CN113958781A - 用于安装气体运输装置的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于安装气体运输装置的方法。一种用于在离岸设施(3)和至少一个另外设施(4)之间的海床(2)上安装气体运输装置(1)的方法，其中，气体运输装置(1)包括作为部件的至少一个气体运输管子（9）和至少一个配重器具（10），其中，气体运输管子（9）和配重器具（10）在将气体运输装置（1）下降到海床（2）之前被联接，其中，电力缆线（15）和/或至少部分填充有液体和/或固体介质的另外管子（22）被用作配重器具（10），配重器具（10）几乎在由气体运输管子（9）桥接的整个距离上延伸。

Description

用于安装气体运输装置的方法
技术领域
本发明涉及一种用于在离岸设施和至少一个另外设施之间的海床上安装气体运输装置的方法。
背景技术
在海上，可以例如使用将风转化为电能的离岸风电场来生成能量。为了运输能量，可以将电缆连接到离岸风电场以将电能从风电场运输到海岸，以将电能馈入电网内。然而，为了利用电连接桥接在离岸风电场和海岸之间的通常数公里的长距离，需要具有相对高的安装成本的长缆线。
从离岸风力涡轮机运输能源的一种替代方式是通过在风力涡轮机附近离岸放置的气体生产设施中利用风力涡轮机中产生的电力。通过风力涡轮机产生的能量可以例如用于电解过程中以生成氢气和/或氧气。这些气体随后能够用于在燃料电池中生成电能以及用于生产化学制品，例如其它气态产品，诸如氨气或甲烷。通过使用管子系统运输气体，尤其是氢气，比分别将电力直接运输到海岸或公用电网更便宜。
这种气体管线的挑战在于，它们需要被固定到海床，尤其是防止它们由于气体管线的浮力而向上流动。已知将这些管线犁入海床内，从而这些管线可以保持被海床中的海底土地覆盖。然而，由于水流或其它因素，包括类似地震的当地地震活动，海床不断变化。因此，在海床上或海床中不固定布置的气体管线有可能有随着时间的推移而暴露在周围环境中并最终开始朝水面流动的风险。使用由高密度材料制成和/或具有阻止其流动的高壁厚的管线是一种昂贵的解决方案，尤其是当分别需要桥接在两个离岸设施或在离岸设施与岸上设施之间的大距离时。根据现有技术，用于将结构固定在海床上的不同措施是已知的。
在EP 3 290 763 A1中，已知一种用于包覆缆线的设备。该设备包括供应单元，以用于从存储单元供应护套元件并且用于将护套元件固定到缆线的一部分。混凝土元件能够被用作护套元件，这增加了缆线的重量并确保将缆线固定在海床上。
WO 2018/197030 A1公开了一种在海床上铺设空管的方法，其中，空管与至少一个束加强元件一起布置在一个束中。钢丝和/或通信缆线用作束加强元件。在空管中，电力缆线能够通过推或拉和/或通过使用水压沿着空管子推动电力缆线而插入。
从EP 3 086 424 A1已知一种为风力涡轮机设施离岸安装电力缆线的方法。通过穿过布置在海床上的空管子推和/或拉电力缆线通过使用在几个离岸位置之间的空管子来安装电力缆线。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种改善的方法，以用于在海床上安装气体运输装置，其特别允许在降低工作量的情况下进行安装。
根据本发明，该目的通过如开头所述的方法来解决，其中，气体运输装置包括作为部件的至少一个气体运输管子和至少一个配重器具，其中，气体运输管子和配重器具在将气体运输装置下降到海床之前联接，其中，电力缆线和/或至少部分填充有液体和/或固体介质的另外管子被用作配重器具，配重器具几乎在由气体运输管子桥接的整个距离上延伸。
气体运输管子可用于在离岸设施与至少一个另外设施之间的气体运输，该至少一个另外设施也可以是离岸设施或岸上设施。气体运输管子能够用于运输不同类型的气体。还可能运输多种气体类型，尤其是通过为在气体运输装置中运输的每种类型的气体提供至少一个单独的气体运输管子。特别可能的是，离岸设施是由电能提供动力的电解设施，该电能例如由连接到离岸设施的离岸风力涡轮机生成。在电解过程期间，氢气和/或氧气产生为气体，其能够例如被运输到作为另外设施的岸上设施，以用于使用和/或存储所产生的气体。其它气体，例如甲烷和/或氨气，也可以使用气体运输装置在离岸设施和至少一个另外设施之间运输。
在将气体运输装置安装在海床上之前将至少一个气体运输管子与配重器具组合具有以下优点：通过气体运输管子与配重器具的组合，能够同时实现气体运输装置和配重器具的在海床上的稳定固定。配重器具尤其抵消气体运输装置的至少一个气体运输管子的浮力，使得不会发生气体运输管子在水中的流动。
通过提供电力缆线和/或至少部分填充有液体和/或固体介质的另外管子作为配重器具，有利地可能的是，配重器具还分别用于在离岸设施和至少一个另外设施之间的电能的运输或流体介质的运输。填充有液体和/或固体介质的另外管子可以为气体运输装置提供大重量，从而还允许抵消大量气体运输管子的浮力。填充有液体介质的另外管子允许在离岸设施和至少一个另外设施之间传输该介质或另一种介质，和/或在将气体运输装置安装在海床上之后，将电力缆线插入到该另外管子中。
电力缆线还分别包括大重量或超过水的密度的高密度，使得将气体运输管子联接到电力缆线作为配重器具还允许气体运输装置在海床上的稳定和/或固定。
