ES3062442T3 - Method for lifting or lowering components to or from a location on an off-shore wind turbine generator and handshake-tool for use in the method - Google Patents
Method for lifting or lowering components to or from a location on an off-shore wind turbine generator and handshake-tool for use in the methodInfo
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Abstract
Para permitir un izamiento seguro y rentable de componentes (1) desde un buque de servicio (2) a una ubicación en un generador de turbina eólica marina (3) o el descenso de componentes desde una ubicación en un generador de turbina eólica marina a un buque de servicio, se proporciona un método que implica el uso de una herramienta de agarre (10) mediante la cual el componente que se va a izar o descender se puede transferir fácilmente de una grúa a otra. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
[0001] DESCRIPCIÓN
[0002] Método para levantar o bajar componentes hasta o desde una ubicación en un generador de turbina eólica en alta mar y herramienta de toma de contacto para su uso en el método
[0003] La invención se refiere a un método para levantar componentes desde una ubicación en un buque de servicio hasta una ubicación en un generador de turbina eólica en alta mar (WTG) y/o para bajar componentes desde una ubicación en el generador de turbina eólica en alta mar (WTG) hasta una ubicación en el buque de servicio. El método usa al menos un aparato de levantamiento unido a buque de servicio y un aparato de levantamiento unido a generador de turbina eólica e incluye una etapa de transferencia durante la cual se desprende el componente a partir del uno de los aparatos de levantamiento que es un aparato de levantamiento primario y se une al otro de los aparatos de levantamiento que es un aparato de levantamiento secundario. El método conlleva además que el componente se une al aparejo del aparato de levantamiento primario mediante una herramienta de toma de contacto y que la etapa de transferencia se realiza uniendo el componente al aparejo del aparato de levantamiento secundario mediante la herramienta de toma de contacto antes de desprender el componente a partir del aparato de levantamiento primario, en el que la herramienta de toma de contacto comprende una estructura de transmisión de carga y permite un traspaso eficiente del componente desde el aparato de levantamiento primario hasta el aparato de levantamiento secundario, y que la herramienta de toma de contacto incluye un mecanismo de liberación activable de manera remota que debe activarse para liberar el componente a partir del aparato de levantamiento primario durante la etapa de transferencia, y el componente no se desprende del aparato de levantamiento primario antes de haberse capturado la carga del componente por el aparato de levantamiento secundario al menos hasta un umbral de liberación.
[0004] La invención se refiere además a una herramienta de toma de contacto como equipo de aparejo especial usado para el método mencionado.
[0005] El funcionamiento de generadores de turbina eólica en alta mar (WTG) no sólo requiere la instalación inicial del WTG en su ubicación en alta mar, sino que también requiere trabajo de mantenimiento y reparación a lo largo de su vida útil lo cual puede requerir de nuevo el cambio y la sustitución de componentes y el levantamiento o la bajada de componentes hasta o desde la góndola desde o hasta un buque de servicio.
[0006] Particularmente, el cambio de componentes principales en la parte superior de la torre ubicados en una góndola de una turbina eólica requiere bajar el componente de la parte superior de la torre que va a sustituirse desde la góndola sobre un buque de servicio tras la desinstalación del componente y levantar a la góndola un componente de sustitución. Los componentes que van a levantarse o bajarse hasta o desde una ubicación en la parte superior de la torre en el WTG también pueden incluir herramientas y equipo de mantenimiento o cualquier otro equipo que va a instalarse al menos de manera temporal en una ubicación en la parte superior de la torre durante la duración del procedimiento de mantenimiento o reparación. Por ejemplo, determinados procedimientos de mantenimiento o cambio de componentes pueden no sólo requerir bajar o levantar componentes de sustitución en sí mismos, sino que también pueden requerir la instalación temporal de equipos auxiliares tales como aparatos de levantamiento, por ejemplo cabestrantes o grúas de cargas pesadas adicionales con los que no está equipado de manera permanente el WTG. Esto también es cierto para la invención reivindicada, de tal manera que el término “componente” debe entenderse en un sentido amplio para cubrir cualquier cosa que pueda necesitarse levantar o bajar hasta o desde una ubicación en la parte superior de la torre del WTG, en particular hasta o desde la góndola.
[0007] Evidentemente, cuando un componente tiene que levantarse desde el buque de servicio hasta una ubicación en la parte superior de la torre en el WTG o tiene que bajarse desde una ubicación en la parte superior de la torre en el WTG hasta el buque de servicio por medio de al menos dos aparatos de levantamiento independientes, estando uno ubicado en el buque de servicio y estando el otro ubicado en el WTG, el componente que va a moverse desde una ubicación hasta la otra necesitará transferirse desde un aparato de levantamiento hasta el otro durante el procedimiento. En ambos casos, y dependiendo del sentido de movimiento del componente o bien desde el buque de servicio hasta el WTG o bien desde el WTG hasta el buque de servicio, se necesita una etapa de transferencia durante la cual se desprende el componente a partir del aparato de levantamiento que está el primero en la línea (el aparato de levantamiento primario) y posteriormente se une al aparato de levantamiento que está el segundo en la línea (el aparato de levantamiento secundario).
