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WO2005103391A1 - Device having a support surface that can be jacked up over water - Google Patents

Device having a support surface that can be jacked up over water Download PDF

Info

Publication number
WO2005103391A1
WO2005103391A1 PCT/EP2005/051629 EP2005051629W WO2005103391A1 WO 2005103391 A1 WO2005103391 A1 WO 2005103391A1 EP 2005051629 W EP2005051629 W EP 2005051629W WO 2005103391 A1 WO2005103391 A1 WO 2005103391A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
support surface
permanently excited
legs
excited electric
leg
Prior art date
Application number
PCT/EP2005/051629
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Vemund Karstad
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Publication of WO2005103391A1 publication Critical patent/WO2005103391A1/en

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B17/00—Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
    • E02B17/04—Equipment specially adapted for raising, lowering, or immobilising the working platform relative to the supporting construction
    • E02B17/08—Equipment specially adapted for raising, lowering, or immobilising the working platform relative to the supporting construction for raising or lowering
    • E02B17/0818—Equipment specially adapted for raising, lowering, or immobilising the working platform relative to the supporting construction for raising or lowering with racks actuated by pinions

Definitions

  • the invention relates to a device with at least one support surface, e.g. a fuselage or a platform, and with at least three legs which are displaceable in height relative to the support surface for jacking up the support surface to a predefinable position above a reference surface, e.g. the water surface.
  • a support surface e.g. a fuselage or a platform
  • legs which are displaceable in height relative to the support surface for jacking up the support surface to a predefinable position above a reference surface, e.g. the water surface.
  • Such a device with at least one support surface is used, for example, in the oil and gas industry in the offshore area, i.e. off a coast or on the high seas.
  • the legs of the device can be displaced in height relative to the support surface.
  • the device In a first mobile state, the device can be moved, for example, from or to a place of use with at least one support surface. The legs have no contact with the sea floor 7.
  • the support surface is jacked up on the legs and is located above the water surface.
  • the device can be used, for example, for the investigation of oil or gas deposits, for the development of oil or gas deposits, for oil or gas production or for service and / or maintenance purposes in the offshore oil and gas industry. Further
  • Areas of application relate to work such as wet excavation, mining of raw materials in the sea area, port construction, bridge construction and / or other civil engineering measures on water.
  • the aforementioned object is also achieved by using a permanently excited electric motor for lifting, lowering or holding a support surface on, from or in a predeterminable position above a reference surface, at least one leg being displaceable relative to the support surface being provided by means of of the permanently excited electric motor is displaceable.
  • the permanently excited electric motor or motors are advantageously coupled to the leg by means of a toothed gear. This ensures a safer transfer of power to the leg.
  • the permanently excited electric motors coupled to the legs are advantageously designed to hold the carrier surface in a predeterminable position above the reference surface.
  • the support surface can be held above a reference surface by motor force.
  • additional brakes or mechanical and / or hydraulic holding devices can be dispensed with at least as far as possible when the support surface is held at a predetermined height.
  • the permanently excited motors can be dimensioned relatively inexpensively and, particularly when the carrier surface is held, have a relatively low warm-up in comparison to conventional motors, ie induction motors. Complex cooling systems, such as fans or fans, can thus be dispensed with.
  • the legs are advantageously designed to be displaceable substantially perpendicular to the support surface.
  • the lifting capacity of the legs is maximized in this way.
  • the device is advantageously designed as a watercraft.
  • the device can thus be moved particularly easily at sea from or to a place of use.
  • the device is advantageously designed as a work platform in the oil and gas industry. Especially with work platforms that are used in this field of work near the coast or on the high seas, the low maintenance requirements and the space and weight savings due to a reduction in cooling devices are particularly advantageous.
  • the device can advantageously be moved to water. While work can be carried out under safe conditions with the help of the device in the stable state, the movability of the device, that is to say the mobile state, ensures that the device can be moved quickly to and from places of use. This enables flexible use and cost-effective operation of the device.
  • FIG. 1 shows a device 1 with a support surface 2, which in the example shown is designed as a “jack-up” platform.
  • FIG. 1 shows the device 1 in a stable state as described at the beginning, the support surface 2 of the device 1 with the aid of permanently excited electric motors 4 are held in a predetermined position by means of several legs 3 above the water surface 8.
  • a device 1 designed as an oil or gas platform typically has three legs 3, of which only two are shown in more detail in FIG Device 1 designed as a watercraft, such as is used, for example, for repair work or other service work in the oil and gas industry, usually has four legs 3. Shown in FIG Support surface 2 is supported on the sea floor 7 with the aid of the legs 3. The legs 3 stand in the example shown on feet 5 on the sea floor 7.
  • a leg 3 With the help of permanently excited electric motors 4, the legs 3 can be moved up or down relative to the support surface 2. When the legs 3 or their feet 5 touch the sea floor 7, the permanently excited electric motors 4 also serve to hold the weight of the support surface 2.
