[发明专利]深潜式风电安装船的浮力调节方法

说明书

本发明公开了一种深潜式风电安装船的浮力调节方法，其中，深潜式风电安装船包括浮体，浮体上设有上甲板，上甲板上设有起重机，其中浮体包括下浮体，下浮体上设有四根立柱，下浮体外周处绕下浮体中轴线周向均部有n个浮筒，n≥3；调节方法结合平行力系中心的计算公式找出甲板上安装起重机后的船体重心在水平方向的位置，通过空间任意力系平衡方程建立n个平衡方程表达式，进而求解出n个浮筒浮力的大小，进一步通过浮力计算公式求解出n个浮筒内压载水的水位高度，最后向n个浮筒内压载舱注入相应的水位从而实现平衡船舶上浮下沉过程中产生的倾覆力矩，以提高船体的稳定性。

技术领域

本发明涉及深潜式海工设备领域，更具体地说，涉及一种深潜式风电安装船的浮力调节方法。

背景技术

海上风电安装起重平台(船)，以其抗风浪能力强、甲板面积大、甲板可变载荷大、装载量大、适应水深范围大、人员居住舱室多等优点，成为超大型起重机的最佳载体。海上风电安装起重平台(船)一般具有调遣航行、起重作业、风暴自存等多种工况，其特殊的作业功能需求对下沉上浮浮力调节系统的设计提出了较高的要求。

船舶运营过程中，船舶的下沉上浮及压缩空气排压载系统是平台沉浮作业的核心系统，船舶浮力调节系统在船舶运营过程中显得极为重要。海上风电安装起重平台(船)在进行浮沉作业的过程中，海上风电安装起重平台(船)需要保持均匀沉浮，坐底后需进行自由液面修正以平衡倾覆力矩，进而提高稳定性。

如CN108252286B所公开的“坐底式水上平台及其水上运输安装方法”，其公开了坐底式平台在海上安装过程中当出现上部平台某一边或某一角不水平时，可以通过调高筒节结构进行调节上部平台的水平度。方法是：四个调高筒节结构的调高升降机构同步顶升调高钢筒,顶升到一定的设定压力(目的是让四个浮力筒结构的受到的设定压力基本一致)，对某一边或某一角的水平度需要顶升的调高升降机构继续加压顶升，至四个调高钢筒的上端法兰面水平度基本一致，四个浮力筒结构的受到的压力基本一致。此技术方案中的调高筒节结构较为笨重且复杂，无法达到快速、精准调节平台平衡的要求。

又如CN107685838A所公开的“半潜式起重平台的压载系统及其压载方法”，其公开了一种半潜式起重平台失去平衡时，如何克服倾覆力矩以调整平衡的方法，在平台一侧具有向下的倾覆力矩时，将平台该侧立柱高位压载舱内的压载水依靠重力排出，并向平台另一侧立柱的低位压载舱内注水，以使平台恢复平衡状态；在平台一侧具有向上的倾覆力矩时，向平台该侧立柱的低位压载舱注水，并将平台另一侧立柱高位压载舱的压载水排出,以使平台恢复平衡状态。其通过将高位压载舱内的压载水排出，向低位压载舱内注水，以克服倾覆力矩以调整平台平衡，但是其并没有准确公开高位压载舱内需要排出的具体压载水量，低位压载舱需要注入的具体压载水量，也没有公开排水量与注水量两者之间的关系，即没有公开能够实现精准调节平台平衡的浮力调节系统，因而无法准确调节平台沉浮与平衡，以适应不同工况效果，不利于后续的海上风电安装起重平台(船)的制造和提高海上风电安装起重平台(船)的性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种提高船体稳定性的深潜式风电安装船的浮力调节方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种深潜式风电安装船的浮力调节方法，其中，深潜式风电安装船包括下浮体、至少四根立柱、作业平台；

下浮体呈环形、中部设有上下贯通的月池，下浮体为封闭的空心壳体；下浮体内最底部设置固定压载块；立柱均匀布置于下浮体环边上，作业平台架设于立柱上，作业平台上设有起重机；

下浮体底部设置有用于测量平台下潜深度的液位测量仪；下浮体外周处绕下浮体中轴线周向均布有n个浮筒，n≥3；浮筒内设有可容纳压载水用于排压载的压载舱；下浮体中设有用于平台上浮时喷冲底部泥沙以克服平台坐底吸附力的喷冲系统；

其浮力调节方法具体步骤如下：