БУКСИРУЕМАЯ МОРСКАЯ ТРАНСПОРТНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ДОСТАВКИ ОБЪЕКТОВ МОРСКОГО БАЗИРОВАНИЯ
TOWED MARINE TRANSPORT SYSTEM FOR SEA-BASED OBJECTS DELIVERY

Изобретение относится к области судостроения, а более конкретно к средствам обеспечения остойчивости и непотопляемости объектов морского базирования при их доставке в район эксплуатации с последующей установкой на подводный фундамент и может быть использовано, в частности, для объектов, для которых обеспечение вышеупомянутых мореходных качеств в период эксплуатации на акватории не требуется.
Известна транспортная система компании Flexifloat для доставки по воде крупногабаритных тяжеловесных объектов (WWW.flexifloat.com) - прототип. Система включает в себя плавучую площадку из требуемого количества жестко соединенных понтонов, на которую при транспортных операциях устанавливается транспортируемый объект. Указанная система обладает всеми необходимыми качествами для водной транспортировки крупногабаритных тяжеловесных объектов по внутренним водным бассейнам при наличии подъемно-транспортного оборудования в точках погрузки и выгрузки.
Вместе с тем система непригодна для транспортирования объектов в морских условиях, когда требования к показателям мореходности становятся существенно выше, чем в условиях транспортировки во внутренних водных бассейнах. Система непригодна также в тех случаях, когда отсутствуют средства погрузки и выгрузки в начальной и конечной точках маршрута. Перечисленные недостатки существенно ограничивают возможность практического применения данной системы в условиях моря.
Задачей предлагаемого изобретения является устранение вышеуказанных недостатков, а именно обеспечение остойчивости и возможности безаварийного транспортирования объектов, не являющихся плавучими сооружениями, в морских условиях без применения мощных грузоподъемных механизмов.
Это достигается тем, что понтоны соединены друг с другом последовательно с образованием контура, охватывающего полностью или частично транспортируемый объект, причем соединение понтонов между собой выполнено с помощью разъемного шарнира с одной степенью свободы, установленного на смежных понтонах с возможностью относительного их поворота в горизонтальной плоскости, а соединение понтонов с транспортируемым объектом осуществлено посредством фиксирующих устройств, имеющих не менее двух взаимно удаленных разъемных узлов крепления фиксирующих устройств к транспортируемому объекту и не менее двух разъемных узлов крепления фиксирующих устройств к понтонам.
Кроме того, узел соединения понтона с фиксирующим устройством выполнен в виде двух жестко закрепленных к понтону продольных балок Г-образного профиля, связанных с фиксирующими устройствами посредством струбцин, причем каждая струбцина установлена с возможностью продольного перемещения в незакрепленном положении вдоль балок, поворота относительно оси, совпадающей с осью винтовой части струбцины, и снабжена стопорной гайкой, установленной на винтовой части струбцины с возможностью фиксации винтовой части.
Наряду с этим буксируемая морская транспортная система снабжена трубопроводом забортной воды, проложенным по длине последовательно соединенных понтонов, и сообщающимся через запорную арматуру с одной стороны с полостями понтонов, а с другой - с напорным трубопроводом системы забортной воды транспортируемого объекта.
При этом буксируемая морская транспортная система снабжена трубопроводом сжатого воздуха, проложенным по длине последовательно соединенных понтонов и сообщающимся через запорную арматуру с одной стороны с полостями понтонов, а с другой - с трубопроводом сжатого воздуха транспортируемого объекта.
Кроме того, трубопровод забортной воды и трубопровод сжатого воздуха снабжены гибкими вставками для разобщения каждого трубопровода в границах соответствующего понтона, что обеспечивает быстрое соединение и разъединение трубопроводов и предохраняет трубопроводы от разрушения при упругих деформациях технологической системы на волнении и для компенсации перемещений, возникающих при общем изгибе транспортной системы.
При этом в днищевой части понтоны оборудованы кингстонами, соединяющими внутреннее пространство понтонов с забортным пространством, а в палубной части - воздушными трубами с запорной арматурой.
Последовательное соединение понтонов с образованием контура, охватывающего полностью или частично транспортируемый объект с соединением понтонов между собой с помощью разъемного шарнира с одной степенью свободы, установленного на смежных понтонах с возможностью относительного их поворота в горизонтальной плоскости и соединение понтонов с транспортируемым объектом посредством фиксирующих устройств, имеющих не менее двух взаимно удаленных разъемных узлов крепления фиксирующих устройств к транспортируемому объекту и не менее двух разъемных узлов крепления фиксирующих устройств к понтонам обеспечивает формирование остойчивой понтонной системы с присоединенным транспортируемым объектом. При этом обеспечивается жесткое соединение понтонов с транспортируемым объектом.
