TWI894693B - 意欲將其自身暫時繫泊在離岸風力渦輪機平台上之浮式干預船、相關聯干預總成及設施 - Google Patents

意欲將其自身暫時繫泊在離岸風力渦輪機平台上之浮式干預船、相關聯干預總成及設施

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TWI894693B
TWI894693B TW112144799A TW112144799A TWI894693B TW I894693 B TWI894693 B TW I894693B TW 112144799 A TW112144799 A TW 112144799A TW 112144799 A TW112144799 A TW 112144799A TW I894693 B TWI894693 B TW I894693B
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Abstract

該船包含一浮件(80)及由該浮件(80)承載之位於風力渦輪機上之一干預總成。該浮件(80)包含一浮體(86)及一緊固底板(88)，該緊固底板在離岸風力渦輪機平台之一下表面上沿著一緊固軸線(A-A’)相對於該浮體(86)突出。該浮體(86)界定一壓載物接收體積，該船包含一壓載物控制器，該壓載物控制器經組態以控制在該壓載物接收體積中所接收之壓載物之量，以抬升該底板(88)之一上接觸表面(94)，以將其放置成與該離岸風力渦輪機平台之一下表面接觸，該浮件(80)係單體船。

Description

意欲將其自身暫時繫泊在離岸風力渦輪機平台上之浮式干預船、相關聯干預總成及設施
本發明係關於一種離岸浮式干預船，其意欲將其自身暫時繫泊在一離岸風力渦輪機平台上，以對一風力渦輪機執行安裝及/或維護干預，該浮船包含：-一浮件，其意欲至少部分地浸沒在水體中；-一風力渦輪機干預總成，其由該浮件承載，該干預總成包含經組態以抬升一風力渦輪機設備之至少一抬升裝置。
此種船意欲對安裝在浮式平台上之離岸風力渦輪機執行安裝、拆卸、及/或維護干預。
此種干預船特別適合於在位於大於60m深之水中之離岸風力發電場中執行安裝及/或維護操作。
風力渦輪機之安裝及維護可以使用一離岸平台進行，諸如文獻EP 2 275 340中揭示之一固定基底平台。此種平台特別適用於淺水，在淺水中，使用永久安裝在水體底部中之一桅桿支撐物將風力渦輪機附接至水體底部。
然而，絕大多數離岸風力渦輪機資源發現於大於60m深之水中，其中習知海床緊固在經濟上或實際上係不可行的。為了開發此種潛力，使用浮式風力渦輪機平台。
在此類平台中，風力渦輪機之桅桿由一浮式基底承載，該浮式基底由水體底部處之錨線錨定。
浮式風力渦輪機平台之一個實例包含一浮式基底，該浮式基底包含藉由浮筒及/或網格連接在一起的若干個浮柱。桅桿例如自該等柱中之一者之頂部延伸。
浮式風力平台產生對風力渦輪機而言更加困難之操作及維護(「O&M」)條件，此需要新的操作以及維護策略及技術。
當浮式風力平台之裝機功率逐年增加，裝機功率達到8MW、12MW、15MW、或甚至現在的20MW時，情況更加如此。此增加了墊子之高度(大於100m)及葉片之長度(大於80m)。
鑒於離岸風力渦輪機之預期使用壽命長(大 於25年)，可能需要反復進行大量維護操作。
當此些風力渦輪機由浮式基底承載時，維護操作可能需要斷開平台之繫泊，並用高大之港口起重機拖至港口進行維護。此些操作時間長且非常昂貴，導致生產嚴重中斷。
存在在有效深度(例如60m至120m)處之離岸抬升解決方案，但並不完全令人滿意。
例如，可以使用自升式維護平台。然而，由於此些自升式平台相對於海床係固定的，而風力渦輪機經配置在一浮式基底上，考慮到自升式平台與浮式基底之間導因於水體移動而產生之相對偏差，抬升操作執行起來非常複雜。
亦存在半潛式安裝及維護單元。此些單元可以繫泊至浮式風力渦輪機平台，或者相對於其以動態定位(「動態定位(Dynamic Positioning)」)放置。然而，此些單元具有其自身之橫搖、縱搖、偏航、及升沉移動，此亦使抬升操作變得困難。
另一種解決方案係將一起重機放置在風力渦輪機之浮式基底上。起重機與浮式基底一起移動，此大大簡化了抬升操作。然而，考慮到起重機所需之尺寸，其轉運、其在浮式基底上之安裝、以及其拆卸皆為繁重的操作，從而需要專門的、稀有的、昂貴的船舶。
因此，本發明之一個目的係提供一種適用於對需要高度定位準確之離岸風力渦輪機之操作的離岸干預 船，該干預船操作簡單且成本便宜。
