UA51754C2 - Пристрій для глибоководного спуску - Google Patents

Abstract

Пристрій для спуску вантажу на глибину з використанням двох шлюпбалок, встановлених на баржі. Кожна шлюпбалка обладнана тросом, намотаним на резервний барабан. Кожний трос проходить через тяговий барабан та верхній і нижній блочні вузли шлюпбалки. Відповідні кінці допоміжного троса з'єднуються на балансирі. Перехідний вузол підвішений до розпірної балки, виконаної з викривленою центральною ділянкою, для забезпечення прийому вантажу з крана. Підвіска, яка тримає вантаж, переміщує його безпосередньо у перехідну муфту, тобто переносить вантаж у пристрій для спуску без перевантаження.

Description

Опис винаходу

Винахід стосується встановлення підводних структурних компонентів для морських добувних систем, а саме 2 встановлення таких компонентів глибоко під водою.

Встановлення підводних структурних компонентів для морських добувних систем, таких як: опорні плити, палі, кондуктори та донні баштові секції, виконується із застосуванням деррік-кранів барж. Опорна плита - це трубчастий сталевий каркас, який служить напрямною для фундаменту на палях та платформою для обладнання, яка віддалена від дна приблизно на тридцять футів (дев'ять метрів) над рівнем мулу. Фундаменти 70 на палях складаються з широких сталевих труб, які кріплять опорну плиту чи донну баштову секцію до дна моря і занурюються у грунт на шістсот футів (сто вісімдесят метрів). Кондуктори - це сталеві труби, які вбиваються у грунт за напрямними, що з'єднані з опорною плитою, яка використовується для буріння свердловин. Донна баштова секція - це нижня секція широкої морської платформи.

Найбільш поширеним способом встановлення підводних опорних плит, фундаментів на палях та кондукторів 72 є застосування кранів, встановлених на деррік-баржах. Крани мають обмеження по навантаженню для секцій, що опускаються під воду, крім того, більшість деррік-кранів на баржах не обладнані підводними блоками. Перевагою використання кранів є те, що вони не потребують переміщення вантажу з крану до іншої системи. Недоліком використання кранів є необхідність зменшення секцій, що опускаються під воду у відкритому морі, до відносно низьких за вагою і придатних для менших глибин через обмеження навантаження на підводні блоки. |ншим недоліком є те, що таке використання кранів не дає їм змогу виконувати інші роботи під час проведення спусків і обмежує можливість використання кранів для допомоги в разі виникнення надзвичайних ситуацій.

Другим способом встановлення є використання системи натяжних механізмів з захватами та комплектом рухомих блочних вузлів. Головною перевагою цієї системи є те, що вона може обробляти важчі вантажі, ніж крани, залежно від розмірів натяжного механізму та натяжного тросу. Недоліком цієї системи є необхідність с переміщення вантажу від крану до натяжної системи та системи блоків. Іншим недоліком є те, що це не дає Ге) змоги кранам виконувати інші роботи під час проведення спусків і обмежує можливість використання їх для допомоги в разі виникнення надзвичайних ситуацій.

Третім способом є використання системи багатьох лебідок, що надає таких переваг як вивільнення баржевих кранів для виконання інших робіт і підвищення ваги вантажів, що опускаються під воду, та робочих глибин. Цей З спосіб має такі недоліки: необхідність переміщення вантажу від крану до системи лебідок; на кожну лебідку ю потрібен свій оператор; лебідки працюють на низьких та різних швидкостях; не існує пульту керування, який може синхронізувати роботу барабанів всіх лебідок; не існує коригуючої системи для контролю за зміною ваги, в подовженням тросу та змінними швидкостями лебідок. Кожен вузол такої системи потребує окремого підйомника - пе у відкритому морі та система в цілому потребує монтажу у відкритому морі. 3о З цього видно, що існуючий стан розвитку техніки не відповідає потребам, які виникають при спусканні о структурних компонентів для морських добувних систем на великі глибини.

