RU2125629C1

RU2125629C1 - Shoal-water immersed ice platform

Info

Publication number: RU2125629C1
Application number: RU95110814A
Authority: RU
Inventors: Владислав Иванович Меженный
Original assignee: Центральное конструкторское бюро "Коралл"
Priority date: 1995-06-26
Filing date: 1995-06-26
Publication date: 1999-01-27
Also published as: RU95110814A

Abstract

FIELD: structures made of ice. SUBSTANCE: this ice platform is intended for operation in arctic water areas. Within limits of platform, inclined sides of its base above water surface level are made transient into dome-shaped upper deck. Below water surface level, its sides are made transient into planes becoming asymptotic to bottom of water area. Aforesaid configuration of ice platform sides prevents concentration of large mass of ice on upper deck of supporting base. EFFECT: higher efficiency. 3 dwg

Description

Изобретение относится к средствам освоения континентального шельфа, а именно к искусственным островам, и с наибольшим эффектом может быть применено для эксплуатации в арктических широтах. The invention relates to the development of the continental shelf, namely to artificial islands, and with the greatest effect can be applied for operation in the Arctic latitudes.

Главной проблемой использования разведочных и добычных морских буровых платформ в северных широтах является обеспечение непрерывной ее работы в условиях контакта с ледовым полем. При этом конструкция платформы должна эффективно противостоять давлению двигающегося ледового поля. The main problem of using exploration and production offshore drilling platforms in the northern latitudes is to ensure its continuous operation in conditions of contact with the ice field. Moreover, the design of the platform must effectively withstand the pressure of a moving ice field.

Известна эксплуатационная морская платформа для полярных широт (патент США N 4260292, кл.405-217 от 1981 г.), содержащая притапливаемую баржу, верхняя палуба которой возвышается над уровнем воды или льда. Корпус баржи имеет форму усеченной пирамиды с прямоугольным основанием с возможностью обогрева стенок упомянутого пирамидального корпуса. Known operational offshore platform for the polar latitudes (US patent N 4260292, CL 405-217 from 1981), containing a sunken barge, the upper deck of which rises above the level of water or ice. The hull of the barge has the shape of a truncated pyramid with a rectangular base with the possibility of heating the walls of the said pyramidal hull.

Верхнее строение, опирающееся колоннами на палубу баржи, размещено выше перемещающегося льда, и его габариты не выходят за габариты баржи. The upper structure, supported by columns on the deck of the barge, is placed above the moving ice, and its dimensions do not go beyond the dimensions of the barge.

При всех положительных качествах такой мелководной платформы она не лишена недостатков, главным из которых является неэффективное противостояние давлению ледового поля. Наклонные стенки пирамидального корпуса облегчают взламывание ледового покрова, но его отломки наползают на палубу баржи. При этом торошение достигает высоты до 8 толщин льда. Нетрудно увидеть, что скопившийся слой льда продолжает движение, достигает опор верхнего строения и может разрушить их. With all the positive qualities of such a shallow platform, it is not without drawbacks, the main of which is ineffective resistance to the pressure of the ice field. The inclined walls of the pyramidal hull facilitate breaking the ice cover, but its fragments crawl onto the deck of the barge. In this case, hummocking reaches a height of up to 8 thicknesses of ice. It is easy to see that the accumulated layer of ice continues to move, reaches the supports of the upper structure and can destroy them.

Другим важным недостатком является неоправданно высокая общая масса платформы по причине наличия полноценного верхнего надводного корпуса. В этом корпусе размещено инженерно-технологическое оборудование, жилые и служебные помещения. Все это сказывается на весовых характеристиках и, в конечном счете, влияет на увеличение осадки. Вследствие этого платформу невозможно применить на мелководье (при глубинах 3 - 10 м). Известна конструкция опирающегося на дно кессона для эксплуатации в арктических условиях (Патент США N 4479742, кл. 405-217 от 1984 г. - прототип). Кессон выполнен с установленной по периметру, возвышающейся над палубой стенкой, свободный край которой имеет наклон наружу и способствует разрушению надвигающегося ледового поля. Another important drawback is the unreasonably high total weight of the platform due to the presence of a full upper surface hull. This building houses engineering and technological equipment, residential and office space. All this affects the weight characteristics and, ultimately, affects the increase in precipitation. As a result, the platform cannot be applied in shallow water (at depths of 3 - 10 m). A known design based on the bottom of the caisson for operation in arctic conditions (US Patent N 4479742, CL 405-217 from 1984 - prototype). The caisson is made with a wall installed around the perimeter, towering above the deck, the free edge of which has a slope outward and contributes to the destruction of the impending ice field.

Несмотря на то, что такая конструкция явно улучшает эксплуатационные качества (улучшение способности противостояния движению ледового поля путем его разрушения), но тем не менее очевидно, что указанная стенка не может быть бесконечно высокой настолько, чтобы исключить концентрацию ледовых торосов на палубе кессона. Теоретически это возможно, но для обеспечения прочностных характеристик в такую стенку необходимо вложить столько дефицитного металла, что превысит разумные пределы. Despite the fact that such a design clearly improves performance (improving the ability to withstand the movement of the ice field by destroying it), it is nevertheless obvious that this wall cannot be infinitely high so as to exclude the concentration of ice hummocks on the deck of the caisson. Theoretically, this is possible, but to ensure the strength characteristics in such a wall, it is necessary to invest so much scarce metal that it exceeds reasonable limits.

Задачей настоящего изобретения является предотвращение опасного концентрирования больших масс льда на верхней палубе опорного основания мелководной погружной ледовой платформы путем формообразования, упомянутой верхней палубы. An object of the present invention is to prevent the dangerous concentration of large masses of ice on the upper deck of the support base of a shallow submersible ice platform by shaping the aforementioned upper deck.

