NO334535B1

NO334535B1 - Flytende, halvt nedsenkbart skrog for opplagring av fortrinnsvis én eller flere vindturbiner

Info

Publication number: NO334535B1
Application number: NO20120943A
Authority: NO
Inventors: Trond Landbø
Original assignee: Olav Olsen As Dr Techn
Priority date: 2012-08-23
Filing date: 2012-08-23
Publication date: 2014-03-31
Also published as: NO20120943A1; WO2014031009A1

Abstract

Flytende, halvt nedsenkbart skrog 1 for opplagring av fortrinnsvis en eller flere vindturbiner 20. Skroget 1 omfatter et sentralt tårn 3 som understøtter vindturbinen(ene) 20, en stiv bunnpongtongkonstruksjon 6 med minst tre armer 8 i stjerne som utgår fra det sentrale tårnet 3 og frittstående bøtteceller 12 stivt forbundet til bunnpongtongkonstruksjonen 6 i de ytre områder av hver av armene 8.

Description

Foreliggende oppfinnelse angår et flytende skrog for opplagring av fortrinnsvis en eller flere vindturbiner. Skroget er av typen "semisubmersible" flyter det vil si en halvt nedsenkbar flyter.

Med henvisning til figur 1 er det vist en kjent flyter som er betegnet som HiPRWind. Dette er en 3-søylet stålsemi med avstivninger hvor de tre søyler er avstivet i topp og bunn.

Et mål med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en semisubmersible flyter med en stiv bunnpongtongkonstruksjon med bøtteceller uten kompliserende avstivninger i toppen.

Et annet mål er at det flytende skroget skal være robust med hensyn til turbinstørrelser.

Et videre mål er at et tårn, som opplagrer vindturbinen, i senter av skroget kan justeres oppover slik at utmatting i bunn av turbintårnet i stål reduseres.

Et ytterligere mål er at det flytende skroget skal ha stor stivhet, robusthet, lang levetid og ingen behov for inspeksjon eller vedlikehold undervann.

Et ytterligere mål er at hele den flytende turbinen skal kunne ferdigstilles på grunt vann ved kai, inklusiv turbin og tårn, og skal kunne flyte stabilt i alle faser under transport og installasjon.

Målene med foreliggende oppfinnelse oppnås ved et flytende, halvt nedsenkbart skrog for opplagring av fortrinnsvis en eller flere vindturbiner, omfattende et sentralt tårn som understøtter vindturbinen(ene), en stiv bunnpongtongkonstruksjon med minst tre armer i stjerne som utgår fra det sentrale tårnet og bøtteceller stivt forbundet til bunnpongtongkonstruksjonen i de ytre områder av hver av armene, kjennetegnet ved at de minst tre armer er anordnet med ballastsystem i noder under bøttecellene samt i node under tårnet.

Foretrukne utførelsesformer av det flytende skroget er videre utdypet i kravene 2 til og med 6.

Videre oppnås målene med foreliggende oppfinnelse ved en fremgangsmåte for ferdigstillelse, utfløting og utplassering av et flytende, halvt nedsenkbart skrog for opplagring av fortrinnsvis en eller flere vindturbiner, idet skroget omfatter et sentralt tårn som understøtter vindturbinen, en stiv bunnpongtongkonstruksjon med minst tre armer i stjerne som utgår fra det sentrale tårnet og bøtteceller stivt forbundet til bunnpongtongkonstruksjonen i de ytre områder av hver av armene, kjennetegnet ved at de minst tre armer anordnes med et ballastsystem i noder under bøttecellene og i node under tårnet samt ballastanordninger i et område eller kamre mellom nodene under bøttecellene og noden under tårnet, skroget fløtes ut fra ferdigstillelsesstedet med ønsket dypgang idet kamrene mellom nodene under bøtteceller og noden under tårnet sørger for temporær oppdrift inntil nødvendig vanndyp oppnås, hvorved kamrene koples til sjø ved anvendelse av ballasteringsanordningene idet vann sluses inn i kamrene, på utplasseringsstedet opereres ballastsystemet og vannivået i nodene under bøttecellene og eventuelt noden under tårnet styres ved lesepumper inntil den ønskede fyllingsmengde og dypgang oppnås på installasjonsstedet.

I det følgende skal en utførelsesform av det flytende, nedsenkbare skroget ifølge oppfinnelsen forklares: figur 1 viser et eksempel på en kjent flyter med betegnelsen HiPRWind;

figur 2 viser en foretrukket utførelse av et flytende, halvt nedsenkbart skrog sett fra siden og ovenfra,

figur 3 viser det flytende halvt nedsenkbare skroget i figur 2 sett fra siden og nedenfra, og

figur 4 viser selve skroget fra figur 2 og 3 i en nedsenket stilling hvor vann-linjen er vist.

Med henvisning til figurene er et flytende, halvt nedsenkbart skrog 1 for opplagring av fortrinnsvis en eller flere vindmøller 20 vist. Skroget 1 omfatter et sentralt tårn 3 som understøtter vindturbinen 20. Videre består skroget av en stiv bunnpongtongkonstruksjon 6 med tre armer 8 i stjerne som utgår fra det sentrale tårnet 3. Frittstående bøtteceller 12 er stivt bundet til bunnpongtongkonstruksjonen 6 i de ytre områder av hver av armene 8.

Det flytende skroget 1 er i denne utførelse konstruert i helbetong. Det skal i denne forbindelse nevnes at bøttecellene 12 for eksempel kan være laget i stål og det resterende av skroget i betong.

