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Die Erfindung betrifft eine Offshore-Plattformvorrichtung mit einer Hebesenkeinrichtung. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Anheben eines Bootes aus dem Meer auf eine Oberseite einer Offshore-Plattform sowie ein Verfahren zum Absenken eines Bootes von einer Oberseite einer Offshore-Plattform in das Meer.
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Üblicherweise wird Arbeitspersonal auf eine Bohrinsel gebracht und von dort wieder abgeholt, indem es mit Booten zur Bohrinsel gefahren wird und die Personen über Leitern oder ähnliche Vorrichtungen von dem Boot auf die Plattform heraufsteigen bzw. die Personen von Plattform über die Leitern herabsteigen in die Boote herabsteigen. Dieses Verfahren ist relativ unsicher, da die Personen auch von der Leiter fallen und sich verletzen können. Alternativ kann das Personal auch über Hubschrauber ausgetauscht werden. Diese Methode ist teuer und setzt ein entsprechendes Landedeck nebst weiteren Hilfssystemen voraus.
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Insbesondere in der Offshore-Windenergie sind periodische Wartungsarbeiten an jeder einzelnen Windkraftanlage durchzuführen. Der Personalaufwand ist entsprechend groß. Windkraftanlagen können hierbei nicht vom Hubschrauber mit Wartungspersonal versehen werden, sondern zurzeit nur von kleinen Booten.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine eingangs genannte Offshore-Plattform zur Verfügung zu stellen, die den genannten Nachteil verringert, sowie Verfahren zur Verfügung zu stellen, die den oben genannten Nachteil verringern.
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Hinsichtlich der Vorrichtung wird die Aufgabe durch eine eingangs genannte Offshore-Plattform mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Die erfindungsgemäße Offshore-Plattform steht auf dem Meeresboden mittels Stützbeinen auf. Die Plattform weist einen Spalt zwischen einer Unterseite der Plattform und dem Meeresspiegel auf, der so groß ist, dass auch die größten anzunehmenden Wellen unter der Plattform durchlaufen. Von mobilen Offshore-Plattformen, die zu Wartungszwecken in einem Windpark stehen, werden Boote ausgebracht, um das Wartungspersonal zu den einzelnen Windkraftanlagen zu entsenden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht es, die Boote selbst als Ganzes und mit dem auf ihnen befindlichen Wartungspersonal sicher von und auf die Oberseite der Plattform herauf- bzw. herunterzubringen.
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Unter Offshore-Plattform wird hier eine Vorrichtung verstanden, die die eigentliche Plattform mit ihrer Oberseite und deren Aufbauten aufweist, wobei die Plattform auch die Unterseite, die dem Meeresboden zugewandt ist, aufweist. Die Oberseite wird hier auch als Deck bezeichnet.
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Die erfindungsgemäße Hebesenkeinrichtung ist an der Unterseite der Plattform angeordnet. Sie weist wenigstens zwei abgewinkelte Arme auf, die in Richtung der Schwenkbewegung versetzt an der Unterseite der Plattform angelenkt sind und in gleicher Weise versetzt an einem Schlitten angeordnet sind. Die beiden Arme sind so miteinander gekoppelt, dass sie den Schlitten sowohl aus einer abgesenkten Stellung unterhalb der Wasseroberfläche in eine angehobene Stellung auf Höhe der Oberseite der Plattform anheben als auch umgekehrt absenken und während der Schwenkbewegung den Schlitten im gleichen Winkel zur Meeresoberfläche halten, und zwar sowohl bei der Absenk- als auch bei der Hebebewegung.
