KR20230002673A - 고안정성 시스템을 인장하는 방법 및 시스템 - Google Patents

고안정성 시스템을 인장하는 방법 및 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20230002673A
KR20230002673A KR1020227039541A KR20227039541A KR20230002673A KR 20230002673 A KR20230002673 A KR 20230002673A KR 1020227039541 A KR1020227039541 A KR 1020227039541A KR 20227039541 A KR20227039541 A KR 20227039541A KR 20230002673 A KR20230002673 A KR 20230002673A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
adjustable
tendon
tendons
superstructure
substructure
Prior art date
Application number
KR1020227039541A
Other languages
English (en)
Inventor
매튜 아우페린
Original Assignee
사이뼁 소시에떼아노님
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 사이뼁 소시에떼아노님 filed Critical 사이뼁 소시에떼아노님
Publication of KR20230002673A publication Critical patent/KR20230002673A/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D13/00Assembly, mounting or commissioning of wind motors; Arrangements specially adapted for transporting wind motor components
    • F03D13/20Arrangements for mounting or supporting wind motors; Masts or towers for wind motors
    • F03D13/25Arrangements for mounting or supporting wind motors; Masts or towers for wind motors specially adapted for offshore installation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/44Floating buildings, stores, drilling platforms, or workshops, e.g. carrying water-oil separating devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B77/00Transporting or installing offshore structures on site using buoyancy forces, e.g. using semi-submersible barges, ballasting the structure or transporting of oil-and-gas platforms
    • B63B77/10Transporting or installing offshore structures on site using buoyancy forces, e.g. using semi-submersible barges, ballasting the structure or transporting of oil-and-gas platforms specially adapted for electric power plants, e.g. wind turbines or tidal turbine generators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/44Floating buildings, stores, drilling platforms, or workshops, e.g. carrying water-oil separating devices
    • B63B2035/4433Floating structures carrying electric power plants
    • B63B2035/446Floating structures carrying electric power plants for converting wind energy into electric energy
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B2241/00Design characteristics
    • B63B2241/02Design characterised by particular shapes
    • B63B2241/04Design characterised by particular shapes by particular cross sections
    • B63B2241/08Design characterised by particular shapes by particular cross sections polygonal
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B2241/00Design characteristics
    • B63B2241/02Design characterised by particular shapes
    • B63B2241/10Design characterised by particular shapes by particular three dimensional shapes
    • B63B2241/12Design characterised by particular shapes by particular three dimensional shapes annular or toroidal
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00Components
    • F05B2240/90Mounting on supporting structures or systems
    • F05B2240/93Mounting on supporting structures or systems on a structure floating on a liquid surface
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00Components
    • F05B2240/90Mounting on supporting structures or systems
    • F05B2240/95Mounting on supporting structures or systems offshore
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/727Offshore wind turbines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Wind Motors (AREA)
  • Revetment (AREA)
  • Tension Adjustment In Filamentary Materials (AREA)
  • Devices Affording Protection Of Roads Or Walls For Sound Insulation (AREA)
  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
  • Electric Cable Installation (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)

Abstract

고안정성 시스템을 인장하기 위한 방법 및 시스템
발명은 서로 연결된 2개의 구조들을 포함하는 고안정성 시스템(1)을 인장하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것으로, 상기 방법은, 적어도 하나의 조절 불가능한 텐돈(6)과 초기에 후퇴 위치에서 실린더(8a)에 커플링된 텐돈에 의해 형성된 적어도 하나의 조절 가능한 텐돈(8)에 의해, 텐돈들의 장력을 0으로 유지하면서, 상부 구조(2)에서 상기 상부 구조 아래에 위치한 하부 구조(4)로 연결하는 동작으로 구성된 단계 a); 각각의 조절 가능한 텐돈을 인장하고 각각의 상기 실린더를 전개하기 위해 상기 상부 구조 및/또는 상기 하부 구조에 힘을 가하는 동작으로 구성된 단계 b)로서, 각각의 조절 불가능한 텐돈의 상기 장력을 0으로 유지하는, 상기 단계 b); 및 각각의 조절 불가능한 텐돈의 상기 장력이 상기 하부 구조에서 상기 상부 구조로 하중 전달을 유발하는 임계값에 도달할 때까지 상기 힘을 점진적으로 증가시켜서 상기 하부 구조가 상기 상부 구조에 의해 지지될 수 있도록 하는 동작으로 구성된 단계 c)를 포함한다.

Description

고안정성 시스템을 인장하는 방법 및 시스템
발명은 텐돈(tendon)들에 의해 서로 연결된 2개의 구조들로 구성된 고안정성 시스템(hyperstatic system)을 인장(tension)하는 일반적인 분야에 관한 것이다.
