Устройство для быстрого соединения и разъединения ряда корпусных секций

Номер патента: 3292

Опубликовано: 24.04.2003

Автор: Ватсвог Ян

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Устройство для быстрого соединения и разъединения ряда плавучих корпусных секций, при этом каждая корпусная секция (6, 8, 10) вдоль, по меньшей мере, одного из надводных бортов снабжена соединительной частью (14), имеющей зацепляющие средства (16), выполненные с возможностью взаимодействия с сопряженными зацепляющими средствами (16) соединительной части (14) на надводном борту другой корпусной секции для предотвращения прямолинейного и вращательного перемещений между расположенными рядом корпусными секциями (6, 8, 10), и средствами (14; 50) для фиксации расположенных рядом корпусных секций, отличающееся тем, что зацепляющие средства (16) выполнены в виде волнистостей, состоящих из ребер (20) и промежуточных канавок (22).

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ребра (20) выполнены трапециевидными.

3. Устройство по любому предшествующему пункту, отличающееся тем, что соединяющие средства содержат ряд стальных стропов (24), проходящих в поперечном направлении сквозь расположенные рядом корпусные секции и фиксированных в натянутом состоянии.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что оно содержит направляющие трубы (26, 28) для стальных строп.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что фиксирующее средство выполнено в виде фиксирующих штырей (50), выполненных с возможностью введения в группу выровненных по вертикали отверстий (52) в волнистостях.

Рисунок 1

 

