Комплекс для передачи жидкого груза на танкер

Изобретение относится к судостроению и может быть использовано в системах для передачи жидкого груза, преимущественно нефти, в основном с берега на судно. Комплекс для передачи жидкого груза на танкер содержит передающий подводный трубопровод с манифольдом, к которому подсоединен гибкий шланг для соединения танкера с подводным трубопроводом, и пришвартованный к рейдовому причалу ледокол, к корме которого непосредственно или на расстоянии швартуется носовой частью танкер. В кормовой части ледокола размещено устройство для защиты гибкого шланга трубопровода от воздействия льда, имеющее на своей верхней части средство для фиксации этого шланга. В рабочем положении это устройство установлено за бортом ледокола и закреплено за борт и палубу последнего посредством разъемных соединений, при этом нижний край устройства расположен ниже нижней кромки плавающих льдов. Такое выполнение комплекса позволяет упростить и сделать более надежной его конструкцию, повысить надежность и простоту его обслуживания, а следовательно, повысить эффективность эксплуатации комплекса. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к судостроению и может быть использовано в системах для передачи жидкого груза, преимущественно нефти, в основном с берега на судно.

В настоящее время, в связи с увеличением потребления нефти, ее добыча на морских месторождениях как за рубежом, так и в РФ (Охотское, Баренцево моря) становится все более интенсивной. Так в РФ, в Тимано-печорской провинции, открыты такие богатые нефтяные месторождения, как Варандейское, Торавейское и др. Для этой провинции характерны суровые климатические условия: с ноября по май длится холодный зимний период с отрицательной температурой и льдообразованием. Такие климатические условия предъявляют новые требования к системам по передаче нефти с берега на судно, которые позволили бы производить отгрузку нефти не только в короткий теплый период времени, но и в длительный, холодный отрезок времени с минимальными затратами.

Известен комплекс для подачи жидких грузов на необорудованный берег, содержащий танкер с носовым слипом, буксир (катер-амфибия), точечный плавучий причал с якорем, подводными и плавучими шлангами, выполненный со стояками, соединенными друг с другом, и с якорем при помощи универсальных шарниров, плавучий барабан для намотки подводного шланга, лебедку с трособлочной проводкой для подъема и спуска точечного плавучего причала (см. патент РФ №2006420 на изобретение “Комплекс для подачи жидких грузов на необорудованный берег”. МКИ (5) В63В 27/30. Заявлено 06.05.91, № заявки 4934366/11, опубликовано 30.01.94. Заявитель - ЦКБ “Шельф”, патентообладатель - Сумской И.В.).

После прихода танкера в район выгрузки якорь под собственным весом вываливается в воду и раскрывается. Производится спуск на воду буксира и плавучего барабана с намотанным подводным шлангом, свободный конец последнего подключается к трубопроводной системе причала, расположенной на якоре. Катер-амфибия, двигаясь к берегу, буксирует плавучий барабан, при этом подводный шланг разматывается и укладывается на морское дно. При выходе на берег катер-амфибия выкатывает плавучий барабан, где конец плавучего шланга подключается к потребителю нефтепродуктов.

Известный комплекс, во-первых, предусматривает лишь передачу нефти с судна на необорудованный берег. Во-вторых, комплекс, особенно сама система передачи нефти, отличается сложностью, низкой надежностью из-за многократных сматываний и наматываний на барабан гибкого шланга, возможных повреждений последнего во время его укладки на дно. Известный комплекс, в-третьих, не применим для передачи нефти в зимний период времени, в условиях начального льдообразования.

Известна судовая система для загрузки и выгрузки текучей среды, в частности нефти, на судно, содержащая открытую вниз приемную полость с расположенным в ней запорным механизмом для съемного крепления в последней буя, который установлен на якорях на дне моря и соединен по меньшей мере с одним передающим трубопроводом для транспортировки текучей среды, причем приемная полость полностью размещена в погруженной части носовой оконечности судна и соединена с палубой судна шахтой обслуживания, выполненной с возможностью прохода через нее троса подъемного средства, опускаемого через приемную полость для соединения с буем и его подъема в эту полость (см. патент РФ №2119874 на изобретение “Судовая система для загрузки и выгрузки текучей среды на судно”. МКИ (6) В 63 В 27/00. Заявлено 30.03.92, № заявки 94027292/28. Конвенционный приоритет 27.11.91, №914652, Норвегия. Опубликовано в РФ 10.10.98. Патентообладатель - Ден Норске Статс Ольесельскап АС (Норвегия).