해상 풍력 터빈은 풍력 에너지를 사용하여 터빈과 발전기를 통해 전기를 생산하는 것을 목표로 한다. 해상 풍력 터빈들에는, 해저(일반적으로 50 m 미만의 얕은 수심)에 설치되는 고정식 풍력 터빈들과, 육지에 건설되고 해저의 깊이가 일반적으로 50 m를 초과하는 지역들에 고정될 수 있는 이점을 제공하는 부유식 풍력 터빈들인 두 가지 주요 유형들이 있다.
부유식 풍력 터빈들은 일반적으로 수평 축이 있는 여러 개의 회전 블레이드들이 있는 모터와 모터에 커플링된 발전기로 형성된 터빈을 포함하며, 모터와 발전기는 수직 마스트(mast)(또는 철탑(pylon))의 상단에 고정된다. 마스트의 하단은 부유 지지 구조(또는 부유체(float))에 장착된다.
보다 구체적으로, 발명이 적용되는 일부 해상 풍력 터빈들은, 부분적으로 가라앉도록 의도되고 풍력 터빈 마스트가 조립되도록 의도된 부유체를 갖는 부유 지지 구조와, 복수 개의 유지 텐돈들에 의해 부유체에 연결되고 부유체 아래에 가라앉도록 의도된 균형추(counterweight)를 포함한다.
예를 들어, 가라앉도록 의도된 환상면의 또는 다각형 형상의 구조 및 구조 아래에 가라앉으며 유지 텐돈들에 의해 이에 연결되는 균형추를 특히 포함하는 해상 풍력 터빈 부유체를 설명하는 공개공보 WO 2019/106283을 참조할 수 있다.
또한, 이 공보는 이러한 부유체가 장착된 해상 풍력 터빈을 설치하기 위한 여러 방법들을 설명한다. 이러한 방법의 일부 변형 실시예들에서, 균형추는 유지 텐돈들이 인장될 때까지 부유체 아래에서 하강된다. 대조적으로, 설치 방법의 다른 실시예들에서는, 유지 텐돈들이 인장될 때까지 균형추에 대해 리프팅 되어지는 것은 부유체이다.
이러한 설치 변형예들에서는, 균형추의 다양한 유지 텐돈들에서 하중 분포 문제를 극복할 필요가 있다. 예를 들어, 부유체가 6개의 유지 텐돈들로 연결된 6각형 형태를 하고 무게가 1500 및 3000톤 사이인 균형추를 물에 넣고 부유체 아래 수십 미터에 가라앉혔을 때, 각 유지 텐돈은 동일한 장력, 즉 (수직이 아닌 유지 텐돈들의 받음각(angle of attack)으로 인해) 매달린 무게의 6분의 1보다 약간 더 큰 장력으로 정적으로 다시 재개(resume)해야 한다.
조립된 시스템은 매우 뻣뻣하고 고안정성이기 때문에 텐돈들의 인장 분포는 제조 공차들에 매우 민감하다. 실제로, 몇 센티미터의 오차는 유지 텐돈을 과도하게 신장시키거나 이완시키기에 충분하다. 그러나 이것은 부유체 구조의 설계에 용인될 수 없다.
따라서 본 발명의 목적은 리프팅 국면(phase) 동안 텐돈들에서 계산된 힘들이 초과되지 않도록 보장하게 하는 텐돈들에 의해 서로 연결된 2개의 구조들로 구성된 고안정성 시스템을 인장하기 위한 방법을 제안하는 것이다.
발명에 따르면, 이러한 목적은 서로 연결된 2개의 구조들을 포함하는 고안정성 시스템을 인장하기 위한 방법에 의해 달성되며, 상기 방법은,
- 적어도 하나의 조절 불가능한(non-adjustable) 텐돈 및 초기 후퇴 위치에서 실린더에 커플링(couple)된 텐돈에 의해 형성된 적어도 하나의 조절 가능한 텐돈에 의해, 텐돈들에서의 장력을 0으로 유지하면서, 상부 지지부 상에 놓여 있는 상부 구조를 상부 구조 아래에 위치된 하부 구조에 연결하는 동작으로 구성된 단계 a);
- 각각의 조절 가능한 텐돈을 인장하기 위해 그리고 각각의 실린더를 전개하기 위해 상부 구조 및/또는 하부 구조에 힘을 가하는 동작으로 구성된 단계 b)로서, 각각의 조절 불가능한 텐돈의 장력은 0으로 유지되는 단계 b); 및
- 상기 하부 구조가 상기 상부 구조에 의해 지지될 수 있도록, 조절 불가능한 각각의 텐돈의 장력이 하부 구조로부터 상부 구조로 하중 전달을 일으키는 임계값에 도달할 때까지, 상부 구조 및/또는 하부 구조 상에 점진적으로 힘을 증가시키는 동작으로 구성된 단계 c)를 연속적으로 포함한다.
발명에 따른 방법은 내부의 정확한 장력을 보장하기 위해 다양한 유지 텐돈들 사이에서 계산된 바와 같이 하중을 분배하게 한다는 점에서 주목할 만하다.
