RU173011U1 - NUCLEAR POWER SUPPLY SHIP - Google Patents
NUCLEAR POWER SUPPLY SHIP Download PDFInfo
- Publication number
- RU173011U1 RU173011U1 RU2016140622U RU2016140622U RU173011U1 RU 173011 U1 RU173011 U1 RU 173011U1 RU 2016140622 U RU2016140622 U RU 2016140622U RU 2016140622 U RU2016140622 U RU 2016140622U RU 173011 U1 RU173011 U1 RU 173011U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vessel
- power supply
- nuclear power
- supply vessel
- turret
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B21/00—Tying-up; Shifting, towing, or pushing equipment; Anchoring
- B63B21/50—Anchoring arrangements or methods for special vessels, e.g. for floating drilling platforms or dredgers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
- B63B35/44—Floating buildings, stores, drilling platforms, or workshops, e.g. carrying water-oil separating devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H21/00—Use of propulsion power plant or units on vessels
- B63H21/18—Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being powered by nuclear energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T70/00—Maritime or waterways transport
- Y02T70/50—Measures to reduce greenhouse gas emissions related to the propulsion system
Landscapes
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к судостроению, а именно к атомному судну энергоснабжения, представляющему собой плавучий атомный энергоблок, выполненный по традиционному архитектурно-конструктивному типу и оснащенный средствами удержания судна в заданной точке акватории и подводными средствами передачи энергии потребителям. Предпочтительно, судно также оснащено движительно-рулевым и опреснительным комплексами. Достигаемым техническим результатом является создание ПАТЭС с возможностью работы на открытой акватории, без ограничения по географическому местоположению, отвечающей повышенным требованиям аварийной безопасности.The utility model relates to shipbuilding, namely to a nuclear power supply vessel, which is a floating nuclear power unit, made according to the traditional architectural and constructive type and equipped with means for holding the vessel at a given point in the water area and underwater means for transmitting energy to consumers. Preferably, the vessel is also equipped with propulsion and desalination systems. Achievable technical result is the creation of FNPP with the ability to work in an open water area, without restriction on geographical location, which meets the high requirements for emergency safety.
Description
Полезная модель относится к судостроению, а именно к атомному судну энергоснабжения, которое может использоваться на открытой акватории вдали от берега для обеспечения энергией потребителей, расположенных как рядом, так на удалении от судна, на берегу, на воде и под водой, в частности подводных нефтегазодобывающих комплексов.The utility model relates to shipbuilding, namely to an atomic energy supply vessel, which can be used in the open water area offshore to provide energy to consumers located both nearby and at a distance from the vessel, on shore, on water and under water, in particular underwater oil and gas complexes.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND
Разработка плавучих атомных электростанций (ПАЭС) началась в середине 20 го века. Первой ПАЭС считается атомная баржа Sturgis, созданная в США в 1963 году для работы в зоне Панамского канала (см. Н. Honerlah, В. Hearty, Characterization of the nuclear barge Sturgis, WM'02 Conference, February 24-28, 2002, Tucson, AZ) во время Вьетнамской войны. В России в 1991-1994 годах, во время проведения Минатомом конкурса на лучший проект атомной станции малой мощности, были созданы такие проекты ПАЭС, как «Волнолом-3» с ядерной паропроизводящей установкой АБВ-67-01 (Атомная Блочная Водяная), плавучие АБВ-6, НИКА-12 и НИКА-50. И в 2006 году начались работы по созданию плавучего энергоблока (ПЭБ) для плавучей атомной теплоэлектростанции (ПАТЭС) проекта 20870. В 2010 году первый плавучий энергоблок атомной теплоэлектростанции «Академик Ломоносов» проекта 20870 был спущен на воду в Санкт-Петербурге на Балтийском заводе, где в настоящее время идут работы по его достройке, монтажу реактора, турбогенератора и другого энергетического оборудования.The development of floating nuclear power plants (PAES) began in the middle of the 20th century. The first nuclear power plant is considered the Sturgis nuclear barge, created in the USA in 1963 to operate in the Panama Canal zone (see N. Honerlah, B. Hearty, Characterization of the nuclear barge Sturgis, WM'02 Conference, February 24-28, 2002, Tucson , AZ) during the Vietnam War. In Russia, in 1991-1994, during the Minatom’s competition for the best design of a low-power nuclear plant, PAES projects such as Volnolom-3 with a nuclear steam generating plant ABV-67-01 (Atomnaya Block Water Station), floating ABVs were created -6, NIKA-12 and NIKA-50. And in 2006, work began on the creation of a floating power unit (PEM) for the floating nuclear power plant (FNPP) of project 20870. In 2010, the first floating power generating unit of the Akademik Lomonosov nuclear power plant of project 20870 was launched in St. Petersburg at the Baltic Plant, where Currently, work is underway on its completion, installation of a reactor, a turbogenerator and other power equipment.
Назначением ПАТЭС является снабжение электроэнергией и теплом удаленных, труднодоступных районов, по берегам морей или крупных рек, где сложно построить стационарные электростанции и куда дорого завозить органическое топливо. В России это, прежде всего, районы Крайнего Севера и Дальнего Востока, которые не охвачены единой энергетической системой и где большая часть земли покрыта вечной мерзлотой. Помимо выработки электроэнергии, предполагается также возможность использования ПАТЭС на основе ПЭБ со специализированным опреснительным комплексом для опреснения морской воды, что может быть особенно высоко востребовано в странах и регионах Африки, Азии и Европы с засушливым климатом. Таким образом, в мире существует потребность в создании и совершенствовании ПАТЭС.The purpose of the FNPP is to supply electricity and heat to remote, inaccessible areas, along the shores of the seas or large rivers, where it is difficult to build stationary power plants and where it is expensive to import fossil fuels. In Russia, these are, first of all, areas of the Far North and the Far East, which are not covered by a single energy system and where most of the land is covered by permafrost. In addition to generating electricity, it is also envisaged that it is possible to use FNPP based on PEB with a specialized desalination complex for desalination of sea water, which can be especially highly demanded in countries and regions of Africa, Asia and Europe with an arid climate. Thus, in the world there is a need for the creation and improvement of the FNPP.
Основой ПАТЭС проекта 20870 является ПЭБ, представляющий собой плавучее несамоходное сооружение, выполненное по традиционному архитектурно-конструктивному типу, которое подлежит буксировке к месту эксплуатации, являющемуся местом его постоянной стоянки. Известны также и другие варианты, например выполнение ПЭБ для ПАЭС согласно RU 2188466 С2 (опубликован 27.08.2002 г.) в виде несамоходного судна с упрощенными формами корпуса, с двойным бортом и двойным днищем, плоскими скосами носового и кормового отсеков для упрощения конструкции и повышения надежности ПАЭС. Кроме ПЭБ, в состав ПАТЭС входят объекты причальной и береговой инфраструктуры, создаваемые в месте постоянной стоянки ПЭБ и включающие в себя: гидротехнические причальные сооружения для установки, раскрепления и защиты ПЭБ от воздействия волн и льдов, а также береговые сооружения для приема и распределения электроэнергии и тепла потребителям. См., например, А. Никитин, Л. Андреев, Плавучие атомные электростанции, Доклад 2011. Объединение «Беллона» (опубликован 20.07.2015 г., доступен 01.08.2016 г. по адресу http://bellona.ru/publication/floatinq-npps-ru/), и «Реакторные установки КЛТ-40С для атомных станций малой мощности» (расширенная версия), буклет OA «ОКБМ АФРИКАНТОВ» (доступен 01.08.2016 г. http://www.okbm.nnov.ru/imaqes/pdf/klt-40s_extended_ru_web.pdf).The basis of the FNPP of project 20870 is the PEB, which is a floating non-self-propelled structure made in the traditional architectural and constructive type, which is subject to towing to the place of operation, which is the place of its permanent parking. Other options are also known, for example, the implementation of the PEB for PAES according to RU 2188466 C2 (published on August 27, 2002) in the form of a non-self-propelled vessel with simplified hull forms, with a double side and a double bottom, flat bevels of the bow and stern compartments to simplify the design and increase PAES reliability. In addition to the PEB, the FNPP includes berthing and coastal infrastructure facilities created at the permanent site of the PEB and including: hydraulic engineering berthing facilities for installing, unfastening and protecting the PSE from the effects of waves and ice, as well as coastal facilities for receiving and distributing electricity and heat to consumers. See, for example, A. Nikitin, L. Andreev, Floating Nuclear Power Plants, Report 2011. Bellona Association (published on July 20, 2015, available on August 1, 2016 at http://bellona.ru/publication/ floatinq-npps-ru /), and “KLT-40S Reactor Plants for Low-Power Nuclear Power Plants” (extended version), OA booklet “Afrikantov OKBM” (available on 08/01/2016 http://www.okbm.nnov.ru /imaqes/pdf/klt-40s_extended_ru_web.pdf).
