NL2000096C2

NL2000096C2 - Offshore windmill farm receives visits by ship or helicopter for maintenance and repair work

Info

Publication number: NL2000096C2
Application number: NL2000096A
Authority: NL
Inventors: Bart Richard Van Neerbos
Original assignee: Bart Richard Van Neerbos
Priority date: 2006-06-09
Filing date: 2006-06-09
Publication date: 2007-12-11
Also published as: EP2014836A1

Abstract

Offshore windmill farm receives visits by ship or helicopter fo rmaintenance and repair work. The windmills have a foundation part which lies partly under the water level and a usage part supported by the foundation part. The foundation part is provided with an inner space under the water level, with a first opening between the inner space and the surrounding sea. A ship can travel and moor under the water level through the opening in the inner space. Each windmill has a mast (1), a gondola (2) and one or more sails (3), which rotate around a horizontal axis. As far as possible, all the wind turbines in the group are constructed from the same components, which facilitates the maintenance and repair functions. Near the turbines is a maintenance work location (5), which has a helicopter pad (6) and a crane (7) for hoisting components onto the work location. The maintenance work location can have other installations for transport of men and materials.

Description

TransportinrichtingTransport device

De uitvinding betreft een transportinrichting overeenkomstig de aanhef van conclusie 1. Dergelijke inrichtingen zijn bekend. Het nadeel van de bekende inrichtingen is dat 5 het afmeren van het schip aan de in zee geplaatste constructie belemmerd wordt door veelvuldig op zee voorkomende golven. In praktijk betekent dit dat de constructies slechts een beperkt aantal dagen per jaar met een schip bereikbaar zijn, zodat het uitvoeren van preventief onderhoud 10 en reparaties ernstig belemmerd wordt.The invention relates to a transport device according to the preamble of claim 1. Such devices are known. The drawback of the known devices is that mooring of the ship to the construction placed in the sea is impeded by frequently occurring waves at sea. In practice, this means that the structures can only be reached with a ship for a limited number of days per year, so that preventive maintenance and repairs are seriously impeded.

Ten einde dit nadeel te vermijden is de transportinrichting uitgevoerd overeenkomstig conclusie 1. Door de in zee geplaatste constructie met het schip te benaderen en door een opening onder de waterspiegel in de binnenruimte te varen 15 is het schip tijdens in de binnenruimte varen niet of minder onderhevig aan bewegingen ten gevolge van golfslag. Hierdoor kan een groter aantal dagen per jaar afgemeerd worden aan de constructie.In order to avoid this drawback, the transport device is designed in accordance with claim 1. By approaching the structure placed in the sea with the ship and sailing into the inner space through an opening below the water surface, the ship is not or less susceptible during sailing in the inner space. to movements caused by waves. This allows a larger number of days per year to be moored to the structure.

Overeenkomstig een uitvoeringsvoorbeeld is de inrichting 20 uitgevoerd volgens conclusie 2. Hierdoor wordt voorkomen dat tengevolge van wisselende hoogte van het waterniveau in de binnenruimte water door de eerste opening stroomt, zodat door de opening varen eenvoudiger wordt.According to an exemplary embodiment, the device 20 is designed according to claim 2. This prevents water flowing through the first opening as a result of changing height of the water level in the inner space, so that sailing through the opening becomes easier.

Overeenkomstig een uitvoeringsvoorbeeld is de inrichting 25 uitgevoerd volgens conclusie 3. Hierdoor worden de wisselingen in het waterniveau binnen de binnenruimte beperkt, waardoor stroming door de eerste en/of tweede opening verder beperkt wordt.According to an exemplary embodiment, the device 25 is designed according to claim 3. Hereby the changes in the water level within the inner space are limited, whereby flow through the first and / or second opening is further limited.

Overeenkomstig een uitvoeringsvoorbeeld is de inrichting 30 uitgevoerd volgens conclusie 4. Hierdoor is de invloed van golven tijdens het naar binnen varen door de opening zoda- 2 nig klein dat behoudens uitzonderlijke weersomstandigheden de constructie steeds te benaderen is.According to an exemplary embodiment, the device 30 is designed according to claim 4. As a result of this, the influence of waves as it enters through the opening is so small that the structure can always be approached subject to exceptional weather conditions.