발명에 따른 방법은 또한 텐돈들 뿐만 아니라 상부 구조 및 하부 구조에 대한 너무 엄격한 제조 공차 문제를 극복하게 한다. 또한 리프팅하는 동안 각각의 텐돈의 장력을 부과하고 제어하게 한다.
또한, 발명에 따른 방법은 가능한 제조 오류, 측정 오류 또는 조립 불확실성을 보상하기 위해 요소들을 너무 크게 만들지 않도록 한다. 또한 리프팅 후 시간이 지나도 아무것도 변하지 않는다는 것을 보장할 수 있는 한 텐돈들의 장력을 모니터링하지 않아도 된다.
방법은 각각의 조절 가능한 텐돈의 실린더를 제 위치에 로킹(lock)하는 동작으로 구성된 추가 단계 e)를 포함할 수 있다. 이 경우, 방법은 각각의 조절 가능한 텐돈의 실린더를 회복(recover)시키는 동작으로 구성된 또 다른 추가적인 단계 e)를 포함할 수 있다.
유리하게는, 실린더가 후퇴 위치에 있을 때, 각각의 조절 가능한 텐돈은 각각의 조절 불가능한 텐돈의 길이보다 작은 최소 길이를 갖고, 실린더가 전개 위치에 있을 때, 각각의 조정 불가능한 텐돈의 길이보다 큰 최대 길이를 가진다.
유리하게는, 단계 a)는 하부 구조의 등압 지지(isostatic support)를 허용하도록 적어도 3개의 조절 불가능한 텐돈들에 의해 수행되고, 조절 불가능한 텐돈들의 임계값은 미리 정의된 값이다.
단계 b)는 하부 구조에 대해 상부 구조에 양력(lifting force)을 가함으로써 수행되고, 단계 c)중에 조절 불가능한 텐돈들의 장력이 임계값에 도달하자마자 상기 상부 구조는 이의 하부 지지부로부터 벗어난다(take off).
이 경우, 단계 b)의 양력은 외부 크레인을 사용하거나 초기에 가라앉고 밸러스트(ballast)된 상부 구조를 디벨러스트(deballast) 함으로써 가해질 수 있다.
또한 이 경우, 해저에 의해 또는 해저 상에 놓이는 고정 스툴(fixed stool)에 의해 형성된 고정된 하부 지지부 상에 하부 구조가 초기에 놓일 수 있다.
단계 b)는 상부 구조 아래에서 하부 구조를 하강시키기 위한 힘을 가함으로써 수행될 수 있다.
이 경우, 실린더들에 장착된 스툴에 의해 혹은 잠수식(submersible) 부유 지지 구조에 의해 또는 리프팅 크레인의 부착 시스템에 의해 형성된 이동 가능한 하부 지지부 상에 하부 구조가 초기에 놓일 수 있다.
또한, 발명은 해상 풍력 터빈용 부유체 구조의 리프팅에 대한 앞서 정의된 바와 같은 방법의 적용, 특히 해상 풍력 터빈을 위한 부유체의 6각형 또는 8각형 구조의 리프팅에 대한 방법의 적용에 관한 것이다.
이 적용에서, 유리하게는, 단계 a)는 최대 3개의 조절 불가능한 텐돈들 및 적어도 3개의 조절 가능한 텐돈들에 의해 구현되고, 조절 불가능한 텐돈들의 임계값은, T = W / (n x cos (a)) , 여기서 n 은 텐돈들의 총 수, W 는 하부 구조 및 모든 텐돈들의 총 중량이고, a 는 수직으로 조절 가능한 텐돈들의 받음각인 방정식에 의해 주어진 미리 정의된 값이다.
또한, 발명은 서로 연결된 2개의 구조들을 포함하는 고안정성 시스템을 인장하기 위한 시스템에 관한 것으로, 상기 시스템은,
- 실린더에 커플링된 텐돈에 의해 형성되는 적어도 하나의 조절 가능한 텐돈과, 상부 지지부 상에 놓이는 상부 구조를 상부 구조 아래에 위치된 하부 구조에 연결하기 위한 적어도 하나의 조절 불가능한 텐돈; 및
- 텐돈들을 인장하기 위해 상부 구조 및/또는 하부 구조에 힘을 가하기 위한 수단을 포함한다.
각각의 조절 가능한 텐돈의 실린더는, 유리하게는 유압 유닛(hydraulic unit) 또는 대용량 축압기(large-volume pressure accumulator) 또는 압력 제한기(pressure limiter) 또는 미리 로딩된 저강성 스프링(low-stiffness pre-loaded spring)을 사용하여 미리 결정된 압력에서 제어되는 실린더일 수 있다.
각각의 조절 가능한 텐돈은, 실린더가 후퇴 위치에 있을 때, 각각의 조절 불가능한 텐돈의 길이보다 작은 최소 길이를 갖고, 실린더가 연장된 위치에 있을 때, 각각의 조절 불가능한 텐돈의 길이보다 큰 최대 길이를 가질 수 있다.
