【CN109869279A】一种海上风电机安装方法及安装系统【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910248917.6

(22)申请日 2019.03.29

(71)申请人 浙江海洋大学

地址 316022 浙江省舟山市定海区临城街

道海大南路1号

(72)发明人 张起敏　张新源　

(74)专利代理机构 杭州千克知识产权代理有限

公司 33246

代理人 贾森君

(51)Int.Cl.

F03D 13/10(2016.01)

(54)发明名称

一种海上风电机安装方法及安装系统

(57)摘要

本发明属于海洋机械技术领域，涉及一种海

上风电机安装方法及安装系统，其解决了现有技

术中风电机对接安装时难度大等问题。本风电机

包括机舱、塔筒和叶片，本安装系统包括风机安

装船，风机安装船上设置有能够在水平位置和竖

直位置之间往复摆动的旋转台，旋转台上设置有

能够沿水平方向往复移动的平移装置，平移装置

上设置有能够将机舱、塔筒和叶片固定的紧固装

置，平移装置上还设置有能够对准安装基座的滑

轨。本申请中，在安装塔筒、机舱和叶片时，设计

有滑轨，因此可有效避免安装过程中受风力影响

发生晃动，有效提高安装时的对接精度，降低对

接难度，从而提高安装效率，

缩减安装工期。权利要求书1页 说明书4页 附图8页CN 109869279 A 2019.06.11

C N 109869279

A

权　利　要　求　书1/1页CN 109869279 A

1.一种海上风电机安装方法，其特征在于，所述海上风电机安装方法包括如下步骤：

①、通过风机安装船(4)将机舱(1)、塔筒(2)、叶片(3)搭载至安装位置，并通过桩腿(8)使风机安装船(4)的船体离开水面；

②、将机舱(1)和塔筒(2)组装好，并移动至风机安装船(4)的旋转台(5)上，并通过紧固装置使机舱(1)、塔筒(2)固定于旋转台(5)上；

③、旋转台(5)启动正转90度，带动机舱(1)和塔筒(2)旋转至沿竖直方向设置；

④、通过平移装置(6)将机舱(1)和塔筒(2)移动至安装基座(12)上方，并与该安装基座

(12)对齐，使塔筒(2)顺着滑轨(7)落于安装基座(12)上方，完成塔筒(2)与安装基座(12)的对接；

⑤、旋转台(5)反转90度回到水平位置，将第一片叶片(3)放置于旋转台(5)上，并通过紧固装置固定；

⑥、旋转台(5)正转90度，带动第一片叶片(3)旋转至沿竖直方向设置；

⑦、通过伸缩轴(9)将其中第一片叶片(3)移动至安装基座(12)处，使第一片叶片(3)与机舱(1)对接；

⑧、旋转轮毂(11)120度，重复步骤⑤至⑦，完成第二片叶片(3)的安装；

⑨、重复步骤⑧，将第三片叶片(3)安装于机舱(1)上，完成安装。

2.一种海上风电机安装系统，所述风电机包括机舱(1)、塔筒(2)和叶片(3)，其特征在于，所述安装系统包括风机安装船(4)，所述风机安装船(4)上设置有能够在水平位置和竖直位置之间往复摆动的旋转台(5)，所述旋转台(5)上设置有能够沿水平方向往复移动的平移装置(6)，所述平移装置(6)上设置有能够将机舱(1)、塔筒(2)和叶片(3)固定的紧固装置，所述平移装置(6)上还设置有能够对准安装基座(12)的滑轨(7)。

3.根据权利要求2述的海上风电机安装系统，其特征在于，所述风机安装船(4)上设置有桩腿(8)。

4.根据权利要求3述的海上风电机安装系统，其特征在于，所述平移装置(6)包括垂直设置于所述旋转台(5)上的伸缩轴(9)。

5.根据权利要求4述的海上风电机安装系统，其特征在于，所述平移装置(6)还包括平移轨道和轨道动力装置。

6.根据权利要求5述的海上风电机安装系统，其特征在于，所述旋转台(5)通过转轴(10)与风机安装船(4)相铰接，所述风机安装船(4)上设置有能够带动转轴(10)转动的电机。

7.根据权利要求6述的海上风电机安装系统，其特征在于，所述紧固装置包括能够抱紧塔筒(2)的抱紧平台以及能够对塔筒(2)进行环抱保护的扶正装置。

2

XXX风电安装施工方案

. XX风电场风力发电机组安装工程施工方案 编制单位： 编制人： 编制日期：

施工方案审批页

目录 1 工程概况 (1) 2 吊装平台规划 (3) 3 机组吊装的施工方法 (4) 4 施工网络进度计划 (23) 5 施工设备、机具及量具计划 (25) 6 项目管理组织机构及施工劳动力资源计划 (26) 7 施工质量保证措施 (28) 8 施工安全保证措施 (32) 9 文明施工及环境保护措施 (37) 10 冬雨季施工预防措施 (40)

1工程概况 1.1工程名称：XX风电场风机安装工程 1.2工程地址：云南省安宁市 1.3工程简述 XX风电场主要分为东、西两部分，西部区域主要位于安宁市与楚雄彝族自治州交界的山脊上，还有一部分位于安宁市青龙镇与禄脿镇交界的山脊，地理坐标介于北纬24°7′6″～25°7′6″，东经102°10′10″～102°14′17″之间，高程介于2100m～2600m之间；东部区域主要位于安宁市青龙镇与温泉镇交界的山脊上，地理坐标介于北纬25°0′2″～25°3′10″，东经102°20′41″～102°26′14″之间，高程介于2000m～2500m之间，本工程共布置43台2000kW风力机组，总装机86MW。 项目业主： 设计单位： 项目监理： 施工单位： 1.4工程量及机组参数 实物量安装43台单机容量为2000kW的风电机组。

