自升式風(fēng)電安裝船技術(shù)與應(yīng)用

第１章　自升式風(fēng)電安裝船發(fā)展現(xiàn)狀和前景 １
　?。保薄〖夹g(shù)及裝備發(fā)展現(xiàn)狀 ３
　?。保病∈袌?chǎng)需求及類(lèi)型 ６
　?。保场“l(fā)展趨勢(shì)研究 ９
第２章　總體布置設(shè)計(jì)及主要性能計(jì)算分析 １１
　?。玻薄≈饕獏?shù)分析 １３
２．１．１　可變載荷及甲板面積確定 １３
２．１．２　主尺度方案確定 １４
２．１．３　質(zhì)量重心控制原則 １５
　　２．２　主要設(shè)備及艙室布置 １８
２．２．１　風(fēng)機(jī)設(shè)備布置 １８
２．２．２　施工工藝對(duì)總體布置的影響 １９
２．２．３　起重機(jī)布置 ２５
２．２．４　抱樁器布置 ２９
２．２．５　機(jī)械艙室布置 ３２
２．２．６　管弄布置 ３７
２．２．７　生活區(qū)艙室布置 ３９
２．２．８　脫險(xiǎn)通道設(shè)計(jì)考慮 ４１
２．２．９　危險(xiǎn)區(qū)艙室布置 ４２
２．２．１０　典型設(shè)計(jì)工況 ４４
　?。玻场≈饕阅苡?jì)算 ４５
２．３．１　質(zhì)量預(yù)估及升降能力選型分析 ４５
２．３．２　干舷及儲(chǔ)備浮力計(jì)算分析 ４６
２．３．３　風(fēng)載荷計(jì)算分析 ５１
２．３．４　航行完整穩(wěn)性計(jì)算分析 ６１
２．３．５　航行破艙穩(wěn)性計(jì)算分析 ６５
２．３．６　漂浮起吊作業(yè)特殊穩(wěn)性計(jì)算分析 ７２
２．３．７　站立穩(wěn)性計(jì)算分析（結(jié)構(gòu)提供） ８０
·１·
自升式風(fēng)電安裝船技術(shù)與應(yīng)用
第３章　船體與樁腿設(shè)計(jì)與分析 ８３
　?。常薄〈w與樁腿強(qiáng)度設(shè)計(jì)通則 ８５
　　３．２　設(shè)計(jì)載荷與工況 ８５
３．２．１　環(huán)境載荷 ８５
３．２．２　重力及功能載荷 ８７
３．２．３　工況分類(lèi) ８７
　?。常场≈鞔w結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ８８
３．３．１　總體強(qiáng)度 ８８
３．３．２　局部強(qiáng)度 ８８
　　３．４　樁腿設(shè)計(jì) ８９
３．４．１　樁腿的型式 ８９
３．４．２　樁腿水動(dòng)力參數(shù)的選擇 ８９
３．４．３　樁腿強(qiáng)度計(jì)算 ９０
　?。常怠堆ピO(shè)計(jì) ９０
３．５．１　樁靴強(qiáng)度 ９０
３．５．２　探索樁靴新型式 ９１
　?。常丁『５椎鼗?９３
３．６．１　海底地基特征 ９３
３．６．２　樁靴插深計(jì)算 ９３
　?。常贰〗Y(jié)構(gòu)優(yōu)化 ９６
第４章　輪機(jī)設(shè)備及主要系統(tǒng)設(shè)計(jì) ９９
　?。矗薄‰娬具x型設(shè)計(jì)及推進(jìn)器選型要素 １０１
４．１．１　電站 １０１
４．１．２　推進(jìn)器選型要素 １０３
　　４．２　輪機(jī)主要系統(tǒng)設(shè)計(jì) １０３
４．２．１　艙底水系統(tǒng) １０３
４．２．２　壓載水系統(tǒng) １０５
４．２．３　冷卻水系統(tǒng) １０７
４．２．４　沖樁系統(tǒng) １１０
４．２．５　壓縮空氣系統(tǒng) １１６
４．２．６　燃油、滑油系統(tǒng) １２０
４．２．７　消防滅火系統(tǒng) １２２
４．２．８　日用淡水系統(tǒng) １２６
４．２．９　閥門(mén)遙控、液位遙測(cè)系統(tǒng) １３０
４．２．１０　防污染系統(tǒng) １３１
　?。矗场±洳?、通風(fēng)、空調(diào)設(shè)備及系統(tǒng)設(shè)計(jì) １３３
·２·
目　　錄
４．３．１　冷藏系統(tǒng)設(shè)計(jì) １３３
４．３．２　通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) １３５
