超大型自航自升式海上風(fēng)電安裝船關(guān)鍵設(shè)計(jì)和建造技術(shù)

1、超大型自航自升式海上風(fēng)電安裝船關(guān)鍵設(shè)計(jì)與建造技術(shù)（一）項(xiàng)目名稱：（一）項(xiàng)目名稱：超大型自航自升式海上風(fēng)電安裝船關(guān)鍵設(shè)計(jì)與建造技術(shù)（二）推薦單位：（二）推薦單位：中國(guó)航海學(xué)會(huì)（三）項(xiàng)目簡(jiǎn)介：（三）項(xiàng)目簡(jiǎn)介：本成果屬于交通運(yùn)輸行業(yè)中的船舶、艦船工程和機(jī)械制造工藝與設(shè)備交叉學(xué)科領(lǐng)域。我國(guó)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行成本較高，GDP能耗是世界上最高的國(guó)家之一，加上日益突出的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，風(fēng)力發(fā)電等清潔能源開發(fā)刻不容緩，國(guó)家已將“綠色GDP”和海洋開發(fā)、新能源開發(fā)提

2、升至國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略高度。但由于海上風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)的專用裝備還基本處于空白，導(dǎo)致我國(guó)風(fēng)電資源開發(fā)仍主要集中在陸地及沿海灘涂，1045米水深區(qū)域風(fēng)電開發(fā)能力尚未獲得有效突破，其根本原因是：沒(méi)有掌握海上風(fēng)電安裝重大裝備的先進(jìn)設(shè)計(jì)與制造技術(shù)。本成果的完成單位從2007年開始，依托國(guó)家重點(diǎn)新產(chǎn)品計(jì)劃、江蘇省重大科技成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目基金、江蘇省科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目基金和企業(yè)自籌研發(fā)等項(xiàng)目，深入系統(tǒng)地研究了超大型自航自升式海上風(fēng)電安裝船研制的成套關(guān)鍵技術(shù)。主要技術(shù)

3、創(chuàng)新如下：創(chuàng)新點(diǎn)1：突破陸上風(fēng)機(jī)安裝和海上浮吊起重傳統(tǒng)設(shè)計(jì)思路，結(jié)合應(yīng)用海況條件，通過(guò)海上風(fēng)電安裝船總體和結(jié)構(gòu)性能研究，研發(fā)了八邊形6根樁腿和圓形4根樁腿兩種新船型，該船型集裝載運(yùn)輸、自航自升、重型起重、動(dòng)態(tài)定位、海上作業(yè)等多種功能于一身，是世界上最先進(jìn)的海上風(fēng)電安裝和運(yùn)輸作業(yè)的高效專業(yè)裝備，可以適應(yīng)任何海域的近海風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)。創(chuàng)新點(diǎn)2：采用了大型模塊化建造、液壓傳動(dòng)控制、提升自鎖限位等全功能制造綜合集成技術(shù)，首次實(shí)現(xiàn)了超大型海上風(fēng)電安裝

4、船平地高效建造，攻克了海上風(fēng)電專用裝備整體建造關(guān)鍵技術(shù)，比同類國(guó)際產(chǎn)品建造周期縮短了3個(gè)月。創(chuàng)新點(diǎn)3：首創(chuàng)樁腿變形控制和總成建造技術(shù)，發(fā)明了一整套超高超厚強(qiáng)度鋼焊接工藝，解決了100mm厚的E690超厚超強(qiáng)板焊接工藝及變形控制，創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)了自轉(zhuǎn)式吊柱、超大噸位吊梁、自鎖限位裝置等工裝，實(shí)現(xiàn)樁腿一次性切割無(wú)修正工藝、一次成型并安裝到位，完成了樁腿總成建造。樁腿直線度公差控制在5mm范圍內(nèi)，樁腿對(duì)角導(dǎo)軌板平行度控制在2mm范圍內(nèi)，整條樁腿

5、制作精度完全達(dá)到設(shè)計(jì)和使用要求。（四）主要完成單位及創(chuàng)新推廣貢獻(xiàn)：（四）主要完成單位及創(chuàng)新推廣貢獻(xiàn)：主要完成單位主要完成單位創(chuàng)新推廣貢獻(xiàn)創(chuàng)新推廣貢獻(xiàn)南通中遠(yuǎn)船務(wù)工程有限公司在船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與自重控制技術(shù)、樁腿變形控制和總成建造技術(shù)、提升控制技術(shù)、整船插樁試驗(yàn)技術(shù)等方面進(jìn)行深入研究（創(chuàng)新點(diǎn)1，3）。在大型海上風(fēng)電作業(yè)船船型研究、全船結(jié)構(gòu)有限元分析、重量控制和建造、吊機(jī)安裝調(diào)試、樁腿應(yīng)力分析和總成建造、全船電液系統(tǒng)調(diào)試、控制與動(dòng)力定位系統(tǒng)集成

6、和調(diào)試等方面取得了突破（創(chuàng)新點(diǎn)2，4）。相關(guān)成果獲授權(quán)發(fā)明專利21件，通過(guò)實(shí)審發(fā)明及新申請(qǐng)發(fā)明專利18件。成功設(shè)計(jì)建造4座海上風(fēng)電作業(yè)船項(xiàng)目，研發(fā)成果得到了完善和推廣，經(jīng)過(guò)系列化和產(chǎn)業(yè)化實(shí)施，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。中遠(yuǎn)船務(wù)(啟東)海洋工程有限公司配合南通中遠(yuǎn)船務(wù)在船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與自重控制技術(shù)、樁腿變形控制和總成建造技術(shù)、提升控制技術(shù)、整船插樁試驗(yàn)技術(shù)等方面進(jìn)行深入研究（創(chuàng)新點(diǎn)1、3），相關(guān)研究成果在生產(chǎn)實(shí)踐中全面應(yīng)用，取得良好的

7、經(jīng)濟(jì)效益。配合南通中遠(yuǎn)船務(wù)成功進(jìn)行4座海上風(fēng)電作業(yè)船項(xiàng)目的安裝調(diào)試，研發(fā)成果得到了完善和推廣，經(jīng)過(guò)系列化和產(chǎn)業(yè)化實(shí)施，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益（創(chuàng)新點(diǎn)2、4）。東南大學(xué)作為主要完成單位之一，在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，申請(qǐng)發(fā)明專利15項(xiàng)授權(quán)14項(xiàng)，表論文4篇，開展了自升式風(fēng)電安裝船工程力學(xué)研究和優(yōu)化（創(chuàng)新點(diǎn)1、2），風(fēng)車安裝船的站立穩(wěn)定性數(shù)值分析、超大型風(fēng)電作業(yè)船樁腿穩(wěn)定性的理論研究和數(shù)值分發(fā)析、船用厚板焊接溫度場(chǎng)演變規(guī)律（創(chuàng)新點(diǎn)3）、自升