SPMT在海上升压站滚装落驳中的应用

1 工程概况
国华竹根沙H1#海上风电场工程选址于盐城省管区竹根沙海域，规划容量200 MW 。

本工程海上升压站采取上部组块和下部导管架结构布置模式，上部组块在陆地完成制作与设备安装调试后，采用SPMT 滚装落驳方式，由码头运输至驳船，在上部组块加固完成后即可撤离驳船。

上部组块外轮廓尺寸36.1 m ×42.9 m ，高23 m ，重约2881 t 。

结构为3层布置，其一层平台下部设4根桩柱连接段，海上安装时与导管架导管相连成整体，起到定位及导向作用。

下部结构采用四钢桩导管架形式，在海上支撑整个上部组块，海上升压站结构如图1所示。

2 SPMT 结构组成
2.1 组成及原理
SPMT （Self Prolled Module Transporter ）动力模块运输车
SPMT 在海上升压站滚装落驳中的应用
史 亮，李小龙
（中交三航（上海）新能源工程有限公司，上海 200137）
摘 要 ：海上风电作为战略性新兴产业，在国家政策支持下近年来取得了飞速发展[1]。

随着风电产业技术日趋成熟，海上风电场的“心脏”升压站也日趋大型化，其结构布置可分成上部组块和下部导管架基础，上部组块具有跨度长、重量大、高度高等特点。

面对大型海上浮吊船机资源紧缺情况下，在陆地建造完成后，采用SPMT 滚装落驳出运方式，有效降低成本、缩短工期。

SPMT 不仅适用性强、效率高、装卸方便、载重大，还可以辅助大型物件称重，对于上部组块出运有巨大的辅助作用。

关键词：海上升压站；SPMT ；滚装落驳
中图分类号：TM614 文献标识码：A DOI:10.19727/ki.cbwzysc.2021.01.034
［引用格式］史亮,李小龙.SPMT 在海上升压站滚装落驳中的应用[J].船舶物资与市场,2021,(1):79-81.
收稿日期：2020-12-07
作者简介：史亮（1995-
），男，学士，助理工程师，研究方向为机电工程。

图1 海上升压站
主要由钢结构车架、动力单元（PPU ）、液压驱动系统、控制系统等构成。

其液压驱动系统在运输过程中的升降、移动可精确到毫米级，路面不平整时，可自调整保持平面水平，并且可以根据物件的尺寸及重量，运用纵向拼接和横向组合方式，达到运输要求。

2.2 设备性能参数
SPMT 具体性能技术参数如表1所示。

表1 六轴线模块单元技术参数
型号六轴线模块单元
行驶速度/km·h -1
530.5-1自重/t 272727额定载质量/t 192
204261
载重平台面积/mm 28400×2430
载重平台最低高度/mm 1150最大顶升高度/mm 600最大牵引力/kN
240
第29卷 第1期2021年1月V ol.29 No.1Jan.2021
船 舶 物 资 与 市 场
MARINE EQUIPMENT/MATERIALS & MARKETING
表2 滚装及船舶运输参数表参数名称
数值码头载荷/t ≥4000运输路径坡度比≤1:25侧向稳定≥7°进车高度/mm
1500
3.2 滚装可行性分析
1）上部组块自重约2881 t ，托盘工装约200 t ，车组自重为640 t ，车组总载重能力约5760 t ，载荷率为64％。

2）本工程驳船选用总长85 m 、型宽40 m 、型深8 m 、结构吃水4.5 m 。

根据CCS 《钢质海船入级规范》要求对甲板及运输工装进行建模、设定边界条件、建立工况、加载和校核评估，并采用有限元软件进行计算，如图3、图4所示，分析结果如表3所示，各个工况下，各构件计算应力应不大于表4中规定的许用应力[1]。

可看出本船甲板结构及运输工装强度校核结果满足规范要求。

对驳船运输稳性进行计算可得知此运输驳装载货物后，船运升沉加速度为0.13 g 、最大横摇角为15°，最大纵摇角为5°，均满足运输条件。

3）前期对蓝岛码头进行水深测量，无法满足驳船靠岸，通过码头前沿清淤施工，达到驳船就位条件。

3.3 称重
由于设计变更、材料规格等级变更等因素，需在陆地建造完成后进行模块称重作业，确认模块实际质量，而SPMT 可以利用优越的抬降性能，辅助完成上部组块称重作业。

