Способ использования плавучей морской базы - RU2683920C2
Код документа: RU2683920C2
Чертежи
Описание
Настоящая заявка испрашивает приоритет и преимущество находящейся на одновременном рассмотрении патентной заявки США серийный номер: 14/630576, поданной 24 февраля 2015 года, озаглавленной «СПОСОБ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПЛАВУЧЕЙ МОРСКОЙ БАЗЫ», которая опубликована, как патент США № 9180941 10 ноября 2015 года, которая является частичным продолжением находящейся на одновременном рассмотрении патентной заявки США серийный номер 14/524992, поданной 27 октября 2014 года, озаглавленной «ПЛАВУЧАЯ КОНСТРУКЦИЯ», которая является частичным продолжением находящейся на одновременном рассмотрении патентной заявки США серийный номер 14/105321, поданной 13 декабря 2013 года, озаглавленной «ПЛАВУЧАЯ УСТАНОВКА», ныне опубликованной, как патент США № 8869727 28 октября 2014 года, которая является частичным продолжением находящейся на одновременном рассмотрении патентной заявки США серийный номер 13/369600, поданной 9 февраля 2012 года, озаглавленной «УСТОЙЧИВАЯ МОРСКАЯ ПЛАВУЧАЯ БАЗА», ныне опубликованной, как патент США № 8662000 4 марта 2014 года, которая является частичным продолжением патентной заявки США серийный номер 12/914709, поданной 28 октября 2010 года, ныне опубликованной, как патент США № 8251003 28 августа 2012 года, которая испрашивает преимущество предварительной патентной заявки США серийный номер 61/521701, поданной 9 августа 2001 года, предварительной патентной заявки США серийный номер 61/259201, поданной 8 ноября 2009 года и предварительной патентной заявки США серийный номер 61/262533, поданной 18 ноября 2009 года. Эти ссылки включены в данное описание во всей своей полноте.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящие варианты осуществления в общем относятся к способу использования способных держаться на воде морских плавучих установок, платформ, кессонов, буев, платформ типа спар или других конструкций, применяемых для содействия морским работам по добычи нефти и газа.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В данной области известны устойчивые морские базы для содействия работам по морской добыче нефти и газа. Каждая из конструкций для морской добычи, которыми могут быть, например, установки, платформы, кессоны, буи или платформы типа спар, обычно содержит плавучий корпус, который поддерживает надпалубные сооружения. Плавучий корпус содержит внутреннее разделение на отсеки для балластировки и хранения, а надпалубные сооружения обеспечивают оборудование для бурения и добычи, вертолетные площадки, жилые помещения экипажа и т.п.
При морских работах, например, на платформах для бурения и добычи основные производственные затраты связаны с транспортировкой опоры и поставок с береговых объектов. Почти все необходимо перевозить на судах или по воздуху. Такие линии снабжения зависят от плохой погоды и состояния моря, что оказывает большое влияние на сдвиг поставок дальше.
Соответственно, в данной области известны устойчивые плавучие конструкции, выполненные с возможностью буксирования в море и якорного крепления рядом с несколькими эксплуатационными платформами внутри заданной области. Эти конструкции могут применяться для обеспечения укрытия для транспортных судов и для предоставления объектов технического обеспечения, включая складские сооружения, сооружения технического обслуживания, средства пожаротушения, медицинские и причальные сооружения. Морские основания, базы или терминалы, которые могут быть временно организованы и распределены по локальным платформам, могут обеспечивать уменьшение производственных затрат платформы, так как они будут обеспечивать более безопасную и более экономически эффективную транспортировку персонала и снабжаться с берега. Предшествующий уровень техники содержит плавучую морскую конструкцию обеспечения, которая содержит защищенное внутреннее пространство для приема судов.
Плавучая конструкция подвергается воздействию сил окружающей среды в виде ветра, волн, льда, приливов и течений. Эти силы окружающей среды приводят к ускорениям, смещениям и колебательным движениям конструкции. Реакция плавучей конструкции на такие силы окружающей среды зависит не только от конструкции ее корпуса и надпалубных сооружений, но также от ее системы якорного крепления и любых выступающих частей. Соответственно, плавучая конструкция имеет некоторые конструктивные требования: адекватный запас плавучести для надежной поддержки веса надпалубных сооружений и полезной нагрузки, устойчивость во всех условиях и хорошие мореходные характеристики. В отношении требования хорошей мореходности, очень желательна возможность уменьшения вертикальной качки. Вертикальные колебания могут создавать колебания натяжения систем якорного крепления, что может вызывать усталость и поломки. Большие вертикальные колебания увеличивают опасность при спуске и подъеме небольших судов и вертолетов и при погрузке и выгрузке грузов и персонала.
Мореходные характеристики плавучей морской базы зависят от ряда факторов, включая площадь ватерлинии, профиль корпуса и естественный период движения плавучей конструкции. Очень желательно, чтобы естественный период плавучей конструкции был либо значительно больше, либо значительно меньше, чем периоды волн моря, в котором расположена конструкция, для того, чтобы по существу разъединить движение конструкции и движение волн.
Конструкция установки включает конкурирующие факторы балансирования для достижения оптимального решения для данного набора факторов. Среди множества соображений по конструкции установки находятся стоимость, технологичность, живучесть, утилитарность и проблемы установки. Конструктивные параметры плавучей конструкции включают осадку, площадь ватерлинии, скорость изменения осадки, расположение центра тяжести («CG»), расположение центра величины («CB»), метацентрическую высоту («GM»), площадь парусности и общая масса.
Общая масса включает дополнительную массу, т.е. Массу воды вокруг плавучего корпуса плавучей конструкции, которая вынуждена двигаться, когда движется плавучая конструкция. Выступающие части, соединенные с конструкцией плавучего корпуса для увеличения дополнительной массы, представляют собой экономически эффективный путь точной настройки реакции конструкции и характеристик эффективности при воздействии сил окружающей среды.
К конструкции морской установки применимы некоторые общие правила кораблестроения. Площадь ватерлинии прямо пропорциональна индуцированной силе вертикальной качки. Конструкция, которая является симметричной вокруг вертикальной оси, обычно меньше подвергается разворачивающим силам. Так как размер вертикального профиля корпуса в зоне волн увеличивается, также увеличиваются индуцированные волнами боковые продольные силы. Плавучая конструкция может быть смоделирована, как пружина с естественным периодом движения в вертикальном и продольном направлениях. Естественный период движения в конкретном направлении является обратно пропорциональным жесткости конструкции в этом направлении. Так как общая масса (включая дополнительную массу) конструкции увеличивается, естественные периоды движения конструкции становятся длиннее.
Одним способом обеспечения устойчивости является якорное крепление конструкции вертикальными натяжными элементами под напряжением, например, как на платформах со стойками в виде растяжек. Такие платформы являются предпочтительными, потому что они имеют дополнительное преимущество существенного ограничения вертикальной качки. Однако, платформах со стойками в виде растяжек являются дорогими конструкциями и, соответственно, невозможны для применения во всех ситуациях.
Самоустойчивость (т.е. Устойчивость, не зависящая от системы якорного крепления) может достигаться за счет создания большой площади ватерлинии. По мере того, как конструкция подвергается килевой качке и кренится, центр величины погруженного корпуса сдвигается, обеспечивая стабилизирующий момент. Хотя центр тяжести может быть выше центра величины, тем не менее конструкция может оставаться устойчивой с относительно большими углами крена. Однако, мореходные характеристики вертикальной качки большой площади ватерлинии в зоне волн обычно являются нежелательными.
Собственная самоустойчивость обеспечивается, когда центр тяжести расположен ниже центра величины. Объединенный вес надпалубных сооружений, плавучего корпуса, полезной нагрузки, балласта и других элементов может быть расположен с возможностью понижения центра тяжести, но такое расположение может быть трудно достижимым. Одним способом опускания центра тяжести является добавление неподвижного балласта ниже центра величины для уравновешивания веса надпалубных сооружений и полезной нагрузки. Конструктивный неподвижный балласт, такой как чугун в чушках, железная руда и бетон, помещают внутрь или прикрепляют к конструкции плавучего корпуса. Преимущество такого расположения балласта состоит в том, что устойчивость может достигаться без неблагоприятного влияния на мореходные качества вследствие большой площади ватерлинии.
