EA029878B1

EA029878B1 - Баржа с изменяемой осадкой и система и способ переноса грузов с баржи на опорную конструкцию в водном пространстве

Info

Publication number: EA029878B1
Application number: EA201591364A
Authority: EA
Inventors: Кимон Ардаванис; Андреа Ольдани; Роберто Фальдини
Original assignee: САИПЕМ С.п.А.
Priority date: 2013-01-24
Filing date: 2014-01-24
Publication date: 2018-05-31
Also published as: US20150322639A1; WO2014115117A2; MX2015009274A; EA201591364A1; EP2948594A2; MY181415A; US9725864B2; ITMI20130111A1; WO2014115117A3; EP2948594B1; MX359063B

Abstract

Баржа с изменяемой осадкой для переноса грузов в водном пространстве и имеющая ватерлинию (L), которая зависит от осадки; при этом баржа (2) содержит корпус (18а); подводную часть (18b) корпуса; по меньшей мере один первый отсек (33), расположенный в корпусе судна и заполняемый по выбору для изменения осадки баржи (2); по меньшей мере один забортный клапан (36), расположенный ниже ватерлинии (L), для заполнения первого отсека (33) и управляющее устройство, выполненное с возможностью открытия по выбору забортного клапана (36) для заполнения первого отсека (33).

Description

изобретение относится к барже с изменяемой осадкой и к системе и способу переноса грузов с баржи на опорную конструкцию в водном пространстве. Более конкретно, настоящее изобретение относится к системе и способу переноса верхней части конструкции платформы (обычно модуля, комбинированной палубы и т.п.) с баржи на опорную конструкцию в водном пространстве.

Уровень техники

Модули платформы обычно транспортируют и устанавливают в водном пространстве с использованием судов, оборудованных подъемными системами. Данные системы требуют использования дорогостоящего оборудования, сопровождаются значительным риском при подъеме чрезвычайно тяжелых модулей платформы и серьезно ограничены условиями окружающей среды (морского дна, состоянием моря и погоды).

Недавно была разработана так называемая технология "надвига", в которой баржа используется для поддержания по меньшей мере одного модуля платформы. Баржа перемещается в положение между опорами опорной конструкции в водном пространстве. Затем модуль платформы переносят вертикально с помощью совместной работы механических устройств (высокомощных гидравлических домкратов) и путем регулировки балласта (осадки) баржи.

Баржа крепится к опорной конструкции с помощью известной системы швартовки для ограничения горизонтального перемещения баржи.

Данный тип системы швартовки, однако, не ограничивает вертикального перемещения баржи, которое по большей части является неуправляемым и зависит от состояния воды и погодных условий.

Вертикальное перемещение баржи затрудняет соединение модуля платформы с опорной конструкцией и полное отсоединение баржи от платформы. На этапе соединения вертикальное перемещение баржи может привести к столкновению модуля платформы с опорной конструкцией, тем самым ухудшая соединение и, возможно, также повреждая их.

С другой стороны, во время отсоединения вертикальное перемещение баржи может привести к тому, что она окажет воздействие на установленный модуль платформы.

Исследование сил, участвующих на этапах соединения и отсоединения, показывает, что трудности, возникающие в основном в районах с обычно непредсказуемыми водными условиями, могут быть преодолены путем выполнения этапов соединения и отсоединения максимально быстро.

Одна известная система переноса модуля платформы с баржи на опорную конструкцию в водном пространстве описана в документе υδ 6027287, поданном заявителем настоящего изобретения. Данная система обеспечивает относительно быстрые этапы соединения и отсоединения, но является недопустимо медленной в экстремальных ситуациях обратного хода.

Другие подобные способы описаны в документах ЕР 0097069, υδ 5403124, υδ 5522680, И8 6293734, υδ 6347909 и υδ 6981823, а в последнее время в документах АО 2010/098898 и АО 2011/028568.

Раскрытие изобретения

В связи с этим задача настоящего изобретения состоит в создании баржи с изменяемой осадкой для использования в системе для переноса грузов с баржи на опорную конструкцию в водном пространстве и выполненной с возможностью устранения недостатков известного уровня техники.

Согласно настоящему изобретению предложена баржа с изменяемой осадкой для переноса грузов в водном пространстве и имеющая ватерлинию, которая зависит от осадки; при этом баржа содержит

корпус;

подводную часть корпуса;

по меньшей мере один первый отсек, расположенный в корпусе и заполняемый по выбору для изменения осадки баржи;

по меньшей мере один забортный клапан, расположенный ниже ватерлинии для заполнения первого отсека; и

управляющее устройство, выполненное с возможностью открытия по выбору забортного клапана для заполнения первого отсека.

При использовании забортного клапана ниже ватерлинии баржи отсек баржи заполняется быстро, таким образом быстро изменяя осадку по мере необходимости и тем самым минимизируя время, необходимое для соединения груза с опорной конструкцией, что является весьма важным этапом, который должен выполняться максимально быстро.

Благодаря настоящему изобретению время, необходимое для соединения груза с опорной конструкцией, составляет примерно несколько минут, что является достаточно быстрым, чтобы выполнить операцию с определенной степенью точности и в то же время предотвратить столкновение частей и увеличение потенциально опасных сил, с которыми взаимодействуют груз и несущая конструкция.