Винахід відповідає викладеним потребам. Пропонується пристрій для глибоководного спуску з « використанням двох шлюпбалочних конструкцій, які встановлені на баржі. Кожна шлюпбалочна конструкція З 0 оснащена натягнутим тросом, запас якого намотаний на резервний барабан. Кожен трос проходить через с тяговий барабан та верхній і нижній шківи шлюпбалочної конструкції. Нижні шківи з'єднані з розпірною балкою

Із» та перехідною муфтою, яка забезпечує окремі етапи спуску. Відповідні кінці кожного натягнутого тросу з'єднуються між собою на балансирі. Перехідна муфта, підвішена на розпірній балці, обладнана у центрі захватом для утримування вантажу при переміщенні його від крана. Спускова підвіска, яка несе вантаж при переміщенні, одержує його безпосередньо у перехідній муфті та передає до спускового пристрою, тобто немає і-й потреби у додатковому перевантаженні. - Для поглибленого розуміння суті даного винаходу потрібно ознайомитися з малюнками та наведеним описом до них, приймаючи до уваги те, що окремі вузли та деталі позначені відповідними номерами, та де: і На Фіг.1 показано використання системи спуску із застосуванням крану на баржі. сл 20 На Фіг.2 показано використання системи натяжних механізмів, встановленої на баржі. т» На Фіг.3 показано використання системи багатьох лебідок, встановленої на баржі.

Фіг.4 - вид збоку, що показує використання пристрою для спуску вантажів згідно з даним винаходом.

Фіг.5 - схематичне зображення спускового механізму пристрою згідно з даним винаходом. 52 Фіг.6 - вид збоку пристрою згідно з даним винаходом.

ГФ) Фіг.7. - вид зверху пристрою згідно з даним винаходом. юю Фіг.8 - вид зверху розпірної балки та перехідної муфти пристрою.

На Фіг.9А та 9Б показано послідовність розміщення розпірної балки та перехідної муфти.

На Фіг.10А показано рух спускової підвіски з вантажем при переміщенні його до спускового пристрою згідно 60 з винаходом.

Фіг.10Б - вид по лінії 1ОБ -10Б на Фіг.1о0А.

На Фіг.11А показано переміщення спускової підвіски пристрою згідно з даним винаходом до перехідної муфти цього пристрою.

Фіг.11Б - вид по лінії 11Б-11Б на Фіг.11 А. бо На Фіг.12А показано вивільнення елементів крану з пристрою згідно з винаходом.

Фіг.12Б-вид по лінії 12Б-12Б на Фіг.12А.

На Фіг.1 показано використання крана 1, розташованого на деррік-баржі 3. Крани зазвичай мають обмеження для підводних блоків 5.

На Фіг.2 показано використання натяжного механізму 7, встановленого на баржі 3. Зажими 9 натяжного механізму 7, верхній рухомий блочний вузол 11 на балці крана 13, нижній рухомий блочний вузол 15 та супорт 17 з закріпленим кінцем тросу регулюють натяг тросу 19 при спусканні вантажу 21, який зображено у вигляді опорної плити.

На Фіг.3 показано використання системи з багатьох лебідок, встановленої на баржі 3, до якої входять два 7/0 подвійні барабани 23. Кожен барабан спрямовує свій натягнутий трос 19 на блочний вузол 25, розташований на башті 27.

Як показано на Фіг.4 та 6, пристрій згідно з даним винаходом позначений цифрою 10. Пристрій для спуску вантажу на глибину складається з двох шлюпбалок 12, двох резервних барабанів 14, двох тягових барабанів 16, двох комплектів верхнього та нижнього блочних вузлів 18 та 20, розпірної балки 22, перехідної муфти 24, /5 бпускової підвіски 26 та балансиру 28. Далі, для полегшення розуміння, ми будемо посилатися і описувати одну з подвійних ліній пристрою згідно з даним винаходом.

Пристрій розташовано на напрямних рейках 30, встановлених на баржі 3, що робить пристрій цього винаходу переносним. Це дає змогу в разі потреби переносити пристрій з судна на судно. Одна шлюпбалка 12, резервний барабан 14, тяговий барабан 16, комплекти верхнього та нижнього блочних вузлів 18 та 20 встановлені на 2о рейках 30 так, щоб бути розташованими на одній прямій відносно один одного. Друга шлюпбалка 12, резервний барабан 14, тяговий барабан 16 та комплекти верхнього та нижнього блочних вузлів 18 та 20 також встановлені на рейці 30 так, щоб бути розташованими на одній прямій відносно один одного. Два комплекти шлюпбалок з поєднаним з ними обладнанням встановлені на рейках 30 на відстані та паралельно один одному. Рейки 30 розташовані так, щоб шлюпбалки були на краю баржі 3. За всіма сч об операціями спостерігають з операторської кабіни 32, яка розташована між рейками 30.