SPMT 通过自有顶升功能完成上部组块顶升，然后在上部组块下方布置称重所需的专用泵站、液压千斤顶、压载传感器等设备，布置完成后，SPMT 载物平台下降，待静置5 min 后，读取数据，完成称重。

3.4 滚装落驳注意事项
1）SPMT 拼接完成后，进入上部组块下方，需布置斜木、棉被，保护上部组块接触面结构和防腐涂层。

2）滚装前根据运输驳定位实际距离，在码头与驳船间铺
可以看出SPMT 设备因可以灵活组合的原因，其载重量、载重平台面积和牵引力大小随模块组合数量相应增大，性能比较优越。

2.3 整体运输参数要求
上部组块整体运输技术要求如表2所示。

可以看出，SPMT 滚装落驳方式对于运输路径坡度、测性稳定等具有一定要求，船舶海上运输要保证其升沉加速度、横摇及纵摇技术要求，合适的落驳方式及船舶选型能够保证上部组块顺利发运。

3 施工要点
3.1 施工流程
SPMT 滚装落驳具体施工流程如图2所示。

图2 SPMT 滚装落驳施工流程图
表3 结构强度校核结果
表4 规定许用应力值
图3 驳船甲板最大应力分布
图4
驳船甲板最大应力分布船舶物资与市场第29卷 第1期
· 80 · 参数名称数值退车高度/mm ≥4800船运升沉加速度/m 2·s -1
≤0.2g 船运横摇≤20°，10s 船运纵摇
≤10°，10s
图5 SPMT 顶升运输
可以看出这3种落驳方式中SPMT 滚装落驳性价比高，可以有效缩短工期、工序简易、不需要滑道、适用于潮位作业窗口期窄，滑道场地资源较少的项目，而吊装落驳需要先进行上部组块迁移，工序繁杂且成本较大。

5 结语
随着风电产业技术创新能力和速度不断提升，海上风电场的单桩基础、升压站设计都将向超重、超大化发展，将SPMT 设备应用于海上风电钢结构滚装落驳，具有良好的施工性和经济性。

参考文献：
[1]魏利.双体风电场维护船的结构设计及结构强度研究[D].镇江:江苏科技大学,2014.
[2]潘宁.人工岛上部模块装船工程质量控制[J].建筑工程技术与设计, 2015,(35):1056.
表5 落驳方式比对
落驳方式SPMT 滚装滑移落驳吊装落驳采用设备SPMT 700 t 和20 t 卷扬
机各2台
5000 t 浮吊
成本中低高设备资源多
多较少工装托盘工装、海绑工装滑靴、轨道梁、海绑工装海绑工装策划周期落驳前1个月
落驳前1个月
需提前3个月锁
定船舶
作业周期1~2 h
1天1~2 h 场地要求
码头地基承载力大于
4000 t
正式滑道
需要先迁移至码头区域，再吊装
设滚装跳板。

3）SPMT 与驳船甲板接触区域必须提前铺设绝缘橡胶，避免海绑焊接加固过程中，造成SPMT 控制器件损坏。

4）滚装前桩柱连接段位置路基板必须提前布置就位，采用点焊固定。

5）滚装作业时，当运输驳略高于码头时，SPMT 载着上部组块通过跳板向驳船行驶，因载荷作用船侧将下沉，利用驳船压载舱，进行调节，直至所有轴线移至驳船[2]。

6）滚装完成后，SPMT 需要起到支撑作用，直至加固完成方可撤离，在此期间驳船需松缆与码头前沿保持一定距离，防止因落潮与码头发生碰撞。

4 SPMT 滚装与传统落驳方式比对
目前国内常见海上风电设备落驳方式有SPMT 滚装、滑移和吊装3种，具体比对如表5所示。

史亮，等：SPMT 在海上升压站滚装落驳中的应用第1期· 81 ·。