A2SEA新一代海上风电安装船提升系统安装实例
海上风电
Nysted海上风电场：项目时间表与前期招标2007-12-06 21:45Nysted海上风电场：项目时间表与前期招标供稿人：张蓓文；陆斌供稿时间：2007-6-15项目时间表现简单介绍其项目时间表与前期招标情况。
1998年，丹麦政府同生产商达成协议，实施一个大型海上风力发电示范项目，目的在于调查发展海上风力发电场的经济，技术和环境等问题，并为未来风力发电场选择区域。
1999年，丹麦能源部原则上批准安装，并开始了Horns Rev和Nysted初期调研和设计。
2000年夏天，政府得到风力发电场的环境影响评估，于2001年批准了发电场建造的申请。
海上风力发电场的基座建设起始于2002年7月末，基座的建造和安装根据时间表执行，始于承包公布的2002年3月，2003年夏天全部完成，并做好了接收风力涡轮机的准备。
第一台涡轮机于年5月9日起开始安装，2003年7月12日开始运行。
最后一台涡轮机于2003年9月12日安装并电网，试运行在2003年11月1日结束。
前期招标ENERGI E2为项目准备了一份技术上非常详细的招标书，其中评价了ENERGI E2在丹麦东部传统火和电网建造，策划和运行方面的经历，以及来自海上风力发电场Vindeby（11×450 kW Bonus）Middelgrunden（10 of 20 x 2MW Bonus）的经验。
涡轮机的选择：选择涡轮机的重要参数有：96％可用性；雷电保护；塔架低空气湿度（为防止腐采用单个起重机用于安装大型部件；能完全打开机舱；在所有电力设备采用电弧监测的防火措施等最后丹麦制造商Bonus（现为Siemens）获得了生产涡轮机的合同，涡轮机额定容量为2.3MW（是机组的升级版），是2004年Bonus所能生产的最大容量涡轮机。
风机叶片的选择：Bonus为Nysted的2.3MW涡轮机开发了一种特殊的叶片（不含胶接接头，一片成此前，叶片先在2000年1.3MW涡轮机预先检测过，运行一年后被拆卸进行全面观察。
海上风电系统风机设备安装施工要点及案例分析 李楠
海上风电系统风机设备安装施工要点及案例分析李楠摘要：新时代的到来，人类社会的发展理念初步朝着绿色、低碳、可持续的方向发展。
在这样的背景之下，为了巩固工业经济的发展，各地区以及国家加强了对于可再生、绿色能源的运用。
目前，风电作为一种清洁可再生能源，其在技术发展的过程中成为了极具开发价值的新型能源，并满足了社会生产、生活的电力需求。
因此我们在本文中主要对海上风电系统风机设备安装施工要点及案例进行了简单的分析与探讨。
关键字：海上风电系统；风机设备；安装施工要点；案例分析1 风电设备构成近年来，随着我国发展理念的转变以及社会生产、生活对于电力资源的需求量日益提升，我国的电力企业加强了对于风力资源的生产。
不同于传统的火力发电系统，风力发电系统构成的复杂性以及难度性都较强。
一般而言，风力发电系统中主要包含机舱、转子叶片、液压系统、齿轮箱、驱动发电机、冷却元件、风向标等设备。
正是由于该电力系统的设备数量较多，且多为精密设备，故而工作人员要对风电设备进行科学、合理的安装工作，并对其进行定期的维护保养工作，确保设备能够得到稳定的运行，促进各项效益的取得。
2工程概况中水电江苏如东海上风电场（潮间带）100MW示范项目Ⅱ期80MW风电机组土建及安装工程位于如东县洋口渔港凌洋外滩，处于黄海海域潮间带，场址沿海岸线方向直线距离长约7km，垂直海岸线方向（离岸）宽约3.7km。
场地范围总面积约16.1km2。
场区地势平坦，地面高程在-2.5m～4.0m之间。
本工程布置32台单机容量为2.5MW的风力发电机组，总装机容量为80MW。
我公司负责12台海上五桩导管架基础风机的施工。
