众所周知,航空母舰作为现代军事不可或缺的利器,几乎可以代表了一个国家综合实力的象征,由于航空母舰承载了提供舰载机起飞和降落的功能,通常拥有非常巨大的加班和舰岛,这也就决定了航母的吨位。我们今天所要介绍的是一艘可以抬起一艘中型航母的巨无霸,迄今为止世界上最大的海工船Pioneering Spirit号。
Pioneering Spirit号是全球最大的海工船,由瑞典Allseas公司设计建造。主要的作用是用于整体安装和拆除大型的海上钻井平台(可以把平台上部模块整体拆除,并可以把下部导管架部分整体拔出拖走),同时,还配备了管道铺设设备,2000吨的张紧器能力是目前世界上已运营的最大的铺管船Allseas的Solitaire的2倍。
Pioneering Spirit号船全长382米,宽124米,船体由两艘油轮一样的船体并联在一起成为一艘双体船,船体之间间距59米,起重能力达4.8万吨,相当于能够托起一艘中型的航空母舰。起重系统要求可以在北海恶劣海况下正常工作,可以拆除1万吨以上的平台上部模块,最大可拆除70米高的导管架。
均采用VACON® AFE有源前端变频器
除了12个中压推进变频器以外,Pioneering spirit号上数量众多的440V空冷和水冷变频器均采用VACON® AFE有源前端变频器。
上海振华重工承建了Pioneering Spirit号上的11台起重机,包括5台船用行车、2台船用龙门吊和4台船用克令吊。其中5台行车由于需要到甲板作业,采用了IP66防护等级的变频柜,确保变频器在恶劣的环境条件下仍然能够稳定运行。而其他的变频柜的防护等级采用的是IP23。
所有变频柜都采用了VACON® NXP共直流母线产品,包括AFE整流器和INU逆变器。AFE变频技术在船舶及海工应用中具有显著的优势,首先其谐波含量低,在任何工况下THD都小于5%,能够满足船级社对谐波失真的要求。其次,无需进线变压器,占地面积小,减少设备重量。同时,AFE变频技术可以使制动能量反馈回电网,无须配置制动单元和制动电阻。由于该船上的变频器数量巨大,所以采用AFE变频方案是最佳的选择,即可以满足总的系统的谐波要求,省掉移相变压器,又通过把制动能量集中处理的方式,大幅减少了制动电阻的配置。
模块化设计理念
整套系统采用的VACON® NX共直流母线产品基于模块化设计理念,结构紧凑牢固,采用闭环矢量控制模式,具有极高的速度和转矩精度,其速度误差小于0.01%,转矩精度小于2%,并可在包括0速在内的任何速度下实现满转矩控制。所有变频器内置了VACON®船舶专用应用宏,具有满速或常速控制模式,能够进行转矩柔性控制,以及防止发动机熄火的快速功率极限控制,可实现驱动器之间用于速度/负载分配的快速通讯,从而有效地满足对电缆与管道铺设,起重机与升降机控制。
项目于2011年开建,于2013年上半年完成发运,振华重工派出专业安装队伍,配合船东进行安装和调试。在该项目中,振华重工设计建造的行车首次进入海工领域,其提供的行车与龙门吊将参与管路的运输环节,起重量为100吨,远超国内船用维修用行车10吨的起重能力。