УСТРОЙСТВО ЛЕДОВОЙ ЗАЩИТЫ ДЛЯ БУКСИРОВКИ ЗАБОРТНОГО СЕЙСМООБОРУДОВАНИЯ, УСТАНОВЛЕННОГО НА СУДНЕ

Изобретение относится к области морской сейсморазведки, а именно к устройствам и комплексам, предназначенным для буксировки сейсмического оборудования на акваториях с ледовым покровом.
При проведении сейсмических работ МОВ-ОГТ буксировка забортных устройств (пневмоисточников, сейсмических кос) производиться со специально оборудованных судов, при этом буксируемые устройства имеют крепление непосредственно на корме судна, либо крепятся в районе кормы при помощи буксировочных тросов. В условиях выполнения работ на акваториях покрытых льдом возникает необходимость в обеспечении крепления буксировочных тросов ниже поверхности воды, для исключения контакта буксируемых устройств со льдом. Для этого может применяться заявленное устройство ледовой защиты. Устройство ледовой защиты устанавливается на корме судна и обеспечивает возможность крепления буксировочных тросов ниже поверхности воды, позволяет зафиксировать магистрали пневмоисточников и сейсмическую косу вдоль устройства тем самым выполняет функцию защиты буксируемых устройств от плавающего на поверхности льда.
Уровень техники:
Известно устройство для буксировки сейсмографной косы в морях с ледовым покровом, содержащее судно-буксир с сейсмической лебедкой, кабель ввода, сейсмографную косу, концевое тело и защитную буксируемую линию, охватывающую кабель ввода и состоящую из профилированных обтекателей, размещенных с зазором на грузонесущем тросе между жестко закрепленными на нем опорными муфтами (см. авт.св. СССР №1744660 на изобретение «Устройство для буксировки сейсмографной косы в морях с ледовым покровом». МПК (5) G01V 1/38. Заявлено 30.05.90, опубликовано 30/06/92, бюл. №24. Заявители - НИИ морской геофизики ПО «Союзморгео» и Ленинградский кораблестроительный институт).
Известное устройство достаточно громоздко. Кроме того, не обеспечивает надежную защиту сейсмографной косы на акваториях с ледовым покровом, так как вход защитной буксируемой линии происходит с кормы прямо в воду на уровне ватерлинии, что не исключает соприкосновения защитной буксируемой линии с плавающим льдом, а следовательно, возможны ее повреждения. Вследствие этого данное устройство не отличается высокой эффективностью эксплуатации при сейсмической разведке на акваториях с ледовым покровом.
Известен комплекс для буксировки забортного сейсмооборудования, содержащий судно, сейсмические лебедки с сейсмооборудованием, туннель, выполненный в корпусе судна между днищем и палубой вдоль каждого борта и расположенный параллельно диаметральной плоскости судна ниже ватерлинии, сообщенный с забортной водой, шахты, установленные в трюме судна со стороны каждого борта, верхний край которых выше ватерлинии, и сообщенные с туннелями с образованием единых пространств, выполненных с возможностью их обслуживания и обеспечения стравливания через них сейсмооборудования за пределы корпуса ниже нижней кромки плавающих льдов, транспортные дорожки, проложенные в туннелях, и установленные в последних подвижные платформы (см. патент РФ №65250 на полезную модель «Комплекс для буксировки забортного сейсмооборудования», заявлено 29.03.2007, опубликовано 27.07.2007. МПК (2006.01) G01V 1/38. Патентообладатель - ОАО «Мурманское морское пароходство»).
Известный комплекс позволяет осуществлять сейсморазведку на акваториях с ледовым покровом. Однако он конструктивно сложен, громоздок, требует больших затрат на переоборудование судна под комплекс для сейсморазведки. Кроме того, недостаточно надежен в виду большого количества движущихся частей комплекса. Вследствие этого данное устройство не отличается высокой эффективностью эксплуатации при сейсмической разведке на акваториях с ледовым покровом.