Выполнение узла крепления на понтоне в виде двух жестко закрепленных к понтону продольных балок Г-образного профиля, соединенных с силовыми конструкциями посредством струбцин, при том, что каждая струбцина установлена с возможностью продольного перемещения в незакрепленном положении вдоль балок, поворота относительно вертикальной оси, совпадающей с осью винтовой части струбцины и снабжена стопорной гайкой, установленной на винтовую часть струбцины с возможностью фиксации винтовой части, обеспечивает быстрое соединение буксируемой морской транспортной системы с транспортируемым объектом без необходимости точной центровки их между собой, и также разъединение.
Оснащение буксируемой морской транспортной системы трубопроводом забортной воды, проложенньм по длине последовательно соединенных понтонов, и сообщающимся через запорную арматуру с одной стороны с полостями понтонов, а с другой - с напорным трубопроводом системы забортной воды транспортируемого объекта, обеспечивает прием балласта и регулирование посадки буксируемой морской транспортной системы с присоединенным объектом.
Оснащение буксируемой морской транспортной системы трубопроводом сжатого воздуха, проложенным по длине последовательно соединенных понтонов и сообщающимся через запорную арматуру с одной стороны с полостями понтонов, а с другой - с трубопроводом сжатого воздуха транспортируемого объекта, обеспечивает удаление воды из понтонов путем продувания.
Снабжение трубопровода забортной воды и трубопровода сжатого воздуха устройствами для их соединения и разъединение в границах каждого понтона и компенсации перемещений от упругости системы при общем изгибе обеспечивает быстрое соединение и разъединение трубопроводов и предохраняет трубопроводы от разрушения при упругих деформациях технологической системы на волнении.
Оборудование понтонов в днищевой части кингстонами, соединяющими внутреннее пространство понтонов с забортным пространством, а в палубной части - воздушными трубами с запорной арматурой обеспечивает регулирование посадки морской транспортной системы совместно с транспортируемым объектом.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 показана схематически предлагаемая буксируемая морская транспортная система (в плане), а на фиг.2 показана схематически буксируемая морская транспортная система в сечении А-А, на фиг.3 показан фрагмент I на фиг.2. На фиг.4 схематически показаны трубопроводы забортной воды, сжатого воздуха, воздушный трубопровод и днищевой кингстон в плане. На фиг.5 показаны трубопроводы буксируемой морской транспортной системы в сечении Б-Б на фиг.4.
Буксируемая морская транспортная система для доставки объектов морского базирования (фиг.1 и 2) содержит понтоны 1, установленные вокруг буксируемого объекта 2 и соединенные между собой шарнирами 3. Соединение буксируемого объекта 2 с понтонами 1 осуществляется посредством фиксирующих устройств 4, которые крепятся к транспортируемому объекту разъемными узлами крепления 5, выполненными в виде механических разъемных соединений. Фиксирующие устройства 4 крепятся к понтонам с помощью узлов крепления, выполненных в виде двух жестко закрепленных к понтону продольных балок Г-образного профиля 6 (фиг.2 и 3), соединенных с фиксирующими устройствами посредством струбцин 7. Каждая струбцина 7 установлена в вертикальной плоскости с возможностью продольного перемещения в незакрепленном положении вдоль балок 6 и поворота относительно вертикальной оси, совпадающей с осью винтовой части струбцины 7 и снабжена стопорной гайкой 8 (см. фиг.3), установленной на винтовой части струбцины с возможностью фиксации винтовой части.
По длине понтонов (см. фиг.4) установлен трубопровод забортной воды 9, сообщающийся трубопроводами 10 с запорной арматурой 11, с внутренним пространством понтонов 1. Трубопровод забортной воды 9 сообщается также трубопроводом 12 с напорным трубопроводом системы забортной воды 13 транспортируемого объекта через запорную арматуру 14 и гибкую вставку 15. В днищевой части понтона (см. фиг.5) установлен кингстон 16. На трубопроводе забортной воды 9 в границах каждого понтона установлены гибкие вставки 17.
По длине понтонов 1 (см. фиг.4) установлен трубопровод сжатого воздуха 18, сообщающийся трубопроводами 19, содержащими запорную арматуру 20, с внутренним пространством понтонов 1. Трубопровод сжатого воздуха 18 сообщается также трубопроводом 21 с трубопроводом системы сжатого воздуха 22 транспортируемого объекта 2 через запорную арматуру 23 и гибкую вставку 24. На палубах понтонов 1 (см. фиг.4 и 5) установлены воздушные трубы 25 с запорной арматурой 26. На трубопроводе сжатого воздуха 18 в границах понтонов установлены гибкие вставки 27.
Буксируемая морская транспортная система работает следующим образом.
В исходном состоянии транспортируемый объект 2 плавает в водоизмещающем режиме на выбранном участке акватории верфи и зафиксирован необходимым количеством якорных связей.
Понтоны 1, оборудованные системами и устройствами (в границах каждого понтона), размещены вблизи транспортируемого объекта 2 и зафиксированы необходимым количеством якорных связей. Водяной балласт в понтонах 1 полностью отсутствует. Запорная арматура на системах забортной воды, сжатого воздуха, воздушных труб находятся в закрытом положении.
