разъединяемое швартовное устройство

Формула изобретения

1. Разъединяемое швартовное устройство для судна, содержащее швартовный буй и расположенный над ним вертлюг, при этом швартовный буй содержит центральный элемент для крепления к морскому дну, имеющий несколько каналов, каждый из которых предназначен для размещения вертикального трубопровода, и наружный элемент, окружающий центральный элемент и установленный с возможностью поворота относительно него и с возможностью размещения и закрепления в соответствующей приемной нише судна, отличающееся тем, что вертлюг расположен над швартовным буем так, что между ними имеется пространство, позволяющее вводить грузоподъемные средства, которые требуются для подъема или опускания буя во время операций соединения или отсоединения, а также предусмотреть манифольд между вертлюгом и буем.

2. Разъединяемое швартовное устройство по п.1, в котором вертлюг установлен неподвижно относительно судна и опирается, по существу, полностью на него.

3. Разъединяемое швартовное устройство по п.2, в котором вертлюг опирается на судно через подшипниковый узел.

4. Разъединяемое швартовное устройство по любому из пп.1-3, в котором вертлюг по меньшей мере частично расположен ниже уровня палубы судна.

5. Разъединяемое швартовное устройство по п.4, в котором вертлюг расположен в углублении в палубе судна.

6. Разъединяемое швартовное устройство по любому из пп.1-3, в котором вертлюг расположен выше уровня палубы судна.

7. Разъединяемое швартовное устройство по любому из пп.1-3, в котором центральный элемент швартовного буя и вертлюг соединены друг с другом элементом передачи вращающего момента.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к разъединяемому швартовному устройству для судна, содержащему швартовный буй и расположенный над ним вертлюг, при этом швартовный буй содержит центральный элемент для крепления к морскому дну, имеющий несколько каналов, каждый из которых предназначен для размещения вертикального трубопровода, и окружающий центральный элемент наружный элемент, установленный с возможностью вращения относительно него и с возможностью размещения и закрепления в соответствующей приемной нише судна.

Такое разъединяемое швартовное устройство позволяет судну флюгеровать вокруг швартовного буя для снижения нагрузки от воздействия внешних факторов, таких как ветер, течение и волны. В тяжелых погодных условиях (например, при приближении урагана) швартовный буй можно отсоединить от судна и отвести судно в безопасное место.

Вертлюг такого швартовного устройства обеспечивает допускающее вращение соединение вертикальных трубопроводов швартовного буя с соответствующими трубопроводами на борту судна, положение которых друг относительно друга изменяется из-за флюгерования судна вокруг швартовного буя (более конкретно, вокруг центрального элемента швартовного буя), который сохраняет неизменное положение в результате удерживания якорными тросами, соединяющими швартовный буй с морским дном.

В известном разъединяемом швартовном устройстве описанного типа вертлюг установлен непосредственно на швартовный буй (более конкретно, на его центральный элемент) и опирается на него в рабочем положении швартовного устройства.

Это известное устройство имеет несколько недостатков. Для присоединения наружного элемента швартовного буя к судну и отсоединения его от судна (например, для опускания с помощью тросов/подъемного устройства), к соответствующей зоне судна (которая, как правило, находится около киля) должен иметься доступ, например, для привинчивания (отвинчивания), чистки, осмотра. Это значит, что должна существовать возможность отодвигать вертлюг в сторону от швартовного буя. Для этого требуются сложные механизмы, кроме того, для перемещения вертлюга вверх или в сторону требуется соответствующее приемное пространство на судне. Это также предполагает использование гибких трубопроводов, которые можно отсоединять или которые должны допускать перемещение вертлюга вверх и/или в сторону (обычно с менее надежными соединительными шлангами). Кроме того, перемещающие механизмы должны обеспечивать высокую маневренность и точность позиционирования для повторной установки вертлюга (обычно тяжелого) на верх швартовного буя.

Подобные недостатки свойственны соединениям между швартовным элементом и вертлюгом. Когда швартовное устройство находится в рабочем положении (вертлюг соединен со швартовным буем и опирается на него), присутствие вертлюга усложняет операции их соединения или разъединения, поскольку очень трудно проводить осмотр и обслуживание таких соединений. Кроме того, пространство между швартовным буем и вертлюгом мало и труднодоступно для осмотра и технического обслуживания таких элементов манифольда, как стойки управления и средства манипулирования скребками (между швартовным буем и вертлюгом необходимы устройства пуска и/или приема скребков).

