RU2603421C1

RU2603421C1 - Морская самоподъемная платформа

Info

Publication number: RU2603421C1
Application number: RU2015143939/11A
Authority: RU
Inventors: Иосиф Моисеевич Берхин; Александр Васильевич Попов; Александр Александрович Алисейчик; Виктор Федорович Ленский; Александр Николаевич Иванов; Константин Викторович Спиридонов
Original assignee: Акционерное общество "Центральное конструкторское бюро "Коралл"
Priority date: 2015-10-13
Filing date: 2015-10-13
Publication date: 2016-11-27

Abstract

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям и может быть использовано при создании морских буровых самоподъемных установок, предназначенных для эксплуатации в ледовых условиях. Морская самоподъемная платформа содержит корпус и три или более опорные колонны с шаговыми гидравлическими механизмами подъема и башмаками. Башмак и ледорез смонтированы с возможностью перемещения и фиксации относительно опорной колонны в необходимых положениях по высоте посредством установленных на них вертикальных кронштейнов. В верхних частях кронштейнов расположены управляемые замковые механизмы для фиксации ледореза на уровне ледовой ватерлинии и фиксации башмака на уровне, необходимом для расчетного заглубления опорной колонны в грунт. В корпусе ледореза выполнены ниши для прохода кронштейнов башмака. Кронштейны ледореза смещены относительно кронштейнов башмака по окружности. Каждая опорная колонна выполнена с дополнительными отверстиями для закрепления ледореза относительно последней. Достигается возможность расширения эксплуатационных возможностей платформы путем обеспечения возможности эксплуатации в тяжелых ледовых условиях при одновременном повышении надежности и безопасности. 5 з.п. ф-лы, 9 ил.

Description

Заявляемое изобретение относится к гидротехническим сооружениям, а именно к конструкциям морских самоподъемных платформ, и может быть использовано при создании морских буровых самоподъемных установок, предназначенных для эксплуатации в ледовых условиях.

Известна морская самоподъемная платформа (см. заявку ФРГ №102012000444 Α1, МПК В63В 21/50; В63В 35/44 от 2012 г. ), содержащая корпус и опорные колонны с механизмами подъема и башмаками, причем каждая из опорных колонн выполнена с возможностью взаимодействия с механизмом подъема и башмаком, а каждый из башмаков для обеспечения возможности его фиксации на различных высотах вдоль опорной колонны снабжен замковыми механизмами, позволяющими его фиксацию либо в корпусе, либо на опорной колонне.

Недостатками указанного известного аналога являются расположение замковых механизмов ниже уровня воды, что усложняет их конструкцию и затрудняет обслуживание, а также невозможность использования в ледовых условиях вследствие отсутствия ледоразрушающих устройств.

Известна также морская самоподъемная платформа (см. патент США №4602895, МПК Е02В 17/00 от 1983 г. - прототип), содержащая корпус и три или более опорные колонны с шаговыми гидравлическими механизмами подъема и башмаками, причем каждая из опорных колонн выполнена с отверстиями для взаимодействия с шаговым механизмом и снабжена коническим ледорезом.

Недостатком прототипа является невозможность его использования в тяжелых ледовых условиях вследствие отсутствия возможности перемещения башмаков вдоль опорных колонн и установки и фиксации их в произвольном положении по высоте опорной колонны, что необходимо для обеспечения требуемого заглубления опорной колонны в грунт.

Техническим результатом заявляемого изобретения является расширение эксплуатационных возможностей платформы путем обеспечения возможности эксплуатации в тяжелых ледовых условиях при одновременном повышении надежности и безопасности.