Текст

Смотреть все

1 Изобретение относится к устройству и к способу для быстрого соединения и разъединения ряда корпусных секций. Соединенные корпусные секции образуют судно или плавучую конструкцию иного вида, например морскую платформу, корабль, баржу и т.п. В частности, изобретение предполагается использовать при добыче залежей нефти под Каспийским морем, которые, несмотря то, что представляют собой старейшую нефтеносную площадь, почти не разрабатываются. Результаты геологической разведки указывают на крупные запасы, и предполагаются неоткрытые крупные запасы. Среди международных нефтяных компаний существует возрастающий интерес к поисково-разведочным работам и добыче в этом районе. Однако число буровых и добывающих платформ, находящихся в районе, слишком мало по сравнению с тем, которое требуется для нефтяных компаний по нормам разведки и добычи. Кроме того, по сравнению с западными стандартами техническое состояние существующих буровых платформ является плохим, в то время как возможности верфей ограниченны. Техническое оборудование импортируется из западных стран. Основная причина вышеуказанной ситуации обусловлена, вероятно, географическим положением Каспийского моря. Это море на самом деле представляет собой озеро, не имеющее, за исключением реки Волги, иных водных путей сообщения с окружающим миром. Этот факт в значительной степени ограничивает размер судов, способных достигать моря. Для эффективной морской добычи нефти необходимы относительно большие (по длине и ширине) буровые и нефтедобывающие суда, обладающие высокой маневренностью в до некоторой степени узких и мелких водах Каспийского моря. Эти обстоятельства также ограничивают возможность быстрого отвода буровых и добывающих установок при чрезвычайных обстоятельствах,которые могут возникнуть, например, вследствие нестабильной политической ситуации в странах, прилегающих к Каспийскому морю. Настоящее изобретение предоставляет решение вышеуказанных проблем так, как это определено в приложенной формуле изобретения. Задачей изобретения является создание судна, содержащего ряд (две или более) корпусных секций, выполненных с возможностью быстрого и легкого соединения и разъединения. Устройства, обеспечивающие возможность соединения и разъединения корпусных секций,уже известны, см., например, патенты США 1266362, 3486476, 3841254, 3614938 и 3983830. Однако ни одно из этих предшествующих устройств не подходит для использования для добычи нефти в условиях, рассмотренных выше. Настоящее изобретение устраняет недостатки в конструкции, заключающиеся в необхо 003292 2 димости выполнения относительно больших конструктивных допусков, обязательных для соединительных частей соответствующих секций для того, чтобы иметь возможность практически соединить секции настолько быстро, насколько требуется, с достижением возможности передачи сил во всех направлениях между корпусными секциями. Тот факт, что решение согласно изобретению дает возможность выполнять все работы по соединению на уровне палуб секций, также упрощает работу и минимизирует затраты времени. В случае применения изобретения, например, для работы в Каспийском море соответствующие корпусные секции будут строиться и спускаться на воду отдельно и буксироваться к месту назначения или к месту установки буровой, где их будут соединять таким образом, чтобы получалось готовое к работе судно. Ниже изобретение подробно описано со ссылками на схематичные чертежи, которыми изобретение иллюстрировано на трех видах в перспективе на фиг. 1, 2 и 3. Так на фиг. 1 показано судно согласно изобретению, которое исходно разделено на ряд независимых плавучих корпусных секций, тогда как на фиг. 2 показаны детали варианта осуществления устройства согласно настоящему изобретению для соединения с возможностью разъединения секций согласно фиг. 1, а на фиг. 3 показан вариант осуществления устройства,показанного на фиг. 2. В примере на чертеже судно показано в виде буровой платформы или баржи 4, собираемой из трех корпусных секций: из центральной секции 6 и из двух противоположно расположенных, по существу аналогичных боковых секций 8, 10. Центральная секция 6 снабжена,например, буровой вышкой 12 и буровой шахтой (не показана). В соединенном состоянии (не показано) корпусных секций 6, 8, 10 судно 4 является, по существу, симметричным относительно продольной оси, проходящей через центральную секцию 6. Как показано, центральная секция может быть несколько короче боковых секций 8, 10, образуя углубление на каждом конце баржи для размещения носовой или кормовой части другого судна, которым может быть буксир или буксир-толкач. В соответствии с изобретением каждая корпусная секция 6, 8, 10 на всем протяжении,по меньшей мере, одного надводного борта имеет соединительную часть 14, снабженную зацепляющими средствами 16 (фиг. 2). Так в показанном примере центральная секция 6 снабжена зацепляющими средствами 16 на каждом надводном борту, тогда как две боковые секции 8, 10 снабжены соединительными частями 14, имеющими сопряженные зацепляющие средства 16 на всем протяжении, по меньшей мере, одного надводного борта. 