Поставленная задача решается в мелководной погружной ледовой платформе, содержащей погружаемое на дно акватории опорное основание с наклонными к горизонту бортами, на верхней палубе которой размещены надводные строения, причем борта выше уреза воды выполнены переходящими в куполообразной формы верхнюю палубу, а ниже уреза воды переходящими в плоскости, асимптотически приближающиеся к дну. The problem is solved in a shallow submersible ice platform containing a support base immersed at the bottom of the water area with sides inclined to the horizon, on the upper deck of which surface structures are placed, and the sides above the water edge are made into a domed upper deck, and below the water edge they pass in the plane asymptotically approaching the bottom.

Предлагаемое техническое решение представлено на чертежах, где на фиг.1 - общий вид платформы, на фиг.2 - вид в плане фиг.1, на фиг.3 - сечение А-А фиг.1. The proposed solution is presented in the drawings, where in Fig. 1 is a general view of the platform, in Fig. 2 is a plan view of Fig. 1, in Fig. 3 is a section A-A of Fig. 1.

Ледовая платформа в том виде, как она представлена на чертеже, содержит верхнее строение 1 (буровой комплекс) и опорное основание 2, состоящее из верхней палубы 3 - ее надводная часть и подошвы 4 - подводная часть. Верхняя палуба 3 выше уровня ледового поля, в продольном и поперечном направлениях выполнена куполообразной 6, в районе уреза воды переходящей в плоскости 7. Платформа устанавливается на дно 8 акватории. Кроме бурового комплекса имеется башенная конструкция 9 для бытовых (служебных) помещений и вертолетной площадки. The ice platform, as shown in the drawing, contains the upper structure 1 (drilling complex) and the supporting base 2, consisting of the upper deck 3 - its surface part and soles 4 - underwater part. The upper deck 3 is above the level of the ice field, domed 6 is made in the longitudinal and transverse directions, in the region of the water edge passing in plane 7. The platform is installed on the bottom 8 of the water area. In addition to the drilling complex, there is a tower structure 9 for domestic (office) premises and a helipad.

Для выполнения буровых операций мелководная погружная ледовая платформа в плавучем состоянии транспортируется к месту постановки. Известными средствами на точке постановки платформа балластируется и своим основанием опускается на дно 8. При этом частично плоскости 7 находятся над водой, а частично погружены в воду и асимптотически приближаются к дну 8. Делается это для следующей цели. Ледовые поля в Арктике достигают толщины до 2 м. Естественно, большая часть льда 5 находится под водой. На мелководье (платформа, в частности, предназначена для глубин до 10 м) при движении льда 5 его подводная часть, встречаясь с асимптоматически приближающимися к дну плоскостями 9, начинает подниматься и надламываться. Обломки льда 5, достигая куполообразной 6 верхней палубы 3, заваливаются назад и вбок, нагромождаясь друг на друга, образуя торосы до 8 толщин льда высотой. Достигнув определенной массы и высоты, часть льда начинает сползать с куполообразной поверхности 6. Верхняя палуба 3 имеет упомянутую куполообразную погибь 6, как в продольном, так и в поперечном (фиг. 3) направлениях. Поэтому нагромождающиеся глыбы льда, попадая на куполообразную палубу, под собственным весом скатываются за борт и, таким образом, в основной своей массе не доходят до бурового комплекса и до башни 9. Незначительная масса льда, доходящая до этого комплекса, не может сколько-нибудь серьезно угрожать его целостности. To perform drilling operations, a shallow submersible ice platform in a floating state is transported to the location. By known means, at the setting point, the platform ballasts and its base sinks to the bottom 8. In this case, partly the planes 7 are above the water, partly immersed in water and asymptotically approach the bottom 8. This is done for the following purpose. Ice fields in the Arctic reach a thickness of up to 2 m. Naturally, most of the ice 5 is under water. In shallow water (the platform, in particular, is designed for depths of up to 10 m), when the ice 5 moves, its underwater part, meeting with planes 9 asymptomatically approaching the bottom, begins to rise and break. Fragments of ice 5, reaching the domed 6 of the upper deck 3, fall back and sideways, piling up on top of each other, forming hummocks up to 8 ice thick. Having reached a certain mass and height, part of the ice begins to slide from the dome-shaped surface 6. The upper deck 3 has the aforementioned dome-shaped camber 6, both in the longitudinal and transverse (Fig. 3) directions. Therefore, piled blocks of ice, falling on a domed deck, slide overboard under their own weight and, thus, for the most part do not reach the drilling complex and the tower 9. The insignificant mass of ice reaching this complex cannot seriously threaten its integrity.

Таким образом, предлагаемое формообразование верхней палубы 3 позволяет повысить эффективное противостояние платформы движущемуся ледовому полю. Этому же результату способствует то, что металлоконструкции 1 и 9, находящиеся выше уровня льда, имеют минимально необходимые размеры. Это позволяет с наименьшими затратами обеспечить их прочностные свойства. При этом большая часть технологического оборудования перенесена в опорное основание 2 и практически не подвержено воздействию льда. Thus, the proposed shaping of the upper deck 3 allows you to increase the effective opposition of the platform to a moving ice field. The same result is facilitated by the fact that metal structures 1 and 9, located above the ice level, have the minimum required dimensions. This allows you to ensure their strength properties at the lowest cost. In this case, most of the technological equipment was transferred to the support base 2 and is practically not affected by ice.

Claims

A shallow-water submersible ice platform containing a support base with sides inclined to the horizon, on the upper deck of which surface structures are located, characterized in that the inclined sides above the water edge are made into a domed upper deck, and below the water edge they transition in a plane asymptomatically approaching bottom.