４．３．３　空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì) １４３
第５章　舾裝設(shè)計(jì) １５１
　?。担薄⊥怍秆b設(shè)計(jì)特點(diǎn)與原則 １５３
　?。担病⊥怍秆b主要設(shè)備設(shè)計(jì) １５３
５．２．１　錨泊設(shè)備系統(tǒng)的選型和布置 １５３
５．２．２　系泊設(shè)備的選型和布置 １５４
５．２．３　拖曳系統(tǒng)的選型和布置 １５５
５．２．４　起重設(shè)備的選型和布置 １５６
５．２．５　救生消防設(shè)備的選型和布置 １５７
５．２．６　艙蓋類(lèi)設(shè)備的選型和布置 １５９
５．２．７　欄桿、梯道等鐵舾件的設(shè)計(jì) １６０
５．２．８　其他雜項(xiàng)的設(shè)計(jì) １６２
　?。担场?nèi)裝設(shè)計(jì)流程與細(xì)則 １６３
５．３．１　內(nèi)裝設(shè)計(jì)的特點(diǎn)與原則 １６３
５．３．２　生活區(qū)的劃分與艙室布置 １６４
５．３．３　廚房、餐廳公共區(qū)域的設(shè)計(jì)與布置 １６７
５．３．４　內(nèi)裝主材的設(shè)計(jì)與選擇 １７０
第６章　電氣控制系統(tǒng) １７５
　　６．１　電力系統(tǒng) １７７
６．１．１　電源種類(lèi)和容量的確定 １７７
６．１．２　配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) １７８
６．１．３　配電系統(tǒng)計(jì)算 １７９
　?。叮病∩悼刂葡到y(tǒng) １８１
６．２．１　升降控制系統(tǒng)特征 １８１
６．２．２　升降控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) １８１
６．２．３　升降控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) １８３
６．２．４　常見(jiàn)故障分析及處理 １８５
　　６．３　起重機(jī)電氣系統(tǒng) １８６
６．３．１　電氣系統(tǒng)概述 １８６
６．３．２　電氣設(shè)計(jì)相關(guān)規(guī)范 １８８
６．３．３　電氣系統(tǒng)組成 １８９
６．３．４　電氣安裝工藝 ２０１
６．３．５　安全保護(hù)設(shè)計(jì)及控制難點(diǎn) ２０７
·３·
自升式風(fēng)電安裝船技術(shù)與應(yīng)用
　?。叮础″^機(jī)系統(tǒng) ２０９
６．４．１　錨機(jī)控制系統(tǒng)特征 ２０９
６．４．２　錨機(jī)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ２１０
６．４．３　錨機(jī)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ２１２
６．４．４　常見(jiàn)故障分析及處理 ２２０
　　６．５　推進(jìn)電氣系統(tǒng) ２２１
６．５．１　推進(jìn)系統(tǒng)簡(jiǎn)介 ２２１
６．５．２　電氣設(shè)計(jì)相關(guān)規(guī)范 ２２２
６．５．３　推進(jìn)系統(tǒng)的組成 ２２２
６．５．４　推進(jìn)系統(tǒng)的功能 ２２６
　?。叮丁≈醒肟刂葡到y(tǒng)設(shè)計(jì) ２２７
６．６．１　系統(tǒng)概述 ２２７
６．６．２　系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) ２２８
６．６．３　系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo) ２３２
第７章　液壓傳動(dòng)與控制系統(tǒng) ２３３
　?。罚薄√簤合到y(tǒng) ２３５
７．１．１　抬升液壓系統(tǒng)特征 ２３５
７．１．２　抬升液壓系統(tǒng)原理 ２３５
　　７．２　起重機(jī)液壓傳動(dòng)與控制系統(tǒng) ２４７
