SU1770522A1

SU1770522A1 - Ice-proof sea platform

Info

Publication number: SU1770522A1
Application number: SU894731040A
Authority: SU
Inventors: Fedor M Kovalev; Vladimir N Mishin; Nikolaj N Ryzhakov; Igor A Chipigiga
Original assignee: Vni Proektno Izyskatelskij I N
Priority date: 1989-08-22
Filing date: 1989-08-22
Publication date: 1992-10-23

Description

Изобретение относится к строительству гидротехнических сооружений для добычи нефти и газа и может быть использовано при проведении монтажно-демонтажных работ в акваториях, покрываемых льдом.The invention relates to the construction of hydraulic structures for oil and gas and can be used during installation and dismantling in water areas covered with ice.

Целью изобретения является упрощение монтажа и демонтажа с уменьшением при этом затрат за счет использования выталкивающей силы воды, а также повышения надежности сооружения.The aim of the invention is to simplify installation and dismantling while reducing costs by using the buoyancy of water, as well as improving the reliability of the structure.

На фиг.1 изображена морская ледостойкая платформа, общий вид в рабочем положении; на фиг.2 - схема опорной колонны, при подъеме верхнего строения; на фиг.З вертикальный разрез ледокольной секции на опорной колонне; на фиг.4 - сечение А-А на фиг.З: на фиг.5 - схема механизма вертикального перемещения; на фиг.6 - платформа в транспортном положении.Figure 1 shows the sea ice-resistant platform, a General view in the working position; figure 2 - diagram of the support columns, when lifting the upper structure; Fig. 3 is a vertical section of an icebreaking section on a support column; in Fig.4 is a section aa in Fig.Z: in Fig.5 is a diagram of the mechanism of vertical movement; figure 6 - platform in transport position.

Морская ледостойкая платформа включает опорный понтон 1, опорные колонны 2, верхнее строение 3, защитные ледокольные секции 4 в виде усеченных конусов и механизм вертикального перемещения 5, соединяющий верхнее строение с ледокольными секциями 4 (см.фиг, 1-2).The sea ice-resistant platform includes a support pontoon 1, support columns 2, the upper structure 3, protective icebreaking sections 4 in the form of truncated cones and a vertical movement mechanism 5 connecting the upper structure with the icebreaking sections 4 (see figure 1-2).

Ледокольная секция 4 (см.фиг.З) содержит втулку 6 с верхним и нижним бортами, установленную на опорной колонне с возможностью перемещения вдоль колонн без вращения или поворота вокруг вертикальной оси, которая своей внутренней поверхностью повторяет поверхность опорной колонны 2 (см.фиг.4). В случае, если сечение колонны 2 в плане имеет круглую форму, то могут быть предусмотрены, например, шлицы. На втулке 6 установлена водоизмещаемая часть 7 ледокольной сек1770522 А1 ции 4 с возможностью вращения вокруг вертикальной оси вследствие того, что взаимодействующие поверхности втулки 6 и водоизмещающей части 7 секции 4 образуют подшипник.The icebreaking section 4 (see Fig. 3) contains a sleeve 6 with upper and lower sides mounted on a support column with the ability to move along the columns without rotation or rotation around a vertical axis, which, with its inner surface, repeats the surface of the support column 2 (see Fig. 4). If the cross-section of the column 2 is circular in plan, then, for example, splines can be provided. A displacement part 7 of the icebreaking section 1770522 A1 of section 4 is mounted on the sleeve 6 with the possibility of rotation around the vertical axis due to the fact that the interacting surfaces of the sleeve 6 and the displacement part 7 of section 4 form a bearing.

Регулируемая плавучесть водоизмещающей части 7 секции 4 обеспечивается за счет подачи сжатого воздуха в полость водоизмещающей части 7 от компрессора (условно не показан), через воздуховод 8, а балластировка водоизмещающей части 7 через отверстия 9 в нижней части секции при отключении воздуховода 8.Adjustable buoyancy of the displacement part 7 of section 4 is ensured by supplying compressed air to the cavity of the displacement part 7 from the compressor (not shown conditionally) through the duct 8, and ballasting of the displacement part 7 through the holes 9 in the lower part of the section when the duct 8 is turned off.