  • a leg 3 has, for example, three columns 3b which pass through a scaffold structure 3a are connected to one another.
  • FIG. 2 shows a section through a leg 3 in a section plane II (as indicated in FIG. 1).
  • Figure 2 illustrates the structure of a leg 3 from several columns 3b and a scaffold structure 3a, which connects the columns 3b with each other.
  • the oil platform or the watercraft at its place of use assumes the stable state shown in FIG. 1.
  • a The site is used to carry out investigations, development or production of oil or gas deposits at sea or service and / or maintenance work on facilities in the oil and gas industry in the offshore area.
  • the legs 3 or the feet 5 connected to them touch the sea floor 7.
  • the support surface 2 is located above the water surface 8.
  • the position or height of the support surface 2 above the water surface 8 can be predetermined and is determined, for example, by the water depth, ie the distance between the water surface 8 and the sea floor 7, and determined by the swell.
  • the reference surface for the height position of the support surface can be, for example, the water surface 8 or the sea floor 7.
  • the carrier surface 2 is usually either designed to float itself or is connected to a floatable device.
  • the support surface 2 is often part of the hull of a watercraft or connected to the hull of a watercraft.
  • the carrier surface 2 can also be part of the fuselage of a platform or can be connected to the fuselage of a platform. If the support surface 2 approaches the water surface 8 sufficiently or touches it, the legs 3 first detach from the sea floor 7, the legs 3 are lifted off and move upwards. If the legs 3 are raised far enough, the device 1 can float. mend be moved, ie it is in a mobile state.
  • the device 1 can be moved to a new location, for example. While the device
  • the legs 3 are first moved towards the sea floor 7 at the new location. After the legs 3 touch the sea floor 7 and, if necessary, have settled, the support surface 2 begins to rise along the legs 3 from the water. Once a safe distance from the support surface
  • the device 1 takes up ballast water in order to ensure the stable state thus achieved.
  • a more stable level of the device 1 is achieved by taking up ballast water.
  • the ballast water is drained off before moving from the stable state to the mobile state.
  • the permanently excited electric motor 4 operates at minimum speed while the legs 3 are being raised or lowered or while the device 1 is being loaded with ballast water. In order to detach or pull the legs 3 from the sea floor 7, the permanently excited electric motor 4 requires a high torque at low speed. If the carrier surface 2 has reached a predetermined height, the engine speed reaches a minimum, while the torque is very high. The carrier surface is held by the force of the permanently excited electric motors 4.
  • the support surface 2 is held in a predetermined position during the use of the watercraft, i.e. in a stable state, by the force of the permanently excited electric motor 4.
  • Holding the support surface 2 acts on the full torque of the permanently excited electric motor.
  • the permanently excited electric motor 4 operates at low speed and high torque.
  • each of the legs 3 of the device 1 is coupled to a plurality of electric motors 4.
  • a rack is provided on one or more of the columns 3b of a leg 3, to which the force generated by the at least one electric motor 4 is transmitted by means of a gearwheel.
  • a permanently excited electric motor 4 can act directly on a toothed wheel of a toothed gear which is coupled to the toothed rack of a column 3b of a leg.
  • a more extensive gear can also be provided.
  • the electric motor heats up only slightly compared to conventional motors, which makes it possible that only relatively simple cooling measures have to be taken. For example, complex fans for cooling can be largely avoided.
  • the use of a permanently excited electric motor 4 therefore requires a simple and easy to maintain system structure, which is particularly advantageous in offshore use.
  • a flexible and controlled displacement of the legs 3 relative to the support surface is made possible with high efficiency.
  • Water-bound platforms or service vehicles of the oil and gas industry have legs 3 which can be displaced in height relative to a support surface 2, in order to jack up the support surface 2 to a predeterminable working position above the water surface 8.
  • several permanently excited electric motors 4 are used to move the legs 3 and to hold the support surface 2 of the platform or the watercraft.
  • the rotor losses of the permanently excited electric motors 4 are proportional.
  • heat losses can be kept to a minimum, whereby the number of auxiliary components for cooling the electric motors 4 is considerably reduced. This is particularly advantageous when used in coastal waters, when the support surface 2 is held in a predetermined position primarily by the motor force.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

Waterbound platforms or maintenance vehicles of the oil or gas industry comprise a support surface (2) with vertically adjustable legs (3) for jacking up the support surface (2) to a predeterminable operation position above the water surface (8). According to the invention, a plurality of permanently excited electromotors (4) is used for moving the legs (3) and holding the support surface (2) of the platform or watercraft. The rotor losses of the permanently excited electromotors (4) are relatively reduced. Heat losses can be kept at a minimum by suitably sizing the permanently excited electromotors (4), so that the number of auxiliary components for cooling the electromotors (4) is considerably reduced. This is particularly advantageous for offshore use, where the support surface (2) is held mainly by the power of the motor in a predetermined position.