Баржа согласно настоящему изобретению является также более дешевой и простой в конструкции, чем известные решения, основанные исключительно на использовании насосных систем для изменения осадки, что делает соединение груза к опорной конструкции гораздо более медленным и, следовательно, гораздо более опасным.

- 1 029878

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения забортный клапан расположен вдоль подводной части корпуса. Таким образом, как только забортный клапан открывается, вода сразу поступает в баржу, быстро заполняя первый отсек.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения забортный клапан является дроссельным клапаном. Дроссельные клапаны являются надежными, легкими в управлении и обслуживании и обеспечивают большой проточный канал.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения забортный клапан является запорным клапаном. Запорные клапаны являются надежными и обеспечивают большой проточный канал.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения забортный клапан имеет диаметр, составляющий более 0,5 м, предпочтительно от 0,8 до 1,2 м. Большой диаметр забортного клапана позволяет большому количеству воды поступать в баржу для заполнения отсеков баржи и, тем самым, быстрее увеличивать осадку.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения баржа содержит по меньшей мере один второй отсек, заполняемый по выбору и расположенный уровнем выше, чем первый отсек; и по меньшей мере один насос для откачки воды из первого отсека во второй отсек.

Другими словами, открытие забортного клапана обеспечивает только быстрое заполнение первого отсека, в то время как второй отсек заполняется насосной откачивающей системой. Откачка воды из первого отсека во второй отсек позволяет повторно заполнить первый отсек, чтобы дополнительно увеличить осадку баржи путем простого открытия забортного клапана.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения второй отсек является смежным и находится предпочтительно над первым отсеком.

Это упрощает откачку воды из первого отсека во второй путем минимизации расстояния между ними.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения баржа содержит множество первых отсеков, соединенных друг с другом соединительными отверстиями.

Таким образом, открытие забортного клапана заполняет первые отсеки равномерно, чтобы избежать раскачивания баржи, и, тем самым, сохраняется устойчивость баржи при изменении осадки.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения баржа содержит множество первых отсеков и, по меньшей мере, первый туннель, соединяющий водное пространство по меньшей мере с одним первым отсеком из множества первых отсеков; при этом забортный клапан сообщается по текучей среде с первым туннелем.

Таким образом, открытие забортного клапана сразу заполняет туннель и затем первые отсеки, соединенные с ним.

Наличие туннеля предотвращает любое нарушение работы забортного клапана в результате случайного неравномерного заполнения первых отсеков, которое приводит к потенциально опасному изменению осадки баржи.

В этом случае самопроизвольное открытие забортного клапана лишь только заполняет туннель, не приводя к серьезному изменению осадки баржи.

Прежде всего, туннель обеспечивает более равномерное затопление первых отсеков, соединенных с ним, чтобы избежать раскачивания баржи и, тем самым, поддерживать устойчивость баржи при изменении осадки.

В предпочтительном варианте осуществления первый отсек соединен с первым туннелем с помощью по меньшей мере одного питающего клапана, при этом управляющее устройство выполнено с возможностью открытия и закрытия по выбору питающего клапана.

Таким образом, заполнение первого отсека, соединенного с туннелем управляется управляющим устройством, дополнительно страхуя от случайного заполнения первого отсека.

В предпочтительном варианте осуществления баржа содержит второй туннель, который сообщается со следующим первым отсеком из множества первых отсеков.

Решение с двумя туннелями позволяет обслуживать больше первых отсеков, чем решение с одним туннелем.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения второй отсек имеет по меньшей мере одно быстросливное устройство, соединяющее второй отсек с наружной частью баржи.

Таким образом, когда второй отсек заполнен, осадка баржи может быть быстро уменьшена с помощью простого приведения в действие быстросливного устройства.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения быстросливное устройство содержит быстросливной клапан, выполненный с возможностью опорожнения второго отсека, когда быстросливной клапан находится выше ватерлинии.

Таким образом, простое открытие сливающего клапана сливает воду из второго отсека без необходимости в средстве удаления, при этом вытекание воды обеспечивается разницей давления между внутренней частью второго отсека и наружной частью (выше ватерлинии).

- 2 029878

Другая задача настоящего изобретения состоит в создании системы для переноса груза с баржи на опорную конструкцию в водном пространстве, которая выполняет перенос грузов быстрее, чем известные системы, являясь в то же время более дешевой и простой в изготовлении.

Согласно настоящему изобретению обеспечена система для переноса грузов с баржи на опорную конструкцию в водном пространстве по п.20 формулы изобретения.

Таким образом, внутренние отсеки на барже могут быть быстро заполнены для быстрого соединения груза к опорной конструкции.

Другая задача настоящего изобретения состоит в создании способа переноса грузов с баржи на опорную конструкцию в водном пространстве, являющегося простым и более быстрым, чем известные способы переноса грузов.