[0008] Para levantar componentes hasta una ubicación en la parte superior de la torre del WTG, en particular hasta la góndola, en primer lugar se necesitará unir un componente llevado hasta la ubicación en alta mar del WTG mediante el buque de servicio a un aparejo de un aparato de levantamiento unido a buque de servicio y después se necesitará levantarlo desde el buque de servicio hasta una posición en la que el aparato de levantamiento unido a WTG puede alcanzar el componente. Posteriormente, se necesitará desprender el componente a partir del aparato de levantamiento unido a buque de servicio y unirlo al aparato de levantamiento unido a WTG. En este caso, el aparato de levantamiento unido a buque de servicio es un aparato de levantamiento primario y el aparato de levantamiento unido a WTG es el aparato de levantamiento secundario.
[0009] Para bajar un componente desde una ubicación en la parte superior de la torre del WTG, en particular desde la góndola, en primer lugar se unirá un componente a un aparejo del aparato de levantamiento unido a WTG y después
se bajará hasta una posición en la que el aparato de levantamiento unido a buque de servicio puede alcanzar el componente. Posteriormente, se necesitará desprender el componente a partir del aparato de levantamiento unido a WTG y unirlo al aparato de levantamiento unido a buque de servicio. En este caso, el aparato de levantamiento unido a WTG es un aparato de levantamiento primario y el aparato de levantamiento unido a buque de servicio es el aparato de levantamiento secundario.
[0010] La etapa de transferencia durante la cual el componente cambia el aparato de levantamiento al que está unido desprendiendo el componente a partir del aparato de levantamiento primario y después uniéndolo al aparato de levantamiento secundario puede requerir mucho tiempo. Requiere no sólo cambiar el aparato de levantamiento sino también depositar temporalmente el componente sobre una estructura de WTG, por ejemplo sobre una plataforma de servicio. Teniendo en cuenta el posible peso de los componentes (un generador puede pesar aproximadamente 30 toneladas y una caja de engranajes puede pesar aproximadamente 70 toneladas), depositar el componente sobre una estructura del WTG no sólo requiere mucho cuidado sino que también requerirá que la estructura de WTG respectiva sea lo suficientemente resistente para sujetar el componente.
[0011] Como alternativa a realizar la etapa de transferencia tal como se describió anteriormente, evidentemente es posible y también se conoce en la técnica usar grandes buques de servicio con dispositivos de elevación equipados con aparatos de levantamiento tales como grúas que pueden alcanzar también una ubicación en la parte superior de la torre en el WTG de tal manera que no se necesita un aparato de levantamiento unido a WTG secundario. Sin embargo, el funcionamiento de un gran buque de servicio con dispositivos de elevación de este tipo es muy costoso y hacer que el buque esté listo para funcionar en el sitio del WTG puede requerir mucho tiempo y personal. Además, una posible no disponibilidad de un gran buque de este tipo a lo largo de un periodo de tiempo más prolongado puede provocar costos tiempos de parada de la turbina eólica. Por tanto, sería ventajoso si, al menos para el trabajo de reparación y/o mantenimiento, pudieran usarse pequeños buques de servicio que proporcionan un mayor grado de flexibilidad y disponibilidad. Un documento que refleja el uso de una herramienta de toma de contacto, usada por dos grúas para transferir una carga a lo largo de una cierta distancia sobre tierra firme, se conoce a partir del documento XP 055818911, titulado “Lifting a beam by Mammoet”.
[0012] Un objetivo de la invención es crear un procedimiento eficiente que permita el levantamiento de componentes desde un buque de servicio hasta una ubicación en el WTG o la bajada de componentes desde una ubicación en el WTG hasta un buque de servicio, siendo la ubicación en el WTG preferiblemente una ubicación en la parte superior de la torre. El nuevo método debe requerir menos tiempo y ser menos costoso. Además, debe permitir una manipulación segura de componentes. Además, de manera ideal el método debe permitir el diseño de una torre de WTG que no tenga que proporcionar necesariamente una plataforma de servicio con una capacidad de carga lo suficientemente alta como para soportar incluso componentes principales tales como cajas de engranajes o generadores, dado que esto reducirá los costes para la producción, el transporte y la instalación del WTG.
[0013] A la vista de estos objetivos, la invención proporciona un método en el que se une el componente al aparejo del aparato de levantamiento primario mediante una herramienta de toma de contacto y en el que la etapa de transferencia se realiza uniendo el componente al aparejo del aparato de levantamiento secundario mediante la herramienta de toma de contacto antes de desprender el componente a partir del aparato de levantamiento primario.
[0014] La invención proporciona además una herramienta de toma de contacto para su uso en un método de este tipo, proporcionando la herramienta de toma de contacto una primera estructura de enganche de carga a la que puede conectarse el aparato de levantamiento primario, una segunda estructura de enganche de carga a la que puede conectarse el aparato de levantamiento secundario, y una tercera estructura de enganche de carga a la que puede unirse el componente, en la que al menos la primera estructura de enganche de carga comprende un mecanismo de liberación activable de manera remota.
