提供稳定的工作平台的方法及其船只技术

本发明专利技术涉及一种用于为离岸风力涡轮机(1)提供稳定的工作平台的方法和船只(7)。该船只(7)包括一个或多个至少部分装水的浮舱，以使船只(7)在维护或安装过程期间保持在海床(13)上。可通过打开一个或多个船体(8)中的舱盖(24)或门(14)使水被动地装入浮舱，或者通过使用泵送系统(15)将水主动地装入浮舱。船只(7)进一步包括上甲板(17)或升高甲板，其上设置有一个或多个提升单元(18)。提升单元(18)在维护过程或安装过程期间使用。在维护或安装过程完成后，封闭浮舱，船只(7)升离海床(13)，并且将所有积水引出船只(7)。最终船只(7)移至另一地点或回到港口。

Method of providing a stable work platform and vessel thereof

The present invention relates to a method and a vessel (7) for providing a stable operating platform for offshore wind turbines (1). The vessel (7) comprises one or more floating compartments, at least partially loaded, so that the vessel (7) remains on the seabed (13) during maintenance or installation. Water may be passively loaded into the float by opening a hatch (24) or gate (14) in one or more hulls (8), or by actively carrying the water into the reservoir by using a pumping system (15). The vessel (7) further comprises an upper deck (17) or an elevated deck, provided with one or more lifting units (18). The lifting unit (18) is used during the maintenance process or installation process. After the maintenance or installation process is completed, the closed float is lifted (7) out of the sea bed (13), and all the water is drawn out of the vessel (7). Eventually, the vessel (7) moved to another site or returned to the port.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】提供稳定的工作平台的方法及其船只专利
本专利技术涉及一种提供稳定工作平台的方法，其中该方法包括以下步骤：将船只移至离岸风力涡轮机安装点，将船只相对安装点定位，将船只降至海床上。本专利技术还涉及一种提供稳定工作平台的船只，其包括船体和设置在船体中的甲板，该船体至少具有设置为停在海床上的平底，该甲板限定了外工作平台。专利技术背景众所周知用具有多个自升式支腿的轮船或驳船来安装或维护离岸风力涡轮机。轮船或驳船移至安装点，然后支腿下降至与海床接触。一旦处于正确位置，支腿进一步下降与海床接触，轮船或驳船升离海平面，由此在安装或维护期间提供稳定的平台。安装过程完成后，支腿升起脱离与海床的接触，轮船或驳船能够移至新地点。如果海床是软的或泥泞的，自升式支腿的升起和下降尤其耗时，因为支腿需要较大的穿透深度来稳固地停在海床上。此外，当升起支腿时，通常需要水清洁过程，以便抵消由海床的沉淀物产生的抽吸效应。一个解决这些问题的方法为使用连接至每个自升式单元的支撑垫或桩脚靴，其增加了与海床的接触面积，由此减少自升式支腿的穿透深度。WO2012/066790A1公开了另一种方案，其中轮船具有多个单独的锚定块或共同的锚定块，它们连接至位于船上的绞缆系统。锚定块下降离开船体腔，并与海床接触，之后每根缆绳上施加有张力，这样它们在竖立风力涡轮机期间形成张力腿支撑系统。