Description

Beschreibungdescription
Vorrichtung mit mindestens einer über Wasser aufbockbaren TrägerflächeDevice with at least one support surface that can be jacked up over water
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit mindestens einer Träger läche- z.B. ein Rumpf oder eine Plattform, und mit mindestens drei relativ zur Trägerfläche höhenverschiebbaren Beinen zum Aufbocken der Trägerfläche auf eine vorgebbare Po- sition über einer Bezugsfläche, z.B. der Wasseroberfläche.The invention relates to a device with at least one support surface, e.g. a fuselage or a platform, and with at least three legs which are displaceable in height relative to the support surface for jacking up the support surface to a predefinable position above a reference surface, e.g. the water surface.
Eine derartige Vorrichtung mit mindestens einer Trägerfläche wird beispielsweise in der Öl- und Gasindustrie im Offshore- Bereich, d.h. vor einer Küste oder auf hoher See, verwendet. Die Beine der Vorrichtung sind relativ zur Trägerfläche höhenverschiebbar. In einem ersten mobilen Zustand kann die Vorrichtung mit mindestens einer Trägerfläche beispielsweise von oder zu einem Einsatzort bewegt werden. Dabei haben die Beine keinen Kontakt zum Meeresboden 7. In einem zweiten sta- bilen Zustand ist die Trägerfläche auf den Beinen aufgebockt und befindet sich über der Wasseroberfläche. Die Vorrichtung kann beispielsweise zur Untersuchung von Öl- oder Gasvorkommen, zur Erschließung von Öl- oder Gasvorkommen, zur Öl- oder Gasförderung bzw. zu Service- und/oder Wartungszwecken in der Of shore Öl- und Gasindustrie verwendet werden. WeitereSuch a device with at least one support surface is used, for example, in the oil and gas industry in the offshore area, i.e. off a coast or on the high seas. The legs of the device can be displaced in height relative to the support surface. In a first mobile state, the device can be moved, for example, from or to a place of use with at least one support surface. The legs have no contact with the sea floor 7. In a second stable state, the support surface is jacked up on the legs and is located above the water surface. The device can be used, for example, for the investigation of oil or gas deposits, for the development of oil or gas deposits, for oil or gas production or for service and / or maintenance purposes in the offshore oil and gas industry. Further
Einsatzgebiete betreffen Arbeiten wie Nassgrabung, Abbau von Rohstoffen im Seegebiet, Hafenbau, Brückenbau und/oder andere Hoch- und Tiefbaumaßnahmen zu Wasser.Areas of application relate to work such as wet excavation, mining of raw materials in the sea area, port construction, bridge construction and / or other civil engineering measures on water.
Um die Beine einer Vorrichtung mit mindestens einer Trägerfläche relativ zur Trägerfläche zu verschieben, ist es bekannt, hydraulische Systeme und/oder Elektromotoren zu verwenden, die als Induktionsmotoren ausgebildet sind. Die US 4,880,336 beschreibt beispielsweise eine aufbockbare Ölplatt- form, eine sogenannte „jack-up"-Platt orm, deren Beine mit Hilfe mehrerer Induktionsmotoren über Getriebe relativ zur Trägerfläche der Plattform bewegt werden können. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, die hinsichtlich der Aspekte Betriebs- und Herstellungskosten, Robustheit und Zuverlässig- keit gegenüber dem Stand der Technik verbessert ist.In order to move the legs of a device with at least one support surface relative to the support surface, it is known to use hydraulic systems and / or electric motors which are designed as induction motors. No. 4,880,336 describes, for example, a jackable oil platform, a so-called “jack-up” platform, the legs of which can be moved with the aid of several induction motors via gears relative to the support surface of the platform. The object of the invention is to provide a device of the type mentioned at the outset, which is improved with respect to the aspects of operating and manufacturing costs, robustness and reliability compared to the prior art.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art, bei der zum Verschieben eines Beines relativ zur Trägerfläche mindestens ein permanent erregter Elektromo- tor vorgesehen ist.This object is achieved by a device of the type mentioned in the introduction, in which at least one permanently excited electric motor is provided for displacing a leg relative to the support surface.
Die zuvor genannte Aufgabe wird auch gelöst durch die Verwendung eines permanent erregten Elektromotors zum Heben, Senken oder Halten einer Trägerfläche auf, aus bzw. in einer vorgeb- baren Position über einer Bezugsfläche, wobei mindestens ein relativ zur Trägerfläche höhenverschiebbares Bein vorgesehen ist, das mittels des permanent erregten Elektromotors verschiebbar ist.The aforementioned object is also achieved by using a permanently excited electric motor for lifting, lowering or holding a support surface on, from or in a predeterminable position above a reference surface, at least one leg being displaceable relative to the support surface being provided by means of of the permanently excited electric motor is displaceable.