Известная система располагается на судне и предназначена для проведения грузовых операций через подводный буй, который подсоединяется к судну в приемной полости, расположенной в судне. От буя текучая среда транспортируется к цистернам или от них на борту судна.

Известная система обеспечивает загрузку и выгрузку текучей среды на танкер при неблагоприятных погодных условиях. Однако она не обеспечивает передачу нефти в зимний период времени, в условиях мелкобитого льда. Кроме того, сама система по перегрузке нефти связана с высокой опасностью выполняемых непосредственно в корпусе танкера грузовых операций. Известная система также не отличается достаточно высокой надежностью, поскольку притопленный под воду буй может повреждаться проходящими судами и другими плавающими объектами в условиях мелководья.

На основании анализа информации о существующем уровне техники в данной области из известных комплексов и судовых систем для передачи жидкого груза на судно наиболее близок комплекс для передачи жидкого груза на танкер, содержащий рейдовый причал с якорями, к которому пришвартован ледокол, к корме которого непосредственно или на расстоянии пришвартован носовой частью танкер, вспомогательное судно, установленное со стороны кормы последнего, спускоподъемное средство с тросом, шахту обслуживания, размещенную в корпусе кормовой части ледокола, установленную с возможностью прохода через нее троса упомянутого спускоподъемного средства и с возможностью обеспечения доступа к ее верхней части, передающий подводный трубопровод с манифольдом, к которому подсоединен гибкий шланг, связывающий танкер с подводным трубопроводом, размещенные в кормовой части палубы ледокола грузовое устройство для передачи гибкого шланга с ледокола на танкер, устройство для защиты гибкого шланга трубопровода от воздействия льда, выполненное в виде цилиндра, снабженного направляющими для возможности перемещения в шахте обслуживания и нижний край которого в рабочем положении расположен ниже нижней кромки плавающих льдов, установленную в корпусе ледокола водолазную шахту с водолазным постом (см. патент РФ №2200109 на изобретение “Комплекс для передачи жидкого груза на танкер”. МПК (7) В 63 В 22/02. Заявлено 29.03.2002, № заявки 2002108113/28, опубликовано 10.03.2003, бюл. №7. Патентообладатель - ОАО “Мурманское морское пароходство” - прототип).

Известный комплекс обеспечивает эффективную отгрузку жидкого груза, преимущественно нефти, от берегового резервуарного парка в морские танкеры в зимний период времени в условиях начального льдообразования и установившегося припая. Однако комплекс достаточно сложен, что создает определенные трудности в процессе его обслуживания.

Таким образом, как показал анализ выявленной информации о существующем уровне техники, известные судовые системы, комплексы для перегрузки нефти на судно пригодны либо для осуществления погрузочно-разгрузочных работ в летний период, либо в зимний период. Однако все они отличаются сложностью конструкции, а следовательно, недостаточно высокой эффективностью их эксплуатации.

Заявляемый в качестве изобретения комплекс для передачи жидкого груза на танкер позволяет достичь нового технического результата - повышение эффективности эксплуатации комплекса по обеспечению рейдовой отгрузки жидкого груза, преимущественно нефти, в зимний период времени в условиях мелкобитого льда путем упрощения и повышения надежности конструкции, обеспечения простоты обслуживания комплекса.

Следующая совокупность существенных признаков характеризует сущность предложенного изобретения и способствует достижению нового технического результата.