2主要施工工艺2.1风机部件卸车装船本工程所有设备吊装工装均由风机厂家上海电气提供，其使用、吊装方式均需严格按照上海电气现场人员的指导进行。
塔筒采用吊带吊装。
吊装前，需在塔筒放置底部的船甲板上放置圆弧形搁架，并在搁架上放置柔性材料，以放置运输过程中对油漆造成损伤。
海上风电机组运输、安装和维护船方案
海上风电机组运输、安装和维护船方案第38卷第4期20O9年8月船海工程SHIP&OCEANENGINEERINGV o1.38No.4Aug.2009海上风电机组运输,安装和维护船方案何炎平,杨启,杜鹏飞,谭家华(上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院,上海200240)摘要:根据东海大桥风电机场需要设计一艘海上风电机组运输,安装和维护船方案,介绍该方案的主要要素,总布置,运输和起重能力,桩腿和升降系统,在配备液压打桩锤时,本船还可以用于安装海上风电场的基础,供开发和设计此类船舶参考.关键词:海上风电场;海上安装;起重船;基础中图分类号:U674.2文献标志码:A文章编号:1671—7953(2009)040136—04相对陆上风电场而言,海上风电场具有不占用陆地面积,风速比陆地大,风向较稳定等优点,虽然其建造和电网连接成本都相对较高,但是海上风能开发的经济价值和社会价值正得到越来越多的认可.全球范罔内诸多国家广泛研究和开发利用海上风力发电,尤其是欧美等发达同家,目前海上风力发电场技术正日趋成熟.自从丹麦于1991年建成第一个海l风力发电场,到2006年末,全球运行了超过900Mw装机容量的海上风电场,几乎所有海L风电场都在欧洲.我国出台的《可再生能源中长期发展规划》中再次突}}{了对水能,风能,太阳能的重点支持,预计到2020年风力发电总容量达到3015万kw.我国的风能资源主要分布在东北,华北,西北和东南沿海地区.东南沿海距离电力负荷中心近,土地资源紧缺,海上风电将成为东南沿海风力发电的趋势.我国正在积极地筹建海上风电场,见表l.表l我国正在筹建的海上风电场Mw收稿日期:2008一l229修回日期:20090312资助项目:家科技支撑计划(2006BAA01A25).作者简介:何炎平(1971一),男,博士,副教授.研究方向:船舶与海洋丁程专业教学,研究和设计.E-mail:.Crl】362海上风电机组的结构及安装方式海上风电机组的结构形式类似简易海上平台,其主要组成部分包括:叶片,轮毂,机舱,塔架和基础_2.海上风电机组和陆上风电机组从结构形式上来看,它们的最大差别在于基础形式[3],具体采用何种形式,需要根据风电机场的水文和地质条件确定.已建的海上风电机组依安装方式不同主要分两种:海上分体安装和海上整体安装.两种安装方法都要求安装安全和海上作业时间短.2.1海上分体安装海上分体吊装就是在海上将风机的各个部件安装在一起.由于海上风浪大,风机很高,给海上起重作业和安装带来很大的难度,为了提高安装效率,仍然考虑尽可能在陆地组装风机部件,以减少起吊次数和高空安装作业T作量.现今海上分体安装主要有两种方式:叶式安装和兔耳式安装.2.1.1.二叶式安装在陆上把风电机组的二三个叶片和毂帽安装好,组装成风车头,但并未与机舱连接.运输时,调整叶片放置的角度(见图1),使其合理布置于甲板上,以便有效利用甲板空间.一图l三叶式风电机组安转海上风电机组运输,安装和维护船方案——何炎平,杨启,杜鹏飞,谭家华海上安装时,在把机舱安装在塔架上后,将已组装好的风车头直接吊装在机舱上,可减少海上叶片安装时需定位,对接等系列高空作业,降低海上施工难度.2.1.2兔耳式安装在陆上把风电机组的两个叶片安装在毂帽上,并与机舱上安装好,形成兔耳型形式(见图2).海上安装时,在安装好塔架后,可把机舱,两个叶片和毂帽组件吊起安装在塔架上,然后安装最后的一片叶片.