[0015] La herramienta de toma de contacto permite un “traspaso” eficiente del componente desde el aparato de levantamiento primario hasta el aparato de levantamiento secundario. Durante esta “toma de contacto” entre el aparato de levantamiento primario y el secundario, el componente no tendrá que depositarse sobre una estructura de WTG para el desprendimiento del componente a partir del aparato de levantamiento primario y su posterior unión al aparato de levantamiento secundario. El aparato de levantamiento secundario puede unirse a la herramienta de toma de contacto mediante la segunda estructura de enganche de carga mientras que el componente todavía está unido al aparato de levantamiento primario y aunque el componente todavía esté en el aire. Aunque el componente se deposite temporalmente, el “traspaso” desde el aparato de levantamiento primario hasta el secundario puede realizarse de manera más rápida y más segura dado que el componente, y por tanto su carga, puede permanecer unido a y fijado mediante el aparato de levantamiento primario durante la “toma de contacto” y en ningún momento se desconectará tanto del aparato de levantamiento primario como del secundario hasta que esté en su sitio en la ubicación en la parte superior de la torre o en el buque de servicio. El uso de un mecanismo de liberación activable de manera remota en la primera estructura de enganche también permite un desprendimiento rápido y seguro del componente a partir del aparato de levantamiento primario.
[0016] Preferiblemente, el componente no se desprende del aparato de levantamiento primario antes de haberse capturado la carga del componente por el aparato de levantamiento secundario al menos hasta un umbral de liberación. Dicho
de otro modo, el mecanismo de liberación sólo se activa si la carga del componente, mientras el componente está unido tanto al aparato de levantamiento primario como al secundario, se ha “traspasado” desde el aparato de levantamiento primario hasta el aparato de levantamiento secundario al menos hasta un grado que permite la liberación segura del componente a partir el aparato de levantamiento primario. Normalmente, el componente se desprenderá del aparato de levantamiento primario únicamente si la carga se ha capturado completamente por el aparato de levantamiento secundario. Este estado puede reconocerse fácilmente por el personal que supervisa la etapa de transferencia, por ejemplo, observando que el aparejo del aparato de levantamiento primario, en particular cables de una grúa, se afloja. Además, y tal como resultará evidente más adelante, el diseño de la herramienta de toma de contacto también potenciará la facilidad de reconocimiento visual de la terminación de la transferencia de carga desde el aparato de levantamiento primario hasta el secundario.
[0018] Tal como se mencionó anteriormente, la herramienta de toma de contacto incluye un mecanismo de liberación activable de manera remota que debe activarse para liberar el componente a partir del aparato de levantamiento primario durante la etapa de transferencia. El mecanismo de liberación activable de manera remota está preferiblemente incorporado en un grillete remoto, pero más generalmente puede estar incorporado en cualquier estructura de enganche con capacidad de carga suficiente como para portar la carga necesaria y que puede engancharse con otro objeto por medio de un elemento de enganche controlable de manera remota.
[0020] Para garantizar que la conexión entre el componente y el aparato de levantamiento primario no se libera accidentalmente, el aparejo del aparato de levantamiento primario, la herramienta de toma de contacto o la estructura de enganche en el que está incorporado el mecanismo de liberación controlable de manera remota, en particular el propio grillete remoto, puede incluir un mecanismo de detección de carga que permite la activación del mecanismo de liberación y de ese modo la liberación mediante “apertura” del elemento de enganche controlable de manera remota únicamente si la carga detectada por el mecanismo de detección de carga, particularmente la carga que actúa sobre el grillete remoto a través del elemento de enganche, está por debajo de un umbral de liberación. El umbral de liberación debe predefinirse y puede ser igual o próximo a cero, de tal manera que el mecanismo de liberación sólo se abrirá una vez que el aparato de levantamiento primario esté sustancialmente libre de carga.
[0022] El mecanismo de liberación controlable de manera remota se controla preferiblemente por radio. Sin embargo, el mecanismo de liberación controlable de manera remota puede controlarse, alternativa o adicionalmente, mediante un sistema que tiene que activarse manualmente por una persona y al que puede llegar una persona al menos cuando el componente se ha levantado o bajado a la posición de transferencia. Un sistema de este tipo puede proporcionar un cable o cuerda que puede agarrarse por personal que se encuentra en la plataforma de WTG mientras el componente todavía está conectado a los aparatos de levantamiento tanto primario como secundario. El sistema puede estar diseñado de tal manera que, por ejemplo, una tracción en la cuerda o cable activará el mecanismo de liberación controlable de manera remota.
[0024] Con el fin de proporcionar energía necesaria para activar el mecanismo de liberación controlable de manera remota, la estructura de enganche en la que está incorporado el mecanismo de liberación controlable de manera remota, la herramienta de toma de contacto o el aparejo del aparato de levantamiento primario incluye un sistema energizado para proporcionar la energía necesaria para una liberación del componente a partir del aparato de levantamiento primario. La energía puede ser energía eléctrica, electromagnética, hidráulica, neumática o mecánica y el sistema energizado puede incluir una batería o acumulador, unos medios de almacenamiento de energía electromagnética para almacenar energía hidráulica o neumática o resortes u otros medios que pueden almacenar energía mecánica. Evidentemente, también puede usarse una combinación de dos o más clases diferentes de medios de almacenamiento.