為此，本發明係關於一種前述類型之干預船，其特徵在於該浮件包含一浮體及一緊固底板，該緊固底板沿著該離岸風力渦輪機平台之一下表面上之一緊固軸線相對於該浮體突出，該浮體界定一壓載物接收體積，該浮船包含一壓載物控制器，該壓載物控制器經組態以控制在該壓載物接收體積中所接收之壓載物之量，以便抬升該底板之一上接觸表面，以將其放置成與該離岸風力渦輪機平台之一下表面接觸，該浮件係單體船。
根據本發明之干預船可以包含單獨考慮或根據任何技術上可能之組合考慮之以下特徵中之一或多者：
-底板之上接觸表面具備一錨定總成，該錨定總成經組態以消除底板之上接觸表面與離岸風力渦輪機平台之下表面之間的相對移動，該錨定總成尤其包含至少一吸力錨定墊及/或一磁性錨定墊及/或一摩擦錨定墊；
-浮件具有位於底板上方之至少一對接護舷(docking fender)，該對接護舷可選地沿著緊固軸線相對於浮體突出；
-浮件具有在含有緊固軸線之一垂直平面中截取之一l形截面，或者浮件具有在含有緊固軸線之一垂直平面中截取之一C形截面，對接護舷及底板在其等之間界定用於接收離岸風力渦輪機平台之一結構之一中間空 間；
-抬升裝置包含至少一抬升及/或搬運單元，其選自一干預起重機、一叉車、一風力渦輪機葉片夾爪、及/或一運動補償裝置；
-抬升裝置包含由組裝在一起的梁之網格形成之一固定桅桿，桅桿在浮體上方垂直突出；桅桿具有大於浮件之高度之一高度，桅桿有利地具有位於小於桅桿高度一半之一高度處之一重心。
-網格之梁之橫向尺寸及/或厚度沿著桅桿從底部至頂部減小；
-抬升裝置包含一伸縮式桅桿，該伸縮式桅桿能夠在其中其自由端經配置在浮件附近之一縮回組態與一向上展開組態之間展開；伸縮式桅桿軸線能夠在一垂直組態、在一第一方向上相對於垂直線以一非零角度傾斜之一第一組態、及在與第一方向相反之一第二方向上相對於垂直線以一非零角度傾斜之一第二組態之間傾斜；
-浮件包含至少一螺旋槳推進器，該至少一螺旋槳推進器經配置在浮體下方及/或底板之下；
-浮體之各水平截面具有沿著緊固軸線截取之一最大軸向尺寸，其小於水平截面之最大橫向尺寸之0.75倍，較佳地小於水平面之最大橫向尺寸之0.50倍，該最大橫向尺寸係垂直於緊固軸線而截取。
本發明亦係關於一種離岸干預總成，其包含 具有一船體之一船舶及如上界定之一浮船，該船體界定用於存儲風力渦輪機設備之至少一空間，其中浮船能夠相對於船舶在浮船至離岸風力渦輪機平台之一運輸位置與一干預位置之間移動，在運輸位置中，浮件之底板保持牢固抵靠船體之一下表面，在干預位置中，浮船遠離船舶設置以對一離岸風力渦輪機平台進行干預。
根據本發明之干預總成可以包含以下特徵：船舶包含用於存儲風力渦輪機設備之至少一支架、以及可選地具有一搬運構件之至少一搬運總成，該搬運構件能夠在用於抓取存儲支架中之風力渦輪機設備之一位置與船體外部之一干預位置之間移動。
本發明亦係關於一種離岸設施，其包含如上界定之一離岸干預總成及一離岸風力渦輪機平台，浮船能夠穿過水體從其運輸位置移動至一干預位置，其中底板經施加在離岸風力渦輪機平台之一下表面之下，浮體之各水平截面之沿著緊固軸線截取之最大軸向尺寸小於離岸風力渦輪機平台沿著平行於相同緊固軸線截取之最大尺寸之90%。
根據本發明之設施可以包含以下特徵：-離岸風力渦輪機平台包含具有至少三個浮柱及下部浮筒之一浮基，下部浮筒兩兩連接該至少三個浮柱，下部浮筒界定浮式風力渦輪機平台之下表面之至少一部分，底板之上接觸表面經接合在兩個相鄰浮柱之間之一 下部浮筒之下表面之下，浮體之各水平截面之最大橫向尺寸小於水平地分離該兩個相鄰浮柱之距離，或者包含由具有或不具有一中心孔之一駁船(barge)形成之一浮基。
10:第一浮式離岸干預總成/干預總成/離岸干預總成
12:水體
14:浮式離岸風力渦輪機平台/離岸風力渦輪機平台/風力渦輪機平台/浮式風力渦輪機平台/浮式平台/平台
16:浮基
17:錨定總成
18:底部
20:風力渦輪機/干預
22:浮柱
24:結構元件
26A:下部浮筒/浮筒
26B:上部浮筒/浮筒
30:錨定線
32:桅桿
34:機艙
36:轉子
38:中心轂
40:葉片
42:下表面
50:浮船/浮式干預船/離岸干預浮船
52:運輸船
54:船體
56:間隔件
58:橋
60:支架/支撐支架/存儲支架
62:搬運總成
63:搬運構件
64:側壁
66:底部
68:下表面
80:浮件/單體船浮件
81:壓載物接收體積/內部容積/內部壓載物接收體積
82:壓載物控制器
84:干預總成
86:浮體
88:緊固底板
90:對接護舷
92:螺旋槳推進器
