[发明专利]用于海上风机维护程序的天气维护系统

说明书

一种用于海上风机维护程序的全天候维护系统包括：维护囊舱，用于向/从相应风机塔架运输工具、零件以及维护人员；具有囊舱支撑装置的维护船舶，用于向/从相应风机塔架运输通过所述囊舱支撑装置被支撑在船上的囊舱；以及具有吊运车的起重机组件，用于在所述相应风机塔架与所述维护船舶之间运输囊舱。

发明背景

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年3月15日提交的先前美国临时专利申请号61/793,822的权益。

发明领域

本发明涉及对安装在位于水体中的塔架上的风机的维护，并且更具体来说塔架和风机均涉及用于向/从此类风机运输工人或维护人员、工具以及零件的囊舱、用于向/从塔架运输此类囊舱的维护船舶，且涉及风机塔架上的用于促进囊舱的运输的结构。

背景技术

风机当前正用于或预期将用于海上的风电场。风电场本质上是设置在同一个场所中以产生大量电力的多个风机。目前，在全世界的许多国家拥有数千个风电场来产生约200千兆瓦特电能，并且预期这个数字在未来十年内惊人地增加，这是因为低成本供油被耗尽并且对核能的恐惧因事故增加。仅在许多区域受到因燃煤电厂造成的空气污染的影响的中国，预期在数年内从风电场产生近750千兆瓦特电能。许多的风电场都在海上，因为风在海上要比在陆地上更少受阻，使得在开阔水域上平均风速显著更高。然而，海上风电场的构建要比陆上风电场的构建更为昂贵，并且维护成本相对更高，在盐水中尤其如此，因为盐水和海浪对风机的大多数部件有腐蚀性。在海上的大多数风电场具有描述为底部被固定的涡轮机的风机，即，这些风机将它们的支撑塔架建立在海床上。近来，已构造出漂浮式风机，这些漂浮式风机被锚定至处于甚至更深水域中的海床。电力借助海底线缆从海上涡轮机机传输出来。

其中必须在海上风电场中考虑到的状况是波浪。波浪通常是在2.5m以下，且平均值应考虑为3m。然而，偶然也会出现狂浪状况，并且最大成形波浪已确定为9.7m。当前，出于安全原因，当涨潮状况超过1.5m时，此时通常不应尝试进行风机维护。

存在当前可供风电场采用的许多维护系统。一种是阶梯传送系统。在这种系统中，船舶从港口起航并按需要在相应风机上进行操作和维护。人从船舶走下登上保持住风机的塔架上的梯子，并将他们自己系至位于梯子的两个竖直极点之间的滑动安全束绳，并随后按需要向上攀爬。对使用阶梯传送系统的安全传送而言，最大波浪高度通常是1.5m。阶梯传送系统使用广泛，并相对简单且成本有效。然而，存在安全问题，并且可能难以在存在高于1.5m的高涌流或波浪高度时的时段期间执行所需的操作和维护。狂浪时段的出现可能延滞进入和阻止离开，从而增加执行操作和维护的总体时间，并使有限数量的维护人员滞留在风机塔架装置上，这使阶梯传送系统效率变低。所需的是，风机塔架应当在约95％的时间内都可进入，但已发现，阶梯传送系统夏季在约75％的时间内可供操作，而在冬天仅在低于45％的时间内可供操作。这已判断出，阶梯传送系统不可能是用于许多风电场的最佳方法。

另一系统涉及使用升降机和起重机，并且这目前是将工具和装置传送给海上涡轮机上的工作人员的行业标准。升降机和起重机用于传送装置，但很少传送人，这些传送全都要在相对良好天气下进行。