Согласно настоящему изобретению предложен способ переноса грузов с баржи на опорную конструкцию в водном пространстве; баржа, имеющая ватерлинию, которая зависит от осадки, и содержащая корпус, подводную часть корпуса по меньшей мере один первый отсек, расположенный в корпусе и заполняемый по выбору для изменения осадки баржи; по меньшей мере один забортный клапан, расположенный ниже ватерлинии, для заполнения первого отсека; и управляющее устройство, выполненное с возможностью открытия по выбору забортного клапана для заполнения первого отсека; опорная конструкция, опирающаяся на дно в водном пространстве и имеющая по меньшей мере один опорный элемент с возможностью соединения с грузом; при этом способ содержит следующие этапы:

перемещение баржи, поддерживающей груз по меньшей мере одним соединительным элементом, в положение переноса, причем соединительный элемент на грузе, по существу, находится на одной линии с поддерживающим элементом опорной конструкции;

увеличение осадки баржи с помощью заполнения, по меньшей мере, первого отсека так, чтобы привести соединительный элемент груза в контакт с поддерживающим элементом опорной конструкции и полностью перенести груз с баржи на опорную конструкцию; и

перемещение баржи из положения переноса;

причем этап увеличения осадки баржи содержит открытие забортного клапана, чтобы заполнить, по меньшей мере, первый отсек.

Таким образом, способ согласно настоящему изобретению обеспечивает увеличение осадки баржи, и, следовательно, груз переносится с баржи и крепится к опорной конструкции быстро и надежно.

Простое открытие забортного клапана фактически быстро увеличивает осадку баржи.

Это, следовательно, минимизирует время, которое идет на соединение груза с опорной конструкцией, что является весьма важным этапом, который должен выполняться максимально быстро.

При использовании способа согласно настоящему изобретению, время, которое требуется для соединения груза с опорной конструкцией, составляет порядка нескольких минут.

В предпочтительном варианте осуществления способа согласно настоящему изобретению баржа содержит по меньшей мере один второй отсек, заполняемый по выбору и расположенный на более высоком уровне, чем первый отсек; и по меньшей мере один насос для подачи воды из первого отсека во второй отсек; этап увеличения осадки баржи, при этом способ содержит следующие этапы:

заполнение, по меньшей мере, первого отсека и

подача воды из первого отсека, по меньшей мере, во второй отсек с помощью по меньшей мере одного насоса.

Другими словами, открытие забортного клапана обеспечивает только лишь быстрое заполнение первого отсека, в то время как второй отсек заполняется с помощью насосной откачивающей системы. Откачка воды из первого отсека во второй позволяет первому отсеку повторно заполняться.

В предпочтительном варианте осуществления способа согласно настоящему изобретению этап увеличения осадки баржи также содержит этап повторного заполнения, по меньшей мере, первого отсека, после того как вода в первом отсеке откачена во второй отсек.

Таким образом, простое открытие забортного клапана дополнительно увеличивает осадку баржи, позволяя первому отсеку повторно заполняться.

В одном варианте осуществления способ согласно настоящему изобретению также содержит этап уменьшения осадки баржи путем опорожнения второго отсека с помощью быстросливного устройства.

Это позволяет выполнять соединение груза с опорной конструкцией в обратном порядке. То есть опорожнение второго отсека приводит к уменьшению осадки, что потенциально жизненно важно для возвращения груза в исходное положение в чрезвычайной ситуации.

В варианте осуществления способа согласно настоящему изобретению этап опорожнения второго отсека содержит этап открытия по меньшей мере одного быстросливного клапана второго отсека, когда быстросливной клапан находится выше ватерлинии.

Таким образом, простое открытие сливающего клапана сливает воду из второго отсека, не требуя средства удаления, при этом вытекание воды обеспечивается разницей давления между внутренней частью второго отсека и наружной частью (выше ватерлинии).

- 3 029878

Краткое описание чертежей

Не ограничивающий вариант осуществления настоящего изобретения будет описан с помощью примера с обращением к прилагаемым чертежам, на которых:

фиг. 1 показывает вид в перспективе и в первом рабочем положении системы для переноса груза с баржи на опорную конструкцию в водном пространстве, согласно настоящему изобретению;

фиг. 2 показывает вид сбоку в частичном разрезе систему на фиг. 1 с удаленными для ясности частями;

фиг. 3 показывает вид сбоку в частичном разрезе систему на фиг. 1 во втором рабочем положении; фиг. 4 показывает вид сбоку в частичном разрезе систему на фиг. 1 в третьем рабочем положении; фиг. 5 показывает вид сбоку в частичном разрезе систему на фиг. 1 в четвертом рабочем положении;

фиг. 6 показывает вид сбоку в частичном разрезе систему на фиг. 1 в пятом рабочем положении; фиг. 7 показывает вид сбоку в частичном разрезе систему на фиг. 1 в шестом рабочем положении; фиг. 8 показывает вид сверху в частичном разрезе первую деталь системы на фиг. 1 с удаленными

для ясности частями;

фиг. 9 показывает вид сбоку в частичном разрезе первую деталь на фиг. 8 с удаленными для ясности частями;

фиг. 10 показывает вид сверху в частичном разрезе вторую деталь системы для переноса груза с баржи на опорную конструкцию в водном пространстве согласно настоящему изобретению, с удаленными для ясности частями;

фиг. 11 показывает вид спереди третьей детали варианта осуществления системы согласно настоящему изобретению;

фиг. 12-16 показывают в увеличенном масштабе виды спереди в частичном разрезе детали системы согласно настоящему изобретению в рабочих положениях на фиг. 2 и 4-7 соответственно с удаленными для ясности частями.