使用至少一个电力缆线和/或至少部分填充有液体和/或固体介质的至少一个另外管子作为配重器具具有如下优点：可以同时安装尤其用于在离岸设施和另外设施之间的气体运输、电能的运输和/或至少一种附加介质的运输的多个连接，使得尤其可以一次安装所有需要的连接。这降低了安装这些连接的工作量和成本。
在离岸设施和另外设施之间的几乎整个距离由气体运输管子和配重器具桥接，尤其是在离岸设施和另外设施之间的水下距离，尤其是该距离的一部分被气体运输管子和配重器具两者完全桥接，在该部分中，气体运输装置布置在海床上或海床中。分别在离岸设施或在另外设施处，分别用于运输介质或电力的气体运输管子和配重器具可以彼此分离，并且分别连接到不同的仪器和/或运输装置。
在本发明的优选实施例中，使用适于氢气运输的至少一个气体运输管子，尤其是使用包括带有至少一个氢气阻挡部分的管子壁的气体运输管子，和/或使用适于甲烷运输的至少一个气体运输管子，和/或使用适于氨气运输的至少一个气体运输管子。气体运输管子可以由诸如钢或塑料的多种材料构成。该管子优选地分别包括内部和/或外部氢气阻挡部分或密封件，以防止气体从气体运输管子逸出。
氢气阻挡部分可以是提供到气体运输管子的内表面和/或外表面的涂层。氢气阻挡部分可以是例如气密膜材料，其被包裹或用胶带粘到管子的内表面和/或外表面。例如类似铝的金属可以用作膜材料。管子可以由塑料构成，尤其是由聚乙烯（PE）或高密度聚乙烯（HDPE）构成。优选地，气体运输管子包括HDPE的内层和外层，其中在内层和外层之间提供为金属层，尤其是由钢、不锈钢、铝或其它金属制成的层的氢气阻挡部分被布置为氢气阻挡部分。在气体运输管子的端部区段中，气体运输管子的材料的组成可能不同，在端部区段处，气体运输管子连接到终端部分，以用于分别进入离岸设施的结构等或另外设施。
在本发明的优选实施例中，单芯或多芯电力缆线和/或被管子包围的电力缆线用作配重器具。电力缆线可以包括特别适用于高压直流或交流运输的一个或多个芯。电力缆线可以包括例如适于高压交流传输的三个芯，尤其是在100 kV和500 kV之间的电压水平下，优选地为132 kV、220 kV或400 kV。
用作配重器具的电力缆线可以是铠装或无铠装缆线，且其可以是屏蔽或无屏蔽的。特别地，可以将无铠装和/或无屏蔽缆线布置在管子内部以用于为电力缆线提供附加的保护。用作配重器具的电力缆线，或包括电力缆线的管子或另外管子，分别联接到气体运输管子，以用于为气体运输装置提供足够的重量。
在本发明的优选实施例中，另外管子布置在气体运输管子中、围绕气体运输管子或与气体运输管子相邻。填充在另外管子中的液体和/或固体介质可以围绕布置在另外管子中的气体运输管子。反之亦然，填充有介质的另外管子可以被布置在气体运输管子内部，使得在安装之后，另外管子至少部分地被在气体运输管子中运输的气体所包围。另外管子与气体运输管子的相邻布置也是可能的，尤其是当使用多于一个气体运输管子和/或多于一个另外管子时。通过将管子布置为彼此相邻，便于联接管子以形成气体运输装置。
优选地，使用水、油和/或包括水和沉积物，尤其是水和粘土的悬浮液，作为填充在另外管子中的介质和/或作为填充在气体运输管子中的介质。通过提供填充有类似水的材料的另外管子，气体运输装置的重量能够增加，尤其是当使用另外的配重器具来将气体运输装置的重量增加到超过海水的密度时。除了水之外，包括高于水的密度的液体也能够用于填充另外管子和/或气体运输管子，例如密度超过水的密度的油和/或包含水和沉积物的悬浮液可以分别用于增加气体运输装置的重量或密度。例如具有诸如膨润土的粘土的水可以被用作水和沉积物的组合。通过使用这种介质，气体运输管子和/或另外管子能够在气体运输装置下降期间用作压载物。此外，气体运输装置的密度能够被调节以便于尤其在安装过程期间，气体运输装置下降到海床上和/或确保气体运输装置稳定地搁置在海床上。
优选地，在将气体运输装置下降到海床上之后，用作另外管子和/或气体运输管子的填充材料的液体介质被从该另外管子和/或该气体运输管子去除。在将气体运输装置布置在海床上或海床中之后，用作另外管子和/或气体运输管子的填充材料的液体介质可以被从管子去除，使得气体运输管子可以用于气体运输，而该另外管子可以用于另一目的，尤其是用于流体的运输和/或用于将电导体布置在该另外管子中。
在将气体运输装置布置和/或固定在海床上或海床中之后，从管子去除介质是尤其可能的。水的使用具有如下优点：之后水能够被从管子容易地去除，以分别允许在用作配重器具的另外管子中运输另一类型的流体和/或在气体运输管子中运输气体。还可以在安装气体运输装置之后去除包括水和沉积物的悬浮液，以使得能够运输另一种流体和/或在另外管子中布置电导体。
优选地，另外管子被连接到离岸设施和/或另外设施的介质提供装置，其中，介质提供装置适于提供调温介质、消耗性介质和/或维护介质到另外管子。尤其是在将气体运输装置下降到海床之后，另外管子可以被连接到介质提供装置。介质提供装置可以提供例如调温介质，其用于加热和/或冷却气体运输装置，尤其是用于冷却气体运输装置的电力缆线和/或用于加热和/或冷却至少一个气体运输管子。此外，例如通过使用介质提供装置的阀，能够在另外管子中运输的不同介质之间进行切换。