Overeenkomstig een uitvoeringsvoorbeeld is de inrichting uitgevoerd volgens conclusie 5. Door windturbines voor meer 5 dagen per jaar bereikbaar te maken met een schip kunnen onderhoud en reparatie steeds tijdig plaats vinden waardoor het nuttig gebruik ervan toeneemt.According to an exemplary embodiment, the device is designed according to claim 5. By making wind turbines accessible for more than 5 days per year with a ship, maintenance and repair can always take place in time, so that their useful use increases.

Overeenkomstig een uitvoeringsvoorbeeld is de inrichting uitgevoerd volgens conclusie 6. Hierdoor kan onderhoudsper-10 soneel op eenvoudige wijze snel naar een constructie gebracht worden waar onderhoud aan gepleegd moet worden. Overeenkomstig een uitvoeringsvoorbeeld is de inrichting uitgevoerd volgens conclusie 7. Hierdoor kunnen mensen en materiaal op eenvoudige wijze ingevlogen worden om vervol-15 gens per schip naar constructies getransporteerd te worden. Overeenkomstig een uitvoeringsvoorbeeld is de inrichting uitgevoerd volgens conclusie 8. Bij deze uitvoering kan het schip uit het water gehesen worden. Daardoor hebben golven geen invloed meer op de bewegingen van het schip en kan 20 eventueel onderhoud aan het schip gepleegd worden.According to an exemplary embodiment, the device is designed according to claim 6. As a result, maintenance personnel can in a simple manner be quickly brought to a construction to be serviced. According to an exemplary embodiment, the device is designed according to claim 7. This allows people and material to be flown in in a simple manner to then be transported by ship to structures. According to an exemplary embodiment, the device is designed according to claim 8. In this embodiment, the ship can be lifted out of the water. As a result, waves no longer have any influence on the movements of the ship and any maintenance can be carried out on the ship.

Overeenkomstig een uitvoeringsvoorbeeld is de inrichting uitgevoerd volgens conclusie 9. Hierdoor wordt het schip beschermd tegen beschadigingen tijdens het uit het water hijsen.According to an exemplary embodiment, the device is designed according to claim 9. This protects the ship against damage during hoisting from the water.

25 Overeenkomstig een uitvoeringsvoorbeeld is de inrichting uitgevoerd volgens conclusie 10. Hierdoor is het mogelijk om in de onder water gelegen binnenruimte de golfslag verder te dempen of te vermijden, zodat laden en lossen van het schip eenvoudig mogelijk is.According to an exemplary embodiment, the device is designed according to claim 10. This makes it possible to further damp or avoid the wave stroke in the inner space located under water, so that loading and unloading of the ship is easily possible.

30 De uitvinding wordt hierna toegelicht met een uitvoeringsvoorbeeld met behulp van een tekening. In de tekening toont Figuur 1 toont een perspectivisch aanzicht van een veld met in zee geplaatste windmolens, en 3The invention is explained below with an exemplary embodiment with the aid of a drawing. Figure 1 shows a perspective view of a field with windmills placed in the sea, and 3

Figuur 2 toont een doorsnede van een fundering van een in zee geplaatste windmolen met een schip dat in de fundering kan varen.Figure 2 shows a cross-section of a foundation of a windmill placed in the sea with a ship that can sail in the foundation.

Figuur 1 toont een aantal windturbines met een mast 1, een 5 gondel 2 en een of meer wieken 3. De getoonde windturbines hebben wieken 3 die om een horizontale as roteren. Er zijn een aantal windturbines bij elkaar geplaatst, waarbij deze windturbines bij voorkeur zoveel mogelijk zijn opgebouwd uit dezelfde onderdelen, zodat onderhoud en reparatie zo 10 efficiënt mogelijk kan worden uitgevoerd. In de figuur 1 zijn twaalf windturbines getoond, in de praktijk zullen tientallen of meer windturbines bij elkaar geplaatst worden .Figure 1 shows a number of wind turbines with a mast 1, a gondola 2 and one or more blades 3. The wind turbines shown have blades 3 that rotate about a horizontal axis. A number of wind turbines have been placed together, these wind turbines preferably being constructed as much as possible from the same parts, so that maintenance and repair can be carried out as efficiently as possible. Twelve wind turbines are shown in Figure 1, in practice dozens or more wind turbines will be placed together.