[0026] El método según la invención permite alternativamente al menos dos maneras de liberar el componente a partir del aparato de levantamiento primario. En una primera alternativa, la estructura que incorpora el mecanismo de liberación controlable de manera remota permanece en la herramienta de toma de contacto después de haberse activado para liberar el componente a partir del aparato de levantamiento primario durante la etapa de transferencia. Si el método se realiza de tal manera, entonces la estructura de enganche que incorpora el mecanismo de liberación controlable de manera remota permanecerá conectada a la herramienta de toma de contacto y, por tanto, con el aparato de levantamiento secundario. Este procedimiento es preferible si la estructura de enganche que incorpora el mecanismo de liberación controlable de manera remota se necesitará en la ubicación a la que el aparato de levantamiento secundario transporta el componente. Por otro lado, si después de realizar la toma de contacto, la estructura de enganche se necesita una vez más para el aparato de levantamiento primario, la parte de enganche que incorpora el mecanismo de liberación controlable de manera remota puede permanecer conectada al aparejo del aparato de levantamiento primario de tal manera que puede usarse para conectarse al siguiente componente que va a levantarse o bajarse mediante otra herramienta de toma de contacto. Debe observarse que, evidentemente, es posible usar una pluralidad de estructuras de enganche y/o herramientas de toma de contacto durante el procedimiento de levantamiento o bajada de una pluralidad de componentes hasta o desde una ubicación en el WTG.
[0028] Por motivos de completitud, debe observarse que el aparato de levantamiento unido a generador de turbina eólica puede ser una grúa o cabestrante instalado de manera permanente o temporal sobre o dentro de una estructura del generador de turbina eólica, en particular sobre o en la góndola, y/o que el aparato de levantamiento unido a buque
de servicio puede ser una grúa de buque. Los cabestrantes y grúas usan cables de acero como cables de soporte de carga y estos cables pueden servir como indicador seguro de que la carga que se ha traspasado completamente desde el aparato de levantamiento primario hasta el aparato de levantamiento secundario debido al hecho de que puede visualizarse fácilmente que los cables se aflojan como signo del hecho de que la grúa respectiva está sustancialmente libre de carga.
[0029] La herramienta de toma de contacto usada para el método comprende preferiblemente una estructura de transmisión de carga de tipo placa para ofrecer al menos tres puntos de carga, estando los al menos tres puntos de carga en enganche con cualquiera de la primera, la segunda o la tercera estructura de enganche de carga. Lo más preferiblemente, la herramienta de toma de contacto comprende una placa de carga sustancialmente triangular con tres puntos de carga cerca de las esquinas. Puede usarse una estructura de tipo placa similar a lo que también se conoce en el campo técnico del transporte marítimo como placa de remolque.
[0030] La primera estructura de enganche de carga y/o la segunda estructura de enganche de carga, particularmente la estructura de enganche de carga no conectada a la estructura de enganche que incorpora el mecanismo de liberación controlable de manera remota, puede comprender una eslinga, de tal manera que la estructura de enganche de carga respectiva puede conectarse fácilmente al aparejo del aparato de levantamiento respectivo.
[0031] Diversas características y ventajas adicionales de la invención resultarán más evidentes para los expertos habituales en la técnica tras revisar la siguiente descripción detallada de una o más realizaciones ilustrativas tomadas junto con los dibujos adjuntos. Los dibujos adjuntos, que se incorporan en, y constituyen parte de, esta memoria descriptiva, ilustran una o más realizaciones de la invención y, junto con la descripción general facilitada anteriormente y la descripción detallada facilitada a continuación, sirven para explicar la una o más realizaciones de la invención. En los dibujos adjuntos:
[0032] la figura 1 representa un buque de servicio con una grúa en buque en las inmediaciones de un generador de turbina eólica en alta mar durante el procedimiento de levantar un componente desde el buque de servicio hasta una ubicación en la parte superior de la torre en el WTG por medio tanto de una grúa de buque como de una grúa de góndola, la figura 2 representa una herramienta de toma de contacto también usada en la figura 1 en detalle,
[0033] la figura 2a muestra detalles de un grillete remoto que forma parte de la herramienta de toma de contacto en la figura 2,
[0034] las figuras 3 (A)-(D) muestran detalles de diferentes fases del procedimiento de traspaso del componente desde la grúa de buque hasta la grúa de góndola con la ayuda de la herramienta de toma de contacto mostrada en la figura 2 y la figura 2a,
[0035] la figura 4 muestra la retirada de un componente principal a partir de la góndola del generador de turbina eólica, y las figuras 5 (A)-(E) ilustran detalles del procedimiento de traspaso del componente principal mostrado en la figura 4 desde la grúa de góndola hasta la grúa de buque por medio de la herramienta de toma de contacto mostrada en la figura 2 y la figura 2a.
[0036] La figura 1 ilustra una primera etapa en un procedimiento para levantar un componente 1 desde un buque de servicio 2 hasta una ubicación en la parte superior de la torre de un generador de turbina eólica en alta mar 3 (WTG). El WTG en alta mar 3 tiene una torre con una góndola 4 encima de la torre hasta la que se necesita levantar el componente 1. La figura 1 muestra que el buque de servicio 2 es un buque con dispositivos de elevación relativamente pequeño con una grúa de buque 6 a bordo como aparato de levantamiento unido a buque. También pueden usarse otros tipos de buques, por ejemplo buques de flotación permanente con o sin grúas de buque con compensación de arfada. La altura de la grúa de buque 6 del buque de servicio 2 es aparentemente demasiado pequeña como para alcanzar la parte superior de la góndola 4. Una ventaja de la invención es que la invención permite el uso de buques más pequeños que no necesitan proporcionar grúas u otros aparatos de levantamiento que puedan alcanzar la parte superior de la góndola. El uso de tales buques más pequeños conlleva significativamente menos costes, proporciona una mayor flexibilidad y minimiza el riesgo de no disponibilidad.