运输过程中,也可合理设计工装,以有效利用甲板面积.图2免耳式风电机组安装海上分体安装最大的优点是对起重机的起重能力要求不太高,但对起重作业时船舶的稳定性要求很高,需要保证下部塔简与上部塔筒之间准确对位,上部塔简与机舱之间准确对位,轮毂和机舱之间的准确对位(三叶式安装)或第三片叶片与机舱轮毂之间的准确对位(兔耳式安装),这么多的施工环节和安装要求在海上连续进行难度很大,施工中除了风,雨,雾等天气因素影响外,传统的起重船仅仅依靠锚缆系统对船体定位也难以避免海上波浪,潮流影响,特别是当安装进行到上部塔筒以上的部位时,船体轻微的晃动在80m以上高度会引起数米的位移,给准确对位带来了很大的难度l4].因此,为了能够承受恶劣天气状况和长时间作业,国外进行海上分体吊装时是采用带自升式桩腿的平台或船只,采用桩腿的目的就是为了保证安装的精度和施工进度,使海上的安装类同于陆上的安装.依靠普通起重船进行海上风电机组分体安装因不经济而不可行.2.2海上整体安装海上风机整体吊装在英国的Beatrice风场进行过,用”Rambiz”号双吊臂大型起重船,该船的最大起重能力为4000t,对应4000t起重量的桅杆长度68171_,对应3256t起重量的桅杆长度为82m,这种T艺包括两个步骤:陆上或岸边驳船上组装和海上运输与安装.电机组图4”南疆”号整体安装海上风电机组陆上或岸边驳船上组装:在海边的码头上寻找合适的空地或在码头系泊的驳船上,进行风电机组的塔架,机舱和叶片的组装.海上运输与安装:利用组装用驳船或起重机吊住组装好的风电机组运输到安装地点,利用起重机把组装好的风电机组安装在已建成的基座上.我国中海油采用”南疆”号3800t起重铺管船在离岸70km的渤海绥中36—1油田完成了1 座海上风电机组的安装.中海油在该油田30m水深的一个导管架上安装了l台1.5MW永磁直驱风力发电机组,铺设了1条5km长的海底电缆至绥中36—1油田的中心平台,风力发电机组运营后,实现了对该平台的并网发电.海上整体安装对起重船的能力要求高,组装的风电机组与建成的基座对准和安装是需要解决的关键问题,还需要设计专用的起吊吊具和运输时的固定装置.3海上风电机组运输,安装和维护船方案为了兼顾海上风电机组的安装和维护,比较经济的方案是采用具有适当起重能力的具有良好操纵性能的自航船舶,应具备运输多座风电机组部件的能力,还有一个非常重要的要求是需要保证吊装作业时的不运动和运动响应小.国外已有的相关船型l2,可以看到这类船舶要么完全为自升式平台型,要么配备支撑用的桩腿,以保证作业137第4期船海工程第38卷时受环境的影响小.我同东南沿海大部分区域的海床为淤泥质粉土或细沙沉积地层.东海大桥海上风电场海底为深厚软土地基,海底表面从浅到深有淤泥,淤泥质粉质粘土和淤泥质粘土,它们的平均厚度分别为0.43m,3.83131和1O.67m.盐城东沙风能地带处于南洋潮与北洋潮的交汇处,江河人海水流到这里时已成为基本不含淤泥的细沙沉积地层,是典型的”铁板沙”,埋深lm以下地层承载力达到100--140kN,8m以下达到180kN,16ITI以下达到230kN,因此该处地质承载能力很强.因此,从我国海上风电场的工程地质来看,承担海上风电场分体安装的船型,自升使船体离开水面的平台和自升但船体不脱离水面的船舶都适用.下面介绍一艘海上风电机组运输,安装和维护船的方案.3.1设计要求设计船是一艘用于近海风电机组安装和维护的多功能作业船,设计条件见表1.表1设计条件环境网素条件环境冈素条件作业最大风级蒲氏6级相对湿度35℃大约为9O% 最高室外温度4O℃波高<2.8m最低室外温度l5℃波浪周期6S机舱温度55℃流速≯2.2m?s_.最高海水温度32℃作业水深≯18m最低海水温度.