用于将人员、设备和/或结构元件从水面船舶转移到离岸结构的装置和方法

摘要

本发明涉及一种转移装置(1)，所述转移装置用于将人员、设备和/或结构元件(20)从水面船舶(2)转移到诸如风力涡轮机(3)的离岸结构或转移到另一艘船舶，所述转移装置包括：基础件(10)，所述基础件安装在或待安装在水面船舶(2)上；臂(12)，所述臂(12)枢转地连接到基础件(10)；和至少一个抓持件(14)，所述抓持件连接到臂(12)的自由端部，用于将臂(12)联接到离岸结构(13)。第二臂(15)枢转地连接到第一臂(12)。

说明书

技术领域

本发明涉及一种转移装置，该转移装置用于将人员、设备和/或结 构元件从水面船舶转移到离岸结构或这转移到另一艘船舶，该离岸结 构特别地是固定的离岸结构，诸如，风力涡轮机，这种转移装置包括： 基础件，所述基础件安装在或待安装在水面船舶上；臂，例如伸缩臂， 所述臂例如经由至少一个万向节或一对万向节枢转地连接到基础件； 和至少一个抓持件，所述至少一个抓持件连接到臂的自由端部，用于 将臂联接到离岸结构。本发明还涉及一种用于转移人员、设备和/或结 构元件的方法。

背景技术

已知通过下述方式来提供通到离岸风力涡轮机的平台的通道：在 船舶的前部设置例如橡胶缓冲器，使得船舶的缓冲器推压抵靠涡轮机 支撑件的梯子的每一侧上的着陆管，以产生足够的摩擦来防止船舶相 对于支撑件在三个平面中的运动(诸如，摇晃、起伏或偏荡)。人员于 是可横过船舶前部与通道梯子之间的间隙(即，横过所谓的飞溅区) 转移。

如在WO 2012/107459中所解释的那样，这种布置方案存在缺陷， 该缺陷使得船舶与支撑件之间的摩擦力有很大变化，并且这种摩擦力 取决于由船舶产生的推力和在船舶船体上的波浪作用之间的差异以及 附着到着陆管的诸如黏液和藤壶的任何材料。由于船的摇晃还可减小 可获得的摩擦力，并且人员必需在梯子与船舶之间步行通过，所述船 舶相对于风力涡轮机的支撑件运动，从而使得转移有危险，尤其使得 在风大浪急的海中转移有危险。

一种试图克服这种问题的已知方案是一种通道设备，所述通道设 备安装到船舶并且具有用于人员的平台，所述平台相对于船舶运动， 以补偿船舶相对于涡轮机支撑件的运动，使得平台相对于风力涡轮机 的支撑件基本静止不动。然而，这种布置具有下述缺陷：设备需要更 大动力，获取和运行成本昂贵，以及需要大船舶来容纳这种布置。

WO 2012/107459涉及一种用于使得能够在海运船舶(6)和离岸 设施之间转移人员的通道设备(在WO 2012/107459的附图中的附图 标记为2)。这种设备包括本体(18)，所述本体适于安装到海运船舶 的甲板(4)；夹持构件(10)，所述夹持构件适于抓持缓冲管，所述缓 冲管安装到离岸设施的支撑件，以在其之间限制缓冲管相对于夹持构 件的竖直运动，其中，夹持构件可相对于本体围绕沿着至少两个相互 垂直方向延伸的相应单枢转轴线枢转。

WO 02/20343涉及一种船舶，所述船舶设置有可伸缩延伸的跳板， 所述跳板安装在船舶上，用于围绕竖直轴线运动。设置在跳板的自由 端部处的联接装置适于包封离岸杆体上的竖直指向的结合杆并且因此 将船连接到杆体。通过在特定位置中操纵的船，跳板可以朝向结合杆 引导和延伸，或者在处于其延伸位置的同时被操纵成侧向接触结合杆 并且继而(部分地)再次缩回。

WO 2012/069835涉及一种提升机(2)，该提升机使得能够获得水 上船舶(1)与结构(30)之间的通道。在WO 2012/069835的图3中 示出的一个实施例中，“通道提升机2还包括基部5，所述基部支撑提 升机轴组件3(和平台4)。…阻尼辊组件10还包括轭状梁15，辊11 可旋转地安装到轭状梁15。…轭状梁15还支撑用于各个辊12的被致 动臂16，…”。轭状梁(15)还附接到基部(5)，即，臂(16)和提 升机轴组件(3)都附接到基部而不是彼此附接。

发明内容

本发明的目的是提供一种转移装置，特别是一种允许将臂相对径 直地联接到离岸结构和/或相对安全或舒适地转移人员和/或设备的转 移装置。

为此，根据本发明的转移装置的特征在于，第二臂枢转地连接到 (第一)臂。

在一个实施例中，用于人员的支撑件(例如，所谓的篮)和/或用 于结构元件(例如，在构建时，离岸结构的构造部件)的第二夹持件 在第二臂的自由端部处或附近连接到第二臂。