94:上接觸表面
95:錨定元件/錨定總成
96:中間空間
100:抬升裝置
102:存儲器
104:固定桅桿/桅桿/伸縮式桅桿
106:抬升及/或搬運單元
108:梁
110:叉車/托架
111:風力渦輪機葉片夾爪
112:干預起重機
113:三維運動補償台/運動補償裝置
A-A’:緊固軸線
DA:最大軸向尺寸
DAS:最大軸向尺寸
DF:距離
DP:最大軸向尺寸
DT:最大橫向尺寸
HF:高度
藉由閱讀之下僅舉實例而言給出之描述並參考附圖，將會更好地理解本發明，其中：-〔圖1〕圖1係一浮式風力渦輪機平台之前視圖，在該平台上必須使用根據本發明之干預總成進行干預；-〔圖2〕圖2係浮式風力渦輪機平台及定位於浮式風力渦輪機平台附近之干預總成之俯視圖；-〔圖3〕圖3係根據本發明之干預總成之一浮式干預船之側視(b)圖(a)；-〔圖4〕圖4係浮式風力渦輪機平台上之圖3之浮船之一緊固底板之四分之三透視圖，該底板具備緊固墊；-〔圖5〕圖5係在對一風力渦輪機葉片進行干預期間，具備一固定桅桿之浮船繫泊在離岸風力渦輪機平台上之視圖；-〔圖6〕圖6係在對風力渦輪機之機艙進行干預期間類似於圖5之視圖；-〔圖7〕圖7係類似於圖5之視圖，浮船具備一伸縮式桅桿； -〔圖8〕〔圖9〕〔圖10〕圖8至圖10係側視圖，連續示出離岸風力平台上之浮船之靠近及繫泊；-〔圖11〕圖11係類似於圖2之俯視圖，示出將一葉片自浮船轉移之運輸船。
根據本發明之一第一浮式離岸干預總成10具體地示出在圖2至圖6及圖8至圖11中。
干預總成10浮在水體12上。意欲對圖1所示之至少一浮式離岸風力渦輪機平台14執行安裝及/或維護干預。
離岸風力渦輪機平台14例如位於水體12之表面上之一離岸風力發電場中。
離岸風力渦輪機平台14附近之水體12具有大於50米，並且通常介於60m與1000m之間之深度。
水體12係例如海洋、大海、湖泊、及/或河流。
參考圖1，風力渦輪機平台14包含例如具有柱之一浮基16(或者為駁船型的，有或沒有中心孔)、將浮基16錨定至水體12之底部18之一錨定總成17、及由浮基16承載之一風力渦輪機20。
在附圖所示之實例中，浮基16係一半潛式平台。在此實例中，其包含至少三個浮柱22、連接浮柱22之結構元件24、及可選地橋(未圖示)。作為一種變體，如 上所指示，浮基16由一棱柱形駁船形成，有或沒有中心孔。
在圖中所示之特定實例中，結構元件24在此包含將每對相鄰浮柱22連接至浮柱22底部之下部浮筒26A，將每對相鄰浮柱22連接至浮柱22頂部之上部浮筒26B。替代地(未圖示)，下部浮筒及/或上部浮筒將各柱徑向地連接至浮基16之一中心點及/或一中心浮柱。
浮柱22垂直延伸。在內部，其等呈現至少部分填充有氣體之浮力體積，為浮基16提供浮力。浮力經調適使得浮基16部分浸沒在水體12中。
錨定總成17包含將各柱22連接至水體12之底部18之複數條錨定線30。在圖1之實例中，各浮柱22連接至至少一條錨定線30，較佳地介於兩條與四條錨定線30之間。
風力渦輪機平台14因此保持在水體12中之水平位置。
風力渦輪機20習知地包含一桅桿32、可旋轉地安裝在桅桿32頂部處之一機艙34、及安裝成相對於機艙34較佳地圍繞一水平軸線旋轉之一轉子36。
轉子36包含一中心轂38及從中心轂38徑向地突出之葉片40，葉片40以可移除方式附接至轂38。
在此實例中，桅桿32附接至一浮柱22之頂部，與浮柱22中之一者之軸線同軸。替代地，桅桿32非同軸地固定至一浮柱22。
浮柱22及有利地下部浮筒26A界定風力渦輪機平台14之一下表面42。下表面42具有用於繫泊干預總成10之浮船50之至少一平面區域，如將在下文所見。
干預總成10經組態以移動至水體12之表面，從而接近離岸風力渦輪機平台14並執行干預。
干預係例如一風力渦輪機設備之安裝、風力渦輪機設備之維護、及/或風力渦輪機設備之拆除。具體而言，風力渦輪機設備係一葉片40，並且干預係一葉片40之安裝、一葉片40之維護、或一葉片40之更換。
如圖2及圖11所示，干預總成10包含一浮式干預船50及一運輸船52，該運輸船用於運輸浮船50及風力渦輪機設備，以供其等在離岸風力渦輪機平台14之風力渦輪機20上進行安裝或更換。
運輸船52包含一船體54，該船體界定一間隔件56及一橋58。其包含用於存儲風力渦輪機設備之至少一支架60及一搬運總成62。
支撐支架60係例如配置在橋58上及/或間隔件56中。其承載風力渦輪機設備，例如葉片40，或者機艙34之機械設備或電氣設備。
