Усовершенствованная система освещения, устанавливаемая на поднятой конструкции

Система освещения может использоваться на буровых установках или для других работ, при которых могут использовать оборудование башенного/мачтового типа. Модульная система освещения, устанавливаемая на вышке, содержит совокупность осветительных устройств, причем каждое осветительное устройство конструктивно независимо от других осветительных устройств и отдельно прикреплено к верхней площадке вышки. Каждое осветительное устройство содержит: установочную стойку, простирающуюся над верхней площадкой; кронштейн, присоединяющий установочную стойку к верхней площадке; осветительный прибор, имеющий конструкционное соединение с установочной стойкой, содержащий один или большее количество фонарей. Технический результат - обеспечение модульного выполнения системы освещения и уменьшение веса за счет исключения общей рамы. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Данная заявка относится к системам освещения, а конкретнее к системам освещения, которые можно использовать для буровых работ.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Системы освещения для буровых установок и окружающей их площади представляют собой ответственные элементы для обеспечения непрерывной и безопасной работы буровых площадок. Чтобы обеспечить равномерное и эффективное освещение буровой площадки, системы освещения раньше устанавливали на самой высокой части буровой установки, также называемой «верхняя площадка буровой вышки». Системы освещения известного уровня техники, устанавливаемые на верхней площадке буровой вышки, разработанные для нефтедобывающих платформ, имеют несколько ограничений. Их конструкции сложны и разработаны для конкретных буровых установок или типов буровых установок. Как правило, когда они разработаны для конкретной буровой установки или конкретного типа буровых установок, конструкции систем освещения ограничены, и их нельзя приспособить для других применений.

[0003] Системы освещения известного уровня техники представляют собой неподвижные монолитные конструкции, которые, как правило, представляют собой системы, устанавливаемые на верхней площадке буровой вышки или на раме, с единственным размером и схемой, приспособленной для освещения и буровой установки одного типа. Поскольку они представляют собой единый конструкционный элемент, они тяжелы и, как правило, требуют кранов, а также несколько рабочих для установки, демонтажа и регулирования. Установка типичной системы освещения буровой установки, устанавливаемой на раме, может занимать от 6 часов до 12 часов. Кроме того, перед тем, как перемещать вышку для бурения, необходимо снять систему освещения — снова со всем необходимым оборудованием и персоналом — и такое же количество времени может занимать демонтаж. Эти многократные установки и демонтажи увеличивают время, необходимое между развертываниями буровой установки. По причине высоких затрат на работу буровой установки любая такая задержка крайне неэффективна для оператора буровой площадки. Эти факторы также увеличивают количество времени, которое необходимо тратить на техобслуживание этих систем, что также увеличивает угрозу безопасности.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0004] Описана усовершенствованная система освещения, устанавливаемая на поднятой конструкции. В дополнение к использованию на буровых установках, варианты реализации указанной системы можно использовать для различных работ, в том числе для бурения, добычи, нефтепереработки, участков гидравлического разрыва пласта, строительства и других промышленных применений, которые могут использовать оборудование башенного/мачтового типа. Усовершенствованную систему освещения, устанавливаемую на поднятой конструкции можно приспособить для верхней секции буровой установки любого вида или конструкции и можно установить на стойке или независимой системе крепления.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0005] Варианты реализации данного изобретения описаны со ссылкой на следующие фигуры. Одинаковые номера использованы на всех фигурах для обозначения одинаковых деталей и компонентов. Различные варианты реализации изобретения могут использовать элементы и/или компоненты, другие, чем проиллюстрированные в графических материалах, а некоторые элементы и/или компоненты могут отсутствовать в различных вариантах реализации изобретения. Элементы и/или компоненты на фигурах не обязательно приведены в масштабе.

[0006] Фиг. 1 иллюстрирует систему освещения, устанавливаемую на верхней площадке буровой вышки с рамным основанием известного уровня техники.

[0007] Фиг. 2 показывает трехмерную изометрическую проекцию трех вариантов реализации усовершенствованной системы освещения, устанавливаемой на поднятой конструкции, которые изображены относительно верхней площадки буровой вышки.

