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非自航自升式平台与自航自升式平台风车安装船

海上风电场施工的一个难点是风电机组的安装,其安装不仅需要满足吊高、吊重要求,还需保证安装时受风浪流环境条件的影响小,以此来保证作业时间和效率。大型起重设备均可满足安装要求“一体式”安装方式,如我国中海油的“南疆”号,而对于具有一定规模的风电机场的建设,则需要较为专业的设备,目前,常见的两种典型安装船为非自航自升式平台(Jumping Jack)和自航自升式平台(Mayflower)。

非自航自升式平台是一种能够自行升降的平台,平台上有起重设备,可用来吊装风机的设备,但该船不能自航,工作时需要用拖船将其拖到指定的工作地点。这种平台对于拖航以及工作时的天气情况都有相关要求。如对于波高、风速、表面流速、海底流速的要求。自升式平台结构相对简单,起重能力强,就成本而言比安装船造价便宜。自升式平台在工作时可将平台升离水面,能保证工作时的稳定性。因此在海上风电场的安装中具备一定的优势。

可是,该类型的风车安装船机动性差,当工作中遇到天气骤变等恶劣情况时无法及时躲避。机动性差的同时还影响其工作时间和工作效率,天气情况不好的情况下不能轻易出航,安装完一个点之后还需要拖轮将其拖至下一个点,没有很好的连贯性,效率不高,同时由于拖船作业费用较高,导致非自航自升式平台的经济性不好,因此在功能以及应用情况上也存在着一定的局限性。

自航自升式平台是结合了自升式平台与自航式安装船优点的作业船,专门用于安装海上风电场,自升自航式平台的优点是:

第一,不需要拖航,效率高,价格低,可以单独完成海上作业任务;

第二,海上作业时,桩腿立于海底,船体升到水面以上,工作稳定;

第三,自升自航式平台具有宽而大的甲板空间,能够放便携式的或模块式的海上施工设备,作业时将设备安放在船上,工作完成后卸下来,通用性好;

第四,在一定水深和工程作业范围内,自航自升式平台比甲板驳和自升式平台更具有价格优势,使用自航自升式船运送和安装重型装备到固定平台,只需几个小时,既安全,又经济;

第五,新型自航自升式平台升降装置只需普通自升式装置1/10的时间即可完成升降工作,自航自升式平台利用它良好的机动性可以避开恶劣的气象和环境条件,在几分钟内断开与其他海上工作物的连接,并利用自航能力和运行速度极快的升降系统,在风浪达到1~2米之前迅速撤离现场;

第六,带定位桩腿的自航船,这是一种能够自航的安装船,将所需的安装部件装载于船上,航行至安装地点进行打桩、安装等工序,这种船工作时对天气情况也有要求。

单纯自航式安装船有它自身独特的优势,但是,在用于海上风电场的安装中,也存在着一定的劣势,主要表现在该船无法自升,所以工作时船停泊于海面上,这对于船的稳定性要求比较高,因为风机的安装要求较精确,最好船能在静止的情况下进行安装,该船在安装时对天气要求较高,安装时难度较大,为了提高自航式安装船作业时对环境条件的适应性,自航式安装船还设置有定位桩,以减小在较大风浪中的运动,提高安装作业效率和精度。

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