3 В преимущественном варианте осуществления, показанном на фиг. 2, зацепляющие средства 16 выполнены в виде волнистостей,например в виде разнесенных выступов или ребер 20 и промежуточных выемок или канавок 22, простирающихся в продольном направлении корпусной секции. Волнистости на надводных бортах каждой корпусной секции в вертикальном направлении смещены по отношению к волнистостям на боковых поверхностях прилегающей корпусной секции, так что, когда корпусные секции сближают, все другие ребра 20 одной секции будут входить в зацепление с канавками 22 соседней секции. В показанном примере волнистости представляют собой трапециевидные ребра 20 и канавки 22. Однако их,конечно, можно выполнить иной формы, например синусоидальной. С достижением преимущества шаг или длина волны волнистостей, т.е. расстояние между центрами ребер,может быть приблизительно 850 мм. Предполагается образование волнистостей либо непосредственно в боковой поверхности корпуса,либо в стальных пластинах толщиной приблизительно 50 мм, привариваемых к надводному борту судна. Кроме того, на всем протяжении каждой стороны корпуса с соединительной частью 14 образованы, предпочтительно на уровне палубы, трапециевидные выступы 23, выполненные с возможностью вхождения в зацепление с сопряженными углублениями 25 на соседней корпусной секции. Волнистости 16 вместе с выступами 23 и углублениями 25 будут, главным образом, оказывать сопротивление поступательным и вращательным перемещениям корпусных секций в вертикальной плоскости и компенсировать все результирующие усилия сдвига. Волнистости 16, которые продолжаются вдоль,по существу, всей длины каждой корпусной секции, что предпочтительно, обычно будут передавать нагрузки только в отдельных, несущих нагрузку зонах. За пределами этих зон назначение ребер заключается в предотвращении свободного протекания воды через соединение между секциями. Предпочтительно, чтобы ребра 20 были покрыты выдерживающим нагрузку и ослабляющим звук материалом, например выдерживающим высокое давление и высокопрочным эластомером, например неопреном,который служит для улучшения распределения усилий сдвига, наряду с тем, что он ослабляет шумы от сжатия между секциями. Предпочтительно, чтобы горизонтальные выступы 23 палубы и нижние уровни корпусных секций также были снабжены таким выдерживающим нагрузку материалом. На фиг. 2 также поясняется обеспечивающий преимущество способ для фиксации соединительных частей собранных корпусных секций. Операция фиксации может быть осуществлена посредством натяжных стальных стропов 24 (из 4 которых показаны только концы), расположенных в горизонтальных направляющих трубах 26,28 в верхней и нижней частях каждой корпусной секции. Тросы натянуты или предварительно растянуты в достаточной степени для исключения ослабления из-за внешних нагрузок и предотвращают перемещение секций на расстояние друг от друга, при этом натянутые тросы фиксируются, что более полно пояснено ниже. Каждая направляющая труба 26, 28 имеет наружный конец, открывающийся в соединительную часть 14. Верхняя направляющая труба 26 проходит горизонтально поперек соединительной части, при этом внутренний конец открывается в боковую стенку углубления 32 в палубе корпуса. В показанном примере нижняя направляющая труба 28 также расположена горизонтально в поперечном направлении, открываясь на внутреннем конце в основание углубления 32 посредством колена 34 трубы, имеющего относительно большую кривизну, и вертикальной части 36 трубы. Предпочтительно, чтобы нижняя направляющая труба 28 располагалась между переборками и набором корпуса и была закреплена посредством ребер (не показаны). Стальные стропы 24, которые пропускают по направляющим трубам 26, 28 для соединения корпусных секций, имеют крепежные средства 38 на одном конце, например, в виде диска, зацепляющего стенку углубления 32, при этом каждый другой конец связан с устройством 40 для натяжения и фиксации троса, которое может быть само по себе хорошо известно (часто оно именуется как домкрат для натяжения), например такое, которое используют для выполнения аналогичных процедур над тросами в других областях применения, например для соединения мостовых секций. Как показано на фиг. 2, направляющие 26,28 тросов могут быть расположены попарно в ряд в углублениях 32. Хотя на фигуре показана только одна такая пара, должно быть понятно,что предпочтительно, чтобы такие пары соединительных тросов вместе с соответствующими направляющими трубами, крепежными деталями и натяжными устройствами были равномерно разнесены на расстояния на всем протяжении сторон корпуса. Так в показанном примере наружные концы направляющих труб 26, 28 проходят до наружной поверхности ребра 20 одной корпусной секции, тогда как наружные концы труб соседней корпусной секции выступают на небольшом расстоянии в сопряженную с ребром канавку 22 для образования предпочтительно до некоторой степени конического или остроконечного штыря 41, который при сборке корпусных секций входит в концевую часть 43 находящейся перед ним направляющей трубы соседней секции. Поскольку секции выполнены плавучими, вода всегда будет присутствовать в направляющих 5 трубах 28 вплоть до поверхности воды. Поэтому предпочтительно нанести на тросы водостойкое пластиковое покрытие для предохранения их от контакта с морской водой. Кроме того, предпочтительно, чтобы тросы 24 были снабжены датчиком нагрузки (не показан), измеряющем в любой момент времени напряжения/силы натяжения соединений. При необходимости могут быть предусмотрены средства для подтягивания и контроля тросов