在另一个实施例中，第二臂在第一臂的自由端部处或附近枢转地 连接第一臂，或者沿着第一臂可运动，例如，从在基础件处或附近的 位置运动到在第一臂的自由端部处或附近的位置。

在本发明的情况下，第一臂可在第一部位(例如，较低部位)处 联接到离岸结构，有助于将第一夹持件联接到离岸结构，并且通过安 装在第一臂上的第二臂可将人员、设备和/或结构元件转移到第二部位 (例如，较高部位，诸如，风力涡轮机过渡件平台)。

在一个实施例中，第一抓持件、第二臂以及如果存在的话支撑件 和/或第二抓持件形成一模块，至少在将第一抓持件联接到离岸结构时 可从第一臂拆除所述模块。

在一个更加特别的实施例中，模块包括：电源和/或手动操作的发 电机，由此向模块提供了一定程度的自动化并且允许船舶在将船舶从 模块拆除之后离开；和/或控制器，该控制器用于在将模块从船舶拆 除时操作模块。

在一个实施例中，枢转的连接件中的至少一个包括至少两个万向 节，优选地第一臂与基础件之间的连接件和第二臂与第一臂之间的连 接件都包括至少两个万向节，即，围绕至少两根轴可枢转。

在另一个实施例中，臂中的至少一条可伸缩，优选地第一臂和第 二臂都可伸缩。

本发明还涉及一种水面船舶，所述水面船舶包括根据前述权利要 求中的任意一项所述的转移装置，该转移装置用于将人员、设备和/ 或结构元件从水面船舶转移到离岸结构。

本发明还涉及一种转移方法，用于将人员、设备和/或一个或多个 结构元件从水面船舶转移到诸如风力涡轮机的离岸结构或者转移到另 一艘船舶，所述方法包括以下步骤：

将枢转地连接到水面船舶的第一臂联接到离岸结构；

通过枢转地连接到第一臂的第二臂，将人员、设备和/或一个或多 个结构元件从水面船舶转移到离岸结构。

在一个实施例中，这种方法包括在将臂连接到离岸结构以优选地 使得(第一)臂的自由端部与离岸结构相关期间积极补偿水面船舶的 运动。

为了减小能耗，在一个实施例中，当臂联接到离岸结构时将补偿 切换成闲置状态。即，在联接之后，臂的远端部(在联接处)与离岸 结构有关并且臂的近端部(在基础件处)和船舶相对于所述离岸结构 自由运动。

在一个实施例中，用于人员的支撑件(例如，所谓的篮)和/或第 二抓持件在第二臂的自由端部处或附近连接到第二臂，并且支撑件和/ 或第二抓持件的(枢转)运动最初与船舶同步。在已经将人员、设备 和/或结构元件装载或附着到第二臂上之后，支撑件和/或第二抓持件 的枢转运动与离岸结构同步，例如，当检测到船舶向下运动和/或通过 使得支撑件和/或第二抓持件向上远离船舶甲板时。

在另一个实施例中，离岸结构包括用于人员和设备的平台，并且 通过第二臂使得人员和/或设备从水面船舶运动到平台。

在又一个实施例中，通过第二臂使得一个或多个结构元件从水面 船舶运动到离岸结构。即，在构造离岸结构期间采用本发明的装置和 方法。

在另一个实施例中，第一抓持件、第二臂和如果存在的话支撑件 和/或第二抓持件形成一模块，并且在将第一抓持件联接到离岸结构 时，从第一臂上拆除模块并且因此从水面船舶上拆除模块。

为了完整性，请注意以下现有技术：

WO 2012/021062涉及一种船舶(1)，所述船舶包括运动补偿平台 (4)。该平台包括：至少一个载体(6)，其用于承载、运动和/或转移 负荷；和跳板(16)，所述跳板设置有枢转地连接到载体(6)的第一 端部(16a)和用于接触目标区域的第二端部(16b)。此外，平台包括 多个第一致动器(5)，其用于使得载体(6)相对于船舶(1)运动； 和至少一个第二致动器，其用于使得跳板(16)相对于载体(6)运动。 平台还包括：控制系统，其布置成用于驱动多个第一致动器(5)；和 运动传感器，其用于测量相对于目标区域中的至少一个元件的运动， 该测量结果能够用作控制系统的输入。控制系统还布置成用于驱动至 少一个第二致动器。

WO 2011/154730涉及一种船舶(在公报的附图中的附图标记为 1)，所述船舶包括辊组件(32)，所述辊组件包括布置成抵接待进入的 结构的至少一个辊，所述辊组件还包括阻尼器，以防止辊旋转，从而 使得辊布置成抑制船舶相对于所述结构的运动，船舶还包括船舶的跳 板组件(10)，所述跳板组件包括跳板(12)、枢转安装的基部(20)、 布置成感测船舶运动的传感器装置、跳板的枢转连接到基部的端部部 分(14)和连接到跳板的致动器，所述致动器响应于传感器装置的信 号来控制跳板的相对端部部分(15)的竖直位置，以便补偿船舶的竖 直运动；以及所述基部布置成响应船舶的摇晃并且补偿船舶的摇晃。