Механизм вертикального перемещения 5 вдоль колонны 2 верхнего строения 3 и ледокольной секции 4 (см.фиг.2) включает полиспастную систему 10, параллельную оси колонны 2, ветви которой огибают блоки 11 полиспастов, размещенные с внешней стороны колонны 2.The mechanism of vertical movement 5 along the column 2 of the upper structure 3 and the icebreaking section 4 (see Fig. 2) includes a chain-link system 10 parallel to the axis of the column 2, the branches of which envelope the block 11 of the chain blocks located on the outside of the column 2.

Для передачи движения с ледокольной секции 4 на верхнее строение 3 через блоки 11 полиспаста на колонне установлена замкнутая цепь 12, ветви которой параллельны оси колонны 2 и огибают обводные звездочки 13, расположенные в верхней и нижней частях опорной колонны 2. На одной из ветвей цепи 12 закреплена обойма 6 секции 4. Верхняя звездочка 13 передает движение через храповый механизм 14 на барабан 15 для наматывания блоков 11 полиспаста, который снабжен храповым механизмом торможения 16.To transfer movement from the icebreaking section 4 to the upper structure 3 through the chain blocks 11, a closed circuit 12 is installed on the column, the branches of which are parallel to the axis of the column 2 and bend around the bypass stars 13 located in the upper and lower parts of the support column 2. On one of the branches of the chain 12 the clip 6 of section 4 is fixed. The upper sprocket 13 transmits the movement through the ratchet mechanism 14 to the drum 15 for winding the pulley blocks 11, which is equipped with a ratchet braking mechanism 16.

Верхнее строение 3 соединено с нижними блоками полиспастных систем 10 и совершает перемещение в вертикальном направлении при работе механизма 5 и, кроме того дополнительно снабжено механизмом 17 для фиксации верхнего строения 3 на опорной колонне 2, на случай аварийного обрыва, который выполнен по типу ловителя лифтовой системы, например, в виде подпружиненных клиньев, связанных с нижним блоков 11 полиспастной системы 10, и размещенных своей рабочей поверхностью в отверстиях для прохода опорных колонн 2.The upper structure 3 is connected to the lower blocks of the polyspast systems 10 and moves in the vertical direction during the operation of the mechanism 5 and, in addition, it is additionally equipped with a mechanism 17 for fixing the upper structure 3 on the support column 2, in case of an emergency break, which is made like an elevator system catcher , for example, in the form of spring-loaded wedges connected with the lower blocks 11 of the pulley system 10, and placed with their working surface in the holes for the passage of the support columns 2.

Работа основания морской ледостойкой платформы осуществляется следующим образом.The work of the base of the sea ice-resistant platform is as follows.

Платформа в транспортном положении (см.фиг.5) подводится к месту установки. Опорный понтон 1 заполнен воздухом; на нем непосредственно располагаются ледокольные секции 4. а над ними верхнее строение 3. В таком транспортном положении сооружение устойчиво, так как площадь понтона 1 велика, а центр тяжести по сравнению с длиной опорных колонн расположен достаточно низко.The platform in transport position (see figure 5) is brought to the installation site. The support pontoon 1 is filled with air; the ice-breaking sections 4 are directly located on it and the upper structure 3 is above them. In this transport position, the structure is stable, since the area of the pontoon 1 is large and the center of gravity is rather low compared to the length of the supporting columns.