[0037] En la góndola 4, hay una grúa de góndola 5 instalada como aparato de levantamiento unido a WTG. Una grúa de góndola 5 tal como la representada en la figura 1 estará normalmente instalada de manera permanente en la góndola, pero sólo tendrá una capacidad de carga bastante limitada. Para levantar componentes más pesados hasta la parte superior de la góndola, cuya carga superará la capacidad de carga de la grúa instalada de manera permanente 5, en primer lugar se necesitará levantar hasta la góndola componentes de grúas de góndola temporales adicionales con capacidad de carga superior. El componente 1 representado en la figura 1 es un componente de una grúa de góndola temporal adicional de este tipo. Estas grúas de góndola temporales adicionales se instalarán de manera temporal, después se usarán para levantar o bajar componentes más pesados hasta o desde la góndola y posteriormente se desinstalarán una vez completada la tarea para la que se instalaron de manera temporal. Tales grúas de góndola
instaladas de manera temporal 5’ y 5” con capacidad de carga superior en comparación con la grúa de góndola instalada de manera permanente 5 se muestran en la figura 4. La figura 4 muestra el mismo generador de WTG que la figura 1 tras la instalación de las grúas de góndola temporales 5’ y 5”. Todas estas grúas de góndola 5, 5’ y 5” pueden servir como aparatos de levantamiento unidos a WTG en el contexto de la invención.
[0038] A partir de la figura 1 resulta evidente que el componente 1 que se ha transportado hasta el sitio de WTG por medio del buque de servicio 2 se unirá en primer lugar al aparejo de la grúa de buque 6, después se levantará a partir de la cubierta y, en algún momento durante el procedimiento y antes de levantarse hasta la góndola, se necesitará capturarlo por la grúa de góndola 5. Habitualmente, para llevar a cabo esta etapa de transferencia desde la grúa de buque 6 hasta la grúa de góndola 5, el componente 1 se depositará sobre una plataforma de WTG 7, se desprenderá del aparejo de la grúa de buque 6 y posteriormente se unirá al aparejo de la grúa de góndola 5. Sin embargo, el uso de una herramienta de toma de contacto 10 (mostrada en las figuras 2 y 2a en más detalle) hace que sea posible traspasar más fácilmente el componente 1 desde una grúa hasta la otra mediante un procedimiento de toma de contacto. No se requiere depositar el componente sobre la plataforma de servicio de WTG 7 y, en el ejemplo mostrado en la figura 1, el componente puede traspasarse desde la grúa de buque 6 hasta la grúa de góndola 5 una vez que se ha levantado el componente hasta una posición de transferencia en la que la herramienta de toma de contacto puede unirse al aparejo de la grúa de góndola 5 mediante una segunda estructura de enganche de carga libre. En la realización a modo de ejemplo mostrada en la figura 2, la segunda estructura de enganche de carga es una eslinga 13 que puede alcanzarse eficazmente y unirse al aparejo de la grúa de góndola 5 (por ejemplo, por un trabajador en la plataforma usando un bichero y agarrando la eslinga 13).
[0039] Debe observarse que, en la figura 1, el “sentido” de transporte del componente es desde el buque hasta la ubicación en la parte superior de la torre del WTG, de tal manera que la grúa de buque 6 sirve como aparato de levantamiento primario (el aparato de levantamiento que traspasa la carga del componente al aparato de levantamiento secundario) y la grúa de góndola 5 sirve como aparato de levantamiento secundario (el aparato de levantamiento que captura la carga del componente a partir del aparato de levantamiento primario).
[0040] La figura 2 muestra la herramienta de toma de contacto 10 también representada en la figura 1 en detalle. La herramienta de toma de contacto comprende una placa de carga 11 como estructura de transmisión de carga de tipo placa y de forma triangular. Evidentemente, también pueden usarse otras formas y tipos de estructuras de transmisión de carga que sirven para el propósito previsto, por ejemplo, aros de metal pesados o estructuras similares a eslabones de cadenas. Unidas a las tres esquinas de la placa de carga hay tres estructuras de enganche de carga 12, 13 y 14 que se enganchan, cada una, con la placa de carga en puntos de carga 12<1>, 13<1>y 14<1>respectivos.
[0041] En la realización a modo de ejemplo mostrada en la figura 2, la herramienta de toma de contacto 10 incluye un grillete remoto 12 como primera estructura de enganche de carga a la que se une la grúa de buque 6, como aparato de levantamiento primario, durante el procedimiento de toma de contacto. El grillete remoto 12 incorpora un mecanismo de liberación activable de manera remota 16. Una segunda estructura de enganche de carga a la que se une la grúa de góndola 5, como aparato de levantamiento secundario, incluye una eslinga 13. Una tercera estructura de enganche de carga a la que puede unirse el componente 1 incluye un par de eslingas 14. Dependiendo del peso y los tamaños de los componentes que van a unirse a la herramienta de toma de contacto y dependiendo del tipo de aparejo usado en el aparato unido a buque de servicio y unido a WTG, pueden usarse otros tipos de estructuras de enganche de carga alternativa o adicionalmente a las estructuras de enganche de carga mostradas en la figura 2.