К недостаткам вышеперечисленных известных ПАЭС, в частности ПАТЭС проекта 20870, можно отнести, прежде всего, существенные ограничения на географические районы их применения. ПАТЭС подлежит эксплуатации в месте постоянной стоянки ПЭБ на берегу моря или крупной реки, поэтому энергоблок способен обеспечивать энергией по существу только береговые и прибрежные объекты на относительно незначительном удалении от места стоянки. Как отмечалось выше, в месте постоянной стоянки ПЭБ возводятся необходимые сооружения причальной и береговой инфраструктуры, которые подлежат охране и обслуживанию в течение всего срока эксплуатации ПАТЭС. Строительство и обслуживание причальных и береговых сооружений обходится весьма дорого и составляет значительную часть затрат на создание и эксплуатацию ПАТЭС. Так, стоимость создания береговой и причальной гидротехнической инфраструктуры для размещения ПЭБ "Академик Ломоносов" в городе Певеке Чукотского автономного округа превышает 5 млрд руб. (см. http://tass.ru/ekonomika/1966371). Однако и дорогостоящие гидротехнические сооружения не обеспечивают ПЭБ достаточной защитой от экстремальных природных воздействий, таких как землетрясения и вызванные ими цунами. Поэтому место для постоянной стоянки ПЭБ выбирается весьма тщательно и эксплуатация ПАТЭС (как и береговых АЭС, что показала авария на АЭС Фукусима-1) в районах с высокой вероятностью землетрясений и цунами невозможна по соображениям безопасности.The disadvantages of the above-mentioned well-known PAES, in particular the FNPP of project 20870, include, first of all, significant restrictions on the geographical areas of their application. The FNPP is to be operated in the permanent parking area of the PEB on the shore of a sea or a large river; therefore, the power unit is able to provide essentially only coastal and coastal facilities with energy at a relatively small distance from the parking location. As noted above, in the permanent parking area of the PEB, the necessary berthing and coastal infrastructure facilities are being erected, which are subject to protection and maintenance during the entire operation of the FNPP. The construction and maintenance of berthing and onshore facilities is very expensive and accounts for a significant part of the costs of creating and operating the FNPP. So, the cost of creating a coastal and mooring hydrotechnical infrastructure to host the Akademik Lomonosov PEB in Pevek, Chukotka Autonomous Okrug, exceeds 5 billion rubles. (see http://tass.ru/ekonomika/1966371). However, expensive hydraulic structures do not provide PEB with sufficient protection against extreme environmental influences, such as earthquakes and tsunamis caused by them. Therefore, the place for permanent parking of the PEB is very carefully chosen and the operation of the FNPP (as well as the coastal nuclear power plants, as the accident at the Fukushima-1 nuclear power plant showed) in areas with a high probability of earthquakes and tsunamis is impossible for safety reasons.
Для увеличения безопасности прибрежных АЭС от землетрясений и цунами были предложены проекты создания ПАЭС на базе плавучих морских платформ по аналогии с морскими нефтяными платформами. См., например, David L. Chandler, Floating nuclear plants could ride out tsunamis, MIT News (опубл. 16.04.2014; http://news.mit.edu/2014/floating-nuclear-plants-could-ride-out-tsunamis-0416) и US 2014140466 A1 (опубл. 22.05.2014 г.). Такая платформа, содержащая энергоблок, подлежит буксировке и установке (якорному закреплению) в месте эксплуатации на открытой акватории.To increase the safety of coastal nuclear power plants from earthquakes and tsunamis, projects were proposed to create a PAES based on floating offshore platforms, similar to offshore oil platforms. See, for example, David L. Chandler, Floating nuclear plants could ride out tsunamis, MIT News (publ. 04/16/2014; http://news.mit.edu/2014/floating-nuclear-plants-could-ride-out -tsunamis-0416) and US 2014140466 A1 (publ. 05.22.2014). Such a platform containing a power unit must be towed and installed (anchored) in the place of operation in an open area.
Согласно оценке, установка подобной ПАЭС в нескольких километрах от берега обеспечит ее безопасность от землетрясений и цунами.According to estimates, the installation of such a NPP a few kilometers from the coast will ensure its safety from earthquakes and tsunamis.
Наконец, в последние годы перспективной сферой применения ПАЭС стало электроснабжение шельфовых объектов, таких как морские нефтяные платформы и подводные нефтегазодобывающие комплексы. В Китае, при технической поддержке России, началось проектирование первой ПАЭС, предназначенной для обслуживания шельфовых объектов, на базе плавучей морской платформы с реактором малой мощности ACPR50S (см. http://english.gov.cn/news/top_news/2016/04/22/content_281475332766245.htm и http://tass.ru/nauka/2584981).Finally, in recent years, a promising area of application for PAES has been the supply of electricity to offshore facilities such as offshore oil platforms and subsea oil and gas production complexes. In China, with the technical support of Russia, the design of the first PAES intended for servicing offshore facilities began on the basis of the floating offshore platform with a low power reactor ACPR50S (see http://english.gov.cn/news/top_news/2016/04/ 22 / content_281475332766245.htm and http://tass.ru/nauka/2584981).
Создание плавучих атомных станций, способных работать на открытой акватории, в значительной степени устранит существующие на данный момент ограничения на географические районы применения ПАЭС. Однако вышеперечисленные известные проекты ПАЭС на основе морских платформ представляет собой узкоспециализированные конструкции, постройкой которых могут заниматься далеко не все судостроительные заводы, специализирующиеся на постройке судов традиционного архитектурно-конструктивного типа. Строительство таких сооружений выполняется, как правило, в специализированных сухих или плавучих доках, поскольку их большие габариты исключают использование для этих целей, например, наклонных стапелей, широко применяемых при строительстве судов традиционного архитектурно-конструктивного типа. Так, высотные габариты платформы, которая описана в вышеупомянутой статье David L. Chandler «Floating nuclear plants could ride out tsunamis», обуславливают необходимость использования для ее постройки кранового оборудования высокой грузоподъемности, обеспечивающего возможность работы на большой высоте. Подобное специальное и дорогостоящее оборудование может быть недоступно на обычных судостроительных заводах. Кроме того, для размещения варианта платформы, описанного в US 2014140466, в месте стоянки необходима достаточно глубокая акватория, порядка 100 и более метров, т.к. это сооружение ориентировано вертикально, в отличие от судов с традиционным архитектурно-конструктивным типом. Таким образом, данная платформа не может быть установлена в мелководных районах, что накладывает новые ограничения на географические районы применения ПАЭС. Имеются также и технологические сложности с процессом постройки и сдачи в эксплуатацию ПАЭС на основе такого сооружения, в котором верхнее строение будет устанавливаться на нижний "поплавок" платформы на плаву, на месте последующей работы объекта. Наконец, на рассматриваемых платформах отсутствуют движительно-рулевые комплексы, поэтому на открытой акватории около платформы, возможно, потребуется организовать дежурство морского буксира для обеспечения безопасности ПАЭС в случае аварийной ситуации с отрывом платформы от якорных раскреплений.The creation of floating nuclear power plants capable of operating in open water areas will largely eliminate the current restrictions on the geographic areas of application of NPPs. However, the above-mentioned well-known PAES projects based on offshore platforms are highly specialized structures, the construction of which not all shipyards specializing in the construction of traditional architectural-type ships can deal with. The construction of such structures is carried out, as a rule, in specialized dry or floating docks, since their large dimensions preclude the use for this purpose, for example, inclined berths, which are widely used in the construction of ships of a traditional architectural and structural type. Thus, the height dimensions of the platform, which is described in the aforementioned article by David L. Chandler “Floating nuclear plants could ride out tsunamis”, necessitate the use of high-capacity crane equipment for its construction, which makes it possible to work at high heights. Such special and expensive equipment may not be available at ordinary shipyards. In addition, in order to accommodate the platform option described in US 2014140466, a sufficiently deep water area of the order of 100 meters or more is needed in the parking lot, as this structure is oriented vertically, in contrast to vessels with a traditional architectural-structural type. Thus, this platform cannot be installed in shallow areas, which imposes new restrictions on the geographical areas of application of PAES. There are also technological difficulties with the process of construction and commissioning of the PAES on the basis of such a structure in which the upper structure will be installed on the lower platform “float” afloat, at the site of the subsequent operation of the facility. Finally, there are no propulsion and steering systems on the platforms under consideration, therefore, in the open water area near the platform, it may be necessary to arrange the marine tugboat on duty to ensure the safety of the NPP in the event of an emergency with the platform being separated from anchor anchors.