во время работы. Задание размеров системы тросов осуществляют в соответствии с ожидаемыми нагрузками. Для буровой платформы, показанной в качестве примера, подходит трос 24, состоящий из множества (например 55) жил или элементов диаметром приблизительно 15 мм, а внутренний диаметр направляющей трубы составляет приблизительно 320 мм при толщине материала приблизительно 40 мм. Кроме того, поскольку направляющие 28 нижних тросов выходят на уровень палубы вблизи направляющих 26 верхних тросов, то операцию соединения можно выполнить, не прибегая к подводным работам. Из приведенного выше описания должно быть понятно, что корпусные секции фиксированы во всех направлениях, а искривления исключаются. Следовательно, зацепляющие средства 16 в основном предотвращают вертикальное перемещение, средства 23 и 25, главным образом, удерживают друг с другом корпусные части, противодействуя продольным перемещениям, тогда как стальные стропы в основном предотвращают перемещения от траверза и повороты. На фиг. 3 представлен другой возможный способ соединения расположенных рядом корпусных секций. В этом способе используют фиксирующие болты или штыри 50 с головками, вводимые вниз через отверстия 52 в ребрах 20 двух корпусных секций при их расположении рядом или в состоянии зацепления. Предпочтительно, чтобы отверстия 52 были снабжены облицовкой (не показана), выполненной из водостойкого материала. Предпочтительно изготавливать болты 50 из высокопрочной стали с диаметром, согласованным с вышеупомянутыми нагрузками, например с диаметром приблизительно 300 мм, тогда как в таком случае облицовка будет иметь внутренний диаметр приблизительно 320 мм и наружный диаметр приблизительно 400 мм. Все горизонтальные нагрузки будут восприниматься фиксирующими штырями 50. Для осуществления операции сближения и расположения бок о бок корпусных секций к верхней и нижней плитам корпусной секции прикреплены гидроцилиндры (не показаны). Цилиндры отключают после того, как фиксирующие болты 50 установлены на месте. И опять ребра 20 покрыты выдерживающим нагрузку материалом, 003292 6 передающим сдвиговые напряжения соединения фиксирующим болтам 50 после отключения цилиндров. При реализации изобретения отдельные корпусные секции, подлежащие соединению,буксируют к выбранному месту сборки и приближают друг к другу до тех пор, пока волнистости 20, 22 и выступы/углубления 23, 25 не будут полностью зацеплены, после чего осуществляют фиксацию посредством описанного выше тросового оборудования в соответствии с фиг. 2 или фиксирующих штырей в соответствии с фиг. 3. Как показано на фиг. 1, для выравнивания корпусных секций 6, 8, 10 одну из наружных секций, например секцию 8, можно снабдить направляющим кронштейном 60, вытянутым перпендикулярно наружу от присоединяемой стороны корпусной секции и сопряженным с направляющими пазами 62, 64, образованнымив остальных корпусных секциях 6, 10. В частности, обычно корпусную секцию выполняют, имея в виду, что она должна объединяться с другими корпусными секциями с образованием функционального или готового к работе судового комплекса после соединения. Однако также предполагается, что отдельная корпусная секция сама по себе может быть независимо работающим судном, которое посредством устройства согласно изобретению также можно соединить с другими независимо работающими корпусными секциями как элементами составного судна, предназначенного для выполнения работ, которые нельзя осуществлять посредством самих отдельных корпусных элементов. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Устройство для быстрого соединения и разъединения ряда плавучих корпусных секций,при этом каждая корпусная секция (6, 8, 10) вдоль, по меньшей мере, одного из надводных бортов снабжена соединительной частью (14),имеющей зацепляющие средства (16), выполненные с возможностью взаимодействия с сопряженными зацепляющими средствами (16) соединительной части (14) на надводном борту другой корпусной секции для предотвращения прямолинейного и вращательного перемещений между расположенными рядом корпусными секциями (6, 8, 10), и средствами (14; 50) для фиксации расположенных рядом корпусных секций, отличающееся тем, что зацепляющие средства (16) выполнены в виде волнистостей,состоящих из ребер (20) и промежуточных канавок (22). 2. Устройство по п.1, отличающееся тем,что ребра (20) выполнены трапециевидными. 3. Устройство по любому предшествующему пункту, отличающееся тем, что соединяющие средства содержат ряд стальных стропов (24), проходящих в поперечном направле 7 нии сквозь расположенные рядом корпусные секции и фиксированных в натянутом состоянии. 4. Устройство по п.3, отличающееся тем,что оно содержит направляющие трубы (26, 28) для стальных строп. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем,что фиксирующее средство выполнено в виде фиксирующих штырей (50), выполненных с возможностью введения в группу выровненных по вертикали отверстий (52) в волнистостях.

МПК / Метки

МПК: B63B 3/08

Метки: быстрого, разъединения, соединения, секций, корпусных, ряда, устройство

Код ссылки

<a href="http://easpatents.com/5-3292-ustrojjstvo-dlya-bystrogo-soedineniya-i-razedineniya-ryada-korpusnyh-sekcijj.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Устройство для быстрого соединения и разъединения ряда корпусных секций</a>

Похожие патенты