座底作业水深2.0m本船的航区为在近海航行,沿海作业,按中国海事局和CCS对近海供应船的标准设计,船级符号为:★CSAOffshoreSupplyVessel,R1,★CSMBRC,MCC.3.2主要要素和总布置图综合考虑船舶造价和作业能力,确定的船舶主要要素见表2.船体为双层甲板,局部双层底和有艏楼,在船左右两舷各设有两根方形钢桩,共4根桩腿,在上甲板的两舷侧分别设有烟囱,桩腿支架结构,风机塔筒系同结构和起重机的基座结构.机舱设置在船艉部,内主要布置4台主发电机组和2台停泊发电机组以及轮机的辅助设备. 船舶的推进装置为4台全回转的螺旋桨,由电动机驱动.在中部的艏尖舱内设置有2台侧推装置. 13R表2主要要素要素确定值要素确定值总长lO2.o13q定位桩腿尺寸2.80mX2.80II】垂线问长96.0m定位桩腿长度35.0m型宽30.0m主发电机组4×1200kW型深8.0m停泊发电机组2×250kW设计吃水5.0m应急发电机组200kw航速9.2kn推,4X8ookW(360.全回转)…主甲板梁拱0.0m艏侧推2×440kW最大工作水深18.0m起重能力(吊重120t×22m 最底作业水深2.0m×吊幅×吊高)×87m4台全回转的主推进器和两台侧推装置可以保证本船有良好操纵性,满足风电机组安装的精确定位要求.上甲板左右两舷侧结构有两层,尾部均为烟囱和机舱通风的风机间,左舷为2套桩腿的桩架结构和起重机的基座,右舷为2套桩腿的桩架结构和风机塔筒系固结构,升桩和下桩的滑轮组与绞车布置在舷侧结构上.为上下此舷侧结构设置了梯道.艏楼内主要设置生活设备和船员舱室,顶部为驾驶室,根据实际要求,在艏楼前还可配置直升飞机平台.上甲板的艉部中问还设置甲板室,用以布置COz问和应急发电机问,并作为起重机在航行时的支撑和同定结构.上甲板的中部约1l0m2的面积用于载运风机部件.上甲板尾部两舷布置了锚泊设备.3.3运输能力设计为运输3台3Mw的海上风电机组的上部结构,包括:塔筒,风机舱,叶片和轮毂,风机舱,叶片和轮毂的预组合方式可根据实际工程需要和本船起重能力的限制采取合适的方式.3.4起重能力根据东海大桥海上风电场的3MW风电机组部件的规格,尺寸和重量,确定了本船起重设备的能力,见表2.3.5桩腿和提升系统海上风电机组的分体安装对起重机的稳定性要求非常高,所以此类船舶设计成自升平台式或带桩腿船式,以使安装船在作业时不受环境载荷作用下运动,以提高作业效率和有效作业时间.。
自升式海上风电安装船的模型试验分析研究
自升式海上风电安装船的模型试验分析研究刘建峰【摘要】主要阐述了具备自航能力的自升式海上风电安装船在船型设计阶段的模型试验和计算分析,为相似船型和类似海洋工程装备的设计研究提供了参考.【期刊名称】《造船技术》【年(卷),期】2014(000)001【总页数】5页(P21-25)【关键词】风电安装船;模型试验;航速;阻力;推进;流型【作者】刘建峰【作者单位】南通中远船务工程有限公司,江苏南通226005【正文语种】中文【中图分类】U662为应对未来的能源危机和气候变化，以及保护环境，发展可再生能源是目前的大势所趋。
风能与太阳能、生物质能等相比，其产业化基础和经济性方面优势明显，而且对环境的负面影响极小，是可预见时期内，最有可能大规模发展且具备商业化特质的能源。
风能的最典型开发应用是海上风力发电，其具有资源丰富、风速稳定、开发利益牵扯面狭窄、使用空间和海域面积很小不影响其他项目的发展、可以大规模开发等优势，是世界上公认的将可再生能源商业化应用的绿色技术，是最具大规模推广可再生能源应用发展的重点。
具备自航能力的自升式海上风电安装船兼具自升式平台和浮式自航船舶的优点，具有将风机和基础一起运送至风电场的能力，并配备适合各种场景下安装的起重设备和定位设备，有效克服了风机安装的大型化和离岸化的限制，是当前发展海上风电场的首选装备。
