БУЙ ДЛЯ ПОГРУЗКИ/ВЫГРУЗКИ НА МЕЛКОЙ ВОДЕ Российский патент 1999 года по МПК B63B22/02 

Изобретение относится к конструкции буя для налива и выгрузки, предназначенного для использования на мелкой воде, причем буй предназначен для установки и закрепления с возможностью отсоединения в открытой снизу приемной полости в плавающем судне, буй содержит центральный элемент, предназначенный для крепления якорями к морскому дну и содержащий канал для передачи текучей среды от передаточного трубопровода, подсоединенного снизу к центральному элементу или в этот передаточный трубопровод, а также наружный элемент, установленный с возможностью вращения на центральном элементе, позволяя судну поворачиваться относительно центрального элемента в то время, когда наружный элемент закреплен в приемной полости.

Буй для налива и выгрузки упомянутого выше типа известен, например, из открытой норвежской патентной выкладки N 175421. Этот известный буй предназначен в особенности для налива и выгрузки углеводородов (нефти и газа) на море. Наружный элемент буя представляет собой плавучий элемент, и в то время, когда буй не используется, он плавает будучи погруженный на заданную глубину ниже уровня моря, а плавучесть буя соответствует весу якорной системы буя. В процессе использования буй поднимают с помощью лебедки посредством троса, прикрепленного к бую, и наружный элемент буя крепится в погруженной приемной полости в днище предназначенного для этого судна, например так называемого транспортного танкера снабжения. Конструкция буя позволяет судну во время операций налива и выгрузки поворачиваться под воздействием ветра, волн и течений относительно закрепленного якорями на дне центрального элемента буя. Таким образом, буй представляет собой погружное вращающееся тело или головку, а техника налива через буй с помощью буя этого особого типа в настоящее время получила обозначение техники STL (STL - погрузка через погружную головку). Эта техника продемонстрировала на практике серьезные преимущества, поскольку и подсоединение и отсоединение буя от судна может осуществляться простым и быстрым способом даже при плохой погоде и относительно высокой волне. Кроме того, буй может оставаться соединенным с судном при любой погоде с возможностью быстрого отсоединения в случае, если погодные условия выйдут за пределы допустимого.

На практике часто бывает желательно осуществлять налив и выгрузку углеводородов на мелкой воде, например рядом с нефтеперерабатывающим заводом. Кроме того, в таких ситуациях было бы желательно иметь возможность использовать технику STL, отчасти в связи с упомянутыми выше практическими преимуществами, например, в регионах с относительно высокой разностью уровней при приливе и отливе и/или с сильными течениями, и отчасти по экономическим причинам, например, для того чтобы иметь возможность добиться значительной экономии на инвестициях в связи со строительством причалов и т.п. Необходимость в таком использовании существует также в связи с тем фактом, что в настоящее время строятся суда, в которых упомянутая система является единственной системой налива и выгрузки, которая используется в то время, когда судно не располагается у причала.

Таким образом, целью настоящего изобретения является дальнейшее совершенствование буя упомянутого типа, с тем чтобы иметь возможность применять его на мелкой воде.

Согласно изобретению упомянутая выше цель достигается за счет того, что буй снабжается донной опорной конструкцией, которая соединяется с центральным элементом буя и предназначена для того, чтобы служить опорой буя на морском дне в те периоды, когда буй не используется, а также снабжается несколькими швартовами, соединенными с первым элементом буя, простирающимися на значительные расстояния от буя вдоль морского дна и обладающими присущей им упругостью, допускающей подъем буя с морского дна.

Под термином "мелкая вода" в данном контексте подразумеваются места, глубина которых обычно находится в диапазоне 25-60 м. При этом длина швартова может преимущественно составлять от 0,5 до 2 км, что позволяет использовать упругость, присущую системе закрепления на якорях. Швартовы могут быть представлены проволочными тросами или обычной якорной цепью, причем звенья цепи при большой длине линии обеспечивают необходимую упругость, требующуюся для того, чтобы допустить подъем буя со дна вверх к судну специального назначения. С другой стороны, возможно применение швартовов из синтетического материала, обладающего определенной упругостью, благодаря чему швартовы могут иметь длину меньше чем приблизительно 0,5 км.

Далее изобретение будет описано со ссылкой на служащий примером вариант его реализации со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых: на фиг. 1 в частичном разрезе показано изображение буя, конструкция которого соответствует настоящему изобретению; на фиг. 2 показано изображение сбоку буя, конструкция которого соответствует настоящему изобретению, причем буй показан как в положении на дне моря, так и будучи помещенным в приемную полость судна; и на фиг. 3 показан общий вид судна с фиг. 2 и длинных швартовов, предусмотренных конструкцией буя.

