RU2118599C1

RU2118599C1 - Device for mooring ships mainly to sea stationary platform

Info

Publication number: RU2118599C1
Application number: RU97101145/28A
Authority: RU
Inventors: Ю.А. Бердинских; П.М. Кожевников; О.А. Проценко; Л.С. Сальников; В.А. Тружеников
Original assignee: Конструкторское бюро специального машиностроения
Priority date: 1997-01-24
Filing date: 1997-01-24
Publication date: 1998-09-10

Abstract

FIELD: mooring device. SUBSTANCE: device includes derrick articulated on platform for turning in vertical plane and projecting from platform above water surface in working position. Derrick is provided with at least two stops engageable with platform through respective changeable protective members, for example, mandrels. Derrick is provided with guide where weight is placed for vertical motion. Weight is made in form of frame fitted with fenders. Frame may be fixed in preset positions relative to derrick. Derrick has at least two tiers of flats provided with ladders which are used to connect flats relative to each other and to platform. Device is provided with rope-and-block system connected with movable frame; drive of this system is mounted on platform. Device is also provided with unit for turning the platform and unit for locking the derrick in non-working position. Device may be used for mooring ships in ice brush and in stranded hummock. EFFECT: enhanced reliability. 4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к оборудованию для швартовки судов и может быть использовано в качестве устройства для швартовки, располагаемого на портовых, береговых или других неподвижных водных сооружениях. The invention relates to equipment for the mooring of ships and can be used as a device for mooring, located on port, coastal or other fixed water structures.

Расширение работ по поиску и добыче полезных ископаемых в морских районах обуславливает необходимость создания швартовых устройств, работающих в районах умеренно-холодного климата с образованием ледовых полей. В подобных рабочих условиях к швартовным устройствам наряду с требованием обеспечения стоянки судна в мелкобитном льду предъявляется, в частности, требование обеспечения сохранности швартовных устройств при экстремальном ледовом нагромождении перед причалом. The expansion of work on the search and mining of minerals in marine areas necessitates the creation of mooring devices operating in areas of temperate-cold climate with the formation of ice fields. In such operating conditions, mooring devices, along with the requirement to ensure that the ship is parked in shallow ice, are presented, in particular, the requirement to ensure the safety of mooring devices during extreme ice piling in front of the berth.

Известна система для швартовки судов к конструкции, закрепленной на морском дне, содержащая подвижное устройство, соединяющее судно с упомянутой конструкцией (патент США N 4611550, МКИ⁴ B 63 B 21/00, 1986 г). Известное устройство содержит коромысло, подвижно связанное с палубой судна поворотными элементами, обеспечивающими возможность поворота судна отдельно от подвижного соединительного устройства.A known system for mooring vessels to a structure mounted on the seabed, containing a movable device connecting the vessel with the aforementioned design (US patent N 4611550, MKI ⁴ B 63 B 21/00, 1986). The known device contains a beam, movably connected to the deck of the vessel with rotary elements, providing the ability to rotate the vessel separately from the movable connecting device.

Недостатком известного швартовного устройства является то, что оно не рассчитано на эксплуатацию в условиях низких температур окружающего воздуха. A disadvantage of the known mooring device is that it is not designed to operate in conditions of low ambient temperatures.

Также известна система для швартовки судов по патенту США N 4567843 (кл. B 63 B 21/00, 1986 г.), содержащая плавающую на поверхности воды емкость с рычажной конструкцией, поворачивающуюся вокруг горизонтальной оси. Рычажная конструкция присоединена к верхнему концу соединительного устройства, проходящего вертикально вверх от мертвого якоря. Относительно соединительного устройства рычажная конструкция может колебаться, поворачиваясь вокруг вертикальной оси. Also known is a ship mooring system according to US Pat. No. 4,567,843 (class B 63 B 21/00, 1986), comprising a vessel with a lever structure floating on a water surface and rotating around a horizontal axis. The lever structure is attached to the upper end of the connecting device extending vertically upward from the dead anchor. With respect to the connecting device, the linkage structure may oscillate, turning around a vertical axis.