Durch die Verwendung eines permanent erregten Elektromotors wird ein insgesamt robusterer mechanischer Aufbau der Vorrichtung erreicht. Der Wartungsaufwand und die Wartungshäufigkeit wird außerdem deutlich gesenkt. Ein zuverlässigerer Betrieb beim Heben und Senken der Trägerfläche wird gewähr- leistet.By using a permanently excited electric motor, an overall more robust mechanical construction of the device is achieved. The maintenance effort and the frequency of maintenance is also significantly reduced. A more reliable operation when lifting and lowering the carrier surface is guaranteed.
Es ist zweckmäßig, zum Verschieben eines Beines mindestens 12 permanent erregte Elektromotoren vorzusehen. Derart wird die Last unter den Motoren aufgeteilt und es wird ein insgesamt kostengünstigerer und zuverlässigerer Betrieb und Aufbau gewährleistet .It is advisable to provide at least 12 permanently excited electric motors for moving a leg. In this way, the load is shared between the motors and overall, a more cost-effective and reliable operation and construction is guaranteed.
Mit Vorteil sind der oder die permanent erregten Elektromotoren mittels eines Zahngetriebes mit dem Bein gekoppelt. Der- art wird eine sicherere Kraftübertragung auf das Bein gewährleistet. Mit Vorteil sind die mit den Beinen gekoppelten permanent erregten Elektromotoren zum Halten der Trägerfläche in einer vorgebbaren Position über der Bezugsfläche ausgebildet. Durch den Einsatz von permanent erregten Motoren kann die Träger- fläche durch Motorkraft über einer Bezugsfläche gehalten werden. Durch den Einsatz von permanent erregten Elektromotoren kann beim Halten der Trägerfläche in einer vorgegebenen Höhe auf zusätzliche Bremsen bzw. mechanische und/oder hydraulische Haltevorrichtungen zumindest weitestgehend verzichtet werden. Die permanent erregten Motoren können verhältnismäßig kostengünstig dimensioniert werden und weisen insbesondere beim Halten der Trägerfläche eine im Vergleich zu herkömmlichen Motoren, d.h. Induktionsmotoren, verhältnismäßig geringe Aufwärmung auf. Es kann somit auf aufwändige Kühl o rie un- gen, wie beispielsweise Lüfter oder Ventilatoren, verzichtet werden.The permanently excited electric motor or motors are advantageously coupled to the leg by means of a toothed gear. This ensures a safer transfer of power to the leg. The permanently excited electric motors coupled to the legs are advantageously designed to hold the carrier surface in a predeterminable position above the reference surface. By using permanently excited motors, the support surface can be held above a reference surface by motor force. By using permanently excited electric motors, additional brakes or mechanical and / or hydraulic holding devices can be dispensed with at least as far as possible when the support surface is held at a predetermined height. The permanently excited motors can be dimensioned relatively inexpensively and, particularly when the carrier surface is held, have a relatively low warm-up in comparison to conventional motors, ie induction motors. Complex cooling systems, such as fans or fans, can thus be dispensed with.
Mit Vorteil sind die Beine im wesentlichen senkrecht zur Trägerfläche verschiebbar ausgebildet. Die Hubleistung der Beine wird derart maxi iert.The legs are advantageously designed to be displaceable substantially perpendicular to the support surface. The lifting capacity of the legs is maximized in this way.
Mit Vorteil ist die Vorrichtung als Wasserfahrzeug ausgebildet. Die Vorrichtung kann derart besonders einfach auf See von bzw. zu einem Einsatzort bewegt werden.The device is advantageously designed as a watercraft. The device can thus be moved particularly easily at sea from or to a place of use.
Mit Vorteil ist die Vorrichtung als Arbeitsplatt orm der Öl- und Gasindustrie ausgebildet. Gerade bei Arbeitsplattformen, die in diesem Arbeitsfeld zu Wasser in Küstennähe oder auf hoher See eingesetzt werden, ist der geringe Wartungsaufwand sowie die Platz- und Gewichtsersparnis aufgrund einer Reduzierung von Kühlvorrichtungen von besonderem Vorteil .The device is advantageously designed as a work platform in the oil and gas industry. Especially with work platforms that are used in this field of work near the coast or on the high seas, the low maintenance requirements and the space and weight savings due to a reduction in cooling devices are particularly advantageous.