这些方案都需要一个或多个下降和升离海床的结构，这会花费时间并增加系统的复杂性和成本。还已知使用半潜式轮船或驳船来将风力涡轮机运输至安装点，其通过压载系统相对海平面下降和上升。这类船只设计为用压载系统潜至最大深度，然后升至正常运输位置。这种轮船，特别是其船体，没有设计为在工作期间停在海床上。WO03/066427A1公开了一种船只，其具有多个安装在船只的船体中的可伸长支撑腿。船只相对于安装点定位，然后将水装入压载舱以将船只降至海床上方的位置。之后支撑腿移出船体并与海床接触，这样船只稳固地停在海床上。一旦工作完成，支撑腿回缩并且压载舱排空，以升起船只。然后船只移至新地点。这种船只不适用于潮间地区。已知在潮间点竖立风力涡轮机时使用具有平底的安装驳船。驳船移至安装点并相对高潮中的地基定位。然后当低潮期间海平面下降时，驳船位于海床上，由此在工作期间提供稳定的平台。然后用船上起重机安装风力涡轮机。随着高潮期间海平面上升，驳船又变成浮起的，并停止工作。这导致能够进行工作的操作时间窗只有几个小时。专利技术目的本专利技术的一个目的在于提供一种解决上述现有技术问题的方案。本专利技术的一个目的在于提供一种为离岸风力涡轮机提供稳定的工作平台的方法，该方法延长了操作时间窗。本专利技术的一个目的在于提供一种船只，其提供稳定的工作平台，并使操作时间窗延长。
技术实现思路
本专利技术的一个目的通过一种提供稳定的工作平台的方法而实现，其中该方法包括下列步骤：-将船只移至离岸风力涡轮机安装点，-相对安装点定位船只，该安装点例如为风力涡轮机的至少一部分安装的位置，-相对海平面朝着海床下降船只，并且-通过将船只的一个或多个浮舱至少部分地装上水，直至船只的底部停在海床上，进一步下降船只与海床接触，使得该船只提供稳定的工作平台。通用术语“装”包括被动或主动装填，例如，用水例如海水充满舱室，以改变船只的浮力。术语“浮舱”限定为设置为装水的任何开放或闭合的舱室，比如压载舱、内隔间、开放甲板或者甚至封闭甲板。封闭甲板限定为与天气和浪隔绝的甲板，而开放甲板限定为始终暴露于天气和浪的甲板。这提供了一种提供稳定的工作平台的简易方法，该工作平台不受海平面从低潮至高潮或相反的变化所影响。相比任何已知的自升式船只，该配置的运行转向更快并且制造成本更低。此外，本配置适用于浅水区域，特别是潮间地区。并且，本配置不需要复杂沉重的自升式系统来升起和下降船只，由此节省了船只的重量和空间。本配置能够通过仅仅改变船只的浮力以便船只停在海床上，以允许船只形成稳定的工作平台。船只借由船载推进系统例如发动机和一个或多个螺旋桨，移至安装点并定位。船只可进一步包括动态定位系统，以将船只移动至正确位置。或者，可借由一个或多个外部船只，比如拖船，将船只拖至安装点并移至正确位置。在一实施方式中，该方法进一步包括通过启动泵送系统将船只下降至海床上的步骤，其中该泵送系统主动泵水至一个或多个浮力腔。泵送系统通过使用者操作的面板或控制单元进行控制，该面板或控制单元监控这些浮舱中的水量。在此配置中，浮舱为一个或多个设置在船体内的压载舱或隔间。泵送系统至少包括至少一根连接至入口和出口的管道或软管排布。泵送系统可为单独的泵送系统或如下所述整合至船只中。或者，两个或多个泵送系统可连接至浮舱，一个用于将水泵入船只中，一个用于将水泵出船只。这使得船只能够下降至与海床接触，而不必须等待低潮。一旦船只稳固地停在海床上，其就形成了稳固的工作平台，并且可开始维护和/或安装过程。在另一配置中，泵送系统可根据海平面高度调节浮舱中的水量。测量单元，例如声呐、雷达、检潮仪、全球定位系统(GPS)接收器、或其它海平面感应器，用于测量海平面的高度。该测量单元电连接至控制单元，该控制单元根据测得的海平面控制泵送系统的运行。控制单元可开启泵送系统，当海平面下降时将水泵出浮舱，当海平面上升时将水泵入浮舱中。这使得船只能够基于上升和下降的海平面调节浮舱中的水量，并由此改变船只的浮力。这使得船只能够稳固地保持在海床上，同时减小施加在海床上的压力，由此防止船只陷入海床太深，尤其如果海床很软的情况。在另一实施方式中，该方法还包括通过开启一个或多个位于船只船体上的舱盖和/或门，使水被动地经由该舱盖和/或门装入一个或多个浮舱，从而将船只下降至海床的步骤。这使得能够通过使水例如随着上升或下降的海平面自由流入流出浮舱，使船只下降至海床上并保持在海床上。经由位于船体至少一侧的预定数目的舱盖，优选经由位于船体两侧的舱盖，将水引入浮舱中。舱盖的打开可由控制单元进行控制，以防止船只在装填/排空过程期间倾覆。