在安装气体运输装置期间，还可能使用另外管子或用作配重器具的另外管子中的至少一个来提供在离岸设施和/或另外设施处所需的消耗性介质。例如，水能够被提供给在离岸设施处的电解设备作为消耗性介质，以允许电解在离岸设施的离岸位置处不可得的无盐水。作为维护介质，例如油或其它润滑剂可以被提供给离岸设施和/或另外设施。油可以例如用在离岸设施的风力涡轮机中，或者油可以被从离岸设施提供给连接到离岸设施的另外风力涡轮机。
优选地，至少一个通信缆线、至少一个金属缆线、至少一个缆线状测量仪器和/或至少一个支撑结构用作气体运输装置的部件，其中，通信缆线、缆线状测量仪器、金属缆线和/或支撑结构在气体运输装置被下降到海床上之前被联接到气体运输管子和/或配重器具。
通信缆线可以例如分别是玻璃纤维缆线或玻璃纤维束，其分别联接到气体运输管子或配重器具。利用通信缆线，可以建立在离岸设施和至少一个另外设施之间的通信。缆线状测量仪器可以是例如温度测量仪器，例如包括用于温度测量的玻璃纤维和/或连接到缆线的温度传感器，从而允许在气体运输装置中进行温度测量。
温度传感器能够尤其与用于在安装气体运输装置之后提供冷却和/或加热介质的另外管子结合使用，使得能够获得由测量仪器控制的气体运输装置的期望温度。替代地或附加地，缆线状测量仪器，尤其是包括玻璃纤维的缆线状测量仪器，可以用于振动检测，以便检测海床活动和/或气体运输装置与运载工具的不期望的接触。尤其可能发生与在海床上拖曳的船舶的锚的这种接触。
作为支撑结构，可以使用支柱或网格状结构来固定至少一个气体运输管子、至少一个配重器具和/或气体运输装置的其它部件的相对位置。该支撑结构尤其能够用在包括具有不同直径和/或不同横截面形状的多个部件的气体运输装置中。通过使用一个或多个支撑结构，能够获得部件朝向彼此的稳定固定。支撑结构尤其可以用于在至少一些部件之间建立固定距离，例如，用于将用作配重器具的类似电力缆线的热量产生部件与气体运输装置的其它部件分离，以至少部分建立热绝缘。
在本发明的优选实施例中，气体运输装置的部件被布置成束，尤其是具有基本圆形、基本椭圆形、基本三角形或基本四边形横截面面积的束。气体运输装置的部件可以尤其布置成使得：例如通过在具有较大直径的两个或更多个部件之间放置具有较小直径的部件，来实现束的横截面面积的高填充密度。尤其，用作配重器具的电力缆线可以包括比气体运输管子更小的直径，使得它可以例如定位在两个或更多个气体运输管子之间。优选地，多个气体运输管子可以围绕布置在束的中心的电力导体以圆形形状相邻布置。而且，用作配重器具的另外管子的直径可以不同于气体运输管子的直径，使得部件能够成束以实现气体运输装置的横截面面积的高填充密度。还可能使用具有不同直径的两个或更多个另外管子。
优选地，气体运输装置的部件使用至少一个联接器具联接，其中，尤其将黏性连接、粘合连接、带式紧固件和/或胶带用作联接器具。至少包括包含金属的外壳的气体运输管子和/或另外管子可以例如通过电熔结合或焊接在一起。联接也能够通过将黏性连接用作联接器具而发生，其中，粘合剂被施加在气体运输装置的两个或更多个部件之间，以分别在这些部件之间建立固定或联接。
诸如带紧固件，尤其是钢带紧固件和/或胶带的联接器具可以被施加到气体运输装置的外表面，以将气体运输装置的部件一起保持在固定和稳定的束中。因此，多个带紧固件可以围绕气体运输装置的外圆周相对于彼此以一定距离包裹，以在气体运输装置的整个长度上获得在部件之间的联接。此外，一个或多个胶带能够围绕气体运输装置的外表面包裹，以用于建立气体运输装置的部件的联接。
在本发明的优选实施例中，气体运输装置的部件通过围绕气体运输装置的外圆周的屏蔽层联接。屏蔽层可以包括例如嵌入在柔性嵌入材料中的钢棒，例如包括纱线和/或沥青的外被覆物。围绕气体运输装置的外圆周的屏蔽层还保护气体运输装置的部件免受海床处的环境影响。
在本发明的优选实施例中，气体运输装置被从船舶下降到海床，其中，气体运输装置以联接状态提供在船舶上，或者，其中，气体运输装置的部件提供为至少部分分离，其中，尤其通过使用联接设备将部件联接在船舶上。气体运输装置能够以联接状态提供在船舶上，使得气体运输装置能够从船舶直接下降到海床上。替代地，气体运输装置能够至少部分分离地设置，其中，在将气体运输装置下降到海床上之前，在船舶上分别发生气体运输装置的部件的联接，或者气体运输装置的已经联接的部件的组的联接。如果气体运输装置包括大量部件，以致已经联接的气体运输装置的供应和/或运输是困难和/或繁琐的，则这是尤其有利的。
对于气体运输装置的部件的连接，可以使用联接设备，其中，联接设备可以包括例如用于张紧部件的张紧器和/或用于自动施加联接器具和/或屏蔽层到部件的联接器具施加器。替代地，部件可以被手动联接在船舶上。
优选地，气体运输装置或气体运输装置的部件被提供成卷绕在船舶上的至少一个存储筒和/或转盘上。气体运输装置可以以卷绕在船舶上的至少一个存储筒上的联接状态提供，舒适气体运输装置能够从存储筒解绕并从船舶下降到海床。相应地，气体运输装置的部件也可以提供成卷绕在一个或多个存储筒上，使得气体运输装置的部件可以从该至少一个存储筒解绕、使用例如先前描述的联接设备联接在船舶上，且然后从船舶下降到海床上。
