[发明专利]一种双浮体四立柱半潜式风机基础

说明书

本发明公开了一种双浮体四立柱半潜式风机基础，它包括两个长条形浮体，四个立柱分两排竖立在浮体上，至少有四根悬链线的一端对应连接在四个立柱上，所述悬链线另一端分别连接到海床，四个立柱分别与平台相连，平台呈圆柱体结构设置在顶端，其下还对称布置有浮箱和压载舱，三者之间平行等间隔设置有垂荡板，垂荡板上有多个圆形安装通孔，多根立柱分别通过各垂荡板以支撑压载舱，平台和浮箱，四根张紧线一端与底部压载舱相连，另一端沿着重心线平行方向延伸连接到海床。本发明提高了基础结构的稳定性，简洁实用并且不易发生破坏。

技术领域

本发明涉及一种半潜式风机基础。

背景技术

随着全球工业化进程的快速发展，人类对能源的需求也在不断加大。利用取之不尽用之不竭的风资源来发电代替传统的燃煤发电，具有非常显著的节能环保效益。并且风能具有无污染、可再生的优势，对比燃煤发电可以减少大量的有害气体和烟尘的排放，对解决当前能源短缺、环境污染等问题具有非常深远的意义。

根据基础类型的不同，可以将海上风力发电机粗略地分成定桩式海上风机和漂浮式海上风机两大类。而漂浮式风机基础按照种类划分主要有四种形式，主要为：单立柱（SPAR）型漂浮式基础，半潜式（semi-submersible）漂浮式基础，张力腿（TLP）漂浮式基础，驳船式（Barge）漂浮式基础，现如今海上发电机一般选择浮式风机，且以半潜式风机基础为主。

现有的半潜式漂浮系统，浮式基础立柱内部通常分隔成许多舱室，一般分为永久压载舱和可变压载舱，可以通过调节压载实现风机的浮心低于重心。同时依靠锚泊系统进行定位，使得漂浮式基础不会漂太远，从而保证漂浮式风机的正常工作。由于运用在较深海域，目前这些半潜式海上风机面临着海洋环境复杂多变，风机要受多种环境载荷的影响等问题。并且风机系统拥有高大的塔架结构和巨大的叶片。会产生系统中心位置太高，稳定性难以保证，风机产生较大推力和倾覆力矩，产生较大倾覆运动等问题。

另外，半潜式基础水线面积较小，加上在工作中常处于迎浪状态，而且相较于其他方向的运动，其在垂荡影响上的灵活性很小，常规系泊系统仅以张紧式或悬链式为主，无法同时保证基础在旋转和移动方向的刚度。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种双浮体四立柱半潜式风机基础，结合漂浮钻井平台中所使用的主流结构双下体式半潜式平台和半潜式风机基础，能提高基础结构的稳定性，增强对深海的适应性，简洁实用并且不易发生破坏。

本发明所采用的解决方案是：一种双浮体四立柱半潜式风机基础，包括两个长条形浮体，四个立柱分两排竖立在浮体上，至少四根悬链线的一端对应连接在四个立柱上，所述悬链线另一端分别连接到海床，四个立柱均等高度连接平台周围，平台呈圆柱体结构，平台下方按层级布置有浮箱和压载舱，平台与浮箱以及浮箱与压载舱之间等间隔，在间隔中设置有两层垂荡板，垂荡板上有多个安装通孔，细柱分别穿过各垂荡板的通孔，对应支撑连接平台与浮箱以及浮箱与压载舱，压载舱内填充岩石或者混泥土，张紧线一端与压载舱底部相连，另一端沿着重心线平行方向延伸连接到海床。

所述浮体截面呈船型，两浮体平行排列，且依靠筋肋相互连接。

与立柱相连的悬链线，采用钢材制成，悬链线上可增加浮筒；悬链线一端与立柱下端外侧连接，另一端连接于固定海底的锚固系统；悬链线在海水中呈悬垂状自然弯曲，末端有一段锚链平躺在海底。

所述压载舱沿圆周分布有四根张紧线，张紧线采用合成纤维材料制成，所述张紧线一端直接连接压载舱，另一端沿风机基础竖直中心线平行方向延伸至海底，与海底锚固装置连接并处于拉紧状态。

本发明的效益是：

本发明采用两个并排，横截面形状为船型的浮体，可以有效解决半潜式风机基础水线面积小等问题，中央安装有浮箱和压载舱，可以有效降低重心，增强系统稳定性。再配合至少四根张紧线和至少四根悬链线的系泊缆定位系统，可以防止风机发生过大动力响应和俯仰运动，同时限制风机的运动位置。