A2SEA新一代海上风电安装船提升系统安装实例

A2SEA新一代海上风电安装船提升系统安装实例A2SEA系列风电安装船由中远船务（启东）海洋工程有限公司设计建造，

目前已经成功交付两艘，分别为：“Sea Installer”，“Sea Challenger”。该系列风电安装船是当代世界最先进、自动化程度高、集大型风车构件运输、起重和安装功能于一体的海洋工程专业特种船舶。其中每艘船都配备了由GuSto MSC提供的9000C型液压提升系统，此系统为全船的核心系统，其安装调试过程复杂，且周期长，基本贯穿整个项目的建造过程，因此对整个项目有着到关重要的影响。

标签：风电安装船；提升系统；围井；安装程序

1 A2SEA风电安装船简介

（1）总长132.41米，型宽39米，型深9米，设计作业水深为30米，设计作业环境温度为-20度至+35度。（2）由四条圆形桩腿组成，每条桩腿长度为82.5米，直径4.5米。每条桩腿分别配备一套提升装置，每两套提升装置配备一台液压动力单元（HPU）。

2 提升系统主要技术参数（每个围井）

（1）该系统设计使用年限为20年，可完成3650次提升作业。（2）基本技术参数：有效提升容量：5300T；预压载容量：9000T；承载容量：9000T。（3）平台提升速度：0.4m/min；平台下降速度：0.5m/min；桩腿升降速度：0.67m/min。

3 提升系统安装程序（每个围井）

3.1 每个围井的提升系统的主要安装流程

下导向分段以及围井分段制作与合拢；提升装置部件组装；提升部件上船安装；上导向分段制作与合拢；下导向分段现场机加工；提升油缸连接；提升装置对中调整；液压动力装置（HPU）及其它部件安装。以下将对主要的安装程序进行简要地描述。

3.2 下导向分段以及围井分段制作与合拢

（1）下导向分段制作完成后，与主船体结构进行合拢。（2）下导向分段合拢完成后，将围井分段（分上下围井两部分）与主船体进行合拢。

3.3 提升装置部件组装

3.3.1 每套提升装置的主要部件及数量如下：导向框架（Guide Frame Segment），4只；中间导向框架（Intermediate Frame Segment），2只；提升油缸（Lifting Cylinder），8只；测量油缸（Measurement Cylinder），4只；连接轭（Yoke），

4只；连接杆（Suspension Bar），8只。（如图1所示）。

3.3.2 将提升系统的所有部件在一个宽阔的场地上有序地排开，对其中的主要部件，分别进行组装。

主要包括：

（1）导向框架（Guide Frame Segment）及中间导向框架（Intermediate Frame Segment）组装。将4只导向框架以及2只中间导向框架分别拼装成型，并进行尺寸的测量，在确认符合尺寸要求后，按照要求进行装焊。在装焊过程中，需根据对应的WPS以及焊接顺序进行，同时对尺寸进行实时监测，避免因为焊接变形而导致尺寸超差。焊接完成后，将导向框架与中间导向框架连接起来。注：导向框架的尺寸，因为需要测量三维尺寸，所以通过在框架内部安装多个全方位测量球来进行测量。（如图2所示）。

中间导向框架的尺寸，因为只涉及到平面尺寸，所以可用测距仪进行测量。

（2）连接轭（Yoke）部件组装。将连接轭平摊在场地上，将主提升销子，油缸连接销子等部件安装到连接轭，并将内部的润滑油脂管路连接好。在组装完成后，将主提升销子保护好，防止污染与损坏。

（3）连接杆（Suspension Bar）部件组装。将8根连接杆部件（4根上部分连接杆，4根下部分連接杆）组装成4根完整的连接杆。

3.4 提升部件上船安装

（1）将组装好的导向框架与中间导向框架吊入围井。（2）将组装好的4只连接轭分别吊至导向框架内，并安装到位。（3）将8只油缸分别吊至导向框架内，将油缸下端的吊耳连接到连接轭的连接销子上，并将油缸的上端部用U型抱箍临时固定在导向框架上，防止油缸倾倒。注：因为油缸分左右方向，所以在吊装过程中，需要特别注意油缸的方向。