Mit Vorteil ist die Vorrichtung zu Wasser bewegbar. Während im stabilen Zustand mit Hilfe der Vorrichtung Arbeiten unter sicheren Bedingungen ausgeführt werden können, gewährleistet die Bewegbarkeit der Vorrichtung, also der mobile Zustand ein schnelles Verlegen der Vorrichtung von bzw. zu Einsatzorten. Dies ermöglicht einen flexiblen Einsatz und eine kostengünstige Arbeitsweise der Vorrichtung.The device can advantageously be moved to water. While work can be carried out under safe conditions with the help of the device in the stable state, the movability of the device, that is to say the mobile state, ensures that the device can be moved quickly to and from places of use. This enables flexible use and cost-effective operation of the device.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nach- folgend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:Further advantages and details of the invention are described below using exemplary embodiments in conjunction with the drawings. Show it:
FIG 1 eine „jack-up"-Ölplattform,1 shows a “jack-up” oil platform,
FIG 2 ein Bein einer Ölplattform im Querschnitt,2 shows a leg of an oil platform in cross section,
Figur 1 zeigt eine Vorrichtung 1 mit einer Trägerfläche 2, die im gezeigten Beispiel als „jack-up"-Plattform ausgebildet ist. Figur 1 zeigt die Vorrichtung 1 in einem wie eingangs beschriebenen stabilen Zustand, wobei die Trägerfläche 2 der Vorrichtung 1 unter Zuhilfenahme von permanent erregten E- lektromotoren 4 mittels mehrerer Beine 3 über der Wasseroberfläche 8 in einer vorgegebenen Position gehalten wird. Eine als Öl- oder Gasplattform ausgebildete Vorrichtung 1 weist typischerweise drei Beine 3 auf, von denen allerdings nur zwei in Figur 1 näher dargestellt sind. Eine als Wasserfahrzeug ausgebildete Vorrichtung 1, wie sie beispielsweise für Instandsetzungsarbeiten oder andere Servicearbeiten in der Öl- und Gasindustrie verwendet wird, weist meist vier Beine 3 auf. In Figur 1 gezeigt ist eine als Öl- oder Gasplattform ausgebildete Vorrichtung 1 in stabilem Zustand, wobei die Trägerfläche 2 unter Zuhilfenahme der Beine 3 auf dem Meeresboden 7 gelagert ist. Die Beine 3 stehen im gezeigten Beispiel auf Füßen 5 auf dem Meeresboden 7. Mit Hilfe von perma- nent erregten Elektromotoren 4 können die Beine 3 relativ zur Trägerfläche 2 nach oben oder unten verschoben werden. Wenn die Beine 3 bzw. ihre Füße 5 den Meeresboden 7 berühren, dienen die permanent erregten Elektromotoren 4 auch zum Halten des Gewichts der Trägerfläche 2. Wie in Figur 1 lediglich an- gedeutet, weist ein Bein 3 beispielsweise drei Säulen 3b auf, die durch eine Gerüststruktur 3a miteinander verbunden sind. 1 shows a device 1 with a support surface 2, which in the example shown is designed as a “jack-up” platform. FIG. 1 shows the device 1 in a stable state as described at the beginning, the support surface 2 of the device 1 with the aid of permanently excited electric motors 4 are held in a predetermined position by means of several legs 3 above the water surface 8. A device 1 designed as an oil or gas platform typically has three legs 3, of which only two are shown in more detail in FIG Device 1 designed as a watercraft, such as is used, for example, for repair work or other service work in the oil and gas industry, usually has four legs 3. Shown in FIG Support surface 2 is supported on the sea floor 7 with the aid of the legs 3. The legs 3 stand in the example shown on feet 5 on the sea floor 7. With the help of permanently excited electric motors 4, the legs 3 can be moved up or down relative to the support surface 2. When the legs 3 or their feet 5 touch the sea floor 7, the permanently excited electric motors 4 also serve to hold the weight of the support surface 2. As only indicated in FIG. 1, a leg 3 has, for example, three columns 3b which pass through a scaffold structure 3a are connected to one another.
Figur 2 zeigt einen Schnitt durch ein Bein 3 in einer Schnittebene II (wie in Figur 1 angedeutet) . Figur 2 verdeutlicht den Aufbau eines Beines 3 aus mehreren Säulen 3b und einer Gerüststruktur 3a, welche die Säulen 3b miteinander verbindet .FIG. 2 shows a section through a leg 3 in a section plane II (as indicated in FIG. 1). Figure 2 illustrates the structure of a leg 3 from several columns 3b and a scaffold structure 3a, which connects the columns 3b with each other.
Den in Figur 1 gezeigten stabilen Zustand nimmt die Ölplatt- form bzw. das Wasserfahrzeug an seinem Einsatzort ein. A Einsatzort werden Arbeiten zur Untersuchung, Erschließung o- der Förderung von Öl oder Gasvorkommen zur See vorgenommen bzw. Service- und/oder Wartungsarbeiten an Einrichtungen der Öl- und Gasindustrie im Offshore-Bereich vorgenommen. In stabilem Zustand berühren die Beine 3 bzw. die mit ihnen verbundenen Füße 5 den Meeresboden 7. Die Trägerfläche 2 befindet sich oberhalb der Wasseroberfläche 8. Die Position bzw. Höhe der Trägerfläche 2 über der Wasseroberfläche 8 ist vorgebbar und wird beispielsweise durch die Wassertiefe, d.h. der Abstand zwischen Wasseroberfläche 8 und Meeresboden 7, sowie durch den Seegang bestimmt. Bezugsfläche für die Höhenpositi- on der Trägerfläche kann beispielsweise die Wasseroberfläche 8 oder der Meeresboden 7 sein.The oil platform or the watercraft at its place of use assumes the stable state shown in FIG. 1. A The site is used to carry out investigations, development or production of oil or gas deposits at sea or service and / or maintenance work on facilities in the oil and gas industry in the offshore area. In a stable state, the legs 3 or the feet 5 connected to them touch the sea floor 7. The support surface 2 is located above the water surface 8. The position or height of the support surface 2 above the water surface 8 can be predetermined and is determined, for example, by the water depth, ie the distance between the water surface 8 and the sea floor 7, and determined by the swell. The reference surface for the height position of the support surface can be, for example, the water surface 8 or the sea floor 7.