[도 1] 도 1은 발명에 따른 인장 방법의 초기 단계의 일 예의 개략도이다.
[도 2] 도 2는 발명에 따른 방법에 따라 상부 구조를 상부 구조 아래에 위치된 하부 구조에 연결하는 동작으로 구성된 단계 a)를 개략적으로 도시한다.
[도 3] 도 3은 발명에 따른 방법에 따라 상부 구조 및/또는 하부 구조에 힘을 가하는 동작으로 구성된 단계 b)를 개략적으로 도시한다.
[도 4] 도 4는 발명에 따른 방법에 따라 상부 구조 및/또는 하부 구조에 대한 힘을 점진적으로 증가시키는 동작으로 구성된 단계 c)를 개략적으로 도시한다.
[도 5] 도 5는 상부 구조를 제거하는 동작 및 조절 가능한 텐돈들을 로킹하는 동작으로 구성된 추가 단계를 개략적으로 도시한다.
[도 6] 도 6은 각각의 조절 가능한 텐돈의 실린더를 회복시키는 동작으로 구성된 또 다른 추가 단계를 개략적으로 도시한다.
[도 7a-7c] 도 7a 내지 도 7c는 해상 풍력 터빈용 부유체의 6각형 구조의 리프팅에 대한 발명에 따른 방법의 적용의 일 예의 다른 단계들을 개략적으로 도시한다.
일반적으로, 발명은 서로 연결된 2개의 구조들을 포함하는 임의의 고안정성 시스템의 인장에 적용되는 것으로서, 보다 구체적으로, 상부 구조 및 상부 구조 아래에 위치되는 하부 구조를 포함한다.
도 1 내지 도 6은 적어도 부분적으로 바다에 가라앉은 고안정성 시스템(1)에 적용된 발명에 따른 인장 방법의 다른 단계들을 개략적으로 도시한다.
따라서 도 1은 텐돈(6, 8)들에 의해 상부 구조 아래에 위치되는 고안정성 시스템의 하부 구조(4)에 고안정성 시스템(1)의 상부 구조(2)를 연결하는 동작으로 구성된 방법의 초기 단계 a)를 도시한다.
보다 구체적으로, 이 단계 a)에서, 상부 구조(2)는 상부 지지부(10) 상에 놓이고 하부 구조(4)는 하부 지지부(12) 상에 놓일 수 있으며, 이들 지지부는 가능하게는 고정되거나 움직일 수 있다.
예를 들어, 고정 지지부의 경우, 하부 지지부(12)는 해저에 의해 또는 해저 상에 놓이는 고정 스툴에 의해 형성될 수 있다.
예를 들어, 대안적으로, 이동식 지지부의 경우, 하부 지지부(12)는 실린더들에 장착된 스툴에 의해 또는 잠수식 부유 지지 구조에 의해 또는 그 외의 리프팅 크레인의 부착 시스템에 의해 형성될 수 있다.
다른 대안으로서, 하부 구조(4)는 그 어느 지지부 상에 놓이지 않고 해저로의 하강을 제어하기 위해 (예를 들어 밸러스팅 또는 디밸러스팅에 의해) 가변 중량을 갖는다.
상부 지지부(10)에 대해, 상부 지지부가 고정될 때, 상부 지지부는 단순 부력(상부 구조가 부분적으로 가라앉고 떠 있음)에 의해 형성될 수 있다. 움직일 수 있을 때, 이 상부 지지부는 리프팅 크레인의 부착 시스템에 의해 형성될 수 있다.
이 방법의 초기 단계 a)는 (3개의 조절 불가능한 텐돈(6)들과 2개의 조절 가능한 텐돈(8)들이 제공된 도 1의 실시예에서) 각각 하부 구조(4)를 상부 구조(2)에 연결하는 적어도 하나의 조절 불가능한 텐돈(6)과 적어도 하나의 조절 가능한 텐돈(8)(또는 "고정" 텐돈)에 의해 수행된다.
도 2에 도시된 단계 a) 동안, 발명의 의미 내에서 각각의 조절 가능한 텐돈(8)은 조절 가능한 텐돈을 형성하기 위해 상부 구조(2)에 조립된 실린더(8a)의 로드(rod)에 연결된다.
방법의 이 초기 단계에서, 조절 불가능한 텐돈(6)들 및 조절 가능한 텐돈(8)들은 이완된 상태(relaxed state)에 있다(즉, 각 텐돈의 장력이 0임). 또한, 조절 가능한 텐돈들의 실린더(8a)들은 후퇴 위치에 인접(abut)한다.
