Способ швартовки судна и устройство для осуществления этого способа
Изобретение относится как к способу, так и к устройству выполнения швартовки судна в заданной позиции на расстоянии от берега и с возможностью покидать место своей стоянки, а также с возможностью последующего возвращения на то же самое место. Швартовку выполняют при помощи, по существу, кольцеобразного швартовного элемента (6), который может быть поднят (4) и опущен (5) и вдоль периферической поверхности которого образован зазор (7), при этом указанный элемент может быть, соответственно, присоединен (I) к судну (1) и отсоединен (II) от него посредством соединительной части (9), расположенной ниже поверхности воды (8). После отсоединения и опускания швартовного элемента (6) обеспечивается возможность прохода судна (1) вместе с выступающей вниз нагрузкой (10), поддерживаемой судном (1), а также поворот указанного элемента вокруг, по существу, вертикальной воображаемой оси (11). Изобретение позволяет повысить эффективность и безопасность выполнения швартовных операций. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 9 ил.
Предложенное изобретение относится к способу швартовки судна в определенной позиции на удалении от берега и с возможностью покидания судном места указанной швартовки.
Для предотвращения перемещения плавучего объекта, а именно для удерживания плавучего объекта в определенной позиции, применяют системы динамического позиционирования (DP) и/или системы швартовки. К ограничению мобильности судна или, наоборот, к максимально возможному отклонению судна от точного местоположения предъявляют разные требования, которые зависят от назначения судна и глубины моря в данном месте.
Способность судна сохранять определенную позицию зависит от времени реагирования DP-системы для противостояния силам окружающей среды, вызванным ветром, волнами и течениями. Кроме того, в некоторых акваториях на судно могут действовать силы, обусловленные дрейфующим льдом. DP-система содержит устройства, создающие тягу, то есть движители, которые могут поворачиваться на 360° в горизонтальной плоскости, а также одну или несколько систем ориентации, обеспечивающих определение заданной позиции. Движительные устройства образуют результирующую силу, которая противодействует силам окружающей среды, обеспечивая сохранение точной позиции судна.
В некоторых рабочих зонах могут предъявляться ограничения по выбросу загрязняющих веществ. Уменьшение мощности, необходимой для удерживания судна в заданной позиции, увеличивает возможность снижения вредных выбросов.
Сложность, связанная со швартовкой судов, например, предназначенных для проведения буровых работ на морском дне, заключается в том, что некоторые ситуации могут потребовать открепления указанного судна в сравнительно короткий срок с использованием средств управления, чтобы покинуть заданную позицию, а по прошествии некоторого времени повторного присоединения к системе швартовки.
Дополнительная сложность заключается в том, что в определенных режимах эксплуатации применяют стальную трубу, так называемый «райзер», устанавливаемый между задвижкой трубопроводной арматуры на морском дне и судном. Подтягивание «райзера» перед его отсоединением занимает слишком много времени, поэтому необходимо, чтобы конструкция устройства обеспечивала отсоединение без необходимости подтягивания «райзера» к судну.
Таким образом, главная цель предложенного изобретения заключается, в первую очередь, в эффективном разрешении указанных и других проблем посредством простых и надежных средств.
Согласно одному аспекту указанной цели добиваются посредством способа, преимущественно отличающегося тем, что швартовку выполняют при помощи, по существу, кольцеобразного швартовного элемента, который может быть поднят и опущен и вдоль периферической поверхности которого образован зазор, при этом указанный элемент может быть, соответственно, присоединен к судну и отсоединен от судна посредством соединительной части, расположенной ниже поверхности воды, причем после отсоединения и опускания указанный элемент обеспечивает проход судна вместе с выступающей вниз нагрузкой, поддерживаемой судном, а также может быть повернут вокруг, по существу, вертикальной воображаемой оси.
Еще одна задача изобретения заключается в создании средств, обеспечивающих эффективное и безопасное выполнение предложенного способа.
Данные средства входят в состав устройства, которое преимущественно отличается тем, что содержит, по существу, кольцеобразный швартовный элемент, который может быть поднят и опущен и вдоль периферической поверхности которого образован зазор, причем указанный элемент имеет средства, обеспечивающие, соответственно, возможность его разъемного присоединения к указанному судну и отсоединения от него ниже поверхности воды и, следовательно, возможность поворота относительно судна вокруг, по существу, вертикальной воображаемой оси.