７．２．１　起重機(jī)液壓系統(tǒng)特征 ２４７
７．２．２　起重機(jī)液壓系統(tǒng)的分類(lèi)及工作原理 ２４８
　?。罚场″^機(jī)液壓傳動(dòng)與控制系統(tǒng) ２６４
７．３．１　錨機(jī)液壓系統(tǒng)特征 ２６４
７．３．２　錨機(jī)液壓系統(tǒng)工作原理 ２６４
　?。罚础?dòng)力定位液壓傳動(dòng)與控制系統(tǒng) ２７５
７．４．１　動(dòng)力定位液壓系統(tǒng)特征 ２７６
７．４．２　動(dòng)力定位液壓系統(tǒng)工作原理 ２７６
　　７．５　抱樁器液壓傳動(dòng)與控制系統(tǒng) ２８１
７．５．１　抱樁器液壓系統(tǒng)特征 ２８１
７．５．２　抱樁器液壓系統(tǒng)原理 ２８２
　?。罚丁∫簤合到y(tǒng)故障分析 ２８５
第８章　自升式風(fēng)電安裝起重機(jī) ２８７
　　８．１　概述 ２８９
８．１．１　現(xiàn)狀和特點(diǎn) ２８９
８．１．２　主要參數(shù) ２９２
·４·
目　　錄
８．１．３　主要部件和組成系統(tǒng) ３００
８．１．４　穩(wěn)定性 ３０７
８．１．５　安全評(píng)估 ３０７
８．１．６　規(guī)范和準(zhǔn)則 ３０７
　?。福病∪剞D(zhuǎn)風(fēng)電安裝起重機(jī) ３０８
８．２．１　全回轉(zhuǎn)起重機(jī)的金屬結(jié)構(gòu) ３０８
８．２．２　全回轉(zhuǎn)起重機(jī)的機(jī)構(gòu) ３２４
８．２．３　全回轉(zhuǎn)起重機(jī)的纏繞系統(tǒng) ３３７
８．２．４　全回轉(zhuǎn)起重機(jī)的輔助系統(tǒng) ３４４
　?。福场±@樁式全回轉(zhuǎn)風(fēng)電安裝起重機(jī) ３４８
８．３．１　繞樁式全回轉(zhuǎn)起重機(jī)的金屬結(jié)構(gòu) ３５０
８．３．２　繞樁式起重機(jī)的機(jī)構(gòu) ３６２
８．３．３　繞樁式全回轉(zhuǎn)起重機(jī)的輔助系統(tǒng) ３６６
　?。福础∥U式回轉(zhuǎn)風(fēng)電安裝起重機(jī) ３６６
８．４．１　桅桿式回轉(zhuǎn)起重機(jī)的金屬結(jié)構(gòu) ３６６
８．４．２　桅桿式回轉(zhuǎn)起重機(jī)的機(jī)構(gòu) ３６７
８．４．３　桅桿式回轉(zhuǎn)起重機(jī)的輔助系統(tǒng) ３７０
　?。福怠」潭ū奂苁斤L(fēng)電安裝起重機(jī) ３７０
８．５．１　固定臂架式風(fēng)電安裝起重機(jī)的金屬結(jié)構(gòu) ３７０
８．５．２　固定臂架式風(fēng)電安裝起重機(jī)的機(jī)構(gòu) ３７２
８．５．３　固定臂架式風(fēng)電安裝起重機(jī)的附件 ３７３
　?。福丁‰姎庀到y(tǒng) ３７３
８．６．１　起重機(jī)的供電 ３７３
８．６．２　機(jī)構(gòu)用交流變頻電動(dòng)機(jī) ３７６
８．６．３　起重機(jī)的控制系統(tǒng) ３７７
８．６．４　起重機(jī)輔助電氣設(shè)備 ３７８
　?。福贰∫簤合到y(tǒng) ３７９
　?。福浮‰娨浩鹬貦C(jī)與電驅(qū)起重機(jī)的選型 ３８０
８．８．１　電液起重機(jī)的優(yōu)勢(shì) ３８０
８．８．２　電驅(qū)起重機(jī)的優(yōu)勢(shì) ３８１
８．８．３　兩種起重機(jī)的選型比較 ３８２
第９章　升降系統(tǒng)設(shè)計(jì) ３８３
　　９．１　升降系統(tǒng)概述 ３８５
９．１．１　背景 ３８５
９．１．２　主要設(shè)計(jì)參數(shù) ３８６
９．１．３　相關(guān)結(jié)構(gòu)部件 ３８７
·５·
自升式風(fēng)電安裝船技術(shù)與應(yīng)用
９．１．４　升降系統(tǒng)的分類(lèi) ３９１
９．１．５　升降系統(tǒng)選型 ３９１
９．１．６　產(chǎn)品性能參數(shù)表 ３９２
９．１．７　鎖緊系統(tǒng) ３９３
　?。梗病↓X輪齒條式升降系統(tǒng) ３９６