Комплекс для передачи жидкого груза на танкер, содержащий рейдовый причал, к которому пришвартован ледокол, к корме которого непосредственно или на расстоянии пришвартован носовой частью танкер, передающий подводный трубопровод с манифольдом, к которому подсоединен гибкий шланг, связывающий танкер с подводным трубопроводом, размещенные в кормовой части палубы ледокола в положении по-походному устройство для защиты гибкого шланга трубопровода от воздействия льда, нижний край которого в рабочем положении расположен ниже нижней кромки плавающих льдов, установленную в корпусе ледокола водолазную шахту с водолазным постом, спускоподъемное средство с тросом с возможностью прохода последнего через устройство для защиты гибкого шланга и грузовое устройство для передачи шланга с ледокола на танкер, отличается тем, что устройство для защиты гибкого шланга трубопровода в рабочем положении установлено за бортом ледокола и закреплено за палубу и борт последнего посредством разъемных соединений, причем верхняя часть устройства для защиты гибкого шланга снабжена средством для фиксации последнего.

Технический результат достигается и тем, что устройство для защиты гибкого шланга выполнено в виде цилиндра, гибкий шланг оборудован быстроразъемным устройством с запорным органом.

Таким образом, как показал анализ выявленной информации о существующем уровне техники в данной области и сущность предложенного изобретения, последнее отвечает критерию патентоспособности “новизна”.

Наличие в комплексе для передачи жидкого груза рейдового причала, к которому пришвартован ледокол, к корме которого непосредственно или на расстоянии пришвартован носовой частью танкер, передающего подводного трубопровода с манифольдом, к которому подсоединен гибкий шланг, связывающий танкер с подводным трубопроводом, размещенных в кормовой части палубы ледокола в положении по-походному устройства для защиты гибкого шланга трубопровода от воздействия льда, нижний край которого в рабочем положении расположен ниже нижней кромки плавающих льдов, установленной в корпусе ледокола водолазной шахты с водолазньм постом, спускоподъемного средства с тросом с возможностью прохода последнего через устройство для защиты гибкого шланга и грузового устройства для передачи шланга с ледокола на танкер позволяет осуществлять передачу жидкого груза с берега на танкер через подводный трубопровод в зимний период времени.

Снабжение комплекса установленными в корпусе ледокола водолазной шахтой и водолазным постом позволяет водолазу осуществлять спуск с ледокола под воду для выполнения работ по подъему гибкого шланга подводного трубопровода со дна моря, в том числе при неблагоприятных погодных условиях.

Снабжение комплекса размещенным в кормовой части палубы ледокола устройством для защиты гибкого шланга от воздействия льда при спускоподъемных операциях и при погрузке жидкого груза, выполненным в виде цилиндра, делает возможным свободное беспрепятственное перемещение гибкого шланга трубопровода внутри цилиндра со дна моря на палубу ледокола и наоборот. Таким образом, обеспечивается надежная защита гибкого шланга от повреждения плавающим льдом и от перегибов во время спускоподъемных операций и во время отгрузки нефти.

Установление устройства для защиты гибкого шланга трубопровода в рабочем положении за бортом ледокола и крепление его за палубу и борт последнего посредством разъемных соединений обеспечивает простоту конструкции ледокола из-за отсутствия сложного переоборудования последнего, простоту процесса монтажа устройства, а также его обслуживания, а следовательно, повышает надежность конструкции и обеспечивает простоту обслуживания комплекса в целом.

Расположение нижнего края цилиндра в рабочем положении ниже нижней кромки плавающих льдов предотвращает повреждение гибкого шланга льдом и способствует надежному и безопасному спуску и подъему гибкого шланга со дна моря на ледокол и наоборот, а также в течение всей отгрузки нефти.

Снабжение верхней части устройства для защиты гибкого шланга средством для фиксации последнего значительно повышает надежность и простоту обслуживания гибкого шланга подводного трубопровода, а следовательно, комплекса в целом. Это совместно с другими признаками способствует достижению поставленного технического результата - повышение эффективности эксплуатации комплекса по обеспечению рейдовой отгрузки жидкого груза, преимущественно нефти, в зимний период времени в условиях мелкобитого льда путем упрощения и повышения надежности конструкции, обеспечения простоты обслуживания комплекса.

Таким образом, заявляемая совокупность существенных признаков предлагаемого изобретения обеспечивает получение технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.