Bunnpongtongkonstruksjonen 6 gir en stiv sammenkopling av det sentrale tårn 3 og bøttecellene 12, der bøttecellene 12 gir stabilitet til konstruksjonen.

Bunnpongtongkonstruksjonens tre armer 8 eller pongtongbjelkene gir oppdrift i temporære faser for eksempel nær land der flyteren er avhengig av å flyte med en liten dypgang. Pongtongbjelkene kan ballasteres og koples til sjø under operasjon ved hjelp av ballasteringsanordninger slik at pongtongbjelkene ikke på-virkes av hydrostatisk trykk i denne fasen og heller ikke trenger et spesielt ballast system. Pongtongbjelkene vil videre gi god demping og meget god bevegelses-karakteristikk.

Bunnpongtongkonstruksjonen 6 er fortrinnsvis konstruert i betong hvilket gir en sterk og stiv konstruksjon slik at bøttecellene 12 kan være frittstående uten avstivninger i toppen. Det flytende, halvt nedsenkbare skroget 1 i følge foreliggende oppfinnelse resulterer i en meget enkel og ren flytekonstruksjon som i tillegg til god oppførsel, robuste egenskaper i forhold til styrke og utmatting, vedlikeholdsfri etc. også gir gode betingelser under bygging da skroget 1 kan ferdigstilles ved kai og flyte på bunnpongtongkonstruksjonen 6 med liten dypgang inkludert turbin mont-ert. Det flytende, halvt nedsenkbare skroget 1 krever således kun meget enkelt mekanisk utstyr da man etter tauing og under installasjon sluser inn vann i pong-tongen og kopler til sjø, og det eneste man behøver å kontrollere under operasjo-nen er vannivåer i noder under bøttecellene 12 og tårnet 3 hvilket uføres ved hjelp av lensepumper. Det skal til slutt nevnes at det flytende, halvt nedsenkbare skroget 1 kan bygges i forskjellige materialer, for eksempel i helbetong eller som en "hybrid". En hybrid løsning med bøtteceller 12 i stål, det vil si fra nivå topp bunnpongtongkonstruksjon 6, gir en lettere konstruksjon og dermed redusere minste dypgang under slep samt i operasjon i forhold til en utførelse i helbetong. Valg av materiale vil være avhengig av hvor det flytende, halvt nedsenkbare skroget 1 bygges og hvilke begrensninger som finnes mhp vanndyp, kaier, tilgang til utstyr etc.

Claims

1. Flytende, halvt nedsenkbart skrog (1) for opplagring av fortrinnsvis én eller flere vindturbiner (20), omfattende et sentralt tårn (3) som understøtter vindturbinen(ene) (20), en stiv bunnpongtongkonstruksjon (6) med minst tre armer (8) i stjerne som utgår fra det sentrale tårnet (3) og bøtteceller (12) stivt forbundet til bunnpongtongkonstruksjonen (6) i de ytre områder av hver av armene (8),karakterisert vedat de minst tre armer (8) er anordnet med ballastsystem i noder under bøttecellene (12) samt i node under tårnet (3).

2. Flytende skrog (1) ifølge krav 1, karakterisert veda t ballastsystemet omfatter lensepumper.

3. Flytende skrog (1) ifølge krav 1 eller 2, karakterisert vedat de i det minste tre armer (8) er, i et område eller kamre mellom nodene under bøttecellene (12) og noden under tårnet (3), anordnet med ballasteringsanordninger for temporær oppdrift.

4. Flytende skrog (1) ifølge krav 3, karakterisert vedat ballastanordningene er koplet til sjø, hvorved vann kan sluses inn i kamrene.

5. Flytende skrog (1) ifølge et hvert av de foregående krav,karakterisert vedat det er i helbetong.

6. Flytende skrog (1) ifølge et hvert av kravene 1 t.o.m 4,karakterisert vedat bøttecellene (12) er i stål og det resterende av skroget (1) er i betong.

7. Fremgangsmåte for ferdigstillelse, utfløting og utplassering av et flytende, halvt nedsenkbart skrog (1) for opplagring av fortrinnsvis en eller flere vindturbiner (20), idet skroget (1) omfatter et sentralt tårn (3) som understøtter vindturbinen (20), en stiv bunnpongtongkonstruksjon (6) med minst tre armer (8) i stjerne som utgår fra det sentrale tårnet (3) og bøtteceller (12) stivt forbundet til bunnpongtongkonstruksjonen (6) i de ytre områder av hver av armene (8),karakterisert vedat de minst tre armer (8) anordnes med et ballastsystem i noder under bøttecellene (12) og i node under tårnet (3) samt ballastanordninger i et område eller kamre mellom nodene under bøttecellene (12) og noden under tårnet (3), skroget (1) fløtes ut fra ferdigstillelsesstedet med ønsket dypgang idet kamrene mellom nodene under bøtteceller (12) og noden under tårnet (3) sørger for temporær oppdrift inntil nødvendig vanndyp oppnås, hvorved kamrene koples til sjø ved anvendelse av ballasteringsanordningene idet vann sluses inn i kamrene, på utplasseringsstedet opereres ballastsystemet og vann-nivået i nodene under bøttecellene (12) og eventuelt noden under tårnet (3) styres ved lesepumper inntil den ønskede fyllingsmengde og dypgang oppnås på installasjonsstedet.