在本发明的优选实施例中，另外管子用作配重器具，其中，在利用液体和/或固体介质填充该另外管子之前，气体运输装置被布置成漂浮在海面上。气体运输装置可以由船舶在海面上拖曳，其中，通过将液体和/或固体介质填充到用作配重器具的另外管子中，气体运输装置的重量或密度分别可以增加以将其从海面下降到海床。气体运输装置可以被布置在海面上，例如布置在离岸设施和另外设施之间的整个或几乎整个距离上。
优选地，在将气体运输装置下降到海床上之前，在海床上形成沟渠，其中，气体运输装置被布置在沟渠中。可以在布置气体运输装置之前，犁或挖掘沟渠。特别可能的是，直接在气体运输装置下降之前犁或挖掘沟渠，尤其是通过由用于运输和下降气体运输装置的船舶牵引的犁或挖掘设备。替代地，能够使用与用于下降气体运输装置的船舶不同的船舶或自动挖掘运载工具来形成沟渠，使得可以独立于气体运输装置的下降而形成沟渠。
在将气体运输装置定位在沟渠中之后，可以通过用土壤和/或海底土地填充沟渠来封闭沟渠，使得气体运输装置保持在海床中。这与仅用于将气体运输装置安装在海床上的包括液体的配重器具和/或气体运输管子组合是尤其有利的，因为通过封闭沟渠而将气体运输装置固定在海床上或海床中，防止了由于气体运输管子的浮力引起的气体运输装置的上漂。有利地，用作配重器具的至少一个另外管子然后能够被用于另一目的。
在本发明的优选实施例中，在将气体运输装置布置在海床上之后，测量器械移动通过气体运输装置的管子，其中，测量器械测量气体运输装置的路线。测量器械被插入其中的管子可以是气体运输管子或用作配重器具的另外管子。测量器械然后至少一次移动通过气体运输装置的管子，以测量气体运输装置的路线。气体运输装置的路线的测量允许检查气体运输装置在海床上的布置是否正确进行。
优选地，使用包括至少一个陀螺仪传感器和/或通过向管子施加流体压力而可移动的器械主体的测量器械。测量器械可以是例如适于所谓智能清管的所谓清管器（pig），其可以被插入管子中并且通过分别向管子施加尤其是水压或油压的流体压力来驱动。测量器械可以包括测量沿三个正交轴线的加速度的陀螺仪传感器，使得基于这些加速度，可以分别确定测量仪器在其中移动的管子的路线，或者气体运输装置的路线。
优选地，电解设施被用作离岸设施，其中，使用气体运输装置运输通过电解设施产生的气体。电解设施可以包括电解槽，该电解槽适于对海水和/或使用气体运输装置的至少一个另外管子提供的水进行电解。碱性电解、质子交换膜(PEM)电解、阴离子交换膜(AEM)电解和/或高温电解(HTEL)可以被用作用于电解的技术。根据电解的类型和/或在电解过程中用于分解水的技术，在安装气体运输装置期间用作配重器具的一个或多个另外管子可用于为电解提供淡水。
附图说明
从结合附图考虑的以下详细描述，本发明的其它目的和特征将变得明显。然而，附图只是仅仅为了说明目的而设计的原理草图，且并不限制本发明。附图示出：
图1是根据本发明的用于安装气体运输装置的方法的实施例，
图2是用于气体运输装置的气体运输管子的实施例，
图3是用于气体运输装置的电力缆线的实施例，
图4-图20是可以使用根据本发明的方法安装的气体运输装置的实施例，
图21是可以用于根据本发明的方法的实施例中的船舶的实施例，以及
图22是可以用于根据本发明的方法的实施例中的船舶的实施例，以及
图23是处于安装状态的气体运输装置。
具体实施方式
在图1中，示出了用于在离岸设施3和至少一个另外设施4之间的海床2上安装气体运输装置1的方法。离岸设施3是电解设施，其使用由经由连接6连接到离岸设施3的风力涡轮机5产生的电能生产气体，尤其是氢气和/或氧气。碱性电解、质子交换膜(PEM)电解、阴离子交换膜(AEM)电解和/或高温电解(HTEL)可以被用作用于电解的技术。
安装在离岸设施3与另外设施4之间的气体运输装置1用于将在离岸设施3中的电解过程期间产生的气体传输到另外设施4。另外设施4位于岸上并且特别适于接收在离岸设施3处产生的氢气。因此，气体运输装置1必须布置成连接离岸设施3和另外设施4。作为氢气的补充或替代，其它类型的气体，例如甲烷或氨气，也可以使用气体运输装置1在离岸设施3和另外设施4之间运输。
气体运输装置1从船舶7的甲板下降到海床2。气体运输装置1可以被直接布置在海床2上，或者可以在将气体运输装置1下降到海床2上之前犁或挖掘沟渠8，使得气体运输装置1被布置在沟渠8中。在将气体运输装置1放置在沟渠8中之后，可以分别使用土壤和/或海底土地来封闭或填充沟渠8，以将气体运输装置1固定在海床2中。
如下文中将更详细地描述的，气体运输装置1包括至少一个气体运输管子9，用于将气体，尤其是氢气，从离岸设施3运输到另外设施4。此外，气体运输装置1包括至少一个配重器具10，其联接到气体运输管子9，以抵消至少一个气体运输管子9的浮力，使得气体运输装置1保持在海床2上。
电力缆线和/或至少部分填充有液体和/或固体介质的另外管子被用作气体运输装置1的至少一个配重器具10。配重器具10几乎在由气体运输装置1的气体运输管子9桥接的整个距离上延伸。在安装期间，气体运输装置1的配重器具10确保气体运输装置稳定搁置在海床2上。
在安装气体运输装置1之后，配重器具10可以有利地用于在离岸设施3和另外设施4之间的附加目的。因此，使用了这样一种配重器具10，该配重器具10几乎在由气体运输装置1桥接的整个距离上延伸，尤其是在其中气体运输装置1布置在水下的距离上，尤其是在其中气体运输装置布置在海床2上的距离。
