ЗАГРУЗОЧНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ К ПЛАВАЮЩЕМУ СУДНУ

Полезная модель относится к морским техническим средствам для освоения арктического шельфа, а именно к системам для транспортировки углеводородов между подводным терминалом, расположенным на морском дне, и судном, находящимся в зоне дрейфующего льда, в условиях как чистой воды, так и сплошных ледяных полей.
Существует ряд систем для передачи среды между двумя устройствами, где одно из устройств является подводной установкой, плавучим накопительным устройством и транспортным судном. Некоторые из этих систем имеют устройства, посредством которых, когда судно не используется, между установкой и судном расположен передаточный шланг, частично находящийся на морском дне, что приводит к необходимости отслеживать износ и осуществлять регулярные замены частей шланга.
Известна загрузочная система - патент №2405711 от 10.12.2010, принятая за прототип, которая может быть использована на относительно больших глубинах, также в областях, подверженных дрейфующим льдам. Загрузочная система содержит передаточный элемент, ориентированный вертикально в установленном положении в состоянии натяга, гибкий второй передаточный элемент, расположенный в продолжении первого, между которыми установлено вертлюжное устройство. Свободный конец второго передаточного элемента снабжен устройствами для присоединения к судну. Когда система не используется, конец второго передаточного элемента свободно свисает в толще воды и ориентирован, по существу, параллельно первому передаточному элементу.
Недостатки прототипа: длина гибкого шланга должна быть не менее 150-200 метров, чтобы операция загрузки-выгрузки могла проводиться при волнении моря до 5 баллов. Гибкий шланг такой длины невозможно парковать предложенным в прототипе способом (свободный подвес) на глубинах менее 500 метров.
Операция поиска и соединения гибкого шланга с поднимающим его устройством занимает длительное время (мешает битый лед) и является не безопасной, т.к. могут быть задеты тросы и гибкий шланг восходящего трубопровода.
Кроме того, гибкий шланг, в районе его соединения с вертлюгом, имеет существенный изгиб, что уменьшает его долговечность.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является улучшение эксплуатационных характеристик за счет сокращения количества технологических операций при присоединении и отсоединении от судна.
Загрузочная система содержит передаточный элемент в виде гибкого восходящего трубопровода, подвешенного в установленном положении в состоянии натяга между погружным буем и опорным основанием на дне. В продолжении первого передаточного элемента система снабжена вторым гибким передаточным элементом со стыковочным устройством для присоединения к судну. Между первым и вторым передаточными элементами установлено вертлюжное устройство, выполненное с возможностью вращения вокруг продольной оси первого передаточного элемента. Загрузочная система дополнительно снабжена вспомогательным подводным буем для фиксации свободного конца второго передаточного элемента, когда система не используется, установленным стационарно на опорном основании на тросах и снабженным лебедкой с погружным электродвигателем.
На фиг. 1 представлена загрузочная система, когда она не используется;
на фиг. 2 - система присоединена к судну;
на фиг. 3 - вспомогательный буй с лебедкой и электродвигателем.
Загрузочная система предназначена для работы в битом льду арктического шельфа на глубине до 500 метров. Транспортировка текучей среды (нефтепродуктов) осуществляется с помощью расположенных на берегу насосов через опорное основание блока-монифольта 3, гибкий восходящий трубопровод 1, подвешенный в состоянии натяга с помощью погружного буя 2, через вертлюг 6, горизонтальный гибкий трубопровод около нулевой плавучести - второй передаточный элемент 4 и конечное устройство 5, имеющее положительную плавучесть. При отсутствии судна гибкий шланг 4 на расстоянии примерно 15 метров от оконечного устройства 5 крепится к вспомогательному бую 7, закрепленному с помощью тросов на опоре 8 на дне на расстоянии 50-100 метров от опорного основания 3 (фиг. 1).
Погружной буй 2, гибкий трубопровод 4 и вспомогательный буй 7 располагаются на глубине 50 метров, что позволяет им избегать контакта с ледяными полями и торосами. При подходе танкера к автоматизированному подводному терминалу (АПТ), который он находит с помощью акустических маячков, расположенных на вспомогательном буе 7 (на фиг. 2 не показано), подается команда на включение погружного мотора 10 (фиг. 3), который с помощью лебедки 9 отпускает гибкий трубопровод 4, позволяя ему и конечному устройству 5 всплыть на поверхность. После этого конечное устройство 5 захватывается краном судна и прикрепляется к нему для работы (фиг. 2).
Подвижность элементов гибкого трубопровода 4, наличие вертлюга 6 и специального хомута, обеспечивающего постоянное соединение тросом вспомогательного буя 7 с гибким трубопроводом 4, позволяет вести операции загрузки-выгрузки нефтепродуктов (как показали расчеты) при волнении моря до 4-5 баллов. Пятно маневрирования танкера при этом составляет 150 метров.
При окончании операции загрузки-выгрузки закрываются клапаны конечного устройства 5 и опорного основания-монифольда 3. Конечное устройство 5 опускается в воду и после команды с помощью лебедки 9 и погружного электромотора 10 притягивается к  вспомогательному бую 7.
Таким образом, за счет уменьшения числа операций при присоединении и отсоединении от судна улучшаются эксплуатационные характеристики и повышается надежность операций загрузки судна в ледовом поле.