Известен комплекс для буксировки забортного сейсмооборудования, содержащий судно, лебедки и кабели ввода, с которыми соединено сейсмооборудование, выполненное в виде сейсмографной косы и линии сейсмических пневмоисточников, защитные кожухи, каждый их которых выполнен в виде полого цилиндра, охватывающего с зазором сейсмографную косу и линию сейсмических пневмоисточников, нижний край которого в рабочем положении расположен ниже нижней кромки плавающих льдов и снабженного направляющими для возможности перемещения в шахте, выполненной в центральной части корпуса судна в днище в области трюма по ширине от правого борта до левого борта и по высоте выше ватерлинии (см. патент РФ №2317572 на изобретение «Комплекс для буксировки забортного сейсмооборудования». МПК (2006.01) G01V 1/38. Заявлено 19.05.2006, опубликовано 20.02.2008. Патентообладатель - ОАО «Мурманское морское пароходство»).
Известный комплекс позволяет осуществлять сейсморазведку на акваториях с ледовым покровом. Однако он конструктивно сложен, громоздок, требует больших затрат на переоборудование судна под комплекс для сейсморазведки. Ввиду постановки сейсмического оборудование в морскую акваторию через шахту, расположенную в центральной части корпуса судна, всегда имеется риск во время сейсмической разведки попадания сейсмографной косы и линии сейсмических пневмоисточников под работающий гребной винт, что неизменно приведет к выходу из строя дорогостоящего сейсмического оборудования. Вследствие этого данное устройство не отличается высокой эффективностью эксплуатации при сейсмической разведке на акваториях с ледовым покровом.
Известен комплекс для буксировки забортного сейсмооборудования, содержащего судно, имеющее корпус с верхней и нижней палубами, днищем, кормовой частью, имеющей кормовой транец, лебедки и кабели ввода, с которыми соединено сейсмооборудование, выполненное в виде сейсмографной косы и линии сейсмических пневмоисточников, защитное устройство выполнено в виде кормовой ледовой наделки обтекаемой формы, состоящей из водонепроницаемой части и обтекателя, выполненного закрытой конструкции, между боковыми стенками которого размещены внутренний и наружный слипы, отделенные друг от друга перегородкой. Ледовая наделка жестко закреплена на кормовом транце под углом к последнему и выполнена с нижним основанием, расположенным на уровне днища корпуса судна, в виде неподвижного стабилизатора (см. патент РФ №2427859 на изобретение «Комплекс для буксировки забортного сейсмооборудования». МПК (2006.01) G01V 1/38. Заявлено 12.02.2010, опубликовано 27.08.2010. Патентообладатель - ОАО «Мурманское морское пароходство»).
Известный комплекс позволяет осуществлять сейсморазведку на акваториях с ледовым покровом. Однако он конструктивно сложен, за счет наклонной конструкции требует усиленного крепления на кормовом транце. Кроме того, снабжение ледовой наделки устройством для ее подогрева паром не только усложняет конструкцию но и увеличивает риск повреждения используемого оборудования при сейсмической разведке. В следствии этого данное устройство не отличается высокой эффективностью эксплуатации при сейсмической разведке на акваториях с ледовым покровом.
Наиболее близким аналогом заявленного устройства является скег, который установлен на судне, и предпочтительно, на задней части или корме судна. Дистальный конец скега продолжается ниже ватерлинии судна и даже может продолжаться на несколько метров ниже киля судна. Сейсморазведочная система выпускается с судна и имеет некоторое количество кабелей для буксируемых кос и кабелей для сейсмического источника, такого как группа воздушных пушек. Чтобы защитить эти кабели, каналом в кромке позади скега производятся удержание и направление этих кабелей ниже ватерлинии судна. Таким образом, поверхностный лед не может сталкиваться с кабелями при буксировке сейсморазведочной системы. (RU 2487374). Недостатками данного аналога являются ненадежная защита кабелей и тросов, а так же невозможность оперативной замены поврежденных тросов.