Самоустойчивые конструкции обладают преимуществом устойчивости, независимой от функционирования системы якорного крепления. Хотя мореходные характеристики вертикальной качки самостабилизирующихся плавучих конструкций как правило уступают характеристикам платформ с натяжными элементами, тем не менее во многих ситуациях самостабилизирующиеся конструкции могут быть предпочтительными вследствие более высоких затрат конструкций с натяжными элементами.
Плавучие конструкции предшествующего уровня техники разработаны с множеством конструкций для плавучести, устойчивости и мореходных характеристик. В отрасли известны соответствующее обсуждение соображений о проектировании плавучих конструкций и иллюстрации некоторых иллюстративных плавучих конструкций.
Различные конструкции столбовидного буя в виде примеров плавучих конструкций с присущей устойчивостью, в которых центр тяжести («CG») расположен ниже центра величины («CB»). Корпуса столбовидных буев вытянуты, при установке обычно продолжаются более чем на шестьсот футов ниже поверхности воды. Продольный размер плавучего корпуса должен быть достаточно большим для обеспечения такой массы, чтобы естественный период вертикального колебания был длинным, уменьшая посредством этого индуцированную волнами вертикальную качку. Однако, вследствие большого размера столбовидного корпуса, изготовления, транспортировки и установки затраты увеличиваются. Необходимо предоставить конструкцию с интегрированными надпалубными сооружениями, которые могут быть изготовлены на причале для уменьшения затрат, но которая по-прежнему обладает присущей устойчивостью благодаря центру тяжести, расположенному ниже центра величины.
В предшествующем уровне техники раскрыта морская платформа, в которой задействована убираемая центральная колонна. Центральную колонну поднимают выше уровня киля, позволяя тянуть платформу по мелководью при переходе на глубоководное место установки. На месте установки центральную колонну опускают, чтобы она проходила ниже уровня киля для улучшения устойчивости установки за счет понижения центра тяжести. Центральная колонна также обеспечивает демпфирование килевой качки конструкции. Однако, центральная колонна добавляет сложность и стоимость конструкции платформы.
В данной области известны другие конструкции корпуса морской системы. Восьмиугольные конструкции корпуса с острыми углами и круто наклоненными сторонами для разрезания и ломания льда для арктических работ установки. В отличие от большинства обычных морских конструкций, которые сконструированы для уменьшения движений, конструкция Srinivasan выполнена с возможностью индуцирования вертикальных движений, движений по крену, по тангажу и продольных движений для осуществления резки льда.
Платформы для бурения и добычи с цилиндрическим корпусом, в котором конструкция имеет центр тяжести, расположенный выше центра величины, и, вследствие этого, для устойчивости опирается на большую площадь ватерлинии, с сопутствующей характеристикой мореходности с уменьшенной вертикальной качкой. Хотя, конструкция имеет круговое углубление, образованное вокруг плавучего корпуса около киля для демпфирования тангажа и крена, расположение и профиль такого углубления оказывает небольшое влияние на демпфирование вертикальной качки.
Полагают, что ни одна из морских конструкций предшествующего уровня техники, в частности морские базы или терминалы, которые выполнены с возможностью предоставления укрытия для кораблей, которые используют для транспортировки материалов и персонала на морские платформы, не отличается всеми следующими предпочтительными атрибутами: симметрия плавучего корпуса вокруг вертикальной оси; центр тяжести, расположенный ниже центра величины для присущей устойчивости без потребности в сложных убираемых колоннах и т.п., исключительные характеристики демпфирования вертикальной качки без потребности в якорном креплении вертикальными натяжными элементами, и возможность надстраивания надпалубных сооружений на причале и транзит к месту установки «лицевой стороной кверху», включая возможность транзита по мелководью. Требуется морская база или терминал, обладающие всеми этими характеристиками.
Полагают, что ни одна из морских конструкций предшествующего уровня техники, в частности морские базы или терминалы, которые выполнены с возможностью предоставления укрытия для кораблей, которые используют для транспортировки материалов и персонала на морские платформы, не отличается всеми следующими предпочтительными атрибутами: симметрия плавучего корпуса вокруг вертикальной оси; центр тяжести, расположенный ниже центра величины для присущей устойчивости без потребности в сложных убираемых колоннах и т.п., исключительные характеристики демпфирования вертикальной качки без потребности в якорном креплении вертикальными натяжными элементами, и возможность надстраивания надпалубных сооружений на причале и транзит «лицевой стороной кверху» на место установки, включая возможность транзита по мелководью. Требуется морская база или терминал, обладающие всеми этими характеристиками.
Существует потребность в морской базе, которая обеспечивает возможность поглощения кинетической энергии плавучего средства за счет предоставления множества динамических подвижных тендерных механизмов в туннеле, образованном в морской базе.
Кроме того, существует потребность в морской базе, которая обеспечивает демпфирование волн и разрушение волн внутри туннеля, образованного в морской базе.
Существует потребность в морской базе, которая обеспечивает силы трения плавучему корпусу плавучего средства в туннеле.
Настоящие варианты осуществления удовлетворяют этим требованиям.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Подробное описание будет лучше понятно в сочетании с сопровождающими чертежами, на которых:
Фигура 1 показывает перспективное изображение плавучей морской базы, прикрепленной к морскому дну, согласно одному или более вариантам осуществления.
Фигура 2 показывает чертеж в осевом разрезе профиля плавучего корпуса плавучей морской базы согласно одному или более вариантам осуществления.
Фигура 3 показывает увеличенное перспективное изображение плавучей морской базы, показывающее деталь туннеля, двери туннеля и небольшое судно для перемещения персонала.
Фигура 4A показывает вид сверху множества динамических подвижных тендерных механизмов в туннеле перед контактом плавучего средства с динамическими подвижными тендерными механизмами.
Фигура 4B показывает вид сверху множества динамических подвижных тендерных механизмов в туннеле, когда плавучее средство контактирует с динамическими подвижными тендерными механизмами.
Фигура 4C показывает вид сверху множества динамических подвижных тендерных механизмов в туннеле, соединенных с плавучим средством с закрытыми дверьми.
Фигура 5A показывает поднятое перспективное изображение одного из динамических подвижных тендерных механизмов.
Фигура 5B показывает сложенный вид сверху одного из динамических подвижных тендерных механизмов.
Фигура 5C показывает вид сбоку варианта осуществления одного динамического подвижного тендерного механизма.
Фигура 5D показывает вид сбоку другого варианта осуществления динамического подвижного тендерного механизма.
Фигура 6 показывает перспективное изображение судоподъемного устройства плавучей морской базы, расположенного внутри туннеля.
Фигура 7 показывает поднятый вид сбоку с частичным поперечным разрезом плавучего корпуса плавучей морской базы, показывающий перегородки для уменьшения волн внутри туннеля.
Фигура 8 показывает поднятый вид сбоку с частичным поперечным разрезом плавучего корпуса плавучей морской базы согласно одному или более вариантам осуществления.
Фигура 9 показывает горизонтальное поперечное сечение, сделанное через плавучий корпус плавучей морской базы, показывающее прямой туннель, образованный полностью через него.
Фигура 10 показывает горизонтальное поперечное сечение, сделанное через плавучий корпус плавучей морской базы, согласно одному или более вариантам осуществления.
Фигура 11 показывает вид сверху Y-образного туннеля в плавучем корпусе плавучей морской базы.
Настоящие варианты осуществления подробно изложены ниже со ссылкой на перечисленные фигуры.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Перед подробным объяснением настоящего способа необходимо понять, что способ не ограничен конкретными вариантами осуществления и что он может осуществляться или выполняться различными путями.
Настоящие варианты осуществления относятся к способу с использованием плавучей морской базы для помощи в операциях по морской добыче нефти и газа.