Это достигается в морской самоподъемной платформе, содержащей корпус и три или более опорные колонны с шаговыми гидравлическими механизмами подъема и башмаками, причем каждая из опорных колонн выполнена с отверстиями для взаимодействия с шаговым механизмом и снабжена коническим ледорезом, тем, что башмак и ледорез смонтированы с возможностью перемещения и фиксации относительно опорной колонны в необходимых положениях по высоте посредством установленных на них вертикальных кронштейнов, в верхних частях которых расположены управляемые замковые механизмы для фиксации ледореза на уровне ледовой ватерлинии и фиксации башмака на уровне, необходимом для расчетного заглубления опорной колонны в грунт, причем в корпусе ледореза выполнены ниши для прохода кронштейнов башмака, а кронштейны ледореза смещены относительно кронштейнов башмака по окружности, при этом каждая опорная колонна выполнена с дополнительными отверстиями для закрепления ледореза относительно последней.

Указанный технический результат также достигается тем, что кронштейны каждого башмака снабжены дополнительными замковыми механизмами для фиксации башмака и опирающегося на него ледореза относительно корпуса платформы при подъеме опорной колонны в транспортное положение и при транспортировке платформы.

Указанный технический результат также достигается тем, что для соединения ледореза с опорной колонной с обеспечением необходимой ледовой ватерлинии ледорез снабжен балластной системой.

Также указанный технический результат достигается тем, что для повышения надежности работы управляемые замковые механизмы снабжены пальцами, а кронштейны выполнены с соответствующими пальцам отверстиями, при этом для ввода/вывода пальцев в отверстия опорной колонны упомянутые пальцы смонтированы с возможностью осевого перемещения посредством гидравлических цилиндров двойного действия, причем соединение упомянутых цилиндров с пальцами выполнено быстроразъемным.

Кроме того, указанный технический результат достигается также тем, что для исключения самопроизвольного поворота опорной колонны, ледореза и башмака вокруг вертикальной оси поперечное сечение опорной колонны и всех контактирующих с ней поверхностей башмака, ледореза, элементов механизма подъема выполнено в форме многоугольника, например шестиугольника.

Также указанный технический результат достигается тем, что для возможности вертикального перемещения ледореза для разрушения льда посредством балластной системы для соединения опорной колонны с ледорезом отверстия в опорной колонне выполнены вытянутыми в вертикальном направлении.

На фиг. 1 изображена заявляемая морская самоподъемная платформа в положении на плаву с поднятыми опорными колоннами, вид сбоку;

на фиг. 2 - фрагмент А фиг. 1, представляющий собой увеличенное изображение в районе опорной колонны;

на фиг. 3 - фрагмент Б фиг. 2, представляющий собой увеличенное изображение в районе ниши корпуса;

на фиг. 4 - сечение В-В фиг. 2 для цилиндрической формы опорной колонны;

на фиг. 5 - сечение В-В фиг. 2 для шестигранной формы опорной колонны;

на фиг. 6 - часть заявляемой морской самоподъемной платформы в районе расположения опорной колонны в положении, при котором опорная колонна перемещена вниз относительно исходного положения на величину необходимого расчетного заглубления в грунт. При этом башмак отсоединен от корпуса и присоединен к опорной колонне;

на фиг. 7 - часть заявляемой морской самоподъемной платформы в районе расположения опорной колонны в положении, при котором опорная колонна заглублена в грунт, корпус приподнят над водой, ледорез находится на плаву и не присоединен к опорной колонне;

на фиг. 8 - часть заявляемой морской самоподъемной платформы в районе расположения опорной колонны в положении, при котором опорная колонна заглублена в грунт, корпус поднят над водой в рабочее положение, ледорез присоединен к опорной колонне и воспринимает ледовую нагрузку;

на фиг. 9 - фрагмент Г фиг. 8, представляющий собой увеличенное изображение дополнительных отверстий в опорной колонне.

Заявляемая морская самоподъемная платформа включает в себя корпус 1 и опорные колонны 2 с шаговыми гидравлическими механизмами подъема 3. Каждая опорная колонна 2 снабжена водоизмещающими башмаком 4 и ледорезом 5, которые удерживаются в верхнем положении в нише 6 корпуса 1 управляемыми верхними замковыми механизмами 8 с помощью кронштейнов 7 башмака 4. Каждый верхний замковый механизм 8 состоит из гидроцилиндра 9 и пальца 10. Ледорез 5 удерживается в транспортном положении в корпусе 1 за счет опирания на верхнюю поверхность башмака 4, при этом кронштейны 7 проходят сквозь ниши 11 ледореза 5.

