一種提高雙體風電工程作業船耐波性的方法技術

本發明專利技術公開了一種提高雙體風電工程作業船耐波性的方法，該方法綜合考慮了影響雙體風機安裝作業以及航行時耐波性能的多種因素，通過計算和對比分析研究對本船的船型、主要參數、總布置、風機吊裝位置、錨泊定位系統等進行優化設計，經過綜合評估設計出具有優良耐波性能的雙體風電工程作業船。本發明專利技術不僅可以大大提高雙體風電工程作業船作業時抵抗環境條件的能力，增加本船風機安裝時的作業時間；而且可保證本船航行時船體的搖擺運動幅值較小，增強本船航行時的安全性；同時通過選擇合理航區的波浪統計資料，降低船體設計波浪載荷，從而更合理地優化船體結構設計。

【技術實現步驟摘要】
一種提高雙體風電工程作業船耐波性的方法
本專利技術涉及一種提高耐波性的方法，特別涉及一種提高雙體風電工程作業船耐波性的方法。
技術介紹
現有的風機設備安裝船型類型不少，船舶的設計、建造及使用成本是最重要的指標，如何設計一條集風電基礎安裝、風機整體安裝、風機散拼安裝多功能于一體化的船舶，且具有安裝效率和精度高、穩定性好，安裝成本低、設計、建造和使用成本低以及抗風浪能力強等優點，具有中心起吊作業的雙體船型應運而生。現有雙體船的耐波性還不是很好，提高雙體船的耐波性是現今必須解決的問題，因此提高雙體船的耐波性是刻不容緩的一件事。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是提供一種提高雙體風電工程作業船耐波性的方法來解決現有雙體船耐波性差的問題。為達到上述目的，本專利技術的技術方案如下：一種提高雙體風電工程作業船耐波性的方法，所述方法的步驟如下：(1)工程船設計，通過船舶設計書選擇適當的方法來初步確定船舶主尺寸范圍；(2)在選取的范圍內選擇N個船舶主要尺寸方案，然后設計船舶線型、艙室布置、特殊甲板機械布置，確定船舶主要參數、線型和布置；(3)對于工程船每個方案各裝載工況的穩性和強度等基本性能指標計算和對比分析以確定M個可行的主尺度設計方案；(4)M個可行的主尺度方案按照相應航海公約和規范初步計算裝在工況，若滿足穩性、強度和相應設計范圍則進入下個步驟，若不滿足則去除；(5)M個可行的主尺度設計方案(M≤N)，根據船舶任務、裝載工況、縱傾和橫傾、結冰、潮位和水深、環境條件組合方式、航區波浪統計資料等確定影響工程船耐波性能主要因素和耐波性能評估指標；(6)然后對M個可行的主尺度設計方案確定主要耐波性能影響因素和性能指標并進行計算和對比分析，從中優選出最佳工程船主尺度方案作為該船最終的主尺寸；(7)最后重新按照相應航海公約和規范計算各典型裝載工況，根據以確定影響工程船主要耐波性能的因素和耐波性能指標中選擇若干典型裝載工況計算和分析耐波性能指標，綜合評估該船的耐波性能；(8)結束。優選的，所述方法還包括工程船錨泊定位方法，該方法的步驟如下：(1)首先進行工程船錨泊定位系統設計；(2)根據工程船特點初步確定錨泊定位系統主要參數：錨絞車、錨泊線和錨等的數量、規格和容量，初步設計錨泊定位系統；(3)然后從影響工程船錨泊定位能力的多種因素中確定主要影響因素和評估指標，對該錨泊定位系統進行計算和分析以確認是否滿足該船的錨泊定位設計要求；如不滿足，須要重新確定錨泊定位系統主要參數并對新的錨泊定位系統重新計算和分析，直至滿足設計要求為止；(4)最終確定錨泊定位系統主要參數：錨絞車、錨泊線和錨等的數量、規格和容量及錨泊定位系統運動和受力特性；(5)結束。通過上述技術方案，本專利技術的有益效果是：本專利技術不僅可以大大提高雙體風電工程作業船作業時抵抗環境條件的能力，增加本船風機安裝時的作業時間；而且本船航行時船體的搖擺運動的減小，可以增加本船航行時的安全性；同時通過選擇合理航區的波浪統計資料，降低船體波浪載荷，從而優化船體結構設計，使船體結構設計更加合理。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本專利技術工程船耐波性設計綜合分析評估法的框圖；圖2為本專利技術工程船錨泊定位方法的框圖；圖3為雙體風電工程作業船用于船舶波浪載荷預報的國內近海區塊(S1、S2、S3、S4、E1、E2、E3、E4、E5、Y1、Y2和NW13)；限于篇幅，這里只列舉了E2區塊的全年統計的波浪散波圖。圖4為西北太平洋E2區塊全年統計波浪散波圖。具體實施方式為了使本專利技術實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本專利技術。參見圖1和圖2所示，本專利技術一種提高雙體風電工程作業船耐波性的方法，所述方法的步驟如下：(1)工程船設計，通過船舶設計書選擇適當的方法來初步確定船舶主尺寸范圍；(2)在選取的范圍內選擇N個船舶主要尺寸方案，然后設計船舶線型、艙室布置、特殊甲板機械布置，確定船舶主要參數、線型和布置；(3)對于工程船每個方案各裝載工況的穩性和強度等基本性能指標計算和對比分析以確定M個可行的主尺度設計方案；(4)M個可行的主尺度方案按照相應航海公約和規范初步計算裝在工況，若滿足穩性、強度和相應設計范圍則進入下個步驟，若不滿足則去除；(5)M個可行的主尺度設計方案(M≤N)，根據船舶任務、裝載工況、縱傾和橫傾、結冰、潮位和水深、環境條件組合方式、航區波浪統計資料等確定影響工程船耐波性能主要因素和耐波性能評估指標；(6)然后對M個可行的主尺度設計方案確定主要耐波性能影響因素和性能指標并進行計算和對比分析，從中優選出最佳工程船主尺度方案作為該船最終的主尺寸；(7)最后重新按照相應航海公約和規范計算各典型裝載工況，根據以確定影響工程船主要耐波性能的因素和耐波性能指標中選擇若干典型裝載工況計算和分析耐波性能指標，綜合評估該船的耐波性能；(8)結束。本專利技術工程船錨泊定位方法的步驟如下：(1)首先進行工程船錨泊定位系統設計；(2)根據工程船特點初步確定錨泊定位系統主要參數：錨絞車、錨泊線和錨等的數量、規格和容量，初步設計錨泊定位系統；(3)然后從影響工程船錨泊定位能力的多種因素中確定主要影響因素和評估指標，對該錨泊定位系統進行計算和分析以確認是否滿足該船的錨泊定位設計要求；如不滿足，須要重新確定錨泊定位系統主要參數并對新的錨泊定位系統重新計算和分析，直至滿足設計要求為止；(4)最終確定錨泊定位系統主要參數：錨絞車、錨泊線和錨等的數量、規格和容量及錨泊定位系統運動和受力特性；(5)結束。本專利技術雙體風電工程作業船耐波性設計綜合分析評估法并不只是單純按照規范或者常規方法規定的方式評估工程船的耐波性能，而是通過綜合考慮多種主要影響耐波性能因素優選船舶主要尺度、船型參數和總布置等，使用本方法指導本船船體的設計，其優點是不言而喻的：在起重船的設計中具有重要指導意義，它摒棄了傳統的方法的缺陷，其優勢是不言而喻的，可以認為這樣的設計理念是先進的，具有良好的前景，對于將來其它類型工程船的設計開發具有前瞻性和開拓性。本專利技術雙體風電工程作業船錨泊定位系統設計技術及其定位能力預報綜合評估法指導錨泊定位系統的設計，不至于導致規定的環境條件下產生走錨、錨泊線變形或斷裂、錨機或錨鉸車超出負荷而損壞、導纜孔損壞、棄錨以及船體運動過大導致海損事故發生：如碰撞其它浮體或橋梁等固定結構物。應用該方法進行錨泊定位系統設計可以保證本船錨泊定位系統是具有穩定性、安全性和實用性。參見圖3和圖4所示，本專利技術選取國內近海航區波浪統計資料預報船舶波浪載荷方法可按照我國近海十二個海區區塊的北大西洋波浪統計資料直接計算波浪載荷，相對于中國船級社規范要求的北大西洋海區波浪統計資料的直接計算結果，這種方法折減是非常可觀的，而且也是實用可行的，它對于優化船體結構非常有效。根據《鋼質船入級規范》中所述，對于超出規范尺度的船體，其總縱強度中的波浪彎矩和波浪切力需要直接計算，計算的波浪散波圖依據北大西洋海區，雖然本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種提高雙體風電工程作業船耐波性的方法，其特征在于，所述方法的步驟如下：(1)工程船設計，通過船舶設計書選擇適當的方法來初步確定船舶主尺寸范圍；(2)在選取的范圍內選擇N個船舶主要尺寸方案，然后設計船舶線型、艙室布置、特殊甲板機械布置，確定船舶主要參數、線型和布置；(3)對于工程船每個方案各裝載工況的穩性和強度等基本性能指標計算和對比分析以確定M個可行的主尺度設計方案；(4)M個可行的主尺度方案按照相應航海公約和規范初步計算裝在工況，若滿足穩性、強度和相應設計范圍則進入下個步驟，若不滿足則去除；(5)M個可行的主尺度設計方案(M≤N)，根據船舶任務、裝載工況、縱傾和橫傾、結冰、潮位和水深、環境條件組合方式、航區波浪統計資料等確定影響工程船耐波性能主要因素和耐波性能評估指標；(6)然后對M個可行的主尺度設計方案確定主要耐波性能影響因素和性能指標并進行計算和對比分析，從中優選出最佳工程船主尺度方案作為該船最終的主尺寸；(7)最后重新按照相應航海公約和規范計算各典型裝載工況，根據以確定影響工程船主要耐波性能的因素和耐波性能指標中選擇若干典型裝載工況計算和分析耐波性能指標，綜合評估該船的耐波性能；(8)結束。...