船體54具有亦被稱為「殼板(shell plating)」之一側壁64及亦被稱為「龍骨(keel)」之一底部66，該底部界定下表面68，浮船50意欲係接合在該下表面上，然後浮船50被支撐在側壁64上，如將在下文所見。
搬運總成62包含例如一起重機及/或一抬升 臂。其包含至少一搬運構件63，當將浮船50從船體54拆卸時，搬運構件能夠抓取支架60上之設備，並將其移動至船體54之外，以將其帶至浮船，如圖11所示。
較佳地，搬運總成62在離岸領域中具有標準行為能力。其具有例如小於1500噸之抬升行為能力。其可達到之高度通常小於40米。因此，船舶52具有一標準尺寸，並且因此容易獲得。
參考圖3，浮船50包含一單體船浮件80及一壓載物控制器82，該單體船浮件界定用於接收壓載物之一內部體積81，該壓載物控制器經組態以控制在內部壓載物接收體積81中所接收之壓載物之體積。內部體積81有利地被分區以確保在意外滲漏之情況下之穩定性。
浮船50進一步包含安裝在浮件80上之一干預總成84，該干預總成84從浮件80之一上表面向上突出。
單體船浮件包含一單個浮動船體，有或沒有龍骨，與多船體相對，諸如雙體船、獨桅帆船、三體船、或四體船。單體船浮件具體地在水外或空中沒有連接若干個獨立殼體之一上部結構。
參考圖4，單體浮件80包含一浮體86及一底板88，該底板並不永久地附接至離岸風力渦輪機平台14及/或附接至沿著一水平緊固軸線A-A’相對於浮體86突出之船舶52。浮件80有利地包含一對接護舷90及至少一推進器92。
浮件80較佳地具有小的厚度。舉例而言，浮 體86之各水平截面(具體地具有最大面積之浮體86之水平截面)具有小於浮體86之垂直於緊固軸線A-A’截取之最大橫向尺寸DT之0.75倍之沿著緊固軸線A-A’之最大軸向尺寸DA。較佳地，最大軸向尺寸DA小於其最大橫向尺寸DT之0.50倍，較佳地小於其最大橫向尺寸DT之0.40倍。
有利地是，浮體86具有大於其其他尺寸之一高度HF，具體地大於其最大軸向尺寸DA及其最大橫向尺寸DT。
同樣，浮體86之高度HF較佳地大於最大軸向尺寸DA之2.0倍，具體地大於最大軸向尺寸DA之3.0倍。浮件80之高度亦有利地大於最大橫向尺寸DT之1.2倍。
此外，浮體86之最大軸向尺寸DA小於浮式風力渦輪機平台14(在圖11中可見)沿著平行於緊固軸線A-A’截取之最大軸向尺寸DP之0.75倍，具體地0.50倍，且有利地0.20倍。
此外，在浮式風力渦輪機平台14包含複數個柱22之情況下，最大橫向尺寸DT較佳地小於水平地分離浮柱22之距離DF(在圖5中可見)。
此使得可能與浮式平台14之錨定線30保持一安全距離。
在圖4所示之實例中，單體船浮件80之浮體86界定平行於緊固軸線A-A’開口之中心通孔。因此，其具有一連續下部浮式區域、在下部浮式區域之任一側上突出 之兩個立柱、及界定浮件80之上表面之一上部區域。
底板88沿著緊固軸線A-A’從浮體86突出，較佳地從浮體86之下端突出。
底板88之從浮體86沿著緊固軸線A-A’截取之最大軸向尺寸DAS較佳地大於浮體86之最大軸向尺寸DA之0.5倍，具體地大於浮體86之最大軸向尺寸DA之0.8倍。
底板88界定與離岸風力渦輪機平台之下表面42及/或船體54之下表面68之一上接觸表面94。
接觸表面94之面積例如大於具有最大面積之浮體86之水平截面之面積之至少50%。
在圖式所示之實例中，底板88之最大軸向尺寸DAS大於底板88所施加之浮筒26A之下表面42沿著緊固軸線A-A’之寬度之50%。
如圖4所示，接觸表面94較佳地配備有至少一錨定元件95，使得能夠緊固至下表面42、68。
錨定總成95例如包含下表面42、68之至少一錨定墊，較佳地複數個錨定墊。該或各錨定墊具體地係藉由吸入經配置在接觸表面94與下表面42、68之間之流體之體積而形成之一錨定墊。有利地是，吸力錨定墊另外包含由接觸表面94承載，並且意欲以密封之方式施加於下表面42、68之一周邊密封件。存在於接觸表面94與下表面42、68之間之周邊密封件內部之流體體積隨後意欲被吸入，以便啟用錨定，此尤其由施加一連接力之周圍水之壓力而產生。
替代地或額外地，至少一錨定墊係一摩擦錨定墊及/或一磁性錨定墊。
在圖式所示之實施例中，底板88相對於浮體86固定，並從浮體86永久地突出。在一種變體(未圖示)中，底板88可從相對於浮體86之一展開組態縮回至浮體86內部之一縮回位置。
在此實例中，給定浮基16之幾何形狀，該或各對接護舷90沿著緊固軸線A-A’在底板88上方從浮體86突出，並垂直偏離底板。此處，其從浮體86之上端延伸。替代地，對於其他浮基16，該或各對接護舷90與浮體86齊平。