Далее приведено описание изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
на фиг. 1 представлен вид в перспективе изобретения в рабочем состоянии, присоединенного к днищу корпуса судна,
на фиг. 2 и 3 изображено изобретение в присоединенном и отсоединенном состояниях, соответственно, если смотреть под углом снизу,
на фиг. 4 представлен вид в перспективе отсоединенного швартовного элемента, если смотреть под углом сверху,
на фиг. 5 представлен вид в перспективе (если смотреть под углом сверху) соединительной части, которая отсоединена от судна, при этом с указанной частью соединен швартовный элемент,
на фиг. 6- 8 проиллюстрированы разные этапы перехода от присоединенного состояния к состоянию, в котором швартовный элемент и часть, присоединяемая к судну, отсоединены друг от друга, и
на фиг. 9 проиллюстрировано состояние, в котором швартовный элемент и соединительная часть, присоединяемая к судну, могут быть вновь присоединены к судну.
Способ выполнения надежной швартовки судна 1 в заданной позиции на расстоянии от берега 2 и с возможностью покидать данное место 3 швартовки предполагает, что швартовку выполняют при помощи швартовного элемента 6, который может быть поднят 4 и опущен 5 и который имеет зазор 7, выполненный вдоль периферической поверхности указанного элемента. Более того, швартовный элемент 6 выполнен с возможностью его присоединения (I) к судну 1 и отсоединения (II) от судна 1, соответственно, посредством соединительной части 9, расположенной ниже поверхности воды 8. Швартовный элемент 6 обеспечивает возможность прохода судна 1 с выступающей вниз нагрузкой 10 после отсоединения и опускания данного элемента, причем указанный швартовный элемент может поворачиваться относительно судна 1 вокруг, по существу, вертикальной воображаемой оси 11.
Согласно изобретению при необходимости выполнения подъема и опускания 4, 5 швартовного элемента 6 им управляют дистанционным образом, причем швартовку выполняют посредством цепей 13 или иных натяжных элементов, которые соединены с частью 12, заякоренной в морском дне. Более того, швартовный элемент 6, который может быть поднят или опущен под влиянием выталкивающей силы, съемным образом присоединен под судном 1 к шахте 14, выполненной в указанном судне для подъема и спуска оборудования, то есть в отверстии в судне, расположенном ниже поверхности воды, или в другой части данного судна. Предпочтительно применяют вакуумные средства 19, 20 крепления, которые работают при избыточном сдвиге. В соединительной части 9 расположен поворотный подшипник 15, выполненный с возможностью присоединения швартовного элемента 6.
Устройство 16, обеспечивающее осуществление способа швартовки судна 1 в заданной позиции на расстоянии А от берега 2 и обеспечивающее возможность покидания указанного места стоянки, содержит, по существу, кольцеобразный швартовный элемент 6, который может быть поднят и опущен 4, 5 и вдоль периферической поверхности которого образован зазор 7, при этом средства 19, 20 указанного элемента обеспечивают возможность, соответственно, его съемного присоединения к судну 1 и отсоединения от судна 1 ниже поверхности воды 8 и возможность его поворота относительно указанного судна вокруг, по существу, вертикальной воображаемой оси 11. Швартовный элемент 6 имеет корпус в форме подковы, в котором выполнен зазор в виде постоянно открытого отверстия 7 или отверстия, которое в определенных случаях может быть закрыто, при этом указанный элемент выполняет функцию швартовной бочки, которая может быть поднята в воде на заданный уровень 19. Более того, швартовный элемент 6 выполнен с возможностью соединения с подшипниковым узлом 9, который поддерживается судном 1 ниже поверхности воды 8 и содержит поворотный подшипник 15 для присоединяемого швартовного элемента 6, причем для запирания в подшипниковом узле 9 указанного элемента 6, который может быть присоединен к судну 1 и отрегулирован в зависимости от воздействий, обусловленных влиянием окружающей среды, предусмотрены запирающие средства 17, которые могут управляться дистанционным образом. Швартовный элемент 6 имеет цепи 13 или другие натяжные элементы, которые соединены с частью 12, заякоренной в морском дне, а также механизм 18 для работы с указанными цепями 13 и т.п., длина которых может быть отрегулирована, при этом указанный швартовный элемент заякорен с определенной ориентацией отверстия 7 и на определенном уровне 19 в воде посредством, например, указанных цепей 13 и т.п. Швартовный элемент 6 имеет регулируемые плавучесть и способность к погружению благодаря, соответственно, находящимся в нем воздушному баллону и емкости, которая может быть заполнена жидкостью, причем данную функцию также используют при регулировке уровня, главным образом, глубины погружения элемента 6.