在所有实施例中，可以通过使用至少一个联接器具来联接一个或多个气体运输管子9、一个或多个配重器具和/或气体运输装置1的一个或多个附加部件，其中，在管子和/或钢带紧固件之间的粘合连接和/或黏性连接或卷绕在气体运输装置1的一束部件的外圆周上的胶带用作联接器具。附加地或替代地，气体运输装置的部件的联接可以使用围绕部件的屏蔽层发生。
在图2中，示出了用于气体运输装置1的气体运输管子9的实施例。气体运输管子9适于在管子9的内部11中运输氢气。气体运输管子9包括围绕气体运输管子9的内部11的内层12。气体运输管子9还包括外层13和布置在内层12和外层13之间的中间层14。内层12和外层13可以特别地由塑料材料构成，例如聚乙烯(PE)和/或高密度聚乙烯(HDPE)，其中，中间层14用作氢气阻挡部分。中间层14可以由例如钢、不锈钢、铝和/或另一种金属构成，该另一种金属阻挡包封在气体运输管子9的内部11中的氢气的扩散。在气体运输管子9的端部区段中，气体运输管子9的材料的组成可能不同，在端部区段处，气体运输管子9连接到终端部分，以用于分别进入离岸设施3的结构等或另外设施4。
在图3中，示出了用作配重器具10的电力缆线15的实施例。电力缆线15是包括三个导体16的多芯缆线，其适于引导例如在100 kV和500 kV之间的电压水平下，尤其是在132kV、220 kV或400 kV下的交流电。电力缆线15可以用于将至少一个风力涡轮机5的电力和/或不在离岸设施3中使用的电力从离岸设施3传输到另外设施4或者反过来。
每个导体16包括围绕导体16布置的绝缘体17。电力缆线15还包括三个通信缆线18，每个通信缆线包括一束玻璃纤维并且与导体16和绝缘体17一起嵌入在附加的绝缘材料19中。电力缆线15被铠装20包围，铠装20例如包括多个钢棒，这些钢棒嵌入外被覆物21中，外被覆物21例如是一层纱线和/或沥青。
在图4中，描绘了气体运输装置1的实施例。气体运输装置1包括气体运输管子9和电力缆线15。特别可能的是，在该实施例和另外实施例中，如图2中所示提供气体运输管子9。如图3中所示的电力缆线15的实施例能够作为电力缆线15用于该实施例以及包括电力缆线15的另外实施例中。替代地，可以使用包括一个单芯16的单芯电力缆线15和/或可以使用没有铠装20和/或外被覆物21的无铠装电力缆线。
为了形成气体运输装置1，气体运输管子9联接到电力缆线15，其中，电力缆线15用作气体运输装置1的配重器具10，以抵消气体运输管子9的浮力，因此防止气体运输装置1在被布置在水下时漂浮。
在图5中，示出了气体运输装置1的第二实施例。气体运输装置1包括气体运输管子9和布置在另外管子22内的电力缆线15。气体运输管子9联接到该另外管子22，其中，布置在该另外管子22中的电力缆线15用作用于抵消气体运输管子9的浮力的配重器具10。如果使用无铠装的电力缆线15，则将电力缆线15布置在该另外管子22内是特别有利的，因为通过该另外管子22，实现了对电力缆线15的附加保护。
在图6中，示出了气体运输装置1的第三实施例。气体运输装置1包括气体运输管子9以及另外管子22，其中，电力缆线15被布置在该另外管子22中。此外，该另外管子的内部23填充有液体和/或固体介质24。介质24可以例如是水，其填充在围绕电力缆线15的内部23中，使得电力缆线15可以在气体运输装置1的安装之后和/或在气体运输装置1的操作期间使用在该另外管子22的内部23中的水和/或由在该另外管子22的内部23中的水产生的与海床2处的周围海水的热连接来冷却。
在该实施例中，电力缆线15和另外管子22两者都能够用作增加气体运输装置1的重量的配重器具，使得可以在海床2处进行气体运输装置1的稳定和安全的布置。
在图7中，示出了气体运输装置1的第四实施例。气体运输装置1包括气体运输管子9和另外管子22，其中，另外管子22的内部23填充有液体或固体介质24。在该实施例中，该另外管子22用作增加气体运输装置1的重量的配重器具。该另外管子22可以填充有类似水的材料和/或填充有包括高于海水的密度的液体，例如油等。
介质24可以尤其是液体和固体的混合物，其具有比水更高的密度从而增加气体运输装置1的重量，该混合物例如是水和粘土的混合物，尤其是水和膨润土的混合物，这分别显著增加了该另外管子22或气体运输装置1的重量。还可以使用固体材料，例如在填充到管子22中之后固化的固化液体作为介质24。当气体运输装置1未布置在海床2上的沟渠8内时，填充有固体材料的另外管子22是特别有利的，以用于永久地提供足以将气体运输装置1固定在海床2上的重量。
液体介质24的使用具有以下优点：在安装气体运输装置1之后，液体介质24能够从另外管子22的内部23去除，使得另外管子22可以用于另外目的。例如，另外管子22可以用于将离岸设施3连接到另外设施4，并且用于分别向离岸设施3或另外设施4供应调温介质、消耗性介质和/或维护介质。例如，另外管子22可以用于向包括电解设备的离岸设施3提供淡水，使得能够通过经由另外管子22的淡水供应而不是使用离岸平台3周围的海水来执行电解。附加地或替代地，该另外管子22或一个另外管子22可以用于向离岸设施3提供类似油或另一种润滑剂的维护介质。还可以使用该另外管子22或一个另外管子22提供分别用于在离岸设施3处的加热和/或冷却或用于气体运输装置1的加热和/或冷却的调温介质。
