一种风电安装运输船的尾部及海缆敷设方法与流程

本发明涉及一种风电船，尤其涉及一种风电安装及运输船的尾部及海缆转盘，属于船舶与海洋工程的。

背景技术：

1、现有的风电安装船将风电设备的运输以及安装，海缆的敷设等作业分解到不同的船型中分别作业，不仅降低了安装效率，同时将风电在安装流程中的产业链设计的过于粗放以及低端，特别是在作业过程中，当大量船型集中在海上作业时，整个工程施工成本高，导致投资成本普遍偏高，受作业窗口期限制大，同时对海洋生态的影响较大。

2、现有一种风电安装运输船，能够将风电设备的运输与安装功能集成化，从而大大提高风电安装设备的安装效率，但是对于海缆敷设设备的安装目前仍然需要依靠工程船实现，工程船虽然运载量大，稳性好，但是航速低，对作业海况要求高，在工程船上有大量海缆敷设作业设备同时作业，且海缆铺设效率不高，安全作业风险也比较大。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：现有海洋风电产业链中风电安装船产业链过于粗放低端，大量船型在海上无序作业对海洋生态环境影响非常大，另外，现有工程船在敷设海缆存在航速低，对作业海况要求高，海缆敷设效率低，且作业风险较大等问题。

2、为了解决上述问题，本发明提供了一种风电安装运输船的尾部，所述尾部设于主船体尾端，所述尾部内设有尾洞，尾部的后侧设有尾封板；所述尾封板的一端设有用于收卷海缆的海缆转盘，海缆转盘垂直设置于尾部一侧，海缆转盘中心具有海缆转盘回转轴，海缆转盘回转轴套设于固定轴上，海缆转盘回转轴的两端设有用于限位海缆的限位板。所述尾封板用于连接尾洞以及海缆转盘并为海缆转盘提供支撑。

3、优选地，所述限位板的直径不小于海缆围绕而成的最大直径，所述限位板可围绕固定轴旋转；限位板下方设有与主船体连接的管道，管道上设有铰刀，所述管道与限位板不连接，所述铰刀通过连接轴固定于尾封板底部；所述海缆通过管道敷设于海底；所述海缆转盘回转轴由电机驱动旋转，由于铰刀阻力以及水流阻力对海缆转盘的驱动作用，所需驱动电机功率大大降低。

4、优选地，所述海缆转盘的宽度不超过主船体宽度的12％，且所述海缆转盘位于主船体的舷侧外板外侧；所述限位板为圆形，所述海缆转盘回转轴的直径不小于限位板最大直径的20％，且海缆转盘回转轴的厚度不小于1m，所述固定轴为圆柱形，其单侧厚度不低于1m，所述固定轴焊接于主船体的主甲板上尾封板与尾部舷侧外板的交叉位置。

5、优选地，所述海缆转盘的一部分位于水下，限位板最底部位于主船体底部下面，且距离不超过1m，海缆转盘的纵向中心轴位于主船体的舷侧外板内侧，海缆转盘外侧超过主船体型宽。

6、优选地，所述尾洞的底部设置有移门，移门可沿着尾洞边缘上下移动，且在移门的边缘具有水密胶垫；所述移门通过主船体甲板上的绞车控制移动，所述移门移动的最高位置不低于设计吃水与设计海况下的最大波高之和，且所述移门不与主甲板接触。

7、优选地，所述主船体尾端型深小于主船体型深，所述主船体尾端宽小于主船体型宽，主船体尾端的外底板上设有推进轴，推进轴由推进器发动机驱动。尾部较小型深为了布置推进器轴，尾部较小型宽用于布置海缆转盘，尾部型深直线过渡至主船体型深，且需满足所述推进器发动机及其轴系布置要求。

8、更优选地，所述推进轴位于尾部的横向中心位置。

9、优选地，所述尾封板为全型深钢板结构，尾封板的宽度不低于海缆转盘宽度的一半。

10、本发明还提供了一种海缆敷设方法，采用具有上述风电安装运输船的尾部的风电安装运输船，包括以下步骤：

11、步骤s1：从大陆变电站连接海缆转盘的海缆，所述风电安装运输船向作业海域航行；

12、步骤s2：航行过程中，电机驱动海缆转盘转动，且在航行过程中，铰刀挖出沟槽用于放置海缆；

13、步骤s3：达到作业海域后，依次安装风机单桩基础以及叶片，并与海缆进行连接，实现通电；

14、步骤s4：重复上述步骤进行下一次海上风电设备运输及安装作业。

15、优选地，所述风电安装运输船航行过程中不断调整双层底压载水，保证船舶航行浮态；所述海缆的重量不超过海缆所占据尾部区域主船体提供的浮力；在限定海缆重量的条件下，以作业海域的离岸里程为基准选择相应直径的海缆。