Voor onderhoud en reparatie is nabij de windturbines een 15 onderhoudswerkplaats 5 geplaatst op een fundatie 4. de on-derhoudswerkplaats 5 is in de getoonde uitvoering uitgerust met een helikopterdek 6 en kraan 7 om onderdelen in en uit de werkplaats te hijsen. Een dergelijke onderhoudswerk-plaats 5 kan ook voorzien zijn van diverse andere voorzie-20 ningen voor transport van mensen en materieel. Het zal duidelijk zijn dat in plaats van op een afzonderlijke fundatie 4 geplaatste onderhoudswerkplaats 5 het ook mogelijk is om de onderhoudswerkplaats 5 te koppelen aan of bevestigen op de mast 1 van een van de windturbines.For maintenance and repair, a maintenance workshop 5 is placed on a foundation 4 near the wind turbines. In the embodiment shown, the maintenance workshop 5 is equipped with a helicopter deck 6 and crane 7 for hoisting parts into and out of the workshop. Such a maintenance workshop 5 can also be provided with various other facilities for transporting people and equipment. It will be clear that instead of a maintenance workshop 5 placed on a separate foundation 4, it is also possible to connect or fix the maintenance workshop 5 to the mast 1 of one of the wind turbines.

25 Figuur 2 toont een voorziening voor transport van mensen en materieel naar een in zee geplaatste constructie met een buisvormige mantel 15 met een hartlijn 16. Deze voorziening kan zowel bij de onderhoudswerkplaats 5 als bij de windtur bines worden toegepast. De buisvormige mantel 15 is op een 30 zeebodem 26 bevestigd en loopt door tot boven een waterni- veau 14. de Buisvormige mantel 15 omsluit een binnenruimte 13. In het boven het waterniveau 14 gelegen deel van de binnenruimte 13 is een steiger 9 aangebracht van waar een 4 schip betreden kan worden. Ook is er een hijsinrichting met een hijsbalk 12, een of meer lieren 11 en een haak 10 voor het boven het waterniveau 14 hijsen van het schip.Figure 2 shows a provision for transporting people and equipment to a construction placed in the sea with a tubular casing 15 with a center line 16. This provision can be used both at the maintenance workshop 5 and at the wind turbines. The tubular casing 15 is mounted on a seabed 26 and extends to above a water level 14. The tubular casing 15 encloses an inner space 13. In the part of the inner space 13 situated above the water level 14 a scaffold 9 is arranged from where a 4 ship can be entered. There is also a hoisting device with a hoisting beam 12, one or more winches 11 and a hook 10 for hoisting the ship above the water level 14.

In de buisvormige mantel 15 is onder het waterniveau een 5 onderste opening 17 aangebracht. Voor versteviging is om de opening 17 een rand 18 aangebracht. Voor het dempen van de golven in de binnenruimte 13 kan de onderste opening 17 eventueel gesloten worden door een luik 19. Eventueel is het luik 19 zodanig uitgevoerd dat de onderste opening 17 10 min of meer waterdicht gesloten kan worden, zodat in voorkomende omstandigheden, bijvoorbeeld ten behoeve van onderhoud, het waterniveau in de binnenruimte 13 verlaagd kan worden of de binnenruimte 13 geheel droog gepompt kan worden. De onderste opening 17 is op zodanige diepte onderwa-15 ter aangebracht dat er voor de opening geen golfbeweging meer is, bij voorkeur is de opening 17 meer dan 10 meter onder het waterniveau 14. Hierdoor is het mogelijk om een onder water varend schip 23 voor de opening 17 te brengen en door de opening 17 naar binnen te varen, ook al zijn er 20 op het waterniveau 14 golven die direct afmeren aan de constructie zouden belemmeren.A lower opening 17 is provided in the tubular casing 15 below the water level. For reinforcement, an edge 18 is provided around the opening 17. For damping the waves in the inner space 13, the lower opening 17 can optionally be closed by a hatch 19. The hatch 19 is optionally designed such that the lower opening 17 can be closed more or less watertight, so that in occurring circumstances, e.g. for maintenance purposes, the water level in the inner space 13 can be lowered or the inner space 13 can be pumped completely dry. The lower opening 17 is arranged underwater at such a depth that there is no longer any wave movement before the opening, preferably the opening 17 is more than 10 meters below the water level 14. This makes it possible to place a submerged ship 23 to bring the opening 17 and to enter it through the opening 17, even though there are 20 waves on the water level that would impede mooring directly to the structure.