Настоящий способ относится к устойчивой закрепленной плавучей морской базе, такой как должна использоваться для безопасной погрузки, установки и транспортировки персонала, материалов, кораблей и вертолетов.
Варианты осуществления способа обеспечивают безопасный вход плавучего средства в плавучую морскую базу как в суровых, так и в мягких морских условиях с глубиной от 4 до 40 футов.
Варианты осуществления способа предотвращают ранения персонала от падения оборудования плавучей морской базы за счет предоставления туннеля для содержания и защиты плавучего средства для приема персонала внутри плавучей морской базы.
В вариантах осуществления способа предоставлена плавучая морская база, расположенная на морском месторождении, которая обеспечивает одновременный быстрый выход из морской конструкции многих сотрудников, в случае приближающегося урагана, цунами или любого другого стихийного бедствия.
В вариантах осуществления способа предоставлено средство быстрого безопасного перемещения множества сотрудников, например, от 200 до 500 человек с горящей соседней платформы на плавучую морскую базу меньше чем за 1 час.
В вариантах осуществления способа обеспечивается буксирование плавучей морской конструкции в зону морского бедствия и эксплуатация в качестве командного центра для облегчения управления бедствием и обеспечивается действие в качестве госпиталя или центра сортировки пострадавших.
Варианты осуществления относятся к способу с использованием плавучей морской базы для обеспечения защищенной зоны с использованием туннеля для безопасного и легкого спуска/стыковки плавучего средства и для безопасной и легкой посадки/высадки персонала, используя внутреннюю швартовую сторону туннеля.
Дополнительные варианты применения плавучей морской базы предоставляют защищенную зону, используя туннель для перемещения оборудования между плавучим средством и плавучей морской базой.
Плавучая морская база может иметь внутреннюю швартовую сторону туннеля.
Плавучая морская база может иметь плавучий корпус, который может быть круглым, овальным, эллиптическим или многоугольным.
Плавучая морская база может иметь: киль; главную палубу; и по меньшей мере две соединенные секции между килем и главной палубой. По меньшей мере две соединенные секции могут быть соединены последовательно и симметричновокруг вертикальной оси.
По меньшей мере две соединенные секции могут продолжаться от главной палубы вниз в сторону киля. Связанные секции могут иметь по меньшей мере две из: верхней цилиндрической боковой секции, переходной секции и нижней цилиндрической секции. Когда плавучая морская база может быть на рабочей глубине, туннель может иметь отверстие туннеля к наружной части плавучего корпуса. Туннель может иметь размер для приема плавучего средства.
Плавучим средством может быть паром, рабочий катер, судно до 600 футов в длину с силовой установкой или без нее, такое как баржа. Плавучим средством также может быть подводная лодка. Плавучее средство может иметь разные формы плавучего корпуса, такие как катамаран, тримаран, однокорпусное судно, судно на воздушной подушке или даже судно на подводных крыльях. Туннель может принимать дирижабль, также называемый ZEPPLIN™.
Обращаясь далее к фигурам, Фигура 1 иллюстрирует плавучую морскую базу 10 для оперативной поддержки морских разведочных, буровых, производственных и складских установок в соответствии с одним или несколькими вариантами осуществления.
Плавучая морская база 10 показана плавающей, прикрепленной к морскому дну 312. Плавучая морская база содержит плавучий корпус 12, который может нести на себе надпалубные сооружения 13. Надпалубные сооружения 13 могут включать разнообразный набор оборудования и конструкций, таких как жилые помещения для экипажа, база для оборудования, вертодром и бесчисленное множество других конструкций, систем и оборудования, в зависимости от типа поддерживаемых морских работ. На надпалубных сооружениях 13 может быть установлен по меньшей мере один кран 53. Плавучий корпус 12 может быть прикреплен к морскому дну множеством цепных якорных оттяжек 16a-16o.
Показаны надпалубные сооружения 13, несущие по меньшей мере одну взлетно-посадочную поверхность 54a и 54b. По меньшей мере одна взлетно-посадочная поверхность 54a и 54b показана в виде вертодрома. Надпалубные сооружения 13 могут включать авиационный ангар 50. В вариантах осуществления авиационный ангар может содержать по меньшей мере один взлетно-посадочный самолет 400a, 400b и 400c. На надпалубных сооружениях 13 может быть построена диспетчерская вышка 51. Диспетчерская вышка может иметь систему 57 динамического позиционирования.
В этом варианте осуществления способа плавучая морская база 10 может иметь отверстие 31 туннеля для туннеля, образованного в плавучем корпусе 12.
Отверстие 31 туннеля может принимать воду, пока плавучая морская база 10 может быть на рабочей глубине 71.
Плавучая морская база 10 может иметь по меньшей мере одну закрываемую дверь 34b.
В вариантах осуществления способа туннель может быть выполнен с возможностью обеспечения выборочной изоляции указанного туннеля от указанного наружного пространства; за счет чего туннель может эксплуатироваться либо в мокром состоянии, либо в сухом состоянии, пока плавучая морская база 10 плавает в массе воды.
Плавучая морская база 10 может иметь уникальную форму.
Плавучий корпус 12 плавучей морской базы 10 может иметь главную палубу 12a, которая может быть круглой; и высоту H. От главной палубы 12a вниз может проходить верхняя часть в виде усеченного конуса (показанная в виде комбинации компонентов).
В вариантах осуществления способа верхняя часть в виде усеченного конуса может иметь верхнюю цилиндрическую боковую секцию 12b. В дополнительных вариантах осуществления от главной палубы 12a вниз может продолжаться верхняя цилиндрическая боковая секция 12b.
Плавучая морская база 10 также может иметь нижнюю боковую секцию 12d в виде усеченного конуса, продолжающуюся вниз от верхней конической секции 12c, которая может расширяться наружу. Как верхняя коническая секция 12c, так и нижняя боковая секция 12d в виде усеченного конуса могут быть ниже рабочей глубины 71.
Верхняя цилиндрическая боковая секция 12b может соединяться с переходной секцией 12g.
Вниз от нижней боковой секции 12d в виде усеченного конуса может продолжаться нижняя цилиндрическая секция 12e, которая может иметь соответствующий киль 12f.
Плавучая морская база 10 может иметь по меньшей мере одну реброобразную выступающую часть 84a и 84b.
В вариантах осуществления способа плавучая морская база 10 может быть выполнена с возможностью перехода из ориентации плавания, имеющей рабочую глубину 71 плавания или транзитную глубину плавания.
В вариантах осуществления способа плавучей морской базой может быть морское судно.
Фигура 2 показывает, что верхняя коническая секция 12c может иметь существенно большую вертикальную высоту H1, чем нижняя секция 12d в виде усеченного конуса, показанная как H2. Верхняя цилиндрическая боковая секция 12b может иметь немного большую вертикальную высоту H3, чем нижняя цилиндрическая секция 12e, показанная как H4.
Верхняя цилиндрическая боковая секция 12b может соединяться с переходной секцией 12g для того, чтобы предоставить главную палубу большего радиуса, чем радиус корпуса и главная палуба, которая может быть круглой, квадратной или другой формы. Переходная секция 12g может быть расположена выше рабочей глубины 71.
Туннель 30 может иметь по меньшей мере одну закрываемую дверь 34a и 34b, которые альтернативно или в комбинации, могут обеспечивать туннелю 30 защиту от непогоды и воды.
Реброобразная выступающая часть 84 может крепиться к нижней и наружной части внешней стороны плавучего корпуса.
Туннель 30 может иметь множество динамических подвижных тендерных механизмов 24d и 24h, расположенных внутри и соединенных со сторонами туннеля.
Туннель может иметь пол 35 туннеля, который может принимать воду, когда плавучая морская база может быть на рабочей глубине 71.
Пол 35 туннеля обеспечивает создание окружающей обстановки сухого дока внутри плавучего корпуса 12, когда туннель 30 может быть осушен от воды.
Множество динамических подвижных тендерных механизмов 24d и 24h могут быть ориентированы выше пола 35 туннеля и могут иметь участки, которые могут быть расположены как выше рабочей глубины 71, так и продолжаться ниже рабочей глубины 71 внутри туннеля 30.
