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为深远海风电平台 “解渴”：自升式安装平台海水提升系统运维全解析

2026-04-27 14:42:06

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随着我国海上风电产业加速向深远海领域拓展，自升式风电安装平台的应用规模持续扩大。作为这类平台的核心供水保障装置，海水提升系统的稳定运行直接关系到平台作业安全与效率。但受系统设计完善度、海上恶劣作业环境等因素影响，该系统在日常运行中常出现潜水泵吸口堵塞、设备部件损坏、驱动装置故障等问题，若管控不当，极易引发供水中断，威胁平台安全、延误施工进度。

基于此，相关技术人员依托 PSL150 型潜水泵提升系统的完工图纸、试验大纲、用户手册等技术资料，结合中国船级社检验规范与海工设备管理要求，梳理出覆盖运行、保养、故障处理的全流程管理体系，为该系统的可靠运维提供了可行方案。

海水提升系统主要由潜水泵、输水管线、升降装置及配套电气控制系统构成。在平台航行、场内迁移或平台升降工况下，平台可通过传统海底门获取海水，该系统无需投入使用；而当平台进入正常施工作业或自存工况，平台主体抬离水面后，该系统将通过升降装置将潜水泵与输水管下放至水中合适位置，由潜水泵将海水抽取至平台缓冲舱及海水消耗系统总管，为平台的消防、冷却、压载、冲桩、制淡及生活冲洗等多个系统提供水源。

目前海上风电平台的海水提升系统主要分为两类。一类是软管卷盘式系统，以软管作为输水主体，通过卷盘完成软管的收放，整体结构简单、成本较低，多用于浅水区的小型平台。另一类是提升塔式系统，以刚性钢管架为主体，配合泵体绞车与电缆卷车实现升降作业，具备更强的稳定性、更长的使用寿命与更好的抗风浪能力，更适配深远海区域的大型自升式风电安装平台。

本次研究的 PSL150 型潜水泵提升系统采用集成式设计，整体由四大模块构成。管架系统由 6 节 Φ377 钢管组成提升主管路，配备导向机构、防脱轨装置与 5 组 DN200 出水接口，管路及螺栓均经过热镀锌处理，可有效抵御海水腐蚀；提升驱动系统搭载 15t 级钢丝绳绞车、过渡滑轮与绞车底座，采用 Honeywell 电机驱动，可精准实现管架的升降控制；电气控制系统包含电缆卷车、IP56 防护等级控制箱、按钮盒、限位开关、紧急停止装置等部件，具备上升、下降、停止及互锁保护功能；辅助系统则配备机械锁紧装置、出水软管、润滑系统及标准备件包，可满足系统安装、使用与维保的全周期需求。

该系统的核心技术参数显示，其绞车安全工作负荷为 15t，升降速度可达 3m/min，有效行程为 32m；驱动电机功率 15kW，适配 AC380V/50Hz 供电；钢丝绳直径 32mm，整套系统自重约 10t，可在 - 20℃至 + 45℃的环境温度下工作，允许平台横倾≤5°、纵倾≤2°，整体防护等级达到 IP56，可适应复杂的海上作业环境。

对于抬离水面的自升式平台而言，海水提升系统堪称平台的 “生命线”。一方面，平台绝大多数运转设备的冷却都依赖海水，一旦系统失效，大量设备将因过热无法正常运行；另一方面，该系统是平台消防系统的核心水源，若供水中断，火灾等突发险情将无法得到有效处置，直接威胁平台与人员的安全。除此之外，系统故障还会直接导致平台全面停摆，造成工期延误与重大经济损失，其重要性不言而喻。

但在实际运行过程中，该系统仍面临不少痛点。首先，潜水泵长期浸泡在海水中，吸口极易被海生物、渔网、泥沙及漂浮垃圾堵塞，进而引发流量不足、压力不够，甚至电机过载烧毁泵体的问题。其次，潜水泵的线缆在收放过程中，易受磕碰、刮蹭、挤压与拉扯，造成绝缘破损、断线短路，引发电气故障。同时，输水软管在收放或大风浪海况下，也容易出现磕碰划伤、压扁破裂的情况，导致漏水、供水中断。此外，卷盘驱动装置的故障率也相对较高，电机软起动故障、传动机构过载损坏、碳刷过度磨损、减速箱渗漏等问题频发。

针对这些问题，技术人员梳理出了针对性的管控与改进措施，构建起全流程的运维管理体系。

在日常运行管控方面，针对潜水泵，需定期检查其运行电流、绝缘电阻与出口压力，及时清理水面漂浮物，排查吸口堵塞情况；针对电缆与软管，收放作业需安排专人全程监护，避免部件受磕碰、挤压，大风浪等恶劣海况下尽量将其收回，无法收回时则加密巡查频次，及时发现磨损隐患；针对驱动装置，则强化日常维保，定期对电机、软起动器、传动机构等部件进行检查、润滑与测试，提前消除故障隐患。

在运行前的准备阶段，需执行标准化巡检，确认设备具备运行条件。机械层面，检查管架连接螺栓紧固情况，确认钢丝绳无断丝、变形、锈蚀，防脱轨与锁紧装置功能完好；电气层面，检查控制箱状态，确认接线无松动、绝缘电阻合格，急停、限位开关功能有效，严禁在绝缘不良的情况下启动潜水泵；润滑层面，确认齿轮箱油位正常，钢丝绳润滑脂充足，无渗漏问题。

在操作环节，系统实行专人专岗操作，严格遵循标准流程：接通总电源确认相序无误后，松开机械锁紧装置至电气限位闭合；待平台升降操作完成后，先检查电缆松紧度、收回泵固定架，点动测试升降功能无异常后，再正式启动升降绞盘；作业过程中，需注意泵提升绞盘与电缆绞车的联动状态，实时关注电缆松紧度；潜水泵下放至预定位置后，按下停止按钮并锁紧机械固定装置，同时严格落实系统与潜水泵的互锁要求，禁止两者同时运行；运行过程中，实时监测电机电流、温度、噪声与振动，出现异常立即急停处置，完成收放后将提升泵固定，接妥水管。

运行过程中，还需对系统状态进行实时监控，跟踪系统绝缘、电压、电流、温升，钢丝绳张力及电缆收放状态，同时做好班次记录，详细记录运行时长、升降次数、设备异响渗漏及润滑情况，为后续维保提供依据。

在维护保养方面，建立分级保养体系，覆盖设备全生命周期。日常保养需做好设备清洁，检查紧固件，测试急停功能，观察设备运行状态；月度保养重点对绞车滑轮、导向滚轮进行润滑，检查电气接线、限位开关与软管老化情况，排查液压装置的油位与管路状态，对活塞杆进行防锈保护；季度保养则对绞车基座、刹车、齿轮箱进行检查，收紧地脚螺丝，清洗泵体滤器，完成系统功能测试，紧固连接螺栓；每五年则进行一次大修，根据情况对海水提升泵进行解体，更换轴承、轴封、密封件等易损件，检查叶轮与泵轴状态，同时拆解检修绞车、电机与减速机，更换油封、密封垫等部件，完成空载与负载测试，恢复设备性能。

海水提升系统是自升式风电安装平台的核心关键设备，通过标准化、制度化的全流程管理，可有效降低设备故障率，延长设备使用寿命，为平台的安全作业与稳定运行提供坚实保障，助力深远海风电产业的有序发展。