Для закрепления в необходимой позиции вдоль опорной колонны 2 башмак 4 снабжен дополнительными съемными замковыми механизмами 12, присоединяемыми к кронштейнам 7, а ледорез 5 снабжен съемными замковыми механизмами 13, присоединяемыми к кронштейнам 14 ледореза 5. При этом кронштейны 14 ледореза 5 смещены относительно кронштейнов 7 башмака 4 по окружности (см. фиг. 4 и фиг. 5). Съемные замковые механизмы 12 башмака 4 состоят из съемных корпусов 15, гидроцилиндров 16 и пальцев 17. Съемные замковые механизмы 13 ледореза 5 состоят из съемных корпусов 18, гидроцилиндров 19 и пальцев 20. Съемные корпуса 15 и 18 и штоки гидроцилиндров 16 и 19 имеют быстроразъемные соединения 21 с кронштейнами 7 и 14 и пальцами 17 и 20. Для соединения башмака 4 с опорной колонной 2 при помощи пальцев 17 используются три ряда отверстий 22 в опорной колонне 2, которые также используются при работе механизмов подъема 3. Для соединения ледореза 5 с опорной колонной 2 при помощи пальцев 20 используются три ряда дополнительных отверстий 23 в опорной колонне 2, которые, для облегчения стыковки находящегося на плаву ледореза 5, выполнены вытянутыми в вертикальном направлении (см. фиг. 9). Для исключения самопроизвольного поворота опорной колонны 2, ледореза 5 и башмака 4 вокруг вертикальной оси поперечное сечение опорной колонны 2 и всех контактирующих с ней поверхностей башмака 4, ледореза 5, элементов механизма подъема 3 выполнено в форме многоугольника, например шестиугольника.

Также для облегчения стыковки с опорной колонной 2 ледорез 5 оснащен балластной системой 24, которая позволяет регулировать положение ледореза 5 по высоте опорной колонны 2 при нахождении ледореза 5 на плаву.

При перегоне морской самоподъемной платформы все опорные колонны 2 находятся в крайнем верхнем положении и зафиксированы в корпусе 1 шаговыми гидравлическими механизмами подъема 3. Башмак 4 и ледорез 5 каждой опорной колонны 2 размещаются в нише 6, закрепленные верхними замковыми механизмами 8. При этом штоки гидроцилиндров 9 выдвинуты и пальцы 10 удерживают кронштейны 7 башмака 4 в корпусе 1. Съемные замковые механизмы 12 и 13 присоединены к кронштейнам 7 и 14 башмака 4 и ледореза 5, при этом штоки гидроцилиндров 16 и 19 втянуты и пальцы 17 и 20 не входят в отверстия 22 и 23 опорной колонны 2.

При постановке морской самоподъемной платформы на точку эксплуатации каждая опорная колонна 2 перемещается вниз при помощи шагового гидравлического механизма подъема 3 на величину необходимого расчетного заглубления в грунт. Затем башмак 4 фиксируют на опорной колонне 2 при помощи съемных замковых механизмов 12, штоки гидроцилиндров 16 выдвигаются и пальцы 17 входят в отверстия 22 опорной колонны 2. После этого съемные замковые механизмы 12 отсоединяются от кронштейнов 7 и пальцев 17 и снимаются. После фиксации башмака 4 на опорной колонне 2 штоки гидроцилиндров 9 втягиваются и пальцы 10 выходят из верхних отверстий кронштейнов 7.

