МОРСКАЯ ПЛАВУЧАЯ ПЛАТФОРМА Российский патент 2014 года по МПК B63B35/44 B63B35/34 E02B17/02 

Изобретение относится к средствам освоения континентального шельфа и с наибольшим эффектом может быть применено для глубоководных платформ с натяжными опорами.

Известна морская плавучая добычная платформа (см. патент США №5439321, МПК⁸ E02B 17/00, от 1993 г.), содержащая плавучий полупогружной модуль с оборудованием для добычи углеводородов, в рабочем режиме пришвартованный к небольшой платформе с устьями скважин, которая имеет натяжные связи, закрепленные на донных якорях, при этом верхняя палуба упомянутой добычной платформы постоянно находится над поверхностью воды.

Недостатком конструкции указанной добычной платформы является то, что она не может использоваться в ледовых условиях, так как не защищена от воздействия движущегося ледового поля.

Известна также морская плавучая эксплуатационная платформа (см. патент РФ №2124455, МПК⁸ B63B 35/44; E02B 17/00, от 1995 г.), принимаемая за прототип заявляемого изобретения, содержащая подводный водоизмещающий модуль, поддерживающий надводный модуль посредством жестких опорных колонн со связующими элементами, и натяжные связи, закрепленные на донных якорях, причем опорные колонны со связующими элементами выполнены отъемными от подводного модуля для возможности быстрого ухода платформы из опасного в ледовом отношении района и обеспечения возврата на покинутое место.

Недостатком указанной известной морской плавучей платформы по прототипу является значительная металлоемкость и большое водоизмещение подводного модуля, а также сложность конструкции и процесса постановки платформы на точку и снятия ее с точки, вследствие необходимости балластировки подводного модуля для поддержания натяжения в связях и удержания надводного модуля над поверхностью воды.

Техническим результатом заявляемого изобретения является уменьшение металлоемкости при повышении надежности стыковки и расстыковки модулей и упрощение процесса балластировки.

Указанный технический результат достигается в морской плавучей платформе содержащей подводный водоизмещающий модуль, поддерживающий надводный модуль посредством жестких опорных колонн со связующими элементами, и натяжные связи, закрепленные на донных якорях, причем опорные колонны со связующими элементами выполнены отъемными от подводного модуля для возможности быстрого ухода платформы из опасного в ледовом отношении района и обеспечения возврата на покинутое место, тем, что подводный модуль выполнен из отдельных герметичных понтонов, соединенных между собой жесткими связями с возможностью ограниченных взаимных перемещений, при этом упомянутые опорные колонны надводного модуля снабжены механизмами соединения с понтонами подводного модуля для фиксации упомянутых модулей между собой.

Указанный технический результат достигается также тем, что упомянутые жесткие связи соединены между собой посредством промежуточного компенсатора, а также тем, что упомянутый промежуточный компенсатор выполнен круглой формы и из эластичного материала.

Указанный технический результат также достигается тем, что упомянутые жесткие связи выполнены изогнутыми для увеличения их податливости и облегчения взаимных перемещений понтонов.

Также указанный технический результат достигается тем, что на верхних палубах понтонов подводного модуля смонтированы ловители, а в днище надводного модуля выполнены углубления, адекватные по размерам и форме упомянутым ловителям; а также тем, что упомянутые механизмы соединения водоизмещающих модулей выполнены байонетными.

Заявляемая морская плавучая платформа представлена на чертежах, где:

на фиг.1 - вид платформы сбоку перед погружением на понтоны подводного модуля;

на фиг.2 - вид А фиг.1 (узел соединения перед погружением на понтоны подводного модуля);

на фиг.3 - вид платформы сбоку в рабочем положении (после соединения с понтонами подводного модуля);

на фиг.4 - вид В фиг.3 (узел соединения в рабочем положении);

на фиг.5 - вид С фиг.4.

Заявляемая морская плавучая платформа содержит надводный модуль 1 на жестких опорных колоннах 2 со связующими элементами (понтонами) 3 и подводный модуль, состоящий из понтонов 4 с ловителями 5, соединенных жесткими связями 6 через компенсатор 7. Подводный модуль снабжен натяжными связями 8, закрепленными на донных якорях 9. Днище надводного модуля 1 имеет углубления 10 для сопряжения с ловителями 5.

В каждой из жестких опорных колонн 2 надводного модуля 1 установлен байонетный механизм соединения с понтонами подводного модуля 4, состоящий из гидроцилиндра 11, соединительной тяги 12, механизма поворота 13, механизма фиксации 14 и крестовины 15. Соединительная тяга 12 расположена в направляющей трубе 16, пространство между тягой 12 и направляющей трубой 16 заполнено резиновым уплотнителем 17.