С этой точки зрения одним из наиболее универсальных решений в данной области представляется проект создания подводных ПАЭС, снабженных балластной системой для погружения станции в подводное положение и системой динамического позиционирования для удержания ее в местоположении работы. См., например, RU 2399104 (С2, опубл. 10.09.2010) и CN 104299663 (А, опубл. 21.01.2015). Возможность погружения ПАЭС и работы под водой повышает безопасность станции, в том числе от воздействия льдов. Однако очевидно, что такая конструкция является более сложной, чем надводные станции, а также более дорогой в создании и обслуживании, несмотря на накопленный в российской промышленности опыт по созданию атомных подводных лодок. См., например, В. Ларин. Подводный буровой комплекс с ядерной энергетической установкой для освоения нефтегазовых месторождений шельфа арктических морей России. Аналитический обзор. Объединение «Беллона», опубл. 19.07.2015 года, http://bellona.ru/publication/from_polar_to_nuclear/.From this point of view, one of the most universal solutions in this area is the project of creating submarine nuclear power plants equipped with a ballast system for immersing the station in an underwater position and with a dynamic positioning system to keep it at the work location. See, for example, RU 2399104 (C2, publ. 09/10/2010) and CN 104299663 (A, publ. 01.21.2015). The possibility of diving PAES and working under water increases the safety of the station, including from the effects of ice. However, it is obvious that such a design is more complex than surface stations, as well as more expensive to create and maintain, despite the experience accumulated in the Russian industry in creating nuclear submarines. See, for example, V. Larin. An underwater drilling complex with a nuclear power plant for the development of oil and gas deposits of the shelf of the Arctic seas of Russia. Analytical review. The Bellona Association, publ. 07/19/2015, http://bellona.ru/publication/from_polar_to_nuclear/.
Другим, достаточно универсальным решением в данной области представляется проект ПАЭС на базе плавучей полупогружной морской платформы, описанный в патенте JP 4324640 (В1, опубл. 02.09.2009). Описанная в JP 4324640 платформа с ядерной энергетической установкой имеет погружаемое плавучее основание, снабженное подруливающими устройствами или винторулевыми колонками с возможностью поворота на 360° для обеспечения мобильности платформы, а также системой динамического позиционирования для удержания платформы в местоположении работы. Таким образом, данная ПАЭС является самоходной, независимой от вспомогательных средств и может работать на открытой акватории, без ограничений по географическому местоположению. Наряду с достоинствами, такими как малое воздействие волнения на объект (из-за малой площади ватерлинии, что свойственно подобным плавучим полупогружным буровым установкам, полупогружным трубоукладочным баржам и крановым судам), у известной ПАЭС на основе платформы имеются и характерные для этого типа сооружений недостатки, а именно:Another, quite universal solution in this area is the PAES project on the basis of a floating semi-submersible offshore platform described in JP 4324640 (B1, published 02.09.2009). The nuclear power plant platform described in JP 4324640 has a submersible floating base equipped with thrusters or helical columns with 360 ° rotation for mobility of the platform, as well as a dynamic positioning system to hold the platform at the work location. Thus, this PAES is self-propelled, independent of assistive devices, and can operate in open waters, without restrictions on geographical location. Along with advantages, such as the low impact of disturbance on the object (due to the small area of the waterline, which is characteristic of similar floating semi-submersible drilling rigs, semi-submersible pipe-laying barges and crane ships), the well-known PAES based on the platform also has disadvantages characteristic of this type of structures, namely:
- платформа представляет собой узкоспециализированную конструкцию, постройка которой возможна только на специализированных судостроительных заводах, с наличием широкого дока и кранового оборудования высокой грузоподъемности, обеспечивающего возможность работы на большой высоте;- the platform is a highly specialized design, the construction of which is possible only at specialized shipyards, with the presence of a wide dock and crane equipment of high lifting capacity, providing the ability to work at high altitude;
- в рабочем положении платформа имеет осадку до 20-25 м, что выше осадки ПЭБ классической компоновки по типу проекта 20870, имеющего осадку в 5-7 м, и накладывает определенные ограничения на географические районы применения ПАЭС;- in the working position, the platform has a draft of up to 20-25 m, which is higher than the draft of a classical PEB according to the type of project 20870, with a draft of 5-7 m, and imposes certain restrictions on the geographic areas of application of PAES;
- платформа имеет малую остойчивость из-за высокого центра тяжести конструкции (высокой массы реакторной установки, энергетического оборудования и корпусных конструкций в верхнем строении).- the platform has low stability due to the high center of gravity of the structure (high mass of the reactor installation, power equipment and hull structures in the upper structure).
Последний недостаток является критическим при авариях, связанных с разрушением по различным причинам (столкновения, взрывы топлива и пр.) стабилизирующих колонн, и неправильных действиях экипажа при работе с балластной системой платформы. Подобные чрезвычайные происшествия могут привести к опрокидыванию платформы и дальнейшей серьезнейшей экологической катастрофе. В отличие от морских платформ классическая компоновка судна с реакторной установкой не имеет указанных выше недостатков, что увеличивает аварийную безопасность ПАЭС в отношении чрезвычайных ситуаций, связанных с частичным разрушением, затоплением ПЭБ и т.п.The latter drawback is critical in accidents involving the destruction of stabilizing columns for various reasons (collisions, fuel explosions, etc.) and improper crew actions when working with the ballast system of the platform. Such emergencies can lead to a rollover of the platform and a further serious environmental disaster. Unlike offshore platforms, the classical layout of the vessel with the reactor installation does not have the above disadvantages, which increases the emergency safety of the PAES in relation to emergencies associated with partial destruction, flooding of the power unit, etc.
Исходя из вышеизложенного в уровне техники выявлена техническая проблема, заключающаяся в необходимости расширения арсенала ПАТЭС с возможностью работы на открытой акватории, а частности создания ПАТЭС с возможностью работы на открытой акватории, без ограничения по географическому местоположению, отвечающей повышенным требованиям аварийной безопасности. В местоположении работы такая ПАТЭС должна обеспечивать возможность выполнения широкого спектра задач по энергоснабжению потребителей, расположенных как рядом, так и на удалении от станции, на берегу, на воде и под водой, в частности энергопитания подводных нефтегазодобывающих комплексов.Based on the foregoing, a technical problem has been identified in the need to expand the FNPP arsenal with the ability to work in the open water area, and in particular the creation of the FNPP with the ability to work in the open water area, without limiting its geographical location that meets the increased emergency safety requirements. At the location of work, such a FNPP should provide the ability to fulfill a wide range of tasks for power supply to consumers located both nearby and at a distance from the station, on the shore, on water and under water, in particular, the power supply of underwater oil and gas producing complexes.
Решение указанной технической проблемы легло в основу создания настоящей полезной модели. ПЭБ ПАТЭС проекта 20870 является наиболее близким аналогом настоящей полезной модели и был выбран в качестве ее прототипа.The solution to this technical problem formed the basis for the creation of a real utility model. The PEPPES PEB of project 20870 is the closest analogue of the present utility model and was chosen as its prototype.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИDISCLOSURE OF THE ESSENCE OF A USEFUL MODEL
Настоящая полезная модель обеспечивает решение указанной выше технической проблемы за счет создания атомного судна энергоснабжения, выполненного по традиционному архитектурно-конструктивному типу и содержащего плавучий атомный энергоблок, средства удержания судна в заданной точке акватории и подводные средства передачи энергии потребителям.This utility model provides a solution to the above technical problem by creating an atomic power supply vessel, made according to the traditional architectural and constructive type and containing a floating nuclear power unit, means of holding the vessel at a given point in the water area and underwater means of energy transfer to consumers.