Соединительное устройство подвергается растягивающему напряжению за счет плавучего тела, стремящегося удержать это устройство в направленном вверх положении. Система содержит несколько проходящих в различных направлениях якорных цепей, прикрепленных к соединительному устройству. Цепи, зафиксированные на дне на расстоянии от соединительного устройства, воздействуют на него с силой, которая направлена в противоположную сторону от направления натяжения, создаваемого плавучим телом. The connecting device is subjected to tensile stress due to the floating body tending to hold this device in an upward direction. The system comprises several anchor chains extending in different directions attached to the connecting device. Chains fixed on the bottom at a distance from the connecting device act on it with a force that is directed in the opposite direction from the direction of tension created by the floating body.

Однако это швартовное устройство, также как и вышерассмотренное, не предназначено для эксплуатации в условиях ледовой обстановки. However, this mooring device, as well as the above, is not intended for operation in ice conditions.

Наиболее близким по совокупности признаков с заявленным изобретением является устройство по патенту США N 4817552, кл. B 63 B 21/04, 1989 г. Известное устройство содержит стрелу, установленную на основании стационарной платформы (причале) и выступающую с последнего над поверхностью воды. Стрела связана с длинным гибким элементом, проходящим вниз от стрелы и заканчивающимся под поверхностью воды. Упомянутый гибкий элемент несет груз, который находится под водой. На гибком элементе смонтирован удаленный на заданное расстояние кранец, вертикально перемещающийся относительно гибкого элемента вблизи поверхности. Кранец оборудован приспособлением, регулирующим его положение вдоль гибкого элемента. Когда гибкий элемент проходит от стрелы вниз по прямой линии, кранец удален от основания платформы на одно и то же неизменное расстояние. Когда швартующееся судно прижимает кранец к причалу, участок гибкого элемента между стрелой и кранцем занимают наклонное положение, а груз стремится вернуть гибкий элемент в вертикальное положение и оттолкнуть судно от причала, к которому оно швартуется. По одному из вариантов исполнения швартовного устройства оно оборудовано несколькими гибкими элементами, а кранец содержит вытянутое тело, которое направляется по этим элементам, при этом единый продолговатый груз воздействует на все гибкие элементы. The closest set of features with the claimed invention is a device according to US patent N 4817552, class. B 63 B 21/04, 1989. The known device comprises an arrow mounted on the base of a stationary platform (berth) and protruding from the latter above the surface of the water. The boom is associated with a long flexible element extending downward from the boom and ending under the surface of the water. The said flexible element carries a load that is under water. A fender mounted at a predetermined distance is mounted on a flexible element, which moves vertically relative to the flexible element near the surface. The fender is equipped with a device that regulates its position along the flexible element. When the flexible element passes from the boom down in a straight line, the fender is removed from the base of the platform at the same constant distance. When the mooring vessel presses the fender to the berth, the portion of the flexible element between the boom and the fender is inclined, and the cargo tends to return the flexible element to the vertical position and push the vessel away from the berth to which it is being moored. According to one embodiment of the mooring device, it is equipped with several flexible elements, and the fender contains an elongated body that is guided along these elements, while a single oblong load acts on all flexible elements.

Известное устройство, обеспечивая, в принципе, стоянку судна в мелкобитном льду, не обеспечивает сохранности швартовного устройства при экстремальном ледовом нагромождении перед причалом. Кроме того, не обеспечивается фиксированное положение судна относительно причала, что снижает безопасность перемещения людей и грузов с пришвартованного судна и обратно при ветре и волнении моря. The known device, providing, in principle, the parking of the vessel in shallow ice, does not ensure the safety of the mooring device in extreme ice piling in front of the berth. In addition, a fixed position of the vessel relative to the berth is not provided, which reduces the safety of the movement of people and goods from the moored vessel and back when the wind and sea waves.

Задача, решаемая изобретением, заключается в создании швартовного устройства, обеспечивающего стоянку судов в мелкобитном льду при обеспечении сохранности швартовного устройства при возможной нештатной швартовке судов и при экстремальном нагромождении льда перед причалом. The problem solved by the invention is to create a mooring device that provides for the mooring of ships in shallow ice while ensuring the safety of the mooring device with the possible emergency mooring of ships and with extreme ice piling in front of the berth.

