УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОГРУЖЕНИЯ КЕССОНА НА МОРСКОЕ ДНО

Полезная модель относится к судовой технике, а именно к устройствам, с помощью которых осуществляется спуск (погружение) на морское дно объектов эксплуатирующихся под водой, в частности массивов-гигантов, кессонов, подводных оснований, защитных и ограждающих конструкций.
Добыча углеводородов на морских месторождениях может осуществляться с использованием подводных добычных комплексов (ПДК). Элементы ПДК должны быть защищены от случайного повреждения (ледовыми образованиями, якорями, орудиями рыбного лова, падающими предметами и др.) специальными защитными конструкциями: кессонами, кожухами, фартуками и т.п.
Обычно установка подобных конструкций на морское дно выполняется при помощи морских крановых судов относительно большой грузоподъемности. Фрахтовка таких судов требует значительных финансовых затрат. Также имеются сопутствующие затраты связанные с доставкой кранового судна в район производства работ.
Предлагаемая полезная модель позволяет минимизировать затраты на установку подводной конструкции на морское дно.
Известно спускоподъемное устройство, содержащее установленную на судне лебедку, компенсаторное устройство, соединенное приводом с подъемно-опускной стрелой, акселерометром с фильтрами, измеряющим ускорение, скорость и перемещение оси крепления этой стрелы, блоки управления и преобразователи перемещения стрелы, описанное в патенте RU №2445230 кл. B63B 27/10, B66D 1/12, B66C 23/06 опубл. 20.03.2012 г.
Недостатками данного устройства являются большая грузоподъемность стрелы и сложность самого устройства.
Известно устройство для подъема затонувшего объекта, содержащее базовое судно, понтоны, снабженные патрубками с запорными приспособлениями, причем понтоны снабжены герметичными оболочками цилиндрической формы, с образованием замкнутых полостей, каждая их которых связана с водяным насосом с возможностью регулирования давления (патент RU №2316446 кл. B63C 7/08, B63C 7/06 опубл. 10.02.2008 г).
Недостатком данного устройство является его применение только для подъема затонувших объектов с морского дна.
Известен способ установки плавучего тела на морское дно, описанный в патенте RU №2074283 кл. E02B 17/00 опубл. 27.02.1997. Установка плавучего тела на морское дно согласно данному способу выполняется следующим образом: плавучее тело буксируется к месту установки, присоединяется к надводному судну посредством тросовой системы, затем осуществляется первоначальное погружение плавучего тела за счет принятия внутрь его воды, корректируется положение плавучего тела относительно заданного места установки надводным судном и буксирами, затем выполняется окончательное погружение на дно моря.
Недостатком данного способа является необходимость привлечения большого количества плавучих технических средств (буксиров, надводного судна) для осуществления контроля процесса погружения плавучего тела на морское дно, что ведет к значительным финансовым затратам.
Задачей предлагаемой полезной модели является создание устройства, обеспечивающего плавное контролируемое погружение кессона в заданную точку на морском дне без привлечения специальных крановых судов.
Для решения данной задачи устройство для погружения кессона на морское дно содержит раму-площадку с элементами плавучести и с системой сжатого воздуха. При этом элементы плавучести выполнены из эластичного материала, с возможностью изменения объема при помощи системы сжатого воздуха.
На фиг. 1 показано устройство для погружения кессона на морское дно, смонтированное на кессоне, пришвартованном к судну-буксировщику, вид сверху, на фиг. 2 - А-А с фиг. 1, на фиг. 3 - устройство для погружения кессона на морское дно, вид сбоку.
Устройство для погружения кессона на морское дно состоит из рамы-площадки 1 с элементами плавучести 2, выполненными из эластичного материала (например, резиновые или каучуковые баллоны с воздухом), системы крепления 3 (стропа, скобы, обухи) и системы сжатого воздуха. Система сжатого воздуха включает в себя: гибкие воздуховоды 4, ресивер 5, компрессорную установку 6 с запорной арматурой. Элементы устройства доставлены к месту установки кессона 7 в разобранном виде на грузовой площадке судна-буксировщика. На судне - буксировщике имеется грузоподъемный механизм для выполнения сборочно-монтажных работ. Кессон 7 доставлен к месту установки буксировкой по воде.
На раме-площадке 1 также может быть установлено леерное ограждение для обеспечения техники безопасности в случае нахождения на ней людей при выполнении технологических операций по подготовке кессона к погружению.
Погружение кессона 7 на морское дно с помощью предлагаемого устройства происходит следующим образом.
Кессон 7 швартуется к борту судна-буксировщика. Судно-буксировщик становится на якоря над точкой установки кессона 7. На грузовой площадке судна-буксировщика к раме-площадке 1 при помощи системы крепления 3 прикрепляют элементы плавучести 2, заполненные воздухом. Элементы плавучести 2 посредством воздуховодов 4 соединяют с ресивером 5. Раму-площадку 1 с прикрепленными элементами плавучести 2 при помощи грузоподъемного механизма судна-буксировщика спускают на воду и монтируют к плавающему кессону 7 при помощи системы крепления 3. При этом для сохранения стабильного положения под водой, центр масс рамы-площадки 1 с прикрепленными к ней элементами плавучести 2 располагают выше центра масс кессона 7. К ресиверу 5 подсоединяют гибкий воздуховод 4 от компрессорной установки 6. Кессон 7, с закрепленным на нем устройством, отшвартовывается от судна-буксировщика.
Далее в кессон 7 принимается забортная вода. В это время кессон 7 удерживается на плаву за счет элементов плавучести 2. Начинается травление воздуха из элементов плавучести 2 в атмосферу по гибкому воздуховоду 4 через запорную арматуру компрессорной установки 6. Объем воздуха в элементах плавучести 2 уменьшается, вследствие чего погружаемый объект (кессон 7 с закрепленной на нем рамой-площадкой 1 и элементами плавучести 2) приобретает отрицательную плавучесть и начинает погружаться. Травление воздуха из элементов плавучести 2 происходит малыми порциями (медленно и плавно) и контролируется во время всего процесса погружения по скорости ухода под воду гибкого воздуховода 4. Анализируя скорость ухода воздуховода 4 под воду, производится управление интенсивностью травления воздуха из элементов плавучести 2. Таким образом, контролируется скорость погружения кессона 7. В момент приближения кессона 7 к морскому дну скорость погружения снижается до нуля, для исключения динамического удара его о грунт.
После погружения кессона 7 на морское дно, водолазы отсоединяют раму-площадку 1 с прикрепленными к ней элементами плавучести 2 от кессона 7. В элементы плавучести 2 от компрессорной установки 6 по гибкому воздуховоду 4 через ресивер 5 подается (нагнетается) воздух. Рама-площадка 1 с прикрепленными к ней элементами плавучести 2 всплывает на поверхность воды. Далее рама-площадка 1 с прикрепленными к ней элементами плавучести 2 поднимается на палубу судна-буксировщика и разбирается.
При необходимости устройство для погружения кессона на морское дно может быть использовано для подъема объектов с морского дна.
Предлагаемое устройство позволяет осуществить плавное контролируемое погружение кессона в заданную точку на морском дне, отказаться от применения морского плавучего крана при производстве работ по установке кессона, исключить динамический удар кессона о грунт.