風(fēng)電運(yùn)維船的作業(yè)概率評估及思考

　　本文試圖從這幾個(gè)方面探討運(yùn)維船的作業(yè)能力：

　　如何評估運(yùn)維船在某海域的作業(yè)能力和作業(yè)概率？

　　運(yùn)維船的作業(yè)限制波高如何確定？

　　風(fēng)、浪哪個(gè)更能決定運(yùn)維作業(yè)成??？

　　高端DP和Gangway是否是必須的？

　　一些輸入條件

　　目標(biāo)運(yùn)維船長28m，排水量不到200噸，雙體結(jié)構(gòu)，裝備補(bǔ)償裝置，相對運(yùn)動補(bǔ)償能力為2m。

一看這網(wǎng)格畫的就不咋地

　　目標(biāo)海域?yàn)榻K外海，注意是外海，并不是近岸。因?yàn)椋段乙舱也坏娇孔V的環(huán)境資料。你別說讓我拿海港水文規(guī)范隨便搞一下，那個(gè)欠點(diǎn)。

Y2是個(gè)什么鬼，專業(yè)人士一看肯定是會心一笑

　　Y2海域的全年Hs-Tz散布情況是這樣的：

　　Y2海域分季節(jié)波高出現(xiàn)次數(shù)是這樣的：

　　Y2海域全年和分季節(jié)波向分布是這樣的：

　　總結(jié)一下：

　　江蘇外海環(huán)境條件不錯(cuò)，主要以3m有義波高以下的海況為主，Tz主要集中在4——6s；

　　很明顯，秋冬季受季風(fēng)影響該海域環(huán)境條件變得惡劣，春夏環(huán)境條件不錯(cuò)；

　　該海域主浪向以南-東南和北-西北為主，這很好。

　　分析思路

　　針對目標(biāo)運(yùn)維船在黃海海域登靠風(fēng)機(jī)進(jìn)行運(yùn)行維護(hù)的作業(yè)概率進(jìn)行分析方法研究，考慮到實(shí)際分析需要，作出以下基本假設(shè)：

　　運(yùn)維船以頂靠方式接近風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)人員登靠，船舶不具備動力定位能力，這里假設(shè)運(yùn)維船在迎浪、隨浪方向能夠?qū)崿F(xiàn)順利登靠；

　　考慮到該海域波浪主方向較為穩(wěn)定，這里假設(shè)風(fēng)機(jī)登船平臺位于平臺的東南向。

　　分析流程和方法：

　　根據(jù)運(yùn)維船船體型線圖建立水動力分析模型；

　　根據(jù)Y2海域環(huán)境條件建立全年、分季度的有義波高與譜峰周期關(guān)系；

　　確定全年、分季度的波向分布特性以及有義波高概率分布函數(shù)；

　　統(tǒng)計(jì)對各個(gè)海況作用下運(yùn)維船登船裝置與風(fēng)機(jī)登船平臺之間的相對運(yùn)動響應(yīng)值；

　　結(jié)合波高概率分布函數(shù)以及波向分布，求出全年以及分季度的運(yùn)維船作業(yè)概率。

　　總結(jié)起來，具體方法就是：求解各個(gè)海況作用下運(yùn)維船登船位置與風(fēng)機(jī)登船平臺之間的相對運(yùn)動，給出對應(yīng)海況下的限制波高，考慮波向分布以及有義波高概率分布，給出波浪條件作用下的運(yùn)維船登靠作業(yè)概率?？紤]對應(yīng)有義波高的風(fēng)速情況，對作業(yè)概率進(jìn)行修正，最終給出運(yùn)維船作業(yè)概率。

花花綠綠的是不是挺好看，登船平臺考慮主浪向的分布

　　基本結(jié)論

　　在全年海況作用下，考慮登船系統(tǒng)運(yùn)動補(bǔ)償，當(dāng)以相對運(yùn)動有義值作為校核標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，對應(yīng)最大作業(yè)有義波高為1.6m； 當(dāng)以相對運(yùn)動最大值作為校核標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，對應(yīng)最大作業(yè)有義波高為1.0m。

　　當(dāng)以相對運(yùn)動最大值作為校核條件時(shí)，最大作業(yè)有義波高為1.0m；使用有義值作為校核條件，最大作業(yè)有義波高在1.5m左右

　　隨著波浪周期的縮短，譜峰周期接近船體運(yùn)動固有周期，且低譜峰周期條件下波陡較大，此時(shí)運(yùn)維船運(yùn)動響應(yīng)增大。

　　這種尺度的船，在周期增大以后呈現(xiàn)“隨波運(yùn)動”，談不上什么耐波性

　　如果把風(fēng)速考慮進(jìn)來就有意思了

　　這里把風(fēng)速和相對運(yùn)動情況列出來，可以發(fā)現(xiàn)，1.0m有義波高對應(yīng)風(fēng)速大概在6m/s；1.6m有義波高對應(yīng)風(fēng)速在8m/s左右。當(dāng)然這個(gè)風(fēng)速并不是輪轂位置的風(fēng)速，按照0.14的風(fēng)剪切可以大概算一下輪轂處的風(fēng)速，如果高度為80m，則對應(yīng)輪轂風(fēng)速在10m/s以上。