Таким образом, известные устройства и комплексы для буксировки забортного сейсмооборудования, используемые для проведения морской сейсморазведки на акваториях с ледовым покровом, характеризуются недостаточно высокой эффективностью их эксплуатации.
Задачей заявленной полезной модели является создание конструкции ледовой защиты, обеспечивающей повышение эффективности эксплуатации комплекса путем увеличения эксплуатационной надежности сейсмооборудования, упрощения комплекса.
Задача решается тем, что устройство ледовой защиты для буксировки забортного сейсмооборудования, установленного на судне, выполнено в виде колонны обтекаемой формы с внутренней нишей для прокладки и закрепления буксировочных и прижимных тросов и размещения сейсмооборудования, образованной боковыми стенками колонны, и основанием в виде горизонтальной платформы с креплением к днищу судна горизонтальными балками. При этом верхняя часть ледовой защиты расположена выше ватерлинии судна. Боковые стенки колонны, выполненные выступающими назад за колонну, образуют вертикальную нишу и продолжаются выше места крепления ледовой защиты к корпусу судна с формированием обтекателей. При этом вертикальная ниша выполнена продольно разделенной на внутреннюю зону для прокладки и закрепления буксировочных и прижимных тросов и внешнюю зону для размещения кабелей сейсмического оборудования Внутренняя зона разделена на три продольных канала, каждый из которых предназначен для размещения буксировочных и/или прижимных тросов для пневмоисточников и/или для сейсмического оборудования. При этом на колонне закреплены прижимные муфты для фиксации кабелей сейсмического оборудования в канале ниши с помощью упомянутых прижимных тросов, проходящих через внутреннюю зону ниши к прижимным лебедкам, и обтягивающие хомуты для фиксации запасных буксировочных и/или прижимных тросов, находящихся в нерабочем положении.
Вышеуказанная совокупность обеспечивает технический результат -повышение эффективности эксплуатации комплекса путем увеличения эксплуатационной надежности сейсмического оборудования и упрощения комплекса.
В частных случаях выполнения полезной модели буксировочные тросы для буксировки сейсмооборудования могут быть выполнены в виде, по меньшей мере, одного буксировочного троса, закрепленного к основанию ледовой зашиты и имеющего фиксированную длину, и в виде - по меньшей мере, одного динамического троса, проходящего к основанию ледовой защиты через каналы внутренней зоны ниши и не имеющего фиксированной длины.
Устройство может содержать три троса: два прижимных и один буксировочный.
На ледовой защите могут быть закреплены дополнительные тросы для замены порванных и/или поврежденных буксировочных и/или прижимных тросов путем заводки новых буксировочных и/или прижимных тросов.
Предлагаемое устройство ледовой защиты входит в комплекс для буксировки забортного сейсмооборудования, который включает судно (с размещенными на нем сейсмическим оборудованием (таким как сейсмическая коса, пневмоисточники, лебедки основные и вспомогательные и т.п.) и дополнительным оборудованием (регуляторы глубины погружения, средства поддержания плавучести сейсмокосы и пневмоисточников и т.п.).
