[发明专利]用于漂浮式风电装备的海水压载系统及加载排载检修方法

说明书

本发明提供一种用于漂浮式风电装备的海水压载系统，包括压载水舱、潜水泵、高位压载水舱和压载水泵，所述压载水舱上设置有第一进水口和第一出水口，所述高位压载水舱上设置有第二进水口和第二出水口，所述第一进水口与第二出水口之间设置有第一阀门，所述压载水泵上设置有第三进水口和第三出水口，所述第一出水口与第三进水口之间设置有第三阀门，所述第三出水口与第二进水口之间设置有第二阀门。该系统避免了海底阀箱堵塞、损坏现场维修困难等缺点；简化了管路系统，减少管路设计制造成本；降低成本；浮式平台内部设置有高位压载水舱，压载水舱检修时，无需将压载水排出浮式基础，因此检修时也无需潜水泵进行加载，快速高效。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，具体涉及一种用于漂浮式风电装备的海水压载系统及加载排载检修方法。

背景技术

目前用于漂浮式风电装备领域的海水压载系统主要有以下两种方式：

舱底进水海水压载系统。舱底进水海水压载系统主要由海底阀箱、压载水泵、阀门、压载水管路、空气管路、压载水舱等组成，该系统海底阀箱布置于浮式基础底部，压载水泵从海底阀箱取水，输送至各个压载水舱，对浮式平台进行加载。在配合管路和阀门的开闭，利用压载水泵将压载水舱的海水通过舱底排水口排出，从而实现对浮式平台的排载。该系统存在的主要缺点包括：（1）海底阀箱和排水口存在被海生物堵塞的问题。虽然漂浮式风电装备设计采用永久压载系统，在装备就位安装进行压载后，漂浮式海上风电装备运行期间不再进行加载和排载工作，但根据规范要求，每5年需要对压载水舱进行检修，因此需要进行排载和加载工作。（2）进水阀损坏维修困难的问题。与海底阀箱相连的进水阀在漂浮式风电装备25年寿命周期内存在锈蚀损坏、密封圈老化等风险，一旦进水阀出现损坏，将导致舱底进水，并且现场维修、更换阀门的工作困难，如现场无法维修漂浮式风电装备只能返坞维修，维持代价较大。

舷外进水海水压载系统。舷外进水海水压载系统加载和排载分别采用两套独立系统，加载系统由潜水泵、压载水管路、空气管路、阀门、压载水舱等组成，漂浮式风电装备进行海水加载时，通过潜水泵从舷外取水，越过浮式基础甲板向浮式基础内部压载水舱进行海水加载。排载系统同样由潜水泵、压载水管路、阀门等组成，但潜水泵布置于浮式基础最低处压载水舱内部。该系统存在的主要缺点包括：（1）由于采用海水加载和排载两套系统，管路系统复杂，因此该系统设计制造成本相对较高。（2）压载水舱内潜水泵维修困难。

因此需要一种漂浮式风电装备海水压载系统，既能满足海水加载、排载要求，又能避免检修、运维的困难，还需降低设计制造成本。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的问题是提供一种用于漂浮式风电装备的海水压载系统，该系统采用舷外取水方式进行加载，避免了海底阀箱堵塞、损坏现场维修困难等缺点；加载管路和排载管路采用同一套管路，简化了管路系统，减少管路设计制造成本；加载水泵及潜水泵出水管设计为工装，可灵活应用，降低成本；浮式平台内部设置有高位压载水舱，压载水舱检修时，无需将压载水排出浮式基础，因此检修时也无需潜水泵进行加载，快速高效。

本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：本发明提供一种用于漂浮式风电装备的海水压载系统，包括压载水舱、潜水泵、高位压载水舱和压载水泵，所述压载水舱上设置有第一进水口和第一出水口，所述高位压载水舱上设置有第二进水口和第二出水口，所述第一进水口与第二出水口连通，所述第一进水口与第二出水口之间设置有第一阀门，所述压载水泵上设置有第三进水口和第三出水口，所述第一出水口与第三进水口连通，所述第一出水口与第三进水口之间设置有第三阀门，所述第三出水口与第二进水口连通，所述第三出水口与第二进水口之间设置有第二阀门，所述潜水泵与压载水舱连通。

进一步，所述压载水舱上设置有一个或多个第一空气管路，所述第一空气管路通向浮式平台的夹板上端，所述第一空气管路远离压载水舱一端的端部设置有第一空气头，所述潜水泵通过其中一个第一空气管路与压载水舱连通，所述潜水泵与第一空气管路之间设置有第五阀门，靠近所述第一空气头位置设置有第六阀门。