Указанная задача решается тем, что устройство для швартовки судов, содержащее стрелку, установленную на платформе и выступающую с последней над поверхностью воды, длинный гибкий элемент, один конец которого через упомянутую стрелу связан с платформой, а другой - со свисающим грузом, и по меньшей мере один кранец, связанный с гибким элементом, и установленный с возможностью вертикального перемещения, согласно изобретению снабжено средством для поворота стрелы и устройством фиксации стрелы в нерабочем положении. Стрела шарнирно закреплена на платформе с возможностью поворота в вертикальной плоскости и снабжена по меньшей мере двумя упорами, взаимодействующими с платформой через соответствующие сменные предохранительные элементы. На стреле выполнены направляющие, в которых с возможностью вертикального перемещения установлен груз, выполненный в виде рамы, на которой установлены кранцы. Стрела выполнена по меньшей мере с двумя ярусами площадок, снабженных трапами, сообщающими площадки между собой и с платформой. Рама выполнена с возможностью ее фиксации в заданных положениях относительно стрелы. Гибкий элемент представляет собой трос трособлочной системы, обеспечивающей вертикальное перемещение рамы с кранцем. Оснащение швартовного устройства средством для поворота стрелы позволяет переводить ее в нерабочее положение и тем самым исключить возможность повреждения устройства при экстремальном нагромождении льда у причала. Наличие сменных предохранительных элементов, разрушение которых происходит при превышении расчетных нагрузок на швартовное устройство, позволяет исключить возможность повреждения последнего при случайных перегрузках, например, в случае нештатной швартовки судна. Вертикальное перемещение рамы с кранцем в направляющих стрелы с возможностью ее фиксации в заданном положении относительно стрелы позволяет обеспечить контакт кранца с судном при возможных изменениях осадки и горизонта воды. Оснащение швартовного устройства площадками и трапами позволяет обеспечить переход людей с судна на платформу и обратно, при этом наличие по меньшей мере двух ярусов площадок позволяет учесть возможные перемещения ошвартованного судна относительно платформы в вертикальной плоскости. This problem is solved in that the device for mooring ships, containing an arrow mounted on the platform and protruding from the latter above the surface of the water, a long flexible element, one end of which through the arrow is connected to the platform, and the other to the hanging load, and at least According to the invention, one fender connected with a flexible element and mounted with the possibility of vertical movement is equipped with a means for turning the boom and a device for fixing the boom in the inoperative position. The boom is pivotally mounted on the platform with the possibility of rotation in a vertical plane and is equipped with at least two stops that interact with the platform through the corresponding replaceable safety elements. Guides are made on the arrow, in which, with the possibility of vertical movement, a load is installed, made in the form of a frame on which fenders are mounted. The boom is made with at least two tiers of platforms equipped with ramps communicating the platforms with each other and with the platform. The frame is made with the possibility of its fixing in predetermined positions relative to the boom. The flexible element is a cable of a cable block system that provides vertical movement of the frame with a fender. Equipping the mooring device with a means for turning the boom allows you to translate it into an inoperative position and thereby exclude the possibility of damage to the device during extreme piling of ice at the berth. The presence of interchangeable safety elements, the destruction of which occurs when the calculated loads on the mooring device are exceeded, eliminates the possibility of damage to the latter during accidental overloads, for example, in the case of an emergency mooring of a vessel. Vertical movement of the frame with a fender in the boom guides with the possibility of its fixation in a predetermined position relative to the boom allows the fender to contact the vessel with possible changes in the draft and the water horizon. Equipping the mooring device with platforms and ladders allows for the transition of people from the vessel to the platform and vice versa, while the presence of at least two tiers of platforms allows for the possible movement of the moored vessel relative to the platform in the vertical plane.

Вместе с этим упомянутая трособлочная система является средством для поворота стрелы. Благодаря такому выполнению вертикальное перемещение рамы с кранцем и поворот стрелы могут осуществляться единым приводом. At the same time, the above-mentioned cable system is a means for turning the boom. Thanks to this embodiment, the vertical movement of the frame with a fender and the rotation of the boom can be carried out by a single drive.