Осуществление изобретения

Позиция 1 на фиг. 1 показывает систему для переноса груза с баржи на опорную конструкцию в водном пространстве, согласно настоящему изобретению.

Система 1 содержит баржу 2, поддерживающую груз 3; и опорную конструкцию 4, которая опирается на дно 5 в водном пространстве 6.

Более конкретно, груз 3 поддерживается на барже 2 так, что он, по меньшей мере, частично выступает из баржи 2.

В неограничивающем примере, описанном и показанном в данном документе, груз 3 является верхним модулем платформы для скважины подводного бурения и/или для добычи углеводородов. Модуль может использоваться в общем для любых функций на море, необязательно относящихся к углеводородам, например функций, связанных с использованием ветра.

Модуль 3 имеет по меньшей мере одну палубу 8 с верхней поверхностью 9 и нижней поверхностью

10.

Буровая платформа 11 расположена на одной стороне верхней поверхности 9 палубы 8. Рядом с буровой платформой 11 имеется дополнительная палуба 12, которая служит в качестве вертолетной площадки. Модуль 3 также содержит по меньшей мере один кран 13, расположенный на палубе 8 на стороне буровой платформы 11, противоположной к палубе 12.

Модуль 3 также содержит вспомогательные приспособления и устройства, машинные помещения и жилые помещения, не показанные на чертежах.

Как показано на фиг. 2, модуль 3 имеет по меньшей мере четыре соединительных элемента 14 (на фиг. 2 показаны только два), выступающих из нижней поверхности 10 палубы 8.

В неограничивающем примере, описанном и показанном в данном документе, соединительные элементы 14 образованы пилонами.

Количество пилонов 14 предпочтительно составляет восемь, и они расположены по углам двух, по существу, совмещенных четырехугольников.

Пилоны 14 предпочтительно являются, по существу, перпендикулярными нижней поверхности 10.

Каждый пилон 14 предпочтительно является, по существу, цилиндрическим и имеет один конец 15, присоединенный к нижней поверхности 10; и другой конец 16, имеющий выемку 17 (показанную более отчетливо на фиг. 12), образующую опорную поверхность.

Выемка 17 является предпочтительно конической или в форме усеченного конуса.

Обращаясь к фиг. 1 и 2, опорная конструкция 4 содержит две опоры 20, опирающиеся и прикрепленные ко дну 5 в водном пространстве 6.

На прилагаемых чертежах опоры 20 образованы решетчатыми конструкциями, но могут быть образованы трубчатыми или другими типами конструкций. Каждая опора 20 проходит вдоль оси А и имеет участок 21 основания, прикрепленный ко дну 5 в водном пространстве 6; и оконечная часть 22 выполнена с возможностью крепления к модулю 3.

- 4 029878

Более конкретно, оконечная часть 22 каждой опоры 20 имеет по меньшей мере два опорных элемента 23.

В неограничивающем примере, описанном и показанном в данном документе, каждая оконечная часть содержит четыре опорных элемента 23, расположенных по углам четырехугольника.

Каждый опорный элемент 23 предпочтительно имеет заостренный конец 24, выполненный с возможностью взаимодействия с выемкой 17 соответствующего пилона 14 модуля 3 (фиг. 12).

Баржа 2 проходит, по существу, вдоль плоскости, перпендикулярной оси А и содержит корпус 18а с ватерлинией Ь, выполненный с возможностью перемещения по водному пространству 6.

Ватерлиния Ь определяет подводную часть 18Ь корпуса, образующую погруженную часть корпуса

18а.

Баржа 2 содержит множество опор 25 (фиг. 2) для поддержания груза 3 во время транспортировки и при переносе грузов 3 с баржи 2 на опорную конструкцию 4. Опоры 25 являются предпочтительно решетчатыми конструкциями. В вариантах осуществления, которые не показаны, опоры 25 могут быть образованы трубчатыми или другими типами конструкций.

Баржа 2 предпочтительно является несамоходной и буксируется в случае необходимости.

Обращаясь к фиг. 8, корпус 18а (фиг. 2) имеет две продольные перегородки 26, проходящие от кормы до носовой части; и множество поперечных перегородок 27, по существу, перпендикулярных продольным перегородкам 26.

Продольные перегородки 26 и поперечные перегородки 27 образуют множество герметичных отсеков 28. Отсеки из данного множества отсеков 28 могут по выбору заполняться или опорожняться независимо друг от друга, чтобы обеспечить заданную осадку при переносе грузов 3 с баржи 2 на опорную конструкцию 4.

Обращаясь к фиг. 9, баржа 2 имеет промежуточную палубу 29, которая делит множество отсеков 28, расположенных в центре баржи 2, на верхний и нижний участки.

В неограничивающем примере, описанном и показанном в данном документе, множество отсеков 28 содержит девять носовых отсеков 30, девять кормовых отсеков 31, шесть верхних промежуточных отсеков 32 и шесть нижних промежуточных отсеков 33.

Баржа 2 также имеет два туннеля 35а, 35Ь, проходящих снизу по центру баржи 2 и сообщающихся с нижними промежуточными отсеками 33. Туннели 35а, 35Ь предпочтительно проходят в поперечном направлении друг к другу в виде креста. В неограничивающем примере, описанном и показанном в данном документе, туннели 35а, 35Ь перпендикулярны друг другу.

