Устройство для швартовки судов преимущественно к морской стационарной платформе

 

Изобретение относится к оборудованию для швартовки судов. Устройство содержит стрелу, шарнирно закрепленную на платформе с возможностью поворота в вертикальной плоскости и в рабочем положении выступающую с упомянутой платформы над поверхностью воды. Стрела снабжена по меньшей мере двумя упорами, взаимодействующими с платформой через соответствующие сменные предохранительные элементы. В качестве предохранительных элементов используются, например, дорновые устройства. На стреле выполнены направляющие, в которых с возможностью вертикального перемещения установлен груз, выполненный в виде снабженной кранцами рамы. Последняя выполнена с возможностью ее фиксации в заданных положениях относительно стрелы. На стреле выполнены по меньшей мере два яруса площадок, снабженных трапами, сообщающими площадки между собой и с платформой. Устройство снабжено связанной с подвижной рамой трособлочной системой, привод которой установлен на платформе, средством для поворота платформы и устройством фиксации стрелы в нерабочем положении. Обеспечивается стоянка судов в мелкобитом льду при обеспечении сохранности швартового устройства при возможной нештатной швартовке судов и при экстремальном нагромождении льда перед причалом. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

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.

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.

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.

Недостатком известного швартовного устройства является то, что оно не рассчитано на эксплуатацию в условиях низких температур окружающего воздуха.

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.

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.

Однако это швартовное устройство, также как и вышерассмотренное, не предназначено для эксплуатации в условиях ледовой обстановки.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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).

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.

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.

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).

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.

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.

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.

Устройство для швартовки судов к морской стационарной платформе работает следующим образом.

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.

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.

В случае возможности нагромождения льда перед причалом стрелу 1 посредством трособлочной системы 19 поворачивают в нерабочее положение и фиксируют с помощью элементов 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.

Формула изобретения

1. Устройство для швартовки судов, преимущественно к морской стационарной платформе, содержащее стрелу, 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, отличающееся тем, что оно снабжено средством для поворота стрелы и устройством фиксации стрелы в нерабочем положении, а 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, причем на стреле выполнены направляющие, в которых с возможностью вертикального перемещения установлен груз, выполненный в виде рамы, на которой установлены кранцы, при этом стрела выполнена по меньшей мере с двумя ярусами площадок, снабженных трапами, сообщающими площадки между собой и с платформой, при этом рама выполнена с возможностью ее фиксации в заданных положениях относительно стрелы, а гибкий элемент представляет собой трос трособлочной системы, обеспечивающей вертикальное перемещение рамы с кранцем.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что упомянутая трособлочная система является средством для поворота стрелы.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено средствами для контроля за состоянием сменных предохранительных элементов, каждое из которых установлено между стрелой и платформой в месте расположения соответствующего предохранительного элемента.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено по меньшей мере двумя швартовыми тумбами, установленными на площадке одного из упомянутых ярусов площадок.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2