Способ экстренного всплытия во льдах подводного промышленного объекта и устройство для его осуществления

Изобретение относится к области подводного судостроения. Способ экстренного всплытия во льдах подводного промышленного объекта заключается в том, что с подводного промышленного объекта на опережение выпускают на гибких связях цистерны плавучести, благодаря чему процесс всплытия объекта происходит с автоматической остановкой и удержанием на заданной безопасной глубине после вступления цистерн плавучести в контакт с ледовым покровом. Цистерны плавучести изготавливают в виде одного или нескольких сочлененных между собой удобообтекаемых тел с большим соотношением длины к ширине, например 5:1, с креплением гибких связей к нижним оконечностям цистерн плавучести. Технический результат заключается в повышении безопасности процесса экстренного всплытия во льдах подводного промышленного объекта. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Настоящее изобретение относится к области гражданского подводного судостроения, конкретно - к обеспечению безопасности всесезонно функционирующих подводно-подледных технических средств добычи полезных ископаемых в закрываемых льдами акваториях глубоководного арктического шельфа.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Известны проекты технических средств в составе подводно-подледных технологических комплексов добычи углеводородов на глубоководном шельфе арктических морей [1], [2]. В их составе, как правило, имеются обитаемые объекты, которые можно характеризовать как объекты повышенного технического и гуманитарного риска, например подводные буровые суда, подводные транспортные аппараты и др. Каждый из этих объектов проектируется с учетом их возможности всплытия на поверхность моря в штатном режиме без соударения со льдом в районах, планируемых к разработке месторождений, например, в Карском море месторождения газового конденсата «Ленинградское», «Русановское», где толщина льда доходит до 2 метров. Обычно режим всплытия во льдах осуществляют очень осторожно и медленно из-за возможности повреждения конструкции и устройств всплывающего объекта от соударения с ледовыми образованиями. После плавного приледнения объекта к нижней кромке льда решается вопрос дальнейших действий: либо всплытие за счет создания дополнительной плавучести путем осушения балластных цистерн и проламывания льда, либо, если плавучести недостаточно, оставаться в приледном положении в ожидании внешней помощи.

По опыту эксплуатации подводных лодок ВМФ в Арктике всплытие во льдах в штатном режиме, то есть плавно и без соударений, осуществляется обычно после маневрирования, иногда довольно продолжительного, в поисках «слабых» мест в ледовом покрове: полыньи, трещин, разводий, участков с тонким льдом. Этим ситуация принципиально отличается от необходимости экстренного всплытия промышленного подводного объекта в связи с аварийной ситуацией, например, на борту подводного бурового судна или на скважине, когда на поиски подходящих для всплытия «слабых» мест во льдах нет времени и возможности.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

При возникновении аварийной ситуации, например, при буровых или ремонтных работах на подводной скважине, подводный объект экстренно должен быть отведен из опасной зоны, не считаясь с наличием и состоянием ледового покрова на поверхности моря.

Предлагается создать необходимый эффект торможения при экстренном (аварийном) всплытии во льдах подводного объекта, например подводного бурового судна, за счет выноса цистерн плавучести на гибких связях перед всплывающим объектом, которые после приледнения к нижней поверхности ледового покрова теряют подъемную силу и автоматически остановят дальнейшее всплытие подводного объекта и его соударение со льдом.

В таком положении возможна реализация нескольких сценариев дальнейшего развития событий:

а) плавно подтягиваясь на гибких связях, подводный объект входит в прямой жесткий контакт со льдом и, за счет откачки воды из цистерн главного балласта и создания необходимой плавучести, проламывает лед и всплывает в заданное положение;

б) при невозможности создания величины плавучести, достаточной для разрушения льда при всплытии, подводный объект после приледнения к нижней кромке льда дрейфует вместе с ним в ожидании внешней помощи, например, ледокола;

в) при наличии на борту источника энергии и средств, достаточных для самостоятельного движения объекта под водой, со скользящими по нижней кромке льда буксируемыми цистернами плавучести, которые для исключения зацепов изготавливают в виде одного или нескольких сочлененных между собой удобообтекаемых тел, представляющих собой поплавки с большим соотношением длины к ширине, например 5:1, с креплением гибких связей к нижним оконечностям цистерн плавучести.

На Фиг. 1 на примере подводного бурового судна представлен начальный этап всплытия судна 1 с донной опорной плиты 2 с цистернами плавучести 3 на вытравленных гибких связях. На Фиг. 2 представлен конечный результат всплытия, когда цистерны плавучести 3 вошли в контакт с нижней поверхностью ледового покрова 4, дальнейший процесс всплытия прекращается и подводное буровое судно 1, после колебаний, зависло на заданном определенном заранее расстоянии от нижней кромки льда, не ударившись о ледовые образования. Имея на борту источник энергии, за счет своего движительно-рулевого комплекса судно перемещается на другую позицию, не теряя в процессе передвижения контакта цистерн плавучести 3 с ледовым покровом 4, тем самым предотвращая соударения судна со льдом.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Патент на изобретение №2166065 «Способ подводной добычи полезных ископаемых».

2. Патент на изобретение №2140516 «Способ сооружения и технологический комплекс подводной добычи полезных ископаемых».

1. Способ экстренного всплытия во льдах подводного промышленного объекта, отличающийся тем, что во избежание повреждения конструктивных элементов и оборудования всплывающего объекта от соударения со льдом с него на опережение выпускают на гибких связях цистерны плавучести, благодаря чему процесс всплытия объекта происходит с автоматической остановкой и удержанием на заданной безопасной глубине после вступления цистерн плавучести в контакт с ледовым покровом.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что отвод из опасной зоны экстренно всплывшего в приповерхностный слой подводного объекта на закрытой льдами акватории осуществляют с помощью своего движительно-рулевого комплекса с автоматическим удержанием объекта на заданной безопасной глубине на ходу при постоянном контакте выпущенных на гибких связях цистерн плавучести с нижней поверхностью ледового покрова.

3. Устройство для осуществления способа экстренного всплытия во льдах подводного промышленного объекта, содержащее цистерны плавучести, отличающееся тем, что цистерны плавучести изготавливают в виде одного или нескольких сочлененных между собой удобообтекаемых тел с большим соотношением длины к ширине, например 5:1, с креплением гибких связей к нижним оконечностям цистерн плавучести.