９．２．１　結(jié)構(gòu)布置 ３９７
９．２．２　減速箱 ３９９
９．２．３　齒輪和齒條 ４０２
９．２．４　電機(jī)和制動(dòng)器 ４０３
９．２．５　電氣控制系統(tǒng) ４０４
　?。梗场∫簤河透资缴迪到y(tǒng) ４０４
９．３．１　升降系統(tǒng)介紹 ４０６
９．３．２　國(guó)內(nèi)液壓升降系統(tǒng) ４０９
９．３．３　液壓銷(xiāo)孔式升降系統(tǒng)對(duì)比 ４１０
９．３．４　電氣控制系統(tǒng) ４１２
第１０章　動(dòng)力定位系統(tǒng) ４１３
　　１０．１　概述 ４１５
１０．１．１　船舶動(dòng)力定位系統(tǒng)定義 ４１５
１０．１．２　動(dòng)力定位系統(tǒng)的功能及應(yīng)用 ４１６
１０．１．３　動(dòng)力定位系統(tǒng)的組成 ４１７
　?。保埃病〈皠?dòng)力定位傳感器測(cè)量系統(tǒng) ４２０
１０．２．１　傳感測(cè)量系統(tǒng)基本組成 ４２０
１０．２．２　位置參考系統(tǒng) ４２３
１０．２．３　傳感器系統(tǒng) ４２４
１０．２．４　參考模型 ４２５
　?。保埃场?dòng)力定位能力分析 ４２７
１０．３．１　設(shè)計(jì)總則 ４２７
１０．３．２　總體設(shè)計(jì) ４２７
１０．３．３　功能實(shí)現(xiàn) ４２９
１０．３．４?。保玻埃埃麸L(fēng)電安裝平臺(tái)ＤＰ２能力分析 ４３６
　?。保埃础〈皠?dòng)力定位數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) ４４５
１０．４．１　多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)的概述 ４４５
１０．４．２　船舶動(dòng)力定位數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)融合 ４４５
１０．４．３　船舶動(dòng)力定位的數(shù)據(jù)濾波與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)估計(jì) ４４７
　　１０．５　動(dòng)力定位控制方法 ４５２
１０．５．１?。蹋眩强刂破髟O(shè)計(jì) ４５３
·６·
目　　錄
１０．５．２　基于非線(xiàn)性預(yù)測(cè)控制的動(dòng)力定位控制算法 ４６０
　?。保埃丁⊥屏Ψ峙?４６５
１０．６．１　推力分配問(wèn)題的一般提法 ４６６
１０．６．２　推力分配問(wèn)題的解法 ４６９
１０．６．３　實(shí)際問(wèn)題 ４７１
　?。保埃贰〈皠?dòng)力定位推進(jìn)器系統(tǒng) ４７２
１０．７．１　概述 ４７２
１０．７．２　形式和原理 ４７３
１０．７．３　水動(dòng)力計(jì)算 ４７５
１０．７．４　系統(tǒng)設(shè)計(jì) ４７８
１０．７．５　布置 ４８０
　?。保埃浮〈皠?dòng)力定位控制系統(tǒng)仿真測(cè)試 ４８２
１０．８．１　硬件在環(huán)仿真（ＤＰ ＨＩＬ）系統(tǒng) ４８２
１０．８．２　仿真測(cè)試方法 ４８６
第１１章　抱樁器設(shè)計(jì) ４９１
　　１１．１　抱樁器簡(jiǎn)介 ４９３
　?。保保病”镀骰緟?shù) ４９３
　　１１．３　抱樁器原理及工況 ４９３
１１．３．１　液壓原理 ４９３
１１．３．２　作業(yè)工況 ４９４
　?。保保础”镀鞲飨到y(tǒng)簡(jiǎn)介 ４９４
１１．４．１　主推系統(tǒng) ４９４
１１．４．２　側(cè)推系統(tǒng) ４９４
１１．４．３　抱箍系統(tǒng) ４９５
１１．４．４　電控系統(tǒng) ４９６
１１．４．５　液壓系統(tǒng) ４９６
　　１１．５　抱樁器系統(tǒng)主要特點(diǎn) ４９７
　?。保保丁‰娍叵到y(tǒng)操作說(shuō)明 ４９７
１１．６．１　電控柜指示燈說(shuō)明 ４９７
１１．６．２　操作站指示燈說(shuō)明 ４９７
參考文獻(xiàn) ５０１