Опорный понтон 1 балластируется и под действием силы тяжести спускается на дно водоема, а верхнее строение 3 и ледокольные секции 4 остаются в зоне водной поверхности, благодаря собственной плавучести. После достижения понтоном 1 дна водоема начинает осуществляться подъем верхнего строения 3 путем преобразования возвратно-поступательных движений ледокольной секции 4 в перемещение верхнего строения. Движение вверх осуществляется под действием выталкивающей силы воды, действующей на ледокольные секции 4, водоизмещающая часть 7 которых заполнена воздухом. При наличии нескольких опорных колонн 2 перемещение ледокольных секций 4 производится одновременно, и в одном направлении за счет поступления сжатого воздуха в ледокольные секции 4 из общей системы воздуховодов 8. Суммарная выталкивающая сила воды, действующая на секции 4, достаточна для перемещения верхнего строения 3 с использованием механической передачи и полиспастов 10 необходимой кратности. Поднимаясь вверх^ ледокольные секции 4 перемещают замкнутую приводную цепь 12, которая вращает звездочки 13. Звездочка 13, расположенная в верхней части колонны 2, передает движение через храповый механизм 14 на барабан 15, при вращении которого наматывается трос полиспаста 10. При этом происходит сокращение общей длины полиспаста 10, уменьшается расстояние между верхними и нижними блоками 11, а поскольку верхний блок 11 закреплен в верхней части колонны 2, а нижний - на верхнем строении 3, то верхнее строение 3 начинает подниматься. Движение продолжается до достижения секциями 4 поверхности воды, после чего воздуховоды 8 переключаются, и воздух, заполняющий водоизмещающие части 7 секций 4, выходит в атмосферу, а через отверстия 9 поступает морская вода, балластируя ледокольные секции 4. которые опускаются под воду. Причем обратное движение ледокольной секции 4 не вызывает обратного движения верхнего строения 3, так как оно фиксируется торможением барабана 15 при помощи механизма 16, препятствующего его вращению. Приводная цепь 12 под действием веса ледокольной секции 4, заполненной водой, движется в обратном направлении, но вращения при этом барабана не происходит вследствие того, что при вращении верхней звездочки 13 в обратную сторону механическая связь с барабаном прерывается храповым механизмом 14.The supporting pontoon 1 is ballasted and, under the action of gravity, descends to the bottom of the reservoir, and the upper structure 3 and the ice-breaking sections 4 remain in the zone of the water surface due to their own buoyancy. After the pontoon 1 reaches the bottom of the reservoir, the upper structure 3 begins to rise by converting the reciprocating movements of the icebreaking section 4 into the movement of the upper structure. The upward movement is carried out under the action of the buoyancy force of water acting on the ice-breaking sections 4, the displacement part 7 of which is filled with air. If there are several support columns 2, the movement of the icebreaking sections 4 is carried out simultaneously, and in one direction due to the supply of compressed air to the icebreaking sections 4 from the general duct system 8. The total buoyancy force acting on section 4 is sufficient to move the upper structure 3 using mechanical transmission and chain hoists 10 necessary multiplicity. Rising up ^ the icebreaking sections 4 move the closed drive chain 12, which rotates the sprockets 13. The sprocket 13, located in the upper part of the column 2, transmits the movement through the ratchet mechanism 14 to the drum 15, during rotation of which the tackle cable is wound 10. This reduces the total of the pulley 10, the distance between the upper and lower blocks 11 decreases, and since the upper block 11 is fixed in the upper part of the column 2, and the lower one on the upper structure 3, the upper structure 3 begins to rise. The movement continues until the sections 4 reach the water surface, after which the air ducts 8 are switched, and the air filling the displacement parts 7 of sections 4 is released into the atmosphere, and sea water enters through the openings 9, ballasting the icebreaking sections 4. which are lowered into the water. Moreover, the reverse movement of the icebreaking section 4 does not cause the reverse movement of the upper structure 3, since it is fixed by braking of the drum 15 by means of a mechanism 16 that prevents its rotation. The drive chain 12 under the influence of the weight of the ice-breaking section 4 filled with water, moves in the opposite direction, but the drum does not rotate due to the fact that when the upper sprocket 13 rotates in the opposite direction, the mechanical connection with the drum is interrupted by the ratchet mechanism 14.