1.5工程特点 ?高、大、重是风力发电机组的施工特点，设备吊装是施工的重点和难点； ?场区处于高山，多风、强阵风对机组吊装施工会产生不利的影响。 ?安装分两个区域进行。距离跨度较大，设备和机械需要二次转场。 1.6编制依据 ?招标方提供的招标文件及技术资料； ?《厂家提供的2.0MW风电机组现场安装手册》； ?《工业安装工程施工质量验收统一标准》GB50252-2010 ?《机械设备安装工程施工及验收通用规范》GB50231-2009 ?《工程测量规范》GB50026-2007 ?《建筑电气安装工程质量验收规范》GB50303－2002 ?《电气装置安装工程电力变流设备施工及验收规范》GB50255－96 ?《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB50169－2006 ?《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》GB50168－2006 ?《电气装置安装工程高压电器施工及验收规范》GB50147－2010 ?《风力发电场项目建设工程验收规程》DLT5191－2004； ?《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2012）； ?《起重机械安全规程》GB6067.1-2010 ； ?《起重工操作规程》SYB4112-80； ?《电力建设安全施工管理规定》和《补充规定》； ?《建设工程项目管理规范》GB/T50326-2006； ?《大型设备吊装工程施工工艺标准》SH 3515-2003 ?《风力发电场安全规程》DL796-2001 ?《中华人民共和国环境保护法》 ?《中华人民共和国水土保持法》 ?同类型工程施工经验、施工管理文件、资料及施工方案和工程技术总结

风电设备安装

风电设备安装技术 在风电施工建设中，工程的施工重点和工作量主要反映在风机的安装作业上，一般情况下，履带式起重机充当了吊装设备主角，汽车起重机则充当配角，主要任务是完成机舱、塔筒和叶轮等三大部件的安装。下面是专业从事风电安装的施工企业工程师，根据多年施工经验撰写的文章，以供相关读者参考。 近年来，国家对以风力发电为主的新能源示范工程作了专项安排，国内风力发电的规模如雨后春笋的迅速发展起来。目前在江苏、吉林、辽宁、广东、内蒙、新疆、宁夏等地已有多个装机容量为100MW及以上的风电场已建或在建。我公司从1998年开始进入风电场安装市场，目前已经完成了十几个风电场的建筑安装工程，并积累了一定的安装和管理经验，下面就风电场风机安装过程谈谈技术及管理方面的经验，希望能与同行相互交流。 1 风机设备组成 风机设备主要由底座、塔筒、机舱、轮毂、叶片、箱式变压器、及电气等部分组成。各种机型设备的重量不同，塔筒的高度不同，而塔筒的高度一般是随风力高度分布情况而确定。 2 安装场地要求 目前国内风电场施工及设备存放场地主要有两种类型，一种是在现场设立临时存放场地，风机设备到货后集中存放在临时仓库，安装时再二次运输到吊装点。另一种是直接将风机设备运输到吊装现场存放不再二次运输。为了节约运输的成本，越来越多的风电场采用风机设备一次到位的方式。但这样也加大了对安装场地的要求，每个安装场地必须可以存放一台套风机的全部设备，并能让大型吊机和辅助吊机有吊装设备的位置。因此在设备到达现场前须要对进行场地策划，让场地符合风机设备安装的要求。 3 风机吊装 吊装时主力吊车的选用主要受到地理环境、场内道路状况、设备参数（机舱尺寸、重量、塔筒高度）等因素影响。随着风机单机容量的日趋增大，对吊装机械要求也越大。在场地和道路宽敞的情况下，一般使用履带吊进行吊装。但如果施工现场道路较窄，应首先考虑使用轮胎式起重机。因为使用履带吊进行吊装，如果道路狭窄，从一台风机到另一台风机间需要不断拆卸和重新安装履带吊，这样既拖延了工期，也加大了成本。目前国内安装的风机主要以1500kW机型为主，如江苏如东、江苏东台，吉林通榆、辽宁阜新、内蒙古呼伦贝尔等风电场。从目前国内1500kW风机设备安装的情况，一般要选用400t以上的大型履带吊或500t以上的轮胎吊来满足吊装要求。 下面以华能吉林通榆风电场举例说明：华能吉林通榆风电场一期工程为100MW风电场，单机容量为1500kW，共67台。根据现场环境和设备的技术参数，则确定现场安装平台为50×50m2，地压为15t/m2，共存放3节塔筒、1个机舱、3个叶片、1个轮毂等一台套风机设备，并满足一台450t履带吊和一台辅助吊机吊装设备的站位要求。 根据设备参数和现场的环境因素，经过计算，我们确定CC2500/450t履带吊为主力吊机，根据机舱就位的最高高度（约72m），再确定吊臂的长度为96m，这样可以保证在叶

海上风电导管架安装专项方案

珠海桂山海上风电场一期导管架安装专项方案 编制： 复核： 审批： 中铁大桥局股份有限公司 2014年9月

目录 1、工程概况 (1) 1.1工程位置及项目规模 (1) 1.2 导管架设计概况 (1) 2、自然环境 (2) 2.1地质及地貌 (2) 2.2 气象条件 (4) 2.3 特征气象参数 (4) 2.4 潮汐 (4) 2.5 波浪 (5) 2.6 海流 (6) 3、导管架安装方案 (6) 3.1 总体安装方案 (6) 3.2 施工步骤 (6) 3.3 构件进场检查 (6) 3.4 导管架安装 (6) 3.5 牺牲阳极接地电缆安装 (7) 3.6 施工重难点及控制措施 (7) 4、施工设备及劳动力组织 (7) 4.1 施工设备 (7) 4.2 劳动力组织 (8) 5、施工周期分析 (8) 6、HSE保证措施 (8) 6.1 职业健康保证措施 (8) 6.2 特种作业安全保证措施 (10) 6.3 环境保证措施 (12) 6.4 施工安全保证措施 (14) 7、附图 (14)

