Способ установки глубоководного нефтехранилища

 

1.СПбСОБ УСТАНОВКИ ГЛУБОКО ВОДНОГО НЕФТЕХРАНИЛИЩА, включающий .заполнение его объема наполнителем , погружение в месте установки и стабилизацию его положения на дне акватории, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности установки нефтехранилища путем уменьшения отрицательной плавучести в процессе погружения , в качестве наполнителя используют гидрореагирующее вещеот-, во, образующее при контактировании с водой водород. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве . гидрореагирующего вещества используют магний, алюминий, кремний или их смесь с добавками щелочных метал§ лов или их соединений. 3. Способ по пп 1 и 2, отличающийся тем, что после установки нефтехранилища производят отбор водорода из него в баллоны. QD QD to 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ . К ABTOPQKQhIY СВИДЕТЕЛЬСТВ,Ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTN4,(21) 3229660/28-13 (22) 03.11.80 ,(46) .07.04.83. Бюл. Р 13 (72) В.Е.Герасименко, A.È.Ìàêñèìåíко, В.Б.Пода и Л.A.Ñàâ÷åíêî „ (71) Институт проблем машиностроения

"АН украинской CCP (53) 621. 642. 3 (088. 8) (56) 1., Патент Франции Р 2044861, кл. В 63 С 9/18, опублик. 1971.

2. Патент Франции Ф 2181164, кл. Б 02 0 23/00, опублик. 1973.

3. Патент ФРГ 9 2510552, кл.. Е 02 0 29/06, опублик. 1979

4. Патент США Р 3798915, . кл. 61-46.5, опублик. 1974 прототип), (54)(57)$.СПОСОБ УСТАНОВКИ ГЛУБОКО

ВОДНОГО НЕФТЕХРАНИЛИЩА, включающий,заполнение его объема наполни„„SIJ„„1009924 А

ЪСЮ .В 65 0 88/76 35/44

Е 02 0 23/00; В 63 С 9/18 телем, погружение в месте установки и стабилизацию его положения на-дне акватории, о т л и ч а ю .— шийся тем, что, с целью повышения надежности установки нефтехранилища путем уменьшения отрицательной плавучести в процессе погружения, в качестве наполнителя используют гидрореагирующее вещество, образующее при контактировании с водой водород.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что в качестве . гидрореагирующего вещества исполь- зуют магний, алюминий, кремний или их смесь с добавками щелочных метал- ® лов или их соединений °

3. Способ по пп 1 и 2, о т л и ч а ю шийся тем, что после установки нефтехранилища производят отбор водорода из него в баллоны.

1009924

Изобретение относится к способам установки морских устройств на дно моря, а именно к способам установки подводных нефтехранилищ.

Известно спасательное устройство, содержащее один или два надувных кармана, сообщенных с газообразующей камерой, в которой находятся реакционноспособные соединения, образующие при контактировании с водой гаэ для карманон (1 ).

Известен способ установки на дно моря крупнотоннажного полого резервуара,.заключающийся в уменьшении отрицательной плавучести резервуара путем заполнения его объема газом, 15 получаемым н результате испарения сжиженного газа, размещенного внутри резервуара (2) и (3).

При таком способе уотанонки резервуар, как правило„ выполнен ге етич- 20 ным, имеющим мощную теплоизоляцию (или сосуд Дюара), что увеличивает массу самого резервуара, а следовательно, отрицательную его плавучесть и уменьшает полезный его объем. Соз1 дание протинодавления н объеме ре- зервуара в процессе его погружения посредством испарения сжиженного газа требует сложной системы наблюдения за нарУжным давлением, что сни- 30 жает надежность процесса спуска резервуара и может приводить к его разрушению либо в процессе погружения, либо при достижении им дна водоема.

Известен также способ уменьшения 35 отрицательной. плавучести погружаемых нефтехранилищ путем заполнения их объема наполнителем, погружения н месте установки и стабилизации его положения на дне, акватории. Установку нефтехранилища на дно моря осуществляют при помощи барж и нефтеналивно- го судна. Транспортировку нефтехранилища к месту погружения произнодят на плаву эа счет придания ему положительной плавучести заполнением 45 объема нефтехранилища воздухом. Для придания нефтехранилища orðèöàòåëüíîé планучести в месте его погружения из него стравливают воздух. Уменьшение отрицательной плавучести нефтехрани- 50 лища при спуске осуществляют заполнением его объема нефтью из нефтеналивного судна. Нефтехранилище автономно опускается, на дно. Скорость его, погружения регулируют путем добав- 55 ления или. удаления из него нефти f4)

Недостатком способа является невозможность получения достаточно малой отрицательной плавучести и, сле- 60 довательно, минимально возможной скорости погружения нефтехранилища вслед ,ствие малой разницы в плотностях воды и заполняемой жидкости (нефти, бензина, керосина), что может привести к разрушению нефтехранилища при достижении дна.

Цель изобретения — повышение надежности устанонки глубоководного нефтехранилища путем уменьшения отрицательной плавучести в процессе погружения.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу установки глубоководного нефтехранилища, включающему заполнение его объема наполнителем, погружение в месте установки и стабилизацию его положения.на дне акватории, в качестве наполнителя используют гидрореагирующее вещество, образующее при контактировании с водой водород.

В качестве гидрореагирующего вещества используют магний алюминий, кремний или их смесь с добавками .щелочных металлов или их соединений.