Буй 1, показанный в целом на фиг. 1, содержит центральный элемент или центральный элемент 2 в форме полосой шахты с каналом 3 для среды (например, нефтепродуктов), предназначенной для передачи через буй, и наружный элемент 4, который посредством подходящих подшипниковых средств 5, 6 установлен с возможностью вращения на центральном элементе 2 и приспособлен для установки с возможностью отсоединения в предназначенной для этого приемной полости судна специально назначения (см. фиг. 2). Центральный элемент 2 и его верхний конец оборудованы вертлюжным узлом 5 и клапанным узлом 8, предназначенными для подсоединения к системе труб (не показана), размещенной на судне специального назначения и сообщающейся с танками судна. Наружный элемент 4 содержит главную конусную секцию 9, нижнее адаптационное кольцо 10, предназначенное для передачи возникающих нагрузок на приемную полость, и верхний запорный пояс 11, приспособленный для взаимодействия с запорными элементами в приемной полости. В верхнем конце буя размещены проушины 12 для соединения с т.н. подъемной перемычкой (частично обозначенной позицией 13), которая соединяется с подъемным тросом (не показан) буя, предназначенным для подъема буя в те моменты, когда его нужно поместить в приемную полость. Кроме того, наружный элемент буя 4 снабжен множеством камер 14, которые можно спроектировать таким образом, чтобы отрегулировать плавучесть буя.

Описанная выше конструкция по всем основным параметрам соответствует конструкции, описанной в упомянутой выше открытой публикации. Дальнейшее ее описание не требуется для понимания существа изобретения, и в отношении дальнейшего описания деталей делается ссылка на указанную публикацию.

В соответствии с настоящим изобретением буй 1 снабжается донной опорной конструкцией 15, которая соединяется с центральным элементом 2 буя и предназначена для того, чтобы служить опорой буя на морском дне в те периоды, когда буй не используется. В проиллюстрированном варианте реализации опорная конструкция содержит кольцеобразное или круговое опорное тело 17 и ряд стержневидных стоек 18, нижние концы которых прикреплены, например посредством сварки, к опорному телу, а верхние концы которых прикреплены к усиленной удерживающей части 19 центрального элемента 2 буя в нижнем его конце, так что стойка взаимно находятся в направлении к центральному элементу. Правильный выбор размеров кольцевого тела 17 и стоек 18 обеспечивает получение устойчивой и прочной опоры буя.

К удерживающей части 19, и более конкретно к соответствующим проушинам 22, выступающим наружу в промежутках между стойками 18 в верхнем их конце, прикреплен ряд соединительных звеньев 20, предназначенных для присоединения к бую соответствующих швартовов 21. Соединительные звенья могут состоять из U-образных элементов, соединенных с возможностью вращения с проушинами 22 посредством шарнирных болтов, и швартовы 21 могут, как показано, быть прикреплены к соединительным звеньям посредством оконечных элементов 23, которые соединяются с соединительными звеньями через вращательное соединение, ось которого перпендикулярна оси вращения указанных шарнирных болтов. Таким образом, швартовы 21 соединены с центральным элементом 2 буя посредством соответствующих универсальных соединений, чтобы иметь возможность перемещаться как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости, не подвергая при этом удерживающую часть 19 центрального элемента воздействию изгибающих моментов.

Например, при наличии восьми швартовов 21 вокруг удерживающей части размещают соответствующее количество проушин 22 в промежутках между соответствующим количеством стоек 18.

Как показано на фиг. 1, нижний конец центрального элемента 2 буя соединяется с переходным трубчатым элементом 24, предназначенным для соединения - в проиллюстрированном варианте реализации - с по существу горизонтально простирающейся концевой частью передаточного трубопровода 25, о котором идет речь в данном изобретении. Передаточный трубопровод может быть, например, гибкой колонной, которая в проиллюстрированном варианте реализации изобретения соединяется с трубчатым элементом 24 через элемент жесткости 26. Трубчатый элемент 24 показан в форме колена, изогнутого под углом девяносто градусов и снабженного фланцами 27, 28 для соединения с соответствующими концевыми фланцами в нижнем конце центрального элемента 2 на конце передаточного трубопровода 25.

На изображении сбоку на фиг. 2 буй 1 показан как в нерабочем положении, когда он располагается на дне моря 16, так и в рабочем положении, когда он вводится в приемную полость в днище судна 30, например, в целях транспортировки нефти из погрузочных резервуаров (далее не показаны) на судне через гибкую колонну в резервуары на берегу.

