Глубоководная опора

 

.Изобретение относится к гидротехническому строительству. Цель изобретения - повыгоение надежности работы опоры путем улучшения ее динамических характеристик.-Вертикальные поплавки I, смонтированные между верхней диафрагмой 2 и нижней диафрагмой 3 опоры, перемещаются по направляющим 6 с помощью системы привода 7. Благодаря этому в каждом конкретном чае действия волны регулируется величина присоединенной массы воды, вовлекаемой поплавками в движение при колебаниях опоры. Тем-самым подбирается оптимальная частота собственных колебаний, при которой отключения - глубоководной опоры от вертикали минимальны . 1 з.п. ф-лы, 2 ил« (Л сг

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5!)4 Е 02 В 17/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ, СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ! (2I) 4!34024/29-15 (22) 25.06.86 (46) 15.08.88. Бюл. !! 30 (71) Центральный научно-исследовательский и проектный институт строительных металлоконструкций им.;H,П.Мельникова (72) К.В.Поляк и M.Ý.Màèëîâ (53) 627.2!(088.8) (56) Патент США Ф 4007598, кп. Е 02 В 7/00, !972.

Халфин И.Ш. Строительство глубоководных стационарных платформ для освоения морских месторождений нефти и газа. Обзор зарубежной литературы, М.: ВНИИОЭНГ» 1976, с. 34, фиг. 23(4)., ÄÄSUÄÄ 1416605 А1 (54) ГЛУБОКОВОДНАЯ ОПОРА (57)..Изобретение относится к гидротехническому строительству. Цель изобретения — повышение надежности работы опоры путем улучшения ее динамических характеристик. Вертикальные поплавки 1, смонтированные между верхней диафрагмой 2 и нижней диафрагмой

3 опоры, перемещаются по направляющим

6 с помощью системы привода 7, Благодаря этому в каждом конкретном случае действия волны регулируется величина присоединенной массы воды, вовлекаемой поплавками в движение при колебаниях опоры. Тем .самым подбира" ется оптимальная частота собственных Я колебаний, при которой отключейияглубоководной опоры от вертикали ми-, нимальны. I з.п. ф-лы, 2 ип, 1416605

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при строительстве глубоководных опор для морской добычи нефти и газа.

Цель изобретения — повышение надежности опоры путем улучшения ее динамических характеристик.

На фиг. 1 показан поплавковый 10 узел, вид сверху, на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. I.

Вертикальные поплавки 1 смонтированы между верхней диафрагмой 2 и нижней диафрагмой 3, которые распо- 15 ложены между стойками 4 глубоководной опоры, Поплавки I оборудованные катковыми опорами 5, перемещаются по направляющим 6 с помощью системы привода 7. 20

Сущность изобретения заключается в целенаправленном изменении величины присоединенной массы воды, которая вовлекается в движение при колебаниях конструкции. Изменение при- 25 соединенной массы практически не сказывается на значениях внешних воздействий и позволяет регулировать динамические характеристики опоры. Каждый цилиндрический элемент конструк- 30 ции вовлекает в колебания массу воды, равную массе воды в объеме, занятом элементом. Поэтому варьирование расстояния между отдельными вертикальными поплавками позволяет дополнительно к указанным массам "присоединенным" к поплавкам, включать в работу массу воды, заключенную в пространстве, ограниченном ими по периметру. 40

В результате в данный период появляется возможность подобрать такой момент инерции массы, участвующей в колебаниях, который соответствует необходимой частоте собственных колебаний, т.е. динамическим характеристикам, оптимальным для конкретного . случая действия ветра- и волны.

Минимизация реакции опоры от волновой нагрузки на частоте собственных колебаний обеспечивается соблюдением определенного условия, связывающего частоту собственных колеб.аний опоры и ее базу (расстояние между стойками). При изменении направления подхода волн меняется значение проекции на это направление расстояния между стойками, на которые приходится основная часть суммарной нагрузки. Эта проекция может быть больше или меньше базы опоры, Для сохранения условия оптимальности, снязываюшего расстояния между стойками и частоту собственных колебаний, можно посредством изменения величины присоединенной массы воды приводить значение частоты собстненных колебаний н соответствии с изменяющимся значением проекции расстояния между стойками.

Изменение расстояния между вертикальными поплавками в пределах 9-1 4 диаметра приводит к изменению присоединенной массы воды, новлекаемой B движение поплавконым узлом, Зависимость между трубемой величиной присоединенной массы и углом подхода волн к грани опоры определяется по формуле () 4,05ЕД(о() (о() 4М шоНр

5 " 4РЗКК5

Я 5

5 Я 5 где E J(g) — жесткость опоры в направлении распространения нолн, кг/м ; L(o() — проекция расстояния между стойками на направление распространения волн, м р — масса верхнего строения, кг;

m — распределенная масса ствола опоры, кг;

Н р — высота опоры, м;

- ускорение свободного падения м/с ;

К --.коэффициент приведения

S) сосредоточенней массы к распределенной .

Устройство работает следующим образом.

Дпя осуществления эксплуатации устройства необходимо аналитическими методами определить величины масс воды, вовлекаемых в колебания опоры поплавками, при различных положениях поплавков относительно друг друга, а также соответству1ощие им частоты собственных колебаний глубоководной опоры.

В данный момент при, конкретном действии ветра и волны определяют аналитически динамические характеристики опоры (частоту собственных колебаний), необходимые для.минимальных напряжений в ней, и, используя предварительные вычисления, подбирают цоложение поплавков в поплавковом

141

Формула иэ обретения

Составитель Р,Бесчастнова

Редактор Т.Парфенова Техред М. Ходанич

Корректор Г.Решетник

Заказ 4039/27 Тираж 637

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 узле глубоководной опоры, Затем с помощью системы привода 7 и благодаря наличию катковых опор 5 поплавки перемещают по направляющим 6 в определенное положение. Регулирование величины вовлекаемой в колебания массы воды осуществляется за счет перемещения поплавков по направляющим, расположенным по радиуса от центра опоры.

Сдвижка — раздвижка поплавков по направляющим может осуществляться, например, с помощью гидравлического привода (фиг. ) и 2). Движение поплавков ограничено в сдвинутом положении касанием поверхностей поплавков.

В раздвинутом состоянии расстояние между центрами соседних поплавков должно быть не более величины, равной 1,4 диаметра поплавка. Последнее ограничение обеспечивает предельную компактность понлавкового узла и обусловлено тем, что при большем расстоянии происходит скачкообразное снижение присоединенной массы воды за счет свободного ее пропуска меж1

4 ду поплавками {на фиг. 1 присоединенная масса воды затенена) .

1. Глубоководная опора, включающая вертикальные стойки, соединенные горизонтальными диафрагмами, поплав10 ковый узел, вертикальные поплавки которого связаны друг с другом и с опорой, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы опоры путем улучшения ее динамиИ ческих характеристик, поплавковый узел расположен между соседними диафрагмами, которые снабжены направляющими, посредством которых верти" кальные поплавки подвижно соединены

2п с опорой, при этом поплавковый узел снабжен системой привода перемещения вертикальных поплавков по направляющим °

25 2. Опора по и. I, о т л и ч аю щ а я с я тем, что расстояние между соседними поплавками должно быть не менее 1,4 диаметра поплавка.