Баржа 2 также содержит множество забортных клапанов 36, расположенных вдоль подводной части 18Ь корпуса (фиг. 2) ниже ватерлинии Ь и помещенных между водным пространством 6 и одним или более нижними промежуточными отсеками 33.

Забортные клапаны 36 управляются управляющим устройством (которое для простоты не показано на чертежах), выполненным с возможностью открытия по выбору забортных клапанов 36 для заполнения соответствующих нижних промежуточных отсеков 33.

В неограничивающем примере, описанном и показанном в данном документе, забортные клапаны 36 сообщаются по текучей среде с туннелями 35а, 35Ь и выполнены с возможностью заполнения туннелей 35а, 35Ь при открытии.

Туннели 35а, 35Ь сообщаются с нижними промежуточными отсеками 33 с помощью соответствующих питающих клапанов 37 (на фиг. 10 показан только один).

Питающие клапаны 37 управляются управляющим устройством, которое выполнено с возможностью открытия по выбору питающих клапанов 37 для заполнения соответствующих нижних промежуточных отсеков 33 водой из туннелей 35а, 35Ь.

Другими словами, туннели 35а, 35Ь предназначены для заполнения нижних промежуточных отсеков 33.

При фактическом использовании, при открытии забортных клапанов 36 заполняются туннели 35а, 35Ь, и затем при открытии питающих клапанов 37 заполняются нижние промежуточные отсеки 33.

Забортные клапаны 36 являются предпочтительно дроссельными клапанами большого сечения.

В неограничивающем примере, описанном и показанном в данном документе, забортные клапаны

36 имеют диаметр, составляющий более 0,5 м, предпочтительно от 0,8 до 1,2 м.

Когда забортные клапаны 36 расположены ниже ватерлинии Ь, поток воды из водного пространства 6 в туннели 35а, 35Ь порождается разностью давления, ликвидируя необходимость в насосах.

В одном варианте осуществления забортные клапаны 36 являются запорными клапанами, как показано на фиг. 11.

В другом варианте осуществления, который не показан, забортные клапаны 36 являются обратными клапанами.

Питающие клапаны 37 являются предпочтительно дроссельными клапанами большого сечения.

В неограничивающем примере, описанном и показанном в данном документе, питающие клапаны

37 имеют диаметр, составляющий более 0,5 м, предпочтительно от 0,8 до 1,2 м.

- 5 029878

В одном варианте осуществления питающие клапаны 37 являются обратными клапанами.

В другом варианте осуществления питающие клапаны 37 являются запорными клапанами.

В одном варианте осуществления, который не показан, баржа 2 не имеет туннелей 35а, 35Ь, и нижние промежуточные отсеки 33 соединены напрямую с водным пространством 6 посредством соответствующих забортных клапанов. В отсутствие туннелей 35а, 35Ь шесть нижних промежуточных отсеков 33 соединены друг с другом соединительными отверстиями вдоль перегородки 27 и перегородок 26 (фиг. 8 и 9). Это обеспечивает быстрое равномерное заполнение нижних промежуточных отсеков 33 и, вследствие этого, повышенную устойчивость баржи 2.

Как показано на фиг. 10, верхние промежуточные отсеки 32 и нижние промежуточные отсеки 33 соединены друг с другом с помощью одного или более гидравлических, предпочтительно центробежных, насосов 38 для откачки воды из нижних промежуточных отсеков 33 в верхние промежуточные отсеки 32.

В неограничивающем примере, описанном и показанном в данном документе, каждый нижний промежуточный отсек 33 имеет насос 38 для подачи воды в смежный верхний промежуточный отсек 32.

В одном варианте осуществления, который не показан, один центробежный насос способен откачивать воду из множества нижних промежуточных отсеков 33 во множество верхних промежуточных отсеков 32 одновременно.

В другом варианте осуществления, который не показан, система извлечения содержит один центробежный насос; множество извлекающих трубопроводов и средство управления для отвода воды по выбору из выбранных нижних промежуточных отсеков 33 в выбранные верхние промежуточные отсеки 32.

Как показано на фиг. 10, верхние промежуточные отсеки 32 имеют соответствующие быстросливные клапаны 42, соединяющие их напрямую с наружной частью, и которые, находясь выше ватерлинии Ь, обеспечивают опорожнение верхних промежуточных отсеков 32.

Быстросливные клапаны 42 являются предпочтительно дроссельными клапанами.

Каждый быстросливной клапан 42 управляется управляющим устройством (которое для простоты на чертежах не показано).

Опорожнение верхних промежуточных отсеков 32 быстро уменьшает осадку баржи 2.

Каждый быстросливной клапан 42 предпочтительно расположен на стенке, отделяющей соответствующий верхний промежуточный отсек 32 от наружной части.

Для максимального опорожнения быстросливной клапан 42 предпочтительно расположен на упомянутой стенке, рядом с дном соответствующего верхнего промежуточного отсека 32.

Как будет объяснено подробно далее, открытие быстросливных клапанов 42 крайне полезно для экстренного возвращения груза 3 во время переноса.