Soll der stabile Zustand verlassen werden, d.h. soll die Vorrichtung 1 bewegt werden, so werden die Beine 3 hochgefahren. Das führt zunächst dazu, dass sich die Trägerfläche 2 inShould the stable state be left, i.e. if the device 1 is to be moved, the legs 3 are raised. This initially leads to the carrier surface 2 in
Richtung der Wasseroberfläche 8 bzw. in Richtung Meeresboden 7 absenkt. Die Trägerfläche 2 ist meist entweder selbst schwimmfähig ausgebildet, oder ist mit einer schwimmfähigen Vorrichtung verbunden. Oft ist die Trägerfläche 2 Teil des Rumpfes eines Wasserfahrzeugs oder mit dem Rumpf eines Wasserfahrzeugs verbunden. Die Trägerfläche 2 kann auch Teil des Rumpfes einer Plattform sein bzw. mit dem Rumpf einer Plattform verbunden sein. Nähert sich die Trägerfläche 2 der Wasseroberfläche 8 ausreichend an oder berührt sie diese, so lö- sen sich die Beine 3 zunächst vom Meeresboden 7, die Beine 3 werden abgehoben und bewegen sich in die Höhe . Sind die Beine 3 weit genug hochgefahren, so kann die Vorrichtung 1 schwi - mend bewegt werden, d.h. sie befindet sich in mobilem Zustand.Lowered in the direction of the water surface 8 or in the direction of the sea floor 7. The carrier surface 2 is usually either designed to float itself or is connected to a floatable device. The support surface 2 is often part of the hull of a watercraft or connected to the hull of a watercraft. The carrier surface 2 can also be part of the fuselage of a platform or can be connected to the fuselage of a platform. If the support surface 2 approaches the water surface 8 sufficiently or touches it, the legs 3 first detach from the sea floor 7, the legs 3 are lifted off and move upwards. If the legs 3 are raised far enough, the device 1 can float. mend be moved, ie it is in a mobile state.
In mobilem Zustand kann die Vorrichtung 1 beispielsweise zu einem neuen Einsatzort bewegt werden. Während die VorrichtungIn the mobile state, the device 1 can be moved to a new location, for example. While the device
1 noch schwimmt, werden die Beine 3 am neuen Einsatzort zunächst in Richtung Meeresboden 7 bewegt. Nachdem die Beine 3 den Meeresboden 7 berühren und sich ggf. gesetzt haben, beginnt sich die Trägerfläche 2 entlang der Beine 3 aus dem Wasser zu heben. Sobald ein sicherer Abstand der Trägerfläche1 is still swimming, the legs 3 are first moved towards the sea floor 7 at the new location. After the legs 3 touch the sea floor 7 and, if necessary, have settled, the support surface 2 begins to rise along the legs 3 from the water. Once a safe distance from the support surface
2 zur Wasseroberfläche 8 erreicht ist, nimmt die Vorrichtung 1 Ballastwasser auf, um den somit erreichten stabilen Zustand zu sichern. Durch das Aufnehmen von Ballastwasser wird ein stabilerer Stand der Vorrichtung 1 erreicht. Vor Absenken der Trägerfläche 2, d.h. bevor vom stabilen Zustand in den mobilen Zustand übergegangen werden soll, wird das Ballastwasser wieder abgelassen.2 is reached to the water surface 8, the device 1 takes up ballast water in order to ensure the stable state thus achieved. A more stable level of the device 1 is achieved by taking up ballast water. Before lowering the support surface 2, i.e. The ballast water is drained off before moving from the stable state to the mobile state.
Der permanent erregte Elektromotor 4 arbeitet mit minimaler Geschwindigkeit, während die Beine 3 gehoben oder gesenkt werden bzw. während die Beladung der Vorrichtung 1 mit Ballastwasser erfolgt. Um die Beine 3 vom Meeresboden 7 zu lösen bzw. zu ziehen, wird vom permanent erregten Elektromotor 4 ein hohes Drehmoment bei geringer Geschwindigkeit gefordert. Hat die Trägerfläche 2 eine vorgegebene Höhe erreicht, so erreicht die Motorgeschwindigkeit ein Minimum, während das Drehmoment sehr hoch ist. Die Trägerfläche wird durch die Kraft der permanent erregten Elektromotoren 4 gehalten.The permanently excited electric motor 4 operates at minimum speed while the legs 3 are being raised or lowered or while the device 1 is being loaded with ballast water. In order to detach or pull the legs 3 from the sea floor 7, the permanently excited electric motor 4 requires a high torque at low speed. If the carrier surface 2 has reached a predetermined height, the engine speed reaches a minimum, while the torque is very high. The carrier surface is held by the force of the permanently excited electric motors 4.
