Система эвакуации на лёд персонала аварийных нефтегазовых платформ
SYSTEM FOR EMERGENCY EVACUATION ON ICE OF PERSONNEL OF EMERGENCY OIL AND GAS PLATFORMS

Изобретение относится к средствам спасания персонала аварийных морских нефтегазовых платформ (МНП) в условиях Арктики. Климатические условия - полярная ночь, ледовый покров, низкие температуры воздуха и штормовые ветра создают подчас непреодолимые сложности при организации спасания людей.
В то же время, традиционные спасательные средства (по аналогии с надводными судами и кораблями), такие как, индивидуальные или коллективные, ориентированы, как правило, на водную поверхность.
Для ледовых условий они практически не применимы. Кроме того, (например, для МНП «Приразломная») нормативное время эвакуации составляет 120 минут (определено степенью огнеустойчивости временных убежищ МНП) в условиях полярной ночи и ветра практически нереально. Персоналу МНП для спуска на лед предлагаются только установленные вдоль борта эвакуационные фалы. Вопросы быстрого отхода персонала от аварийной МНП также представляют сложную практически не решаемую техническую задачу.
В настоящее время ряд проектных организаций сосредоточили усилия на создании средств передвижения по льду. Основные (предлагаемые к рассмотрению) образцы: суда на воздушной подушке, шлюпки с усиленным ледовым поясом, обитаемые модули на гусеничном ходу или роторно-винтовым движителем. ФГУП Крыловский государственный научный центр предложил в качестве движителя воздушно-струйный механизм (Сазонов Н.Е. «Спасательные параметров средств в ледовых условиях. Состояние вопроса и пути решения. Журнал «Арктика: экономика и экология». - №4(12). - 2013, с. 32-39 [1]).
Известные технические решения имеют ряд недостатков. Так например:
- спасательное средство IBEEV (интернет-источник-
http://www.ibrae.ac.ru/docs/4%2812%29/032_039_ARKTIKA_4%2812%29_12_2013.pdf [2]) рассчитано на ледовые условия Каспийского моря и для арктических зон России не приемлемо;
- спасательное средство ARCTOS (интернет-источник-
http://forum.zr.ru/forum/topic/387987-arktos-kanadskij-variant-vsedorozhnika/ [3]) обладает низкой остойчивостью и склонно к опрокидыванию при выходе из воды на лед;
- спасательная шлюпка TEMPCS в условиях битого льда сплоченностью 7 баллов не имеет возможности перемещаться [1];
- применение судов на воздушной подушке ограничено высотой торосов из-за возможности разрыва гибкого ограждения (интернет-источник http://shelfneft.gazprom.ru/d/blockonthemainpage/04/4/prezentatsiya-proekta-prirazlomnoe.-final.-04.07_edit2.pdf [4]);
- использование воздушно-струйных движителей при температуре воздуха до -50 градусов С в настоящее время в должной степени не исследовано;
- успешность спуска коллективного спасательного средства (например шлюпки) на воду (лед) в штормовых условиях мала и в среднем составляет 16% (Р.Н. Караев. Оценка аварийности морских нефтегазовых сооружений. - журн. Морской вестник №3(59) - 2016. - С. 85-90 [5]);
- сбрасываемые спасательные средства на лед с высоты МНП 10-20 м требуют мощных амортизаторов днища, посадочных мест персонала и страховочных противоударных ремней, исключающих удары в 3-х направлениях в связи с неопределенностью их направления при спуске на лед.
Проблематичным является вопрос физиологической способности организма нетренированного человека переносить соответствующие перегрузки при падении с высоты до 20 м. Проектанты такого способа эвакуации не могут определить потенциальную опасность такой «убойной силы». Кроме того, падение шлюпки массой 7000 кг на лед неизбежно приведет к деформации корпуса или узлов крепления механизмов.