Полезная модель обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в создании ПАТЭС с возможностью работы на открытой акватории, без ограничения по географическому местоположению и отвечающей повышенным требованиям безопасности.The utility model ensures the achievement of a technical result consisting in the creation of a FNPP with the ability to work in open waters, without restriction on geographical location and meeting high security requirements.
Выполнение атомного судна энергоснабжения по традиционному архитектурно-конструктивному типу повышает, как отмечено выше, аварийную безопасность ПАТЭС, увеличивая ее остойчивость и снижая риск опрокидывания ПАТЭС в случае аварий, связанных с частичным разрушением, затоплением ПЭБ и т.п. Кроме того, такое выполнение судна упрощает и ускоряет транспортировку ПАТЭС, по сравнению с транспортировкой массивных морских платформ, что обеспечивает возможность оперативно буксировать ПАТЭС из опасной зоны в случае землетрясения или цунами. Наличие подводных средств передачи энергии потребителям позволяет судну снабжать потребителей энергией напрямую, без вспомогательных средств и береговых объектов. В сочетании со средствами удержания судна в заданной точке акватории, указанные системы обеспечивают безопасную автономную работу судна на открытой акватории для снабжения энергией потребителей, расположенных как рядом, так и на удалении от судна, на берегу, на воде и под водой, в частности питания подводных нефтегазодобывающих комплексов. Таким образом, описанное судно отвечает повышенным требованиям аварийной безопасности и не имеет ограничений по географическому местоположению работы, присущих известным ПАЭС уровня техники.The implementation of a nuclear power supply vessel according to the traditional architectural-structural type increases, as noted above, the emergency safety of the FNPP, increasing its stability and reducing the risk of the FNPP overturning in the event of accidents associated with partial destruction, flooding of the power plant, etc. In addition, this vessel design simplifies and speeds up the transportation of the FNPP, compared with the transportation of massive offshore platforms, which makes it possible to quickly tow the FNPP from the danger zone in the event of an earthquake or tsunami. The presence of underwater means of energy transfer to consumers allows the ship to supply consumers with energy directly, without auxiliary equipment and shore facilities. In combination with the means of holding the ship at a given point in the water area, these systems provide safe autonomous operation of the ship in the open water area to supply energy to consumers located close to and away from the ship, on shore, on water and under water, in particular underwater oil and gas production complexes. Thus, the described vessel meets the high requirements of emergency safety and does not have restrictions on the geographical location of work inherent in the known PAES prior art.
В предпочтительном варианте осуществления атомное судно энергоснабжения также содержит движительно-рулевой комплекс. Движительно-рулевой комплекс обеспечивает самоходность судна на открытой акватории, в том числе обеспечивая судну возможность самостоятельно и быстро покидать опасную зону в случае землетрясения или цунами, а также добираться до места работы или ремонта и перегрузки топлива, дополнительно повышая аварийную безопасность ПАТЭС.In a preferred embodiment, the nuclear power supply vessel also comprises a propulsion and steering complex. The propulsion and steering complex provides the vessel’s self-propelledness in open water areas, including providing the vessel with the opportunity to quickly and independently leave the danger zone in the event of an earthquake or tsunami, as well as get to the place of work or repair and refueling, further increasing the emergency safety of the FNPP.
Согласно вариантам осуществления полезной модели, подводные средства передачи энергии потребителям атомного судна энергоснабжения содержат подводные силовые кабели и/или шлангокабели для передачи электроэнергии и/или теплоносителя, которые могут быть подключены к турели, установленной на судне с возможностью вращения.According to embodiments of the utility model, the underwater power transmission means to the consumers of an atomic power supply vessel comprise submarine power cables and / or umbilical cables for transmitting electric power and / or coolant, which can be connected to a turret mounted on a rotary vessel.
В различных вариантах осуществления турель может быть установлена на судне с возможностью вращения одним из следующих способов: установлена в шахте, выполненной в корпусе судна, присоединена к корпусу судна или вынесена на рамной конструкции за пределы корпуса судна в его носовой или кормовой части. Все указанные варианты осуществления турели обеспечивают возможность вращения судна в зависимости от направления ветра в заданной точке акватории, где судно удерживается для работы, что обеспечивают судну меньшее волновое и ветровое сопротивление, повышая аварийную безопасность ПАТЭС.In various embodiments, the turret can be mounted on the vessel with the possibility of rotation in one of the following ways: installed in the shaft, made in the hull of the vessel, attached to the hull of the vessel or carried out on a frame structure outside the hull in the bow or stern. All of these turret options allow the vessel to rotate depending on the direction of the wind at a given point in the water area, where the vessel is held for operation, which provides the vessel with lower wave and wind resistance, increasing the emergency safety of the FNPP.
В одном из вариантов осуществления средства удержания судна в заданной точке акватории содержат специализированные якорные средства, включающие в себя якоря и якорные линии, выполненные из по меньшей мере одного из цепей, стальных тросов и тросов из синтетического волокна. Данный вариант осуществления целесообразно применять при эксплуатации судна на малых и средних глубинах.In one embodiment, the means of holding the vessel at a given point in the water area comprise specialized anchor means, including anchors and anchor lines made of at least one of the chains, steel cables and synthetic fiber cables. This embodiment is advisable to apply when operating the vessel at shallow and medium depths.
При этом предпочтительно, чтобы якорные линии были закреплены на турели, установленной на судне с возможностью вращения. Альтернативно, якорные линии могут быть проведены через турель и закреплены на лебедках, установленных на судне. В еще одном варианте осуществления, якорные линии закреплены на лебедках, установленных по бортам, с носа и кормы судна. При этом предпочтительно, чтобы средства удержания судна в заданной точке акватории содержали якорную систему позиционирования судна с возможностью управления лебедками, регулирующими натяжение якорных линий для удержания судна в заданной точке.In this case, it is preferable that the anchor lines are fixed on the turret mounted on the vessel with the possibility of rotation. Alternatively, anchor lines can be drawn through the turret and secured to winches mounted on the ship. In yet another embodiment, anchor lines are mounted on winches mounted on the sides from the bow and stern of the vessel. It is preferable that the means of holding the vessel at a given point in the water area contain an anchor system for positioning the vessel with the ability to control winches that adjust the tension of the anchor lines to hold the vessel at a given point.
В еще одном варианте осуществления упомянутая турель может быть подключена к стационарным гидротехническим сооружениям, закрепленным на морском дне, что обеспечивает возможность вращения судна в зависимости от направления ветра вокруг указанных стационарных гидротехнических сооружений.In yet another embodiment, said turret can be connected to stationary hydraulic structures mounted on the seabed, which allows the vessel to rotate depending on the direction of the wind around said stationary hydraulic structures.
В другом варианте осуществления целесообразном при эксплуатации судна на средних и больших глубинах, где средства якорного раскрепления будут иметь слишком большой вес, средства удержания судна в заданной точке акватории содержат систему динамического позиционирования. Система динамического позиционирования может содержать вспомогательные подруливающие устройства и/или винторулевые колонки и/или быть выполнена как единое целое с движительно-рулевым комплексом судна. При этом указанные вспомогательные подруливающие устройства и/или винторулевые колонки могут считаться частью расширенного движительно-рулевого комплекса судна. В разных вариантах осуществления система динамического позиционирования может осуществлять позиционирование судна в автоматическом режиме, полуавтоматическом режиме или ручном режиме, по выбору оператора.In another embodiment, it is expedient when operating the vessel at medium and large depths, where the means of anchoring will have too much weight, the means of holding the vessel at a given point in the water area contain a dynamic positioning system. The dynamic positioning system may include auxiliary thrusters and / or throttle and / or can be made as a single unit with the propulsion and steering complex of the vessel. Moreover, these auxiliary thrusters and / or throttle columns can be considered part of the extended propulsion and steering complex of the vessel. In various embodiments, the dynamic positioning system may position the vessel in automatic mode, semi-automatic mode, or manual mode, as selected by the operator.
В еще одном варианте осуществления полезной модели атомное судно энергоснабжения содержит опреснительный комплекс для подготовки питьевой воды в промышленных объемах, накопители пресной воды и систему выдачи пресной воды на танкер-продуктовоз.In yet another embodiment of the utility model, an atomic power supply vessel comprises a desalination complex for the preparation of industrial-grade potable water, fresh water storage tanks and a fresh water dispensing system for a product tanker.