在图8中，示出了气体运输装置1的第五实施例。在该实施例中，气体运输管子9被布置在另外管子22的内部23内侧。因此，气体运输管子9被填充在另外管子22的内部23中的介质24所包围。
在图9中，示出了气体运输装置1的第六实施例。在该实施例中，另外管子22被布置在气体运输管子9的内部11中。
在图8中描绘的第五实施例和在图9中描绘的第六实施例两者中，填充在另外管子22的内部23中的液体介质24可以分别用于冷却和/或加热气体运输管子9或在气体运输管子9中运输的气体。
在图10中，示出了气体运输装置1的第七实施例，其包括气体运输管子9和至少部分填充有固体或液体介质24的两个另外管子22。此外，在该实施例中，气体运输装置1包括附加部件25，其可以是通信缆线、金属缆线类、至少一个缆线状测量仪器和/或至少一个支撑结构。
例如，玻璃纤维缆线可以提供作为在气体运输管子9和另外管子22之间的部件25，其布置成用于基本上展示气体运输装置1的三角形横截面。金属缆线、例如钢缆线，和/或用于测量气体运输装置1的温度和/或振动的至少一个缆线状测量仪器也可以被用作附加部件25。作为缆线状测量仪器，例如可以使用用于测量气体运输装置1的温度和/或振动的一个或多个玻璃纤维。连接到一个或多个缆线的温度传感器也可以用作部件25。
在图11中，示出了气体运输装置1的第八实施例。在该实施例中，气体运输装置1包括两个气体运输管子9和作为配重器具的两个另外管子22。此外，气体运输装置1包括五个附加部件25，每个附加部件25可以是通信缆线、金属缆线、缆线状测量仪器和/或支撑气体运输管子9和另外管子22彼此紧靠的支撑结构。
运输装置1的所有部件被布置成使得形成一个束，该束包括束的四边形横截面面积的高填充因子。因此，具有较小半径的部件，此处是附加部件25，被布置在包括较大直径的气体运输管子和/或另外管子22中的两个或更多个之间。气体运输管子9和/或另外管子22的直径也可能不同。
在图12中，示出了气体运输装置1的第九实施例。在该实施例中，布置在另外管子22内部的电力缆线15用作用于抵消运输装置1的两个气体运输管子9的浮力的配重器具。此外，如前文所述，气体运输装置1包括四个附加部件25。尤其可能的是，与围绕电力缆线15的另外管子22相邻布置的附加部件25中的至少一个用于温度测量，使得在气体运输装置1的安装期间或者之后，例如水能够作为液体介质24施加到内部23，以用于使用在另外管子22的内部23中的水流冷却电力缆线15。部件使用围绕该束部件的外圆周的联接器具26联接在一起，其中，例如钢带紧固件用作联接器具26。
在图13中，示出了气体运输装置1的第十实施例。在该实施例中，气体运输装置1包括四个气体运输管子9和两个另外管子22，它们围绕布置在相应另外管子22的内部23中的电力缆线15。在该实施例中，另外管子22和电力缆线15用作向气体运输装置1供应重量的配重器具。此外，气体运输装置1包括八个附加部件25。尤其可能的是，均布置在两个另外管子22和气体运输管子9中的两个之间的在束的中间的两个附加部件25是通信缆线和/或无屏蔽的电力缆线，因为这些部件25的保护通过另外管子22和气体运输管子9获得。布置在束的外圆周上的附加部件25可以是例如钢缆，从而增加气体运输装置1的附加重量和稳定性。
在图14中，示出了气体运输装置1的第十一实施例。气体运输装置1包括作为配重器具12的电力缆线15以及三个气体运输管子9。气体运输装置1还包括围绕气体运输管子9和电力缆线15的联接器具26。
电力缆线15包括三个电导体16，每个电导体均被绝缘层17围绕。此外，电力缆线15被至少部分由金属棒构成的屏障20所围绕，其中，屏障20被至少部分由纱线和/或沥青构成的外被覆物21所围绕。电力缆线15包括两条通信缆线18以及三个支撑元件27，支撑元件27将导体16和/或通信缆线18彼此紧靠地支撑，从而提供电力缆线15的圆形外圆周，该圆形外圆周被屏障20所包裹。
如前文所述，联接器具26可以是带紧固件，像钢带紧固件或围绕气体运输管子1的部件的胶带。尤其可能的是，不止一个联接工具26尤其以规则的间隔（例如每隔几米一个）布置在气体运输装置1的外部。
在图15中，示出了气体运输装置1的第十二实施例，而在图16中，示出了气体运输装置1的第十三实施例。这些实施例对应于在图14中所示的第十一实施例，其中，在第十二实施例中，描绘了包括两个气体运输管子9的气体运输装置。在第十三实施例中，气体运输装置1包括一个气体运输管子9，其直径小于用作气体运输装置1的配重器具的电力缆线15的直径。
在图17中，示出了气体运输装置1的第十四实施例，其包括作为配重器具的电力缆线15以及十一个气体运输管子9，这十一个气体运输管子9围绕位于束中心的电力缆线15周向布置。电力缆线15如结合在图14中所描绘的第十一实施例所描述的那样提供。代替十一个气体运输管子9，也可以围绕电力缆线15的另一个表面周向布置更多或更少数量的气体运输管子9，尤其是使得获得束的圆形横截面面积。