3.5 上导向分段制作与合拢

（1）上导向分段制作完工后，需按照厂家图纸要求，对其进行机加工，以达到尺寸以及精度要求。其中：a.上导向的主要尺寸及精度要求为：上导向的直径要求为：4510（0，+1）mm；加工后的最小板厚为：50mm；垂直度：1.5mm；平行度：2mm；圆柱度：0.5mm。见图3，上导向分段尺寸要求。b.提升吊耳（8只）主要尺寸及精度要求为：吊耳间的直径：≥4540mm；吊耳孔径：460（0，+0.1）mm；吊耳板厚：≥200mm。c.悬挂吊耳（4只）主要尺寸及精度要求为：吊耳孔径：240（0，+0.04）mm。见图4，提升吊耳及悬挂吊耳尺寸要求。（2）上导向分段机加工完成后，将4根连接杆分别安装到4只悬挂吊耳上。（3）将上导向分段吊至围井分段上部，进行合拢。在装焊过程中，需根据对应的WPS以及焊接顺序进行，同时对尺寸进行实时监测，避免因为焊接变形而导致尺寸超差。

3.6 下导向分段现场机加工

上导向分段合拢完成后，按照厂家图纸要求，根据上导向分段的中心，对下导向分段进行现场机加工，以达到尺寸以及精度要求。相关尺寸要求如下：（1）下导向直径：4510（0，+1）mm；加工后的最小板厚：40mm；垂直度：1.5mm；平行度：2mm；圆柱度：0.5mm。（2）上导向分段与下导向分段的同心度：？芨5mm；垂直度：？芨1.5mm。

3.7 提升油缸连接

（1）提升油缸连接过程中，需要将油缸的柱塞打出，由于整个提升系统还未完成，不能由船上的液压动力系统提供动力，所以需要准备一个临时HPU，以及相应的软管，阀件，仪表等，与油缸组成一个临时的液压系统。（2）HPU 以及管路需要进行串洗，以使系统内的液压油至少达到NAS 7级。然后对这套临时液压系统进行泵压，查漏。（3）在系统检查确认无误后，启动HPU，驱动油缸的柱塞，直至提升油缸上部的吊耳到达上导向分段下口提升吊耳的位置，停止HPU。（4）将提升油缸的销子插入油缸的吊耳以及提升吊耳，将两侧的盖板安装到位，用螺栓固定到位。（5）在8只提升油缸全部连接到位后，将安装在上导向分段下口的4只连杆与导向框架连接起来。同时，拆除之前安装的临时U 型抱箍。

3.8 提升装置对中调整

（1）在提升装置的主要部件都安装到位后，需要将整个提升框架与上下导向分段进行对中调整，以保证提升框架与上下导向分段在同一个中心上。（2）在上，下导向分段上分别用细铅丝，拉设十字中心线，以找出上下两个中心点。同时在导向框架的上下两个端面上，通过全方位测量球拉设两道十字中心线。然后从上导向分段的中心位置挂一根铅垂线，通过导向框架，以及下导向的中心。（3）在导向框架的底部四个角的位置，放置4只液压千斤顶，将导向框架顶起。在此过程中，通过调整四个千斤顶的高度，来调整导向框架的中心。测量铅垂线与导向框架内的两根十字线的两个方向的距离，当两个方向的距离都小于5mm，且上下两个面的数值基本相同时，则对中调整完成。（如图5所示）（4）确认对中调整完成后，将4根连接杆调整到位，然后完成装焊。注：提升装置部件上船后，在围井区域的电焊作业前，需要安装临时接地线，以保护所有部件不被电焊所产生的电流所损伤。（5）在第一节桩腿吊装之后，再次检查提升框架与桩腿之间的四个方向的间隙，并进行微调，四个方向的间隙基本一致后，将提升框架两侧的四个弹性块与船体结构焊接起来。

3.9 液压动力装置（HPU）及其它部件安装

（1）将2台液压动力装置（HPU）吊装到相应的舱室内，调整安装到位。（2）将提升系统中其它部件按照要求逐一检查安装到位。