Ten einde te voorkomen dat het wisselende waterniveau 14 in de binnenruimte 13, dat het gevolg is van golven buiten de buisvormige mantel 15, sterke stroming door de onderste 25 opening 17 tot gevolg heeft, kunnen er twee maatregelen genomen worden. Ten eerste kan de wisseling in het waterniveau 14 verminderd worden door de binnenruimte 13 luchtdicht af te sluiten, waardoor bij stijging van het waterniveau 14 de luchtdruk in de binnenruimte stijgt en bij da-30 ling van het waterniveau 13 de luchtdruk in de binnenruimte daalt. Het hoogste en het laagste waterniveau komen daardoor dichter bij elkaar te liggen. Ten tweede kan de stroming door de onderste opening 17 verminderd worden door bo- 5 ven de onderste opening 17 een of meer bovenste openingen 27 aan te brengen. Deze openingen kunnen eventueel gesloten worden door een luik 28. Door de bovenste openingen 27 voldoende groot te maken kan al het water dat nodig is om de 5 golfbeweging buiten de buisvormige mantel 15 ook in de binnenruimte 13 mogelijk te maken naar de binnenruimte 13 stromen zonder dat stroming door de onderste opening 17 plaats vindt. Hierdoor is het binnenvaren met het schip 23 door de onderste opening 17 vereenvoudigd.In order to prevent that the changing water level 14 in the inner space 13, which is the result of waves outside the tubular casing 15, results in strong flow through the lower opening 17, two measures can be taken. Firstly, the change in the water level 14 can be reduced by airtight sealing of the inner space 13, so that when the water level 14 rises, the air pressure in the inner space rises and when the water level 13 falls, the air pressure in the inner space falls. The highest and lowest water levels will therefore be closer to each other. Secondly, the flow through the lower opening 17 can be reduced by providing one or more upper openings 27 above the lower opening 17. These openings can optionally be closed by a hatch 28. By making the upper openings 27 sufficiently large, all the water required to enable the wave movement outside the tubular casing 15 can also flow into the inner space 13 into the inner space 13 without that flow through the lower opening 17 takes place. This makes it easier to enter the ship 23 through the lower opening 17.

10 Het schip 23 is op bekende wijze waterdicht uitgevoerd en voorzien van niet getoonde ballast tanks waardoor het zwevend onder water kan varen. Voor voortstuwing, sturen en omhoog en omlaag bewegen zijn propellers 21 aan de buitenzijde van de romp aangebracht. In de romp zijn vensters 25 15 aangebracht en aan de bovenzijde is er een luik 24 waardoor bemanning en vracht in het schip 23 geplaatst kan worden. Voorts zijn er de gebruikelijke middelen om met het schip te kunnen manoeuvreren en er mee van de ene in het water geplaatste constructie naar de andere te kunnen varen.The ship 23 is watertight in a known manner and provided with ballast tanks (not shown), as a result of which it can float floating under water. Propellers 21 are provided on the outside of the hull for propulsion, steering and moving up and down. Windows 25 are arranged in the hull and at the top there is a hatch 24 through which crew and cargo can be placed in the ship 23. Furthermore, there are the usual means of being able to maneuver the ship and sail with it from one structure placed in the water to the other.