Подводя итог, можно отметить, что изобретение обеспечивает возможность швартовки судна 1 ко дну моря при помощи отдельного устройства 16. Устройство имеет конструкцию, выполненную с возможностью адаптации судна для обеспечения минимальных возможных воздействий, обусловленных природными явлениями, и выполнения так называемого «маневрирования». Устройство имеет поворотную часть, обеспечивающую возможность выполнения указанного «маневрирования». С данной поворотной частью соединяют буй 6, несущий систему швартовки. Судно пришвартовано, когда все указанные части соединены вместе. В некоторых случаях устройство укомплектовано DP-системой, в других случаях DP-система входит в состав системы швартовки. Для обеспечения возможности отсоединения, например, когда установлен райзер 10, буй 6 выполнен с отверстием 7 для обеспечения возможности перемещения судна 1 из конкретного местоположения без подтягивания райзера 10 к судну 1.
Из приведенного выше описания понятны сущность и работа изобретения, которые проиллюстрированы на чертежах.
Разумеется, изобретение не ограничено описанными выше и проиллюстрированными на прилагаемых чертежах вариантами выполнения. Возможны модификации, особенно это касается типа разных деталей либо использования эквивалентного способа, не выходя за объем изобретения, который определен в формуле изобретения.
1. Способ выполнения швартовки судна (1) в заданной позиции на расстоянии от берега (2) и с возможностью покидать место (3) своей стоянки, отличающийся тем, что швартовку выполняют при помощи, по существу, кольцеобразного швартовного элемента (6), который может быть поднят (4) и опущен (5) и вдоль периферической поверхности которого образован зазор (7), при этом указанный элемент может быть присоединен (I) к судну и отсоединен (II) от судна, соответственно, посредством соединительной части (9), расположенной ниже поверхности воды (8), причем указанный швартовный элемент (6) после его отсоединения и опускания обеспечивает возможность прохода судна (1) вместе с выступающей вниз нагрузкой (10), поддерживаемой судном (1), и может поворачиваться вокруг, по существу, вертикальной воображаемой оси (11).
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что швартовным элементом (6) управляют дистанционно, а швартовку выполняют посредством цепей (13) или других натяжных элементов, которые соединены с частью (12), заякоренной в морском дне.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что швартовный элемент (6), который может быть поднят или опущен с помощью выталкивающей силы, присоединяют с возможностью отсоединения, предпочтительно посредством вакуума, к указанной соединительной части (9), которая может быть прикреплена снизу шахты (14) или другой части судна (1) и которая выполнена с поворотным подшипником (15), выполненным с возможностью соединения со швартовным элементом (6).
4. Устройство (16) для осуществления способа по любому из пп. 1-3 для выполнения швартовки судна (1) в заданной позиции на расстоянии (А) от берега (2) и с возможностью покидать место своей стоянки, отличающееся тем, что, по существу, кольцеобразный швартовный элемент (6), который может быть поднят и опущен (4, 5) и вдоль периферической поверхности которого образован зазор (7), выполнен со средствами (19, 20), обеспечивающими возможность его съемного присоединения к судну (1) и отсоединения от него, соответственно, ниже поверхности воды (8) и, тем самым, возможность его поворота относительно судна (1) вокруг, по существу, вертикальной воображаемой оси (11).
5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что швартовный элемент (6) имеет корпус, выполненный с зазором (7) в виде постоянного открытого отверстия, например корпус в виде подковы, или корпус, имеющий отверстие, которое может быть закрыто в определенных ситуациях.
6. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что швартовный элемент (6) выполнен с возможностью соединения с подшипниковым узлом (9), который поддерживается судном (1) ниже поверхности воды (8) и содержит поворотный подшипник (15) для присоединяемого швартовного элемента (6).
7. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что содержит запирающие средства (17), которые могут управляться дистанционно и выполнены с возможностью запирания швартовного элемента (6) в подшипниковом узле (9), который может быть присоединен к судну (1).
8. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что швартовный элемент (6) имеет цепи (13) или другие натяжные элементы, которые соединены с частью (12), заякоренной в морском дне, и механизм (18) для работы с указанными цепями (13) или другими натяжными элементами, длина которых может регулироваться.
9. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что швартовный элемент (6) выполнен с возможностью заякоривания с определенным направлением отверстия (7) посредством цепей (13) или других натяжных элементов.
10. Устройство по любому из пп. 4-9, отличающееся тем, что швартовный элемент (6) имеет регулируемые плавучесть и способность к погружению благодаря, соответственно, находящимся в нем воздушному баллону и емкости, которая может быть заполнена жидкостью.