Наконец, баржа 2 содержит обычный вспомогательный гидравлический контур (который не показан на прилагаемых чертежах) для подачи воды по выбору и опорожнения по выбору носовых отсеков 30 и кормового отсека 31.

Вспомогательный гидравлический контур предпочтительно содержит множество центробежных насосов для откачки воды из водного пространства 6 и подачи ее непосредственно в носовые отсеки 30 и кормовые отсеки 31.

В неограничивающем примере, описанном и показанном в данном документе, вспомогательный гидравлический контур выполнен с возможностью откачивания воды по выбору из водного пространства 6 и ее подачи непосредственно в нижние промежуточные отсеки 33, и возможно также в верхние промежуточные отсеки 32, и опорожнения нижних промежуточных отсеков 33 и возможно также верхних промежуточных отсеков 32.

В одном варианте осуществления, который не показан, вспомогательный гидравлический контур обслуживает нижние промежуточные отсеки 33 и верхние промежуточные отсеки 32.

В другом варианте осуществления, который не показан, баржа 2 содержит механическую систему, которая помогает закрепить груз 3 на опорной конструкции 4. Механическая система может, например, содержать высокомощные гидравлические домкраты для более быстрого присоединения и отсоединения груза.

Обращаясь к фиг. 2-7, способ переноса груза 3 с баржи 2 на опорную конструкцию 4 в водном пространстве 6 содержит множество операций, описанных подробно далее, и которые, по существу, выполняются в последующем порядке:

перемещение баржи 2, поддерживающей груз 3, вверх к опорной конструкции 4 (фиг. 1 и 2); позиционирование и швартовка баржи 2 между опор 20 опорной конструкции 4 так, чтобы груз 3

находился расстоянии Ό1 около 1-2 м от опорной конструкции 4 (фиг. 3 и 12);

первоначальное быстрое соединение груза 3 с опорной конструкцией 4, для передачи изменяющегося процента нагрузки, предпочтительно достаточной, чтобы исключить любое движение груза 3 относительно опорной конструкции 4; в неограничивающем примере, описанном и показанном в данном документе, процент груза, переносимого на данном этапе, находится в диапазоне между 30 и 50% (фиг. 4 и 13);

частичный перенос груза от 30/50 до 75% (фиг. 5 и 14);

быстрый перенос 100% груза и отсоединение баржи 2 от груза 3 на расстояние Ό2, составляющее

- 6 029878

по меньшей мере 1-2 м между баржей 2 и грузом 3 (фиг. 6 и 15);

перемещение баржи 2 полностью из-под опорной конструкции 4 (как показано пунктирными линиями на фиг. 7).

Этап частичного переноса груза (от 30/50 до 75%) является необязательным.

Фактически, груз может быть, по существу, перенесен в два этапа: этап быстрого соединения, в котором переносится изменяющийся процент груза, чтобы исключить любое движение груза 3 относительно опорной конструкции 4; и этап переноса всего груза.

Более конкретно, баржа 2 перемещается к опорной конструкции 4 с помощью буксира. В неограничивающем примере, описанном в данном документе, фактически баржа 2 является несамоходной.

В варианте осуществления, который не показан, баржа 2 является самоходной.

Для регулировки положения баржи в процессе транспортировки некоторые из множества отсеков 28 на барже 2 полностью или частично заполняются водой. В неограничивающем примере, показанном на фиг. 2, по меньшей мере три носовых отсека 30 и один кормовой отсек 31 полностью или частично заполнены, чтобы обеспечить устойчивое положение баржи 2. Этап заполнения трех носовых отсеков 30 и одного кормового отсека 31 выполняется с помощью вспомогательного гидравлического контура.

После позиционирования между опорами 20 опорной конструкции 4 баржа 2 пришвартовывается к опорам 20 с помощью швартовочных канатов и возможно также с помощью обычно используемого средства сдерживания горизонтального движения (которое не показано), например упругих механических стыковочных элементов (поршней) или отбойных брусов ("причальных подушек").

Когда баржа позиционирована между опорами 20 опорной конструкции 4, баржа 2 должна быть погружена в водное пространство 6 так, чтобы концы 16 пилонов 14 груза 3 находились на расстоянии Ό1 около 1-2 м от концов 24 опорных элементов 23 опор 20 (фиг. 2 и 12).

При транспортировке, позиционировании и швартовке баржи забортные клапаны 36 туннелей 35а, 35Ь закрыты, и осадка Р баржи 2 составляет приблизительно 5,5 м, как показано на фиг. 12. Здесь и далее в данном документе, осадка Р, по существу, означает вертикальное расстояние между дном подводной части 18Ь корпуса баржи 2 и уровнем воды Ь (фиг. 2).

Обращаясь к фиг. 3, после того как баржа 2 пришвартована, нижние промежуточные отсеки 33 заполняют водой, и баржа 2 погружается в водное пространство 6, чтобы уменьшить расстояние Ό1 и привести концы 16 пилонов 14 груза 3 в контакт с концами 24 опорных элементов 23 опор 20 (фиг. 2).

Соединение груза является одним из наиболее важных этапов в способе переноса согласно настоящему изобретению и, вследствие этого, требующим чрезвычайно быстрого заполнения нижних промежуточных отсеков 33. В неограничивающем примере, описанном и показанном в данном документе, время приведения конца 16 каждого пилона 14 груза 3 в контакт с концом 24 соответствующего опорного элемента 23 опор 20 составляет порядка нескольких минут.