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Vorzugsweise wird der Schlitten nahezu, vorzugsweise exakt horizontal gehalten, so dass ein Boot, das über den Schlitten gefahren ist, sowohl während der Senk- als auch der Hebebewegung nahezu horizontal gehalten wird. Vorzugsweise ist der Schlitten in Fahrtrichtung des Bootes schräg nach oben gestellt. Die Neigung kann bis zu 10° betragen. Der Schlitten ist in Anlandungsrichtung der einfahrenden Boote ansteigend ausgeführt, damit das einfahrende Boot zuerst am Bug Bodenkontakt bekommt und sich durch die Eigenbewegung ein initiales Stück aus dem Wasser hebt, ähnlich wie beim Auffahren auf einen Strand. Das Boot fährt in Anlandungsrichtung über eine Einfahr- und Ausfahrseite auf und über den Schlitten.
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Die Arme weisen jeweils einen plattformseitigen Abschnitt auf, der länger als ein Abstand zwischen Anlenkpunkt an der Plattformunterseite und einem Plattformrand ist, und die Arme weisen jeweils einen meeresbodenseitigen Abschnitt auf, der länger als ein Abstand zwischen Unterseite und Oberseite der Plattform ist.
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Durch die Dimensionierung der beiden Armabschnitte ist es möglich, das Boot seitlich an der Plattform aus einer Stellung unterhalb der Plattformunterseite in eine Stellung neben der Plattform und auf Höhe der Oberseite zu verbringen wie auch umgekehrt.
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Vorzugsweise weist jeder der Arme wenigstens zwei Anlenkpunkte am Schlitten an sich gegenüberliegenden Längsseiten auf, wobei unter Schlitten hier allgemein ein flächiges Gerüst mit vorzugsweise meeresbodenabseitig abstehenden Abstandshaltern verstanden werden kann. Aber auch andere Ausbildungen des Schlittens sind denkbar.
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Eine Mündungsbreite des Schlittens beträgt günstigerweise bis zu mehreren Bootsbreiten, um das Einfahren bei größeren Seegängen zu erleichtern. Seitliche Führungsrollen aus elastischem Material erleichtern das Einfahren.
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Der Schlitten ist vorzugsweise seegangkompensierend ausgeführt, um das Einfahren auch bei Seegang zu ermöglichen. Dies kann entweder durch ein aktives hydraulisch gesteuertes System erfolgen oder durch entsprechende Auftriebskörper am Schlitten und eine lastfreie Hydraulik.
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Jeder der beiden Arme ist günstigerweise an vier Punkten angelenkt, wobei unter Punkt hier auch eine flächige bzw. räumliche Anlenkung mittels einer Drehachse o. Ä. zu verstehen ist. Insgesamt sind vier Anlenkpunkte am Schlitten vorgesehen sowie mindestens vier Anlenkpunkte an der Unterseite der Plattform. Es können jedoch pro Arm mehr als zwei Anlenkpunkte, insbesondere an der Unterseite der Plattform vorgesehen sein. Dadurch wird die Verbindung gegenüber unerwünschten Drehbewegungen stabiler.
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Vorzugsweise ist jedoch ein Versatz der Anlenkpunkte der beiden verschiedenen Arme in Schwenkrichtung an der Unterseite der Plattform genauso groß wie ein Versatz der Anlenkpunkte derselben Arme am Schlitten.
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Vorzugsweise sind der plattformseitige Abschnitt und der meeresbodenseitige Abschnitt der Arme in einem Winkel von 90° ± 10° zueinander angeordnet. Es sind jedoch auch alle Gradzahlen zwischen den angegebenen Gradzahlen mitoffenbart sowie auch höhere und kleinere Gradzahlen.
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Die beiden Armpaare werden günstigerweise mit einem ersten Zylinder und/oder einem zweiten Zylinder angetrieben. Der erste Zylinder ist vorzugsweise mit einem Ende mit der Unterseite der Plattform verbunden und mit einem anderen Ende mit dem bei der Hebebewegung vorlaufenden Arm verbunden, während der zweite Zylinder vorzugsweise mit dem einen Ende mit dem nachlaufenden Arm und mit dem anderen Ende mit dem vorlaufenden Arm verbunden ist.