В процессе проведенного заявителем поиска информации в данной области техники обнаружены лишь отдельные отличительные признаки заявляемого изобретения среди известных объектов того же назначения, а именно:

1. 3ащитные приспособления (см. авт. св. СССР №1751043 - в корпусе судна выполнен квадратный люк, авт. св. СССР №1093611 - защитное кольцо). Однако форма, назначение, связи, размещение и функции известных защитных приспособлений иные, чем в заявляемом решении.

2. Направляющий цилиндр с направляющими элементами для перемещения внутри шахты и направления буя (см. заявку РФ №95107661, МКИ В 63 В 22/02 на изобретение

“Устройство для направления погруженного загрузочно-разгрузочного буя в приемное пространство в днище судна”). Однако функция иная, чем в заявляемом изобретении.

3. Устройство для защиты гибкого шланга подводного трубопровода от воздействия льда, выполненное в виде цилиндра (см. патент РФ №2200109, МКИ В 63 В 22/02 на изобретение “Комплекс для передачи жидкого груза на танкер (варианты)”). Однако расположение и связи иные.

Таким образом, на основании анализа выявленной информации о существующем уровне техники в данной области и анализа совокупности существенных отличительных признаков предлагаемого изобретения, последнее не вытекает явным образом из существующего уровня техники. Следовательно, предлагаемое изобретение обладает таким критерием патентоспособности, как “изобретательский уровень”.

Комплекс для передачи жидкого груза на танкер поясняется с помощью чертежей, где:

на фиг.1 изображен предлагаемый комплекс;

фиг.2 - главная палуба ледокола, кормовая оконечность, вид сверху;

фиг.3 - крепление устройства для защиты гибкого шланга к ледоколу, вид сверху;

фиг.4 - разрез А-А с фиг.3;

фиг.5 - схема передачи гибкого шланга с ледокола на танкер при расположении последнего на расстоянии около 15 м от кормы ледокола, вид сверху.

Комплекс для передачи жидкого груза, преимущественно нефти, на танкер 1 (см. фиг.1) содержит рейдовый причал, выполненный в виде четырех призматических заглубленных в морское дно якорей 2, передающий подводный трубопровод 3 с манифольдом 4, снабженным задвижкой (не показана). К манифольду 4 подсоединен гибкий шланг 5 с оголовком (не показан), связывающий танкер 1 с подводным трубопроводом 3. К рейдовому причалу с помощью якорей 2 пришвартован ледокол б, к корме 7 которого непосредственно или на расстоянии не более 15 м пришвартован носовой частью 8 танкер 1.

При этом корму 9 танкера 1 можно удерживать от перемещений во время проведения грузовых операций, как показано на фиг.1, с помощью кормовых якорей 10. Можно удерживать корму 9 танкера 1 от перемещений с помощью вспомогательного судна (не показано).

Для быстрого нахождения якорей 2 последние обозначены ледовыми буями (не показаны).

В кормовой части палубы ледокола 6 размещено устройство (см. фиг.2, 3, 4, 5), выполненное, например, в виде цилиндрического тубуса 11, для защиты гибкого шланга 5 трубопровода 3 от воздействия льда во время спускоподъемных операций и в процессе работы комплекса по передаче нефти из трубопровода 3 через шланг 5 на танкер 1. Цилиндрическая форма устройства для защиты гибкого шланга 5 достаточно проста, технологична в изготовлении. Устройство для защиты гибкого шланга 5 может быть изготовлено и другой формы, например прямоугольной.

На палубе ледокола 6 в кормовой его части установлено спускоподъемное средство, выполненное в виде крана 12 (см. фиг.3, 4) с тросом 13 с возможностью прохода последнего через тубус 11.

Кран 12 с тросом 13 предназначен для спуска и подъема тубуса 11, а также для поднятия гибкого шланга 5 со дна моря на палубу ледокола 6.

В положении по-походному тубус 11 закреплен в кормовой части палубы ледокола 6 (см. фиг.3) и защищен от обледенения, например, брезентовьм чехлом (не показан).