발명(도 3 참조)에 따른 인장 방법의 다음 단계 b)는 상부 구조(2) 및/또는 하부 구조(4)에 힘을 가하는 동작으로 구성되는데, 이는 각각의 조절 가능한 텐돈을 인장하기 위해 그리고 이의 해당 실린더를 전개하기 위한 것이며, 각각의 조절 불가능한 텐돈의 장력은 0으로 유지된다.
이 힘은 구조(2, 4)들을 서로 멀리 이동시키는 힘, 즉 이들을 분리하는 거리(d)를 증가시키는 힘으로 구성된다.
따라서 이 힘은 (예를 들어, 외부 리프팅 크레인에 의해 또는 초기에 가라앉고 밸러스트된 상부 구조를 디밸러스트 함으로써) 하부 구조(4)에 대해 상부 구조(2)를 리프팅하기 위한 힘으로 구성될 수 있다.
대안적으로(또는 추가적으로), 이 힘은 (예를 들어 실린더들에 장착된 스툴에 의해 또는 하부 구조가 놓이는 부유 지지 잠수식 구조에 의해 하부 구조를 낮춤으로써) 하부 구조(4)를 상부 구조(2) 아래로 하강하기 위한 힘으로 구성될 수 있다.
이 단계 b) 동안, 조절 가능한 텐돈(8)들은 이 힘에 의해 인장되고, 이러한 텐돈들과 연관된 실린더(8a)들의 로드들은 전개된다. 이 단계 b)는 조절 불가능한 텐돈(6)들의 장력이 0으로 유지되는 한, 유리하게는 일정한 힘으로 계속된다.
이 단계 b) 동안에, 조절 가능한 텐돈(8)들의 장력들의 합력(resultant)이 이의 하부 지지부로부터 하부 구조를 들어올리기에 의도적으로 불충분하기 때문에 하부 구조(4)는 그 하부 지지부(12)에 고정된 상태로 유지된다.
발명(도 4 참조)에 따른 인장 방법의 다음 단계 c)는 각각의 조절 불가능한 텐돈(6)의 인장이 하부 구조(4)로부터 상부 구조(2)로 하중 전달을 일으키는 임계값에 도달할 때까지 상부 구조 및/또는 하부 구조에 대한 힘을 계속해서 점진적으로 증가시키는 동작으로 구성된다.
보다 구체적으로, 이 단계 c) 동안, 조절 불가능한 텐돈(6)들이 늘어나고 조절 불가능한 텐돈(6)들의 장력이 임계값에 도달할 때까지, 하부 구조(4)로부터 상부 구조(2)를 분리하는 거리(d')가 더 증가한다.
이 단계 c)의 끝에서, 하부 구조가 상부 구조에 의해 지지될 수 있도록 하부 구조(4)로부터 상부 구조(2)로 하중 전달이 일어난다.
다시 말해서, (도 4에서 거리 e로 개략적으로 도시된 바와 같이) 하부 구조(4)는 그 하부 지지부(12)로부터 리프팅 되어지고, 이제 상부 구조(2)로부터 전체적으로 매달린다.
하부 지지부(12)가 리프팅 크레인의 부착 시스템이거나 하부 구조가 그 어느 지지부 상에 놓여 있지 않은 특별한 경우에는, 하부 구조가 분리되지 않고 하부 지지부로부터 상부 구조(2)로 장력이 점진적이고 완전하게 전달된다.
조절 가능한 텐돈(8)들의 장력은 일정한 힘으로 실린더(8a)들에 의해 항상 부과되며, 이 장력의 값은 완전히 알려져 있고 제어된다는 점에 유의해야 한다.
도 5 및 도 6은 구현될 수 있는 추가 단계들을 보여준다.
따라서, 도 5에 도시된 추가 단계 d) 동안, 각각의 조절 가능한 텐돈(8)의 실린더(8a)를 제 위치에 로킹하는 동작이 제공된다.
이를 위해 하부 구조(4)는 상부 구조(2)에 매달린 채로 유지되는 반면(필요한 경우 그 하부 지지부는 제거됨), 상부 구조는 그 상부 지지부(10) 상에 놓인다.
조절 가능한 텐돈(8)들의 상단(8b)은 상부 구조 상에서 제 위치에 로킹된다(그 작동 중에 조절 가능한 텐돈들의 장력은 변하지 않는다). 실린더(8a)들은 감압될 수 있고, 그 다음 조절 가능한 텐돈들로부터 분리될 수 있다.
도 6에 도시된 추가 단계 e) 동안, 실린더들은 위치(deposit)되고 회복된다.
조절 불가능한 텐돈들의 장력 값은, 중력 중심과 관련하여 하부 구조에 대한 연결 지점의 배열, 조절 불가능한 텐돈들의 수, 그리고 조절 불가능한 텐돈들의 강성의 여러 요인들에 의존한다.
특히, 조절 불가능한 텐돈들의 장력을 알고 제어하려면, 조절 불가능한 텐돈들만으로 하부 구조의 지지가 등압적(isostatic)이도록, 조절 가능한 텐돈들의 수와 배열을 선택할 필요가 있다.
