МОРСКАЯ ЛЕДОСТОЙКАЯ ПЛАТФОРМА

МОРСКАЯ ЛЕДОСТОЙКАЯ ПЛАТФОРМА


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2302492 (13) C1

(51) МПК
E02B 17/00 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 17.10.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(14) Дата публикации: 2007.07.10 
(21) Регистрационный номер заявки: 2005135549/03 
(22) Дата подачи заявки: 2005.11.15 
(30) Приоритетные данные: a 2005 07123 2005.07.18 пп.1-2 UA 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2005.11.15 
(45) Опубликовано: 2007.07.10 
(56) Аналоги изобретения: US 4486125 А, 04.12.1984. SU 1634753 A1, 15.03.1991. RU 2198260 С2, 10.02.2003. US 4335980 А, 22.06.1982. US 4314776 A, 09.02.1982. 
(72) Имя изобретателя: Баранов Владимир Николаевич (UA); Антонов Владимир Федорович (UA); Потапов Виктор Михайлович (UA); Стуканев Александр Игоревич (UA); Воробьёва Наталья Владимировна (UA) 
(73) Имя патентообладателя: Открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро "Коралл" (UA) 
(98) Адрес для переписки: 99028, г.Севастополь, ул. Репина, 1, ОАО "ЦКБ "Коралл" 

(54) МОРСКАЯ ЛЕДОСТОЙКАЯ ПЛАТФОРМА

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, а именно к морским платформам, эксплуатируемым в ледовых условиях. Морская ледостойкая платформа включает опорное основание, колонну и верхнее строение, а также ледовое ограждение, установленное на платформе в зоне воздействия льда и содержащее стенку ограждения с набором ребер жесткости и устройство для теплоотдачи и циркуляции теплоносителя, которое выполнено в виде каналов, расположенных в пространстве между ребрами жесткости и образованных не менее чем двумя герметичными полостями, одна из которых предназначена для циркуляции теплоносителя, а другая - для воздушной изоляции. Полость для циркуляции теплоносителя примыкает к внутренней поверхности стенки ледового ограждения, а полость воздушной изоляции образована смежной перегородкой между обеими полостями и крышкой, установленной на полках ребер жесткости ледового ограждения. В полости циркуляции теплоносителя продольно потоку установлены теплоотдающие элементы, жестко закрепленные к стенке ограждения. Изобретение обеспечивает повышение надежности и безопасности эксплуатации платформы в ледовых условиях путем увеличения количества тепла, передаваемого к стенке ограждения, взаимодействующей со льдом, за счет чего повышается температура стенки и увеличивается скорость подплавления льда. 1 з.п. ф-лы, 7 ил. 



ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к области гидротехнических сооружений, а более конкретно к морским платформам, эксплуатирующимся в ледовых условиях.
Известна двухкорпусная морская буровая платформа, предназначенная для работы в ледовых условиях (см. патент США №3872814, МКИ7 В63В 35/10, 1973), в которой каждый корпус, а также буровая шахта снабжены противоледовыми наделками в виде наклонных стенок с жестким набором, которые не приспособлены для подплавления контактируемого со стенкой ограждения льда.
Известна также морская ледостойкая платформа (см. патент США №6371695, МКИ Е02В 17/02, 1998), включающая основание, колонну и верхнее строение, а также ледовое ограждение в виде конических кольцевых наделок, установленных на колонне в зоне подвижки и припая льда. Наклонные поверхности ограждения противостоят движущейся массе льда. При столкновении с ними лед отклоняется вверх или вниз, что ведет к его механическому разрушению вследствие появления в нем напряжений изгиба.
Однако и в указанной известной конструкции платформы стенки ограждения не приспособлены к подплавлению контактирующего с ними льда и не обеспечивают исключения его примерзания в период слабой подвижки или неподвижности. Примерзание льда к стенке ограждения платформы при наличии большой поверхности смерзшихся льдин и образовании при этом обширного ледяного поля приводит под воздействием ветра к превышающим допустимые нормы усилиям опрокидывания платформы, что снижает надежность и безопасность ее эксплуатации.
Известна морская ледостойкая платформа, включающая опорное основание, колонну и верхнее строение, а также ледовое ограждение, установленное на платформе в зоне воздействия льда и содержащее стенку ограждения с набором ребер жесткости и устройство для теплоотдачи и циркуляции теплоносителя (см. патент США №4486125, МКИ7 Е02В 17/02, 1982 - прототип). Согласно указанному известному патенту устройство для теплоотдачи и циркуляции теплоносителя (продукции скважины или системы отопления самой платформы) выполнено в виде цистерн с теплоотдающей жидкой средой, примыкающей к внутренней поверхности наружной стенки корпуса платформы, в том числе к ее участку в зоне контакта со льдом, а также снабжено расположенными в цистернах трубчатыми змеевиками для подогрева теплоотдающей среды.
Однако в прототипе передача тепла от теплоотдающей среды в цистернах к внутренней поверхности стенки в зоне воздействия льда недостаточна по следующим основаниям:
- низкий коэффициент теплоотдачи от теплоносителя (стоячей нагретой жидкости в цистернах) к внутренней поверхности наружной стенки;
- малая теплоотдающая поверхность внутренней стенки на участке взаимодействия со льдом из-за отсутствия теплоотдающих элементов с развитой поверхностью теплоотдачи;
- значительные бесполезные потери тепла греющего теплоносителя в цистернах относительно окружающего пространства (забортной воды, холодного наружного воздуха, воздуха внутренних помещений с металлоконструкциями платформы), что снижает количество передаваемого тепла к стенке платформы и соответственно температуру ее нагрева. Все вышеперечисленные недостатки существенно снижают надежность и безопасность эксплуатации платформы в ледовых условиях.
Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение надежности и безопасности эксплуатации платформы в ледовых условиях путем увеличения количества тепла, передаваемого к стенке ограждения, взаимодействующей со льдом, за счет чего повышается температура стенки и увеличивается скорость подплавления льда.
Это достигается в морской ледостойкой платформе, включающей опорное основание, колонну и верхнее строение, а также ледовое ограждение, установленное на платформе в зоне воздействия льда и содержащее стенки ограждения с набором ребер жесткости и устройство для теплоотдачи и циркуляции теплоносителя тем, что устройство для теплоотдачи и циркуляции теплоносителя выполнено в виде каналов, расположенных в пространстве между упомянутыми ребрами жесткости и образованных не менее чем двумя герметичными полостями, одна из которых предназначена для циркуляции теплоносителя, а другая - для воздушной изоляции, причем полость для циркуляции теплоносителя примыкает к внутренней поверхности стенки ледового ограждения, а полость воздушной изоляции образована смежной перегородкой между обеими полостями и крышкой, установленной на полках ребер жесткости упомянутого ледового ограждения, при этом в полости циркуляции теплоносителя продольно потоку установлены теплоотдающие элементы, жестко закрепленные к стенке ограждения.
Указанный технический результат достигается также тем, что упомянутые теплоотдающие элементы выполнены из пластин, расположенных вдоль потока теплоносителя.
В заявляемом изобретении коэффициент теплоотдачи от циркулирующей греющей среды в полостях каналов, примкнутых к внутренней поверхности стенки ограждения, увеличивается за счет наличия скоростного потока теплоотдающей среды, а также за счет сокращения бесполезных потерь тепла в окружающее пространство и увеличения теплоотдающей поверхности в зоне контакта со льдом.
На фиг.1 показан пример конструктивного выполнения заявляемой морской ледостойкой платформы;
на фиг.2 - вид в плане фиг.1;
на фиг.3 - узел А фиг.2;
на фиг.4 - узел Б фиг.3;
на фиг.5 - узел В фиг.4;
на фиг.6 - сечение Г-Г фиг.4;