Таким образом, настоящая полезная модель во всех вариантах своего осуществления решает поставленную техническую проблему. При этом варианты осуществления полезной модели обеспечивают достижение технического результата, заключающегося в создании ПАТЭС с возможностью работы на открытой акватории, без ограничения по географическому местоположению, отвечающей повышенным требованиям аварийной безопасности. Атомное судно энергоснабжения согласно полезной модели обеспечивает возможность выполнения широкого спектра задач по энергоснабжению потребителей, расположенных как рядом, так и на удалении от судна, на берегу, на воде и под водой, в частности энергопитания подводных нефтегазодобывающих комплексов. При этом описанное судно энергоснабжения позволяет отказаться от сооружения дорогостоящих объектов причальной и береговой инфраструктуры для ПАТЭС.Thus, the present utility model in all variants of its implementation solves the technical problem posed. Moreover, the implementation options of the utility model ensure the achievement of a technical result consisting in the creation of a FNPP with the ability to work in an open water area, without restriction on a geographical location that meets increased emergency safety requirements. According to the utility model, a nuclear power supply vessel provides the ability to perform a wide range of tasks for power supply to consumers located both close to and away from the ship, on shore, on water and under water, in particular, the power supply of subsea oil and gas producing complexes. At the same time, the described power supply vessel makes it possible to abandon the construction of expensive berthing and shore infrastructure facilities for the FNPP.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Варианты осуществления полезной модели описаны ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:Embodiments of a utility model are described below with reference to the accompanying drawings, in which:
на фиг. 1 представлено схематическое изображение атомного судна энергоснабжения в варианте осуществления полезной модели с установленной в шахте корпуса судна турелью, к которой подключены якорные линии и подводный силовой кабель;in FIG. 1 is a schematic illustration of an atomic power supply vessel in an embodiment of a utility model with a turret installed in a mine hull shaft, to which anchor lines and an underwater power cable are connected;
на фиг. 2 представлено схематическое изображение атомного судна энергоснабжения в варианте осуществления полезной модели с проведением якорных линий через турель к установленным на судне лебедкам;in FIG. 2 is a schematic representation of an atomic power supply vessel in an embodiment of a utility model with anchor lines drawn through a turret to winches installed on the vessel;
на фиг. 3 представлено схематическое изображение атомного судна энергоснабжения в варианте осуществления полезной модели с движительно-рулевым комплексом и якорными линиями, закрепленными на лебедках с носа и кормы судна;in FIG. 3 is a schematic representation of an atomic power supply vessel in an embodiment of a utility model with a propulsion and steering complex and anchor lines mounted on winches from the bow and stern of the vessel;
на фиг. 4 представлено схематическое изображение атомного судна энергоснабжения в варианте осуществления полезной модели с системой динамического позиционирования и передачей энергии через подключенный к турели подводный силовой кабель;in FIG. 4 is a schematic illustration of an atomic power supply vessel in an embodiment of a utility model with a dynamic positioning system and energy transfer through an underwater power cable connected to the turret;
на фиг. 5 представлено схематическое изображение атомного судна энергоснабжения с опреснительным комплексом, согласно еще одному варианту осуществления полезной модели.in FIG. 5 is a schematic representation of an atomic power supply vessel with a desalination complex, according to yet another embodiment of the utility model.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИIMPLEMENTATION OF A USEFUL MODEL
Сущность полезной модели поясняется ниже на примере вариантов ее осуществления, ни в коей мере, не являющихся ограничительными для объема правовой защиты, определяемой формулой полезной модели.The essence of the utility model is explained below on the example of options for its implementation, in no way limiting the scope of legal protection defined by the formula of the utility model.
Атомное судно энергоснабжения согласно полезной модели представляет собой плавучее сооружение с развитой многоярусной надстройкой, выполненное по традиционному архитектурно-конструктивному типу. Предпочтительно, корпус судна является цельносварным, имеющим ледовые подкрепления. Основной корпус и силовые конструкции надстройки судна выполняются из высокопрочной стали. Подводная часть корпуса судна защищена от коррозии электрохимической защитой и лакокрасочным покрытием.According to the utility model, a nuclear power supply vessel is a floating structure with a developed multi-tier superstructure, made according to the traditional architectural-structural type. Preferably, the hull is fully welded, having ice reinforcements. The main body and power structures of the ship's superstructure are made of high-strength steel. The underwater hull of the vessel is protected against corrosion by electrochemical protection and paintwork.
Судно, аналогично прототипу, ПЭБ ПАТЭС проекта 20870, содержит два основных функциональных блока: жилой блок, предпочтительно, расположенный в кормовой части, и энергетический блок, расположенный в центральной и носовой части судна, соответственно. Также возможна компоновка с выполнением жилого блока в носовой части судна, а энергетического блока, соответственно, в кормовой части, что может служить преимуществом в случае определенных запроектных аварий, обеспечивая сдувание ветром загрязнения в сторону от жилого блока.The vessel, similarly to the prototype, PEBPPPP of project 20870, contains two main functional blocks: a residential block, preferably located in the aft, and an energy block located in the central and bow of the vessel, respectively. It is also possible layout with the implementation of the residential unit in the bow of the vessel, and the energy block, respectively, in the stern, which can be an advantage in the case of certain beyond design basis accidents, providing blowing away wind pollution away from the residential block.
Жизнедеятельность судна в целом обеспечивается общесудовыми системами. Функционирование как энергетического блока, так и других судовых систем и оборудования обеспечивается системой управления, предпочтительно, автоматизированной.The life of the ship as a whole is provided by shipboard systems. The operation of both the energy block and other ship systems and equipment is provided by a control system, preferably automated.
Энергетический блок атомного судна энергоснабжения предназначен для выработки электрической и тепловой энергии и содержит для этих целей энергоустановку, турбогенераторную установку, резервные дизельные и/или котельные установки и комплекс электроэнергетического оборудования. Судно также может включать в себя отсек хранения отработавших тепловыделяющих сборок, жидких и твердых радиоактивных отходов, а также, в определенных вариантах, собственный перегрузочный комплекс для перегрузки реакторных установок без привлечения специальных технологических баз перезарядки в течение межремонтного периода. Отсеки судна, содержащие энергоустановку и отработавшее топливо, защищены от внешних воздействий (столкновений, посадки судна на мель и т.п.) конструктивными средствами противоударной защиты. Кроме того, на судне реализованы технические решения (в частности, наличие защитной оболочки, защитного ограждения, автономная система вентиляции), исключающие выбросы радиоактивных веществ в окружающую среду, аналогично прототипу.The power unit of an atomic power supply vessel is designed to generate electric and thermal energy and contains for this purpose a power plant, a turbogenerator plant, backup diesel and / or boiler plants, and a complex of electric power equipment. The vessel may also include a storage compartment for spent fuel assemblies, liquid and solid radioactive waste, as well as, in certain cases, its own transshipment complex for reloading reactor facilities without involving special technological recharge bases during the overhaul period. The compartments of the vessel containing the power plant and spent fuel are protected from external influences (collisions, ship aground, etc.) by structural means of shockproof protection. In addition, the vessel implemented technical solutions (in particular, the presence of a protective shell, protective fencing, autonomous ventilation system), eliminating the release of radioactive substances into the environment, similar to the prototype.
Энергоустановка судна может включать в себя одну или две реакторные установки, которыми, в зависимости от назначения ПАТЭС, могут быть аналогичные прототипу установки КЛТ-40С, установки РИТМ-200, РИТМ-400 или установки АБВ-6Э (все - разработки АО «ОКБМ Африкантов»). Вместе с тем, настоящая полезная модель не ограничена в отношении типов и конструктивных особенностей энергетического оборудования и других вышеперечисленных систем на борту атомного судна энергоснабжения, подразумевая возможность использования любых подходящих технических средств соответствующего назначения.The ship’s power plant can include one or two reactor plants, which, depending on the purpose of the FNPP, can be similar to the prototype of the KLT-40S installation, the RITM-200, RITM-400 installation or the ABV-6E installation (all are developed by Afrikantov OKBM JSC "). However, this utility model is not limited with respect to the types and design features of power equipment and other of the above systems on board an atomic power supply vessel, implying the possibility of using any suitable technical means of the corresponding purpose.