對接護舷90包含例如能夠與上部浮筒26B接觸之一彈性體塊。
底板88及對接護舷90因此在其等之間界定一中間空間96，該中間空間能夠允許平台14之一下部浮筒26A之插入。有利地是，其他彈性體塊存在於該中間空間中，以緩衝下部浮筒26A之對接。
在圖3所示之具體實例中，在側視圖中，浮件80有利地具有一C形輪廓。
較佳地，浮件80亦具備一繫泊總成(未圖示)，該繫泊總成包含至少一條繫泊線，該至少一條繫泊線經組態以朝向離岸風力渦輪機平台14或運輸船舶52展開，並確保牢固地附接至離岸風力渦輪機平台14。此特別加強並牢固了平台14上部處之水外連接。
各推進器92安裝在浮體86之下及/或底板88之下。其包含例如安裝在管狀殼體中之至少一旋轉螺旋槳。
各推進器92較佳地安裝成圍繞一垂直軸線旋轉，例如具有360°之角行程。
(多個)推進器92經組態以在水體12中水平移動船50，具體地在圖2所示之繫泊在船舶52上之一運輸位置與一干預位置之間移動，在該干預位置中，浮船繫泊在離岸風力渦輪機平台14之下，如圖11所示。
壓載物接收體積81例如被界定在浮體86中及/或附接底板88中。其有利地用一固定體積之壓載物來完成，該壓載物較佳地位於龍骨處，以便改善運輸船52與浮式平台14之間之自主航行穩定性。
靜止時，壓載物接收體積81至少部分填充有氣體，諸如空氣。此處，壓載物由來自水體12之水形成。
壓載物控制器82包括至少一泵，該至少一泵經組態以將壓載物泵送至壓載物接收體積81中，且因此降低浮船50之浮力，或者泵出壓載物接收體積81中存在之壓載物，且因此增加浮船50之浮力。
因此，壓載物控制器82經組態以穩定浮件80並控制浮件80在一下組態與一上組態之間之吃水深度，在該下組態中，底板88能夠在下表面42、68之下穿過，在該上組態中，繫泊底板88之接觸表面94能夠在下表面42、68之下施加，有利地在下表面42、68上施加向上的力。
在圖3至圖6所示之實例中，干預總成84包含用於抬升由浮件80承載之風力渦輪機設備之一裝置100，以及可選地，存在於浮件80上之風力渦輪機設備之存儲器102。
在該圖所示之實例中，抬升裝置100包含一固定桅桿104及由桅桿104承載之至少一抬升及/或搬運單元106。
此處，桅桿104由梁108之網格形成。較佳地，形成桅桿104之梁108之厚度沿著桅桿104從底部至頂部減小。
此使得桅桿104之結構在向其尖端移動時變得更輕，並且降低干預船50之重心成為可能。較佳地，桅桿104之重心降低至桅桿104高度之至少一半處，例如桅桿104高度之十分之四處。
(多個)抬升及/或搬運單元106包含例如沿著桅桿104以可移動方式安裝之一叉車110、及/或沿著桅桿104以可移動方式較佳地安裝在叉車110中之一干預起重機112。
叉車110例如可在位於與存儲器102相對之一下部位置與風力渦輪機20上之干預之一上部位置之間移動，如圖3所見。
干預起重機112可從桅桿104操作，例如在機艙34處干預。
叉車110確保垂直移動。其較佳地具備一葉 片夾爪111。
有利地，叉車110及/或干預起重機112具備一三維運動補償台113，以補償叉車110與風力渦輪機20之間之任何偏差，具體地在水平面內之平移，並且較佳地沿著六個軸線。垂直補償可以有利地由叉車110執行。
現在將描述使用干預總成10對一離岸風力渦輪機平台14進行干預之方法。
此方法將被描述為例如用於風力渦輪機20之一葉片40之更換。替代地，干預係關於風力渦輪機20之另一設備，例如機艙34及/或桅桿32之設備。
最初，意欲用於風力渦輪機20之設備被裝載至船舶52中，例如被配置在間隔件56中或橋58上存在之支架60中。
然後，干預船50附接至船舶52之船體54。為此，壓載物控制器82被啟用以將壓載物引入至壓載物接收體積81中，並且將接觸表面94移動至較船舶52之下表面68之高度更低之高度。
推進器92然後被啟用以移動底板88並將其移動至船體54之下表面68之下。然後，壓載物控制器82被控制以從壓載物接收體積81提取壓載物。
在去壓載物之作用下，接觸表面94上升並施加於下表面68。其在下表面68上施加向上的力。此外，下表面68上之接觸表面94之錨定總成95被啟用，例如藉由錨定墊95處之此些表面之間之吸力，或者藉由由摩擦啟用 墊、或磁性墊。
對接護舷90橫向施加於船體54之側壁64。然後，將繫泊總成放置到位，以最終將浮船50保持在船舶之船體54上之位置。
