Нефтедобывающая платформа А.А.Равкина Советский патент 1993 года по МПК E02B17/00 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в морских стационарных платформах для добычи нефти и газа, устанавливаемых на морском дне в зоне континентального шельфа в районах с высокой сейсмичностью и со сложными ледовыми условиями,

Цель изобретения - повышение надежности платформы при действми на нее динамических нагрузок,

И а фиг И показана платформа в разрезе (пунктиром показано технологическое оборудование); на фпг.2 - разрез по А-А фиг.1; на фиг.З, 4 и 5 - фрагменты общего вида в увеличенном масштабе,

Предлагаемая платформа устроена следующим образом. Она включает в себя фундаментную плиту Т, полую базовую часть, разделенную концентрическими 2 в плане и горизонтальными 3 перегородками на балластные 4 и накопительные для нефти 5 емкости, а также палубную надстройку б с элементами опирания на базовую часть и с расположенным на -ней технологическим оборудованием 7.

Платформа снабжена ограждающей конструкцией, которая выполнена а виде набора кольцевых элементов 8 и 9, охватывающих базовую часть. Набор кольцевых элементов представляет собой усеченную пирамиду. Каждый из кольцевых элементов выполнен полым с запасом плавучести и наборным из секций 10 и 11. Кольцевые элементы монтированы друг над другом, над балластными емкостями 4 и относительно базовой части с зазорами 12. В зазоры встроены пружинные амортизаторы 13.

Элементы опирания палубной надстройки на базовую часть выполнены в виде металлоконструкций каркасных зданий 14, которые размещены с зазорами 15 между. концентрическими перегородками/и снабжены сейсмозащитными фундаментами, на- : пример, в виде качающихся стоек 16. В зазоры 15 встроены гасители колебаний 17, Зазор 12 между кольцевым элементом 8 и базовой частью выше ватерлинии 18 теп- лоизолирован ограждением 19 и в него организована подача горячих газов, например продуктов сжигания попутного газа. Доступ холодного воздуха к жилым и служебным помещениям, размещенным внутри каркасных зданий 14, закрыт с помощью ограждения 20, которое теплоизоли- рует зазор между палубной надстройкой и наружной концентрической перегородкой. Поз.21 обозначены плавающие льдины и поз.22 каменная наброска вокруг базовой части.

Платформа по изобретению работает следующим образом при различных ситуациях.

Ситуация 1 - сильное волновое воздействие. В этом случае удары волн приходятся в основном на кольцевой элемент 8. Кольцевой элемент 8 благодаря своей массивности, дополненной некоторой массой воды, и нахождению в призатопленном состоянии

0 обладает значительной инерционностью и это обстоятельство позволяет ему как наковальне принимать на себя и гасить значительную часть энергии волнового воздействия на платформу. При длительном

5 волновом воздействии в одну и ту же сторону кольцевой элемент 8 смещается и соприкасается с пружинными амортизаторами 13, которые также начинают участвовать в гашении энергии волнового воздействия. При

0 этом особо мощные удары волн передаются базовой части платформы. Однако благодаря сейсмозащитному фундаменту (качающимся стойкам 16) и гасителям колебаний 17 элементы опирания базовой части - ме5 таллоконструкцми каркасных зданий 14 и палубная надстройка б практически не .испытывают ударов и толчков.

Ситуация 2 - ледовое воздействие, вызываемое ударами отдельных льдин, увлека0 ем ы х течением и ветром, также воспринимается кольцевым элементам 8 и гасится аналогично ситуации 1.

Ситуация 3 - ледовое воздействие, вызываемое надвижкой льда на платформу.

5 При надвижке льда 21 энергия расходуется сначала на некоторое погружение кольцевых элементов 8 и 9 в пределах горизонталь- ... ных зазоров 12 между элементами и между элементом 9 и балластными емкостями, а

0

затем на сжатие пружинных амортизаторов

13. После того, как будут.выбраны все возможности подЁижек кольцевы,х элементов, ледяное поле начинает работать на изгиб благодаря конической форме элементов и

5 крошиться. При этом значительному сдвиго- , вому усилию со стороны ледового поля на платформу противостоит ее масса, дополненная балластом, помещенным в емкости 4, а также каменная наброска 22, размещен0 ная вокруг платформы.