【技術特征摘要】
1.一種提高雙體風電工程作業船耐波性的方法，其特征在于，所述方法的步驟如下：(1)工程船設計，通過船舶設計書選擇適當的方法來初步確定船舶主尺寸范圍；(2)在選取的范圍內選擇N個船舶主要尺寸方案，然后設計船舶線型、艙室布置、特殊甲板機械布置，確定船舶主要參數、線型和布置；(3)對于工程船每個方案各裝載工況的穩性和強度基本性能指標計算和對比分析以確定M個可行的主尺度設計方案；(4)M個可行的主尺度設計方案按照相應航海公約和規范初步計算裝載工況，若滿足穩性、強度和相應設計范圍則進入下個步驟，若不滿足則去除；(5)M個可行的主尺度設計方案，根據船舶任務、裝載工況、縱傾和橫傾、結冰、潮位和水深、環境條件組合方式、航區波浪統計資料確定影響工程船耐波性能的主要因素和耐波性能評估指標；(6)然后對M個可行的主尺度設計方案確定主要耐波性能影響因素和性能指標并進行計算和對比分析，從中優選出最佳工程船主尺度方案作為該船最終的主尺寸；(7)...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉楠，盛慶武，
申請(專利權)人：上海佳豪船舶工程設計股份有限公司，
類型：發明
國別省市：