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Die Hebesenkeinrichtung ist an der Unterseite günstigerweise um eine lotrechte Achse drehbar angeordnet. Günstigerweise sind daher die plattformseitigen Anlenkpunkte nicht direkt an der Plattform, sondern an einem Drehkranz angelenkt, während der Drehkranz an der Unterseite der Plattform drehbar angeordnet ist. Auch diese Anordnung wird als Befestigung an der Unterseite der Plattform verstanden.
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Besonders bevorzugt weist der in Heberichtung vorlaufende Arm zwei seitlich an dem Schlitten angeordnete, voneinander beabstandete seitliche Arme auf, deren Abstand größer ist als eine Breite des nachlaufenden Armes. Der vorlaufende Arm ist somit quasi gabelförmig ausgebildet. Er kann einen gemeinsamen plattformseitigen Abschnitt aufweisen sowie die beiden seitlichen Arme, die voneinander beabstandet und seitlich an dem Schlitten angelenkt sind. Der Abstand ist günstigerweise so breit, dass beim Verschwenken der Vorrichtung der Schlitten zwischen den beiden seitlichen Armen hindurchverschwenkt werden kann.
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Vorzugsweise kann an der Oberseite eine Verschiebeeinrichtung vorgesehen sein, mit der das Boot von der Oberseite auf den Schlitten und vom Schlitten auf die Oberseite verschiebbar ist. Nach dem Anheben des Bootes auf Höhe der Oberseite der Plattform muss das Boot noch vom Schlitten auf die Oberseite selbst, d. h. auf das Deck der Plattform, verbracht werden. Dafür kann eine entsprechende Schiebevorrichtung oder Ziehvorrichtung vorgesehen sein.
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Die Erfindung wird in ihrem zweiten Aspekt durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst.
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Das Verfahren eignet sich zum Anheben eines Bootes aus dem Meer auf eine Oberseite einer Offshore-Plattform. Das Verfahren ist zur Durchführung mit einer der genannten Offshore-Plattformen bestimmt, während die oben genannten Offshore-Plattformen auch zur Durchführung der genannten Verfahren bestimmt sind.
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Erfindungsgemäß wird ein Boot im Meer über einen Schlitten einer Hebesenkeinrichtung verfahren, das Boot zumindest teilweise direkt unterhalb der Plattform angeordnet, das Boot aus dem Wasser in dieser Stellung teilweise unterhalb der Plattform herausgehoben und in einer bogenförmigen Hebebewegung auf die Höhe der Oberseite der Plattform angehoben. Die Hebebewegung ist durch eine der oben genannten Hebesenkeinrichtungen durchführbar.
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Der Schlitten wird vor Anheben des Bootes zunächst so weit unter eine Meeresoberfläche abgesenkt, bis er tiefer als der Tiefgang des Bootes ist, so dass das Boot über den Schlitten fahren kann. Danach wird die Vorrichtung mittels eines Drehkranzes um eine lotrechte Achse, die Vertikalachse, so verdreht, dass die Ein- und Ausfahrseite für das Boot in wellen- und windabgewandter Richtung (Lee) gedreht wird. Dies reduziert die Rollbeschleunigung der Boote und erleichtert das Ein- und Ausfahren.
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Der Schlitten wird dann angehoben und das Boot in einer bogenförmigen Schwenkbewegung von einer Position direkt unterhalb, zumindest teilweise direkt unterhalb der Plattform in eine Position auf eine Höhe mit der Oberseite der Plattform angehoben. Dabei sind die Höhe der Oberseite des Schlittens und die Höhe der Oberseite der Plattform in einer Ebene, so dass das Boot mit einer horizontalen Ziehvorrichtung vom Schlitten auf die Oberseite der Plattform gezogen werden kann.