Трос 34, бажано з металевого дроту, намотаний на кожний резервний барабан 14. Як краще видно на і) схематичному зображенні Фіг.5, трос 34 з резервного барабана проходить через обидва блоки тягового барабана 16, під нерухомим блоком ЗбА, над блоком З8А верхнього блочного вузла 18, під блоком 40А нижнього блочного вузла 20, над блоком 38Б верхнього блочного вузла 18, під блоком 40Б нижнього блочного вузла 20 «г зо Нагору над блоком 38В верхнього блочного вузла 18, під нерухомим блоком З36Б та навколо двох встановлених вертикально блоків 42 на кінці балансира 28. Кінці кожного троса 34 з кожного резервного барабана позначені о номером 44. Додатковий трос 46 кожним своїм кінцем приєднаний відповідно до кінців троса 34 з кожного М резервного барабана та спрямований на блок 48 на протилежному кінці балансира 28.

Бажано, щоб трос 34 на один резервний барабан був ліво-намотаний, а на другий резервний барабан - (7 з5 право-намотаний. Використання протилежно намотаних тросів запобігає крученню тросів. Це запобігає ю обертанню вантажу під час спуску чи підйому, та перекручуванню розпірної балки та перехідної муфти (зміщення вузла).

Розташування натяжних тросів 34 та додаткового троса 46 навколо блоків на балансирі сприяє запобіганню істотному перекручуванню тросів під час роботи і може запобігти таким відхиленням, як нерівномірне тертя у « підшипниках чи відмінність швидкостей обертання блоків. з с На Фіг.8 зображена розпірна балка 22 та перехідна муфта 24. Розпірна балка, як і завжди, призначена для . підтримання відстані між двома лініями підйомних тросів. Однак, якщо традиційна розпірна балка пряма, то и?» розпірна балка 22 згідно з цим винаходом виконана з центральною ділянкою 50, яка має форму "собачої ноги".

Як видно на Фіг.8, перехідна муфта має О-подібний отвір 52. О-подібна форма його показана на виді зверху.

Причому видно, що відкритим кінцем МО-подібний отвір спрямований, як і відкрита сторона ділянки типу "собача с нога" 50 розпірної балки 22, назовні від борту баржі 3. Причину утворення О-подібного отвору на перехідній муфті 24 та ділянки типу "собача нога" 50 на розпірній балці 22 буде пояснено далі. - На Фіг.9А та 9Б показано розташування розпірної балки 22 та перехідної муфти 24. Трос 54 проходить від -І блока крана 13 до вантажної балки 56. Вантажна балка 56 з'єднана з розпірною балкою 22. Перехідна муфта 24 підвішена до розпірної балки за допомогою строп 58. Кінці розпірної балки 22 розташовані на одній прямій з о сергами 60 так, що розпірна балка може бути з'єднана з сергами будь-яким зручним способом, наприклад, ї» пальцем, як показано на ФігОБ. У такому стані пристрій готовий до переміщення вантажу, який треба встановити.

Процес переміщення вантажу, який має бути встановлений, від крана на баржі до пристрою згідно з даним в Винаходом показано на Фіг.10-12. Такі елементи, як шлюпбалка, на цих кресленнях не показані для спрощення зображення.

Ф) На Фіг.10А зображено рух опускаючої підвіски 26 та вантажу у напрямку перехідної муфти 24. На цьому етапі ка вантаж конструкцій, які треба встановити, підтримується тільки краном 1 на баржі. Стропи 61 натягнуті між блоком крану 13 та однією чи більше сергами на власному підйомнику крана 64, який вільно з'єднаний з бо опускаючою підвіскою 26. Стропи 67 з'єднані з однією чи більше сергами 65 на нижньому кінці опускаючої підвіски 26 та з вантажем, що опускається, який не показано. На Фіг.10Б показано, що підвіска 26 та перехідна муфта 24 розташовані на одній прямій.

На Фіг.11А показано, що опускаюча підвіска 26 перемістилася у перехідну муфту 24. Як краще видно на

Фіг.11 Б, розмір підвіски такий, що вона вільно розміщується в середині О-подібного отвору перехідної муфти. 65 Опускаюча підвіска 26 має заплечик 62, діаметр якого більшим ніж О-подібний отвір 52 перехідної муфти 24.

