Морская ледостойкая платформа Советский патент 1992 года по МПК E02B17/00 

Изобретение относится к строительству гидротехнических сооружений для добычи нефти и газа и может быть использовано при проведении монтажно-демонтажных работ в акваториях, покрываемых льдом.

Целью изобретения является упрощение монтажа и демонтажа с уменьшением при этом затрат за счет использования выталкивающей силы воды, а также повышения надежности сооружения.

На. фиг.1 изображена морская ледостой- кая платформа, общий вид в рабочем положении; на фиг.2 - схема опорной колонны, при подъеме верхнего строения; на фиг.З - вертикальный разрез ледокольной секции на опорной колонне; на фиг.4 - сечение А-А на фиг.З на фиг.5 - схема механизма вертикального перемещения; на фиг.6 - платформа в транспортном положении.

Морская ледостойкая платформа включает опорный понтон 1, опорные колонны 2, верхнее строение 3, защитные ледокольные секции 4 в виде усеченных конусов и механизм вертикального перемещения 5, соединяющий верхнее строение с ледокольными секциями 4 (см.фиг. 1-2).

Ледокольная секция 4 (см.фиг.З) содержит втулку 6 с верхним и нижним бортами, установленную на опорной колонне с возможностью перемещения вдоль колонн без вращения или поворота вокруг вертикальной оси, которая своей внутренней поверхностью повторяет поверхность опорной колонны 2 (см.фиг.4). В случае, если сечение колонны 2 в плане имеет круглую форму, то могут быть предусмотрены, например, шлицы. На втулке 6 установлена водоизмещаемая часть 7 ледокольной секч

V О СЛ Ю ГО

ции 4 с возможностью вращения вокруг вертикальной оси вследствие того, что взаимодействующие поверхности втулки 6 и водоизмещающей части 7 секции 4 образуют подшипник.

Регулируемая плавучесть водоизмещающей части 7 секции 4 обеспечивается за счет подачи сжатого воздуха в полость водоизмещающей части 7 от компрессора (условно не показан), через воздуховод 8, а балластировка водоизмещающей части 7 - через отверстия 9 в нижней части секции при отключении воздуховода 8.

Механизм вертикального перемещения 5 вдоль колонны 2 верхнего строения 3 и ледокольной секции 4 (см.фиг.2) включает полиспастную систему 10, параллельную оси колонны 2, ветви которой огибают блоки 11 полиспастов, размещенные с внешней стороны колонны 2.

Для передачи движения с ледокольной секции 4 на верхнее строение 3 через блоки 11 полиспаста на колонне установлена замкнутая цепь 12, ветви которой параллельны оси колонны 2 и огибают обводные звездочки 13, расположенные в верхней и нижней частях опорной колонны 2. На одной из ветвей цепи 12 закреплена обойма б секции 4. Верхняя звездочка 13 передает движение через храпоаый механизм 14 на барабан 15 для наматывания блоков 11 полиспаста, который снабжен храповым механизмом торможения 16.

Верхнее строение 3 соединено с нижними блоками полиспастных систем 10 и совершает перемещение в вертикальном направлении при работе механизма 5 и, кроме того дополнительно снабжено меха- .низмом 17 для фиксации верхнего строения 3 на опорной колонне 2, на случай аварийного обрыва, который выполнен по типу ловителя лифтовой системы, например, в виде подпружиненных клиньев, связанных с нижним блоков 11 полиспастной системы 10, и размещенных своей рабочей поверхностью в отверстиях для прохода опорных колонн 2.

Работа основания морской ледостойкой платформы осуществляется следующим образом.

Платформа в транспортном положении (см.фиг.5) подводится к месту установки. Опорный понтон 1 заполнен воздухом; на нем непосредственно располагаются ледокольные секции 4, а над ними верхнее строение 3. В таком транспортном положении сооружение устойчиво, так как площадь понтона 1 велика, а центр тяжести по сравнению с длиной опорных колонн расположен достаточно низко.

Опорный понтон 1 балластируется и под действием силы тяжести спускается на дно водоема, а верхнее строение 3 и ледокольные секции 4 остаются в зоне водной поверхности, благодаря собственной плавучести. После достижения понтоном 1 дна водоема начинает осуществляться подъем верхнего строения 3 путем преобразования возвратно-поступательных движений ледокольной

секции 4 в перемещение верхнего строения. Движение вверх осуществляется под действием выталкивающей силы воды, действующей на ледокольные секции 4, водоизмещэющая часть 7 которых заполнена воздухом. При наличии нескольких опорных колонн 2 перемещение ледокольных секций 4 производится одновременно, и в одном направлении за счет поступления сжатого воздуха в ледокольные секции 4 из

общей системы воздуховодов 8. Суммарная выталкивающая сила воды, действующая на секции 4, достаточна для перемещения верхнего строения 3 с использованием механической передачи и полиспастов 10