В понтонах 4 подводного модуля предусмотрены крестообразные полости 18 для прохода крестовины 15 в нишу 19, а также крестообразные пазы 20 для фиксации крестовины 15.

Первоначально на точке базирования морской плавучей платформы устанавливаются на заданной глубине понтоны 4, закрепляемые к донным якорям 9 при помощи вертикальных натяжных связей 8.

Надводный модуль 1 с помощью системы позиционирования наводится на понтоны 4 и, принимая балласт, начинает погружаться таким образом, чтобы ловители 5 зашли в углубления 10, выполненные в понтонах 3 надводного модуля 1. Точность посадки обеспечивается компенсатором 7, деформация которого компенсирует разность допусков размеров между ловителями 5, установленными на понтонах 4 подводного модуля, и ответными углублениями 10 надводного модуля 1.

После полного погружения надводного модуля 1 на понтоны 4 требуется выполнить соединение модулей. Эта операция производится с помощью байонетного механизма соединения, установленного в каждой из опорных колонн 2 надводного модуля 1.

За счет выдвижения штока гидроцилиндра 11 соединительная тяга 12 с крестовиной 15 опускаются вниз, крестовина 15 заходит в крестообразную полость 18 понтона 4 и, пройдя через эту полость, располагается в нише 19. Далее за счет вращения механизма поворота 13 крестовина 15 разворачивается на угол 45°. Втягиванием штока гидроцилиндра 11 обратным движением поднимается крестовина 15, которая входит в крестообразный паз 20, выполненный во внутренней части понтона 4. После этого с помощью клинового механизма фиксации 14 фиксируют соединительную тягу 12, тем самым жестко соединяясь с корпусом надводного модуля 1. Затем за счет продувки балластных цистерн (не показаны) надводный модуль 1, пытаясь всплыть, при помощи соединительной тяги 12 и крестовины 15 приподнимает понтон 4, и за счет этого создается требуемое натяжение в вертикальных натяжных связях 8. За счет натянутого состояния ограничиваются вертикальные и горизонтальные перемещения платформы при действии волнения и ветра.

Работа устройствами закрепления надводного модуля 1 к понтонам 4 подводного модуля производится синхронно. Для обеспечения выполнения операции по закреплению применяется система подводного видеонаблюдения (не показана).

Заявляемое изобретение позволяет уменьшить металлоемкость платформы и упростить процессы экстренного ухода платформы с точки и ее последующего возвращения и установки на точку.

Изобретение относится к средствам освоения континентального шельфа. Морская плавучая платформа содержит подводный водоизмещающий модуль, поддерживающий надводный модуль посредством жестких опорных колонн со связующими элементами, и натяжные связи, закрепленные на донных якорях. Опорные колонны со связующими элементами выполнены отъемными от подводного модуля для возможности быстрого ухода платформы из опасного в ледовом отношении района и обеспечения возврата на покинутое место. Подводный модуль выполнен из отдельных герметичных понтонов, соединенных между собой жесткими связями с возможностью ограниченных взаимных перемещений. Опорные колонны надводного модуля снабжены механизмами соединения с понтонами подводного модуля для фиксации модулей между собой. Повышается надежность стыковки и расстыковки модулей, упрощается процесс балластировки. 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Морская плавучая платформа, содержащая подводный водоизмещающий модуль, поддерживающий надводный модуль посредством жестких опорных колонн со связующими элементами, и натяжные связи, закрепленные на донных якорях, причем опорные колонны со связующими элементами выполнены отъемными от подводного модуля для возможности быстрого ухода платформы из опасного в ледовом отношении района и обеспечения возврата на покинутое место, отличающаяся тем, что подводный модуль выполнен из отдельных герметичных понтонов, соединенных между собой жесткими связями с возможностью ограниченных взаимных перемещений, при этом упомянутые опорные колонны надводного модуля снабжены механизмами соединения с понтонами подводного модуля для фиксации упомянутых модулей между собой.

2. Морская плавучая платформа по п.1, отличающаяся тем, что упомянутые жесткие связи соединены между собой посредством промежуточного компенсатора.

3. Морская плавучая платформа по п.2, отличающаяся тем, что упомянутый промежуточный компенсатор выполнен кольцевой формы.

4. Морская плавучая платформа по п.1, отличающаяся тем, что упомянутые жесткие связи выполнены изогнутыми для увеличения их податливости и облегчения взаимных перемещений понтонов.

5. Морская плавучая платформа по п.1, отличающаяся тем, что на верхних палубах понтонов подводного модуля смонтированы ловители, а в днище надводного модуля выполнены углубления, адекватные по размерам и форме упомянутым ловителям.

6. Морская плавучая платформа по п.1, отличающаяся тем, что упомянутые механизмы соединения водоизмещающих модулей выполнены байонетными.