В рабочем положении тубус 11 установлен за бортом ледокола 6 и опущен вниз так, что его нижний край 14 (см. фиг.4) расположен ниже нижней кромки плавающих льдов на 0,5 м или на 2 м ниже КВЛ (конструктивной ватерлинии) ледокола 6. Посредством известных разъемных соединений 15, например подвесок с хвостовиками, (см. кн. Б.А.Горелик. Трубогибщик - трубопроводчик судовой. - Л.: Судостроение, 1990. Глава 10. Монтаж и испытания систем и трубопроводов, стр.228-232, (1)), тубус 11 жестко прикреплен к борту и за палубу ледокола 6.

Исходя из низких температур эксплуатации, материал тубуса 11 выбран морозоустойчивым, например, сталь категории Е32.

Верхняя часть тубуса 11 снабжена средством, например стандартной прижимной скобой 16, для фиксации гибкого шланга 5.

На палубе ледокола 6 установлен водолазный пост 17 (см. фиг.2), снабженный водолазной шахтой (не показана), размещенной в корпусе ледокола 6, для спуска водолаза.

Гибкий шланг 5 оборудован быстроразъемным устройством с запорным органом (на черт. не показано), например, марки БС 250 завода-изготовителя ООО “Астея”, г. Прокопьевск (см. сайт в ИНТЕРНЕТе: www.city.info.kuzbass.net/ktpp/ru, (2). В кормовой части палубы ледокола 6 установлена съемная сборочная площадка 18, на которой установлена емкость 19 для сбора возможных протечек жидкого груза при передаче последнего с ледокола 6 на танкер 1.

В кормовой части палубы ледокола 6 в районе размещения тубуса 11 установлен бортовой манифольд 20 с задвижкой 21 транзитного трубопровода 22. К манифольду 20 посредством быстроразъемного устройства подсоединен гибкий шланг 5, поднятый со дна моря через тубус 11.

С другого борта ледокола 6 также устанавливают бортовой манифольд 23 с задвижкой 24, к которому подсоединен грузовой шланг 25. Последний предназначен для передачи жидкого груза с ледокола 6 на танкер 1.

В кормовой части палубы ледокола 6 установлено грузовое устройство для передачи шланга 25 с ледокола 6 на танкер 1 (см. фиг.2, 5). Грузовое устройство выполнено в виде шпиля 26 с несущим тросом 27. С этого борта также установлена съемная сборочная площадка 28, на которой установлена емкость 29 для сбора возможных протечек жидкого груза при передаче шланга 25 с ледокола 6 на танкер 1.

В зависимости от расположения пришвартованного к ледоколу 6 танкера 1 и удобства передачи нефти грузовой шланг 25 может быть подсоединен и к манифольду 20.

В носовой части 8 танкера 1 установлен манифольд 30 (см. фиг.5) грузового трубопровода танкера 1 (не показан). В процессе передачи жидкого груза с ледокола 6 на танкер 1 к манифольду 30 подсоединен грузовой шланг 25, оборудованный быстроразъемным устройством 31, например, марки БС 250 завода - изготовителя ООО “Астея”, г. Прокопьевск, см. (2). В носовой части 8 танкера 1 установлена якорно-швартовная лебедка 32 для осуществления швартовных операций.

Развертывание комплекса для отгрузки нефти на танкер и его работа по перегрузке нефти осуществляется следующим образом.

Заявляемый в качестве изобретения комплекс предлагается использовать временно, эпизодически, а именно один раз в 1,0-1,5 месяца и создается как временное сооружение для отгрузки нефти в зимний период времени в условиях мелкобитого льда (толщиной не более 1,5 м).

В район нахождения трубопровода 3 с манифольдом 4 приходит ледокол 6, прокладывая путь во льдах танкеру 1. Ледокол 6 занимает положение, близкое к продольной оси причала (см. фиг.1). Затем посредством швартовов и призматических якорей 2 ледокол 6 раскрепляется на рейдовом причале. После этого к корме 7 ледокола 6 своей носовой частью 8 самостоятельно швартуется танкер 1. Корму 9 танкера 1 закрепляют либо посредством кормовых якорей 10, либо с помощью вспомогательного судна, чтобы обеспечить удержание кормы 9 танкера 1 от смещения во время проведения грузовых операций. Причем танкер 1 швартуется к ледоколу 6 непосредственно либо на расстоянии не более 15 м.