[0008] Фиг. 3 иллюстрирует вид в вертикальном разрезе трех вариантов реализации усовершенствованной системы освещения, устанавливаемой на поднятой конструкции, которые изображены относительно верхней площадки буровой вышки.

[0009] Фиг. 4A и 4B представляют собой увеличенные изображения двух вариантов реализации осветительного прибора и головки осветительного устройства усовершенствованной системы освещения, устанавливаемой на поднятой конструкции.

[00010] Фиг. 5 представляет собой увеличенное изображение осветительного прибора и головки осветительного устройства, иллюстрирующее различные положения осветительного прибора.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[00011] Фиг. 1 иллюстрирует систему 100 освещения известного уровня техники. Указанная система освещения известного уровня техники построена из единственной рамы 120, которая содержит несколько рамных фонарей 130. Рамные фонари 130 жестко закреплены на раме 120, и их нельзя регулировать или перемещать. Рама 120 содержит электрические соединения для фонарей. Раму 120 можно устанавливать на верхней площадке 110 или вершине буровой установки таким образом, чтобы площадь вокруг буровой установки освещалась во время работы.

[00012] Фиг. 2 показывает трехмерную изометрическую проекцию, а Фиг.3 показывает вид в вертикальном разрезе трех вариантов реализации усовершенствованной системы 200 освещения, устанавливаемой на поднятой конструкции, которые изображены относительно верхней площадки буровой вышки. Указанные варианты реализации системы 200 освещения можно устанавливать на верхней площадке буровой вышки или на других элементах рамной конструкции. Система 200 освещения имеет легкую конструкцию, и ее можно изготавливать с использованием металла любого типа, в том числе алюминия, стали, углеродного материала, горячего проката и т.п. Конструкция рамы может быть полой для уменьшения массы. Кроме того, система освещения модульная, что позволяет монтировать ее на месте без использования тяжелого оборудования, кранов, грузозахватных приспособлений, опор, тросов и т.п. Это уменьшает опасность несчастного случая, а также время и затраты, связанные с этим. В вариантах реализации изобретения конструкцию, устанавливаемую на стойках, могут установить два человека менее чем за один час. Систему можно приспособить для набора различных типов фонарей с различной яркостью и потреблением энергии, которые можно выбирать в зависимости от конкретного применения. Вариации типов фонарей могут включать устойчивые к возгоранию и светодиодные фонари.

[00013] Система 200 освещения модульная и монтируется с использованием нескольких самостоятельных элементов, которые могут быть выполнены в различных конструкциях. Три варианта реализации световой головки по Фиг. 2 и 3 показаны в I-образной форме 210, T-образной форме 220 и L-образной форме 230, но это не ограничение, и можно использовать другие конфигурации или модификации, отчасти благодаря модульной конструкции системы. Главной рамы или главной опорной конструкции нет, что позволяет использовать различные конфигурации и настройки.

[00014] Как показано на Фиг. 3, осветительные устройства 210, 220 и 230 могут содержать установочную стойку 240, кронштейн для верхнего рельса 242, кронштейн для нижнего рельса 244, головку 246 и осветительный прибор 248. Кронштейн для верхнего рельса 242 и кронштейн для нижнего рельса 244 можно использовать для крепления установочной стойки 240 фонаря к рельсам 205 верхней площадки буровой установки с помощью скоб или болтов U-образной формы, как показано на Фиг. 2. Скобы представляют собой скобы винтового типа, которые могут быть изготовлены из пластикового композитного материала. В другом варианте реализации изобретения установочная стойка 240 может быть приварена непосредственно к верхней площадке буровой установки или другой конструкции.

