Мачтовая глубоководная опора Советский патент 1987 года по МПК E02B17/00 

Изобретение относится к сооружению опор глубоководных платформ для добычи нефти и газа, а также для проведения научных исследований в области физики Земли.

Цель изобретения - повышение надежности опоры и упрощение ее эксплуатации. На фиг, 1 изображена мачтовая глубоководная опора, общий вид; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 - схема автоблокировки; на фиг. 6 - разрез В-В на фиг. 5. Мачтовая глубоководная опора содержит ствол 1, оттяжки 2, анкерные фундаменты 3. На стволе 1 смонтирована палуба 4 с необходимым оборудованием. Каждая оттяжка включает наклонный и вертикальный участки. Крепление оттяжек к стволу осуществляется с помощью звена 5. Участки оттяжки соединяются друг с другом и со звеном 5 в оттяжечном узле с помощью шарнира 6. Другой конец звена щарнирно соединен со стволом 1. Верхний конец вертикального участка каждой оттяжки снабжен фасонкой 7 и присоединен к натяжному устройству 8, расположенному на палубе 4. Натяжное устройство.выполнено ленточ- но-иониусным и содержит анкерную балку 9, жестко соединенную с конструкциями палубы 4, установленные на ней гидродомкраты 10, а также домкратную балку 11, установленную на домкратах 10. В фасонке 7 выполнены болтовые отверстия 12. Ответные болтовые отверстия выполнены в анкерной и домкратной балках. Фасонка 7 и анкерная балка 9 соединены друг с другом путем совмещения их отверстий и постановки в них постоянных болтов 13.

Система питания гидродомкрата включает бак 14, прямую магистраль 15 и обратную магистраль 16, насос 17 с электро- мащинным приводом 18, контрольный манометр 19 и напорный золотник 20, отрегулированный на давление, соответствующее максимальному допустимому усилию в оттяжке. Питание привода осуществляется силовой цепью 21.

Натяжное устройство снабжено системой автоблокировки, содержащей помимо напорного золотника 20 цепь 22 блокировки, цепь 23 сигнализации и две цепи 24 и 25 управления сигнализацией, параллельные силовой цепи 21. Силовая цепь 21 содержит нормально замкнутые контакты 26. Цепь 22 блокировки содержит группу параллельно включенных пар нормально разомкнутых контактов 27, смонтированных на электроизолирующей плате 28 у болтовых отверстий анкерной балки 9, причем у каждого болтового отверстия смонтирована соответствующая пара контактов 27. Между каждой парой контактов 27 установлен пружинный элемент 29. Цепь 22 блокировки содержит также соленоид 30. Цепь 23 сигнализации содержит нормально замкнутые контакты 31, а также сигнальные устройства: звонок 32 и лампу 33. Каждая цепь управления содер- тит группу последовательно включенных пар

нормально разомкнутых контактов 34, смонтированных на электроизолирующих платах. Цри этом контакты цепи 24 смонтированы у болтовых отверстий анкерной балки 9, а контакты цепи 25 - у болтовых отверстий домкратной балки 11, по одной па- ре контактов у каждого отверстия. Цепь 24 содержит катущку 35, а цепь 25 - катущ- ку 36. Обе катущки снабжены общим сердечником 37

Каждый постоянный болт 13 снабжен

5 комплектом шайб, включающим электроизолирующую шайбу 38 с конусной втулкой, металлическую шайбу 39 и электроизолирующую прокладку 40.

Опора работает следующим образом. Цри возникновении шторма на ствол 1

0 воздействует горизонтальная волновая нагрузка. Соединительный элемент 5 передает эту нагрузку на наветренные оттяжки. Цри этом вертикальная составляющая усилия в наклонном участке оттяжки передается вер5 тикальным участком с помощью фасонки 7 через болты 13 на анкерную балку 9, а с нее - на конструкции палубы 4.

Затяжка болтов 13 обеспечивает разжимание конической втулкой шайбы 38 пружинных элементов 29, замыкающих контакты 27,

0 а также замыкание шайбой 39 контактов 34. При этом оказываются замкнутыми цепи 22 и 24. В результате катущки 35 и 36 оказываются под напряжением, их сердечники втянуты, а контакты 31 цепи 23 сигнализации и контакты 26 силовой цепи 21 ра5 зомкнуты. Цри этом сигнализация обесточена и привод 18 гидросистемы не может быть включен. Цоследнее предотвращает поломку элементов натяжного узла при попытке включения домкратов 10 до снятия болтов 13 постоянного крепления фасонки 7

0 к анкерной балке. Принятая схема автоблокировки такова, что для ее срабатывания достаточно наличия в гнезде хотя бы одного из болтов 13. Таким образом, логическая схема срабатывания автоблоки5 ровки может быть определена формулой С| {1а„

где С| - срабатывание автоблокировки; а, - наличие 1-го болта в отверстии анкерной балки.