“SEA CHALLENGER”是为丹麦船东建造的新一代海上风电安装船，其船长133.25 m、宽39 m、型深9 m、设计吃水5.8 m，作业水深达45 m，装备有4条圆形桩腿结构液压提升装置系统和环绕桩腿的900 t旋转海洋起重机，如图1所示。
艏部配备两个侧推和一个可伸缩式全回转推进器，艉部配备3个电力推进的VOITH橹桨，在浅水海域机动性能出众，并配有先进的DP2动态定位系统。
具有3 000 m2以上的甲板重载货区域，甲板重载货区载荷达到15 t/m2，局部线性载荷达40 t/m，提升甲板载荷达到5 000 t。
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。
海上风电风机安装技术及装备浅析
海上风电风机安装技术及装备浅析摘要：本文从海上风电风机安装技术及装备发展现状入手，同时分析了海上风电风机安装过程中的质量控制要点，并进一步对海上风电风机安装技术及装备的发展趋势进行了探讨。
关键词：海上风电；安装技术；装备发展；现状现如今，海上风电风机单机容量也由起步阶段的2MW发展到现在的10MW、11MW，机型越来越大，对风机安装的要求也越来越高。
为适应海上风电的蓬勃发展，海上风电机组安装技术及施工装备的选择和优化现已成为海上风电建设企业研究的重点，同时，风机安装过程中的质量控制也显得尤为重要。
1海上风电安装技术及装备发展现状海上风电风机安装分为海上整体安装和海上分体安装两种方式。
海上整体安装是指在海上将陆上基地拼接好的风机整机直接在海上安装，海上分体安装是指在海上将风机各部件进行拼装，不同的安装方式对海上风电施工装备的要求各不相同。
1.1整体安装技术风机整体安装技术先后在上海东海大桥海上风电示范项目、国电普陀、珠海桂山、国华东台、华能山东半岛等9座风场应用,适用基础形式涵盖了高桩承台、导管架和单桩基础。
整体安装采用“后场基地整机拼装、专用船舶运输、整体风机吊装、软着陆定位安装”的技术路线,重点需要1套完整的缓冲着陆定位安装系统来控制风机的下降速度和安装精度。
该系统由平衡梁及索具系统、上部吊架系统、缓冲系统、下部就位系统以及中央控制系统组成。
其中,平衡梁及索具系统用于完成风机的后场基地组拼、海上运输及吊装；上部吊架系统、缓冲系统和下部就位系统共同作用,完成塔筒对接的导向、缓冲、同步升降以及精准定位自动对中,使风机顺利安装在单桩基础上；中央控制系统则通过监测和控制来实现风机整体安装的自动化。
1.2分体安装技术分体安装技术指的是将风电机组中的分部构件（塔筒、轮毂、主机、叶片）通过运输船运送至风机机位,由安装船进行拼接安装。
此技术是现阶段风电机组安装中最为常见的一种安装技术。
根据安装船特点,具体可分为以下4种类型。
海上风电项目风电机组安装方案
1风电机组安装方案一（XX电气设备方案）1.1设备配置表备注：1.甲板机械（抱举架等）由XX电气依托XX集团的研发平台进行开发；2.船体等设计与建造由国内具备设计能力进行开发；3.设备拟选择江苏盐城、南通等地区的大型造船企业进行建造。
抱举架图6.1 风机运输安装平台技术特点：1)一艘运输船完成风机的码头装船、海上运输和海上安装；2)采用风机整体安装方式，海上一次提升完成风机安装，安装次数少；3)采用抱举安装方式，抗风载能力强，起重设备提升效率高；4)采用动力定位方式，不需要抛锚艇，定位效率远高于锚泊定位方式，施工窗口期长；5)采用数控定位系统实现风机快速定位，施工效率高；6)采用自航方式航行，设备机动性、安全性和海况适应性远高于拖行方式。
基本参数：1)施工效率：一天连续安装2台风机（不含码头装载及海上运输）；2)最大安装重量：1000t；3)航速：8-10节；4)作业水深：5m-30m；5)平台升降海况：风速≤6级，波高≤3m，流速≤3.2m/s；6)风机安装海况：风速≤7级，波高≤5m，流速≤3.2m/s。