Устройство ледовой защиты для буксировки забортного сейсмооборудования, установленного на судне, выполнено в виде колонны (позиция №1) обтекаемой формы продолжающейся от кормы до основания днища судна. Основание колонны («нижнее крыло», позиция №2) выполнено в виде горизонтальной платформы и имеет крепление к днищу судна горизонтальными балками («килевое крепление», позиция №3). Колонна (позиция №1) имеет вертикальную нишу (позиция №4) для прокладки и закрепления буксировочных и прижимных тросов и размещения кабелей сейсмического оборудования, образованной боковыми стенками (позиция №5) колонны. Верхняя часть (позиция №6) колонны расположена выше ватерлии судна, а боковые стенки (позиция №5) колонны выступают назад и продолжаются выше места (позиция №7) крепления ледовой защиты к корпусу судна с формированием обтекателей («защитные крылья», позиция №8). Вертикальная ниша (позиция №4) выполнена продольно разделенной на внутреннюю зону (позиция №9) для прокладки и закрепления буксировочных и прижимных тросов и внешнюю зону (позиция №10) для размещения кабелей сейсмического оборудования. Внутренняя зона (позиция №9) разделена на три продольных канала (позиция №11), каждый из которых предназначен для размещения буксировочных и/или прижимных тросов для пневмоисточников и/или для сейсмооборудования, при этом на колонне закреплены прижимные муфты (позиция №12) для фиксации сейсмооборудования в канале ниши (позиция №4) с помощью упомянутых прижимных тросов, проходящих через внутреннюю зону ниши к прижимным лебедкам (позиция №13). В канале ниши расположены обтягивающие хомуты (позиция №14) для фиксации буксировочных тросов, находящихся в нерабочем положении.
Обтекаемая форма ледовой защиты, позволяет максимально защитить сейсмооборудование при выполнении работ на акватории с ледовым покровом, предотвратить столкновение со льдом, максимально снизить отрицательное влияние на мореходные эксплуатационные качества судна.
Боковые стенки ледовой защиты имеют выступающие назад части и образуют вертикальную нишу, продолжающуюся от основания до кормы выше ватерлинии судна. Продолжение боковых стенок монтируется выше места крепления к корме, и формируют обтекатели, обеспечивая максимальную защиту буксируемых и конструктивных элементов ото льда. Вертикальная ниша делиться горизонтальными направляющими на две зоны внутреннюю и внешнюю. Внутренняя зона в свою очередь имеет деление на три части и предназначена для прокладки буксировочных и прижимных тросов. Такое разделение обеспечивает удобство постановки забортного оборудования и надежную защиту рабочих кабелей и тросов.
Внешняя зона ниши служит для размещения непосредственно сейсмической косы и линий воздушных магистралей. Удержание косы и линий воздушных магистралей в зоне ниши осуществляется с помощью прижимных муфт, путем подтягивания муфты тросом.
В конструкции ледовой защиты предусмотрено несколько вариантов буксировки забортного оборудования: рабочее с использованием стационарно закрепленных буксировочных тросов, рабочее с использованием динамически закрепленных тросов и походное.
В первом рабочем положении буксировка производиться при помощи стационарных буксировочных тросов закрепленных одним концом к горизонтальной платформе (основанию) ледовой зашиты, а вторым к неподвижному креплению на косе или магистралях пневмоисточников. Выпуск косы и пневмоисточников проходит в обычном режиме до полного вытягивания буксировочных тросов, затем с помощью дополнительных лебедок, тросов и свободно перемещающихся прижимных муфт выполняется подтягивание косы и магистралей в нишу ледовой защиты с последующим их удержанием в таком положении.
Во втором рабочем положении буксировка осуществляется при помощи буксировочных тросов, закрепленных к косе и магистралям аналогичном способом, но при этом не имеющих жесткого крепления к основанию ледовой защиты, а проложенных в защитных каналах ледовой защиты и намотанных на гидравлические лебедки на борту. Тем самым, буксировочные троса остаются динамически подвижны относительно ледовой защиты и могут быть подняты на борт для контроля их износа. В случае износа (перетирания) троса производиться «замена» при помощи отрезания поврежденного участка.
В устройстве ледовой защиты реализовано две системы буксировки, одна из которых может быть использована как страховочная - неиспользуемые троса фиксируются обтягивающими хомутами и при необходимости приводятся в рабочее положение.
В походном положении коса и линии пневмоисточников находятся на борту судна на штатных лебедках, концы буксировочных тросов подняты на палубу. При помощи прижимных муфт и тросов (использующихся в рабочем положении для фиксации косы и магистралей) осуществляется их прижим и размещение их в нише ледовой защиты. Тем самым, уменьшается воздействие на них водяной струи от винта на переходах, а, следовательно, уменьшается их износ.