В варианте осуществления способа по меньшей мере одна закрываемая дверь 34a и 34b может закрываться над отверстием 31 туннеля.
Главная палуба 12a, верхняя цилиндрическая боковая секция 12b, переходная секция 12g, верхняя коническая секция 12c, нижняя боковая секция 12d в виде усеченного конуса, нижняя цилиндрическая секция 12e и соответствующий киль 12f все могут быть соосными с общей вертикальной осью 100. В вариантах осуществления плавучий корпус 12 может отличаться эллипсоидным поперечным сечением, сделанным перпендикулярно вертикальной оси 100 на любой высоте.
Благодаря своей эллипсоидной форме в плане динамическая реакция плавучего корпуса 12 может быть независимой от направления волн (если пренебречь какими-либо ассиметриями системы якорного крепления, райзеров и подводных выступающих частей), минимизируя посредством этого индуцированные волнами разворачивающие силы.
Дополнительно, коническая форма плавучего корпуса 12 может быть конструктивно эффективной, предлагая высокую полезную нагрузку и объем хранения на тонну стали по сравнению с традиционными морскими конструкциями судовой формы. Плавучий корпус 12 может иметь эллипсоидные стенки, которые могут иметь эллипсоидное радиальное поперечное сечение, но к такой форме можно приблизиться, используя вместо изогнутых плит большое число плоских металлических плит до требуемого искривления. Хотя предпочтительна эллипсоидная форма корпуса в плане, согласно альтернативным вариантам осуществления может применяться многоугольная форма корпуса в плане.
В вариантах осуществления способа плавучий корпус 12 может быть круглым, овальным или эллиптическим, образуя эллипсоидный вид в плане.
Эллиптическая форма может быть предпочтительной, когда плавучая морская база может быть якорно закреплена в непосредственной близости к другой морской платформе для того, чтобы обеспечить проход для трапа между двумя конструкциями. Эллиптический корпус может минимизировать или устранять интерференцию волн.
Специальная конструкция верхней конической секции 12c и нижней боковой секции 12d в виде усеченного конуса в значительной степени вызывает радиальное демпфирование, что приводит почти к отсутствию усиления вертикальной качки для любого волнового периода, как описано ниже.
Верхняя коническая секция 12c может находиться в зоне волн. На рабочей глубине 71 ватерлиния может находиться на верхней конической секции 12c непосредственно под пересечением с верхней цилиндрической боковой секцией 12b. Верхняя коническая секция 12c может наклоняться под углом (a) относительно вертикальной оси 100 от 10 градусов до 15 градусов. Расширение внутрь перед достижением ватерлинии может значительно демпфировать опускание вниз, потому что движение вниз плавучего корпуса 12 увеличивает площадь ватерлинии. Другими словами, площадь плавучего корпуса перпендикулярно вертикальной оси 100, которая разбивает поверхность воды, будет увеличиваться при движении корпуса вниз, и такая увеличенная площадь может подвергаться противодействующему сопротивлению воздушной и/или водной поверхности. Было обнаружено, что расширение от 10 градусов до 15 градусов обеспечивает требуемую величину демпфирования опускания вниз без слишком большой потери объема для хранения в установке.
Также, нижняя боковая секция 12d в виде усеченного конуса демпфирует поднимание вверх. Нижняя боковая секция 12d в виде усеченного конуса может быть расположена ниже зоны волн (приблизительно 30 метров ниже ватерлинии). Вследствие того, что вся нижняя боковая секция 12d в виде усеченного конуса может быть ниже поверхности воды, для достижения демпфирования вверх может потребоваться большая площадь (перпендикулярно вертикальной оси 100). Соответственно, первый диаметр D1нижней секции корпуса может быть больше, чем второй диаметр D2верхней конической секции 12c.
Нижняя боковая секция 12d в виде усеченного конуса может наклоняться под углом (g) относительно вертикальной оси 100 от 55 градусов до 65 градусов. Нижняя секция может расширяться наружу под углом больше или равно 55 градусов для обеспечения большей инерции для вертикальных, поперечных и продольных движений. Увеличенная масса вносит вклад в естественные периоды вертикальных, поперечных и продольных движений свыше ожидаемой энергии волн.
Верхняя граница 65 градусов может быть основана на устранении резких изменений устойчивости во время первоначальной балластировки на установке. То есть, нижняя боковая секция 12d в виде усеченного конуса может быть перпендикулярна вертикальной оси 100 и достигать требуемой величины демпфирования движений вверх, но такой профиль корпуса привел бы к нежелательному шаговому изменению устойчивости во время первоначальной балластировки на установке. Место соединения между верхней частью 14 в виде усеченного конуса и нижней боковой секцией 12d в виде усеченного конуса может иметь третий диаметр D3, меньший чем первый диаметр D1 и второй диаметр D2.
Транзитная глубина 70 плавания отображает ватерлинию плавучего корпуса 12 во время его перехода в рабочее морское положение. В данной области известно, что транзитная глубина плавания уменьшает количество энергии, требуемой для транзита плавучей установки на расстояние по воде, за счет уменьшения профиля плавучей морской базы, который контактирует с водой. Транзитной глубиной плавания грубо может быть пересечение нижней боковой секции 12d в виде усеченного конуса и нижней цилиндрической секции 12e. Однако, погодные условия и условия ветра могут обеспечить потребность в разной транзитной глубине плавания, чтобы соответствовать инструкциям безопасности или достигать быстрого разворачивания из одного положения на воде в другое.
Для опускания центра тяжести может применяться добавление балласта на плавучий корпус 12. В вариантах осуществления плавучая морская база может иметь плавучий корпус с низким центром 87 тяжести, низкий центр тяжести обеспечивает конструкции присущую устойчивость.
В вариантах осуществления способа плавучий корпус может отличаться положительным метацентром.
Плавучая морская база агрессивно противостоит крену и тангажу и можно сказать является «жесткой». Жесткие установки обычно могут отличаться внезапными резкими ускорениями, так как большие стабилизирующие моменты противостоят тангажу и крену. В частности, ориентация неподвижного балласта или жидкого балласта повышает естественный период плавучей морской базы свыше периода наиболее обычных волн, ограничивая посредством этого индуцированное волнами ускорение всех степеней свободы.
В варианте осуществления способа плавучая морская база может иметь множество движителей 99a, 99b, 99c и 99d для использования при динамическом позиционировании.
В вариантах осуществления реброобразная выступающая часть 84a может иметь форму прямоугольного треугольника в вертикальном поперечном сечении, при этом прямой угол может быть расположен рядом с нижней наиболее наружной боковой стенкой нижней цилиндрической секции 12e плавучего корпуса 12, так что нижний край 184 треугольной формы может находиться в одной плоскости с соответствующим килем 12f.
В вариантах осуществления гипотенуза треугольной формы может продолжаться от дистального конца нижнего края 184 треугольной формы вверх и внутрь для прикрепления к наружной боковой стенке нижней цилиндрической секции 12e.
Число, размер и ориентация по меньшей мере одной реброобразной выступающей части могут варьировать для оптимальной эффективности подавления вертикальной качки. Например, нижний край 184 может продолжаться радиально наружу на расстояние, которое может составлять приблизительно половину вертикальной высоты нижней цилиндрической секции 12e, причем гипотенуза прикреплена к нижней цилиндрической секции 12e приблизительно на четверть вертикальной высоты нижней цилиндрической секции 12e от уровня киля.
В качестве альтернативы, с радиусом (r) нижней цилиндрической секции 12e, образованным в качестве первого диаметра D1, нижний край 184 по меньшей мере одной реброобразной выступающей части 84a может продолжаться радиально наружу. Хотя показана по меньшей мере одна реброобразная выступающая часть 84a, образующая данное радиальное покрытие, при необходимости для изменения величины добавленной массы может применяться множество реброобразных выступающих частей, образующих большее или меньше радиальное покрытие. В зависимости от требований конкретной плавучей конструкции может потребоваться дополнительная масса. Однако, дополнительная масса может быть в общем наименее дорогой способ увеличения массы плавучей конструкции с целью влияния на естественный период движения.