1、工程概况 1.1工程位置及项目规模 珠海桂山海上风电场场址位于珠江河口的伶仃洋水域，处于珠海市万山区青洲、三角岛、大碌岛、细碌岛、大头洲岛与赤滩岛之间的海域。场区内海底地貌形态简单，水下地形较平坦，海底泥面标高一般为-6.0m～12.0m，属于近海风电场。在三角岛上设置110kV升压站，风机电能通过8条35kV集电海缆汇集到三角岛升压站，再通过2回110kV送出海缆，接入220kV吉大站，实现与珠海电网的联网，并在珠海陆域设一集控中心。同时兴建三角岛-桂山岛、三角岛-东澳岛-大万山岛的35kV海底电缆，实现三个海岛的微网与珠海电网联网。 本工程风电场共安装17个风电机组，主要施工内容为：钢管桩沉桩、导管架安装、防腐、灌浆、钢管桩嵌岩、风机整体运输安装、零星工程。 图1-1 风机总体布置图 1.2 导管架设计概况 导管架下部与4根钢桩对接后，通过灌浆进行连接，顶面通过法兰与风机连接，

一文带你看懂风电安装船

海上风机安装基本都是由自升式起重平台和浮式起重船两类船舶完成的,船舶可以具备自航能力也可以是非自航。单独或联合采用何种方式安装取决于水深、起重能力和船舶的可用性。其中联合安装比较典型的方式是由平甲板驳船装载风机部件或者单基桩拖到现场,再由自升式平台或起重船从平板驳船上吊起部件完成安装或打桩。早期的安装船都是借用或由其他海洋工程船舶改造的,但随着风机的大型化,小型船舶无法满足起重高度和起重能力的要求。 近年来欧洲多家海洋工程公司相继建造和改造了多条专门用于海上风机安装的工程船舶。安装船舶的大型化也是一个趋势,专门的风车安装船一次最多可以装载10 台风机。 以下按照船型和适用的工作海域将海上风车安装船舶作分类比较。风电安装船类型 1起重船 起重船通常具备自航能力,船上配备起重机,可以运输和安装风车和基础。 起重船除在过浅区域需考虑吃水外其余区域不受水深限制,且多为自航,在不同风机位置间的转移速度快,操纵性好,使用费率很低,船源充足,不存在船期安排问题。 但起重船极其依赖天气和波浪条件,对控制工期非常不利,现已较少使用。但在深海(大于35m) 条件下由于无法使用自升式平台/ 船舶进行安装,故仍须使用起重船。 与近海小型起重船相比,双体船船型具有稳性好、运载量大、承受风

浪能力强的优点,目前也开始应用在海上风机安装中。 2自升式起重平台 自升式平台配备了起重吊机和4~8 个桩腿,在到达现场之后桩腿插入海底支撑并固定驳船,通过液压升降装置可以调整驳船完全或部分露出水面,形成不受波浪影响的稳定平台。在平台上起重吊机完成对风机的吊装。 驳船的面积决定一次性可以运输的设备的数量,自升平台没有自航设备,甲板宽大而开阔、易于装载风机。对于单桩式基础的安装,只需在平台上配备打桩机即可。 由于不具备自航能力,自升平台需由拖船拖行,导致其在现场不同风机点之间转场时间较长,操纵不便,且需要平静海况。自升式起重平台是目前海上风电安装的主力。 3自航自升式风机安装船 随着风机的不断大型化以及离岸化,起重能力和起重高度的限制以及海况的复杂化使得传统的起重安装船舶无法满足需求。在这种情况下,出现了兼具自升式平台和浮式船舶的优点,专门为风机安装而设计与建造的自航自升式安装船。 与之前的安装船舶相比,自航自升式安装船具备了一定的航速和操纵性,可以一次性运载更多的风机,减少了对本地港口的依赖。船舶配备专门用于风机安装的大型吊车和打桩设备,具有可以提供稳定工作平台的自升装置,可以在相对恶劣的天气海况下工作,且安装速度较快。4桩腿固定型风车安装船

风电机组结构及选型

第一节风电机组结构 1．外部条件 根据最大抗风能力和工作环境的恶劣程度，按强度变化的程度对风电机组进行分级。根据IEC61400设计标准，共分为4级。 一类风场I：参考风速为50m/s，年平均风速为10m/s，50年一遇极限风速为70m/s，一年一遇极限风速为s； 二类风场II：参考风速为s，年平均风速为s，50年一遇极限风速为s，一年一遇极限风速为s； 三类风场III：参考风速为s，年平均风速为s，50年一遇极限风速为s，一年一遇极限风速为s； 四类风场IV：低于三类风场风速，属低风速区，鲜有商业风电场开发。 对电网的要求：电压波动为额定值±10%，频率波动为额定值±5%。2．机械结构 总体描述 整机是建立在钢结构底座上，该结构应具有很大的强韧度，底部由坚固底法兰组成，风电机组所有的主要部件都连接于其上。 发电机固定位置与机舱轴线偏离,以使得风电机组在满载运行时，整机质心与塔架和基础中心相一致。 偏航机构直接安装在机舱底部，机舱通过偏航轴承与偏航机构连

