Полупогруженная морская платформа

 

1. ПОЛУПОГРУЖЕННАЯ МОРСКАЯ ПЛАТФОРМА, содержащая надводную палубу, закрепленную на колоннах, жестко установленных на подводных понтонах , отличающаяся тем, что, с целью повышения устойчивости при волнении, колонны и подводные понтоны выполнены из набора герметичных цилиндрических труб, соединенных между собой в жесткую проницаемую конструкцию, при этом каждая из колонн включает центральную трубу и расположенные вокруг нее периферийные трубы. образующие кольцевую камеру по перифет рии центральной трубы и снабженные установленными в зазорах между ними вертикальными профильными пластинами с равномерно расположенными на них по высоте лопатками, обращенными выпуклой стороной вниз, а подводные понтоны выполнены из связок треугольного поперечного сечения , состоящих из труб и расположенных вершинами вниз, причем платформа выполнена с плавучими трубчатыми плотами , закрепленными между этими связками труб у их концов с возможностью поворота относительно горизонтальной осн для изменения их угла наклона. 2. Платформа по п. 1, отличающаяся тем, что диаметр периферийных труб колонн и связок понтонов составляет 0,05-0,15 диа (Л метра центральной трубы колонны, а радиальная ширина кольцевой камеры равна 1-2 диаметрам периферийной трубы. О5 оо сд

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

%ИВ 63В 3544

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,К СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3612833/27-11 .(22) 01.07.83 (46) 30.03.85. Бюл. № 12 (72) В. А, Горбань и С. М. Сребнюк (71) Институт гидромеха ники АН УССР и Полтавский инженерно-строительный институт (53) 629.121 (088.8) (56) 1. Патент Великобритании № 1337440, кл. В 63 В 35/44, 1970 (прототип). (54) (57) 1. ПОЛУПОГРУЖЕННАЯ MOPС КАЯ ПЛАТФОРМА, содержа ща я надводную палубу, закрепленную на колоннах, жестко установленных на подводных понтонах, отличающаяся тем, что, с целью повышения устойчивости при волнении, колонны и подводные понтоны выполнены из набора герметичных цилиндрических труб, соединенных между собой в жесткую проницаемую конструкцию, при этом каждая из колонн включает центральную трубу и расположенные вокруг нее периферийные трубы, ÄÄSUÄÄ 1147635 А образующие кольцевую камеру по перифе-. рии центральной трубы и снабженные установленными в зазорах между ними вертикальными профильными пластинами с равномерно расположенными на них по высоте лопатками, обращенными выпуклой стороной вниз, а подводные понтоны выполнены из связок треугольного поперечного сечения, состоящих из труб и расположенных вершинами вниз, причем платформа выполнена с плавучими трубчатыми плотами, закрепленными между этими связками труб у их концов с возможностью поворота относительно горизонтальной оси для изменения их угла наклона.

2. Платформа по п. 1, отличающаяся тем, д что диаметр периферийных труб колонн и @ связок понтонов составляет 0,05 — 0,15 диаметра центральной трубы колонны, а радиальная ширина кольцевой камеры равна

1 — 2 диаметрам периферийной трубы.

1147635

Изобретение относится к техническим средством освоения морей и океанов и может быть использовано при поиске и добыче полезных ископаемых и при проведении исследовательских работ.

Известна полупогруженная морская платформа, содержащая надводную палубу, закрепленную на колоннах, жестко установленных на подводных понтонах (1).

Недостатком этой пл атформы является низкая устойчивость при волнении из-за больших возмущающих сил, возникающих при набегании волн на колонны.

Цель изобретения — повышение устойчивости при волнении.

Указанная цель достигается тем, что в пол упогруженной морской платформе, содержащей надводную палубу, закрепленную на колоннах, жестко установленных на подводных понтонах, колонны и подводные понтоны выполнены из набора герметичных цил индрических труб, соединенных между собой в жесткую проницаемую конструкцию, при этом каждая из колонн включает центральную трубу и расположенные вокруг нее периферийные трубы, образующие кольцевую камеру по периферии централ ьной трубы и снабженные установленными в зазорах между ними вертикальными профильными пластинами с равномерно расположенными на них по высоте лопатками, обращенными выпуклой стороной вниз, а подводные понтоны выполнены из связок треугольного поперечного сечения, состоящих из труб и расположенных вершинами вниз, причем платформа выполнена с плавучими трубчатыми плотами, закренленными между этими связками труб у их концов с возможностью поворота относительно горизонтальной оси для изменения их угла наклона.

При этом диаметр периферийных труб колонны и связок подводных понтонов составляет 0,05 — 0,15 диаметра центральной трубы колонны,а радиальная ширина кольцевой камеры равна 1 — 2 диаметрам периферийной трубы.