Более конкретно, нижние промежуточные отсеки 33 заполняются с помощью простого открытия забортных клапанов 36, расположенных ниже ватерлинии Ь.

Обращаясь к фиг. 4 и 13, к тому времени, когда груз соединен, нижние промежуточные отсеки 33 полностью заполнены, чтобы перенести часть груза 3 на опорную конструкцию 4 (фиг. 4). В показанном неограничивающем примере процент груза 3 переносимого на опорную конструкцию 4 на данном этапе, находится в диапазоне между 30 и 50%. Это обеспечивает устойчивую конфигурацию за счет устранения любого относительного перемещения между грузом 3 и опорной конструкцией 4.

На фиг. 4 и 13 конфигурации, забортные клапаны 36 туннелей 35а, 35Ь открыты и осадка Р баржи 2 составляет порядка 7,5 м (фиг. 13).

Обращаясь к фиг. 5 и 14, верхние промежуточные отсеки 32 заполняются гидравлическими насосами 38 (фиг. 10), забирающими воду из нижних промежуточных отсеков 33.

При заборе воды из нижних промежуточных отсеков 33 забортные клапаны 36 туннелей 35а, 35Ь закрыты и осадка Р баржи 2 остается неизменной порядка 7,5 м (фиг. 14).

В экстренном случае (например, внезапном изменении погодных условий) верхние промежуточные отсеки 32 могут быть быстро опорожнены путем открытия быстросливных клапанов 42 (фиг. 10). Это вызывает быстрое погружение баржи 2 и груз 3 переносится обратно на баржу 2.

Время, необходимое для заполнения верхних промежуточных отсеков 32, составляет в районе нескольких часов. Поскольку груз 3 уже соединен с опорной конструкцией 4, балластная вода перемещается гидравлическими насосами 38 (фиг. 10) из нижних промежуточных отсеков 33 в верхние промежуточные отсеки 32 в устойчивой, потенциально обратимой конфигурации.

Обращаясь к фиг. 6 и 15, после того как верхние промежуточные отсеки 32 заполнены, нижние промежуточные отсеки 33 могут быть частично заполнены для увеличения осадки Р баржи 2 и содействия в переносе от 50 до приблизительно 75% груза 3 на опорную конструкцию 4.

На данном этапе нижние промежуточные отсеки 32 могут быть частично заполнены с помощью вспомогательного гидравлического контура, если он обеспечен.

В данной конфигурации осадка Р баржи увеличивается до около 8,5 м, как показано на фиг. 15. По мере того как нижние промежуточные отсеки 33 заполняются, груз 3 начинает отсоединяться от баржи 2.

- 7 029878

Обращаясь к фиг. 7, нижние промежуточные отсеки 33 заполняются полностью, чтобы увеличить осадку Р баржи 2 до около 9,5 м, как показано на фиг. 16. Осадка Р должна быть увеличена, чтобы обеспечить расстояние Ό2 около 1-2 м между опорой 25 баржи 2 и поверхностью низа 10 палубы 8 груза 3. Расстояние Ό2 должно быть достаточным, чтобы позволить барже 2 покинуть положение переноса без касания груза 3.

Окончательное заполнение нижних промежуточных отсеков 33 выполняется быстро, в течение нескольких минут, таким образом предохраняя от столкновения, вызываемого волнами.

На данном этапе заполнение нижних промежуточных отсеков 33 обязательно требует открытия забортных клапанов 36.

Пунктирные линии на фиг. 7 показывают баржу 2, выходящую из положения переноса.

Понятно, что все этапы способа, описанного выше, могут содержать управляемое заполнение и опорожнение носовых отсеков 30 и кормовых отсеков 31 для регулировки осадки или просто положения баржи 2.

Очевидно, что могут быть внесены изменения в баржу и в систему и способ переноса груза с баржи на опорную конструкцию в водном пространстве, описанные в данном документе, которые, однако, не выходят за рамки объема прилагаемой формулы изобретения.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Баржа с изменяемой осадкой для переноса грузов в водном пространстве, имеющая ватерлинию (Ь), которая зависит от осадки, при этом баржа (2) содержит

корпус (18а);

подводную часть (18Ь) корпуса;

по меньшей мере один первый отсек (33), расположенный в корпусе (18а) и заполняемый по выбору для изменения осадки баржи (2);

по меньшей мере один забортный клапан (36), расположенный ниже ватерлинии (Ь) для заполнения первого отсека (33); и

управляющее устройство, выполненное с возможностью открытия по выбору забортного клапана (36) для заполнения первого отсека (33),