　　單純以相對運(yùn)動幅值來判斷，最大作業(yè)有義波高可以到2m以上，但顯然不可能

　　本人不才，4m/s的風(fēng)速上過一次風(fēng)機(jī)，當(dāng)時(shí)在機(jī)艙里能夠感覺到輕微的晃動，據(jù)現(xiàn)場工作人員說7m/s的風(fēng)速上去會感覺到明顯的晃動，跟暈船一樣。如果假設(shè)8m/s風(fēng)速是人員登上風(fēng)機(jī)進(jìn)行相關(guān)作業(yè)的最大風(fēng)速，那么對應(yīng)有義波高應(yīng)限制在1.6m以下。

　　考慮了風(fēng)速、運(yùn)維船運(yùn)動補(bǔ)償、相對運(yùn)動情況以后：

　　如果以相對運(yùn)動最大值作為校核條件，則最大作業(yè)有義波高在0.8——1.3m左右；

　　如果以相對運(yùn)動有義值作為校核條件，則最大作業(yè)有義波高在2.6m，將風(fēng)速因素考慮進(jìn)來，實(shí)際的最大作業(yè)有義波高應(yīng)在1.6m以下。

　　對應(yīng)作業(yè)天數(shù)：全年大于200天，春夏大于55天。

　　基于此，可以給出運(yùn)維船在該海域作業(yè)的一些建議：

　　有義波高小于0.8m時(shí)，安全登靠，做好安全措施；

　　有義波高0.8——1.6m時(shí)，有一定風(fēng)險(xiǎn)，做好安全措施，實(shí)時(shí)監(jiān)控海況和風(fēng)速變化；

　　大于1.6m不建議登靠。

　　更進(jìn)一步地總結(jié)

　　個(gè)人認(rèn)為中國服役的運(yùn)維船不需要DP和性能很好的Gangway?？紤]到中國周邊海域波向特點(diǎn)，在風(fēng)機(jī)建設(shè)之初考慮一下登船平臺的朝向，最好在主浪向方向，運(yùn)維船直接頂靠上去。Gangway或者具備運(yùn)動補(bǔ)償?shù)牡强垦b置是必須的，但是感覺性能不需要特別強(qiáng)，能夠補(bǔ)償2m左右就可以了。

　　你說惡劣海況要上去怎么辦？我的建議是：抓緊時(shí)間等兩天再上。不差這兩天，而且惡劣海況上去也無能為力，何必冒這個(gè)風(fēng)險(xiǎn)。

　　總結(jié)：不需要浪費(fèi)錢搞DP；登靠運(yùn)動補(bǔ)償裝置必須有但不需要太高端；造運(yùn)維船的時(shí)候最好把運(yùn)動補(bǔ)償裝置配好省得麻煩；運(yùn)維船馬力大一點(diǎn)沒壞處------至少在本文研究的海域是這樣。其他海域我也懶得算，大概情況就這樣，無非就是作業(yè)天數(shù)多少的 問題。200天以上，每個(gè)月能有15——20天能夠作業(yè)，牛逼的運(yùn)維船干這個(gè)就性能過剩了，有點(diǎn)屈才。

　　盜個(gè)圖。Hs=4m的補(bǔ)償能力，這對于風(fēng)電運(yùn)維船而言“過于高端”了

　　不過需要指出的是：海上登靠時(shí)刻充滿危險(xiǎn)，我不認(rèn)為用有義值來作為極限波高判斷準(zhǔn)則是個(gè)好主意，相對而言用最大值更好一點(diǎn)，因?yàn)檎鎸?shí)海況是個(gè)隨機(jī)過程。所以我建議運(yùn)維船最好配備風(fēng)速計(jì)和測波雷達(dá)，以便隨時(shí)監(jiān)測環(huán)境條件，避免造成悲劇。

　　不像海上油氣開發(fā)動輒幾十億上百億乃至幾百億美元的投資規(guī)模，對于海上風(fēng)電這種比較窮的投資建設(shè)項(xiàng)目，便宜可靠顯得尤為重要，所以，幾千萬的投資買一條牛逼運(yùn)維船我認(rèn)為大可不必，不過，船上該有的東西還是建議配全。當(dāng)然了，有的是閑錢就想買條牛逼船，那當(dāng)我啥也沒說。

　　以上是我一家之言，歡迎善意的交流。