на фиг.7 показана принципиальная схема циркуляции теплоносителя.
Морская ледостойкая платформа 1 включает основание 2 с колоннами 3 и верхним строением 4, а также ледовое ограждение 5, установленное на платформе 1 в зоне воздействия льда. Ледовое ограждение 5 содержит стенку 6 с набором ребер жесткости 7 и устройство для теплоотдачи и циркуляции теплоносителя.
Для повышения надежности и безопасности эксплуатации платформы в ледовых условиях устройство для теплоотдачи и циркуляции теплоносителя содержит каналы 8 для циркуляции теплоносителя в виде герметичных полостей, смонтированных в пространствах между ребрами 7 и примыкающих к стенке 6, и каналы 9 для воздушной изоляции в виде герметичных полостей, которые образованы смежными с каналами 8 перегородками 10 и крышками 11, установленными на полках 12 ребер 7 жесткого набора.
В полости каналов 8 циркуляции теплоносителя продольно потоку теплоносителя установлены теплоотдающие элементы 13, жестко закрепленные к внутренней поверхности 14 стенки 6 ледового ограждения 5. Боковые поверхности 15 и 16 теплоотдающих элементов 13 находятся в одной полости каждого из каналов 8. Теплоотдающие элементы 13 выполнены из пластин со скосами кромок 17 и 18 по ходу потока теплоносителя.
Полости каналов 8 на входе сообщены трубопроводами 19 через клапаны 20, входной распределительный коллектор 21 и трубопровод 22 с напорным трубопроводом 23 подачи горячей пластовой воды через клапан 24 или через клапан 25 с напорным трубопроводом 26 системы отопления морской платформы 1. Полости каналов 8 на выходе сообщены трубопроводами 27 через клапаны 28, выходной распределительный коллектор 29 и трубопровод 30 с трубопроводом 31 выхода пластовой воды через клапан 32 или через клапан 33 с трубопроводом 34 возврата теплоносителя в систему отопления морской платформы 1.
В период подвижки льда и при наличии на морской платформе 1 горячей пластовой воды (отсепарированной продукции скважины) открывают клапаны 32, 28, 20 и 24. При этом горячая пластовая вода от напорного трубопровода 23 поступает через клапан 24 по трубопроводу 22 через входной распределительный коллектор 21, клапаны 20 и трубопроводы 19 к полостям каналов 8 для циркуляции теплоносителя, где, отдав свою теплоту, выходит по трубопроводам 27 через клапаны 28, выходной распределительный коллектор 29, трубопровод 30 и клапан 32 к трубопроводу 31 выхода пластовой воды. При отсутствии горячей пластовой воды (в начальный период бурения или стоянках) открывают клапаны 25 и 33 и закрывают клапан 32. При этом греющий теплоноситель системы отопления морской платформы 1 поступает по трубопроводу 26 через клапан 25 по трубопроводу 22 и далее аналогично проходу горячей пластовой воды к полостям каналов 8, где отдав свою теплоту, выходит также аналогично проходу горячей пластовой воды через клапан 33 к трубопроводу 34 возврата теплоносителя в систему отопления морской платформы 1. Проходя через полости каналов 8 с определенной скоростью, греющий теплоноситель отдает теплоту как внутренней поверхности 14 стенки 6, так и боковым поверхностям 15 и 16 теплоотдающих элементов 13, от которых в силу высокой теплопроводности металла тепло передается к стенке 6 через жестко закрепленные к ней теплоотдающие элементы 13. Ввиду того, что теплопроводность воздуха, находящегося в полости канала 9, примерно в 2000 раз меньше теплопроводности металла, передача тепла от теплоносителя в полости канала 8 через перегородку 10, полость воздушной изоляции канала 9 и крышку 11 к окружающей среде (забортной воде, наружному воздуху) слишком мала по сравнению с передачей тепла через толщину металлической стенки 6 ледового ограждения 5. При этом толщина слоя воздуха в полости канала 9 в несколько раз больше, чем толщина металлической стенки 6 ледового ограждения 5 платформы 1.
По предварительному расчету бесполезная потеря тепла в окружающее пространство через полости воздушной изоляции каналов 9 составляет не более 0,1% от количества подводимого тепла, что не сказывается на снижении температуры циркулирующего теплоносителя в полостях каналов 8 и соответственно стенки 6 морской платформы 1. Стенка 6 ледового ограждения 5 в зоне взаимодействия льда из-за наличия скоростного потока теплоносителя через примкнутые к стенке 6 полости канала 8 и жестко закрепленные к этой же стенке теплоотдающие элементы 13 воспринимает тепло как непосредственно от своей внутренней поверхности 14, так и от боковых поверхностей 15 и 16 теплоотдающих элементов 13, чем увеличивается общее количество тепла, отдаваемого стенке 6, и ее температура. Кроме того, за счет установки теплоотдающих элементов 13 со скосами кромок 17 и 18 образуется турбулентность потока теплоносителя, способствующая также более высокому коэффициенту теплоотдачи и увеличению количества отдаваемого стенке 6 тепла.
За счет увеличенного количества тепла, передаваемого к внутренней поверхности 14 стенки 6, обеспечивается более высокая ее температура, способствующая повышению скорости расплавления контактируемого слоя льда и предотвращению его припая к стенке 6 морской ограждения 5.
Таким образом, заявляемое изобретение позволяет существенно повысить надежность и безопасность эксплуатации платформы путем повышения температуры стенки ледового ограждения и тем самым увеличения скорости подплавления слоя льда в зоне его взаимодействия с платформой.



ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Морская ледостойкая платформа, включающая опорное основание, колонну и верхнее строение, а также ледовое ограждение, установленное на платформе в зоне воздействия льда и содержащее стенку ограждения с набором ребер жесткости и устройство для теплоотдачи и циркуляции теплоносителя, отличающаяся тем, что устройство для теплоотдачи и циркуляции теплоносителя выполнено в виде каналов, расположенных в пространстве между упомянутыми ребрами жесткости и образованных не менее чем двумя герметичными полостями, одна из которых предназначена для циркуляции теплоносителя, а другая - для воздушной изоляции, причем полость для циркуляции теплоносителя примыкает к внутренней поверхности стенки ледового ограждения, а полость воздушной изоляции образована смежной перегородкой между обеими полостями и крышкой, установленной на полках ребер жесткости упомянутого ледового ограждения, при этом в полости циркуляции теплоносителя продольно потоку установлены теплоотдающие элементы, жестко закрепленные к стенке ограждения.
2. Морская ледостойкая платформа по п.1, отличающаяся тем, что упомянутые теплоотдающие элементы выполнены из пластин, расположенных вдоль потока теплоносителя.





ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к СТРОЙИНДУСТРИИ: строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ, бетон, специальный бетон, добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства, специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения, лакокрасочные, клеевые составы и композиции, строительные изделия, окна и двери. шторы и жалюзи. фурнитура, гарнитура и комплектующие, устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. приспособления и устройства, устройство покрытий полов. наливные полы. смеси и композиции, строительство и ремонт гидротехнических сооружений, технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения, новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ, строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ.



Новые технологии и изобретения в стройиндустрии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "силикатный кирпич" будет найдено словосочетание "силикатный кирпич". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("силикатный" или "кирпич").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+силикатный -кирпич".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "кирпич" будут найдены слова "кирпич", "кирпичи" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "кирпич!".


Строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения | Лакокрасочные, клеевые составы и композиции | Строительные изделия | Новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ | Окна и двери. Шторы и жалюзи. Фурнитура, гарнитура и комплектующие | Устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. Приспособления и устройства | Бетон. Добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства | Устройство покрытий полов. Наливные полы. Смеси и композиции | Строительство и ремонт гидротехнических сооружений | Технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения | Строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Способы производства строительных материалов из древесины и отходов деревообработки


Рейтинг@Mail.ru