Insbesondere bei Servicefahrzeugen, die in küstennahen Gewässern bzw. verhältnismäßig flachen Gewässern zum Einsatz kommen, ist es besonders vorteilhaft wenn das Halten der Trägerfläche 2 in einer vorgegebenen Position während des Einsatzes des Wasserfahrzeugs, d.h. in stabilem Zustand, durch die Kraft des permanent erregten Elektromotors 4 erfolgt. BeimIn particular in the case of service vehicles which are used in coastal waters or relatively shallow waters, it is particularly advantageous if the support surface 2 is held in a predetermined position during the use of the watercraft, i.e. in a stable state, by the force of the permanently excited electric motor 4. At the
Halten der Trägerfläche 2 wirkt das volle Drehmoment des permanent erregten Elektromotors . Beim Heben der Plattform bzw. der Trägerfläche 2, beim Beladen mit Ballast bzw. beim Ausziehen und/oder Lösen der Beine vom Meeresboden 7 arbeitet der permanent erregte Elektromotor 4 mit geringer Geschwindigkeit und hohem Drehmoment .Holding the support surface 2 acts on the full torque of the permanently excited electric motor. When lifting the platform or the support surface 2, when loading with ballast or when pulling and / or releasing the legs from the sea floor 7, the permanently excited electric motor 4 operates at low speed and high torque.
Für ein Bein 3 der Vorrichtung 1 sind in der Regel zwischen 12 und 18 Elektromotoren 4 vorgesehen, die über ein Zahngetriebe mit den Säulen 3b des Beins 3 verbunden sind. Diese Elektromotoren 4 arbeiten parallel und teilen sich die Last. Es können auch weniger als zwölf bzw. mehr als achtzehn E- lektromotoren 4 für ein Bein 3 vorgesehen sein . In der Regel ist jedes der Beine 3 der Vorrichtung 1 mit mehreren Elektromotoren 4 gekoppelt.For a leg 3 of the device 1, between 12 and 18 electric motors 4 are generally provided, which are connected to the columns 3b of the leg 3 via a toothed gear. These electric motors 4 work in parallel and share the load. Less than twelve or more than eighteen electric motors 4 can also be provided for a leg 3. As a rule, each of the legs 3 of the device 1 is coupled to a plurality of electric motors 4.
An einer oder mehreren der Säulen 3b eines Beines 3 ist eine in der Zeichnung nicht näher dargestellte Zahnstange vorgesehen, auf die mittels eines Zahnrades die von dem mindestens einen Elektromotor 4 erzeugte Kraft übertragen wird. Ein permanent erregter Elektromotor 4 kann unmittelbar auf ein Zahn- rad eines Zahngetriebes wirken, das mit der Zahnstange einer Säule 3b eines Beines gekoppelt ist. Es kann auch ein umfangreicheres Getriebe vorgesehen sein. Bei Verwendung von permanent erregten Elektromotoren 4 heizt sich der Elektromotor im Vergleich zu herkömmlichen Motoren nur gering auf, was es er- möglicht, dass nur verhältnismäßig einfache Kühlmaßnahmen getroffen werden müssen. Auf aufwendige Ventilatoren zur Kühlung kann beispielsweise weitestgehend vermieden werden. Der Einsatz eines permanent erregten Elektromotors 4 bedingt somit einen leichten und einfach zu wartenden Systemaufbau, was insbesondere im Offshore-Einsatz von besonderem Vorteil ist. Zudem wird eine flexible und kontrollierte Verschiebung der Beine 3 relativ zur Trägerfläche mit hoher Effizienz ermöglicht.A rack, not shown in the drawing, is provided on one or more of the columns 3b of a leg 3, to which the force generated by the at least one electric motor 4 is transmitted by means of a gearwheel. A permanently excited electric motor 4 can act directly on a toothed wheel of a toothed gear which is coupled to the toothed rack of a column 3b of a leg. A more extensive gear can also be provided. When using permanently excited electric motors 4, the electric motor heats up only slightly compared to conventional motors, which makes it possible that only relatively simple cooling measures have to be taken. For example, complex fans for cooling can be largely avoided. The use of a permanently excited electric motor 4 therefore requires a simple and easy to maintain system structure, which is particularly advantageous in offshore use. In addition, a flexible and controlled displacement of the legs 3 relative to the support surface is made possible with high efficiency.