На фиг. 1 схематически показана платформа, общий вид; на фиг. 2 — колонна, сечение А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — установка лопаток между периферийными трубами, разрез Б — Б на фиг. 2; на фиг. 4— подводный понтон, сечение  — В на фиг. 1.

Полупогружная морская платформа содержит надводную палубу 1 с размещенными на ней оборудованием 2 и помещениями 3. Палуба 1 закреплена на колоннах

4, жестко установленных на подводном понтоне 5. Колонны 3 и подводный понтон

5 выполнены из отдельных герметичных цилиндрических труб 6, соединенных посредством перегородок 7 и 8 в жесткую цельную проницаемую конструкцию. Каждая из колонн 4 состоит из центральной герметичной цилиндрической трубы 9, вокруг кото5

55 рой имеется камера 10, образованная коаксиальным кольцом периферийных труб 6, установленных с зазором между собой и центральной трубой 9. В зазоре 11 между каждой парой периферийных труб 6, вдоль них, установлены профильные пластины

12, обеспечивающие закрутку потока, поступающего в камеру 10 при натекании волны.

Кроме того, по высоте зазора 11 через шаг установлены лопатки 13, обеспечивающие отклонение потока вниз. Колонны 4 жестко соединяются с подводным корпусом 5 при помощи узлов 14

Понтоны 5 выполнены в виде двух связок труб треугольного поперечного сечения, расположенных вершинами вниз. Между понтонами 5 вдоль их концов установлены плавучие трубчатые проницаемые плоты 15.

Для уменьшения гидродинамического сопротивления платформы при буксировке и при эксплуатации платформы на течении, на концах понтонов 5 и плотов 15 выполнены обтекатели 16 и 17.

Для установки плотов 15 под углом к горизонту в зависимости от параметров волн и режима эксплуатации предусмотрены поворотные устройства 18, которые управляются сигналом от волномерного датчика 19 через гидропривод 20.

Полупогружная морская платформа работает следующим образом.

При буксироиеплатформы к месту назначения понтоны 5 не заглублены, а плоты 15 с помощью поворотных устройств 18, расположенных на каждом из них, устанавливаются под углом к горизонту, близким к углу. волнового склона, причем signa>=

=sigil(xg (где а1 и аg — углы установки плотов, см. фиг. 2 и 1). Это обеспечивает существенное уменьшение волнового сопротивления движению платформы. Благодаря проницаемой конструкции понтонов 5 и плотов 15 волны, набегающие на платформу под углом к ее курсу, вызывают меньшие колебания, чем при непроницаемом подводном корпусе.

При эксплуатации платформы понтоны

5 и плоты 15 заглублены и значительная часть колонн 4 погружается под свободную поверхность воды. В сложных метеорологических условиях волны набегают на колонны 4, вода проходит через зазоры 11, отклоняется профильными пластинами 12, образуя закрученный вихревой поток в кольцевой камере 10. При обтекании лопаток 13 волновым потоком образуется гидродинамическая сила, направленная вниз, вдоль колонн 4, которая частично компенсирует возмущающую гидродинамическую силу, обусловленную повышением уровня ватерлинии при прохождении волны. Вследствие наличия проницаемого экрана в виде кольца периферийных труб 6 при обтекании колонны

4 волновым потоком за ними образуется поле мелкомасштабных вихрей, что обуслав1147635

8-б

А-А

Составитель А. Мамаев

Техред И. Верес Корректор И. Муска

Тираж 435 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! !3035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП с Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор М. Дылын

Заказ !478/!9 ливает равномерность гидродина мических нагрузок и уменьшение пиковых нагрузок на колонны 4 при прохождении крутых волн.

При эксплуатации платформы в условиях волнения трубчатые плавучие плоты устанавливаются под углом к горизонту, причем

3!арпа!=-3|дпа . Под действием волновых нагрузок понтон 5 совершает периодические колебания, которые могут быть стабилизированы тем эффективнее, чем глубже будет расположен понтон, где волновое воздействие минимальное. Во время этих колебаний понтоны 5 с примыкающими к нему частями колонн 4 происходит обтекание водой не только их наружной поверхности, но также поверхности всех труб, расположенных внутри понтона 5. Устройство проницаемого понтона 5 способствует быстрой диссипации энергии колебаний, так как при колебаниях. образуется мелкомасштабные вихри по всему объему подводного корпуса, причем вихри, образованные при движении платформы, например, вверх гасятся вихрями, образующимися при движении ее вниз, так как последние закручены противоположно первым. Наличие большого числа соединенных между собой расширяющихся и сужающихся каналов в межтрубном пространстве способствует дополнительной диссипации !

О энергии колебаний за счет турбулизации и вязкости на развитой поверхности труб внутри связок.

Использование изобретения позволит повысить производительность труда за счет уменьшения зависимости от погодных условий, а также увеличить число видов работ, которые возможно проводить с использован ие м пл атфо рм ы.