Другой недостаток состоит в том, что во время работы вес вертлюга приложен к швартовному бую и добавляется к нагрузкам на подшипник между центральным и наружным элементами буя и, опосредственно, к нагрузкам на судно в указанной зоне.

Целью настоящего изобретения является создание усовершенствованного разъединяемого швартовного устройства указанного типа.

Согласно изобретению, разъединяемое швартовное устройство отличается тем, что вертлюг расположен над швартовным буем таким образом, что между ними имеется пространство.

В зависимости от варианта осуществления изобретения разъединяемое швартовное устройство обеспечивает, среди прочих, следующие преимущества, по отдельности или в сочетании:

- соединение швартовного буя с судном или его отсоединение от судна может осуществляться проще и с помощью менее сложных средств, так что можно быстрее принять меры при изменении погодных условий (например, при приближении урагана), а также уменьшить время простоя,

- нет необходимости в сложных средствах и/или конструкциях для перемещения вертлюга в отведенное от буя (например, в сторону) положение; вертлюг может оставаться в своем исходном положении во время операций соединения и отсоединения, а сравнительно гибкие соединения позволяют выравнивать вертлюг относительно буя,

- соединения (например, большие и малые системы трубопроводов, оптические, управляющие и силовые кабели, болтовые соединения и зажимы) между буем и вертлюгом легкодоступны, что облегчает и, соответственно, делает безопасными их осмотр, обслуживание и операции соединения и отсоединения,

- нагрузки на швартовный буй и на соответствующую зону судна минимальны благодаря исключению нагрузки, создаваемой вертлюгом, что позволяет использовать вертлюг большего размера (независимо от швартовного буя) и выдерживать более высокие швартовные нагрузки для данного швартовного устройства,

- наличие пространства между швартовным буем и вертлюгом позволяет вводить грузоподъемные средства, которые требуются для подъема или опускания буя во время операций соединения или отсоединения, а также предусмотреть манифольд между вертлюгом и буем;

- при необходимости можно увеличить количество вертикальных трубопроводов, проходящих через швартовный буй.

Далее кратко описаны несколько вариантов выполнения разъединяемого швартовного устройства согласно изобретению.

Если вертлюг установлен неподвижно относительно судна и опирается по существу полностью на него, то габариты устройства могут быть минимальны.

Если вертлюг опирается на судно через подшипниковый узел, то вес вертлюга передается на судно непосредственно.

Вертлюг имеет элементы, неподвижные относительно судна, и элементы, вращающиеся относительно судна. Вращающиеся элементы установлены в указанном подшипниковом узле.

Вертлюг по меньшей мере частично может быть расположен ниже уровня палубы судна. В этом случае вертлюг находится в углублении в палубе судна. Углубление может быть закрытым и не закрытым.

В альтернативном варианте вертлюг выступает над палубой судна, что облегчает доступ к элементам устройства.

Чтобы элементы вертлюга, вращающиеся относительно судна, вращались согласованно с центральным элементом буя без закручивания трубопроводов, соединяющих буй с вертлюгом, центральный элемент швартовного буя и вертлюг могут быть соединены между собой элементом передачи вращающего момента, например расположенным в центре вертикальным стержнем передачи вращающего момента.

Ниже со ссылками на чертежи описаны варианты осуществления изобретения.

На фиг.1 схематично показан сбоку в разрезе первый вариант выполнения разъединяемого швартовного устройства согласно изобретению и

На фиг.2 схематично показан сбоку в разрезе второй вариант выполнения разъединяемого швартовного устройства согласно изобретению.

Показанное на фиг.1 разъединяемое швартовное устройство для судна 1 содержит швартовный буй 11, содержащий центральный элемент 2 для крепления к морскому дну якорными тросами 3, имеющий несколько каналов, каждый из которых служит для приема вертикального трубопровода 4. Вертикальные трубопроводы могут быть соединены с подводной газовой или нефтяной скважиной и могут соединяться в нижнем конце швартовного буя или (частично) проходить через него.