Der wesentliche Gedanke der Erfindung lässt sich wie folgt zusammenfassen : Wassergebundene Plattformen bzw. Servicefahrzeuge der Öl- und Gasindustrie weisen relativ zu einer Trägerfläche 2 höhenverschiebbare Beine 3 auf, um die Trägerfläche 2 auf eine vorgebbare Arbeitsposition über der Wasseroberfläche 8 aufzubo- cken. Erfindungsgemäß werden zum Bewegen der Beine 3 und zum Halten der Trägerfläche 2 der Plattform bzw. des Wasserfahrzeuges mehrere permanent erregte Elektromotoren 4 verwendet. Die Rotorverluste der permanent erregten Elektromotoren 4 sind verhältnismäßig. Durch geeignete Dimensionierung der permanent erregten Elektromotoren 4 können Hitzeverluste minimal gehalten werden, wodurch die Anzahl der Hil skomponenten zur Kühlung der Elektromotoren 4 erheblich reduziert wird. Besonders vorteilhaft ist dies beim Einsatz in küstennahen Gewässern, wenn die Trägerfläche 2 vor allem durch die Motorkraft in einer vorgegebenen Position gehalten wird. The essential idea of the invention can be summarized as follows: Water-bound platforms or service vehicles of the oil and gas industry have legs 3 which can be displaced in height relative to a support surface 2, in order to jack up the support surface 2 to a predeterminable working position above the water surface 8. According to the invention, several permanently excited electric motors 4 are used to move the legs 3 and to hold the support surface 2 of the platform or the watercraft. The rotor losses of the permanently excited electric motors 4 are proportional. By suitable dimensioning of the permanently excited electric motors 4, heat losses can be kept to a minimum, whereby the number of auxiliary components for cooling the electric motors 4 is considerably reduced. This is particularly advantageous when used in coastal waters, when the support surface 2 is held in a predetermined position primarily by the motor force.

Claims

Patentansprüche claims
1. Vorrichtung (1) mit einer Trägerfläche (2) und mit mindestens drei relativ zur Trägerfläche (2) höhenverschiebbaren Beinen (3) zum Aufbocken der Trägerfläche (2) auf eine vorgebbare Position über einer Bezugsfläche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zum Verschieben eines Beines (3) mindestens ein permanent erregter Elektromotor (4) vorgesehen ist.1. Device (1) with a support surface (2) and with at least three legs (3) which can be displaced in height relative to the support surface (2) for jacking up the support surface (2) to a predeterminable position above a reference surface, characterized in that for moving a leg ( 3) at least one permanently excited electric motor (4) is provided.
2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zum Verschieben eines Beines (3) mindestens zwölf permanent erregte Elektromotoren <4) vorgesehen sind.2. The device (1) according to claim 1, so that at least twelve permanently excited electric motors <4) are provided for displacing a leg (3).
3. Vorrichtung (1) nach Anspruch 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der mindestens eine permanent erregte Elektromotor (4) mittels eines Zahngetriebes (6) mit dem Bein <3) gekoppelt ist.3. Device (1) according to claim 2 or 3, so that the at least one permanently excited electric motor (4) is coupled to the leg <3) by means of a toothed gear (6).
4. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die mit den Beinen (3) gekoppelten permanent erregten Elektromotoren (4) zum Halten der Trägerfläche (2) in einer vorgebbaren Po- sition über der Bezugsfläche ausgebildet sind.4. Device (1) according to one of claims 1 to 3, so that the permanently excited electric motors (4) coupled to the legs (3) are designed to hold the support surface (2) in a predeterminable position above the reference surface.
5. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Beine (3) im wesentlich senkrecht zur Trägerfläche (2) ver- schiebbar ausgebildet sind.5. Device (1) according to one of claims 1 to 4, so that the legs (3) are designed to be displaceable substantially perpendicular to the support surface (2).
6. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Vorrichtung (1) als Wasserfahrzeug ausgebildet ist.6. The device (1) according to one of claims 1 to 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the device (1) is designed as a watercraft.
7. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Vor- richtung (1) als Arbeitsplattform der Öl- und Gasindustrie ausgebildet ist.7. Device (1) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the pre direction (1) is designed as a working platform for the oil and gas industry.
8. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Vorrichtung (1) zu Wasser bewegbar ist.8. The device (1) according to any one of claims 1 to 7, that the device (1) can be moved to water.
9. Verwendung mindestens eines permanent erregten Elektromotors (4) zum Heben, Senken oder Halten einer Trägerfläche (2) auf, aus bzw. in einer vorgebbaren Position über einer Bezugsfläche, wobei mindestens ein relativ zur Trägerfläche (2) höhenverschiebbares Bein (3) vorgesehen ist, das mittels des permanent erregten Elektromotors (4) verschiebbar ist. 9. Use of at least one permanently excited electric motor (4) for lifting, lowering or holding a support surface (2) on, from or in a predeterminable position above a reference surface, at least one leg (3) which is displaceable in height relative to the support surface (2) being provided which is displaceable by means of the permanently excited electric motor (4).
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