0 При необходимости регулировки натяжения оттяжки производится крепление фасонки 7 к домкратной балке 1 1 путем постановки временных болтов в отверстия последней, совмещающиеся с соответствующими отверстиями 12 фасонки 7. Если совмеще5 ние отверстий вследствие неточностей изготовления не достигается, то производится регулировка положения домкратной балки 11 по высоте с помощью домкратов 10. После постановки временных болтов постоянные болты 13 удаляются.

Постановка временных болтов замыкает контакты 34 цепи 25 аналогично тому, как замыкались контакты 34 цепи 24. В результате катушка 36 оказывается под напряжением. Удаление же постоянных болтов 13 приводит к обесточиванию цепей 24 и 22, при этом замыкаются контакты 26 силовой цепи 21. Контакты 31 цепи 23 сигнализации остаются разомкнутыми, так как сердечник 37 удерживается катушкой 36, нахо- дяцлейся под напряжением.

Попытка снять какой-либо из болтов 13 до окончания сборки болтового соединения фасонки 7 с домкратной балкой 11 приводит к включению сигнализации вследствие того, что цепи 24 и 25 одновременно оказываются обесточенными, и сердечник 37 под действием своей пружины замыкает контакты 31. Включение звуковой и световой сигнализации предотвраш,ает полное отсоединение вертикального участка оттяжки и разрушение опоры от внезапного шторма. Таким образом, для срабатывания сигнализации достаточно удалить хотя бы по одному болту как из узла соединения фасонки с анкерной балкой, так и из узла соединения ее с домкратной балкой. Логическая схема срабатывания сигнализации может быть выражена формулой

С2(1Га,-иПГф, d

где С2 - срабатывание сигнализации;

d/ - наличие j-ro болта в отверстии дом- кратной балки.

После постановки временных болтов и снятия постоянных болтов 13 оттяжка подтягивается с помощью гидродомкратов 10 путем включения привода 18 насоса 17. Соответствующее вертикальное перемещение шарнира 6 обеспечивается поворотом звена 5. Диапазон возможных углов поворота звена 5 равный 2а, определяет максимальный ход на0

тяжения Д, если первоначально щарнир 6 устанавливается в самое нижнее положение {фиг. 2).

Величина натяжения в процессе регули- ровки контролируется по манометру 19. В случае недостаточной внимательности персонала и достижения предельно допустимого натяжения оттяжки происходит сдвиг поршня золотника 20 под воздействием повышенного давления в системе, перекрытие прямой магистрали 15 и открытие обратной магистрали 16.

В результате при дальнейщей работе привода 18 рабочее тело гидросистемы не поступает в гидродомкрат 10, но через обрат- 5 ную магистраль 16 сбрасывается в бак 14.

Изобретение позволяет повысить надежность опоры при неточных действиях обслуживающего персонала и удобство обслуживания, так как не требует водолазных работ. 0

Формула изобретения

Мачтовая глубоководная опора, содержащая ствол, оттяжки, анкерные фундаменты, оттяжечные узлы, расположенные в под- 5 водной зоне и связанные со стволом соединительными элементами, а также натяжные узлы, расположенные в надводной зоне, причем каждая оттяжка на участке между анкерным фундаментом и оттяжеч- ным узлом расположена наклонно к стволу, а на участке между оттяжечным и натяжным узлами - параллельно ему, ог- личающаяся тем, что, с целью повыщения надежности опоры и упрощения ее эксплуатации, параллельный стволу и наклонный участки оттяжки соединены в оттяжечном узле щарнирно, а соединительный элемент оттяжечного узла выполнен в виде звена, шарнирно соединенного со стволом и оттяжечным узлом с возможностью поворота в плоскости оттяжки, при этом натяжной узел снабжен системой автоблокировки.

0

5

иг. 2

/I-/1

X

8 Фиг.З о

Изобретение относится к гидротехническому строительству при освоении нефтегазовых месторождений. Цель изобретения - повышение надежности опоры и упрощение ее эксплуатации. Опора содержит ствол 1, оттяжки 2, анкерные фундаменты 3. На стволе 1 смонтирована па.яуба 4 с необходимым оборудованием. Каждая оттяжка содержит наклонный и вертикальный участки, связанные шарнирно между собой и с соединительным звеном. Другой конец звена шарнирно соединен со стволом 1. Натяжной узел снабжен системой автоблокировки. Величина натяжения в оттяжках в процессе регулировки контролируется по манометру. 6 ил. с S (Л с со со со со

фиг. 5

2

28

Фиг. 6

Составитель Р. Бесчастнова

Редактор М. ПетроваТехред И. ВересКорректор М. Шароши

Заказ 2002/30Тираж 607Подписное

15111-11111И Гос яарсгвс1 |;()го комитета (.ССР но делам изобретений и открытий

| 1303Г), Москва. Ж -35, Раушская наб., д. 4/5 11|К),;стБс1111чч1о, 1Игр; фическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная. 4