20 Aan de buitenzijde is het schip 23 voorts voorzien van verende armen 20 die kunnen samenwerken met de evenwijdig met de hartlijn 16 aangebrachte geleiderails 8 die er voor zorgt dat het schip 23 niet botst met de buitenmantel· 15. Ook heeft het schip 23 hijsogen 22 die geschikt zijn om op 25 eenvoudige wijze en bij voorkeur automatisch te koppelen met de haken 10 van de lieren 11. Met de lieren 11 kan het schip snel in de richting van de hartlijn 16 op en neer bewogen worden waardoor het duiken van het schip 23 en het bovenwater komen op eenvoudige en snelle wijze gerealiseerd 30 kan worden.On the outside, the ship 23 is furthermore provided with resilient arms 20 which can cooperate with the guide rails 8 arranged parallel to the center line 16, which ensures that the ship 23 does not collide with the outer jacket. 15. The ship 23 also has lifting eyes 22 which are suitable for simple and preferably automatic coupling with the hooks 10 of the winches 11. With the winches 11 the ship can be moved up and down quickly in the direction of the center line 16, so that the diving of the ship 23 and the surface water can be realized in a simple and rapid manner.

Door het gebruik van het onder water varende schip 23 kunnen zonder veel hinder te ondervinden van de golven en an- 6 dere weersomstandigheden mensen en materieel tussen de werkplaats en de windmolen getransporteerd worden.By using the underwater ship 23, people and equipment can be transported between the workplace and the windmill without much hindrance from the waves and other weather conditions.

In het hiervoor genoemde voorbeeld is de in zee geplaatste constructie uitgevoerd als buisvormige mantel 15 die op 5 en/of deels in de zeebodem 16 is geplaatst. Eventueel kan de binnenruimte 13 met de diverse openingen en voorzieningen op een andere manier uitgevoerd worden. De binnenruimte 13 kan op waterniveau 14 uitgevoerd zijn als de onderkant van de mast 1 van de windturbine, ook kan de binnenruimte 10 13 deel uit maken van een fundatie waarop de mast 1 is ge plaatst. Een andere uitvoering kan zijn dat de binnenruimte 13 als cilindervormige onderzijde van de mast 1 enige afstand doorloopt onder water, en dat een aan de zeebodem 26 bevestigde fundatie onder water aan de cilindervormige on-15 derzijde bevestigd is. Deze fundatie kan dan eventueel uitgevoerd zijn als steunpoten die zich in drie of meer richtingen uitstrekken.In the aforementioned example, the construction placed in the sea is designed as a tubular casing 15 which is placed at 5 and / or partly in the seabed 16. Optionally, the inner space 13 with the various openings and provisions can be designed in a different way. The inner space 13 can be designed at water level 14 as the bottom of the mast 1 of the wind turbine, the inner space 13 can also form part of a foundation on which the mast 1 is placed. Another embodiment can be that the inner space 13, as a cylindrical bottom side of the mast 1, continues some distance under water, and that a foundation fixed to the seabed 26 is attached to the cylindrical bottom side under water. This foundation can then optionally be designed as support legs that extend in three or more directions.

Claims

1. Transport device for transporting people and / or goods with a ship (23) to two or more structures placed close to each other in the sea, which constructions have a foundation part that is partly below the water level and a use part supported by the foundation part characterized in that the foundation part is provided with an inner space (13) located partially below the water level with a first opening (17) between the inner space and the surrounding sea and the ship (23) below the water level (14) through the opening into the interior and mooring.

2. Transport device as claimed in claim 1, wherein above the first opening (17) the inner space is connected to the surrounding sea by means of second openings (27).

3. Transport device as claimed in claim 1 or 2, wherein the inner space (13) located within the foundation part above the water level (14) can be sealed air-tightly.

Transport device according to one of the preceding claims, wherein the first opening (17) is at least 10 meters below the water level (14).

5. Transport device as claimed in any of the foregoing claims, wherein one of the structures placed in the sea is arranged as a wind turbine (1,2,3).

6. Transport device as claimed in any of the foregoing claims, wherein one of the structures placed in the sea is arranged as a workplace and / or residence (5) of maintenance personnel.

Transport device according to claim 6, wherein the workplace and / or accommodation (5) comprises a helicopter landing site (6).

8. Transporting device as claimed in any of the foregoing claims, wherein the inner space (13) comprises a hoisting device (10,11,12) for hoisting the ship (23) from the water.

9. Transport device as claimed in any of the foregoing claims, wherein the ship (23) has resilient arms (20) for guiding the ship along guideways (8) while moving the first opening (17) to the water level (14).

10. Transport device as claimed in any of the foregoing claims, wherein the openings (17, 17) are provided with closing means (19, 28).