Авторский замысел настоящей полезной модели относится исключительно к обсуждаемым ниже отличительным аспектам конструкции атомного судна энергоснабжения, тогда как в остальных аспектах судно может быть аналогично прототипу или другим подходящим техническим решениям, как существующим на дату подачи заявки, так и тем, которые могут быть разработаны позднее. Учитывая известность прототипа и других решений уровня техники, возможность промышленного создания и использования атомного судна энергоснабжения согласно настоящей полезной модели будет очевидна для специалистов в области атомного судостроения после ознакомления с настоящим описанием. Соответственно, детали осуществления компонентов судна, аналогичных прототипу или другим известным в данной области техники решениям, не описываются далее для сохранения краткости и ясности изложения сущности полезной модели.The author’s intent of this utility model relates solely to the distinguishing aspects of the design of a nuclear power supply vessel discussed below, while in other aspects the vessel can be similar to a prototype or other suitable technical solutions, existing at the filing date, or those that can be developed later. Given the popularity of the prototype and other solutions of the prior art, the possibility of industrial creation and use of an atomic power supply vessel according to this utility model will be obvious to specialists in the field of nuclear shipbuilding after reading this description. Accordingly, the details of the implementation of the components of the vessel, similar to the prototype or other solutions known in the art, are not described further to preserve the brevity and clarity of the essence of the utility model.
Атомное судно энергоснабжения согласно полезной модели содержит плавучий атомный энергоблок, по существу аналогичный прототипу, а также, в отличие от него, средства удержания судна в заданной точке акватории и подводные средства передачи энергии потребителям.According to a utility model, a nuclear power supply vessel comprises a floating nuclear power unit essentially similar to the prototype, as well as, in contrast, means for holding the vessel at a given point in the water area and underwater means for transmitting energy to consumers.
Подводные средства передачи энергии потребителям в различных вариантах осуществления содержат подводные силовые кабели и/или шлангокабели для передачи электроэнергии и/или теплоносителя. Указанные кабели и/или шлангокабели предпочтительно являются гибкими и снабжены броней, например броней из стали или арамида, кроме того, кабели и/или шлангокабели могут быть гибридными, включающими в себя различные датчики и силовые элементы. В зависимости от требуемой конфигурации, атомное судно энергоснабжения может содержать разное количество подводных силовых кабелей и/или шлангокабелей для передачи электроэнергии и/или теплоносителя. Полезная модель не ограничена в отношении количества и типов используемых подводных силовых кабелей и/или шлангокабелей и подразумевает возможность использования на атомном судне энергоснабжения любого необходимого количества подходящих кабелей и/или шлангокабелей для передачи электроэнергии и/или теплоносителя, в частности, доступных на рынке типов и моделей. Например, на судне могут использоваться подводные силовые кабели и/или шлангокабели производства компании Nexans (см., например, http://www.nexans.ru/eservice/Russia-ru_RU/navigate_254310/.html).Underwater means for transmitting energy to consumers in various embodiments comprise underwater power cables and / or umbilical cables for transmitting electricity and / or coolant. These cables and / or umbilicals are preferably flexible and equipped with armor, for example steel or aramid armor, in addition, the cables and / or umbilicals can be hybrid, including various sensors and power elements. Depending on the desired configuration, a nuclear power supply vessel may contain a different number of submarine power cables and / or umbilical cables for transmitting electricity and / or coolant. The utility model is not limited in relation to the number and types of submarine power cables and / or umbilicals used and implies the possibility of using any required number of suitable cables and / or umbilical cables for the transmission of electricity and / or heat carrier on a nuclear power vessel, in particular, types and commercially available models. For example, underwater power cables and / or umbilical cables manufactured by Nexans can be used on a ship (see, for example, http://www.nexans.ru/eservice/Russia-ru_RU/navigate_254310/.html).
В одном из вариантов осуществления указанные подводные силовые кабели и/или шлангокабели подключены к турели, установленной на судне с возможностью вращения, по аналогии с турелями, широко используемыми в области морской нефтедобычи для якорного закрепления судов FPSO в заданной точке акватории с возможностью вращения в зависимости от направления ветра.In one embodiment, said submarine power cables and / or umbilicals are connected to a turret mounted rotatably on a vessel, similar to turrets widely used in offshore oil production to anchor FPSO vessels at a given point in the water area, rotatable depending on wind direction.
В зависимости от требуемой конфигурации, атомное судно энергоснабжения согласно полезной модели может содержать любую подходящую турель. При этом в различных вариантах осуществления турель может быть установлена на судне с возможностью вращения одним из следующих известных в данной области техники способов: установлена в шахте, выполненной в корпусе судна, присоединена к корпусу судна или вынесена на рамной конструкции за пределы корпуса судна в его носовой или кормовой части. Все указанные варианты осуществления турели обеспечивают возможность вращения судна в зависимости от направления ветра в заданной точке акватории, где судно удерживается для работы, что обеспечивают судну меньшее волновое и ветровое сопротивление, повышая аварийную безопасность плавучего энергоблока.Depending on the desired configuration, a nuclear power supply vessel according to a utility model may comprise any suitable turret. Moreover, in various embodiments, the turret can be mounted on the vessel with the possibility of rotation by one of the following methods known in the art: installed in a shaft made in the ship’s hull, attached to the ship’s hull or carried out on a frame structure outside the ship’s hull in its bow or aft. All of these turret embodiments allow the vessel to rotate depending on the direction of the wind at a given point in the water area, where the vessel is held for operation, which provides the vessel with lower wave and wind resistance, increasing the emergency safety of a floating power unit.
В свою очередь, средства удержания судна в заданной точке акватории в одном из вариантов осуществления полезной модели содержат специализированные якорные средства, включающие в себя якоря и якорные линии, выполненные из, по меньшей мере, одного из цепей, стальных тросов и тросов из синтетического волокна. Указанные якорные средства также широко используются в области морской нефтедобычи и доступны на рынке в различных вариантах, все из которых могут с успехом использоваться в различных вариантах осуществления судна. При этом в предпочтительном варианте упомянутые якорные линии также закреплены на описанной выше турели, установленной на судне с возможностью вращения.In turn, the means of holding the vessel at a given point in the water area in one embodiment of the utility model include specialized anchor means, including anchors and anchor lines made of at least one of the chains, steel cables and synthetic fiber cables. These anchor means are also widely used in the field of offshore oil production and are available on the market in various variants, all of which can be successfully used in various embodiments of the vessel. Moreover, in a preferred embodiment, said anchor lines are also fixed on the above-described turret mounted on the vessel with the possibility of rotation.
На фиг. 1 представлено схематическое изображение атомного судна энергоснабжения (1) в варианте осуществления полезной модели, содержащего плавучий атомный энергоблок (2) и установленную с возможностью вращения в шахте корпуса судна турель (3), к которой подключен подводный силовой кабель (4) и якорные линии (5) системы раскрепления судна, которые с равным успехом могут быть выполнены из цепей, и/или стальных тросов, и/или тросов из синтетического волокна. Судно (1) также содержит, по меньшей мере, якоря любого подходящего типа для фиксации якорных линий (5) на дне (не показано на фиг. 1). Кроме этого, в зависимости от конкретной задачи, в состав специализированных якорных средств судна (1) могут входить буи и/или иные средства, известные в области якорных систем раскрепления судов.In FIG. 1 is a schematic representation of an atomic power supply vessel (1) in an embodiment of a utility model comprising a floating nuclear power unit (2) and mounted to rotate in a shaft of a ship’s hull turret (3), to which an underwater power cable (4) and anchor lines ( 5) ship unfastening systems, which with equal success can be made of chains, and / or steel cables, and / or synthetic fiber cables. Vessel (1) also contains at least anchors of any suitable type for fixing anchor lines (5) to the bottom (not shown in FIG. 1). In addition, depending on the specific task, the composition of the specialized anchor means of the vessel (1) may include buoys and / or other means known in the field of anchor systems for anchoring ships.