接，并安装在塔架上，整个机舱底部对叶轮转子到塔架造成的动力负载和疲劳负荷有很强的吸收作用。 机舱座上覆盖有机舱罩，材料是玻璃钢，具有轻质高强的特点，有效地密封，以防止外界侵蚀，如雨、潮湿、盐雾、风砂等。产品生产采用多种工艺，包括：滚涂、轻质RTM、真空灌注等，机舱罩主体部分设置PVC泡沫夹层，以增加强度。内层设置消音海绵，以降低主机噪声。 机舱上安装有散热器，用于齿轮箱和发电机的冷却；同时，在机舱内还安装有加热器，使得风电机组在冬季寒冷的环境下，机舱内保持在10℃以上的温度。 载荷情况 - 启动：从任一静止位置或空转状态到发电过渡期间，对风电机组产生的载荷。 - 发电：风电机组处于运行状态，有电负荷。 - 正常关机：从发电工况到静止或空转状态的正常过渡期间，对风电机组产生的载荷。 - 紧急关机：突发事件（如故障、电网波动等），引起的停机。 - 停机：停机后的风电机组叶轮处于静止状态，采用极端风况对其进行设计。 - 运输/安装/维护：整体装配结构便于运输，安装、维护易于实施。 叶片

风电安装手册

风力发电机安全手册 盛年不重来，一日难再晨。及时宜自勉， 岁月不待人。 编号：FT000320-IT 版本：00 编写：批准： 文档VWS 日期：核对：第页/共页风力发电机安全手册 编号：FT000320-IT R00

目录 1．责任与义务 2．安全和防护设备 2．1 必备设备 2．2 用于特殊操作的设备2．2．1 用于紧急下降的设备2．2．2 其它特殊操作 3．基本安装注意事项 3．1 概述 3．2 对风力发电机的操作 3．3 在风力发电机附近逗留及活动3．4 访问控制单元和面板 3．5 访问变压器平台 4．安全设备 4．1 紧急停止 4．2 与电网断开 4．3 过速保护设备（VOG） 4．4 机械安全设备 4．4．1 啮合锁 4．4．2 活动元件的保护罩4．4．3 机舱顶的栏杆 4．4．4 机舱后门的栏杆 5．在风力发电机内部检查或工作6．对风力发电机的设备的操作6．1 使用绞盘 6．2 使用紧急下降器 7．风力发电机的固定 8．急救 9．应急计划 10．发生火灾时的应急措施11．发生事故时的措施

1．责任与义务 Gamesa Eólica将安全与健康方向的考虑放在首位并一以贯之，因此在我们生产的风力发电机的设计中体现了防护的需要。 设计是在决不损害人、动物或者财产的前提下进行的。因此，只要风力发电机的安装、维护和使用遵照Gamesa Eólica的设计，就不会出现这方向的问题。 经批准接触或使用风力发电机的人员在《工作场所安全与健康》方面有权得到有效保护。 同样，经批准在风力发电机中进行有关工作的人员必须遵守《工作场所的安全与健康以防工作场所事故》的有关法律及法规，在执行任务时必须正确地使用工作设备和所有防护性设备，在可能遇到的危险情况的出现必须及时报告。 经批准执行安装任务的人员必须已经接收了足够且合适的理论与实践方面的训练以正 确执行任务。 本文档介绍基本的预防，在接触风力发电机时在安全方面必须遵守的义务及程序。不同维护工作的具体安全措施将在有关这些操作的具体文档中介绍。 2．安全及防护设备 2．1必备设备 在对风力发电机进行任何检查或者维护工作之前，每个人至少应该理解如下设备的使用说明： ●安全设备 ●可调的系索 ●系索（1m和2m） ●安全头盔 ●安全手套 ●防护服 除了上面指出的设备外，每个维护或者检查小组必须具有如下物件： ●紧急下降设备 ●灭火器（在运输工具中有） ●移动电话 在任何时候，不管是在风力发电机内部还是在其外部，都应该使用安全头盔。 建议在上升设备中准备手电筒、安全眼镜和保护性耳塞，这取决于要完成的工作（是对正在运行的风力发电机的检查还是维护）。 操作者必须正确使用安全设备并在使用之前和之后都对安全设备进行检查。对安全设备

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。 我国经济运行成本较高，GDP能耗是世界上最高的国家之一，加上日益突出的生态环境问题，风力发电等清洁能源开发刻不容缓，国家已将“绿色GDP”和海洋开发、新能源开发提升至国家发展战略高度。但由于海上风电场建设的专用装备还基本处于空白，导致我国风电资源开发仍主要集中在陆地及沿海滩涂，10-45米水深区域风电开发能力尚未获得有效突破，其根本原因是：没有掌握海上风电安装重大装备的先进设计与制造技术。 本成果的完成单位从2007年开始，依托国家重点新产品计划、江苏省重大科技成果转化项目基金、江苏省科技支撑计划项目基金和企业自筹研发等项目，深入系统地研究了超大型自航自升式海上风电安装船研制的成套关键技术。 主要技术创新如下： 创新点1：突破陆上风机安装和海上浮吊起重传统设计思路，结合应用海况条件，通过海上风电安装船总体和结构性能研究，研发了八边形6根桩腿和圆形4根桩腿两种新船型，该船型集装载运输、自航自升、重型起重、动态定位、海上作业等多种功能于一身，是世界上最先进的海上风电安装和运输作业的高效专业装备，可以适应任何海域的近海风电场建设。 创新点2：采用了大型模块化建造、液压传动控制、提升自锁限位等全功能制造综合集成技术，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。 创新点3：首创桩腿变形控制和总成建造技术，发明了一整套超高超厚强度钢焊接工艺，解决了100mm厚的E690超厚超强板焊接工艺及变形控制，创造性的设计了自转式吊柱、超大吨位吊梁、自锁限位装置等工装，实现桩腿一次性切割无修正工艺、一次成型并安装到位，完成了桩腿总成建造。桩腿直线度公差控制在±5mm范围内，桩腿对角导轨板平行度控制在±2mm范围内，整条桩腿制作精度完全达到设计和使用要求。 创新点4：突破了自升式风电安装船提升控制核心技术，独立研发的液压桩腿升降系统为每根方型壳式桩腿提供世界最强的7500KN（千牛）预压载力，可提升船体重量20000吨。提升控制系统通过直观的操作界面，可实现整船的提升控制。整船插桩试验方法、桩靴设计及冲桩系统研究，验证了桩腿及其系统设计及建造的创新。