[0042] La figura 2a muestra el grillete remoto 12 de la figura 2 en más detalle. El grillete remoto 12 incluye un mecanismo de liberación controlado por radio 16 que puede activarse de manera remota mediante un control remoto 17. El mecanismo de liberación comprende un perno 16’ como elemento de enganche que puede colocarse en una posición avanzada, en la que el grillete remoto está cerrado y en enganche fijo con una parte a la que está conectado el grillete (por ejemplo, la placa de carga 11 o un aparejo de un aparato de levantamiento), o en una posición retraída, en la que el grillete está abierto y se libera el enganche mencionado.
[0043] El grillete remoto 12 incluye además un mecanismo de detección de carga 15. Este mecanismo de detección de carga detecta la carga que actúa sobre el grillete remoto 12 y, dependiendo de la carga detectada, permitirá la activación del mecanismo de liberación 16 únicamente si la carga que actúa sobre el grillete remoto está por debajo de un umbral de liberación predefinido. El grillete remoto 12 también incluye una batería 18 que sirve como sistema energizado para proporcionar energía para el mecanismo de liberación 16 que puede incluir, por ejemplo, un accionador electromagnético 16”
[0044] La figura 3 muestra una secuencia de diferentes fase (A) a (D) del procedimiento de toma de contacto tal como se describió anteriormente entre la grúa de buque 6, como aparato de levantamiento primario, y la grúa de góndola 5, como aparato de levantamiento secundario.
[0045] En la fase (A), el componente 1, en este caso una base para la grúa temporal adicional 5’ mostrada en la figura 4, se une, mediante la herramienta de toma de contacto 10 y el grillete remoto 12, al aparejo 6<1>de la grúa de buque 6. La eslinga 13, que es la segunda estructura de enganche, se pone en enganche con un gancho que forma parte del aparejo 5<1>de la grúa de góndola unida a WTG 5.
[0046] En la fase (B), el gancho del aparejo de grúa de góndola ha comenzado a levantarse adicionalmente (y/o el aparejo 6<1>de la grúa de buque 6 ha comenzado a bajarse adicionalmente) y la placa de carga 11 comienza a girar en el sentido contrario a las agujas del reloj alrededor de su eje central. En la fase (B), la carga del componente se comparte tanto por la grúa de buque 6 como por la grúa de góndola 5 más o menos por igual tal como puede observarse por la orientación horizontal del borde superior de la placa de carga triangular 11 que está entre un primer punto de carga 12<1>al que está conectada la primera estructura de enganche 12 y un segundo punto de carga 13<1>al que está conectada la segunda estructura de enganche de carga. En esta fase, el mecanismo de detección de carga que está incorporado en el grillete remoto aún no permite abrir el mecanismo de liberación porque todavía se detecta una carga demasiado alta.
[0048] En la fase (C), el gancho del aparejo de grúa de góndola 5<1>se ha levantado adicionalmente (o el doble gancho que forma parte del aparejo de grúa de buque 6<1>se ha bajado adicionalmente) y ahora el peso del componente 1 se ha traspasado a la grúa de góndola. La placa de carga de forma triangular 11 ha girado a su orientación de extremo en la que la línea de acción de la fuerza de peso del componente 1 está en línea con los puntos de carga 13<1>y 14<1>conectados a la segunda y tercera estructuras de enganche 13 y 14, respectivamente. Este giro de la placa de carga, además del hecho de que el grillete remoto 12 empieza a inclinarse por su propio peso, es una buena indicación visual para un trabajador de que el peso del componente se ha traspasado desde la grúa de buque hasta la grúa de góndola. Ahora, el mecanismo de detección de carga ya no detecta una carga que sea demasiado alta como para permitir la activación remota del mecanismo de liberación, de tal manera que, usando un control remoto 17, puede activarse el mecanismo de liberación y puede abrirse el grillete remoto.
[0050] Finalmente, en la fase (D), el mecanismo de liberación incorporado en el grillete remoto 12 se ha activado de manera remota, el grillete remoto pierde su enganche con placa de carga 11 en el punto de carga 12<1>y se separa de la placa de carga 11. El componente está ahora unido de manera completa y única al aparejo 5<1>de la grúa de góndola y puede levantarse hasta su destino en la parte superior de la torre en la góndola. El grillete remoto puede devolverse al buque y, uniendo otra placa de carga con las estructuras de enganche necesarias al grillete remoto, puede completarse otra herramienta de toma de contacto para levantar un siguiente componente hasta la góndola.
[0052] La figura 4 representa una situación después de haber instalado de manera temporal en la góndola 4 una primera grúa de góndola temporal adicional 5’ y una segunda grúa de góndola temporal adicional 5” con una alta capacidad de carga. En esta realización a modo de ejemplo, un generador con un peso de aproximadamente 30 toneladas tiene que bajarse hasta el buque de servicio por medio de la grúa de góndola temporal adicional 5” y la grúa de buque 6 mostradas en la figura 1. Esto requiere traspasar el componente 1 (el generador) desde la grúa de góndola 5” hasta la grúa de buque 6 en algún punto durante el procedimiento.
