成果名称: 1600吨半潜/坐底多功能风电工程船设计建造
完成单位: 中船黄埔文冲船舶有限公司,上海船舶研究设计院
主要人员: 蒋勇刚,何静,李丽平,王波,郝立国,田彧,邓国辉,胡坚,刘聪,刘洪亮,宋莎莎,崔兵兵,黄顺,王磊,陈婷婷,李一明,孙忠良,廖俊峰,郭文忠,付 涛,李 辉,杨泳东
介绍:

    1. 课题来源与背景:自主立项,自有资金2000万元。 随着海上风电事业的发展,海上风电作业的发展趋势有以下几个特点:作业水深日益加大、风电机组的功率日益提高、风机部件的尺寸和重量日益加大、风机组件的物流链日趋成熟,对风机安装船提出了更高的要求。 目前我国风电安装数量较少且起重机起吊能力偏小,难以满足我国风电市场需求,为此,正力海洋工程有限公司提出建造“顺一1600”船的需求,该船是功能强大先进的半潜/坐底风电工程船,由上海船舶研究设计院承担详细设计、中船黄埔文冲船舶有限公司完成船舶建造。 “顺一1600”全球首创,船型特殊新颖,主作业甲板超高悬空设计、特种设备密集的特点,设计、建造难度大,我公司有必要以“顺一1600”船为依托,对半潜/坐底多功能风电工程船设计、建造及相关关键配套技术技术进行系统研究,实现半潜/坐底多功能风电工程船的自主、建造水平的提升。

    2. 技术原理及性能指标: 本项目建造一艘适应国内海域、能为海上风电安装作业提供稳定的工作平台、同时在未来相当长一段时期内能承担海上风电安装任务、作业效率高、经济性好的专用船型,可全方位满足海上风电、码头与桥梁重大件吊/卸安装、桥梁隧道及大坝的维修和检验、海上大型设备与构件吊装,打捞、打桩等各项海上工程施工的作业需求。 主要技术指标: 完成一艘在漂浮作业最大水深80米、坐底作业水深(含入泥深度)32米,安装1台1600吨大型全回转桅杆式起重机,满足作业甲板承受载荷5t/m2、近程拖航最大可变载荷3500t、符合2016版CCS移动平台入级规范要求,挂中国旗,取得入级符号:★CSA,Submersible,Offshore Wind Turbine Service Unit,Crane Unit,Lifting Appliance, MCC, IWS, PSPC(B)的半潜/坐底多功能风电工程船设计建造。 总长(Loa):~123.6米 上壳体(长×宽×高):65.4×58.0×5.0米 首部开槽:16.2×26.0米 下壳体(长×宽×高):115.8×58.0×6.6米 首部开槽:46.2×26.0米 立柱数量:4 长×宽(下壳体处):20.4×13.8米长×宽(上壳体处):20.4×12.2米 最大船宽:~66.2米 1甲板梁拱:0.5米 NO.1浮箱(长×宽×高):20.4×3.95×8.4米 NO.2浮箱(长×宽×高):4.2×13.8×8.4米 漂浮作业最大吃水:4.4米最大坐底作业水深(含入泥深度):32.0米 自持力:45天人员:100人5甲板载货面积: ~3000平方米

    3. 技术的创造性与先进性: 1600t深潜坐底多功能风电工程船(顺一 1600)是我国自主研发设计、建造的一款全球首创的大沉垫坐底、大截面立柱稳定连接上下壳体、小水线面作业的风电工程船型,其设计新颖、性能优良、综合作业能力强、建造成本低,主要创新点如下: 1)首次开发了一种半潜/坐底多功能风电工程船型,该船配备了国内自主研发的起重能力达到1600吨的最大全回转起重机、3000KJ打桩设备等重大装备,综合作业能力强,单桩打桩能力世界领先。 2)开发变截面立柱结构形式,在坐底作业状态下,有效控制了水线面积,解决了坐底平台受到波浪和潮汐变化影响下环境载荷过大的问题。 3) 首次采用桁架式大型起重机支撑结构,有效降低了重量并减小了环境载荷。 4)国内首次开发了智能压载控制系统,在坐底作业时能自动适应潮位变化,保障船舶坐底载荷的稳定性和船舶的安全性。 5)开发了船舶半潜/坐底作业的一整套调试方法,缩短了试验时间,降低试验风险和成本。

    4. 技术的成熟程度,适用范围和安全性: 平台由中船黄埔文冲船舶有限公司承建,对该船的关键建造技术进行了攻关,整船综合技术指标达到当代国内领先甚至国际一流水平。自2016年12月20日开工,到2018年4月27日完工交船,该平台的顺利交付将为在广东粤电湛江外罗打造国内一流的风电安装装备建造和运维基地、加速我国的海上风电发展奠定坚实的基础。

    5. 应用情况及存在的问题: 该平台交付后赴广东粤电湛江外罗海上风电场进行大直径单桩基础沉桩和风机吊装作业,在施工过程中该船以其高效安全的施工效率得到了多方赞誉好评,即使期间遭遇超强台风“山竹”影响,该船也能凭借自身良好的船况性能,有效的保障施工节点,至今已圆满完成外罗一期的的36套大直径单桩基础沉桩工程和包括广东海域首台大兆瓦风机在内的4台海上风机吊装工程。 “顺一1600”平台具备高可靠性能和良好作业能力,在各项施工项目过程以安全零事故、质量零事件、环保零事件为基础,实现了单月最多沉桩量10根,平均沉桩工期3.0天,最优2.0天、垂直度最优0.31‰的高效业绩。 该船主要用于于海上风电设备吊装作业和生活支持,能充分利用了坐底式和漂浮式船舶的优点,有效独立完成海上作业任务,实现了一次性运载多部风机、减少对本地港口的依赖。在安装风机过程中,该平台的功能齐全、设备良好、高可靠性能,有效满足了各类风机安装,3天内完成单桩沉桩,5天内完成一台风机的整机吊装作业,比当前国际上同类工程作业节省了大量时间,有效缩短风电工程施工周期,为我司提效降本起到重要作业。 该平台交付对我司乃至整个行业起到了重要影响,使我司迅速进入并抢占风电安装市场,奠定了我司在风电安装领域的重要地位;该平台的良好性能和优秀的作业能力,有效竖立了风电安装作业的行业标杆,同时为打造国内一流的风电安装平台制造基地奠定了坚实基础。

     6. 历年获奖情况:2019年度中国船舶集团公司科技进步奖二等奖。

批准登记号:
登记日期: 2020-05-14
研究起止时间: 2016-10-01至2018-11-01
所属行业: 交通运输、仓储和邮政业
所属高新技术类别: 先进制造
评价单位名称: 中国船舶工业集团有限公司
评价日期: 2019-08-15