海上风电施工控制重点

海上风电施工控制重点 （一）自然条件是影响海上风电施工的重要因素 1、分析 海上风电场都是离岸施工，工作场地远离陆地，受海洋环境影响较大，可施工作业时间偏短，因此施工承包商要根据工程区域海洋环境特点，选择施工设备、确定施工窗口期、制定施工工艺和对策，才能更好地完成本工程。 2、控制措施 （1）要求施工承包商必须充分收集现场自然条件资料，包括风、浪、流、潮汐、气温、降雨、雾等的历年统计资料和实测资料； （2）根据统计和实测资料，分析影响施工的自然条件因素； （3）分析统计影响施工作业的时间和可施工的窗口期； （4）根据统计资料和现场施工计划，有针对性的布置现场自然条件观测仪器，以便对自然条件的现场变化进行预测和指导施工安排。 （5）施工承包商必须根据自然条件的可能变化，做出有针对的现场施工应变措施。 （二）质量方面 1、海上测量定位是本工程的重点、难点 （1）分析 在茫茫大海是进行工程建设，测量定位是决定项目成败的关键。海上风电对质量要求很高，例如风机基础施工中单桩结构对桩的垂直度要求很高；导管架结构对桩台位置、桩的垂直度与间距要求很高，不是一般的测量与控制措施能够实现。另外，导管架安装定位精度高，如何通过测量定位手段指导安装导管架难度大，因此海上测量定位是本工程的重点、难点。 （2）控制措施 ①要求施工承包商制定测量施工专项方案；使用高精度测量仪器设备在投入工程使用前，必须进行精测试比对； ②借鉴其他海上风电场的成功施工经验，特制专用的打桩的定位及限制垂直度的定位及限定垂直度的辅助“定位架”，保证桩的垂直度及间距高精度要求； ③施工承包商必须有专用的打桩船，减少风浪对打桩的影响；

【CN110042818A】海上风电安装平台【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910156512.X (22)申请日 2019.03.01 (71)申请人 武汉船用机械有限责任公司 地址 430084 湖北省武汉市青山区武东街 九号 (72)发明人 朱正都　徐兵　徐潇　 (74)专利代理机构 北京三高永信知识产权代理 有限责任公司 11138 代理人 徐立 (51)Int.Cl. E02B 17/00(2006.01) E02B 17/08(2006.01) (54)发明名称 海上风电安装平台 (57)摘要 本发明公开了一种海上风电安装平台，属于 海洋风电领域。除平台、齿轮齿条升降系统与桁 架桩腿外，海上风电安装平台还包括沉垫、圆桩 腿及连接组件，圆桩腿与桁架桩腿连接，沉垫与 圆桩腿相固定，且圆桩腿一端与沉垫背离所述桁 架桩腿的一个表面之间的距离大于沉垫在圆桩 腿的轴向上的厚度。可以通过圆桩腿上的圆锥凸 起顺利插入海底，实现平台位置的良好固定，而 箱式结构的沉垫贴合海底，圆桩腿与沉垫分别对 沿圆桩腿的径向与轴向的作用力有良好的抗性， 对平行进行良好的支撑，增加海上风电安装平台 的工作稳定性。通过连接组件连接桁架桩腿与圆 桩腿，桁架桩腿的轴线与圆桩腿的轴线重合，也 能够保证圆桩腿与桁架桩腿之间的连接稳定，保 证海上风电安装的工作稳定。权利要求书1页 说明书4页 附图3页CN 110042818 A 2019.07.23 C N 110042818 A

