Способ установки глубоководного нефтехранилища Советский патент 1983 года по МПК B65D88/76 B63B35/44 E02D23/00 B63C9/18 

Изобретение относится к способам установки морских устройств на дно моря, а именно к способам установки подводных нефтехранилищ. Известно спасательное устройство содержащее один или два надувных кармана, сообщенных с газообразующей камерой, в которой находятся ре акционноспособные соединения, образующие при контактировании с водой газ для карманов fl3Известен способ установки на дно моря крупнотоннажного полого резервуара, заключающийся в уменьшении отрицательной плавучести резервуара путем заполнения его объема газом, получаемым в результате испарения сжиженного газа, размещенного внутр резервуара 2 и SJ. При таком способе установки резе вуар, как правило, выполнен ным, имеющим мощную теплоизоляцию ( или сосуд Дюара), что увеличивает массу самого резервуара, а следовательно, отрицательную его плавучест и уменьшает полезный его объем. Соз дание противодавления в объеме резервуара в процессе его погружения посредством испарения сжиженного.га за требует сложной системы наблюдения за наружным давлением, что сни жает надежность процесса спуска резервуара иможет приводить к его ра рушению либо в процессе погружения, либо при достижении им дна водоема. Известен также способ уменьшения отрицательной, плавучести погружаемых нефтехранилищ путем заполнения их объема наполнителем, погружения в месте установки и стабилизации его положения на дне. акватории. Установк нефтехранилища на дно моря осуществляют при помощи барж и нефтеналивно го судна. Транспортировку нефтехранилища к месту погружения производят на плаву за счет придания ему положительной плавучести заполнением объема нефтехранилища воздухом. Для придания нефтехранилища о рицательно плавучести в месте его погружения из него стравливают воздух. Уменьшение отрицательной плавучести нефтехрани|лища при спуске осуществляют заполнением его объема нефтью из нефтеналивного судна. Нефтехранилище автоно ино опускается, на дно. Скорость ег погружения регулируют путем добавления или удаления из него нефти 43 Недостатком способа является невозможность получения достаточно малой отрицательной плавучести и, сЛе довательно, минимально возможной ско рости погружения нефтехранилища всле ствие малой разницы в плотностях воды и заполняемой жидкости { нефти, бензина, керосина), что может привести к разрушению нефтехранилища при достижении дна. Цель изобретения - повышение надежности установки глубоководного нефтехранилища путем уменьшения отрицательной плавучести в процессе погружения. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу установки глубоководного нефтехранилища, включающему заполн.ение его объема наполнителем, погружение в месте установки и стабилизацию его положенияна дне акватории, в качестве наполнителя используют гидрореагирующее вещество, образующее при контактировании с водой водород. В качестве гидрореагирующего вещества используют магний/алюминий, кремний или их смес с добавками-щелочных металлов или их соединений. После установки нефтехранилища производят отбор водорода из него в баллоны. На чертеже изображена схема реализаций способа установки на дно глубоководного нефтехранилища. Система, реализующая предлагаемый способ, состоит из судна 1 обеспечения и собственно нефтехранилища 2, сообщающегося в нижней своей . с окружающей средой через открытое днище, имеющее секторные опоры, позволяющие в стабилизированном на дне водоема положении иметь доступ забортной воды через днище в объеме резервуара, а также постоянно открытые в окружающую среду шпигаты, расположенные вблизи днища. Внутри нефтехранилища 2 размещен заряд 3 гидрореагирующего вещества, представляющего- собой магний, алюминий или кремний или их смесь с добавками щелочных металлов или их соединений. Высота расположения заряда 3 регулируется механизмом 4, представляющим собой дистанционно управляемое грузоподъемное устройство, связанное с системой 5 управления плавучестью, расположенной на судне 1 обеспечения. Верхняя часть нефтехранилища соединена посредством шланга б и вентиля 7 с баллонами 8, установленными на судне 1 обеспечения. Положительная плавучесть нефтехранилища 2 при этом обеспечивается за счет наддува объема нефтехранилища водородом, генерируемым при реакции с водой гидрореагирующим веществом. Для этого гидрореагирующее вещество при помощи механизма 4 опускают на такую высоту в нефтехранилище 2, что вес воды, вытесненной генерируемым водородом, превышает вес самого нефтехранилища, включая вес заряда. ДяА установки нефтехранилища 2 на дно системой управления плавучестью