그러나, 특히 실린더들의 수를 제한하기 위해, 고안정성인 지지로서, 조절 불가능한 텐돈들에 의해서만 하부 구조를 지지하는 것을 고려하는 것은 완전히 가능하다.
도 7a 내지 도 7c와 관련하여, 해상 풍력 터빈용 부유체 구조의 리프팅에 대한 발명에 따른 인장 방법의 적용이 지금부터 설명될 것이다.
이 적용 예에서, 부유체 구조는 공개공보 WO 2019/106283에 자세히 설명된 바와 같이 6각형 형태의 구조이다. 물론, 이 부유체 구조는, 예로 8각형 형태와 같은, 특히 다각형인 다른 형상을 가질 수 있다.
도 7a에 도시된 바와 같이, 인장 방법의 단계 a) 동안, 부유체의 구조(2) (즉, 상부 구조)는 부분적으로 바다에 가라앉고 부유체 구조 아래에 위치된 균형추(4)(즉, 하부 구조)에 연결된다.
이 초기 단계 a)에서, 균형추(4)는 해저(14) 상에 직접 놓인다(이는 하부 지지부를 형성함).
또한, 여기서 부유체 구조와 균형추 사이의 연결은 3개의 조절 불가능한 텐돈(6)들과 실린더(8a)에 각각 연결된 3개의 조절 가능한 텐돈(8)들에 의해 이루어지며, 텐돈(6, 8)들은 조절 가능한 텐돈/조절 불가능한 텐돈의 교대로 인한 6각형의 꼭지점(vertex)들 중 하나의 꼭지점에 각각 연결된다.
여기서 각각의 조절 가능한 텐돈(8)은 실린더(8a)가 후퇴 위치에 있을 때, 각각의 조절 불가능한 텐돈(6)의 길이보다 작은 최소 길이를 가지며, 실린더가 전개 위치에 있을 때, 각각의 조절 불가능한 텐돈의 길이보다 긴 최대 길이를 갖는다.
또한, 3개의 조절 불가능한 텐돈(8)들의 존재는 상부 구조에 의해 하부 구조의 등압 지지를 얻을 수 있게 한다.
이전에 설명된 바와 같이, 이 경우에는, 조절 불가능한 텐돈들의 임계값을 알고 제어하는 것이 가능하며, 이 값은,
T = W / (n x cos(a)),
여기서, n은 텐돈(6, 8)들의 총 수, W는 균형추(4)와 모든 텐돈들의 총 중량, a는 수직으로 조절 가능한 텐돈들의 받음각인 방정식에 의해 주어진 미리 정의된 값이다.
여전히 이 적용 예에서, 도 7b에 도시된 인장 방법의 단계 b)는 (예를 들어, 도면들에 도시되지 않은 외부 크레인에 의해) 균형추(4)에 대해 부유체 구조(2)에 양력을 가함으로써 수행된다.
이 단계 b) 동안, 부유체 구조(2)와 균형추(4) 사이의 거리(d)는 증가하고 조절 불가능한 텐돈(6)들의 장력은 0으로 유지된다.
다음 단계 c) 동안(도 7c 참조), 부유체 구조(2)에 대한 힘은 각각의 조절 불가능한 텐돈(6)의 장력이 위에서 언급된 미리 정의된 임계값(T)에 도달할 때까지 점진적으로 증가된다.
이 단계 c)의 끝에서, 부유체 구조(2)와 균형추(4) 사이의 거리(d')가 더 증가하고, 균형추는 해저(14)로부터 상승하기 시작한다(상승하기 시작한 거리 e로 개략적으로 도시됨).
대안적으로, 초기에 가라앉고 밸러스트된 부유체 구조(2)를 디밸러스트 함으로써 단계 b)의 양력이 가해질 수 있다는 점에 유의해야 한다.
또한 대안적으로, 단계 b)의 양력은 균형추(4)를 부유체 구조(2) 아래로 내림으로써, 예를 들어 균형추가 처음에 놓이는 실린더들에 장착된 스툴을 활성화함으로써, 또는 균형추를 지지하는 잠수식 부유 지지 구조에 의해, 혹은 그 밖에 리프팅 크레인에 의해, 혹은 균형추의 중량을 가변시킴으로써 가해질 수 있다는 점에 유의해야 한다.