权　利　要　求　书1/1页CN 110042818 A 1.一种海上风电安装平台，所述海上风电安装平台包括平台(1)、齿轮齿条升降系统 (2)与多个桁架桩腿(3)，所述多个桁架桩腿(3)可拆卸连接在所述平台(1)上，所述齿轮齿条升降系统(2)用于控制所述平台(1)沿所述桁架桩腿(3)的轴向进行升降，所述齿轮齿条升降系统(2)至少包括多个升降齿条(21)，所述多个升降齿条(21)沿所述桁架桩腿(3)的轴向设置在所述多个桁架桩腿(3)上， 其特征在于，所述海上风电安装平台还包括沉垫(4)、多个圆桩腿(5)及连接组件(6)，所述沉垫(4)为箱式结构，所述沉垫(4)上设置有多个圆孔(41)，所述圆孔(41)的轴线垂直所述沉垫(4)背离所述桁架桩腿(3)的一个表面(42)，每个所述圆孔(41)内均同轴固定有一个所述圆桩腿(5)，所述连接组件(6)用于连接所述桁架桩腿(3)的一端与所述圆桩腿(5)的一端，所述桁架桩腿(3)的轴线与所述圆桩腿(5)的轴线重合，所述圆桩腿(5)的另一端的端面与所述沉垫(4)背离所述桁架桩腿(3)的一个表面(42)之间的距离(A)大于所述沉垫(4)在所述圆桩腿(5)的轴向上的厚度(B)，所述圆桩腿(5)的另一端同轴设置有圆锥凸起(7)。 2.根据权利要求1所述的海上风电安装平台，其特征在于，所述连接组件(6)包括两个齿条楔块(61)与连接单元(62)，所述连接单元(62)用于连接所述两个齿条楔块(61)与所述圆桩腿(5)，所述两个齿条楔块(61)分别设置在每个所述升降齿条(21)的两侧，每个所述齿条楔块(61)上均设置有与所述升降齿条(21)相啮合的齿。 3.根据权利要求2所述的海上风电安装平台，其特征在于，所述连接单元(62)包括弧形板(621)、双耳板(622)及连接销(623)，所述弧形板(621)同轴设置在所述圆桩腿(5)上，所述双耳板(622)设置在所述弧形板(621)上，所述连接销(623)用于连接所述双耳板(622)与所述齿条楔块(61)。 4.根据权利要求3所述的海上风电安装平台，其特征在于，所述双耳板(622)与所述弧形板(621)之间设置有支撑板(624)。 5.根据权利要求3所述的海上风电安装平台，其特征在于，每个所述齿条楔块(61)均包括固定板(611)与止动板(612)，所述固定板(611)与所述止动板(612)相互垂直，所述固定板(611)通过所述连接销(623)与所述双耳板(622)连接，所述止动板(612)上设置有与所述升降齿条(21)相啮合的齿，所述止动板(612)平行所述升降齿条(21)的轴线。 6.根据权利要求5所述的海上风电安装平台，其特征在于，所述连接单元(62)还包括压板(626)，所述压板(626)与所述两个齿条楔块(61)的止动板(612)连接，所述压板(626)与所述升降止动板(612)朝向所述圆桩腿(5)的一个表面(42)相抵。 7.根据权利要求3所述的海上风电安装平台，其特征在于，齿条楔块(61)的材料为18Cr2Ni4W钢。 8.根据权利要求1～6任一项所述的海上风电安装平台，其特征在于，所述沉垫(4)的内部设置有支撑筋板(43)。 9.根据权利要求1～6任一项所述的海上风电安装平台，其特征在于，所述圆桩腿(5)的另一端的端面与所述沉垫(4)背离所述桁架桩腿(3)的一个表面(42)之间的距离(A)为6～11m。 10.根据权利要求1～6任一项所述的海上风电安装平台，其特征在于，所述圆锥凸起(7)的高度(H)与所述圆锥凸起(7)的直径(D)相等。 2

西门子海上风电安装介绍_Offshore Solutions_US

Answers for energy.

Sustainable profit Offshore wind power – firmly established as a viable source of renewable energy

Due to higher, more consistent wind speeds at sea, offshore wind turbines can generate substantially more energy than onshore wind turbines. Offshore wind farms may reach capacity factors in the range of 50%. Even considering the planning constraints relating to shipping lanes, fishing, bird migration, and the like, the world has abundant space for offshore projects. Offshore wind power has its challenges, however. Conditions during installation, operation, and maintenance may be harsh, and the product requirements are high. It takes a special supplier to provide stable, long-term offshore partnerships.When it comes to offshore wind power, no supplier can match Siemens in terms of experience and reliability. Siemens has a proven track record for delivering offshore projects on budget. From the world’s first offshore wind farm almost 20 years ago to today’s largest offshore wind farms, all projects have been deliv-ered on time and on budget. All projects operate with high availability. Optimized processes across the complete project life cycle make Siemens a stable, reliable, and trustworthy business partner.

东汽1.5MW风电机组定期维护指导书

东方汽轮机有限公司1500KW风电机组定期维护指导书 编号：版本号： FD70B-000303ASM B 风电服务处 2012年5月

本文件换版记录

1．目的及适用范围 为了统一规范定期维护工作的操作方法及维护要求，确保定期维护质量符合产品要求，特编制本文件。本文件适用于东方汽轮机有限公司1500KW风电机组的定期维护工作，维护的所有项目均包含在本手册中。 2．维护基本要求 2.1只有经过严格培训的人员才能实施服务工作，同时，东方汽轮机有限公司提 供适当的技术条件和指导。 2.2服务人员应阅读并熟悉东方汽轮机有限公司相关风场安全管理要求，并在维 护作业中严格执行。 2.3服务人员应阅读并熟悉所维护风场机组的润滑油脂清单、螺栓力矩表，熟知 高湿/盐雾地区金属件的防护要求。 2.4服务工作完成后，服务人员必须在服务报告上签字、确认。 3．维护工作内容 3.1叶片 3.2变桨轴承 3.3轮毂 3.4导流罩 3.5变桨控制机构 3.6变桨润滑系统 3.7主轴及轴承 3.8主轴润滑系统 3.9齿轮箱 3.10通讯滑环 3.11联轴器 3.12紧急刹车 3.13发电机 3.14发电机润滑系统

3.15液压系统 3.16偏航刹车系统 3.17偏航轴承 3.18偏航控制驱动机构 3.19机舱及主控柜 3.20机舱吊车 3.21机舱加热系统（低温型机组） 3.22塔筒 3.23动力、控制电缆、定转子电缆及导电轨 3.24塔基 3.25螺栓防锈处理 3.26变频器 3.27机组启动测试 3.28记录与消缺报告处理 4．维护工具 液压力矩扳手、1型扳手头、力矩扳手、套筒、测量仪表等。详见工具清单表。 5．维护注意事项 5.1所有维护工作都要严格按照有关维护要求进行。 5.2在进行维护工作时，工具、零件必须手到手传递，不得空中抛接。工具、零 件必须摆放有序，维护结束后必须清点工具及零件，不得遗留在机组内。5.3登机作业时风机必须停止运行，登机前应将远程控制系统锁定，防止误操作。 5.4不得一个人在维护现场作业。 5.5在机组维护过程中，严禁使用火源，如禁止抽烟、使用打火机等。 5.6使用机舱吊车时，应注意观察风速，必要时需使用揽风绳，必要时需手动偏 航，让吊链远离高压线路及变压器，起吊时塔基人员应远离吊物，防止吊物坠落造成人员伤害。 5.7所有旋转部件维护时，注意安全操作，小心旋转部件伤人。 5.8所有电气部件维护时，必须使用万用表测量，确认不带电后方可进行维护作