在图18中，示出了气体运输装置1的第十五实施例。在该实施例中，电力缆线15用作用于气体运输装置1的两个气体运输管子9的配重器具。为了获得横截面的圆形形状，提供三个支撑结构28作为气体运输装置1的附加部件。这些支撑结构28分别布置在两个气体运输管子之间或一个气体运输管子9与电力缆线15之间，使得获得气体运输装置1的整体圆形横截面面积。气体运输装置1的部件被屏蔽层29围绕，该屏蔽层29将部件联接在一起。屏蔽层29围绕部件并且包括多个金属棒30，从而为气体运输装置1的部件提供屏蔽和/或铠装。杆30被保护层31所围绕，保护层31可以由例如沥青和/或纱线组成，从而为气体运输装置1的部件提供免受海床2处的环境影响的保护。
在图19中，示出了气体运输装置1的第十六实施例，其中，气体运输装置1包括作为配重器具的电力缆线15以及两个气体运输管子9。气体运输装置1包括六个附加部件25以及三个另外管子22。此外，气体运输装置包括三个支撑结构28，每个支撑结构28围绕另外管子22中的一个以及附加部件25中的两个。附加部件25可以各自是如前文所述的通信缆线、金属缆线和/或缆线状测量仪器。支撑结构28提供布置成束的气体运输装置1的部件的基本上圆形的外圆周。气体运输装置1的部件通过屏蔽层29联接。
特别可能的是，一个或多个另外管子22用于分别提供如冷却水的用于冷却和/或加热气体运输管子9和/或电力缆线15的调温介质、维护介质和/或消耗介质到离岸设施3和/或另外设施4。气体运输装置1的部件通过屏蔽层29联接。
在图20中，示出了本发明的第十七实施例。该实施例类似于第十六实施例，其中，另外管子22之一已经被附加电力导体32替换。附加电力导体32包括比电力缆线15更小的直径，使得例如电力缆线15能够用于将电力从离岸风力涡轮机5传导到另外设施4，其中，附加电力缆线32用于从另外设施4向离岸设施3提供启动能量等。特别可能的是，在第十六实施例中所示的另外的另外管子22中的一个也被附加的电力缆线32所替换。
在图21中，示出了在用于安装气体运输装置1的方法的实施例中使用的船舶7。船舶包括存储筒33，气体运输装置1以联接状态提供在该存储筒33上。为了将气体运输装置1下降到海床上，存储筒33能够被致动，使得气体运输装置1能够从存储筒33被排解并下降到海床2。除了筒33之外，还可以使用承载气体运输装置1的转盘。
在图22中，示出了在用于安装气体运输装置1的方法中使用的船舶7的又一实施例。在该实施例中，船舶7包括多个存储筒33，每个存储筒33存储气体运输装置1的不同部件或不同部件的组合。使用船舶7的联接设备34，分别存储在存储筒33上的单独部件或部件的组被联接，且然后被从船舶7下降到海床2。
除了联接设备34之外，还能够在船舶7处使用张紧仪器（未描绘）来张紧部件，尤其是分别便于使用如带紧固件、胶带的联接器具，或者提供围绕单独部件的屏蔽作为联接器具。
当至少一个另外管子22用作配重器具时，还可能在利用液体和/或固体介质填充另外管子22之前，将气体运输装置1布置成漂浮在海面上。气体运输装置可以由船舶在海面上拖曳，其中，通过将液体和/或固体介质填充到用作配重器具的另外管子中，气体运输装置的重量或密度分别可以增加以将其从海面下降到海床。气体运输装置1可以被布置在海面上，例如布置在离岸设施3和另外设施4之间的整个或几乎整个距离上。
如在图23中所描绘的，在分别将气体运输装置1安装在海床2上或海床2中之后，气体运输装置1被连接到离岸设施3和/或另外设施4。特别地，用作气体运输装置1的配重器具10的电力缆线15或另外管子22可以用于从离岸设施3向另外设施4提供电力和/或流体介质，或者相反。因此，另外管子22被连接到离岸设施3和/或另外设施4的介质提供装置，其中，介质提供装置适于提供调温介质、消耗性介质和/或维护介质到另外管子22。还可能的是，在一个或多个另外管子22中，类似电力缆线和/或电或光通信缆线的电缆被插入，从而连接离岸设施3和另外设施4。
在安装气体运输装置1之后，测量器械35移动通过气体运输装置1的管子，例如通过气体运输管子9和另外管子22中的一个，以在气体运输装置1的安装期间用作配重器具10。测量器械35测量在离岸设施3和另外设施4之间的海床2上的气体运输装置1的路线。尤其将通过向管子施加流体压力而在器械主体内可移动的器械作为测量器械35使用。作为测量器械35，例如能够使用所谓的清管器。优选地，测量器械35包括测量例如在三个正交方向上的加速度的陀螺仪传感器，使得基于在测量器械35移动通过例如气体运输管子9期间收集的信息，能够控制气体运输装置1的路线。
尽管已经参考优选实施例详细地描述了本发明，但是本发明不受限于公开示例，在不脱离本发明的范围的情况下，本领域技术人员能够从公开示例得到其它变型。

Claims (18)

1.一种用于在离岸设施(3)和至少一个另外设施(4)之间的海床(2)上安装气体运输装置(1)的方法，其中，所述气体运输装置(1)包括作为部件的至少一个气体运输管子（9）和至少一个配重器具（10），其中，所述气体运输管子（9）和所述配重器具（10）在将所述气体运输装置（1）下降到所述海床（2）之前被联接，其中，电力缆线（15）和/或至少部分填充有液体和/或固体介质的另外管子（22）被用作配重器具（10），所述配重器具（10）几乎在由所述气体运输管子（9）桥接的整个距离上延伸。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使用适于氢气运输的至少一个气体运输管子（9），尤其是使用包括带有至少一个氢气阻挡部分的管子壁的气体运输管子（9），和/或使用适于甲烷运输的至少一个气体运输管子，和/或使用适于氨气运输的至少一个气体运输管子。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，单芯或多芯电力缆线(15)和/或被管子围绕的电力缆线(15)用作配重器具(10)。