[0054] Debe observarse que, en el procedimiento al que hace referencia la figura 4, el “sentido” de transporte del componente es desde la ubicación en la parte superior de la torre del WTG hasta el buque de servicio, de tal manera que la grúa de góndola temporal 5” sirve como aparato de levantamiento primario (el aparato de levantamiento que traspasa la carga del componente al aparato de levantamiento secundario) y la grúa de buque 6 sirve como aparato de levantamiento secundario (el aparato de levantamiento que captura la carga del componente a partir del aparato de levantamiento primario). En la figura 5, este procedimiento de toma de contacto se muestra en diferentes fases (A) a (E).
[0056] En la fase (A), el componente se une al aparejo 5<1>” de la grúa de góndola temporal adicional 5” mostrada en la figura 4 y se ha llevado a una posición de transferencia en la que una segunda estructura de enganche de carga (eslinga 13) conectada al segundo punto de carga 13<1>de la placa de carga 11 puede unirse al aparejo 6<1>de la grúa de buque tal como se muestra en la fase (B). En la fase (C), la carga todavía está actuando sobre el aparejo 5<1>” tal como puede observarse por la orientación de la placa de carga 11 que muestra que la línea de acción de la fuerza del peso del componente está en línea con el primer y tercer puntos de carga 12<1>y 14<1>. Levantar adicionalmente el aparejo 6<1>de la grúa de buque (y/o bajar adicionalmente el aparejo 5<1>” de la grúa de góndola temporal 5”) conduce a transferir la carga a la grúa de buque 6. De nuevo, el giro de la placa de carga es una clara indicación de que la carga se ha desplazado desde el primer punto de carga 12<1>hasta el segundo punto de carga 13<1>. Una vez que se ha transferido la carga y el mecanismo de detección de carga permite una activación remota del mecanismo de liberación, puede abrirse el grillete remoto. En este caso, y a diferencia del procedimiento mostrado en la figura 3, el grillete remoto 15 permanecerá en la herramienta de toma de contacto, de tal manera que la herramienta de toma de contacto se lleva al buque junto con el grillete remoto que entonces puede usarse en el buque para unir la pieza de sustitución a la grúa de buque 6.
[0058] Todas las figuras descritas anteriormente muestran que, para levantar o bajar un componente hasta o desde un WTG, puede evitarse el uso de grandes buques con dispositivos de elevación que pueden alcanzar la parte superior de una góndola de un WTG en alta mar, usando una herramienta de toma de contacto que permite la transferencia fácil del componente desde una grúa hasta otra. Un procedimiento de este tipo puede ahorrar una cantidad significativa de costes y tasas para el funcionamiento y alquiler de un gran buque con dispositivos de elevación, de lo contrario necesario, que puede alcanzar hasta la góndola.
[0059] La herramienta de toma de contacto puede estar caracterizada porque la primera estructura de enganche de carga y/o la segunda estructura de enganche de carga comprende una eslinga.
[0060] Aunque la presente invención se ha ilustrado mediante la descripción de una o más realizaciones de la misma, y aunque la una o más realizaciones se han descrito en considerable detalle, no se pretende restringir ni limitar de ninguna manera el alcance de las reivindicaciones adjuntas a tal detalle. Las diversas características comentadas en el presente documento pueden usarse solas o en cualquier combinación. A los expertos en la técnica se les ocurrirán fácilmente ventajas y modificaciones adicionales. Por tanto, la invención, en sus aspectos más amplios, no se limita al detalle específico y los ejemplos ilustrativos mostrados y descritos. Por consiguiente, es posible alejarse de tales detalles sin alejarse del alcance de las reivindicaciones.