风电安装手册

风力发电机安全手册编号：FT000320-IT R00

目录 1．责任与义务 2．安全和防护设备 2．1 必备设备 2．2 用于特殊操作的设备2．2．1 用于紧急下降的设备2．2．2 其它特殊操作 3．基本安装注意事项 3．1 概述 3．2 对风力发电机的操作 3．3 在风力发电机附近逗留及活动3．4 访问控制单元和面板 3．5 访问变压器平台 4．安全设备 4．1 紧急停止 4．2 与电网断开 4．3 过速保护设备（VOG） 4．4 机械安全设备 4．4．1 啮合锁 4．4．2 活动元件的保护罩4．4．3 机舱顶的栏杆 4．4．4 机舱后门的栏杆 5．在风力发电机内部检查或工作6．对风力发电机的设备的操作6．1 使用绞盘 6．2 使用紧急下降器 7．风力发电机的固定 8．急救 9．应急计划 10．发生火灾时的应急措施11．发生事故时的措施

1．责任与义务 Gamesa Eólica将安全与健康方向的考虑放在首位并一以贯之，因此在我们生产的风力发电机的设计中体现了防护的需要。 设计是在决不损害人、动物或者财产的前提下进行的。因此，只要风力发电机的安装、维护和使用遵照Gamesa Eólica的设计，就不会出现这方向的问题。 经批准接触或使用风力发电机的人员在《工作场所安全与健康》方面有权得到有效保护。 同样，经批准在风力发电机中进行有关工作的人员必须遵守《工作场所的安全与健康以防工作场所事故》的有关法律及法规，在执行任务时必须正确地使用工作设备和所有防护性设备，在可能遇到的危险情况的出现必须及时报告。 经批准执行安装任务的人员必须已经接收了足够且合适的理论与实践方面的训练以正 确执行任务。 本文档介绍基本的预防，在接触风力发电机时在安全方面必须遵守的义务及程序。不同维护工作的具体安全措施将在有关这些操作的具体文档中介绍。 2．安全及防护设备 2．1必备设备 在对风力发电机进行任何检查或者维护工作之前，每个人至少应该理解如下设备的使用说明： ●安全设备 ●可调的系索 ●系索（1m和2m） ●安全头盔 ●安全手套 ●防护服 除了上面指出的设备外，每个维护或者检查小组必须具有如下物件： ●紧急下降设备 ●灭火器（在运输工具中有） ●移动电话 在任何时候，不管是在风力发电机内部还是在其外部，都应该使用安全头盔。 建议在上升设备中准备手电筒、安全眼镜和保护性耳塞，这取决于要完成的工作（是对正在运行的风力发电机的检查还是维护）。 操作者必须正确使用安全设备并在使用之前和之后都对安全设备进行检查。对安全设备

风电吊装方案

目录 一工程概况 二施工组织管理 三主要施工方法及技术措施 四主要施工机具配制计划 五质量保证措施 六安全文明施工保证措施及HSE

1.工程概况 1.1项目简介 华电徐闻黄塘风电场位于徐闻县城区东偏北约49.5km 的下洋镇及前山镇，地理坐标为东经110o29′~110o33′，北纬20o46′~20o30′之间。湛江市徐闻县地处中国大陆最南端，地处东经109°52′～110°35′，北纬20°13′～20°43′。三面环海，距离湛江市区149.5 多公里，距离海口市只有18 海里，是大陆通往海南的咽喉之地。徐闻交通四通八达，207国道和粤海铁路贯穿南北，南部有中国最大的汽车轮渡港口（海安港）和亚洲第二大火车轮渡码头（粤海铁路轮渡码头）。 本期工程建设方案拟安装24台2000kW风电机组和1台1500kW 风电机组，总装机容量为49.5MW，110kV升压站已在一期工程中建设完成，升压站内已建设完成综合楼、设备楼以及泵房、仓库、车库、事故油池，总占地面积6396m2。升压变电站工程使用类别在建筑设计中属于工程的等级3等，主要建筑物等级为2等。 1.2设备结构与交货状态 1）设备结构主体由四大件组成：2MW风力发电机组，①塔架②机舱③发电机④叶轮 2）设备交货状态①控制柜②塔架分三段，现场组装③机舱分机舱与发电机，现场组装④叶轮分轮毂与叶片，现场组装

1.3风电机组主要设备部件实物量参数 2MW风电机组主要设备部件实物量参。 序号设备（部件） 名称 数量 件（套） 单件重量 （t） 单件垂直 高度 （mm） 备注 1 塔筒（下段）25 64.1 20000 2 塔筒（中段）25 60.1 27500 3 塔筒（上段）25 41.6 30000 4 机舱2 5 19.5 5 发电机25 66 6 轮毂25 21.5 7 叶片75 9 46500 1.4风力发电机组安装(吊装)采用的主要施工方法 1)设备进场运输，大型吊机进场移动转移，设置临时施工道路。 2)风电机组的周围各设置一个施工平台，进行吊机设备的转场放置。机组与吊机定位吊装的场所，施工平台与施工临时道路相接。 3)小件设备卸车与吊装选用ＴＲ－２５０Ｍ（25ｔ）液压汽车式起重机。（包括配合其他吊机）。 4)大件设备吊装选用QAY800（8０0ｔ）液压汽车式起重机。 5)大件设备吊装抬吊选用QAY260（260ｔ）液压汽车式起重机（包括其他吊装）。 1.5重要工期节点要求 风电机组安装于2014年9月16日开始施工，2014年11月30日前全部吊装完毕。 1.6方案编制依据 1)《安装手册（适用于XE96-2000风力发电机组）》。