Швартовный буй 11 содержит также наружный элемент 5, окружающий центральный элемент 2 и установленный с возможностью вращения относительно него (например, в подшипниковых узлах 6). Наружный элемент 5 может быть размещен в соответствующей приемной нише 7 судна 1 (как правило, но не обязательно, находящейся в зоне киля 8 судна 1) и закреплен в ней известными разъемными запорными средствами (не показаны).

Разъединяемое швартовное устройство содержит вертлюг 9, расположенный на таком уровне над швартовным буем 11, что между ними имеется пространство 10.

Вертлюг представляет собой вертлюг известного типа и поэтому нет необходимости в его подробном описании. Вертлюг 9 обеспечивает допускающее вращение соединение между вертикальными трубопроводами 4 в швартовном буе 11 и соответствующими трубопроводами 12 на борту судна 1, положение которых друг относительно друга изменяется при флюгеровании судна вокруг швартовного буя (более конкретно, вокруг его центрального элемента 2), который обычно остается неподвижным относительно земли благодаря удерживанию якорными тросами 3, соединяющими швартовный буй 11 с морским дном.

Выражение «вертлюг 9 неподвижен относительно судна 1» означает, что его положение в общем остается неизменным также во время присоединения и/или отсоединения швартовного буя 11. Разумеется, вертлюг 9 содержит элементы, которые вращаются относительно судна, но все же в целом вертлюг считается неподвижным.

Вертлюг 9 установлен на судне посредством подшипникового узла 13, расположенного между судном 1 и опорной рамой 14 вертлюга.

В варианте, изображенном на фиг.1, вертлюг 9 по меньшей мере частично расположен ниже уровня палубы 15 судна 1. Более конкретно, он находится в соответствующем углублении 16 палубы 15 судна.

Поскольку когда судно флюгерует вокруг буя 11 вращающиеся элементы вертлюга 9 должны вращаться относительно судна 1 согласованно с центральным элементом 2 буя, центральный элемент 2 буя и вертлюг 9 соединены друг с другом посредством элемента 17 передачи вращающего момента, который, как показано на фиг.1, соединен с опорной рамой 14 вертлюга. Поэтому трубопроводы 18, соединяющие вертикальные трубопроводы 4 с соответствующими трубопроводами (подробно не показаны), внутри вертлюга 9 не будут закручиваться.

В предпочтительном варианте элемент 17 представляет собой расположенный по центру вертикальный стержень передачи вращающего момента, но возможны и другие варианты выполнения. В общем, элемент передачи вращающего момента должен быть выполнен так, чтобы исключить или по меньшей мере свести к минимуму нагрузку на швартовный буй от вертлюга.

На фиг.2 показан альтернативный вариант выполнения разъединяемого швартовного устройства. Большинство элементов этого альтернативного варианта аналогичны элементам первого варианта и поэтому не рассматриваются. Основное отличие от предыдущего варианта состоит в том, что вертлюг 9 выступает выше уровня палубы 15 судна 1. В данном случае опорная рама 14' вертлюга имеет больший вертикальный размер по сравнению с опорной рамой 14 на фиг.1. В отличие от фиг.1, где подшипниковый узел 13 находится с нижней стороны опорной рамы 14 вертлюга и опирается на дно 19 углубления 16 в палубе 15 судна, на фиг.2 подшипниковый узел 13' установлен на верхнем конце опорной рамы 14' вертлюга и опирается на палубу 15 судна или прикрепленные к ней опоры 15'.

Опорная рама 14' вертлюга тоже частично находится в углублении 16', но ее нижний конец не имеет контакта с дном углубления 16'.

Хотя выше описаны варианты выполнения швартовного устройства, в котором швартовный буй вставляется в соответствующую приемную нишу около киля или на киле судна (т.е. в корпусе судна), объем изобретения не ограничен этими вариантами. Приемная ниша для швартовного буя может находиться в другом месте, например на выносной стреле, соединенной с судном и отходящей от него, так что швартовное устройство будет находиться по меньшей мере частично, а иногда полностью, за пределами корпуса судна.

Изобретение не ограничено описанными вариантами его осуществления. Возможны другие варианты в пределах объема, определяемого формулой изобретения.