浮船50具有一浮件80，該浮件具有如上指定之最大軸向尺寸及橫向尺寸，浮件80相對於船舶52在水體12中具有小的佔用面積，使得其容易牢固至船舶52之船體54，從而允許其容易運輸至離岸風力渦輪機平台14附近，即使為長距離運輸。
如圖2所示，當船舶52到達離岸風力渦輪機平台14附近時，例如在距離岸風力渦輪機平台14小於500m之距離處，具體地介於40m與300m之間，繫泊總成被斷開連接，並且錨定總成95被停用。
壓載物控制器82再次被控制以將壓載物引入至壓載物接收體積81中。
在引入壓載物之作用下，浮件80與船舶52之船體54分離。
推進器92隨後被啟用，以將浮船50移向離岸風力渦輪機平台14。推進器92亦被啟用以對底板88進行定向，使其附接軸線A-A’垂直於一下部浮筒26A之軸線，如圖8所示。
必要時，使用壓載物控制器82調整壓載，使得底板88之接觸表面94位於較浮式風力渦輪機平台14之下表面42之高度更低之高度處，具體地位於較浮筒26A之下 表面之高度更低之高度處。
參考圖9，底板88然後在下部浮筒26A下方穿過，直至對接護舷90與上部浮筒26B接觸。
下部浮筒26A容納在底板88之接觸表面94與對接護舷90之間之中間空間96中。
浮件80定位呈在柱22之間與浮筒26A、26B相對。
然後，壓載物控制器82被重新啟用以從壓載物接收體積81提取壓載物。如圖10所示，此使得施加在下表面42之下之接觸表面94上升，並如前所述用以在此表面42上施加向上的力。此力通常大於至少80%，較佳地大於要抬升之風力渦輪機設備之重量，具體地大於風力渦輪機葉片40之重量。
然後如上所述啟用錨定總成95。完成後，繫泊總成連接至離岸風力渦輪機平台14，有利地在上部浮筒26B處。
浮船10因此被牢固至離岸風力渦輪機平台14之浮基16。
考慮到如上所述之浮件80之尺寸，浮件80被牢固至浮基16之移動，並與其一起移動，而沒有升沉或脫離。
抬升裝置100然後相對於與風力渦輪機20之桅桿32正對著之浮件80突出。
在更換葉片40之情況下，叉車110然後被放 置在圖5中可見之上部位置中以抓取葉片40。其可選地成角度地移動以將其自身定向在葉片40之軸線上，並且橫向地移動以更靠近轉子之轂上之葉片40之螺栓板。
替代地，托架110被放置在葉片40之重心處。機艙34以方位角定向，以將葉片40呈現為與叉車110之夾爪相同之對準。
可選地，當使用三維補償裝置時，其吸收具體地由於浮基16與浮件80之間之連接之剩餘柔性以及風力渦輪機20之桅桿32與抬升裝置100之桅桿104之間之柔性而引起之相對移動。
然後，葉片40與中心轂38分離，以便放置在叉車110上，叉車下降回至其較低位置。
參考圖11，然後船舶52接近浮船50，並且船舶52之搬運總成62被控制以抓取已經從風力渦輪機20移除之葉片40，並且將其放置在位於間隔件56中或橋58上之一支架60中。
然後，一更換葉片40被搬運總成62抓取，然後被裝載至處於其較低位置之叉車110上。叉車110然後被抬升至風力渦輪機20之中心轂38之高度，以允許更換葉片40之更換。
替代地，如圖6所示，干預起重機112被啟用以垂直移動(例如在叉車110上作為夾爪111之更換物)並且被放置成與機艙34相對，並對機艙之另一設備進行干預。
在剛剛描述之干預中，浮件80附接至兩個浮柱22之間之一下部浮筒26A，並且其最大橫向尺寸DT小於水平地分離浮柱22之距離DF(參見圖5)。如上所指示，此限制了干擾錨定線30之風險。
因此，可以將抬升裝置100放置在相對於風力渦輪機20之適當位置處，同時保持非常有效地將浮件80牢固至風力渦輪機20之浮基16上。在使用干預起重機112之情況下，適當之位置盡可能靠近桅桿32。為了更換一葉片40，適當之位置係在桅桿32之距離處，該距離經調適使得桅桿104與葉片40之重心位置對準。
此限制了抬升及/或搬運單元106與風力渦輪機20之間之非所欲的偏差。
因此，借助於根據本發明之浮船50，可以執行複雜的維護操作，特別是在承載一高功率風力渦輪機之一離岸風力渦輪機平台14上更換風力渦輪機20之葉片40或重型機艙設備34，該風力渦輪機平台安裝得非常高，例如在水體12之表面上方大於100m處。
此些干預20可以在不返回海岸線上的港口之情況下完成，此減少了生產時間及停止生產，並因此降低了成本。
考慮到離岸風力渦輪機平台14與浮船50之間之小的相對偏差，抬升裝置100使用浮船50直接牢固至離岸風力渦輪機平台14，就如同其直接安裝在離岸風力渦輪機平台14上一樣。
因此，不需要在離岸風力渦輪機平台14上安裝/拆卸大型干預起重機，後者存在於浮船50上。由於抬升裝置100已經存在於浮船50上，因此使用特定船舶及/或大容量起重機係沒有用的。