Фигура 3 показывает плавучую морскую базу 10 с главной палубой 12a и надпалубными сооружениями 13 над главной палубой.
Показан по меньшей мере один кран 53, установленный на надпалубных сооружениях 13. Плавучая морская база 10 может содержать по меньшей мере одну взлетно-посадочную поверхность 54b и 54c, такую как вертодромы, которые обеспечивают по меньшей мере один взлетно-посадочный самолет 400b и 400c, например, множество вертолетов или аналогичный взлетно-посадочный самолет, для одновременного взлета и посадки на множество взлетно-посадочных поверхностей, вместо последовательного.
Термин «самолет», как здесь применяется, может обозначать вертолеты, самолет с коротким взлетом и посадкой, дирижабли, беспилотные летательные аппараты, аэростаты и аналогичные летательные аппараты. В вариантах осуществления самолет может быть дистанционно управляемым.
В вариантах осуществления способа по меньшей мере каждая одна из взлетно-посадочных поверхностей 54b и 54c может быть установлена на основания, продолжающиеся от плавучего корпуса плавучей морской базы. В дополнительных вариантах осуществления основание может поддерживать по меньшей мере одну взлетно-посадочную поверхность 54b и 54c.
В вариантах осуществления способа по меньшей мере одна из взлетно-посадочных поверхностей 54b и 54c может быть установлена на главной палубе 12a или частично или целиком переходить через надпалубные сооружения 13, например, в виде вылета или поддерживаемого вылета, поддерживаемого на главной палубе 12a.
На этом изображении плавучее средство 200 находится в туннеле, пройдя в туннель через отверстие 31 туннеля, и расположено между сторонами туннеля, из которых помечена первая сторона 202 туннеля. В туннеле также показан судоподъемник 41, который может поднимать плавучее средство выше рабочей глубины в туннеле.
Отверстие 31 туннеля показано с двумя дверями, при этом каждая дверь имеет по меньшей мере одно ограждение 38a и 38b двери для ослабления повреждения плавучего средства, пытающегося войти в туннель, но не ударяющего двери.
В вариантах осуществления способа плавучая морская база 10 может иметь по меньшей мере одно ограждение 38a и 38b двери, расположенное в месте, которое находится либо: (i) внутри туннеля для уменьшения воздействия волн и обеспечения плавучему средству наведения по клиренсу, либо (ii) снаружи отверстия 31 туннеля, обеспечивая самонаправление плавучего средства 200 в туннель, либо в обоих местах (i) и (ii) одновременно, уменьшая в то же время воздействие волн.
По меньшей мере одно ограждение 38a и 38b двери может позволить плавучему средству 200 безопасно ударять по меньшей мере одно ограждение 38a и 38b двери, если штурман не может прямо войти в туннель вследствие по меньшей мере одного из большой волны и большого текущего движения с места за пределами плавучего корпуса 12.
Плавучая морская база 10 может иметь по меньшей мере одну самонаводимую проникающую стыковочную форму 79.
Показано множество цепных якорных оттяжек 16a-16o, отходящих от главной палубы 12a.
На участке переходной секции 12g в плавучем корпусе 12 показано причальное сооружение 60.
Показана переходная секция 12g, соединенная с верхней конической секцией 12c и верхней цилиндрической боковой секцией 12b.
На надпалубных сооружениях также показаны жилые блоки 55.
Фигура 4A показывает плавучее средство 200, входящее в туннель 30 между первой стороной 202 туннеля и второй стороной 204 туннеля и входящее в соединение со множеством динамических подвижных тендерных механизмов 24a-24h. Рядом с отверстием туннеля могут быть закрывающиеся двери 34a и 34b, которыми могут быть скользящие раздвижные двери для обеспечения ветронепроницаемой или влагонепроницаемой защиты туннеля от внешних окружающих условий. Также показаны правый борт 206 корпуса плавучего средства и левый борт 208 корпуса плавучего средства.
Фигура 4A показывает туннель 30 для безопасного и легкого спуска/стыковки плавучего средства 200 и посадки/высадки персонала, имеющий внутреннюю швартовую сторону 29, которая позволяет персоналу сходить, например, на причал, или хранить оборудование.
Туннель 30 также изображен с нижней сужающейся поверхностью 81, которая может создавать эффект «пляжа», поднимающегося из воды. Также изображено плавучее средство 200 внутри участка туннеля между первой стороной 202 туннеля и второй стороной 204 туннеля, входящее в соединение со множеством динамических подвижных тендерных механизмов 24a-24h.
Также показана по меньшей мере одна закрываемая дверь 34a и 34b наряду с плавучим средством, имеющим левый борт 208 и правый борт 206.
Фигура 4B показывает плавучее средство 200 внутри участка туннеля между первой стороной 202 туннеля и второй стороной 204 туннеля, входящее в соединение со множеством динамических подвижных тендерных механизмов 24a-24h.
Показано множество динамических подвижных тендерных механизмов 24g и 24h, контактирующих с левым бортом 208 корпуса плавучего средства 200. Динамические подвижные тендерные механизмы 24c и 24d показаны в контакте с правым бортом 206 корпуса плавучего средства 200. Также показана по меньшей мере одна закрываемая дверь 34a и 34b.
Фигура 4C показывает плавучее средство 200 в туннеле между первой стороной 202 туннеля и второй стороной 204 туннеля, входящее в соединение со множеством динамических подвижных тендерных механизмов 24a-24h, а также соединенное с трапом 77. Рядом с отверстием туннеля может быть по меньшей мере одна закрываемая дверь 34a и 34b, которая может представлять собой скользящие раздвижные двери, ориентированные в закрытом положении, обеспечивающем ветронепроницаемую или влагонепроницаемую защиту туннеля от внешних окружающих условий. Множество динамических подвижных тендерных механизмов 24a-24h показаны в контакте с плавучим корпусом плавучего средства как с правого борта 206, так и с левого борта 208 плавучего средства. Также показана нижняя сужающуюся поверхность 81.
Фигура 5A показывает один из множества динамических подвижных тендерных механизмов 24a. Каждый из множества динамических подвижных тендерных механизмов может иметь пару параллельных рычагов 39a и 39b, установленных на первой стороне туннеля или на второй стороне туннеля.
По меньшей мере одно туннельное ограждение 45 может соединяться с парой параллельных рычагов 39a и 39b на сторонах параллельных рычагов напротив первой стороны туннеля или второй стороны туннеля.
На паре параллельных рычагов 39a и 39b между по меньшей мере одним туннельным ограждением 45 и первой стороной 202 туннеля может быть установлена плита 43.
Плита 43 может быть установлена выше пола 35 туннеля и выполнена с возможностью продолжения выше рабочей глубины 71 в туннеле и ниже рабочей глубины 71 в туннеле одновременно.
Плита 43 может быть выполнена с возможностью демпфирования движения плавучего средства, когда плавучее средство движется в туннеле из стороны в сторону. Плита 43 и все множество динамических подвижных тендерных механизмов может предотвращать повреждение корпуса корабля и не ломая отталкивать плавучее средство от корпуса корабля в сторону центра туннеля. Варианты осуществления могут обеспечивать отскакивание судна в туннеле без повреждения.
Множество поворотных анкеров 44a и 44b могут соединять один из параллельных рычагов 39a и 39b с каждой стороной 202 и 204 туннеля.
Каждый из множества поворотных анкеров 44a и 44b может предоставлять плиту 43 для поворота из сложенной ориентации против сторон туннеля в выдвинутую ориентацию под углом 62, который может быть до 90 градусов от плоскости 61 стенки, позволяя плите 43 на одном из пары параллельных рычагов 39a и 39b и по меньшей мере одном туннельном ограждении 45 одновременно (i) защищать туннель от эффектов плескания волн и воды, (ii) поглощать кинетическую энергию плавучего средства, когда плавучее средство движется в туннеле, и (iii) прикладывать силу, толкая плавучее средство и удерживая плавучее средство далеко от стороны туннеля.