[0061] Lista de números de referencia
[0062] 1 Componente
[0063] 2 Buque de servicio
[0064] 3 Generador de turbina eólica
[0065] 4 Góndola
[0066] 5 Grúa de góndola instalada de manera permanente (baja capacidad de carga)
[0067] 5’, 5’’ Grúa de góndola instalada de manera temporal (capacidad de carga superior)
[0068] 5<1>, 5<1>” Aparejo de grúas unidas a WTG 5, 5”
[0069] 6 Grúa de buque
[0070] 6<1>Aparejo de grúa unida a buque
[0071] 7 Plataforma de WTG
[0072] 10 Herramienta de toma de contacto
[0073] 11 Placa de carga
[0074] 12 Grillete remoto (primera estructura de enganche de carga)
[0075] 12<1>Primer punto de carga
[0076] 13 Eslinga (segunda estructura de enganche de carga)
[0077] 13<1>Segundo punto de carga
[0078] 14 Par de eslingas o cadenas (tercera estructura de enganche de carga)
[0079] 14<1>Tercer punto de carga
[0080] 15 Mecanismo de detección de carga
[0081] 16 Mecanismo de liberación activable de manera remota
[0082] 16’ Perno (elemento de enganche)
[0083] 16” Accionador
[0084] 17 Control remoto
[0085] 18 Batería
Claims (13)
1. REIVINDICACIONES
1. Método para levantar componentes (1) desde una ubicación en un buque de servicio (2) hasta una ubicación en un generador de turbina eólica en alta mar (3) y/o para bajar componentes desde una ubicación en el generador de turbina eólica en alta mar (3) hasta una ubicación en el buque de servicio (2), caracterizado porque
el método usa al menos un aparato de levantamiento unido a buque de servicio (6) y un aparato de levantamiento unido a generador de turbina eólica (5) y que incluye una etapa de transferencia durante la cual se desprende el componente (1) a partir del uno de los aparatos de levantamiento que es un aparato de levantamiento primario y se une al otro de los aparatos de levantamiento que es un aparato de levantamiento secundario, incluyendo el método las etapas de
- unir el componente (1) a un aparejo del aparato de levantamiento primario y levantar o bajar el componente (1) a una posición de transferencia en la que un aparejo del aparato de levantamiento secundario puede alcanzar el componente (1),
- realizar la etapa de transferencia,
en el que el componente se une al aparejo del aparato de levantamiento primario mediante una herramienta de toma de contacto (10) y porque la etapa de transferencia se realiza uniendo el componente (1) al aparejo del aparato de levantamiento secundario mediante la herramienta de toma de contacto antes de desprender el componente (1) a partir del aparato de levantamiento primario, en el que la herramienta de toma de contacto (10) comprende una estructura de transmisión de carga (11) y permite un traspaso eficiente del componente (1) desde el aparato de levantamiento primario hasta el aparato de levantamiento secundario,
y porque la herramienta de toma de contacto (10) incluye un mecanismo de liberación activable de manera remota (16) que debe activarse para liberar el componente (1) a partir del aparato de levantamiento primario durante la etapa de transferencia, y el componente (1) no se desprende del aparato de levantamiento primario antes de haberse capturado la carga del componente (1) por el aparato de levantamiento secundario al menos hasta un umbral de liberación.
2. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque el aparejo del aparato de levantamiento primario, la herramienta de toma de contacto (10) o la parte en la que está incorporado el mecanismo de liberación controlable de manera remota (16) incluye un mecanismo de detección de carga (15) que permite la activación del mecanismo de liberación controlable de manera remota (16) únicamente si la carga detectada por el mecanismo de detección de carga (15) está por debajo de un umbral de liberación.
3. Método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 o 2, caracterizado porque el mecanismo de liberación controlable de manera remota (16) se controla por radio.
4. Método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el mecanismo de liberación controlable de manera remota (16) se controla mediante un sistema que tiene que activarse manualmente por una persona y al que puede llegar una persona al menos cuando el componente se ha levantado o bajado a la posición de transferencia.
5. Método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la parte en la que está incorporado el mecanismo de liberación controlable de manera remota (16), la herramienta de toma de contacto (10) o el aparejo del aparato de levantamiento primario incluye un sistema energizado para proporcionar la energía necesaria para una liberación del componente (1) a partir del aparato de levantamiento primario.
6. Método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la etapa de transferencia se completa sin depositar el componente (1) sobre una estructura del generador de turbina eólica en alta mar (3).
7. Método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la parte que incorpora el mecanismo de liberación controlable de manera remota (16) permanece en una estructura de transmisión de carga (11) de la herramienta de toma de contacto (10) después de haberse activado para liberar el componente (1) a partir del aparato de levantamiento primario.
8. Método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el aparato de levantamiento unido a generador de turbina eólica es una grúa (5, 5’, 5”) o cabestrante instalado sobre o dentro de una estructura de una góndola (4) del generador de turbina eólica y/o porque el aparato de levantamiento unido a buque de servicio es una grúa de buque (6).
9. Método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la herramienta de toma de contacto comprende una estructura de transmisión de carga de tipo placa para ofrecer al menos tres puntos de carga, estando los al menos tres puntos de carga en enganche con cualquiera de la primera, la segunda o la tercera estructura de enganche de carga.
10. Herramienta de toma de contacto para su uso en un método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, comprendiendo la herramienta de toma de contacto (10) una estructura de transmisión de carga (11) y proporcionando una primera estructura de enganche de carga (12) a la que puede unirse el aparato de levantamiento primario, una segunda estructura de enganche de carga (13) a la que puede unirse el aparato de levantamiento secundario, y una tercera estructura de enganche de carga (14) a la que puede unirse el componente (1), caracterizada porque al menos la primera estructura de enganche de carga (12) comprende un mecanismo de liberación activable de manera remota (16).
11. Herramienta de toma de contacto según la reivindicación 10, caracterizada porque la herramienta de toma de contacto (10) comprende una estructura de transmisión de carga de tipo placa (11) para ofrecer un primer punto de carga (12<1>) para estar en enganche con la primera estructura de enganche (12), un segundo punto de carga (13<1>) para estar en enganche con la segunda estructura de enganche (13) y un tercer punto de carga (14<1>) para estar en enganche con la tercera estructura de enganche de carga (14).
12. Herramienta de toma de contacto según la reivindicación 11, caracterizada porque la herramienta de toma de contacto comprende una placa de carga sustancialmente triangular (11) estando cada uno del primer, segundo y tercer puntos de carga (12<1>, 13<1>, 14<1>) cerca de una esquina de la placa de carga (11).
13. Uso de una herramienta de toma de contacto según una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12 en un método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9.
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