Перемещение кольцевого элемент а 8 не препятствует лед, который мог бы образоваться в вертикальном зазоре 12 (фиг.З), в случае, если бы не была предусмотрена теп5 лоизоляция зазора выше ватерлинии и подача в него горячих газов.

В случае, если под действием давления. создаваемого ледяным полем, произошло продавливание стенки отдельной секции кольцевого элемента, то при благоприятных

условиях в летнее время производится ее замена на другую секцию, которую заранее прибуксируют к платформе.

По мере ослабления надвижки льда 21 происходит всплытие (подъем) кольцевых элементов до первоначального уровня и они вновь становятся готовыми к восприятию и динамических, и статических нагрузок на базовую часть платформы.

Ситуация 4-сейсмическое воздействие воспринимается базовой частью и фунда- ментной плитой (они на это воздействие должны быть рассчитаны) и практически отсекается от технологического оборудова- ния, а.также, от жилых и производственных помещений, находящихся в зданиях 14 благодаря наличию сейсмозащитного фундамента в виде качающихся стоек 16 и гасителей колебаний 17.

Ситуация 5 - воздействие неблагопри- ятных погодных и климатических условий на обслуживающий персонал сглаживается благодаря тому, что жилые и часть производственных помещений находятся между концентрическими перегородками 2 и изо- лированы от воздействия холодного ветра, дождя, снега и т.п. с помощью ограждения 20.

Таким образом, анализ работы платформы в различных ситуациях позволяет считать, что с помощью предложенных технических решений достигнуто:

повышение сеймостойкости платфор мы;

снижение динамического воздействия на нее льда и волн;

повышение ремонтопригодности;

повышение комфортности жизни и тру да обслуживающего персонажа в условиях сурового климата,

Все эти полученные эффекты обеспечивают повышение надежности нефтедобывающей платформы. , :

Формула изобретения

1. Нефтедобывающая платформа, включающая фундаментную плиту, полую базовую часть, разделенную концентрическими в плане и горизонтальными в поперечном сечении перегородками на балластные и накопительные для нефти емкости, и палубную надстройку с элементами опирания на базовую часть, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности платформы при действии на нее динамических нагрузок, она снабжена пружинными амортизаторами и ограждающей конструкцией, выполненной в виде набора полых кольцевых элементов, образующих в поперечном сечении усеченную пирамиду, при этом кольцевые элементы смонтированы друг над другом над балластной емкостью и относительно базовой части с зазорами, в которые встроены пружинные амортизаторы, причем зазор; расположенный между верхним кольцевым элементом и базовой частью, выше ватерлинии теплоизолирован, каждый из элементов опирания палубной надстройки на базовую часть платформы выполнен в виде металлоконструкции каркасного здания с сейсмозащитными фундаментами, при -этом металлоконструкции размещены с зазором между концентрическими перегородками и соединены с городками через гасители колебаний, причем зазор между палубной надстройкой и наружной концентрической перегородкой выполнен теплоизолированным,

2. Платформа по п.1, о т л и ч а ю щ а я- с я тем, что еейемозащитныё фундаменты выполнены в виде качающихся стоек.

А-А

Использование: в морских стационэр- ных платформах для добычи нефти и газа, устанавливаемых на морском дне в зоне континентального шельфа в районах с высокой сейсмичностью и со сложными ледовыми условиями. Сущность: платформа снабжена огфг/.1 раждающей конструкцией, выполненной в виде набора кольцевых элементов. Каждый из кольцевых элементов В и 9 выполнен охватывающим базовую часть, полым с запасом плавучести и наборным из секций 10 и 11. Кольцевые элементы монтированы друг над другом, над балластной ёмкостью и рт- носительно базовой части с зазорами .12, в которые встроены пружинные амортизаторы 13. Каждый из элементов опирания палубной надстройки на базовую часть выполнен в виде мёталлокрггструкцйи каркасного здания 14. Металлоконструкции размещены с зазорами 15 между концентрическими перегородками, снабжены сёйсмозащитными фундаментами,, например, в-виде качающихся стоек 16 и соединены с перегородками через гасители колебаний 17.1 з.п. ф-лы, 5 ил, 5 & o ел ю Os

fit/. 4

фиё.5