超大型自航自升式海上風電安裝船關鍵設計和建造技術

1、超大型自航自升式海上風電安裝船關鍵設計與建造技術（一）項目名稱：（一）項目名稱：超大型自航自升式海上風電安裝船關鍵設計與建造技術（二）推薦單位：（二）推薦單位：中國航海學會（三）項目簡介：（三）項目簡介：本成果屬于交通運輸行業(yè)中的船舶、艦船工程和機械制造工藝與設備交叉學科領域。我國經(jīng)濟運行成本較高，GDP能耗是世界上最高的國家之一，加上日益突出的生態(tài)環(huán)境問題，風力發(fā)電等清潔能源開發(fā)刻不容緩，國家已將“綠色GDP”和海洋開發(fā)、新能源開發(fā)提

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

3、創(chuàng)新如下：創(chuàng)新點1：突破陸上風機安裝和海上浮吊起重傳統(tǒng)設計思路，結合應用海況條件，通過海上風電安裝船總體和結構性能研究，研發(fā)了八邊形6根樁腿和圓形4根樁腿兩種新船型，該船型集裝載運輸、自航自升、重型起重、動態(tài)定位、海上作業(yè)等多種功能于一身，是世界上最先進的海上風電安裝和運輸作業(yè)的高效專業(yè)裝備，可以適應任何海域的近海風電場建設。創(chuàng)新點2：采用了大型模塊化建造、液壓傳動控制、提升自鎖限位等全功能制造綜合集成技術，首次實現(xiàn)了超大型海上風電安裝

4、船平地高效建造，攻克了海上風電專用裝備整體建造關鍵技術，比同類國際產(chǎn)品建造周期縮短了3個月。創(chuàng)新點3：首創(chuàng)樁腿變形控制和總成建造技術，發(fā)明了一整套超高超厚強度鋼焊接工藝，解決了100mm厚的E690超厚超強板焊接工藝及變形控制，創(chuàng)造性的設計了自轉式吊柱、超大噸位吊梁、自鎖限位裝置等工裝，實現(xiàn)樁腿一次性切割無修正工藝、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)，樁腿對角導軌板平行度控制在2mm范圍內(nèi)，整條樁腿

5、制作精度完全達到設計和使用要求。（四）主要完成單位及創(chuàng)新推廣貢獻：（四）主要完成單位及創(chuàng)新推廣貢獻：主要完成單位主要完成單位創(chuàng)新推廣貢獻創(chuàng)新推廣貢獻南通中遠船務工程有限公司在船體結構設計與自重控制技術、樁腿變形控制和總成建造技術、提升控制技術、整船插樁試驗技術等方面進行深入研究（創(chuàng)新點1，3）。在大型海上風電作業(yè)船船型研究、全船結構有限元分析、重量控制和建造、吊機安裝調(diào)試、樁腿應力分析和總成建造、全船電液系統(tǒng)調(diào)試、控制與動力定位系統(tǒng)集成

6、和調(diào)試等方面取得了突破（創(chuàng)新點2，4）。相關成果獲授權發(fā)明專利21件，通過實審發(fā)明及新申請發(fā)明專利18件。成功設計建造4座海上風電作業(yè)船項目，研發(fā)成果得到了完善和推廣，經(jīng)過系列化和產(chǎn)業(yè)化實施，取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。中遠船務(啟東)海洋工程有限公司配合南通中遠船務在船體結構設計與自重控制技術、樁腿變形控制和總成建造技術、提升控制技術、整船插樁試驗技術等方面進行深入研究（創(chuàng)新點1、3），相關研究成果在生產(chǎn)實踐中全面應用，取得良好的

7、經(jīng)濟效益。配合南通中遠船務成功進行4座海上風電作業(yè)船項目的安裝調(diào)試，研發(fā)成果得到了完善和推廣，經(jīng)過系列化和產(chǎn)業(yè)化實施，取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益（創(chuàng)新點2、4）。東南大學作為主要完成單位之一，在項目實施過程中，申請發(fā)明專利15項授權14項，表論文4篇，開展了自升式風電安裝船工程力學研究和優(yōu)化（創(chuàng)新點1、2），風車安裝船的站立穩(wěn)定性數(shù)值分析、超大型風電作業(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演變規(guī)律（創(chuàng)新點3）、自升