необходимой кратности. Поднимаясь вверх, ледокольные секции 4 перемещают замкнутую приводную цепь 12, которая вращает звездочки 13. Звездочка 13, расположенная в верхней части колонны 2, передает движение через храповый механизм 14 на барабан 15, при вращении которого наматывается трос полиспаста 10. При этом происходит сокращение общей длины полиспаста 10, уменьшается расстояние между

верхними и нижними блоками 11, а поскольку верхний блок 11 закреплен в верхней части колонны 2, а нижний - на верхнем строении 3. то верхнее строение 3 начинает подниматься. Движение продолжается до

достижения секциями 4 поверхности воды, после чего воздуховоды 8 переключаются, и воздух, заполняющий водоизмещающие части 7 секций 4, выходит в атмосферу, а через отверстия 9 поступает морская вода, балластируя ледокольные секции 4, которые опускаются под воду. Причем обратное движение ледокольной секции 4 не вызывает обратного движения верхнего строения 3, так как оно фиксируется торможением

барабана 15 при помощи механизма 16, препятствующего его вращению. Приводная цепь 12 под действием веса ледокольной секции 4, заполненной водой, движется в обратном направлении, но вращения при

этом барабана не происходит вследствие того, что при вращении верхней звездочки 13 в обратную сторону механическая связь с барабаном прерывается храповым механизмом 14.

После движения ледокольной секции 4 нижнего положения (на уровне нижней звездочки 13), секция дебалластируется, то есть продувается сжатым воздухом от компрессора и снова всплывает вдоль колонны 2. Таким образом, повторяются рабочие циклы до достижения верхним строением 3 необходимой высоты над поверхностью моря, и верхнее строение 3 закрепляется на опорных колоннах 2 любыми известными разъемными связями, которые обеспечивают надежную передачу усилий на колонны 2, например, болтами (не показано). Положение ледокольных секций 4 при эксплуатации: в межледовый период - ниже уровня водной поверхности (на верхней поверхности понтона 1), и в ледовый период- в зоне ледового воздействия - обеспечивается наложением связей на верхние звездочки 13, с которыми секции 4 связаны приводными цепями, а перевод секций 4 из положения ниже уровня воды в зону действия льда и обратно производится регулированием плавучести после освобождения верхних звездочек 13 от связей.

Проведение работ по переведению платформы из рабочего положения в транспортное осуществляется также с использо- ванием механической связи между ледокольными секциями 4 и верхним строе- нием 3. Работа механизма вертикального перемещения 5 производится в обратном направлении, причем при рабочем ходе секции 4 вниз принудительно отключается хра- повый механизм,торможения 16 барабана 15, что позволяет барабану вращаться в обратном направлении. После, принудительного опускания частично продутой ледокольной секции 4 до поверхности опорного понтона 1 производится вывод из за-

цепления храпового механизма 14, что приводит к всплытию ледокольной секции. При опускании верхнего строения на воду продувается опорный понтон 1 и всплывает до положения на плаву, и на нем располагаются ледокольные секции 4 и под ними - верхнее строение 3.

Формула изобретения Морская ледостойкая платформа, включающая опорный понтон, опорные колонны, на которых установлены защитные ледокольные секции в виде полых усеченных конусов, соединенных с верхним строением, механизм вертикального перемещения, о т- личающаяся тем, что с целью упрощения монтажа и демонтажа платформы с уменьшением при этом энергозатрат за счет использования выталкивающей силы воды, а также повышения ее надежности, она снабжена опорным понтоном, а каждая ледокольная секция снабжена втулкой с верхним и нижним бортами, соединяющей опорную колонну с ледокольной секцией с возможностью вертикального перемещения вдоль опорной колонны, верхнее строение соединено с ледокольными секциями, выполненными с регулируемой плавучестью, с помощью механизма вертикального перемещения, выполненного в виде замкнутой приводной трособлочной системы, связывающей верхнюю часть колонны с верхним строением и опорным понтоном через поли- спастную систему, блоки которой установлены на верхнем строении, опорном понтоне и верхней части опорной колонны, барабан с храповым механизмом, размещенный на верхней части опорной колонны, при этом концы ветвей троса закреплены на верхнем и нижнем бортах втулки.

Изобретение относится к строительству гидротехнических сооружений для добычи нефти и газа и может быть использовано при проведении монтажно-демонтажных работ в акваториях, покрываемых льдом. Цель изобретения - упрощение процесса монтажа-демонтажа и уменьшение его энергоемкости за счет использования выталкивающей силы, а также повышение надежности сооружения. Морская ледо- стойкая платформа содержит опорные колонны, на которых установлены защитные ледокольные секции в виде усеченных конусов, соединенные с верхним строением, и механизмы вертикального перемещения. Новым в платформе является то, что верхнее строение соединено с ледокольными секциями с возможностью передачи движения посредством механизма вертикального перемещения, выполненного в виде замкнутой цепи, связанной с полиспастной системой через храповый механизм и барабан, причем ледокольные секции выполнены с регулируемой плавучестью. 1 с.п.ф-лы, 6 ил.

t

ч

ZZSQLLl

дГ

Фие.З А-А

Фие4

--