林立營

摘 要：A2SEA系列風電安裝船由中遠船務（啟東）海洋工程有限公司設計建造，目前已經成功交付兩艘，分別為：“Sea Installer”，“Sea Challenger”。該系列風電安裝船是當代世界最先進、自動化程度高、集大型風車構件運輸、起重和安裝功能于一體的海洋工程專業(yè)特種船舶。其中每艘船都配備了由GuSto MSC提供的9000C型液壓提升系統(tǒng)，此系統(tǒng)為全船的核心系統(tǒng)，其安裝調試過程復雜，且周期長，基本貫穿整個項目的建造過程，因此對整個項目有著到關重要的影響。

關鍵詞：風電安裝船；提升系統(tǒng)；圍井；安裝程序

1 A2SEA風電安裝船簡介

（1）總長132.41米，型寬39米，型深9米，設計作業(yè)水深為30米，設計作業(yè)環(huán)境溫度為-20度至+35度。（2）由四條圓形樁腿組成，每條樁腿長度為82.5米，直徑4.5米。每條樁腿分別配備一套提升裝置，每兩套提升裝置配備一臺液壓動力單元（HPU）。

2 提升系統(tǒng)主要技術參數（每個圍井）

（1）該系統(tǒng)設計使用年限為20年，可完成3650次提升作業(yè)。（2）基本技術參數：有效提升容量：5300T；預壓載容量：9000T；承載容量：9000T。（3）平臺提升速度：0.4m/min；平臺下降速度：0.5m/min；樁腿升降速度：0.67m/min。

3 提升系統(tǒng)安裝程序（每個圍井）

3.1 每個圍井的提升系統(tǒng)的主要安裝流程

下導向分段以及圍井分段制作與合攏；提升裝置部件組裝；提升部件上船安裝；上導向分段制作與合攏；下導向分段現場機加工；提升油缸連接；提升裝置對中調整；液壓動力裝置（HPU）及其它部件安裝。以下將對主要的安裝程序進行簡要地描述。

3.2 下導向分段以及圍井分段制作與合攏

（1）下導向分段制作完成后，與主船體結構進行合攏。（2）下導向分段合攏完成后，將圍井分段（分上下圍井兩部分）與主船體進行合攏。

3.3 提升裝置部件組裝

3.3.1 每套提升裝置的主要部件及數量如下：導向框架（Guide Frame Segment），4只；中間導向框架（Intermediate Frame Segment），2只；提升油缸（Lifting Cylinder），8只；測量油缸（Measurement Cylinder），4只；連接軛（Yoke），4只；連接桿（Suspension Bar），8只。（如圖1所示）。

3.3.2 將提升系統(tǒng)的所有部件在一個寬闊的場地上有序地排開，對其中的主要部件，分別進行組裝。

主要包括：

（1）導向框架（Guide Frame Segment）及中間導向框架（Intermediate Frame Segment）組裝。將4只導向框架以及2只中間導向框架分別拼裝成型，并進行尺寸的測量，在確認符合尺寸要求后，按照要求進行裝焊。在裝焊過程中，需根據對應的WPS以及焊接順序進行，同時對尺寸進行實時監(jiān)測，避免因為焊接變形而導致尺寸超差。焊接完成后，將導向框架與中間導向框架連接起來。注：導向框架的尺寸，因為需要測量三維尺寸，所以通過在框架內部安裝多個全方位測量球來進行測量。（如圖2所示）。

中間導向框架的尺寸，因為只涉及到平面尺寸，所以可用測距儀進行測量。

（2）連接軛（Yoke）部件組裝。將連接軛平攤在場地上，將主提升銷子，油缸連接銷子等部件安裝到連接軛，并將內部的潤滑油脂管路連接好。在組裝完成后，將主提升銷子保護好，防止污染與損壞。

（3）連接桿（Suspension Bar）部件組裝。將8根連接桿部件（4根上部分連接桿，4根下部分連接桿）組裝成4根完整的連接桿。

3.4 提升部件上船安裝

（1）將組裝好的導向框架與中間導向框架吊入圍井。（2）將組裝好的4只連接軛分別吊至導向框架內，并安裝到位。（3）將8只油缸分別吊至導向框架內，將油缸下端的吊耳連接到連接軛的連接銷子上，并將油缸的上端部用U型抱箍臨時固定在導向框架上，防止油缸傾倒。注：因為油缸分左右方向，所以在吊裝過程中，需要特別注意油缸的方向。