Показано множество шарниров 47a и 47b ограждения, при этом каждый из множества шарниров 47a и 47b ограждения может образовать соединения между каждым из параллельных рычагов 39a и 39b и по меньшей мере одним туннельным ограждением 45.
Каждый шарнир ограждения может позволять ограждению поворачиваться от одной стороны параллельного рычага до противоположной стороны параллельного рычага по меньшей мере на 90 градусов, когда плавучее средство контактирует по меньшей мере с одним туннельным ограждением 45.
Множество отверстий 52a-52ae в плите 43 могут уменьшать воздействие волн. Каждое из множества отверстий 52a-52ae может иметь диаметр от 0,1 метра до 2 метров. В вариантах осуществления отверстия 52a-52ae могут иметь форму эллипсов.
По меньшей мере один гидравлический цилиндр 28a и 28b может быть соединен с каждым параллельным рычагом для предоставления сопротивления давлению плавучего средства на ограждение и для выдвижения и отведения плиты от сторон туннеля.
Фигура 5B показывает один из пары параллельных рычагов 39a, установленных на первой стороне 202 туннеля в сложенном положении.
Один из пары параллельных рычагов 39a может быть соединен с одним из множества поворотных анкеров 44a, которые зацепляют первую сторону 202 туннеля.
По меньшей мере один из множества шарниров 47a ограждения может быть установлен на одном из пары параллельных рычагов напротив одного из множества поворотных анкеров 44a.
По меньшей мере одно туннельное ограждение 45 может быть установлено по меньшей мере на одном из множества шарниров 47a ограждения.
Плита 43 может крепиться к одному из пары параллельных рычагов 39a.
По меньшей мере один гидравлический цилиндр 28a может крепиться к параллельному рычагу и туннельной стенке.
Фигура 5C показывает плиту 43 с множеством отверстий 52a-52ag, которые могут иметь эллипсоидную форму. Показана плита 43, установленная над полом 35 туннеля.
Плита 43 может продолжаться как выше, так и ниже рабочей глубины 71.
Также показаны первая сторона 202 туннеля, множество поворотных анкеров 44a и 44b, параллельные рычаги 39a и 39b, множество шарниров 47a и 47b ограждения, туннель 30 и по меньшей мере одно ограждение 45.
Фигура 5D показывает вариант осуществления динамического подвижного тендерного механизма, образованного из рамы 74 вместо плиты. Рама 74 может иметь пару пересекающихся труб 75a и 75b, которые образуют отверстия 76a и 76b, позволяющие воде проходить, когда вода в туннеле находится на рабочей глубине 71.
Показаны первая сторона 202 туннеля, пол 35 туннеля, множество поворотных анкеров 44a и 44b, пара параллельных рычагов 39a и 39b, множество шарниров 47a и 47b ограждения и по меньшей мере одно туннельное ограждение 45.
Фигура 6 показывает перспективное изображение судоподъемного устройства плавучей морской базы, расположенного внутри туннеля.
В одном или более вариантах осуществления способа судоподъемное устройство 40 может находиться внутри туннеля.
Судоподъемное устройство 40 может содержать раму 42 судоподъемного устройства, несущую блоки 144, которые могут быть расположены и выполнены с возможностью поддержки плавучего средства 200. В варианте осуществления из двутавровых балок может быть образована рама 42 судоподъемного устройства прямоугольной формы, которая может быть приблизительно 15 метров на 40 метров с безопасным рабочим грузом от 200 тонн до 300 тонн.
Рама 42 судоподъемного устройства может быть подходящей для подъема быстроходной транспортной единицы («FTU»), такой как алюминиевое трехкорпусное судно доставки персонала с водоструйным ходом, способное перевозить до 200 человек со скоростью хода до 40 узлов. Узел 46 привода, который может содержать зубчатую передачу, поршневые механизмы или систему бегучего такелажа, например, поднимает и опускает раму 42 судоподъемного устройства с полезным грузом. Судоподъемное устройство может быть способно поднимать плавучее средство 200 от 1 до 2 метров или более для того, чтобы устранять всякое вертикальное движение и крен плавучего средства 200 относительно плавучей морской базы, устанавливая посредством этого безопасное состояние, в котором сажать и высаживать пассажиров.
В вариантах осуществления способа в разных точках в туннеле под водой могут находиться воздушные и/или водные форсунки высокого давления для того, чтобы ударять воздухом столб воды, влияя посредством этого на волну и местное плескающее действие внутри туннеля.
В альтернативных вариантах осуществления способа при использовании активного судоподъемного устройства для подъема плавучего средства 200 плавучая морская база может быть балластирована с понижением его положения в воде, позволяя плавучему средству 200 входить в туннель. После того, как плавучее средство 200 может быть расположено над соответствующими блоками, плавучая морская база может быть дебалластирована, дополнительно поднимая посредством этого плавучую морскую базу из воды, спуская воду из туннеля и вызывая установку плавучего средства 200 в блоках в состоянии сухого дока.
Фигура 7 показывает поднятый вид сбоку с частичным поперечным разрезом плавучего корпуса плавучей морской базы 10, показывающий множество перегородок 37a-37h для уменьшения волн внутри туннеля 30.
Плавучая морская база 10 может быть выполнена с возможностью плавания с переходом из плавучей ориентации, имеющей рабочую глубину 71 плавания или транзитную глубину плавания 70, в балластированную ориентацию с опорой на морское дно 312.
Показаны основания 88a, 88b и 88c, поддерживающие по меньшей мере одну взлетно-посадочную поверхность, которая может быть установлена на главной палубе или частично или целиком переходить через надпалубные сооружения, например, в виде вылета или поддерживаемого вылета, поддерживаемого на главной палубе. Показано множество взлетно-посадочных самолетов 400a, 400b и 400c.
Показаны пороги 33, расположенные на или около входов в туннель 30, которые могут уменьшать энергию волны, входящей в туннель 30. На полу 35 туннеля может содержаться по меньшей мере одна из множества перегородок 37a-37h для дополнительного уменьшения возможности плескания внутри туннеля 30.
Туннель 30 может быть образован внутри или сквозь плавучий корпус 12 на ватерлинии. Туннель 30 может обеспечивать защищенную область внутри плавучего корпуса 12 для безопасного и легкого спуска/стыковки кораблей и посадки/высадки персонала. Туннель 30 может иметь нижнюю сужающуюся поверхность 81, которая обеспечивает «пляжный эффект», который поглощает большую часть энергии поверхностной волны на входе (входах) в туннель, уменьшая посредством этого эффект слеминга и гармонический эффект на корабли при перемещении или швартовке внутри туннеля 30. Необязательно туннель 30 может быть частью или содержать шахту, которая открывается через соответствующий киль 12f. Шахта, если предоставлена, может открываться в море ниже, используя решетку, например, для предотвращения падения через нее объектов или при необходимости может закрываться водонепроницаемым люком. Открытая шахта может обеспечивать немного лучшую общую реакцию на движение.
В вариантах осуществления способа туннель 30 на каждом входе может иметь по меньшей мере одну закрываемую дверь. В вариантах осуществления по меньшей мере одна закрываемая дверь может быть водонепроницаемой или защищающей от непогоды и при необходимости может открываться и закрываться. По меньшей мере одна закрываемая дверь 34a и 34b также может функционировать в качестве направляющей и проникающей системы, потому что по меньшей мере одна закрываемая дверь 34a и 34b может быть снабжена надежными резиновыми ограждениями для уменьшения возможного повреждения плавучего корпуса 12 и плавучего средства в случае возникновения столкновения. Внутреннее пространство туннеля 30 может содержать ограждения для облегчения стыковки. Когда по меньшей мере одна закрываемая дверь 34a и 34b закрыта, туннель 30 с полом 35 туннеля может быть осушен, например, с использованием спускной системы на основе силы тяжести или высокопроизводительных насосов, расположенных в насосном помещении плавучей морской базы, для того, чтобы создать внутри плавучего корпуса 12 обстановку сухого дока. Защищающие от непогоды двери, которые могут содержать отверстия ниже ватерлинии, могут применяться вместо водонепроницаемых дверей, обеспечивая регулируемую циркуляцию воды между туннелем 30 и наружной поверхностью. По меньшей мере одна закрываемая дверь 34a и 34b может быть откидной или может вертикально или горизонтально скользить, как известно в данной области.
