Способ предотвращения смещения и разрушения морского сооружения вследствие воздействия на него поля дрейфующих льдин
METHOD FOR PREVENTING DISPLACEMENT AND DESTRUCTION OF A MARINE STRUCTURE DUE TO THE IMPACT OF A FIELD OF DRIFTING ICE FLOES ON IT

Изобретение относится к области морской техники и добычи полезных ископаемых на морском шельфе в арктических условиях и касается вопроса защиты нефтегазовых платформ от ледового воздействия дрейфующих льдин.
Известны способы защиты плавающей платформы для бурения в арктических условиях от разрушения и смещения относительно устья скважины вследствие действия поля дрейфующего льда (патенты RU №2449915 С2, 10.05.2012 [1], RU №2656750 С2, 06.06.2018 [2]. KR №20130081643 А. 17.07.2013 [3], KR №20110128195 А, 28.11.2011 [4], KR №20180017820 А, 21.02.2018 [5], WO №2016089473 А1, 09.06.2016 [6]). Например, согласно известному способу по патенту [1], платформу снабжают ледоколом, который устанавливают перед платформой и благодаря которому осуществляется защита платформы от действия на нее набегающего поля дрейфующих льдин за счет смещения этих льдин корпусом ледокола и направления их в обход корпуса платформы - прототип.
Однако, для известного способа характерны следующие недостатки:
- не обеспечивается достаточная зона чистой воды перед защищаемым объектом;
- неопределенность соотношения размеров ледокольного судна и защищаемого объекта и их отстояния друг от друга приводит к неэффективному использованию судна для защиты объекта от действия на него дрейфующих льдин;
- неопределенность ориентации диаметральной плоскости ледокольного судна к направлению движения дрейфующих льдин может привести к негативным последствиям, в частности, при размещении судна поперек направления дрейфа льдин оно может быть снесено возросшим усилием дрейфующего льда и может даже привести к аварии из-за навала судна на защищаемый объект.
Задачей также известного изобретения (патент RU №2718464 С1, 08.04.2020 [7]), является повышение эффективности защиты морского сооружения от силового воздействия на него ноля дрейфующих льдин и предотвращения его смещения или разрушения.
Это достигается тем, что по способу предотвращения смещения или разрушения морского сооружения вследствие воздействия на него поля дрейфующих льдин, по изобретению для этого перед морским сооружением устанавливают судно ледового класса, оснащенное расположенной в носу по меньшей мере одной винто-рулевой колонкой. При этом с работающим в корме основным движителем или движителями и с включенными носовыми винто-рулевыми колонками осуществляют возвратно-поступательные движения судна вдоль его диаметральной плоскости, смещая в оба конца от него набегающие на судно дрейфующие льдины и направляя их в обход корпуса морского сооружения. Причем используют при этом судно, имеющее длину L по диаметральной плоскости не менее ширины морского сооружения В, и располагают его, ориентируя диаметральную плоскость судна под углом α=45-75° к направлению дрейфа льдин. Размещают упомянутое судно от морского сооружения на расстоянии S, равном 0,7-0,9 длины судна.
Использование судна ледового класса, оснащенного расположенной в носу винто-рулевой колонкой, и осуществление им возвратно-поступательных движений вдоль его диаметральной плоскости с включенными носовыми винто-рулевыми колонками и с работающими основными движителями в корме позволяет осуществлять смещение в оба конца от судна набегающие на него дрейфующие льдины и направление их в обход корпуса морского сооружения, образуя при этом достаточной зоны чистой воды перед защищаемым объектом, предотвращая в результате его смещение или разрушение за счет обеспечения повышения эффективности защиты морского сооружения от силового воздействия.
Использование при этом судна ледового класса, имеющего длину по диаметральной плоскости не менее ширины морского сооружения, и расположение его перед защищаемым морским сооружением с ориентацией диаметральной плоскости судна под углом α=45-75° к направлению дрейфа льдин, позволяет исключить возможность снесения судна возросшим усилием дрейфующего льда и предотвратить возможность аварии из-за возможного навала судна на защищаемый объект, (которое может иметь место при размещении судна поперек направления дрейфа льдин), что также повышает эффективность упомянутой защиты морского сооружения.
Размещением судна ледового класса от морского сооружения на расстоянии S, равном 0,7-0,9 длины судна L. достигается эффективность использования судна для защиты объекта от действия на него дрейфующих льдин, и кроме того, необходимостью размещения судна перед морским сооружением на расстоянии 0,7 и более длины судна исключается возможность навала судна на защищаемое морское сооружение.
Данное техническое решение выбрано в качестве прототипа.
Однако, при использовании известного способа ([7]). не обеспечивается достаточная зона чистой воды перед защищаемым объектом, а также при размещении судна ледового класса не учитываются скорость и направление дрейфующих льдин, и их площадь и глубина погружения, что снижает надежность и эффективность защиты морского сооружения. Также не исключаются полностью негативные последствия, заключающиеся в том, что судно может быть снесено возросшим усилием дрейфующего льда и может даже привести к аварии из-за навала судна на защищаемый объект.