Как показано на чертеже, погруженная открытая вниз приемная полость 31 размещается в днище судна и его носовой части. Над приемной полостью располагается шахта 32, проходящая от приемной полости вверх до палубы 33 судна, так буй может быть поднят и введен в приемную полость с помощью троса 34, пропущенного через подходящую направляющую раму 35 к лебедочному средству 36. В приемной полости предусмотрены подходящие запорные средства для крепления с возможностью отсоединения буя в приемной полости, а также подходящий соединительный узел для установления сообщения центрального канала буя с системой труб, ведущих к резервуарам судна, предназначенным для хранения той среды, о которой идет речь.

Судно специального назначения известно из норвежской открытой публикации N 175420, и здесь приводится ссылка на эту публикацию для дальнейшего описания конструкционных особенностей описанного выше оборудования.

На фиг. 3 показан общий вид судна 30, на котором буй введен в приемную полость в носовой части судна и швартовы 21 буя простираются, будучи натянутыми, на относительно большое расстояние от буя в море, вплоть до того, как тросы в их крайней части (за рамками чертежа) не лягут на морское дно на относительно большом расстоянии в направлении соответствующих точек установки якоря.

Буй предназначен для установки и закрепления с возможностью отсоединения в открытой снизу приемной полости плавающего судна, буй содержит центральный элемент, предназначенный для передачи текучей среды от передаточного трубопровода, подсоединенного снизу к центральному элементу или в этот передаточный трубопровод, а также наружный элемент, установленный с возможностью вращения на центральном элементе, позволяя судну поворачиваться относительно центрального элемента в то время, когда наружный элемент закреплен в приемной полости. Буй снабжается донной опорной конструкцией, которая соединяется с центральным элементом буя и предназначена для того, чтобы служить опорой буя на морском дне в те периоды, когда буй не используется, причем к центральному элементу буя присоединено несколько швартовов, которые простираются наружу от буя на значительное расстояние вдоль морского дна и обладают присущей им упругостью, позволяющей поднимать буй с морского дна. Технический результат от использования изобретения заключается в обеспечении применения буя на мелкой воде. 9 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Буй для погрузки/выгрузки, предназначенный для использования на мелкой воде, причем буй 1 предназначен для установки и закрепления с возможностью отсоединения в открытой снизу приемной полости 31 плавающего судна 30, буй содержит центральный элемент 2, предназначенный для крепления якорями к морскому дну 16 и содержащий канал 3 для передачи текучей среды от передаточного трубопровода 25, подсоединенного снизу к центральному элементу 2 или в этот передаточный трубопровод, а также наружный элемент 4, установленный с возможностью вращения на центральном элементе 2, позволяя судну 30 поворачиваться относительно центрального элемента в то время, когда наружный элемент закреплен в приемной полости 31, отличающийся тем, что буй 1 снабжается донной опорной конструкцией 15, которая соединяется с центральным элементом 2 буя и предназначена для того, чтобы служить опорой буя на морском дне 16 в те периоды, когда буй не используется, причем к центральному элементу 2 буя присоединено несколько швартовов 21, которые простираются наружу от буя 1 на значительное расстояние вдоль морского дна 16 и обладают присущей им упругостью, позволяющей поднимать буй с морского дна. 2. Буй по п.1, отличающийся тем, что донная опорная конструкция 15 содержит кольцеобразное опорное тело 17 и ряд стержневидных стоек 18, нижние концы которых прикреплены к опорному телу 17, а верхние концы которых прикреплены к центральному элементу 2 буя, причем стойки 18 взаимно сходятся в направлении к центральному элементу. 3. Буй по п. 1, отличающийся тем, что швартовы 21 прикреплены к центральному элементу 2 буя 1 посредством универсальных соединений 22, 23. 4. Буй по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что швартовы 21 имеют длину в диапазоне 0,5 - 2 км. 5. Буй по п.4, отличающийся тем, что швартовы являются якорной цепью. 6. Буй по п.4, отличающийся тем, что швартовы выполнены из синтетического материала. 7. Буй по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что нижний конец центрального элемента 2 буя 1 соединен с переходным трубчатым элементом 24, предназначенным для соединения с, по существу, горизонтально простирающейся концевой частью передаточного трубопровода 25, о котором идет речь в данном изобретении. 8. Буй по п. 7, отличающийся тем, что переходный трубчатый элемент 24 является коленом, изогнутым под углом 90^o, снабженным концевыми фланцами 27, 28, предназначенными для соединения с соответствующими концевыми фланцами в нижнем конце центрального элемента 2 и на конце передаточного трубопровода 25. 9. Буй по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что наружный элемент 4 буя снабжен средствами плавучести 14, обладающими регулируемой плавучестью. 10. Буй по п.9, отличающийся тем, что средства плавучести содержат несколько камер плавучести 14, находящихся внутри наружного элемента 4.