因此，根據本發明之浮船50使得可以簡單地將高容量抬升裝置100帶至離岸風力渦輪機平台14，同時保持與離岸風力渦輪機平台14且具體地與風力渦輪機20保持整體移動之優點。
浮船50可以自主地從船舶52移動，由於其推進器92，船舶將浮船在平台14附近朝著離岸風力渦輪機平台14運輸。
此外，一旦固定至離岸風力渦輪機平台14，儘管具有尺寸減小之浮件80，並因此具有很小之慣性，浮船50仍受益於離岸風力渦輪機平台14之浮基16之固有穩定性。後者之尺寸經設計以經受猛烈之風暴，此保證了浮式風力渦輪機平台14之穩定性，即使當浮船50繫泊于其時。
因此，浮船50之運輸可以用目前使用之簡單船舶52以相對較快之運輸時間進行。此外，浮件80之尺寸避免了必須修改風力渦輪機20之桅桿32之設計，因為浮船50可以在適於干預之位置處繫泊至浮基16。
浮件80在浮基16上之繫泊亦非常簡單，具體地當浮基包含浮筒26A、26B時，一旦對接護舷90施加於上部浮筒26B，則側視圖中之浮件80之C形使得能夠容納下部浮筒26A。
在圖7所示之變體中，抬升裝置100不包含固定桅桿104。其包含一伸縮式桅桿104，該伸縮式桅桿在其中桅桿104之自由端位於浮件80之上端附近之一縮回位置與相對於浮件80之上端向上突出之一展開位置之間。
伸縮式桅桿104在其自由端處具備該或各抬升及/或搬運單元106，例如一夾爪111或一干預起重機112，並且有利地，具備一運動補償裝置113。
如圖7所示，在組裝或更換葉片40之情況下，伸縮式桅桿104垂直展開，使得處於展開位置處之夾爪111接收葉片40。
桅桿104相對於垂直線傾斜，例如遠離風力渦輪機20之桅桿32傾斜介於1°與15°之間之一角度。此將夾爪111移動遠離桅桿32，使得其自然地放置在葉片40之重心附近。
較佳地，在抬升質量期間不使用垂直位置，因為傾斜使得可以補償伸縮式桅桿104之機械間隙並穩定頂部之位置。
替代地，例如在機艙34上，伸縮式桅桿104相對於垂直線傾斜例如介於1°與15°之間之一角度，以允許干預起重機112接近機艙34。
此使得可以接近機艙34之伸縮式桅桿104之頂部，而不必使浮船50更靠近桅桿32。
換言之，伸縮式桅桿104之角度之初始調整，以及隨後伸縮長度之展開，可選地使得可將桅桿104 之頂部移動遠離風力渦輪機20之桅桿32，以便處於葉片40之重心處，或者相反，使得桅桿104之頂部更靠近風力渦輪機32之桅桿32，最靠近機艙34，以便執行其部件之抬升。
當一伸縮式桅桿104處於其縮回位置時，伸縮式桅桿104之使用降低浮船50之重心。此在浮船50在船舶52上之運輸期間，以及在其穿過水體12從船舶52之船體54至離岸風力渦輪機平台14之自主移動期間尤其有用。
80:浮件/單體船浮件
86:浮體
88:緊固底板
90:對接護舷
92:螺旋槳推進器
94:上接觸表面
95:錨定元件/錨定總成
96:中間空間
A-A’:緊固軸線
DA:最大軸向尺寸
DAS:最大軸向尺寸
DT:最大橫向尺寸
HF:高度

Claims (16)

  1. 一種離岸干預浮船(50)，其意欲將其自身暫時繫泊在一離岸風力渦輪機平台(14)上，以對一風力渦輪機(20)執行安裝及/或維護干預，該浮船(50)包含： 一浮件(80)，其意欲至少部分地浸沒在水體(12)中； 一風力渦輪機(20)干預總成(84)，其由該浮件(80)承載，該干預總成(84)包含經組態以抬升一風力渦輪機設備之至少一抬升裝置(100)， 其特徵在於該浮件(80)包含一浮體(86)及一緊固底板(88)，該緊固底板沿著該離岸風力渦輪機平台(14)之一下表面(42)上之一緊固軸線(A-A’)相對於該浮體(86)突出，該浮體(86)界定一壓載物接收體積(81)，該浮船(50)包含一壓載物控制器(82)，該壓載物控制器經組態以控制在該壓載物接收體積(81)中所接收之壓載物之量，以向上移動該緊固底板(88)之一上接觸表面(94)，以將其放置成與該離岸風力渦輪機平台(14)之一下表面(42)接觸，該浮件(80)係單體船。
  2. 如請求項1之浮船(50)，其中該緊固底板(88)之該上接觸表面(94)具備一錨定總成(95)，該錨定總成經組態以消除該緊固底板(88)之該上接觸表面(94)與該離岸風力渦輪機平台(14)之該下表面(42)之間的相對移動，該錨定總成(95)尤其包含至少一吸力錨定墊及/或一磁性錨定墊及/或一摩擦錨定墊。