Кроме того, устройство может быть снабжено средствами для контроля за состоянием смежных предохранительных элементов, каждое из которых может быть установлено между стрелой и платформой в место расположения соответствующего сменного предохранительного элемента. Наличие средств для контроля за состоянием съемных предохранительных элементов позволяет своевременно принимать решение о замене этих элементов и, тем самым, повысить надежность работы швартовного устройства в случае возможной нештатной швартовки судна. In addition, the device can be equipped with means for monitoring the status of adjacent safety elements, each of which can be installed between the boom and the platform at the location of the corresponding interchangeable safety element. The availability of funds for monitoring the condition of removable safety elements allows you to make a timely decision on the replacement of these elements and, thereby, increase the reliability of the mooring device in the event of a possible emergency mooring of the vessel.

Также устройство может быть снабжено по меньшей мере двумя швартовными тумбами, установленными на площадке одного из упомянутых ярусов площадок. Таким образом обеспечивается фиксированное положение судна относительно стрелы, что повышает безопасность перемещения людей и грузов с пришвартованного судна и обратно при ветре и волнении моря. The device may also be equipped with at least two mooring bollards installed on the site of one of the tiers of the sites. This ensures a fixed position of the vessel relative to the boom, which increases the safety of the movement of people and goods from the moored vessel and back when the wind and sea waves.

Технический результат использования изобретения состоит в том, что обеспечивается возможность стоянки судов в мелкобитном льду, а также сохранность швартовного устройства в случае нештатной швартовки судов и при экстремальном нагромождении льда перед причалом. При этом, в сравнении с известными швартовными устройствами, обеспечивается возможность более безопасного перемещения людей и грузов с ошвартованного судна на причал и обратно при любом возможном горизонте воды и при любой возможной загрузке судна. The technical result of the use of the invention lies in the fact that it is possible to park vessels in shallow ice, as well as the safety of the mooring device in case of emergency mooring of vessels and with extreme ice piling in front of the berth. At the same time, in comparison with the known mooring devices, it is possible to more safely move people and goods from the moored vessel to the berth and back at any possible water horizon and at any possible vessel loading.

На фиг. 1 схематически показан общий вид предлагаемого устройства для швартовки судов; на фиг. 2 - устройство для швартовки, вид в плане (трособлочная система условно не показана). In FIG. 1 schematically shows a General view of the proposed device for mooring; in FIG. 2 - device for mooring, view in plan (cable-block system is conventionally not shown).

Устройство для швартовки судов к морской стационарной платформе содержит стрелу 1, установленную посредством шарниров 2 на стационарной платформе 3 и в рабочем положении, выступающую с платформы над поверхностью воды. В варианте осуществления изобретения стрела 1 снабжена двумя сменными предохранительными элементами 4, взаимодействующими с платформой 3. В качестве предохранительных элементов используются, например, дорновые устройства. На выступающем над водой конце стрелы 1 выполнены направляющие 5, в которых с возможностью вертикального перемещения установлена рама 6 с кранцами 7, контактирующими с судном 8. Рама с кранцами, по существу, представляет собой отбойное устройство. В качестве амортизатора отбойного устройства могут быть использованы, например, резиновые цилиндрические амортизаторы торцевого сжатия или резиновые цилиндрические амортизаторы радиального сжатия. Для фиксации рамы (отбойного устройства) в заданных положениях относительно стрелы 1 предусмотрены устройства фиксации рамы, которые выполнены, например, в виде откидных упоров (на чертеже не показаны). Для исключения воздействия воды и плавающего льда стрела 1 на платформе 3 смонтирована таким образом, что отметка низа стрелы расположена ниже самого высокого горизонта воды (уровня моря) повторяемостью один раз в сто лет, а отметка крайнего нижнего положения рамы с кранцами расположена на заданной высоте над самым нижним горизонтом воды повторяемостью один раз в сто лет. A device for mooring vessels to an offshore stationary platform comprises an arrow 1 mounted by hinges 2 on the stationary platform 3 and in the working position, protruding from the platform above the surface of the water. In an embodiment of the invention, the boom 1 is provided with two interchangeable safety elements 4 interacting with the platform 3. For example, mandrel devices are used as safety elements. On the end of the boom protruding above the water 1, guides 5 are made, in which a frame 6 with fenders 7 in contact with the vessel 8 is mounted with vertical movement. The frame with fenders is essentially a fencing device. As the shock absorber of the jacking device, for example, rubber cylindrical shock absorbers of mechanical compression or rubber cylindrical shock absorbers of radial compression can be used. To fix the frame (fender) in predetermined positions relative to the boom 1, there are devices for fixing the frame, which are made, for example, in the form of folding stops (not shown). To exclude the effects of water and floating ice, boom 1 on platform 3 is mounted in such a way that the bottom of the boom is located below the highest water horizon (sea level) once every hundred years, and the mark of the lowest position of the frame with fenders is located at a predetermined height above the lowest horizon of water recurrence once every hundred years.