После окончания швартовных операций на ледоколе 6 готовятся к подъему гибкого шланга 5 трубопровода 3.

На палубе ледокола 6 в кормовой ее части раскрепляют тубус 11. Затем с помощью троса 13 крана 12, за который закрепляют тубус 11, последний опускают за борт ледокола 6 так, что его нижний край 14 располагается ниже нижней кромки плавающих льдов на 0,5 м или на 2 м ниже КВЛ ледокола 6. Тубус 11 с помощью разъемных соединений 15 сравнительно легко и просто жестко закрепляют за борт и палубу ледокола 6. Затем трос 13 отсоединяют от тубуса 11.

С помощью спускоподъемного механизма с водолазного поста 17 через водолазную шахту в беседке спускается водолаз. Последний осуществляет поиск гибкого шланга 5, расположенного на морском дне, подсоединение оголовка шланга 5 к тросу 13, а также открывает задвижку подводного манифольда 4.

С помощью крана 12 шланг 5 вытягивают через тубус 11 на палубу ледокола 6 и подсоединяют к манифольду 20. При этом шланг 5, благодаря тубусу 11, не соприкасается со льдом, что предотвращает его повреждение. Причем тубус 11 будет находиться в рабочем положении за бортом ледокола 6 до окончания погрузочных работ на танкере 1.

В зависимости от того, с какого борта ледокола 6 будут осуществлять отгрузку нефти, грузовой шланг 25 подсоединяют либо к манифольду 20, либо к манифольду 23. С помощью несущего троса 27 и шпиля 26 грузовой шланг 25 передают на танкер 1 и подсоединяют к грузовому манифольду 30 последнего. После отгрузки в танкер 1 необходимого количества нефти осуществляют отдачу грузового шланга 25 в обратной последовательности.

Затем с помощью троса 13 крана 12 шланг 5 опускают на морское дно через тубус 11, минуя лед. Водолаз отсоединяет трос 13 от шланга 5, закрывает задвижку подводного манифольда 4.

Таким образом, в результате применения данного изобретения достигается возможность получения технического результата - повышение эффективности эксплуатации комплекса по обеспечению рейдовой отгрузки жидкого груза, преимущественно нефти, в зимний период времени в условиях мелкобитого льда путем упрощения и повышения надежности конструкции, обеспечения простоты обслуживания комплекса.

Следовательно, предлагаемый комплекс для передачи жидкого груза на танкер соответствует критерию патентоспособности “промышленная применимость”.

В настоящее время создан временный экспериментальный рейдовый причал на базе ледокола и танкера, который успешно прошел испытания в Баренцевом море в Тимано-Печорском регионе и показал высокую эффективность отгрузки нефти в зимний период времени в условиях мелкобитого льда.

1. Комплекс для передачи жидкого груза на танкер, содержащий рейдовый причал, к которому пришвартован ледокол, к корме которого непосредственно или на расстоянии пришвартован носовой частью танкер, передающий подводный трубопровод с манифольдом, к которому подсоединен гибкий шланг, связывающий танкер с подводным трубопроводом, размещенные в кормовой части палубы ледокола в положении по-походному устройство для защиты гибкого шланга трубопровода от воздействия льда, нижний край которого в рабочем положении расположен ниже нижней кромки плавающих льдов, установленную в корпусе ледокола водолазную шахту с водолазным постом, спускоподъемное средство с тросом, расположенное с возможностью прохода последнего через устройство для защиты гибкого шланга, и грузовое устройство для передачи шланга с ледокола на танкер, отличающийся тем, что устройство для защиты гибкого шланга трубопровода в рабочем положении установлено за бортом ледокола и закреплено за борт и палубу последнего посредством разъемных соединений, причем верхняя часть устройства для защиты гибкого шланга снабжена средством для фиксации последнего.

2. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что устройство для защиты гибкого шланга выполнено в виде цилиндра, гибкий шланг оборудован быстроразъемным устройством с запорным органом.