Claims (16)

  1. 서로 연결된 2개의 구조들을 포함하는 고안정성 시스템(1)을 인장하기 위한 방법으로서,
    - 적어도 하나의 조절 불가능한 텐돈(6) 및 초기 후퇴 위치에서 실린더(8a)에 커플링된 텐돈에 의해 형성된 적어도 하나의 조절 가능한 텐돈(8)에 의해, 상기 텐돈들에서 장력을 0으로 유지하면서, 상부 지지부(10) 상에 놓여 있는 상부 구조(2)를 상기 상부 구조 아래에 위치된 하부 구조(4)에 연결하는 동작으로 구성된 단계 a);
    - 각각의 조절 가능한 텐돈(8)을 인장하기 위해 그리고 상기 각각의 조절 가능한 텐돈(8)의 각각의 실린더(8a)를 전개하기 위해 상기 상부 구조 및/또는 상기 하부 구조에 힘을 가하는 동작으로 구성된 단계 b)로서, 각각의 조절 불가능한 텐돈의 장력은 0으로 유지되는 상기 단계 b); 및
    - 상기 하부 구조가 상기 상부 구조에 의해 지지될 수 있도록, 조절 불가능한 각각의 텐돈(6)의 장력이 상기 하부 구조로부터 상기 상부 구조로 하중 전달을 일으키는 임계값에 도달할 때까지, 상기 상부 구조 및/또는 상기 하부 구조 상에 점진적으로 힘을 증가시키는 동작으로 구성된 단계 c)
    를 연속적으로 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    각각의 조절 가능한 텐돈(8)의 실린더(8a)를 제 위치에 로킹하는 동작으로 구성된 추가적인 단계 d)를 포함하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    각각의 조절 가능한 텐돈(8)의 실린더(8a)를 회복시키는 동작으로 구성된 또 다른 추가적인 단계 e)를 포함하는 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 실린더(8a)가 후퇴 위치에 있을 때, 각각의 조절 가능한 텐돈(8)은 각각의 조절 불가능한 텐돈의 길이보다 작은 최소 길이를 갖고, 상기 실린더가 전개 위치에 있을 때, 각각의 조절 불가능한 텐돈의 길이보다 큰 최대 길이를 갖는 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    단계 a)는 상기 하부 구조의 등압 지지를 허용하도록 3개의 조절 불가능한 텐돈(6)들에 의해 수행되고, 상기 불가능한 텐돈들의 임계값은 미리 정의된 값인 방법.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    단계 b)는 상기 하부 구조에 대해 상기 상부 구조에 양력을 가함으로써 수행되고, 단계 c) 중에 조절 불가능한 텐돈들의 장력이 임계값에 도달하자마자 상기 상부 구조는 상기 상부 구조의 하부 지지부로부터 벗어나는 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    단계 b)의 양력은 외부 크레인에 의해 가하는 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    단계 b)의 양력은 초기에 가라앉고 밸러스트된 상기 상부 구조를 디밸러스트 함으로써 가하는 방법.
  9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    해저(14)에 의해 또는 상기 해저에 놓이는 고정 스툴에 의해 형성된 고정된 하부 지지부(12) 상에 상기 하부 구조가 초기에 놓이는 방법.
  10. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    단계 b)는 상기 상부 구조 아래에서 상기 하부 구조를 하강시키기 위한 힘을 가함으로써 수행되는 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    실린더들에 장착된 스툴에 의해 혹은 잠수식 부유 지지 구조에 의해 또는 리프팅 크레인의 부착 시스템에 의해 형성된 이동 가능한 하부 지지부(12) 상에 하부 구조가 초기에 놓이는 방법.
  12. 해상 풍력 터빈용 부유체의 구조의 리프팅에 대한 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 방법의 적용.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 적용은 해상 풍력 터빈을 위한 부유체의 6각형 또는 8각형 구조의 리프팅에 대한 적용이고, 단계 a)는 3개의 조절 불가능한 텐돈들 및 적어도 3개의 조절 가능한 텐돈들에 의해 구현되고, 상기 조절 불가능한 텐돈들의 임계값은, T = W / (n x cos (a)), 여기서 n은 텐돈들의 총 수이고, W는 하부 구조 및 모든 텐돈들의 총 중량이고, a는 수직으로 조절 가능한 텐돈들의 받음각인 방정식에 의해 주어진 미리 정의된 값인 적용.
  14. 서로 연결된 2개의 구조들을 포함하는 고안정성 시스템(1)을 인장하기 위한 시스템으로서,
    실린더(8a)에 커플링된 텐돈에 의해 형성되는 적어도 하나의 조절 가능한 텐돈(8)과, 상부 지지부(10)에 놓이는 상부 구조(2)를 상기 상부 구조 아래에 위치된 하부 구조(4)에 연결하기 위한 적어도 하나의 조절 불가능한 텐돈(6); 및
    상기 텐돈들을 인장하기 위해 상기 상부 구조 및/또는 상기 하부 구조에 힘을 가하기 위한 수단들
    을 포함하는 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    각각의 조절 가능한 텐돈(8)의 실린더(8a)는 유리하게는 유압 유닛 또는 대용량 축압기 또는 압력 제한기 또는 미리 로딩된 저강성 스프링을 사용하여 미리 결정된 압력에서 제어되는 실린더인 시스템.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서,
    각각의 조절 가능한 텐돈(6)은, 상기 실린더가 후퇴 위치에 있을 때, 각각의 조절 불가능한 텐돈의 길이보다 작은 최소 길이를 갖고, 상기 실린더가 전개 위치에 있을 때, 각각의 조절 불가능한 텐돈의 길이보다 큰 최대 길이를 갖는 시스템.