1.2码头规划1）施工临时设施：a)机械保养及综合加工厂机械保养及综合厂用于承担施工机械的小修、保养及临时停放的功能，大中维修则委托相关企业进行，总计占地面积约1500m2。
b）仓库布置本工程所需仓库包括综合仓库及电气设备专用仓库。
综合仓库仅包括临时的生产、生活用品仓库等，占地面积500m2，电气设备专用仓库主要用于堆存电缆及电气设备等，以堆放5台风机相关设备物资为标准，占地面积2500m2，仓库占地面积共计3000m2。
c）临时办公生活区域布置本工程施工分为后方组装和现场基础施工及风机吊装2个区域。
施工人员驻地也分为2部分，陆上施工人员安排在陈家港内。
施工期的平均作业人数为150人，高峰时为180人。
施工临时办公生活区建筑面积约1500m2。
海上施工人员吃住在船上，通过船舶自带的生活和办公设施生活和办公，遇大风天施工人员下船住在陈家港。
超大型自航自升式海上风电安装船关键设计与建造技术-东南大学
2018年国家科技进步奖提名项目公示一、项目名称：超大型自航自升式海上风电安装船关键设计与建造技术二、提名者及提名意见提名者：交通运输部提名意见：该提名从我国海洋开发、新能源开发的国家发展战略出发,针对我国海上风电场建设安装的专用重大装备的先进设计与制造技术缺乏现状,开展产、学、研联合科技攻关。
创新性的设计出了世界上第一台超大型自航自升式海上风电安装船，集海上风电机组的装载运输、重型起重、动态定位等功能于一身，是船舶与海工平台的综合体，是一种全新的超大型海洋工程技术装备。
项目针对海上风电安装特点，结合风电安装船应用海况条件，通过总体和结构性能研究，掌握了风电安装船设计成套技术，研发并建造了八边形桩腿和圆形桩腿两种新式超大型海上风电安装船。
突破了超大型风电安装船总体、结构等设计关键技术，完成了45m水深范围内作业的超大型自航自升式海上风电安装船船型设计和两型4艘船舶的建造；首次实现了超大型海上风电安装船平地高效建造，攻克了海上风电专用装备整体建造关键技术，比同类国际产品建造周期缩短了3个月；针对100mm的E690超厚超强板焊接工艺及变形控制技术难题，首次采用了桩腿建造高精度控制技术，实现了桩腿一体化成型及100%无余量免加工建造；突破了自升式风电安装船提升控制技术，液压升降系统为桩腿提供最大6×7500吨及4×9000吨预压载力，可提升船体重量20000吨以上。
提名项目对实现国家海上新能源开发的发展战略，突破我国风电安装船设计建造核心关键技术，形成具有自主品牌的系列海上作业平台产品，促进海工装备业可持续发展、打造中国沿海海上风电产业基地和加快推进我国海上风电场建设具有重要意义。
产品填补国内空白，其整体技术居于国际先进水平，具有自主知识产权。
申报材料内容真实，材料完整，附件齐全，完成人员排序合理。
提名该项目为国家科学技术进步奖二等奖。
三、项目简介本成果属于交通运输行业中的船舶、舰船工程和机械制造工艺与设备交叉学科领域。
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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。
4 结束语
不同类型的风电安装船，会配备不同形式的提升装置，虽然其中存在一定的差异，但是基本原理都是类似的。
在总结以往项目的经验的基础上，同时根据项目建造过程中的实际情况，我们调整优化了整个安装程序，在保证施工质量的同时，大大缩短了施工周期，同时也为同类型的项目积累了宝贵的经验。
参考文献
[1]徐茂功.公差配合与技术测量[M].机械工业出版社.
[2]Jacking system type 9000C installation procedure，GustoMSC.。