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Die Erfindung wird in ihrem dritten Aspekt durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 14 gelöst, indem ein Boot von einer Oberseite einer Plattform in das Meer abgesenkt wird. Auch dieses Verfahren eignet sich zur Durchführung mit einer der eingangs beschriebenen Offshore-Plattformen und umgekehrt. Das Boot wird dazu von der Oberseite der Plattform in einer horizontalen Bewegung über einen Schlitten einer Hebesenkeinrichtung gezogen. Dafür können Seilwinden o. Ä. vorgesehen sein, die das Boot über eine Umlenkrolle auf den Schlitten ziehen bzw. beim Entladen vom Schlitten herunterziehen. Im ersten Fall ist das Seil am plattformabseitigen Ende, im zweiten Fall am plattformseitigen Ende fest montiert.
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Das Boot wird dann in einer bogenförmigen Hebesenkbewegung von der Höhe der Oberseite der Plattform in das Meer abgesenkt. Dabei wird das Boot zumindest teilweise direkt unterhalb, d. h. lotrecht, der Plattform in das Meer gesetzt. Die Hebesenkeinrichtung wird soweit verschwenkt, dass der Schlitten tiefer als der Tiefgang des Bootes ist, so dass das Boot frei aufschwimmt und vom Schlitten herunterfahren kann.
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Vorzugsweise wird das Boot vorab aus einer Parkposition auf der Oberseite der Plattform seitlich oder anderweitig in eine Position direkt vor dem Schlitten verbracht. Aus dieser Position kann das Boot dann auf den Schlitten gezogen werden.
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Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels in sieben Figuren beschrieben. Dabei zeigen:
- 1 seitliche Ansicht einer Offshore-Plattform mit erfindungsgemäßer Hebesenkeinrichtung und Boot,
- 2 perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Hebesenkeinrichtung während des Hebevorganges,
- 3 perspektivische Ansicht der Hebesenkeinrichtung in einer angehobenen Stellung,
- 4 die Hebesenkeinrichtung in einer perspektivischen Ansicht,
- 5 die Hebesenkeinrichtung in einer schematischen seitlichen Ansicht in einer unteren Endlage,
- 6 die Hebesenkeinrichtung in einer schematischen seitlichen Ansicht in einer Zwischenlage,
- 7 die Hebesenkeinrichtung in einer schematischen seitlichen Ansicht in einer oberen Endlage
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Eine in der 1 dargestellte Offshore-Plattform 1 ist über vier Stützbeine 2 auf einem Meeresboden 3 abgestützt und ragt über eine Meeresoberfläche 4 auf. Die Offshore-Plattform 1 befindet sich in 1 in einer angehobenen Betriebsstellung.
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Erfindungsgemäß ist an einem Plattformrand 6 an einer Unterseite 7 der Offshore-Plattform 1 eine erfindungsgemäße Hebesenkeinrichtung 8 relativ zur Offshore-Plattform 1 beweglich montiert. Die Hebesenkeinrichtung 8 ist dafür bestimmt und geeignet, Boote 9 einzeln aus einem Meer 4a heraus anzuheben und auf einem Deck 11 der Offshore-Plattform 1 abzusetzen. Auf dem Deck 11 der Offshore-Plattform 1 sind ein Stellplatz oder mehrere Stellplätze für die Boote 9 vorgesehen. Die Boote 9 können baugleich sein oder zumindest ähnlich gebaut sein oder vergleichbare Außenabmessungen aufweisen. Ihre Außenabmessungen dürfen bestimmte Maximalgrößen jedoch nicht überschreiten, die insbesondere durch die Größe eines Schlittens 12 der Hebesenkeinrichtung 8 vorgegeben sind, sowie ein Gewicht nicht überschreiten, das durch die Tragkraft der Hebesenkeinrichtung 8 begrenzt ist. Die Hebesenkeinrichtung 8 ist an einem Drehkranz 13 befestigt, der drehbar an der Unterseite 7 der Offshore-Plattform 1 montiert ist.
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Die Hebesenkeinrichtung 8 ist zwischen einer oberen Endlage (7) und einer unteren Endlage (5) kontinuierlich verstellbar; „oben“ und „unten“ beziehen sich dabei auf die Orientierung entlang des Lotes. Die untere Endlage ist in 1 und 7 dargestellt. Die obere Endlage ist in 3 und 5 dargestellt. Eine Zwischenlage ist in 6 dargestellt.