KR1020227039541A 2020-05-25 2021-05-06 고안정성 시스템을 인장하는 방법 및 시스템 KR20230002673A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2005466A FR3110540B1 (fr) 2020-05-25 2020-05-25 Procédé et système de mise en tension d’un système hyperstatique
FRFR2005466 2020-05-25
PCT/FR2021/050781 WO2021240089A1 (fr) 2020-05-25 2021-05-06 Procédé et système de mise en tension d'un système hyperstatique

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230002673A true KR20230002673A (ko) 2023-01-05

Family

ID=72801567

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020227039541A KR20230002673A (ko) 2020-05-25 2021-05-06 고안정성 시스템을 인장하는 방법 및 시스템

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20230242223A1 (ko)
EP (1) EP4158189A1 (ko)
KR (1) KR20230002673A (ko)
AU (1) AU2021281590B2 (ko)
BR (1) BR112022021507A2 (ko)
FR (1) FR3110540B1 (ko)
MX (1) MX2022014815A (ko)
WO (1) WO2021240089A1 (ko)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2837535A1 (fr) * 2002-03-22 2003-09-26 Doris Engineering Installation de production d'electricite en mer
US7255517B2 (en) * 2004-05-28 2007-08-14 Deepwater Marine Technology L.L.C. Ballasting offshore platform with buoy assistance
DK201000008A (en) * 2010-01-07 2010-12-18 Vestas Wind Sys As Method of erecting a floating off-shore wind turbine and a floating off-shore wind turbine
KR102645773B1 (ko) * 2015-06-26 2024-03-07 싱글 뷰이 무어링스 인크. 플로팅 풍력 터빈 조립체 및 상기 플로팅 풍력 터빈 조립체를 계류시키기 위한 방법
FR3074138B1 (fr) 2017-11-29 2021-08-27 Saipem Sa Structure de support flottant pour eolienne offshore et procede d'installation d'une eolienne munie d'une telle structure de support
EP3587238A1 (en) * 2018-06-29 2020-01-01 MHI Vestas Offshore Wind A/S Tension leg platform

Also Published As

Publication number Publication date
FR3110540B1 (fr) 2023-02-10
BR112022021507A2 (pt) 2022-12-13
FR3110540A1 (fr) 2021-11-26
EP4158189A1 (fr) 2023-04-05
US20230242223A1 (en) 2023-08-03
WO2021240089A1 (fr) 2021-12-02
MX2022014815A (es) 2023-01-18
AU2021281590A1 (en) 2022-11-24
AU2021281590B2 (en) 2024-04-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10337499B1 (en) Self-installing column stabilized offshore wind turbine system and method of installation
EP3430259B1 (en) A floating wind turbine and a method for the installation of such floating wind turbine
JP6039097B2 (ja) 浮遊輸送および設置構造体、および浮遊風力タービン
US8657534B2 (en) Floating platform with improved anchoring
EP2428443B1 (en) Installation method and recovery method for offshore wind turbine
KR102033794B1 (ko) 해상 풍력 터빈용 토대, 그 해상 풍력 터빈 및 그 설치 방법
NL2005755C2 (en) Floating marine structure.
CN109790823B (zh) 用于海上结构的安装和/或运输的辅助浮动系统及包括该系统的方法
JP2007263077A (ja) 洋上風力発電設備
US20230159141A1 (en) Method of Assembling and Deploying a Floating Offshore Wind Turbine Platform
JP2012515114A (ja) コンクリート・鋼の混成解決手段における外洋の沖合風力発電所のためのブロック式推力を有する潜水可能プラットフォーム
US20200346719A1 (en) Buoy and installation method for the buoy
KR102630564B1 (ko) 진수 방법
GB2482198A (en) Floating support structure
KR20220013578A (ko) 보조 부유 시스템을 이용하는 풍력 터빈 타워의 유지 보수를 위한 방법
NO345344B1 (en) Floating wind turbine platform
GB2587113A (en) System and method
NO161429B (no) Anordning for utkompensering for endringer i strekkbelastningen i et strekkben.
WO2018148144A1 (en) Self-installing offshore platform
KR20230002673A (ko) 고안정성 시스템을 인장하는 방법 및 시스템
IE43330B1 (en) Platform for marine work
AU2010250147B2 (en) Method for installing a topside module on an offshore support structure
US20220170220A1 (en) Method for the Installation of an Offshore Wind Turbine Tower
KR20230114287A (ko) 부유식 해상 풍력 발전 단지를 조립하기 위한 방법
EP3879096A1 (en) Operations vessel for the maintenance, installation and/or disassembly of offshore structures