После установки нефтехранилища производят отбор водорода из него в баллоны.

На чертеже изображена схема реализации способа установки на дно глубоководного нефтехранилища.

Система, реализующая предлагае мый способ, состоит из судна 1 обес. печения и собственно нефтехранилища 2, сообщающегося в нижней своей .части с окружающей средой через открытое днище, имеющее секторные опо- ры, позволяющие в стабилизированном на дне водоема положении иметь доступ забортной воды через днище н объеме резервуара, а также постоянно открытые в окружающую среду шпигаты, рас положенные вблизи днища. Внутри нефтехранилища 2 размещен заряд 3 гидрореагирующего вещества, представляющего собой магний, алюминий или кремний или их смесь с добавками щелочных металлов или их соединений. Высота расположения заряда 3 регулируется механизмом 4, представляющим собой дистанционно управляемое грузоподъемное устройство, снязанное с системой 5 управления плавучестью, расположенной на судне 1 обеспечения. Верхняя часть нефтехранилища соединена посредством шланга б и вентиля 7 с баллонами 8, установленными на судне 1 обеспечения. Положительная плавучесть нефтехранилища 2 при этом обеспечивается за счет наддува объема нефтехранилища водородом, генерируемым при реакции с водой гидрореагирующим веществом. Для этого гидрореагирующее вещество при помощи механизма 4 опускают на такую высоту в нефтехранилище 2, что вес воды, вытесненной генерируемым водородом, превышает вес самого нефтехранилища, включая вес заряда.

Для установки нефтехранилища 2 на дно системой управления плавучестью

1009924

Составитель В.Шипов

Редактор Т.Митрович Техред N.Tenep Коррек тор М. Демчик

Заказ 2382/3 Тираж 947 Подписное .

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 приводят в действие механизм 4, расположенный внутри нефтехранилища 2, который поднимает заряд 3 гидрореагирующего вещества на заданную высоту, определяемую требуемой отрицательной плавучестью. Открытием вентиля 7 стравливают в баллоны 8, давление в которых равно атмосферному, часть водорода из нефтехранилища 2. При этом забортная вода, поступаюцая в нефтехранилище 2 через 10 нижнюю его часть, вытесняя водород, заполняет объем нефтехранилища 2, уменьшая тем самым его плавучесть.

При достижении отрицательной плавучести нефтехранилища 2 отбор .водо- 15 рода в баллоны 8 прекращают, перекрывая вентиль 7 ° Нефтехранилище 2 начинает автономно погружаться.

С увеличением глубины водород ,внутри нефтехранилища 2 сжимается, и уровень забортной воды поднимается вплоть до уровня расположения заряда 3. Контакт поверхности воды с зарядом 3 приводит к тому, что выделяющийся в результате реакции заряда 3 и воды водород старается оттеснить воду от поверхности заряда

3 и прекратить реакцию. С увеличением глубины забортная вода вновь сжимает находящийся над ней водород, подходя тем самым опять к заряду. Процесс выделения водорода повторяется.

Нерастворимые продукты реакции под действием собственного веса удаляют ся из нефтехранилища 2 через сбрасывающее отверстие в его днице.

Таким образом, в течение всего . времени погружения газовый объем в нефтехранилище 2 остается практически неизменным и ограничен нижним торцом заряда 3, отрицательная пла- 40 вучесть, таким образом, остается так-. же постоянной и может регулироваться механизмом 4 с судна 1 обеспечения путем регулирования высоты расположения заряда 3. 45

В процессе погружения количество заряда 3 уменьшается, а поэтому уменьшается, суммарный вес нефтехранилища 2 совместно с зарядом 3, что при поддерживаемом постоянном газовом объеме в нефтехранилище 2 приводит к уменьшению отрицательной плавучести нефтехранилища 2 с увеличением глубины погружения.

После установки нефтехранилища 2 на дно моря открывают вентиль 7. При этом водород, сжатый до гидростатического давления на данной глубине погружения, под давлением из нефтехранилища 2 поступает в баллоны 8.

Суммарный объем баллонов 8 должен равняться газовому объему нефтехранилища 2. В этом случае весь водород из нефтехранилица 2 будет собран в баллонах 8 при давлении, равном гидростатическому давлению на глубине погружения нефтехранилища. Например, если установка нефтехранилища осуществляется на глубину 1000 м, водо" род, собранный из нефтехранилица в . баллоны, находится в них под давлением около 10,0 МПа.

Стабилизацию нефтехранилища на дне водоема осуществляют либо за счет его собственного веса, либо, если этого не позволяет рельеф водоема, посредством забивки анкерных свай.

J.

Использование предлагаемого способа установки на дно глубоководного нефтехранилища позволяет свести практически к нулю отрицательную плавучесть нефтехранилища при погружении и тем самым проводить погружение с минимально возможной скоростью, что предотвращает разрушение его при достижении дна, выполнить легким корпус нефтехранилища, сосредоточив почти всю массу нефтехранилища в его днище, что в свою очередь позволяет увеличить устойчивость нефтехранилища ориентировочно на 50-60% и уменьшить расходы на изготовление нефтехранилища ориентировочно на 15-20%, попутно получить сжатый до гидростатического давления на глубине установки (10-20 NIIa и более) газообразный водород в количестве 8-20 т.