бb

После движения ледокольной секции 4 нижнего положения (на уровне нижней звездочки 13), секция дебалластируется, то есть продувается сжатым воздухом от компрессора и снова всплывает вдоль колонныAfter the ice-breaker section 4 is moved to the lower position (at the level of the lower sprocket 13), the section is de-ballasted, that is, purged with compressed air from the compressor and again floats along the column

2. Таким образом, повторяются рабочие циклы до достижения верхним строением 3 необходимой высоты над поверхностью моря, и верхнее строение 3 закрепляется на опорных колоннах 2 любыми известными разъемными связями, которые обеспечивают надежную передачу усилий на колонны 2, например, болтами (не показано). Положение ледокольных секций 4 при эксплуатации: в межледовый период - ниже уровня водной поверхности (на верхней поверхности понтона 1), и в ледовый период - в зоне ледового воздействия - обеспечивается наложением связей на верхние звездочки 13, с которыми секции 4 связаны приводными цепями, а перевод секций 4 из положения ниже уровня воды в зону действия льда и обратно производится регулированием плавучести после освобождения верхних звездочек 13 от связей.2. Thus, the work cycles are repeated until the upper structure 3 reaches the required height above the sea surface, and the upper structure 3 is fixed to the support columns 2 by any known detachable connections that ensure reliable transmission of forces to the columns 2, for example, bolts (not shown). The position of the icebreaking sections 4 during operation: in the ice period, is below the level of the water surface (on the upper surface of the pontoon 1), and in the ice period - in the ice impact zone - is ensured by superimposing links on the upper sprockets 13, to which sections 4 are connected by drive chains, and sections 4 are moved from a position below the water level to the ice area and vice versa by adjusting buoyancy after releasing the upper stars 13 from the bonds.

Проведение работ по переведению платформы из рабочего положения в транспортное осуществляется также с использованием механической связи между ледокольными секциями 4 и верхним строением 3. Работа механизма вертикального перемещения 5 производится в обратном направлении, причем при рабочем ходе секции 4 вниз принудительно отключается храповый механизм,торможения 16 барабана 15, что позволяет барабану вращаться в обратном направлении. После, принудительного опускания частично продутой ледокольной секции 4 до поверхности опорного понтона 1 производится вывод из за цепления храпового механизма 14, что приводит к всплытию ледокольной секции. При опускании верхнего строения на воду продувается опорный понтон 1 и всплывает до положения на плаву, и на нем располагаются ледокольные секции 4 и под ними - верхнее строение 3.Work on the transfer of the platform from the working position to the transport is also carried out using mechanical communication between the icebreaking sections 4 and the upper structure 3. The vertical movement mechanism 5 is in the opposite direction, and when the section 4 is working downward, the ratchet mechanism is forcibly turned off, the brakes 16 of the drum 15, which allows the drum to rotate in the opposite direction. After the forced lowering of the partially blown icebreaking section 4 to the surface of the supporting pontoon 1, the ratchet mechanism 14 is withdrawn from engagement, which leads to the ascent of the icebreaking section. When lowering the upper structure to the water, the supporting pontoon 1 is blown and floats up to the afloat position, and ice-breaking sections 4 are located on it and under them the upper structure 3.

Claims

Claim

An ice-resistant sea platform, including a support pontoon, support columns, on which protective icebreaking sections are installed in the form of hollow truncated cones connected to the upper structure, a vertical movement mechanism, characterized in that in order to simplify the installation and dismantling of the platform while reducing energy costs due to the use of the buoyancy force of water, as well as increasing its reliability, it is equipped with a support pontoon, and each ice-breaking section is equipped with a sleeve with upper and lower sides connecting the support onna with an ice-breaking section with the possibility of vertical movement along the support column, the upper structure is connected to the ice-breaking sections made with adjustable buoyancy, using a vertical movement mechanism made in the form of a closed drive cable-block system connecting the upper part of the column with the upper structure and the supporting pontoon through the chain hoist a system whose blocks are installed on the upper structure, the support pontoon and the upper part of the support column, a ratchet drum placed on erhney portion of the support column, wherein the ends of the branches of a cable fixed to the upper and lower sides of the sleeve.

j

Figl