海上风电机组的概念设计

海上风电机组的概念设计 目前，海上风力发电机组的主流机型是2.3～5MW双馈或半直驱机型，已交付或已有订单的机型主要如下表所示： 公司名称机组型号已交付使用正在安装已有订单丹麦vestas V90 /3MW 257台260台（含V112）西门子公司SWT-2.3 311台90台 西门子公司SWT-3.6 151台593台 德国REpower 5M 8台351台 德国Multibrid M5000 27台245台德国Enercon E-126/6MW 8台 GE公司GE 3.6sl 7台130台 华锐公司3MW 34台 德国BARD VM5MW 5台80台 德国Nordex 2MW 8台 德国Nordex 2.5MW 11台 芬兰WinWind 3MW 10台 由上表可见丹麦vestas的V90 /3MW，西门子公司的SWT-3.6，德国REpower的5M，德国Multibrid 的M5000，GE公司的GE 3.6sl和德国BARD公司的VM5MW机组被市场认可，由此可见3MW以上风电机组是最近几 年海上风力发电机 组的主力机型。 V90 /3MW机 组是vestas在2002 年5月开始试制 的，右图为V90 /3MW的示意图。 V90 /3MW机 组是首台采用紧凑

型结构的风力发电机组，可以认为是取消了低速轴。2009年9月vestas又研制出了V112-3.0MW离岸型风力发电机组，这是V90-3.0MW的改进型，其安全等级为IECS，适于在平均风速9.5m/s的海上使用，这种机组采用三级增速齿轮箱，永磁同步发电机，短低速轴。该机型应该是维斯塔斯准备大批量生产的产品，下图为V112-3.0MW的外形图。 V112-3.0MW机组计划安装在英国沃尔尼第二海上风力发电场，2011年年底交付使用。V112-3.0MW技术参数如下表所示： 序号部件单位数值 1 机组数据 1.1 制造厂家/型号V112－3.0MW 1.2 额定功率kW 3000 1.3 轮毂高度（推荐方案）m 84.94/119 1.4 切入风速m/s 3 1.5 额定风速m/s 12 1.6 切出风速（10分钟平均值）m/s 25 1.7 极端（生存）风速（3秒最大值）m/s 59.5(IECIIA)5 2.5（IECIIIA） 1.8 预期寿命y 20 2 风轮

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），

自升式海上风电安装平台插桩深度计算方法

NA V AL ARCHITECTURE AND OCEAN ENGINEERING 船舶与海洋工程2018年第34卷第2期（总第120期） DOI：10.14056/https://www.wendangku.net/doc/bd11100021.html,ki.naoe.2018.02.001 自升式海上风电安装平台插桩深度计算方法 王徽华 （江苏龙源振华海洋工程有限公司，江苏南通 226014） 摘要：鉴于目前海上风机的安装主要借助自升式风电安装平台，为保证自升式风电安装平台吊装的安全性，开展平台插桩入泥深度的计算方法研究。考虑到相邻土层的影响，提出海底多层土极限承载能力的计算方法，并将其与实际施工记录及有限元分析结果相对比，验证该方法的准确性，为海上风电装备的施工提供参考。 关键词：自升式海上风电安装平台；入泥深度；多层土；穿刺 中图分类号：TU473.1; U674.38 文献标志码：A 文章编号：2095-4069 (2018) 02-0001-04 Calculation of Leg Penetration Depth for Jack-up Offshore Wind Turbine Installation Platform WANG Hui-hua （Jiangsu Longyuan Zhenhua Marine Engineering Co., Ltd., Nantong 226014, China） Abstract: Considering the fact that majority of offshore wind turbines are installed by jack-up platforms, studies are carried out on the calculation method of platform leg mud penetration depth to ensure the safety of jack-up wind turbine installation platform. Then the method for calculation of the ultimate bearing capacity of multi-layered soil at sea bottom is proposed, taking into account the influence of the surrounding soil layers. The accuracy of the method is validated through the comparison between construction data and finite element result. The method provides reference for the installation operation of offshore wind turbines. Key words:jack-up offshore wind turbine installation platform; leg penetration depth; multi-layered soil; punch-through 0引言 随着环保要求日益严苛，风能作为一种绿色能源越来越受到重视。由于海上的风况远远优于陆地，当前风力发电正逐步由陆地延伸到海上，海上风能的开发和利用已成为世界新能源发展的亮点。风电安装船作为建设海上风电场的关键装备，其开发利用也得到关注和重视。自升式风电安装船是一种全新的海洋工程船，主要用于运输和吊装海上风电设备。该船将运输船、海上作业平台、起重船及生活供给船的各项功能融为一体，可独立完成海上风电设备的运输和安装作业，因此在海洋风电安装领域得到广泛应用。该船通过将桩腿插入海底来支撑船体结构进行海上风机的吊装，桩腿入泥深度直接影响平台的吊装性能，因此开展自升式海上风电安装平台的入泥深度研究意义重大。 当前相关研究人员已针对海底土层承载力的计算开展较多工作。袁凡凡等[1]开展层状地基土的承载力计算，在迈耶霍夫和汉纳成层土地基极限承载力计算的基础上进行改进，提出多层土的极限承载力计算。杨军[2]采用数值模拟的方法开展自升式平台插拔桩土体数值模拟研究，得到入泥深度和拔桩力。张兆德等[3] 收稿日期：2016-06-16 基金项目：国家自然科学基金（51509113） 作者简介：王徽华，男，工程师，1982年生。2005年毕业于重庆大学机械设计制造及自动化专业，现从事海上风电安装工作。