Задачей предлагаемого технического решения является повышение надежности и эффективности защиты морского сооружения.
Поставленная задача решается за счет того, что в способе предотвращения смещения и разрушения морского сооружения вследствие воздействия на него поля дрейфующих льдин [7], характеризующийся тем, что для этого перед морским сооружением устанавливают судно ледового класса, оснащенное расположенной в носу по меньшей мере одной винто-рулевой колонкой, при этом с работающими в корме основным движителем или движителями и с включенными носовыми винто-рулевыми колонками осуществляют возвратно-поступательные движения судна вдоль его диаметральной плоскости, смещая в оба конца от него набегающие на судно дрейфующие льдины и направляя их в обход корпуса морского сооружения, причем используют при этом судно, имеющее длину по диаметральной плоскости L не менее ширины В морского сооружения, и располагают его, ориентируя диаметральную плоскость судна под углом α в 45-75° к направлению дрейфа льдин, причем размещают упомянутое судно от морского сооружения на расстоянии S, равном 0,7-0,9 длины судна, дополнительно создают регулируемые по направлению и скорости движения гидродинамические струи в направлении движения поля дрейфующих льдин, посредством судовой системы пневмообмыва, перед размещением судна ледового класса определяют скорость и направление движения дрейфующих льдин и их массогабаритные характеристики.
В отличие от прототипа, в предлагаемом техническом решении создают регулируемые по направлению и скорости движения гидродинамические струи в направлении движения поля дрейфующих льдин, посредством судовой системы пневмообмыва, перед размещением судна ледового класса определяют скорость и направление движения дрейфующих льдин и их массогабаритные характеристики. Система пневмообмыва выполнена на сжатом пневмопотоке с дистанционном управлением. Нагнетательные устройства для выпуска сжатого воздуха из сопел снабжены поворотными клапанами. В качестве вариантов практической реализации системы пневмообмыва могут быть использованы система пневмообмыва установленная на ледоколе «Капитан Сорокин» или система пневмообмыва, приведенная в описании к патенту RU №2718826 С1. 14.04.2020.
Скорость и направление движения дрейфующих льдин, а также их площади могут быть определены посредством штатной судовой РЛС, а их массогабаритные характеристики могут быть определены посредством штатных судовых гидролокационных средств.
Способ предотвращения смещения или разрушения морского сооружения вследствие воздействия на него поля дрейфующих льдин осуществляется следующим образом. Перед морским сооружением 1 (см. рисунок прототипа), со стороны дрейфа льдин 2 устанавливают судно ледового класса 3, имеющее длину по диаметральной плоскости (ДП) не менее ширины В морского сооружения 1. и оснащенное расположенной в носу по меньшей мере одной винто-рулевой колонкой 4. Судно 3 размещают от морского сооружения 1 на расстоянии S, равном 0,7-0,9 длины судна L, и располагают, ориентируя его диаметральную плоскость под углом α в 45-75° к направлению дрейфа льдин 2.
Посредством штатных судовых средств (РЛС, гидролокационные устройства) с использованием судовых вычислительных средств определяют по известным методикам скорость и направление движения дрейфующих льдин, а также их площади и массогабаритные характеристики. В зависимости от характеристик дрейфующих льдин устанавливают необходимый режим работы системы пневмообмыва. В процессе защиты морского сооружения 1 от силового воздействия на него со стороны дрейфующего ледового поля осуществляют с работающими в корме основным движителем или движителями возвратно-поступательные движения судна 3 вдоль его диаметральной плоскости, а также с включенными носовыми винто-рулевыми колонками 4 и системой пневмообмыва, создающей регулируемые по направлению и скорости движения гидродинамические струи в направлении движения поля дрейфующих льдин обеспечивают смещение и отбрасывание при этом в оба конца от судна 3 набегающих льдин 2 и направление в обход ими корпуса морского сооружения 1. В результате обеспечивается предотвращение смещения или разрушения морского сооружения 1 вследствие воздействия на него поля дрейфующих льдин 2.
Предлагаемый способ защиты морского сооружения от воздействия на него поля дрейфующих льдин позволяет повысить надежность и эффективность защиты морского сооружения от силового воздействия на него поля дрейфующих льдин и предотвратить его смещение или разрушение.
Источники информации.
1. Патент RU №2449915 С2, 10.05.2012.
2. Патент RU №2656750 С2, 06.06.2018.
3. Заявка KR №20130081643 А, 17.07.2013.
4. Заявка KR №20110128195 А, 28.11.2011.
5. Заявка KR №20180017820 А, 21.02.2018.
6. Заявка WO №2016089473 А1, 09.06.2016.
7. Патент RU №2718464 C1, 08.04.2020.