Устройство для защиты морского объекта от разрушения при движении ледяных полей

Полезная модель относится к устройствам для защиты морских объектов, например буровых установок морской разведки или добычи нефти, от воздействия дрейфующих ледяных полей.

Отличием является то, что устройство содержит защитный барьер, выполненный в виде плавающего на воде цилиндрического буя, закрепленного с помощью гибких цепей на фундаментной плите, установленной неподвижно на морском дне, и соединенного с помощью канатов и лебедочного механизма с морским объектом. При этом цилиндрический буй выполнен полым и герметичным и имеет на цилиндрической поверхности металлический шнек с углом наклона 30-35° относительно торцевой части буя.

Полезная модель относится к области нефтяной и газовой промышленности и может быть использована для защиты морских объектов, например, буровых установок морской разведки или добычи нефти, расположенных в мелководных зонах акваторий от воздействия дрейфующих ледяных полей.

Известно устройство для защиты морской опоры ото льда, содержащее балку, размещенную между боковыми ограничителями на опоре, заглубленную на дно акватории и демпфирующее приспособление, выполненное в виде гидроцилиндра, корпус которого шарнирно соединен с опорой. Балка установлена под острым углом к опоре и шарнирно закреплена одним концом на дне акватории, а другим шарнирно соединена со штоком гидроцилиндра (АС СССР 1587133, Е02В 15/02, 1990 г.).

Недостатками устройства является то, что процесс защиты морского сооружения очень сложен. Льдина разламывается за счет изменения наклонной части морской опоры и чем выше угол наклона, тем большее усилие требуется для разлома дрейфующего льда. Это ведет к необходимости усиления защищаемого сооружения, а также к неоправданному перерасходу материалов, кроме того наличие демпфирующего приспособления усложняет конструкцию.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для защиты буровых объектов от разрушения при движении ледяных полей, содержащее искусственно образованное препятствие на пути дрейфующих льдов. Оно имеет защитный барьер в виде регулируемых по высоте металлических щитов, установленных на дне водоема по периметру бурового объекта и закреплено на дне винтовыми сваями в грунте на глубину от 10 м и более в зависимости от плотности грунта, которые инициируют торошение дрейфующих льдов и образуют вокруг бурового объекта на грунте круговой торос - кольцевую стамуху (Свидетельство на полезную модель 79611, Е21В 33/035, 2006 г.).

Недостатком прототипа является недоучет активных течений. В таких зонах будет наибольшее неравномерное скопление ледяных элементов, которое приведет к опрокидыванию защитных барьеров или перемещению льда над ними.

Технической задачей предлагаемой полезной модели является уменьшение нагрузки ото льда морского нефтегазового сооружения в период ледохода.

Эта задача решается тем, что с помощью предлагаемого устройства разрушаются дрейфующие ледяные поля, концентрирующиеся в зонах активных течений.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где

на фиг.1 - показано устройство для защиты морского объекта от разрушения при движении ледяных полей, общий вид;

на фиг.2 - показан цилиндрический буй, вид сверху;

на фиг.3 - показана схема расположения устройств относительно морского объекта.

Устройство содержит защитный барьер выполненный в виде цилиндрического буя 1, закрепленного с помощью гибких цепей 2 на железобетонной фундаментной плите 3, установленный неподвижно на морском дне. Цилиндрический буй 1 соединен с помощью канатов 4 с лебедочным механизмом 5, установленном на морском объекте 6.

Цилиндрический буй 1 выполнен полым и герметичным, что обеспечивает возможность поворота его относительно оси (на чертеже не показано) и нахождения в рабочем состоянии на поверхности воды.

На цилиндрической поверхности буя 1 укреплен металлический шнек 7 под углом =30-35° относительно торцевой части буя, обеспечивая жесткость и увеличивая прочность цилиндрической стенки буя 1.

При этом соотношение диаметра (d) и длины (l) цилиндрической части буя 1 составляет преимущественно 1:(5-5,5).

Устройство работает следующим образом.

Для защиты морского объекта 6 устанавливается несколько защитных барьеров, состоящих из цилиндрических буев 1, при этом каждый из них располагается под разными углами относительно защищаемого морского объекта (см. фиг.3).

При движении дрейфующих ледяных полей льдины наплывают на полый и герметичный цилиндрический буй 1, который поворачивается относительно своей оси за счет гибких цепей 2, что обеспечивает его подход под льдину. Проходя над цилиндрическим буем 1 с металлическим шнеком 7 льдина разламывается на мелкие части.

Гибкие цепи 2 рассчитаны на натяжение при приливах и отливах. При отливах, когда цепи 2 ослабевают и большая часть буя 1 выходит над уровнем моря, необходимо с помощью канатов 4 и лебедочного механизма 5 погружать цилиндрический буй 1. Его высота не должна превышать 0,45-0,5 метра над уровнем моря, что необходимо для естественного надвигания льдин.

Конструкция полезной модели обеспечивает разрушение дрейфующих ледяных полей в мелководных зонах акваторий.

Выполнение металлического шнека 7 по углом =30-35° позволяет сделать борозды - насечки вдоль тела льдины, что способствует разрушению ледового элемента на мелкие части. А соотношение диаметра d и длины l цилиндрического буя 1:(5-5,5) позволяет разбить льдину значительной ширины.

Предлагаемое устройство обеспечивает возможность его демонтажа на любой стадии эксплуатации морского объекта, расположенного в зоне мелководья, например, в летний период, что позволяет обеспечить сохранность от агрессивного воздействия морской воды.

1. Устройство для защиты морского объекта от разрушения при движении ледяных полей, включающее защитный барьер, отличающееся тем, что защитный барьер выполнен в виде, по крайней мере, одного плавающего на воде цилиндрического буя, закрепленного с помощью гибких цепей на фундаментной плите, установленной неподвижно на морском дне, и соединенного с помощью канатов и лебедочного механизма с морским объектом, при этом цилиндрический буй выполнен полым и герметичным и имеет на цилиндрической поверхности металлический шнек с углом наклона 30-35° относительно торцевой части буя.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что соотношение диаметра и длины цилиндрической части буя составляет 1:(5-5,5).