Известные аналоги [1-5] коллективных спасательных средств (КСС), в условиях Арктики несовершенны и не учитывают многообразие негативного воздействия на эффективность их использования. В этих условиях проектирование КСС представляет непростую инженерную задачу. Технические решения, реализованные в аналогах, по существу не ориентированы на создание средства как такового и не учитывают связи между КСС и МНП. Такой несистемный подход закономерно определил выявленные индивидуальные (для каждого аналога) недостатки.
В качестве прототипа выбрана КСС для эвакуации МП «Приразломная» (интернет-источник - https://docviewer.yandex.ru/view/58042574/?*-XQD4Q62U41Q58yaCOSXx8tMLCWp7InVyb CI6Imh0dHA6Ly9zaGVsZiluZWZ0LmdhenByb20ucnUvZC9ibG9ja29udGhlbWFpbnBhZ2Uv MDQvNC9wcmV6ZW50YXRz [6]).
Недостатками известной КСС являются то, что экстренная эвакуация персонала в спасательных шлюпках ориентирована на чистую водную поверхность и для эвакуации персонала на лед предусмотрены надувные плоты.
Для перемещения персонала с палубы МП в спасательный плот предусмотрены эвакуационные мосты со спусковыми рукавами. При этом не предусмотрено наличие барьера торосов определенной площади, который является непреодолимым препятствием для надувных плотов. Кроме того, в отпущенное время эвакуации (до 120 минут по степени огнеустойчивости помещений) операция спуска с палубы МП на лед 240 человек может оказаться невыполнимой. Спущенное у борта МП (ледовый дефлектор) средство не располагает возможностью отойти от него в битом льду. Своевременное оказание помощи от дежурного аварийно-спасательного судна может не состояться из-за возможного развития пожара на МП или ледовой обстановки. Таким образом, возможные сценарии спасания персонала МП «Приразломная» ориентированы на чистую воду и не обеспечивают спасение персонала в ледовых условиях.
Задачей настоящего изобретения является гарантированная эвакуация персонала МНП и безусловное выполнение двух сценариев спасания, а именно, спуск с аварийной МНП КСС на ледовую поверхность и отход в кратчайшие сроки от МНП на безопасное расстояние КСС.
Поставленная задача достигается тем, что в системе эвакуации на лед персонала аварийных нефтегазовых платформ, содержащей размещенные на палубе спасательное средство и спуско-подъемное устройство - спуско-подъемное устройство выполнено в виде размещенных вдоль борта платформы направляющих вертикального лифта для перемещения посредством палубных лебедок грузовой площадки со спасательным средством и на которой шарнирно закреплена посредством гидроприводов аппарель для обеспечения в опущенном на лед положении сход спасательного средства, а в поднятом положении образует волновой дефлектор его защиты, причем спасательное средство выполнено в виде защитного для персонала модуля с гусеничным движителем, электропривод которого посредством буксирного кабель-троса и лебедки-вьюшки платформы соединен с источником электроснабжения.
В отличие от прототипа [6] эвакуация персонала на лед в предлагаемой КСС осуществляется спуско-подъемным устройством (СПУ).
При этом устройство выполнено в виде вертикального лифта, грузовая площадка которого перемещается по двум направляющим, закрепленным на ледовом дефлекторе МНП. Грузовая площадка опускается (поднимается) при помощи палубных лебедок.
Для преодоления торосистого барьера у основания МНП на площадке шарнирно закреплена аппарель, разворачиваемая посредством гидроприводов. В «откинутом» состоянии площадь грузовой лебедки увеличивается, покрывая барьер из торосов.
КСС сходит на лед по общей плоскости грузовой площадки и аппарели на сравнительно ровное ледовое поле и отходит от аварийной МНП. При этом два основных элемента СПУ и КСС функционально технически организационно взаимосвязаны между собой образуя систему в целом.
В качестве примера, не имеющего, какого либо ограничительного характера, описан предпочтительный вариант его реализации на МНП.