经由被控制单元控制的致动器或其它打开机构，舱盖可在开启位置和关闭位置之间移动。浮舱可为一个或多个设置在船体内的压载舱或隔间。这使得浮舱能够被动地进行装填而无需泵送系统。此外，将舱盖设置在两侧使得水能够穿过船体，由此防止在潮汐变化期间，例如当从低潮到高潮海平面变化或相反情况时，船体移动，例如旋转或倾斜。此外/或者，水也可经由一个或多个门引入船只中，该门位于船只的船首或船尾，优选位于船只的船首和船尾。经由致动器或其它打开机构，门可在例如在垂直平面或水平平面上移动，从而在打开位置和关闭位置之间移动。浮舱可为设置在船只中的下甲板，例如井型甲板，或开放甲板，例如露天甲板。当没有下潜时，门用作传统的门，为工作人员提供至下甲板或开放甲板的入口。在低潮期间下甲板或开放甲板可用作传统的甲板或工作平台。如上所述，这还使得浮舱能够被动地进行装填而无需使用泵送系统。此外，通过使用船只两端的门，使得水能够穿过船只，由此防止船只在潮汐改变期间移动。船只相对于潮汐流的主方向、主导风向、或者浪或流的主导方向，以任意角度定位。优选地，船只相对潮汐流、风向、或者浪或流的方向，大致平行或垂直地定位。这使得船只能够置于一个位置，在该位置来自潮汐、浪、流或风的影响减至最小。在一实施方式中，该方法进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提供稳定的工作平台的方法，其中所述方法包括下列步骤：‑将船只(7)移至离岸风力涡轮机安装点，‑相对安装点定位所述船只(7)，所述安装点例如为风力涡轮机(1)的至少一部分安装的位置，‑相对海平面(20)朝着海床(13)下降所述船只(7)，其特征在于，‑通过将一个或多个船只(7)的浮舱至少部分地装上水，直至所述船只(7)的底部(9)停在所述海床(13)上，进一步下降所述船只(7)与所述海床(13)接触，以使所述船只(7)提供稳定的工作平台。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.14 DK PA2015700161.一种提供稳定的工作平台的方法，其中所述方法包括下列步骤：-将船只(7)移至离岸风力涡轮机安装点，-相对安装点定位所述船只(7)，所述安装点例如为风力涡轮机(1)的至少一部分安装的位置，-相对海平面(20)朝着海床(13)下降所述船只(7)，其特征在于，-通过将一个或多个船只(7)的浮舱至少部分地装上水，直至所述船只(7)的底部(9)停在所述海床(13)上，进一步下降所述船只(7)与所述海床(13)接触，以使所述船只(7)提供稳定的工作平台。2.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述方法进一步包括通过启动泵送系统(15)，将所述船只(7)下降至所述海床(13)的步骤，其中所述泵送系统(15)主动将水泵入一个或多个所述浮舱。3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，所述方法进一步包括下列步骤：通过打开一个或多个位于所述船只(7)的船体(8)中的舱盖(24)和/或门(14)，并且经由所述舱盖(24)和/或门(14)被动地将水装入一个或多个浮舱中，从而使所述船只(7)下降至所述海床(13)上。4.根据权利要求1至3中任一项的方法，其特征在于，所述方法进一步包括使一个或多个相对所述船只(7)的上甲板(17)设置的侧端件在回缩位置和伸长位置之间移动的步骤，其中处于所述伸长位置的侧端件增大所述海平面(20)与所述船只(7)的舷缘之间的距离。5.根据权利要求1至4中任一项的方法，其特征在于，在潮汐变化期间，当所述船只停在所述海床上时，经由一个或多个位于所述船只的船体上的舱盖(24)和/或门(14)，所述浮舱被动地进行装填和排空。6.根据权利要求1至5中任一项的方法，其特征在于，所述方法进一步包括下列步骤：提供一个或多个在所述船只(7)的上甲板(17)上的提升单元(18)，并通过使用所述提升单元(28)至少维护或更换预安装的风力涡轮机(1)的一个或多个风力涡轮机部件。7.根据权利要求1至6中任一项的方法，其特征在于，所述方法进一步包括下列步骤：在所述船只(7)的上甲板(17)上设置一个或多个提升单元(...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉尔斯·巴茨，简·韦斯特卡德，
申请(专利权)人：远景能源江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32