16、与现有技术相比，本发明解决了现有海洋风电产业链中风电安装船产业链过于粗放低端，投资成本高，导致大量船型在海上无序作业，对海洋生态环境的不利影响的问题，同时还解决了现有工程船在敷设海缆存在的海缆敷设系统设备复杂，航速低，且对作业海况要求高，海缆敷设效率低，且作业风险较大的问题。

技术特征：

1.一种风电安装运输船的尾部，包括尾洞，尾封板以及海缆转盘，其特征在于，所述尾部设有尾洞，所述尾洞无船体钢结构，尾部的另一侧设有尾封板(31)；

2.如权利要求1所述的风电安装运输船的尾部，其特征在于，所述限位板固定于海缆转盘中心转轴，所述限位板的直径不小于海缆(12)围绕而成的最大直径，所述限位板可围绕固定轴旋转；限位板下方设有与主船体(3)连接的管道(14)，管道(14)上设有铰刀(13)，所述管道(14)与限位板不连接，所述铰刀(13)通过连接轴固定于尾封板(31)底部；所述海缆(12)通过管道(14)布设于海底；所述海缆转盘回转轴(11)由电机驱动旋转，所述电机驱动功率需求较低。

3.如权利要求1或2所述的风电安装运输船的尾部，其特征在于，所述海缆转盘(1)的宽度不超过主船体(3)型宽的12％，且所述海缆转盘(1)位于主船体(3)的舷侧外板外侧；所述限位板为圆形，所述海缆转盘回转轴(11)的直径不小于限位板最大直径的20％，且海缆转盘回转轴(11)的厚度不小于1m，所述固定轴为圆柱形，其厚度不低于1m，所述固定轴焊接于主船体(3)的主甲板，尾封板(31)与尾部舷侧外板的交叉位置。

4.如权利要求1或2所述的风电安装运输船的尾部，其特征在于，所述海缆转盘(1)的一部分位于水下，限位板最底部位于主船体(3)底部下面，且距离不超过1m，海缆转盘(1)的纵向中心轴位于主船体(3)的舷侧外板内侧，海缆转盘外侧超过主船体型宽。

5.如权利要求1或2所述的风电安装运输船的尾部，其特征在于，所述尾洞的底部设置有移门(4)，移门(4)可沿着尾洞边缘上下移动，且在移门(4)的边缘具有水密胶垫，所述水密胶垫具有防水功能；所述移门(4)通过主船体(3)甲板上的绞车控制移动，所述移门(4)移动的最高位置不低于设计吃水与设计海况下的最大波高之和，且所述移门(4)不与主甲板接触。

6.如权利要求1或2所述的风电安装运输船的尾部，其特征在于，所述主船体尾端(31)型深小于主船体(3)型深，且尾端型深直线过渡至主船体型深，所述主船体尾端(31)型宽小于主船体(3)型宽，主船体尾端(31)的外底板上设有推进轴(34)，推进轴(34)由推进器发动机驱动，尾端船体型深延伸至主船体型深的型线满足推进器发动机及其轴系布置的要求。

7.如权利要求6所述的风电安装运输船的尾部，其特征在于，所述发动机布置在尾部，所述推进轴(34)中心位于尾部的横向中心位置。

8.如权利要求1或2所述的风电安装运输船的尾部，其特征在于，所述尾封板(31)为全型深钢板结构，尾封板(31)的宽度不低于海缆转盘(1)宽度的一半。

9.一种海缆敷设方法，其特征在于，采用具有权利要求2-8任一项所述的尾部的风电安装运输船，包括以下步骤：

10.如权利要求9所述的海缆敷设方法，其特征在于，所述风电安装运输船航行过程中不断调整双层底压载水，保证船舶航行浮态；所述海缆的重量不超过海缆所占据尾部区域主船体提供的浮力；在限定海缆重量的条件下，以作业海域的离岸里程为基准选择相应直径的海缆。

技术总结本发明公开了一种风电安装运输船的尾部及海缆铺设方法。所述尾部设有尾洞，尾部的后侧设有尾封板；所述尾封板的一端设有用于收卷海缆的海缆转盘，海缆转盘垂直设置于尾部一侧，海缆转盘中心具有海缆转盘回转轴，海缆转盘回转轴套设于固定轴上，海缆转盘回转轴的两端设有用于限位海缆的限位板。采用具有上述风电安装运输船的尾部的风电安装运输船敷设海缆。本发明投资成本低，海缆敷设系统设备简单，航速高，对作业海况要求低，海缆敷设效率高，且作业风险较小。技术研发人员：夏侯命胜,康为夏,单铁兵,程维杰,尉志源,广超越,王东,迟健,郭兴乾,李成君,张勇受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七○八研究所技术研发日：技术公布日：2024/4/22