На фиг. 1 и 2 показана система эвакуации на лед персонала аварийной МНП, где: палуба морской нефтегазовой платформы (МНП) 1 коллективное спасательное средство (КСС) 2, грузовая площадка 3, направляющие 4, палубные лебедки 5, гидроприводы 6, аппарель 7, буксирный кабель-трос 8, лебедка-вьюшка 9, подстилающая поверхность (лед) 10.
Принцип действия предлагаемой системы.
На палубе МНП 1 размещены палубные лебедки 5, лебедка-вьюшка 9, буксирный кабель-трос 8, который связан с КСС 2.
На ледовом (вертикальном) дефлекторе МНП (далее борт) закреплены направляющие 4, по которым перемещается грузовая площадка 3.Площадка 3 перемещается посредством грузовых тросов 10 и палубных лебедок 5. На свободном конце грузовой площадки 3 шарнирно закреплена аппарель 7. Разворот аппарели 7 осуществляют гидроприводы (гидроцилиндры) 6.
На грузовой площадке 3 размещается КСС 2 с гусеничным движителем, электропривод которых, посредством буксирного кабель-троса 8 соединен с лебедкой-вьюшкой 9.
В нерабочем (верхнем) положении грузовой площадки 3 КСС 2 в виде модуля, находится на грузовой площадке 3, готовым к экстренной эвакуации персонала МНП. При этом аппарель 7 служит элементом защиты как волновой дефлектор. В нижнем положении грузовая площадка 3 частично перекрывает торосистый барьер у основания МНП, а опущенная аппарель 7 увеличивает площадь перекрытия. Такое удлинение перекрывает барьер неровного рельефа обеспечивая безаварийный сход КСС 2 на ледовое поле.
КСС 2 выполнено в виде защитного для персонала модуля с гусеничным движителем и электроприводом. Питание электропривода модуля и механическая связь с ним осуществляется через буксирный кабель-трос 8 и лебедку-вьюшку 9. Модуль отходит от грузовой площадки 3 аварийной МНП, связанный с буксирным кабель-тросом 8 на безопасное расстояние.
Положительный эффект предлагаемого изобретения заключается в использовании лифтового метода доставки КСС с палубы МНП на лед, что обеспечивает оперативную и безопасную эвакуацию персонала.
Кроме того, использование аппарели, как элемента увеличивающего площадь грузовой площадки, позволяет КСС преодолеть торосистый барьер у основания МНП на значительном расстоянии и обеспечить отход КСС от аварийной МНП.
Использование аппарели, как волнового дефлектора позволяет защитить КСС от внешних воздействий и повысить защищенность эвакуируемого персонала, а использование буксирного кабель - троса как электрического и механического элемента связи с модулем в арктических условий является более надежным способом передвижения по льду.
Источники информации.
1. Сазонов Н.Е. «Спасательные параметров средств в ледовых условиях. Состояние вопроса и пути решения. Журнал «Арктика: экономика и экология». - №4(12). - 2013, с. 32-39.
2. Спасательное средство IBEEV (интернет-источник - http://www.ibrae.ac.ru/docs/4%2812%29/032_039_ARKTIKA_4%2812%29_12_2013.pdf.
3. Спасательное средство ARCTOS (интернет-источник - http://forum.zr.ru/forum/topic/387987-arktos-kanadskij-variant-vsedorozhnika/). 4.Интернет-источник: http://shelfneft.gazprom.ru/d/blockonthemainpage/04/4/prezentatsiya-proekta-prirazlomnoe.-final.-04.07_edit2.pdf.
5. Р.Н. Караев. Оценка аварийности морских нефтегазовых сооружений. - журн. Морской вестник №3(59) - 2016. - С. 85-90.
6. КСС для эвакуации МП «Приразломная» (интернет-источник - https://docviewer.yandex.ru/view/58042574/?*=XQD4Q62U41Q58yaCOSXx8tMLCWp7InVybCI6I
mh0dHA6Ly9zaGVsZiluZWZ0LmdhenByb20ucnUvZC9ibG9ja29udGhlbWFpbnBhZ2UvMD
QvNC9wcmV6ZW50YXRz).