Туннель 30 может содержать единственную ветвь или множество ветвей с множеством проходов через плавучий корпус 12. Туннель 30 может содержать прямые, изогнутые, сужающиеся секции и пересечения с множеством подъемов и конфигураций.
Фигура 8 показывает поднятый вид сбоку с частичным поперечным разрезом плавучего корпуса плавучей морской базы, показывающий множество перегородок 37a-37h для уменьшения волн внутри туннеля 30.
Плавучая морская база 10, которая может быть выполнена с возможностью плавания для перехода из плавающей ориентации, имеющей рабочую глубину 71 плавания.
Показаны пороги 33, расположенные на или около входов туннеля 30, которые могут уменьшать энергию волны, входящей в туннель 30. На полу 35 туннеля может содержаться по меньшей мере одна из множества перегородок 37a-37h для дополнительного уменьшения возможности плескания внутри туннеля 30.
В вариантах осуществления туннель 30 может быть образован внутри или через плавучий корпус 12 по ватерлинии. Туннель 30 может обеспечивать защищенную область внутри плавучего корпуса 12 для безопасного и легкого спуска/стыковки судов и посадки/высадки персонала. Туннель 30 может иметь нижнюю сужающуюся поверхность 81, которая обеспечивает «эффект пляжа», которая поглощает большую часть энергии поверхностной волны на входе (входах) туннеля, уменьшая посредством этого эффект слеминга и гармонический эффект на корабли при перемещении или швартовке внутри туннеля 30. Необязательно туннель 30 может быть частью или содержать шахту, которая может открываться через соответствующий киль 12f. В вариантах осуществления шахта, если предоставлена, может открываться в море ниже, используя решетку, например, для предотвращения падения через нее объектов или при необходимости может закрываться водонепроницаемым люком. Открытая шахта может обеспечивать немного лучшую общую реакцию на движение.
В вариантах осуществления способа туннель 30 на каждом входе может иметь по меньшей мере одну закрываемую дверь. В вариантах осуществления по меньшей мере одна закрываемая дверь может быть водонепроницаемой или защищающей от непогоды, которую можно открывать и закрывать по необходимости. По меньшей мере одна закрываемая дверь 34a и 34b может также функционировать в качестве направляющей и проникающей системы, потому что по меньшей мере одна закрываемая дверь 34a и 34b может быть снабжена надежными резиновыми ограждениями для уменьшения возможного повреждения плавучего корпуса 12 и плавучего средства в случае возникновения столкновения. Внутреннее пространство туннеля 30 может содержать ограждения для облегчения стыковки. Когда по меньшей мере одна закрываемая дверь 34a и 34b закрыта, туннель 30 с полом 35 туннеля можно осушить, используя, например, спускную систему на основе силы тяжести или высокопроизводительные насосы, расположенные в насосном помещении плавучей морской базы для того, чтобы создавать обстановку сухого дока внутри плавучего корпуса 12. Защищающие от непогоды двери, которые могут содержать отверстия ниже ватерлинии, могут применяться вместо водонепроницаемых дверей, обеспечивая регулируемую циркуляцию воды между туннелем 30 и наружной поверхностью. По меньшей мере одна закрываемая дверь 34a и 34b может быть откидной или может вертикально или горизонтально скользить, как известно в данной области.
Фигура 9 показывает горизонтальное поперечное сечение, сделанное через плавучий корпус плавучей морской базы, показывающее полностью образованный через него прямой туннель.
В вариантах осуществления туннелем 30 может быть прямой туннель, который полностью проходит через плавучий корпус 12 по диаметру.
По меньшей мере одна реброобразная выступающая часть 84a-84d может применяться для создания дополнительной массы и для уменьшения вертикальной качки и иной стабилизации плавучей морской базы 10. Множество реброобразных выступающих частей 84a-84d могут крепиться к нижней и наружной части нижней цилиндрической боковой секции плавучего корпуса 12.
В одном или более вариантах осуществления, как показано, множество реброобразных выступающих частей 84a-84d могут иметь по меньшей мере четыре реброобразные выступающие части, отделенные друг от друга зазорами. Показан зазор 86 для помещения одной из множества цепных якорных оттяжек 16a снаружи плавучего корпуса 12 без контакта с множеством реброобразных выступающих частей 84a-84d. Также показано множество цепных якорных оттяжек 16a-16p.
Фигура 10 показывает горизонтальное поперечное сечение, сделанное через плавучий корпус 12 плавучей морской базы согласно одному или более вариантам осуществления.
В вариантах осуществления туннелем 30 может быть крестообразный туннель, который может иметь входы, образованные через плавучий корпус 12 с интервалами в девяносто градусов.
В данном варианте осуществления крестообразная форма 89 создает множество отверстий 31a-31d туннеля в плавучем корпусе 12 плавучей морской базы.
Туннель 30 предоставляет четыре входа, расположенных с интервалами в девяносто градусов вокруг плавучего корпуса 12. Плавучая морская база может быть идеально поставлена на якорь, так чтобы по меньшей мере одно из множества отверстий туннеля 31a-31d могло быть в подветренную сторону преобладающих ветров, волн и течений.
Каждое из множества отверстий 31a-31d туннеля может быть образовано в плавучем корпусе к наружной поверхности туннеля 30. Каждое из множества отверстий туннеля 31a-31d может иметь по меньшей мере одно туннельное ограждение 45a-45l.
Изображена по меньшей мере одна реброобразная выступающая часть 84a-84d наряду с множеством цепных якорных оттяжек 16a-16p. Показан зазор 86 для размещения одной из множества цепных якорных оттяжек 16a снаружи плавучего корпуса 12 без контакта по меньшей мере с одной из реброобразных выступающих частей 84a-84d.
Фигура 11 показывает вид сверху Y-образного туннеля в плавучем корпусе плавучей морской базы.
В вариантах осуществления туннель 30 может быть Y-образным в плавучем корпусе 12 с отверстием 31a туннеля в сообщении с первой ветвью 36a и второй ветвью 36b, проходящими в дополнительные отверстия 31b и 31c туннеля, соответственно.
Во время работы быстроходная транспортная единица FTU или аналогичное плавучее средство может подойти в непосредственную близость к поставленной на якорь и устойчивой плавучей морской базе. Плавучее средство может приблизиться точно ко входу в туннель, которым может быть вход в туннель, наиболее защищенный от действия ветра, волн и течения. Если еще не в затопленном состоянии, туннель может быть затоплен. По меньшей мере одну закрываемую дверь можно открыть, и плавучее средство затем может своим ходом войти в туннель. По меньшей мере одно ограждение двери и по меньшей мере одна самонаводимая проникающая стыковочная форма туннеля может обеспечивать безопасное и надежное наведение по клиренсу. Может применяться более чем одна самонаводимая проникающая стыковочная форма.
По меньшей мере одно туннельное ограждение может устранять или существенно уменьшать движение и соударение плавучего средства о внутреннюю швартовую сторону туннеля. После того, как плавучее средство освободит вход, по меньшей мере одна закрываемая дверь может быть закрыта для уменьшения действия волн, ветра и качки внешних условий окружающей среды. Затем плавучее средство может быть выровнено выше судоподъемного устройства, необязательно с помощью применения управляемых и отслеживаемых подводных камер и транспортировочной систем. Затем при необходимости плавучее средство может быть поднято судоподъемным устройством. Для спуска плавучего средства может применяться обратная процедура.
Плавучая морская база может быть так сконструирована и иметь такой размер, чтобы соответствовать требованиям любого конкретного варианта применения. Размеры можно масштабировать, используя хорошо известную технологию моделирования по критерию подобия Фруда. Размеры туннеля, которые можно масштабировать по необходимости, составляют приблизительно 17 метров в ширину на 21 метров в высоту. Такие размеры подходят для описанных выше трехкорпусных FTU.