在本发明的框架内，在臂的自由端部“附近”指的是较之臂的枢 转端部或近端部更加靠近臂的自由端部或远端部。万向节是枢转的支 撑件，所述枢转的支撑件允许物体(例如，伸缩臂)围绕轴线旋转。 一套(例如两个或三个)万向节可以用于允许物体(例如篮)安装在 最靠内的万向节上，以保持船舶旋转的独立性，例如，不受船舶运动 影响地保持臂的自由端部与离岸结构相关，所述一套万向节中的一个 典型地利用正交枢轴安装在另一个上。

附图说明

现在将参照附图更加详细地解释本发明，所述附图示意性示出了 根据本发明的装置和方法的实施例。

图1是根据本发明的转移装置的第一示例的侧视图；

图2A和2B是将图1中的装置联接到离岸风力涡轮机的侧视图；

图3A至图3C是将人员或设备转移到离岸风力涡轮机的侧视图；

图4A至图4D是在船舶离开之后与图3A至图3C中示出的侧视 图类似的转移人员或设备的侧视图；

图5A和图5B是根据本发明的转移装置的第二实施例的侧视图。

用相同的附图标记表示相同或实施基本相同功能的元件。

具体实施方式

图1示出了用于将人员从水面船舶2转移到离岸结构的转移装置 1的第一实施例。在这个示例中，离岸结构是风力涡轮机3，所述风力 涡轮机3包括：平台4(图2A)；提供通到平台的通道的梯子5；和位 于梯子两侧上的着陆管6。

装置1包括：基础件10，所述基础件10安装在船舶2的尾甲板 11上；第一伸缩臂12，该第一伸缩臂由一对万向节13枢转地连接到 基础件；和一对抓持件14，所述一对抓持件14连接到第一臂12的自 由端部，用于将第一臂联接到诸如风力涡轮机3的离岸结构。第二伸 缩臂15由一对万向节16枢转地连接到第一臂，所述一对万向节16 位于第一臂的自由端部附近。此外，用于转移人员和小设备的篮17 通过一个或两个万向节18枢转地连接到第二臂的自由端部。

图2A和图2B示出了在积极补偿船舶2的运动以使得第一臂12 的自由端部和抓持件14与离岸结构相关的同时船舶1如何将其船尾操 纵成朝向风力涡轮机3并且第一臂12延伸朝向风力涡轮机的着陆管 6。第一臂12随后通过抓持件14(图2B)联接到着陆管6，并且一旦 已经建立了联接，则将运动补偿切换为闲置状态。

在图3A至图3C中示出了后续事件。在篮例如搁置在基础件上或 者直接搁置在甲板11(图3A)上时(即，其运动与船舶同步)，人员 上船和/或将小设备装载在篮上。当完成时，篮的运动例如通过使得篮 向上运动离开船舶的甲板而与离岸结构同步(图3B)。第二臂延伸并 且篮运动到风力涡轮机上的平台，从而使得能够转移到平台，而不需 要利用梯子5(图3C)。

图4A至图4D示出了同样的程序，尽管是根据本发明的装置和方 法的第二示例。在这个示例中，抓持件14、第二臂15、篮17和液压 动力供给器形成一模块，至少在将第一抓持件14联接到离岸结构3 时可从第一臂12拆除该模块。该模块还包括用于操作臂和篮的控制 器。

在将第一抓持件14联接到离岸结构3时，从第一臂12拆除模块 (图4A)。一旦船舶与模块拆开之后，船舶2便离开(图4B)。第二 臂延伸并且篮17运动到风力涡轮机3上的平台4，从而使得能够转移 到平台而不需要利用梯子5(图4C和图4D)。

图5A和图5B示出了安装在单桩22上的所谓过渡件21上的风力 涡轮机塔架20。在图5A中，第一臂15已经通过抓持件14联接到单 桩，在这个示例中，单桩位于水面之下。例如，通过使得抓持件向上 运动离开船舶的甲板，使得一旦船舶2的甲板11上的塔架20固定在 第二抓持件23中，第二抓持件的运动便与离岸结构同步。第二臂随后 运动到该离岸结构和置于过渡件上的塔架(图5B)。在一个实施例中， 在所述第二抓持件固定到过渡件的同时，塔架由第二抓持件保持到位。

本发明并不局限于上述实施例，在权利要求的范围内本发明可以 以多种方式变化。在一个示例中，在操纵第一臂期间，第二臂位于基 础件附近，在第一臂已经联接到离岸结构之后，第二臂沿着第一臂运 动朝向联接件，从而在操纵第一臂的同时有效地减轻了第一臂的重量。