Указанные специализированные якорные средства, вместе с установленной на судне (1) турелью (3), образуют турельную якорную систему раскрепления, по образу систем, используемых на судах FPSO. В других вариантах осуществления, когда выполнение шахты в корпусе судна (1) для установки турели (3) не осуществимо или не выгодно, турель (3) может быть присоединена к корпусу судна или вынесена на рамной конструкции за пределы корпуса судна в его носовой или кормовой части. Варианты осуществления полезной модели с турелью (3) обеспечивают возможность вращения судна (1) в зависимости от направления ветра в заданной точке акватории, где оно удерживается для работы специализированными якорными средствами, что обеспечивает судну (1) меньшее волновое и ветровое сопротивление.The specified specialized anchor means, together with the turret (3) installed on the vessel (1), form a turret anchor release system, in the image of the systems used on FPSO vessels. In other embodiments, when the implementation of the shaft in the ship’s hull (1) for installing a turret (3) is not feasible or not profitable, the turret (3) can be attached to the hull or carried on a frame structure outside the hull in its bow or stern parts. The embodiments of the utility model with a turret (3) provide the possibility of rotation of the vessel (1) depending on the direction of the wind at a given point in the water area, where it is held for operation by specialized anchor means, which provides the vessel (1) with lesser wave and wind resistance.
В описанном со ссылкой на фиг. 1 варианте осуществления полезной модели судно (1) не оборудовано движительно-рулевым комплексом, и его необходимо буксировать к месту работы, подобно известному ПЭБ для ПАТЭС проекта 20870. Однако, в отличие от прототипа, судно (1) выполнено с возможностью закрепления в местоположении работы на открытой акватории посредством средств удержания судна в заданной точке акватории, в данном варианте осуществления представляющих собой специализированные якорные средства, состоящие из якорей и якорных линий (5). Данный вариант осуществления наиболее предпочтителен для эксплуатации атомного судна энергоснабжения (1) на малых и средних глубинах, поскольку при больших глубинах якорные линии (5) будут иметь слишком большой вес.As described with reference to FIG. 1 of the embodiment of the utility model, the vessel (1) is not equipped with a propulsion and steering complex, and it must be towed to the place of work, similar to the well-known PEB for FNPP project 20870. However, unlike the prototype, the vessel (1) is made with the possibility of fixing in the work location in open water by means of holding the vessel at a given point in the water, in this embodiment, they are specialized anchor means consisting of anchors and anchor lines (5). This embodiment is most preferred for the operation of an atomic power supply vessel (1) at shallow and medium depths, since at great depths the anchor lines (5) will have too much weight.
На фиг. 2 показан другой вариант осуществления полезной модели, отличающийся от описанного выше атомного судна энергоснабжения (1) только конфигурацией турельной якорной системы раскрепления судна. А именно, в данном варианте осуществления якорные линии (5) проведены через турель (3) и закреплены на лебедках (6), установленных на судне (1). При этом предпочтительно, чтобы средства удержания судна в заданной точке акватории включали в себя якорную систему позиционирования судна с возможностью управления лебедками (6), регулирующими натяжение якорных линий (5) для удержания судна (1) в заданной точке, как известно в данной области техники.In FIG. 2 shows another embodiment of the utility model, which differs from the above-described nuclear power supply vessel (1) only in the configuration of the ship's turret anchor anchor system. Namely, in this embodiment, the anchor lines (5) are drawn through the turret (3) and mounted on winches (6) mounted on the vessel (1). Moreover, it is preferable that the means of holding the vessel at a given point in the water area include an anchor system for positioning the vessel with the ability to control winches (6) that regulate the tension of the anchor lines (5) to hold the vessel (1) at a given point, as is known in the art .
В альтернативном варианте осуществления якорные линии (5) могут быть закреплены на лебедках (6), установленных по бортам, с носа и кормы судна, например, как показано на фиг. 3. Кроме того, в варианте осуществления, показанном на фиг. 3, судно (1) не оборудовано турелью, поэтому его якорная система крепления должна обеспечивать удержание судна (1) в заданной точке работы, не допуская его вращения вокруг точки закрепления, что может обеспечиваться якорной системой позиционирования судна, управляющей лебедками (6). Соответственно, в данном варианте осуществления подводный силовой кабель (4) подключен к соединительному элементу, установленному непосредственно в корпусе судна (1).In an alternative embodiment, anchor lines (5) may be secured to winches (6) mounted on the sides from the bow and stern of the vessel, for example, as shown in FIG. 3. Furthermore, in the embodiment shown in FIG. 3, the vessel (1) is not equipped with a turret, therefore, its anchor fastening system must ensure that the vessel (1) is held at a given point of work, preventing its rotation around the anchoring point, which can be provided by the anchor positioning system of the vessel controlling the winches (6). Accordingly, in this embodiment, the underwater power cable (4) is connected to a connecting element mounted directly in the hull of the vessel (1).
Необходимо понимать, что закрепление якорных линий (5) на лебедках (6), установленных по бортам, с носа и кормы судна, не исключает и не препятствует наличию на судне (1) турели (3), например, в целях унификации объектов.It must be understood that anchoring the anchor lines (5) on winches (6) installed along the sides from the bow and stern of the vessel does not exclude or prevent the presence of turrets (3) on the vessel (1), for example, in order to unify objects.
Альтернативно или дополнительно, установленная на судне (1) с возможностью вращения турель (3) может быть подключена к стационарным гидротехническим сооружениям, размещенным на морском дне (не показаны на чертежах). В этом случае обеспечивается возможность вращения судна (1) в зависимости от направления ветра вокруг указанных стационарных гидротехнических сооружений.Alternatively or additionally, the turret (3) mounted on the vessel (1) with the possibility of rotation can be connected to stationary hydraulic structures located on the seabed (not shown in the drawings). In this case, it is possible to rotate the vessel (1) depending on the direction of the wind around the indicated stationary hydraulic structures.
Отличительной особенностью варианта осуществления судна (1), показанного на фиг. 3, также является наличие движительно-рулевого комплекса (7), обеспечивающего судну (1) самоходность на открытой акватории, в том числе обеспечивая судну (1) возможность самостоятельно покидать опасную зону в случае землетрясения или цунами и добираться до места работы или ремонта и перегрузки топлива, дополнительно повышая аварийную безопасность плавучего энергоблока. При этом специалистам в данной области техники будет понятно, что судно (1) может оснащаться любым подходящим движительно-рулевым комплексом (7), в зависимости от конфигурации и требований к плавучему энергоблоку. Движительно-рулевой комплекс (7) может с успехом применяться в любом из описанных здесь вариантов осуществления полезной модели, если самоходность атомного судна энергоснабжения (1) является предпочтительной. Вместе с тем, все описанные варианты осуществления полезной модели могут быть с равным успехом реализованы и без движительно-рулевого комплекса (7), если буксировка судна к месту работы считается предпочтительным решением, например, в целях уменьшения стоимости судна (1).A distinctive feature of the embodiment of the vessel (1) shown in FIG. 3, there is also the presence of a propulsion and steering complex (7) that enables the vessel (1) to self-propel in an open area, including allowing the vessel (1) to independently leave the danger zone in the event of an earthquake or tsunami and to get to the place of work or repair and overload fuel, further increasing the emergency safety of a floating power unit. Moreover, it will be clear to those skilled in the art that the vessel (1) can be equipped with any suitable propulsion and steering complex (7), depending on the configuration and requirements for the floating power unit. The propulsion and steering complex (7) can be successfully used in any of the embodiments of the utility model described here, if self-propelled nuclear power supply vessel (1) is preferred. At the same time, all the described embodiments of the utility model can be equally successfully implemented without the propulsion and steering complex (7), if towing the vessel to the place of work is considered the preferred solution, for example, in order to reduce the cost of the vessel (1).
В еще одном варианте осуществления средства удержания атомного судна энергоснабжения в заданной точке акватории содержат систему динамического позиционирования с возможностью осуществления позиционирования судна в автоматическом режиме, полуавтоматическом режиме или ручном режиме, по выбору оператора. При этом в предпочтительном варианте осуществления система динамического позиционирования содержит вспомогательные подруливающие устройства и/или винторулевые колонки (8) и/или выполнена как единое целое с движительно-рулевым комплексом (7) судна (1), например, как показано на фиг. 4. В последнем случае вспомогательные подруливающие устройства и/или винторулевые колонки (8) могут считаться частью расширенного движительно-рулевого комплекса (7, 8) судна (1).In yet another embodiment, the means of holding an atomic power supply vessel at a given point in the water area comprise a dynamic positioning system with the possibility of positioning the vessel in automatic mode, semi-automatic mode or manual mode, as selected by the operator. Moreover, in a preferred embodiment, the dynamic positioning system comprises auxiliary thrusters and / or throttle columns (8) and / or is made integrally with the propulsion-steering complex (7) of the vessel (1), for example, as shown in FIG. 4. In the latter case, auxiliary thrusters and / or throttle columns (8) can be considered part of the extended propulsion-steering complex (7, 8) of the vessel (1).