  3. 如請求項1或2中任一項之浮船(50)，其中該浮件(80)具有位於該緊固底板(88)上方之至少一對接護舷(docking fender) (90)，該對接護舷(90)可選地沿著該緊固軸線(A-A’)相對於該浮體(86)突出。
  4. 如請求項3之浮船(50)，其中該浮件(80)具有在含有該緊固軸線(A-A’)之一垂直平面中截取之一L形截面，或者該浮件(80)具有在含有該緊固軸線(A-A’)之一垂直平面中截取之一C形截面，該對接護舷(90)及該緊固底板(88)在其等之間界定用於接收該離岸風力渦輪機平台(14)之一結構之一中間空間(96)。
  5. 如前述請求項1之浮船(50)，其中該抬升裝置(100)包含至少一抬升及/或搬運單元(106)，該抬升及/或搬運單元選自一干預起重機(112)、一叉車(110)、一風力渦輪機葉片夾爪(111)、及/或一運動補償裝置(113)。
  6. 如前述請求項1之浮船(50)，其中該抬升裝置(100)包含由組裝在一起的梁(108)之網格形成之一固定桅桿(104)，該桅桿(104)在該浮體(86)上方垂直突出。
  7. 如請求項6之浮船(50)，其中該桅桿(104)具有大於該浮件(80)之高度之一高度，該桅桿(104)有利地具有位於小於該桅桿(104)高度一半之一高度處之一重心。
  8. 如請求項6或7中任一項之浮船(50)，其中該網格之該等梁(108)之橫向尺寸及/或厚度沿著該桅桿(104)從底部至頂部減小。
  9. 如請求項1之浮船(50)，其中該抬升裝置(100)包含一伸縮式桅桿(104)，該伸縮式桅桿能夠在其中其自由端經配置在該浮件(80)附近之一縮回組態與一向上展開組態之間展開。
  10. 如請求項9之浮船(50)，其中該伸縮式桅桿(104)之軸線能夠在一垂直組態、在一第一方向上相對於垂直線以一非零角度傾斜之一第一組態、及在與該第一方向相反之一第二方向上相對於垂直線以一非零角度傾斜之一第二組態之間傾斜。
  11. 如前述請求項1之浮船(50)，其中該浮件(80)包含至少一螺旋槳推進器(92)，該至少一螺旋槳推進器經配置在該浮體(86)下方及/或該緊固底板(88)之下。
  12. 如前述請求項1之浮船(50)，其中該浮體(86)之各水平截面具有沿著該緊固軸線(A-A’)截取之一最大軸向尺寸，其小於該水平截面之最大橫向尺寸之0.75倍，較佳地小於該水平面之最大橫向尺寸之0.50倍，該最大橫向尺寸係垂直於該緊固軸線(A-A’)而截取。
  13. 一種離岸干預總成(10)，其包含具有一船體(54)之一船舶(52)及根據前述請求項1至12中任一項之一浮船(50)，該船體界定用於風力渦輪機設備之至少一存儲空間， 其中該浮船(50)能夠相對於該船舶(52)在該浮船(50)至該離岸風力渦輪機平台(14)之一運輸位置與一干預位置之間移動，在該運輸位置中，該浮件(80)之該緊固底板(88)保持牢固抵靠該船體(54)之一下表面(68)，在該干預位置中，該浮船遠離該船舶(52)設置以對一離岸風力渦輪機平台(14)進行干預。
  14. 如請求項13之離岸干預總成(10)，其中該船舶(52)包含用於存儲風力渦輪機設備之至少一支架(60)、以及可選地具有一搬運構件(63)之至少一搬運總成(62)，該搬運構件能夠在用於抓取該存儲支架(60)中之風力渦輪機設備之一位置與該船體(54)外部之一干預位置之間移動。
  15. 一種離岸設施，其包含如請求項13或14中任一項之一離岸干預總成(10)及一離岸風力渦輪機平台(14)，該浮船(50)能夠穿過水體(12)從其運輸位置移動至一干預位置，其中該緊固底板(88)經施加在該離岸風力渦輪機平台(14)之一下表面(42)之下，該浮體(86)之各水平截面之沿著該緊固軸線(A-A’)截取之最大軸向尺寸小於該離岸風力渦輪機平台(14)沿著平行於該相同緊固軸線(A-A’)截取之最大尺寸之90%。
  16. 如請求項15之離岸設施，其中該離岸風力渦輪機平台(14)包含具有至少三個浮柱(22)及下部浮筒(26A)之一浮基(16)，該等下部浮筒兩兩連接該至少三個浮柱(22)，該等下部浮筒(26A)界定該浮式風力渦輪機平台(14)之該下表面(42)之至少一部分，該緊固底板(88)之該上接觸表面(94)經接合在兩個相鄰浮柱(22)之間之一下部浮筒(26A)之下表面之下，該浮體(86)之各水平截面之最大橫向尺寸小於水平地分離該兩個相鄰浮柱(22)之距離，或者包含由具有或不具有一中心孔之一駁船(barge)形成之一浮基。
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