отличающаяся тем, что она содержит по меньшей мере один второй отсек (32), заполняемый по выбору и расположенный на более высоком уровне, чем первый отсек (33); и по меньшей мере один насос (38) для перемещения воды из первого отсека (33) во второй отсек (32).
2. Баржа по п.1, в которой забортный клапан (36) расположен вдоль подводной части (18Ь) корпуса.
3. Баржа по п. 1 или 2, в которой забортный клапан (36) является дроссельным клапаном.
4. Баржа по любому из предшествующих пунктов, в которой забортный клапан (36) является запорным клапаном.
5. Баржа по любому из предшествующих пунктов, в которой диаметр забортного клапана (36) составляет более 0,5 м, предпочтительно от 0,8 до 1,2 м.
6. Баржа по любому из предшествующих пунктов, в которой второй отсек (32) является смежным с первым отсеком (33) и предпочтительно находится над ним.
7. Баржа по любому из предшествующих пунктов, содержащая множество первых отсеков (33), соединенных друг с другом соединительными отверстиями.
8. Баржа по любому из пп.1-6, содержащая множество первых отсеков (33); и, по меньшей мере, первый туннель (35а), соединяющий водное пространство (6) по меньшей мере с одним первым отсеком (33) из множества первых отсеков (33); причем забортный клапан (36) сообщается по текучей среде с первым туннелем (35а).
9. Баржа по п.8, в которой первый отсек (33) соединен с первым туннелем (35а) предпочтительно посредством по меньшей мере одного питающего клапана (37).
10. Баржа по п.9, в которой управляющее устройство выполнено с возможностью открытия и закрытия по выбору питающего клапана (37).
11. Баржа по любому из пп.8-10, в которой первый туннель (35а) расположен на дне корпуса (18а), посередине вдоль оси корпуса (18а).
12. Баржа по любому из пп.8-11, содержащая второй туннель (35Ь), который сообщается с другим первым отсеком (33) из множества первых отсеков (33).
13. Баржа по п.12, в которой второй туннель (35Ь) перпендикулярен первому туннелю (35а).
14. Баржа по п.12 или 13, в которой второй туннель (35Ь) сообщается с первым туннелем (35а).
15. Баржа по любому из пп.8-14, содержащая множество носовых первых отсеков (30); множество кормовых первых отсеков (31) и множество нижних промежуточных первых отсеков (33), расположенных между кормовыми первыми отсеками (31) и носовыми первыми отсеками (30), при этом забортный клапан (36) расположен с возможностью заполнения по меньшей мере одного из нижних промежуточных первых отсеков (33).
16. Баржа по п.15, содержащая множество верхних промежуточных вторых отсеков (32), соединен- 8 029878

ных с нижними промежуточными первыми отсеками (33) посредством одного или более насосов (38).
17. Баржа по любому из предшествующих пунктов, в которой второй отсек (32) имеет по меньшей мере одно быстросливное устройство (42), соединяющее второй отсек (32) с наружной частью баржи (2).
18. Баржа по п.17, в которой быстросливное устройство содержит быстросливной клапан (42), выполненный с возможностью опорожнения второго отсека (32), когда быстросливной клапан (42) находится выше ватерлинии (Ь).
19. Система (1) для переноса грузов с баржи на опорную конструкцию в водном пространстве (6), при этом система содержит

груз (3);

баржу (2) с изменяемой осадкой по любому из предшествующих пунктов;

опорную конструкцию (4), опирающуюся на дно (5) в водном пространстве (6) и имеющую по меньшей мере один опорный элемент (23) с возможностью соединения с грузом (3).
20. Система по п.19, в которой груз (3) является, по меньшей мере, блоком палубы.
21. Система по п.19 или 20, в которой груз (3) содержит множество соединительных элементов (14), каждый из которых имеет опорную поверхность (17), при этом опорная поверхность (17) выполнена с возможностью взаимодействия с соответствующим опорным элементом (23) опорной конструкции (4).
22. Способ переноса грузов с баржи (2) по п.1 на опорную конструкцию (4), опирающуюся на дно (5) в водном пространстве (6) и имеющую по меньшей мере один опорный элемент (23) с возможностью соединения с грузом (3), при этом способ содержит этапы, на которых

перемещают груз (3), оборудованный по меньшей мере одним соединительным элементом (14), в положение переноса посредством баржи (2), поддерживающей груз (3);

увеличивают осадку баржи (2) посредством заполнения, по меньшей мере, первого отсека (33) таким образом, чтобы опустить груз (3), ввести соединительный элемент (14) груза (3) в контакт с опорным элементом (23) опорной конструкции (4) и полностью перенести груз (3) с баржи (2) на опорную конструкцию (4); причем этап увеличения осадки баржи (2) содержит этап, на котором открывают забортный клапан (36) для заполнения, по меньшей мере, первого отсека (33); и

перемещают баржу (2) из положения переноса,

причем способ отличается тем, что этап увеличения осадки баржи (2) содержит этапы, на которых заполняют, по меньшей мере, первый отсек (33);

откачивают воду из первого отсека (33) по меньшей мере в один второй отсек (32), расположенный на более высоком уровне, чем первый отсек (33).
23. Способ по п.22, в котором этап увеличения осадки баржи (2) также содержит этап, на котором повторно заполняют, по меньшей мере, первый отсек (33), после откачки воды из первого отсека (33) во второй отсек (32).
24. Способ по п.22 или 23, содержащий этап, на котором уменьшают осадку баржи (2) путем опорожнения второго отсека (32) посредством быстросливного устройства (42).
25. Способ по п.24, в котором этап опорожнения второго отсека (32) содержит этап, на котором открывают по меньшей мере один быстросливной клапан (42) второго отсека (32), когда быстросливной клапан (42) находится выше ватерлинии (Ь).

- 9 029878