3.5 上導向分段制作與合攏

（1）上導向分段制作完工后，需按照廠家圖紙要求，對其進行機加工，以達到尺寸以及精度要求。其中：a.上導向的主要尺寸及精度要求為：上導向的直徑要求為：4510（0，+1）mm；加工后的最小板厚為：50mm；垂直度：1.5mm；平行度：2mm；圓柱度：0.5mm。見圖3，上導向分段尺寸要求。b.提升吊耳（8只）主要尺寸及精度要求為：吊耳間的直徑：≥4540mm；吊耳孔徑：460（0，+0.1）mm；吊耳板厚：≥200mm。c.懸掛吊耳（4只）主要尺寸及精度要求為：吊耳孔徑：240（0，+0.04）mm。見圖4，提升吊耳及懸掛吊耳尺寸要求。（2）上導向分段機加工完成后，將4根連接桿分別安裝到4只懸掛吊耳上。（3）將上導向分段吊至圍井分段上部，進行合攏。在裝焊過程中，需根據對應的WPS以及焊接順序進行，同時對尺寸進行實時監(jiān)測，避免因為焊接變形而導致尺寸超差。

3.6 下導向分段現場機加工

上導向分段合攏完成后，按照廠家圖紙要求，根據上導向分段的中心，對下導向分段進行現場機加工，以達到尺寸以及精度要求。相關尺寸要求如下：（1）下導向直徑：4510（0，+1）mm；加工后的最小板厚：40mm；垂直度：1.5mm；平行度：2mm；圓柱度：0.5mm。（2）上導向分段與下導向分段的同心度：？芨5mm；垂直度：？芨1.5mm。

3.7 提升油缸連接

（1）提升油缸連接過程中，需要將油缸的柱塞打出，由于整個提升系統(tǒng)還未完成，不能由船上的液壓動力系統(tǒng)提供動力，所以需要準備一個臨時HPU，以及相應的軟管，閥件，儀表等，與油缸組成一個臨時的液壓系統(tǒng)。（2）HPU以及管路需要進行串洗，以使系統(tǒng)內的液壓油至少達到NAS 7級。然后對這套臨時液壓系統(tǒng)進行泵壓，查漏。（3）在系統(tǒng)檢查確認無誤后，啟動HPU，驅動油缸的柱塞，直至提升油缸上部的吊耳到達上導向分段下口提升吊耳的位置，停止HPU。（4）將提升油缸的銷子插入油缸的吊耳以及提升吊耳，將兩側的蓋板安裝到位，用螺栓固定到位。（5）在8只提升油缸全部連接到位后，將安裝在上導向分段下口的4只連桿與導向框架連接起來。同時，拆除之前安裝的臨時U型抱箍。

3.8 提升裝置對中調整

（1）在提升裝置的主要部件都安裝到位后，需要將整個提升框架與上下導向分段進行對中調整，以保證提升框架與上下導向分段在同一個中心上。（2）在上，下導向分段上分別用細鉛絲，拉設十字中心線，以找出上下兩個中心點。同時在導向框架的上下兩個端面上，通過全方位測量球拉設兩道十字中心線。然后從上導向分段的中心位置掛一根鉛垂線，通過導向框架，以及下導向的中心。（3）在導向框架的底部四個角的位置，放置4只液壓千斤頂，將導向框架頂起。在此過程中，通過調整四個千斤頂的高度，來調整導向框架的中心。測量鉛垂線與導向框架內的兩根十字線的兩個方向的距離，當兩個方向的距離都小于5mm，且上下兩個面的數值基本相同時，則對中調整完成。（如圖5所示）（4）確認對中調整完成后，將4根連接桿調整到位，然后完成裝焊。注：提升裝置部件上船后，在圍井區(qū)域的電焊作業(yè)前，需要安裝臨時接地線，以保護所有部件不被電焊所產生的電流所損傷。（5）在第一節(jié)樁腿吊裝之后，再次檢查提升框架與樁腿之間的四個方向的間隙，并進行微調，四個方向的間隙基本一致后，將提升框架兩側的四個彈性塊與船體結構焊接起來。

3.9 液壓動力裝置（HPU）及其它部件安裝

（1）將2臺液壓動力裝置（HPU）吊裝到相應的艙室內，調整安裝到位。（2）將提升系統(tǒng)中其它部件按照要求逐一檢查安裝到位。

4 結束語

不同類型的風電安裝船，會配備不同形式的提升裝置，雖然其中存在一定的差異，但是基本原理都是類似的。在總結以往項目的經驗的基礎上，同時根據項目建造過程中的實際情況，我們調整優(yōu)化了整個安裝程序，在保證施工質量的同時，大大縮短了施工周期，同時也為同類型的項目積累了寶貴的經驗。

參考文獻

[1]徐茂功.公差配合與技術測量[M].機械工業(yè)出版社.

[2]Jacking system type 9000C installation procedure，GustoMSC.