[00015] Осветительный прибор 248 имеет конструкционное и электрическое соединение с головкой 246, в которой расположена проводка, приспосабливаемой для любого осветительного прибора 248, который может быть закреплен на ней. Согласно Фиг. 4A и 4B, осветительный прибор 248 может быть прикреплен болтами к головке 246, но предпочтительно соединен с головкой с помощью крепления на основе штифтов. Штифты 250 могут быть съемными. После зацепления осветительного прибора 248 с головкой 246 таким образом, чтобы отверстия 252 для штифтов были выровнены, можно вставить один или большее количество штифтов 250, надежно соединяющих осветительный прибор 248 с головкой 246. Поскольку штифты 250 съемные, осветительный прибор 248 можно разъединить и снять с головки 246, удалив штифты 250. Осветительный прибор 248 и головка 246 предпочтительно выполнены таким образом, что осветительный прибор 248 можно соединить с головкой 246 лицом наружу (как показано на Фиг. 4A) или лицом внутрь (как показано на Фиг. 5). Это можно выполнить, выровняв отверстия 252 для штифтов по меньшей мере в первом положении или во втором положении. Осветительный прибор 248 можно установить в положение наружу для использования, а в положение внутрь для транспортировки. В зависимости от конструкции, могут быть предусмотрены более двух положений. Страховочные тросы, соединенные между осветительным прибором 248 и головкой 246, можно использовать в качестве резерва на случай выпадения или срезания штифтов 50 во время экстремальных погодных условий.

[00016] В системах освещения известного уровня техники, когда установлена квадратная рама, фонари также неподвижны и не могут перемещаться, поскольку они закреплены на раме в виде единого блока. В противоположность этому, в усовершенствованной системе освещения, устанавливаемой на поднятой конструкции каждый фонарь можно установить на самостоятельном основании и не нужно закреплять на главной раме. Снова согласно Фиг. 2 и 3, несколько осветительных устройств 210, 220 и 230 можно установить на верхней площадке буровой вышки в различных конфигурациях.

[00017] Соответственно, фонари можно по отдельности сдвигать вверх, вниз, влево или вправо. В зависимости от положения осветительного устройства 210, 220 или 230, если необходимо осветить большую площадь поверхности с конкретной стороны, фонари можно настроить и направить в этом направлении или стойку фонаря можно отрегулировать так, чтобы достигнуть оптимального освещения поверхности. Отдельные светодиодные лампы можно установить под таким углом, чтобы получить наибольшее количество света без рассеивания. В варианте реализации изобретения эффективные фонари позволяют системе освещения работать от 120 В или 240 В. Фонари могут быть выполнены в вариантах с регулятором яркости, солнечной батареей и/или датчиком. Эти факторы позволяют достигнуть более эффективного освещения по сравнению с системами освещения известного уровня техники.

[00018] Металлические страховочные сети также могут быть прикреплены к верхней площадке буровой вышки под осветительными устройствами 210, 220 и 230. В дополнение к своей модульной конструкции рамы, система 200 освещения может использовать согласованные размеры гаек и болтов, что делает возможной гибкость и взаимозаменяемость в проектировании ее конструкции и монтаже.

[00019] Модульное исполнение усовершенствованной системы освещения, устанавливаемой на поднятой конструкции, также позволяет выполнять ее обслуживание или регулирование в установленном и смонтированном состоянии. Имеется единственный кабель, соединяющий с источником питания, от верхней площадки буровой вышки до земли. В распределительной коробке 12 системы освещения использованы четвертьоборотные приводы Эпплтона. Кроме того, усовершенствованную систему освещения, устанавливаемую на поднятой конструкции, не нужно снимать или спускать вниз во время транспортировки или перемещения вышки для бурения или других конструкций, что возможно, поскольку шнуры можно разъединять, а не снимать, во время транспортировки. После завершения транспортировки шнуры можно соединить снова. Можно использовать другие элементы, такие как взрывобезопасный пульт управления на земле с силовыми переключателями. Как отмечено выше, по причине высоких затрат на работу буровой установки, уменьшение времени на установку и обслуживание, а также улучшение безопасности представляют собой значительные факторы, уменьшающие эксплуатационные затраты.