Между стрелой 1 и платформой 3 в местах расположения сменных предохранительных элементов (дорновых устройств) 4 установлены датчики 9 для контроля за состоянием этих элементов. В варианте осуществления изобретения датчики 9 представляют собой датчики перемещения, которые фиксируют величины линейных деформаций в предохранительных элементах путем замыкания (размыкания) соответствующего концевого выключателя (на чертеже не показаны), приводящего в действие, например, звуковой или световой сигнал, предупреждающий о необходимости отхода судна от причала. Between the boom 1 and the platform 3 at the locations of the replaceable safety elements (mandrel devices) 4, sensors 9 are installed to monitor the state of these elements. In an embodiment of the invention, the sensors 9 are displacement sensors that record the values of linear deformations in the safety elements by closing (opening) the corresponding limit switch (not shown in the drawing), which activates, for example, a sound or light signal warning of the need for the vessel to depart from the pier.

Для перехода людей с судна на платформу (на причал) и обратно стрела 1 оборудована трапами 10-12, площадками 13-15 и сходнями (на чертеже не показаны). В варианте осуществления изобретения опора выполнена с тремя ярусами площадок, что позволяет учесть относительно больше вертикальные перемещения ошвартованного судна. Площадки 14 среднего яруса оборудованы швартовными тумбами 16. Аналогичные тумбы установлены на платформе 3 (на чертеже на показаны). To transfer people from the vessel to the platform (to the pier) and back, boom 1 is equipped with ladders 10-12, platforms 13-15 and gangways (not shown in the drawing). In an embodiment of the invention, the support is made with three tiers of platforms, which makes it possible to take into account relatively more vertical movements of the moored vessel. Platforms 14 of the middle tier are equipped with mooring bollards 16. Similar bollards are installed on platform 3 (shown in the drawing).

На платформе 3 установлена банкетка 17, на которой жестко закреплен привод 18 трособлочной системы 19, обеспечивающей в варианте выполнения изобретения поворот стрелы 1, а также вертикальное перемещение рамы с кранцами. Конец троса 20 трособлочной системы пропущен через направляющий блок 21 и закреплен на кронштейне 22 рамы 6. A bench 17 is installed on the platform 3, on which the drive 18 of the cable-block system 19 is rigidly fixed, which, in an embodiment of the invention, ensures the rotation of the boom 1, as well as the vertical movement of the frame with fenders. The end of the cable 20 of the cable system is passed through the guide block 21 and mounted on the bracket 22 of the frame 6.

Для фиксации стрелы 1 в нерабочем (поднятом) положении на последней выполнены элементы зацепления 23, взаимодействующие с элементами зацепления 24, закрепленными на платформе 3. В варианте исполнения элемент зацепления 23 выполнен в виде крюка, а элемент зацепления 24 - в виде скалки. При необходимости швартовное устройство может быть снабжено аналогичным устройствами для фиксации стрелы в рабочем положении. To fix the boom 1 in the inoperative (raised) position, the latter has engagement elements 23 interacting with engagement elements 24 mounted on the platform 3. In the embodiment, the engagement element 23 is made in the form of a hook, and the engagement element 24 is in the form of a rolling pin. If necessary, the mooring device can be equipped with similar devices for fixing the boom in the working position.

Морская стационарная платформа со стороны каждого борта может быть оснащена одним, двумя или несколькими подобными устройствами, что обеспечивает возможность швартовки судов как кормой, так и лагом. В варианте осуществления изобретения в местах примыкания стрелы 1 к платформе 3 предусмотрены устройства для борьбы с обледенением, например, за счет прогрева. The stationary marine platform on the side of each side can be equipped with one, two or several similar devices, which makes it possible to moor ships with stern and log. In an embodiment of the invention, at the junction points of the boom 1 to the platform 3, anti-icing devices are provided, for example, by heating.