Наличие на судне (1) системы динамического позиционирования устраняет необходимость использования средств якорного раскрепления, поэтому данный вариант осуществления является предпочтительным при эксплуатации судна (1) на средних и больших глубинах, где средства якорного раскрепления будут иметь слишком большой вес. Соответственно, к турели (3) судна (1) могут подключаться только подводные кабели и/или шлангокабели (4), как показано на фиг. 4.The presence on the vessel (1) of a dynamic positioning system eliminates the need to use anchor means, therefore this embodiment is preferable when operating the vessel (1) at medium and large depths, where the anchor means will have too much weight. Accordingly, only submarine cables and / or umbilicals (4) can be connected to the turret (3) of the ship (1), as shown in FIG. four.
В еще одном варианте осуществления, проиллюстрированном на фиг. 5, атомное судно энергоснабжения (1) содержит опреснительный комплекс (9) для подготовки питьевой воды в промышленных объемах, накопители пресной воды и систему выдачи пресной воды на танкер-продуктовоз (не показаны на чертежах). Полезная модель не ограничена в отношении типа и характеристик опреснительного комплекса (9). Например, опреснительный комплекс (9) может быть аналогичен комплексу, используемому совместно с прототипом, ПЭБ ПАТЭС проекта 20870. В остальных аспектах конструкции судно (1) в варианте осуществления по фиг. 5 аналогично варианту, описанному выше со ссылкой на фиг. 4, и содержит, в частности, установленную с возможностью вращения в шахте корпуса судна (1) турель (3), к которой подключен подводный силовой кабель (4), и расширенный движительно-рулевой комплекс (7, 8), включающий в себя вспомогательные подруливающие устройства и/или винторулевые колонки (8) системы динамического позиционирования.In yet another embodiment illustrated in FIG. 5, the nuclear power supply vessel (1) contains a desalination complex (9) for the preparation of drinking water in industrial volumes, fresh water storage tanks and a system for dispensing fresh water to a product tanker (not shown in the drawings). The utility model is not limited with respect to the type and characteristics of the desalination complex (9). For example, the desalination complex (9) may be similar to the complex used in conjunction with the prototype, the APPP PEB of project 20870. In other aspects of the design, the vessel (1) in the embodiment of FIG. 5, similarly to the embodiment described above with reference to FIG. 4, and contains, in particular, a turret (3) installed with the possibility of rotation in the shaft of the ship’s hull (1), to which an underwater power cable (4) is connected, and an extended propulsion-steering complex (7, 8), including auxiliary bow thrusters and / or thruster (8) dynamic positioning systems.
Необходимо понимать, что описанные выше варианты осуществления полезной модели являются лишь примерными и не ограничивают объем ее правовой охраны, определяемый нижеследующей формулой полезной модели.You must understand that the above options for implementing the utility model are only exemplary and do not limit the scope of its legal protection, determined by the following formula of the utility model.
Claims (15)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016140622U RU173011U1 (en) | 2016-10-17 | 2016-10-17 | NUCLEAR POWER SUPPLY SHIP |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016140622U RU173011U1 (en) | 2016-10-17 | 2016-10-17 | NUCLEAR POWER SUPPLY SHIP |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU173011U1 true RU173011U1 (en) | 2017-08-04 |
Family
ID=59632933
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016140622U RU173011U1 (en) | 2016-10-17 | 2016-10-17 | NUCLEAR POWER SUPPLY SHIP |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU173011U1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU202755U1 (en) * | 2020-09-01 | 2021-03-04 | Публичное акционерное общество "Центральное конструкторское бюро "Айсберг" | FLOATING THERMAL POWER PLANT |
| CN115402484A (en) * | 2022-09-22 | 2022-11-29 | 武汉理工大学 | Ship type data recovery cabin with self-navigation and energy storage capacity |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3978807A (en) * | 1974-03-16 | 1976-09-07 | Aktiengesellschaft "Weser" | Offshore station and method of maintaining the same |
| GB1545679A (en) * | 1976-06-09 | 1979-05-10 | Sladoljev Z | Floating nuclear power plants |
| RU2188466C2 (en) * | 2000-01-11 | 2002-08-27 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Санкт-Петербургское Морское Бюро Машиностроения "Малахит" | Floating nuclear power plant |
| JP2009031236A (en) * | 2007-07-25 | 2009-02-12 | Tomoyasu Yutaka | Seismic isolation nuclear power plant ship |
| RU2399104C2 (en) * | 2008-12-03 | 2010-09-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Комплексные Инновационные Технологии" | Method for provision of electric energy to consumers in offshore areas closed with ice and underground nuclear power plant for its realisation |
| KR20120103930A (en) * | 2011-03-11 | 2012-09-20 | 대우조선해양 주식회사 | Movable marine power generation plant and management method of it |
-
2016
- 2016-10-17 RU RU2016140622U patent/RU173011U1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3978807A (en) * | 1974-03-16 | 1976-09-07 | Aktiengesellschaft "Weser" | Offshore station and method of maintaining the same |
| GB1545679A (en) * | 1976-06-09 | 1979-05-10 | Sladoljev Z | Floating nuclear power plants |
| RU2188466C2 (en) * | 2000-01-11 | 2002-08-27 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Санкт-Петербургское Морское Бюро Машиностроения "Малахит" | Floating nuclear power plant |
| JP2009031236A (en) * | 2007-07-25 | 2009-02-12 | Tomoyasu Yutaka | Seismic isolation nuclear power plant ship |
| RU2399104C2 (en) * | 2008-12-03 | 2010-09-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Комплексные Инновационные Технологии" | Method for provision of electric energy to consumers in offshore areas closed with ice and underground nuclear power plant for its realisation |
| KR20120103930A (en) * | 2011-03-11 | 2012-09-20 | 대우조선해양 주식회사 | Movable marine power generation plant and management method of it |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU202755U1 (en) * | 2020-09-01 | 2021-03-04 | Публичное акционерное общество "Центральное конструкторское бюро "Айсберг" | FLOATING THERMAL POWER PLANT |
| CN115402484A (en) * | 2022-09-22 | 2022-11-29 | 武汉理工大学 | Ship type data recovery cabin with self-navigation and energy storage capacity |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20210098143A1 (en) | Offshore and marine vessel-based nuclear reactor configuration, deployment and operation | |
| US10269462B2 (en) | Semi-submersible nuclear power plant and multi-purpose platform | |
| CN102762445B (en) | Offshore equipment deploying and retrieving vessel | |
| US6336419B1 (en) | Floating structure | |
| US11848113B2 (en) | Network and information systems and methods for shipyard manufactured and ocean delivered nuclear platform | |
| US20140378012A1 (en) | Vessel | |
| RU173011U1 (en) | NUCLEAR POWER SUPPLY SHIP | |
| RU2201375C1 (en) | Ice-breaker (versions), method and system for single-support mooring and servicing of ships | |
| Kołowrocki et al. | Methodology for oil rig critical infrastructure network safety and resilience to climate change analysis | |
| CN112356998A (en) | Power generation platform suitable for long-term mooring at sea | |
| Jiang | Design of renewable energy devices | |
| Klepper et al. | Siting considerations for future offshore nuclear energy stations | |
| Lopez-Cortijo et al. | DP FPSO-A Fully Dynamically Positioned FPSO For Ultra Deep Waters | |
| US20240025517A1 (en) | Offshore energy generation system | |
| Brandt | Submarine Technologies? A Source for Solutions! | |
| Song | Doppler Velocity Log for Navigation System in Underwater Vehicle | |
| CA3153922A1 (en) | Offshore and marine vessel-based nuclear reactor configuration, deployment and operation | |
| MA | Dynamic Analysis Method | |
| Li | Deep-Ocean Assessment and Reporting of Tsunamis (DART) BUOY | |
| Efthymiou | Decommissioning of Offshore Oil and Gas Installations | |
| Gu et al. | Damage Stability | |
| Duan et al. | Design of Pipelines and Risers | |
| Tian | Diving of Anchors | |
| Li | Deep Sea Mining | |
| Hu | Detailed Design |