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Die Hebesenkeinrichtung 8 ist in ihrer Länge lotrecht von der Unterseite 7 oder parallel zu dem Stützbein 2 gesehen so ausgebildet, dass der Schlitten 12 in der unteren Endlage sowohl bei Ebbe als auch bei Flut so weit unterhalb der Meeresoberfläche 4 angeordnet ist, dass das Boot 9 über den Schlitten 12 fahren kann, der Tiefgang des Bootes 9 also geringer ist als der Abstand zwischen Oberseite des Schlittens 12 und Meeresoberfläche 4 bei Ebbe oder Flut.
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Die Hebesenkeinrichtung 8 weist zwei Arme 14, 16 auf: einen in eine Heberichtung H vorlaufenden Arm 14 und einen in die Heberichtung H nachlaufenden Arm 16. Die Begriffe vorlaufend und nachlaufend werden hier den Hebevorgang bezogen benutzt. Beim Absenken der Hebesenkeinrichtung 8 in Absenkrichtung bleibt die Bezeichnung der Arme 14, 16 bestehen. Sowohl der vorlaufende Arm 14 als auch der nachlaufende Arm 16 sind jeweils starre in sich nicht bewegliche Konstruktionen. Der vorlaufende Arm 14 und der nachlaufende Arm 16 sind relativ zueinander beweglich angeordnet.
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In der 1 ist das Boot 9 über den Schlitten 12 verfahren und liegt auf dem Schlitten 12 auf, und der Hebevorgang hat gerade begonnen.
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In 2 ist die Hebesenkeinrichtung 8 in einer perspektivischen Ansicht dargestellt. Der vorlaufende Arm 14 ist hier der obere Arm, der nachlaufende Arm 16 der untere Arm. Das Boot 9 ist bereits ein Stück weit aus dem Meer herausgehoben. Die Hebesenkeinrichtung 8 befindet sich in einer Zwischenlage zwischen der oberen und der unteren Endlage. Das Boot 9 liegt auf dem Schlitten 12 auf. Der Schlitten 12 ist seitlich von Fendern umgeben, die das Boot 9 beim Einfahren über den Schlitten 12 vor seitlichen Stößen an dem vorlaufenden Arm 14 hindern und die Bootswandung schützen.
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Sowohl der vorlaufende Arm 14 als auch der nachlaufende Arm 16 sind aus einem Gittergerüst gebildet. Es sind natürlich auch andere Ausführungsformen denkbar.
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2 zeigt, dass bereits vier Boote 9 auf dem Deck 11 der Offshore-Plattform 1 angeordnet sind und ein fünftes Boot 9 gerade angehoben wird. Die Boote 9 werden, nachdem die Hebesenkeinrichtung 8 ihre obere Endlage erreicht hat, mittels einer (nicht dargestellten) Verschiebeeinrichtung von dem Schlitten 12 gezogen und dann seitlich mittels einer weiteren Verschiebeeinrichtung verschoben, um Platz für ein weiteres Boot 9 freizugeben.
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3 zeigt die in 2 dargestellte Hebesenkeinrichtung 8 in einer Ansicht von schräg unten. Die Hebesenkeinrichtung 8 ist in der oberen Endlage dargestellt. Der vorlaufende Arm 14 weist zwei seitliche Arme 14a, 14b auf, deren Abstand voneinander so groß ist, dass der nachlaufende Arm 16 zumindest in der oberen Endlage zwischen den beiden seitlichen Armen 14a, 14b hindurchpasst und zwischen ihnen angeordnet ist. Ein Abstand zwischen den seitlichen Armen 14a, 14b ist größer als eine Breite des nachlaufenden Armes 16.