Устройство для швартовки судов к морской стационарной платформе работает следующим образом. A device for mooring ships to an offshore fixed platform works as follows.

После разъединения элементов 23, 24 стрелу 1 поворачивают под действием собственного веса посредством трособлочной системы 19 до контакта дорновых устройств 4 с опорными площадками (бортами) платформы 3. В зависимости от уровня моря и осадки судна раму 6 с кранцами 7 посредством трособлочной системы устанавливают по высоте таким образом, чтобы точка приложения нагрузки от навала судна располагалась между разнесенными по высоте амортизаторами отбойного устройства, и фиксируют положение рамы относительно стрелы 1. After the elements 23, 24 are disconnected, the boom 1 is turned under its own weight by means of a cable block system 19 until the mandrel devices 4 come in contact with the supporting platforms (sides) of the platform 3. Depending on the sea level and the draft of the vessel, the frame 6 with fenders 7 is set in height by means of a cable block system so that the point of application of the load from the bulk of the vessel was located between the shock-absorbing shock absorbers of the fender device, and the position of the frame relative to the boom 1 was fixed.

При подходе и швартовке судна 3 кранцы 7 смягчают удар судна о платформу. В случае, если нагрузка на швартовное устройство превышает расчетную, энергию удара поглощают дорновые устройства 4. Судно к платформе швартуют с помощью канатов и швартовных тумб 16, расположенных на площадках 14 и на платформе 3. When approaching and mooring the vessel 3 fenders 7 soften the impact of the vessel on the platform. If the load on the mooring device exceeds the calculated, the impact energy is absorbed by the mandrels 4. The vessel is moored to the platform using ropes and mooring bollards 16 located on platforms 14 and on platform 3.

В случае возможности нагромождения льда перед причалом стрелу 1 посредством трособлочной системы 19 поворачивают в нерабочее положение и фиксируют с помощью элементов 23, 24. If it is possible to pile ice in front of the berth, the boom 1 is turned into a non-working position by means of a cable block system 19 and is fixed using elements 23, 24.

Таким образом, благодаря особенности исполнения устройства для швартовки судов, изобретение обеспечивает при любых возможных изменениях осадки судов и горизонта воды стоянку судов в мелкобитном льду у неподвижных водных сооружений при одновременном обеспечении сохранности швартовного устройства при возможной нештатной швартовке судов и при экстремальном нагромождении льда перед причалом. Thus, due to the particular design of the device for mooring vessels, the invention provides for any possible changes in the draft of the vessels and the water horizon the mooring of ships in shallow ice near stationary water structures while ensuring the safety of the mooring device during possible emergency mooring of vessels and with extreme ice piling in front of the berth.

Claims

1. A device for mooring vessels, mainly to an offshore stationary platform, containing an arrow mounted on the platform and protruding from the latter above the surface of the water, a long flexible element, one end of which is connected via the arrow to the platform, and the other to the hanging load, and at least one fender connected with a flexible element and mounted with the possibility of vertical movement, characterized in that it is equipped with a means for turning the boom and a device for fixing the boom in the idle position, and and pivotally mounted on the platform with the possibility of rotation in the vertical plane and provided with at least two stops that interact with the platform through the corresponding removable safety elements, and on the arrow there are guides in which the load is made with the possibility of vertical movement, made in the form of a frame on which fenders are installed, while the boom is made with at least two tiers of platforms equipped with ladders communicating the platforms with each other and with the platform, while the frame is made on with the possibility of its fixation in predetermined positions relative to the boom, and the flexible element is a cable of a cable-block system providing vertical movement of the frame with a fender.

2. The device according to claim 1, characterized in that said cable-block system is a means for turning the boom.

3. The device according to claim 1, characterized in that it is equipped with means for monitoring the status of interchangeable safety elements, each of which is installed between the boom and the platform at the location of the corresponding safety element.

4. The device according to claim 1, characterized in that it is equipped with at least two mooring bollards installed on the site of one of the said tiers of sites.