В вариантах осуществления способа плавучая морская база может иметь транзитную глубину плавания и рабочую глубину, при этом рабочая глубина может достигаться при использовании балластных насосов и заполнении водой балластных цистерн в плавучем корпусе после передвижения конструкции на транзитной глубине плавания в рабочее расположение.
В вариантах осуществления способа транзитная глубина плавания может быть от приблизительно 7 метров до приблизительно 15 метров, а рабочая глубина может быть от приблизительно 45 метров до приблизительно 65 метров. Во время транзита туннель может быть вне воды.
В дополнительных вариантах осуществления способа туннель образуют прямые, изогнутые или сужающиеся секции в плавучем корпусе.
В вариантах осуществления способа способ обеспечивает на плавучей морской базе посещаемое место, включающее игры и/или развлечения.
В вариантах осуществления способа способ предоставляет на плавучей морской базе место военного обслуживания.
В вариантах осуществления способа плиты, по меньшей мере одна закрываемая дверь и плавучий корпус могут быть изготовлены из стали.
В вариантах осуществления способа плавучая морская база может иметь нижнюю боковую секцию в виде усеченного конуса, продолжающуюся вниз от верхней цилиндрической боковой секции.
В вариантах осуществления способа плавучая морская база содержит боковую секцию в виде усеченного конуса между переходной секцией и нижней боковой секцией в виде усеченного конуса.
В вариантах осуществления способа в способе может применяться плавучая морская база для предоставления защищенной зоны внутри плавучего корпуса с использованием туннеля для безопасного и легкого спуска/стыковки плавучего средства и посадки/высадки персонала с использованием внутренней швартовой стороны туннеля и для предоставления защищенной зоны внутри плавучего корпуса для перемещения оборудования между плавучим средством и плавучей морской базой с использованием внутренней швартовой стороны туннеля.
В способе может использоваться плавучая морская база, имеющая плавучий корпус с формой корпуса в плане, которая является круглой, овальной, эллиптической или многоугольной.
В вариантах осуществления способа плавучий корпус может иметь соответствующий киль и главную палубу.
В вариантах осуществления способа между плавучим корпусом и главной палубой могут быть по меньшей мере две соединенные секции, соединенные последовательно и симметричновокруг вертикальной оси.
В вариантах осуществления способа связанные секции могут продолжаться от главной палубы вниз в сторону соответствующего киля и могут иметь по меньшей мере две из: верхней цилиндрической боковой секции, переходной секции и нижней цилиндрической секции.
В дополнительных вариантах осуществления способа плавучий корпус может иметь туннель на рабочей глубине. Туннель может иметь отверстие туннеля в плавучем корпусе, открывающееся наружу плавучего корпуса и имеющее размер для того, чтобы принимать плавучее средство.
В вариантах осуществления способа плавучая морская база может иметь нижнюю боковую секцию в виде усеченного конуса, продолжающуюся вниз от верхней цилиндрической боковой секции.
В вариантах осуществления способа плавучая морская база может иметь верхнюю коническую секцию между переходной секцией и нижней боковой секцией в виде усеченного конуса.
В вариантах осуществления способа плавучая морская база предусматривает выборочную изоляцию указанного туннеля от указанной наружной поверхности; за счет чего указанный туннель может эксплуатироваться либо в мокром состоянии, либо в сухом состоянии, пока указанная плавучая морская база плавает в массе воды.
В вариантах осуществления способа плавучая морская база может быть выполнена с возможностью содержания туннеля либо в мокром состоянии, либо в сухом состоянии, пока указанная плавучая морская база плавает в массе воды.
В вариантах осуществления способа плавучая морская база может иметь второе отверстие туннеля в плавучем корпусе к наружной поверхности плавучего корпуса для туннеля.
В вариантах осуществления способа плавучая морская база может иметь первую и вторую ветви туннеля, при этом каждая ветвь может проникать через плавучий корпус.
В вариантах осуществления способа плавучая морская база может иметь крестообразную форму туннеля, создавая в плавучем корпусе множество отверстий туннеля.
В вариантах осуществления способа плавучая морская база может иметь: главную палубу, выполненную с возможностью нести на себе надпалубные сооружения; и указанные надпалубные сооружения могут содержать по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, состоящей из: причального сооружения, жилых блоков, по меньшей мере одного вертодрома, по меньшей мере одного крана, диспетчерской вышки и по меньшей мере одного авиационного ангара.
В вариантах осуществления способа плавучая морская база может иметь: необязательные перегородки для уменьшения волн внутри туннеля.
В вариантах осуществления способа плавучая морская база может иметь:шахту, выполненную с возможностью входить в соприкосновение с туннелем, при этом шахта выполнена с возможностью открываться через соответствующий киль.
В вариантах осуществления способа плавучая морская база может иметь по меньшей мере одно туннельное ограждение, расположенное внутри туннеля для уменьшения действия волн и обеспечения наведения плавучего средства по клиренсу и за пределы отверстия туннеля, обеспечивая самонаведение плавучего средства в туннель.
В вариантах осуществления способа плавучая морская база может иметь самонаводимую проникающую стыковочную форму для туннеля.
В вариантах осуществления способа плавучая морская база может иметь трап для прохождения между конструкцией и соседней конструкцией.
В вариантах осуществления способа плавучая морская база может иметь плавучий корпус с низким центром тяжести, обеспечивающим конструкции присущую устойчивость.
В вариантах осуществления способа плавучая морская база может иметь по меньшей мере одну реброобразную выступающую часть, прикрепленную к нижней части и к наружной части внешней стороны плавучего корпуса.
В вариантах осуществления способа плавучая морская база может иметь нижнюю сужающуюся поверхность на входе туннеля, обеспечивающую «эффект пляжа», чтобы поглощать большую часть энергии поверхностной волны.
В вариантах осуществления способа плавучая морская база может иметь пол туннеля, причем плавучая морская база выполнена с возможностью осушения туннеля для того, чтобы создавать обстановку сухого дока внутри плавучего корпуса.
В вариантах осуществления способа плавучая морская база имеет в плавучем корпусе прямые, изогнутые или сужающиеся секции, образующие туннель.
В вариантах осуществления способа плавучая морская база может иметь множество движителей и множество цепных якорных оттяжек либо для динамического прикрепления плавучей морской базы к морскому дну, либо для обеспечения динамического позиционировании, находясь в сообщении с системой глобального позиционирования.
В вариантах осуществления способа плавучая морская база может быть выполнена с возможностью плавать в массе воды, а также с возможностью приема балласта и посадки на морское дно. По существу, это конкретное плавучая морская база может быть выполнена с возможностью плавания на двух разных уровнях, а также посадки на морское дно для разных рабочих и транзитных вариантов применения.
Несмотря на то, что эти варианты осуществления были описаны с акцентом на варианты осуществления, должно быть понятно, что в пределах объема правовых притязаний приложенной формулы изобретения, варианты осуществления могут быть реализованы на практике иначе, чем конкретно описано в данном документе.
Реферат
Изобретение относится к области судостроения, в частности к морским плавучим конструкциям, применяемым для содействия морским работам по добыче нефти и газа. Предложен способ использования плавучей морской базы для обеспечения защищенной зоны с использованием туннеля для безопасного и легкого спуска или стыковки плавучего средства и погрузки или выгрузки персонала. Способ может применяться для перемещения оборудования между плавучим средством и плавучей морской базой, используя внутреннюю швартовую сторону туннеля. Плавучая морская база может иметь плавучий корпус, киль, главную палубу и по меньшей мере две соединенные секции между килем и главной палубой. Связанные секции могут продолжаться от главной палубы вниз в сторону киля и могут иметь верхнюю цилиндрическую секцию, переходную секцию и нижнюю цилиндрическую секцию. Способ использует туннель на рабочей глубине с отверстием туннеля к наружной поверхности плавучего корпуса для приема плавучего средства. Технический результат заключается в улучшении эксплуатационных характеристик плавучей морской базы. 19 з.п. ф-лы, 11 ил.