Після того, як підвіска 26 опустилася до заплечика 62, який залишився на верхній частині перехідної муфти 24,

вага вантажу передається перехідній муфті 24. Це веде до того, що вантаж перенесено до пристрою згідно з даним винаходом.

Як показано на Фіг.12А та 12Б, відколи вантаж переміщено, кран 1 вивільнюється від проведення спуску

Шляхом звільнення власного підйомника крана 64 з підвіски 26. Верхня частина опускаючої підвіски 26 пристосована до з'єднання з власним підйомником крана 64. Замикання власного підйомника крана та опускаючої підвіски 26 виконується відомими у техніці способами. Тобто вантаж було швидко і безпечно переміщено з крану до пристрою згідно з даним винаходом без проведення звичайних вантажних робіт. Далі процес спуску виконується так, як показано на Фіг.4 та описано вище при розгляді спуску за допомогою лебідок. 70 На малюнках показано дію пристрою згідно з даним винаходом із застосуванням чотирьох тросів 34 на кожному блочному вузлі 20. Однак, в залежності від ваги вантажу та/або глибини води, підйомно-спускові операції можна виконувати із застосуванням двох або чотирьох тросів. На Фіг.13 показано трійник 66, який дозволяє використовувати обидві схеми без необхідності заміни пластини у нижньому блочному вузлі 20 чи перепропускання тросів на пристрої. На Фіг.13 трійник 66 з'єднаний з нижнім блочним вузлом 20 так, -щоб забезпечити чотирьох-тросову схему роботи. Як видно на Фіг.14, одна сторона трійника 66 легко може бути знята з блока, якщо за допомогою гідравліки звільнити палець, що можливо і без залучення такелажників. Тоді трійник повернеться вниз на блоці і буде діяти двохтросова схема. Карабін 68 займе позицію для з'єднання тросів для підтримки вантажу. При роботі за двох-тросовою схемою вантаж може рухатися з подвоєнням швидкості та відстані у порівнянні з чотирьох-тросовою схемою. Однак, за двох-тросовою схемою вага вантажу, який можна підняти чи опустити, вдвічі менша, ніж за чотирьох-тросовою.

Через те, що у рамках концепції винаходу можуть існувати багато варіантів конструкцій, а також їх модифікацій, матеріал викладено у описовій формі згідно з вимогами. Зрозуміло, що деталі опису мають загальний, а не конкретний зміст. с

Claims (2)

29 Формула винаходу о

1. Баржа з краном та пристроєм для глибоководного спуску, який складається з двох шлюпбалок, встановлених на баржі паралельно одна одній, верхнього блочного вузла, розташованого на кожній шлюпбалці, « зо / Нижнього блочного вузла, підвішеного до кожної шлюпбалки, тягових барабанів, розташованих на одній прямій з кожною шлюпбалкою, резервних барабанів, розташованих на одній прямій з кожною шлюпбалкою, балансира, т) розташованого поміж згаданих шлюпбалок, що має два блоки, один на кінці згаданого балансира, ближньому до їч- шлюпбалок, та другий на кінці, ближньому до резервних барабанів, допоміжного троса, який намотаний на блок згаданого балансира, головних тросів, намотаних на кожен з резервних барабанів, що проходять через згадані /ж7 35 тягові барабани та згадані два блоки на згаданому балансирі, причому кінці головних тросів з'єднані з кінцями ю згаданого допоміжного троса, розпірної балки, з'єднаної зі згаданим нижнім блочним вузлом, перехідної муфти, з'єднаної зі згаданою розпірною балкою та підвіски, пристосованої для заходу і переміщення вантажу безпосередньо у згадану перехідну муфту.

2. Пристрій по п. 1, який відрізняється тим, що розпірна балка виконана з середньою ділянкою у формі « "собачої ноги". ш-в с З. Пристрій по п. 1, який відрізняється тим, що перехідна муфта має О-подібний отвір, призначений для прийому згаданої підвіски. :з» 4. Пристрій по п. 1, який відрізняється тим, що весь пристрій розташовано на рейках, що робить його переносним. шу , , , шо, сл Офіційний бюлетень "Промислоава власність". Книга 1 "Винаходи, корисні моделі, топографії інтегральних мікросхем", 2002, М 12, 15.12.2002. Державний департамент інтелектуальної власності Міністерства освіти і - науки України. -І с 50 с» Ф) іме) 60 б5