приводят в действие механизм 4, расположенный внутри нефтехранилища 2, который поднимает заряд 3 гидрореагирующего вещества на заданную высоту, определяемую требуемой отрицательной плавучестью. Открытием вентиля 7 стравливают в баллоны 8, давление в которых равно атмосферному, часть водорода из нефтехранилища 2. При этом забортная вода, поступающая в нефтехранилище 2 через нижнюю его часть, вытесняя водород, заполняет объем нефтехранилища 2, уменьшая тем самьм его плавучесть. При достижении отрицательной плавучести нефтехранилища 2 отбор водорода в баллоны 8 прекращают, перекрывая вентиль 7. Нефтехранилище 2 начинает автономно погружаться.

С увеличением глубины водород .внутри нефтехранилища 2 сжимается, и уровень забортной воды поднимается вплоть до уровня расположения заряда 3, Контакт поверхности воды с зарядом 3 приводит к тому, что выделяющийся в результате реакции заряда 3 и воды водород старается оттеснить воду от поверхности заряда 3 и прекратить реакцию. С увеличение глубины забортная вода вновь сжимает находящийся над ней водород, подходя тем самым опять к заряду. Процесс выделения водорода повторяется. Нерастворимые продукты реакции под действием собственного веса удаляются из нефтехранилища 2 через сбрасывающее отверстие в его днище.

Таким образом, в течение всего времени погружения газовый объем в нефтез{ранилище 2 остается практически неизменным и ограничен нижним торцом заряда 3, отрицательная плавучесть, таким образом, остается так же постоянной и может регулироваться механизмом 4 с судна 1 обеспечения путем регулирования высоты расположения- заряда 3.

В процессе погружения количество заряда 3 уменьшается, а поэтому уменьшается уммарный вес нефтехранилища 2 совместно с зарядом 3,

что при поддерживаемом постоянном газовом объеме в нефтехранилище 2 приводит к уменьшению отрицательной плавучести нефтехранилища 2 с увеличением глубины погружения.

После установки нефтехранилища 2 на дно моря открывают вентиль 1 этом водород, сжатый до гидростатического давленияна данной глубине погружения, под давлением из нефте0хранилища 2 поступает в баллоны 8. Суммарный объем баллонов 8 должен равняться газовому объему нефтехранилища 2. В этом случае весь водород из нефтехранилища 2 будет собран в баллонах 8 при давлении, равном гид5ростатическому давлению на глубине погружения нефтехранилища. Например, если установка нефтехранилища осуществляется на глубину 1000 м, водород, собранный из нефтехранилища в

0 баллоны, находится в них под давлением около10,0 МПа.

Стабилизацию нефтехранилища на дне водоема осуществляют либо за счет его собственного веса, либо,

5 если этого не позволяет рельеф водоема, посредством забивки анкерных свай.

Использование предлагаемого спо0соба установки на дно глубоководного нефтехранилища позволяет свести практически к нулю отрицательную плавучесть нефтехранилища при погружении и тем самым проводить погру5жение с минимально возможной скоростью, что предотвращает разрушение его при достижении дна, выполнить легким корпус нефтехранилища, сосредоточив почти всю массу нефте0хранилища в его днище, что в свою, очередь позволяет увеличить устойчивость нефтехранилища ориентировочно на 50-60% и уменьшить расходы на Изготовление нефтехранилища ориентировочно на 15-20%, попутно

5 получить сжатый до гидростатического давления на глубине установки (10-20 МПа и более; газообразный водород в количестве 8-20 т.

1.СПбСОБ УСТАНОВКИ ГЛУБОКО ВОДНОГО НЕФТЕХРАНИЛИЩА, включающий .заполнение его объема наполнителем, погружение в месте установки и стабилизацию его положения на дне акватории, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности установки нефтехранилища путем уменьшения отрицательной плавучести в процессе погружения, в качестве наполнителя используют гидрореагирующее вещеот-, во, образующее при контактировании с водой водород. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве . гидрореагирующего вещества используют магний, алюминий, кремний или их смесь с добавками щелочных метал§ лов или их соединений. 3. Способ по пп 1 и 2, отличающийся тем, что после установки нефтехранилища производят отбор водорода из него в баллоны. QD QD to 4