4.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，所述另外管子（22）被布置在所述气体运输管子（9）中，围绕所述气体运输管子（9）或邻近所述气体运输管子（9）。
5.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，使用水、油和/或包括水和沉积物，尤其是水和粘土的悬浮液，作为填充在所述另外管子（22）中的介质和/或作为填充在所述气体运输管子（9）中的介质。
6.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，在将所述气体运输装置(1)下降到所述海床(2)上之后，用作所述另外管子(22) 和/或所述气体运输管子(9)的填充材料的液体介质被从所述另外管子(22)和/或所述气体运输管子（9）去除。
7.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，所述另外管子（22）连接到所述离岸设施（3）和/或所述另外设施（4）的介质提供装置，其中，所述介质提供装置适于提供调温介质、消耗性介质和/或维护介质到所述另外管子(22)。
8.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，至少一个通信缆线（18）、至少一个金属缆线、至少一个缆线状测量仪器和/或至少一个支撑结构用作所述气体运输装置（1）的部件（25），其中，所述通信缆线、所述缆线状测量仪器、所述金属缆线和/或所述支撑结构（28）在所述气体运输装置（1）被下降到所述海床（2）上之前联接到所述气体运输管子（9）和/或所述配重器具（10）。
9.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，所述气体运输装置(1)的部件被布置成束，尤其是具有基本圆形、基本椭圆形、基本三角形或基本四边形横截面面积的束。
10.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，所述气体运输装置(1)的部件使用至少一个联接器具(26)联接，其中，尤其是黏性连接、粘合连接、带紧固件和/或胶带被用作联接器具（26）。
11.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，所述气体运输装置的部件通过围绕所述气体运输装置(1)的外圆周的屏蔽层(29)联接。
12.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，所述气体运输装置(1)被从船舶(7)下降到所述海床(2)，其中，所述气体运输装置(1)以联接状态提供在所述船舶(7)上，或者，其中，所述气体运输装置(1)的部件提供成至少部分分离，其中，尤其通过使用联接设备(34)将所述部件联接在所述船舶(7)上。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述气体运输装置(1)或所述气体运输装置(1)的部件被提供成卷绕在所述船舶(7)上的至少一个存储筒(33)和/或至少一个转盘上。
14.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，另外管子用作配重器具，其中，在利用所述液体和/或固体介质填充所述另外管子(22)之前，所述气体运输装置(1)被布置成漂浮在海面上。
15.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，在将所述气体运输装置（1）下降到所述海床（2）上之前，在所述海床（2）上形成沟渠（8），其中，所述气体运输装置（1）被布置在所述沟渠（8）中。
16.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，在将所述气体运输装置（1）布置在所述海床（2）上之后，测量器械（35）移动通过所述气体运输装置（1）的管子，其中，所述测量器械（35）测量所述气体运输装置（1）的路线。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，使用包括至少一个陀螺仪传感器和/或通过向所述管子施加流体压力而可移动的器械主体的测量器械(35)。
18.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，电解设施被用作离岸设施(3)，其中，使用所述气体运输装置(1)运输通过所述电解设施产生的气体。
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