После этого продолжается перемещение опорных колонн 2 с башмаками 4 и ледорезами 5 вниз при помощи шаговых гидравлических механизмов подъема 3. В процессе перемещения ледорезы 5 остаются на плаву, на уровне воды, при этом кронштейны 7 башмаков 4 выходят из ниш 11 ледорезов 5. По достижении башмаками 4 дна либо при небольшом их заглублении может быть выполнен подъем корпуса 1 из воды для дальнейшего задавливания опорных колонн 2 в грунт. После заглубления опорных колонн 2 с башмаками 4 в грунт на необходимую расчетную величину производят балластировку ледорезов 5 с помощью балластной системы 24 таким образом, чтобы пальцы 20 съемных замковых механизмов 13 оказались напротив отверстий 23 в опорных колоннах 2. После балластировки ледорезы 5 фиксируются на опорных колоннах 2 при помощи замковых механизмов 13, штоки гидроцилиндров 19 выдвигаются и пальцы 20 входят в отверстия 23 опорных колонн 2. После этого съемные замковые механизмы 13 отсоединяются от кронштейнов 14 и пальцев 20 и снимаются.

После заглубления опорных колонн 2 с башмаками 4 в грунт на необходимую расчетную величину и закрепления ледорезов 5 на уровне воды производится подъем корпуса 1 при помощи шаговых гидравлических механизмов подъема 3 в рабочее положение.

Снятие морской самоподъемной платформы с точки эксплуатации производится в обратном порядке.

Технико-экономическими преимуществами заявляемого изобретения является расширение эксплуатационных возможностей путем обеспечения возможности работы морской самоподъемной платформы в тяжелых ледовых условиях при различных величинах глубины постановки, клиренса и заглубления опорных колонн на грунтах различной несущей способности. Это достигается за счет независимого вертикального перемещения башмака и ледореза и фиксации их на различной высоте вдоль опорной колонны платформы, при этом замковые механизмы, обеспечивающие фиксацию, устанавливаются выше уровня воды, что значительно облегчает их эксплуатацию.

Claims

1. Морская самоподъемная платформа, содержащая корпус и три или более опорные колонны с шаговыми гидравлическими механизмами подъема и башмаками, причем каждая из опорных колонн выполнена с отверстиями для взаимодействия с шаговым механизмом и снабжена коническим ледорезом, отличающаяся тем, что башмак и ледорез смонтированы с возможностью перемещения и фиксации относительно опорной колонны в необходимых положениях по высоте посредством установленных на них вертикальных кронштейнов, в верхних частях которых расположены управляемые замковые механизмы для фиксации ледореза на уровне ледовой ватерлинии и фиксации башмака на уровне, необходимом для расчетного заглубления опорной колонны в грунт, причем в корпусе ледореза предусмотрены ниши для прохода кронштейнов башмака, а кронштейны ледореза смещены относительно кронштейнов башмака по окружности, при этом каждая опорная колонна выполнена с дополнительными отверстиями для закрепления ледореза относительно последней.

2. Морская самоподъемная платформа по п.1, отличающаяся тем, что кронштейны каждого башмака снабжены дополнительными замковыми механизмами для фиксации башмака и опирающегося на него ледореза относительно корпуса платформы при подъеме опорной колонны в транспортное положение и при транспортировке установки.

3. Морская самоподъемная платформа по п.1, отличающаяся тем, что для соединения ледореза с опорной колонной с обеспечением необходимой ледовой ватерлинии ледорез снабжен балластной системой.

4. Морская самоподъемная платформа по п.1, отличающаяся тем, что для повышения надежности работы управляемые замковые механизмы снабжены пальцами, а кронштейны выполнены с соответствующими пальцам отверстиями, при этом для ввода/вывода пальцев в отверстия опорной колонны упомянутые пальцы смонтированы с возможностью осевого перемещения посредством гидравлических цилиндров двойного действия, причем соединение упомянутых цилиндров с пальцами выполнено быстроразъемным.

5. Морская самоподъемная платформа по п.1, отличающаяся тем, что для исключения самопроизвольного поворота опорной колонны, ледореза и башмака вокруг вертикальной оси поперечное сечение опорной колонны и всех контактирующих с ней поверхностей башмака, ледореза, элементов механизма подъема выполнено в форме многоугольника, например шестиугольника.

6. Морская самоподъемная платформа по п.1, отличающаяся тем, что для возможности вертикального перемещения ледореза для разрушения льда посредством балластной системы для соединения опорной колонны с ледорезом отверстия в опорной колонне выполнены вытянутыми в вертикальном направлении.