[00020] Множество модификаций и других вариантов реализации изобретения, кроме изложенных в данном документе, станут очевидными после изучения принципов, представленных в предшествующих описаниях и связанных с ними графических материалах. Таким образом, следует понимать, что системы и способы, описанные в данном документе, не ограничены конкретными описываемыми вариантами реализации изобретения, и что модификации и другие варианты реализации изобретения должны быть включены в объем приложенной формулы изобретения. Хотя в данном документе использованы определенные термины, они применяются в обычном и описательном смысле, а не в целях ограничения.

1. Модульная система освещения, устанавливаемая на вышке, содержащая:

совокупность осветительных устройств, причем каждое осветительное устройство конструктивно независимо от других осветительных устройств и отдельно прикреплено к верхней площадке вышки, каждое осветительное устройство содержит:

установочную стойку, простирающуюся над верхней площадкой;

кронштейн, присоединяющий установочную стойку к верхней площадке;

осветительный прибор, имеющий конструкционное соединение с установочной стойкой, содержащий один или большее количество фонарей.

2. Модульная система освещения по п. 1, дополнительно содержащая страховочные сети, соединенные с конструкцией.

3. Модульная система освещения по п. 1, отличающаяся тем, что осветительный прибор имеет конструкционное соединение с установочной стойкой с помощью одного или большего количества болтов.

4. Модульная система освещения по п. 1, отличающаяся тем, что осветительный прибор имеет конструкционное соединение с установочной стойкой с помощью одного или большего количества штифтов.

5. Модульная система освещения по п. 1, отличающаяся тем, что осветительный прибор имеет вспомогательное соединение с вышкой с помощью троса.

6. Модульная система освещения по п. 1, отличающаяся тем, что когда осветительный прибор находится в первом положении, один или большее количество фонарей осветительного прибора ориентированы по направлению от вышки.

7. Модульная система освещения по п. 6, отличающаяся тем, что когда осветительный прибор находится во втором положении, один или большее количество фонарей осветительного прибора ориентированы по направлению к вышке.

8. Модульная система освещения по п. 1, отличающаяся тем, что кронштейн приварен к вышке.

9. Модульная система освещения по п. 1, отличающаяся тем, что установочная стойка соединена с вышкой с помощью болтов U-образной формы.

10. Модульная система освещения по п. 1, в которой осветительный прибор может быть конструктивно соединен с головкой в первом или втором положении.

11. Способ освещения буровой площадки, включающий:

установку на вышке модульной системы освещения, содержащей совокупность конструктивно независимых осветительных устройств, каждое осветительное устройство отдельно прикреплено к верхней площадке вышки, модульная система освещения содержит:

установочную стойку, простирающуюся над верхней площадкой;

кронштейн, присоединяющий установочную стойку к верхней площадке;

осветительный прибор, имеющий конструкционное соединение с установочной стойкой, при этом осветительное устройство содержит один или несколько фонарей; а также

освещение буровой площадки с помощью совокупности фонарей.

12. Способ по п. 11, дополнительно содержащий индивидуальную настройку каждого из совокупности фонарей.

13. Способ по п. 11, в котором каждый из совокупностей фонарей расположен рядом с поручнем верхней площадки.

14. Буровая вышка, содержащая:

вышку;

верхнюю площадку в верхней части вышки, причем верхняя площадка включает поручень; а также

совокупность осветительных устройств, каждое из которых конструктивно независимо от других осветительных устройств и отдельно прикреплено к верхней площадке и содержит:

установочную стойку, простирающуюся над верхней площадкой;

кронштейн, присоединяющий установочную стойку к верхней площадке;

осветительный прибор, имеющий конструкционное соединение с установочной стойкой, при этом осветительный прибор содержит один или несколько фонарей.

15. Вышка по п. 14, в которой осветительный прибор может быть присоединен к установочной стойке в первом или втором положении.

16. Вышка по п. 15, в которой, когда осветительный прибор находится в первом положении, один или несколько фонарей осветительного прибора ориентированы в направлении от вышки.

17. Вышка по п. 16, в которой, когда осветительный прибор находится во втором положении, один или несколько фонарей осветительного прибора ориентированы в направлении вышки.