Понтоны 2 соединяются последовательно посредством шарнирных соединений 3 в верхней и нижней частях. Соединенные в цепочку понтоны 1 располагаются вокруг транспортируемого объекта 2. Производится соединение первого и концевого понтонов 1. При этом понтоны 1, соединенные в цепочку, свободно плавают вокруг транспортируемого объекта 2.
Затем производится соединение участков трубопровода забортной воды, установленных в пределах каждого понтона, через гибкие вставки 17 в трубопровод 9 с подключением к системе забортной воды 13 транспортируемого объекта через гибкую вставку 15.
После чего производится соединение участков трубопровода сжатого воздуха, установленных в пределах каждого понтона, через гибкие вставки 27 в трубопровод 18 с подключением к системе сжатого воздуха 22 транспортируемого объекта через гибкую вставку 24.
Гибкие вставки 15, 17, 24 и 27 компенсируют относительные перемещения элементов транспортной системы, перемещения транспортной системы относительно транспортируемого объекта и предотвращают повреждения трубопроводов на границах понтонов 1 и при переходах трубопроводов с понтона 1 на транспортируемый объект 2.
Далее выполняется балластировка понтонов с целью выравнивания осадки понтонов 1 с осадкой транспортируемого объекта 2. Балласт принимается в ограниченное количество понтонов 1, установленных в системе с равномерным шагом. При равномерном шаге минимизируются внутренние усилия в шарнирных соединениях 3, и снижается или устраняется влияние свободных поверхностей балластной воды в понтонах 1, поскольку балласт локализуется в ограниченном числе понтонов. Для выполнения балластировки
открываются днищевые кингстоны 16 (фиг.5) на выбранной комбинации понтонов 1, открывается запорная арматура 26 на воздушных трубах 25 указанных понтонов. При этом осадка всей понтонной системы увеличивается до того момента, когда выровняется уровень воды в затапливаемых понтонах с внешней ватерлинией понтонов. Далее закрываются днищевые кингстоны 16, и обеспечивается подача забортной воды по трубопроводу 9 в балластируемые понтоны от системы забортной воды 13 транспортируемого объекта 2. В процессе приема забортной воды в понтоны 1 контролируется их посадка, в том числе - отсутствие крена и соотношение осадок понтонов и транспортируемого объекта. Операция завершается, когда осадки выравниваются и крен отсутствует. Далее закрывается запорная арматура 11 на трубопроводах 10 системы забортной воды на каждом затапливаемом понтоне и закрывается запорная арматура 26 на воздушных трубах 25. После завершения балластировки производится соединение понтонов 1 с транспортируемым объектом 2. При этом на транспортируемом объекте 2 (фиг.1 и 2) устанавливаются фиксирующие устройства 4 посредством разъемных креплений 5. Далее соединяются фиксирующие устройства 4 с Г-образными балками 6 каждого понтона посредством струбцин 7 и стопорных гаек 8. Выполнение данной операции не требует точной центровки понтонов 1 относительно транспортируемого объекта 2, поскольку фиксирующее устройство 4 гарантированно пересекает Г-образную балку 6 в произвольном месте и под произвольным углом, что не препятствует установке струбцины 7. Далее выполняется удаление балласта из заполненных понтонов. Для этого на каждом заполненном понтоне 1 открывается днищевой кингстон 16 (рис. 1.3.1) и запорная арматура 26 на воздушном трубопроводе 25. После выравнивания уровня воды в понтоне с внешней ватерлинией запорную арматуру 26 на воздушном трубопроводе 25 закрывают. Открывают запорную арматуру 3 подачи сжатого воздуха в понтоны. При этом происходит продувание балласта. Контроль полноты продувания осуществляют визуально по появлению травления воздуха через днищевые кингстоны. Обеспечение оптимальной расчетной посадки транспортируемого объекта с присоединенными понтонами может потребовать наличия балласта в определенном количестве понтонов, что определяется опытным путем перед выполнением морской буксировки. В этом случае балласт удаляется не полностью, однако, с соблюдением требования минимизации свободных поверхностей воды в понтонах. После выполнения перечисленных выше операций объект 2 готов к буксировке. Морская буксировка объекта выполняется с привлечением буксирных судов.
После завершения буксировки разобщаются соединения фиксирующих устройств 4 с понтонами 1 посредством демонтажа струбцин 7 со стопорными гайками 8. Понтоны 1 балластируются и частично притапливаются до устранения контакта Г-образных балок 6 с фиксирующими устройствами 4. Фиксирующие устройства 4 отсоединяются от транспортируемого объекта 2. Продуваются заполненные балластом понтоны 2. Закрывается запорная арматура 11 и 20 на всех понтонах 1. Демонтируются соединения трубопроводов на границах понтонов и на трубопроводах, соединяющих трубопроводы 9 и 18 понтонов 1 с транспортируемым объектом 2. Разобщается при необходимости одно шарнирное соединение между любой парой понтонов 1. Понтоны 1 отводятся от транспортируемого объекта 2. Буксируемая морская транспортная система в отсоединенном от транспортируемого объекта состоянии готова к обратной буксировке и повторному применению.