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Sowohl der vorlaufende Arm 14 als auch der nachlaufende Arm 16 sind winkelig ausgebildet. Sie weisen jeweils einen plattformseitigen Abschnitt und einen plattformabseitigen Abschnitt auf. Der plattformabseitige Abschnitt steht in einem Winkel in der Heberichtung H von einem plattformseitigen Schenkel ab. Der Winkel zwischen plattformseitigem Abschnitt und plattformabseitigem Abschnitt beträgt hier 90°. Er kann jedoch auch andere Winkelwerte, vorzugsweise 90° ± 10°, aber auch jeden Zwischenwert oder auch größere oder kleinere Werte aufweisen. Sowohl der vorlaufende Arm 14 als auch der nachlaufende Arm 16 sind an dem Drehkranz 13 voneinander in der Heberichtung H versetzt angelenkt. Jeder der beiden Arme 14, 16 ist mit wenigstens zwei Gelenken am Drehkranz 13 angelenkt.
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4 zeigt die Befestigung der Arme 14, 16 am Drehkranz 13. Am Drehkranz 13 ist eine kreisförmige Scheibe vorgesehen, von der seitlich und nach unten vorlaufende Halterungen 15 abstehen, an denen der vorlaufende Arm 14 angelenkt ist, sowie nach unten nachlaufende Halterungen 17 abstehen, an denen der nachlaufende Arm 16 angelenkt ist.
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Darüber hinaus sind sowohl der vorlaufende Arm 14 als auch der nachlaufende Arm 16 am Schlitten 12 angelenkt. Der Schlitten 12 weist meeresbodenseitig abstehend vorlaufende Abstandshalter 18 und nachlaufende Abstandshalter 19 auf. An den vorlaufenden Abstandshaltern 18 ist der vorlaufende Arm 14 angelenkt, an den nachlaufenden Abstandshaltern 19 ist der nachlaufende Arm 16 angelenkt.
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Ein Versatz der Anlenkpunkte von vorlaufendem zu nachlaufendem Arm 14, 16 am Schlitten 12 in einer Längsrichtung L entspricht dem Versatz der Anlenkpunkte von vorlaufendem zu nachlaufendem Arm 14, 16 in Längsrichtung L am Drehkranz 13. Der vorlaufende Arm 14 weist einen Endabschnitt auf, der senkrecht vom meeresbodenseitigen Abschnitt zum Meeresboden 3 hin absteht.
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Der vorlaufende Arm 14 weist die zwei seitlichen Arme 14a, 14a auf, die von einem gemeinsamen plattformseitigen Abschnitt des vorlaufenden Armes 14 abgehen und soweit voneinander beabstandet sind, dass sie auch ein Verschwenken des Schlittens 12 zwischen sich hindurch ermöglichen. Die beiden Arme 14, 16 sind miteinander durch die gelenkige Anbindung am Drehkranz 13 wie auch durch die gelenkige Anbindung an dem Schlitten 12 so gekoppelt, dass bei einer Hebe- wie auch einer Absenkbewegung der Schlitten 12 seine Winkelstellung zur Meeresoberfläche 4 in jeder Lage beibehält, also insbesondere immer nahezu waagerecht zur Meeresoberfläche 4 angeordnet ist. Dadurch ist ein Anheben des Bootes 9 oder ein Absenken des Bootes 9 bei ständig horizontaler Ausrichtung des Bootes 9 möglich.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Offshore-Plattform
- 2
- Stützbeine
- 3
- Meeresboden
- 4
- Meeresoberfläche
- 4a
- Meer
- 6
- Plattformrand
- 7
- Unterseite
- 8
- Hebesenkeinrichtung
- 9
- Boot
- 11
- Deck
- 12
- Schlitten
- 13
- Drehkranz
- 14
- vorlaufender Arm
- 14a
- seitlicher Arm
- 14b
- seitlicher Arm
- 15
- vorlaufende Halterungen
- 16
- nachlaufender Arm
- 17
- nachlaufende Halterungen
- 18
- vorlaufender Abstandshalter
- 19
- nachlaufender Abstandshalter
- H
- Heberichtung
- L
- Längsrichtung
