RU166029U1

RU166029U1 - PROTECTIVE DEVICE FOR FLEXIBLE RISING PIPELINE

Info

Publication number: RU166029U1
Application number: RU2016108465/03U
Authority: RU
Inventors: Александр Исаакович Фрумен; Евгений Евгеньевич Торопов; Михаил Викторович Кириллов; Олег Александрович Мохов; Андрей Владимирович Гуменюк; Кирилл Вадимович Плотников
Priority date: 2016-03-09
Filing date: 2016-03-09
Publication date: 2016-11-10

Abstract

Защитное устройство для гибкого восходящего трубопровода, подвешенного между погружным буем и опорным основанием на дне с помощью тросов, отличающееся тем, что устройство образовано множеством отдельных тросовых элементов, последовательно соединенных между собой через равномерно расположенные по высоте гибкого трубопровода шайбы плавучести.A protective device for a flexible ascending pipeline suspended between a submersible buoy and a support base at the bottom using ropes, characterized in that the device is formed by a plurality of separate cable elements connected in series through buoyancy washers uniformly arranged along the height of the flexible conduit.

Description

Полезная модель относится к системам с гибким восходящим трубопроводом, предназначенным для работы в глубоких водах, обеспечивающим беспричальную загрузку-выгрузку углеводородного сырья на транспортные суда, в частности, к устройствам защиты трубопровода от механических воздействий, а именно от тралов добывающих судов промыслового флота.The utility model relates to systems with a flexible ascending pipeline designed for operation in deep waters, providing unrestricted loading and unloading of hydrocarbon raw materials on transport vessels, in particular, to devices for protecting the pipeline from mechanical stress, namely from trawls of production vessels of the fishing fleet.

Известно защитное устройство, относящиеся к системе загрузки, предназначенной для транспортировки углеводородов с установки, расположенной на морском дне, на судно - патент РФ №2328403. Защитное устройство закрывает по меньшей мере только верхнюю часть восходящего трубопровода.A protective device is known that relates to a loading system designed to transport hydrocarbons from a plant located on the seabed to a ship - RF patent No. 2238403. The protective device covers at least only the upper part of the ascending pipeline.

Известно защитное устройство для гибкого восходящего трубопровода - патент РФ №247405, принятое за прототип. Защитное устройство закреплено на турельном погружном буе и образовано отдельными полыми элементами в виде усеченных конусов, подвешенных друг к другу с помощью цепей или тросов. Устройство закрывает только верхнюю часть восходящего трубопровода для защиты от поверхностных источников воздействия волн и дрейфующего льда и предназначено для работы на глубинах до 50 метров.Known protective device for a flexible ascending pipeline - RF patent No. 247405, adopted as a prototype. The protective device is mounted on a turret submersible buoy and is formed by individual hollow elements in the form of truncated cones suspended from each other by means of chains or cables. The device covers only the upper part of the ascending pipeline to protect it from surface sources of wave and drifting ice and is designed to work at depths of up to 50 meters.

Предлагаемая полезная модель конструкции защитного устройства для восходящего трубопровода обеспечивает работу автоматизированного подводного терминала на глубинах от 150 до 500 метров с установкой погружного промежуточного буя.The proposed utility design model of the protective device for the ascending pipeline ensures the operation of an automated underwater terminal at depths from 150 to 500 meters with the installation of an intermediate submersible buoy.

Техническим результатом является создание защиты гибкого восходящего трубопровода по всей его высоте от тралов добывающих судов промыслового флота и других механических воздействий, а также создание дополнительной грузоподъемности погружного промежуточного буя.The technical result is the creation of protection of the flexible ascending pipeline along its entire height from trawls of the producing vessels of the fishing fleet and other mechanical influences, as well as the creation of additional carrying capacity of the submersible intermediate buoy.

Предлагаемое техническое решение защитного устройства для глубоководного гибкого восходящего трубопровода размещено между погружным буем и опорным основанием на дне и состоит из множества тросовых элементов последовательно соединенных друг с другом через равномерно расположенными между буем и основанием по высоте трубопровода шайбами плавучести, при этом тросовые элементы закреплены на шайбах равномерно по окружности.The proposed technical solution for the protective device for a deep-sea flexible ascending pipeline is located between the submersible buoy and the support base at the bottom and consists of a number of cable elements connected in series to each other through buoyancy washers uniformly located between the buoy and the base along the height of the pipeline, while the cable elements are mounted on the washers evenly around the circumference.

Защитное устройство представлено на:The protective device is presented on:

Фиг. 1 - конструкция защитного устройства;FIG. 1 - design of a protective device;

Фиг. 2 - вид сверху шайбы плавучести.FIG. 2 is a top view of the buoyancy washer.

Защитное устройство содержит опорное основание 1, гибкий шланг 2, погружной буй 3 с положительной плавучестью, тросовую систему 4, шайбы плавучести 5, вертлюг 6, перечисленные элементы устройства расположены между морским дном 7 и уровнем моря 8 (фиг 1). На шайбе плавучести (фиг. 1,2) выполнены рымы 9 для крепления тросовой системы, фланец 10 и болты 11 для крепления гибкого шланга.The protective device contains a support base 1, a flexible hose 2, a positive buoyancy submersible 3, a cable system 4, buoyancy washers 5, a swivel 6, the listed device elements are located between the seabed 7 and sea level 8 (Fig. 1). On the buoyancy washer (Fig. 1, 2), eyelets 9 are made for attaching a cable system, a flange 10 and bolts 11 for attaching a flexible hose.

На морском дне 7 установлено опорное основание 1, включающее манифольд (на фигуре не указан) и другое необходимое оборудование. Гибкий восходящий шланг 2 у основания связанный с манифольдом удерживается погружным буем 3, имеющим положительную плавучесть. Буй позиционируется над манифольдом основания при помощи системы тросов, состоящих из отдельных элементов (секций) 4, последовательное соединение которых осуществляется через крепления -рымы 9 равномерно закрепленных с двух сторон на шайбах плавучести 5. Шайбы плавучести также равномерно установлены на определенном расстоянии друг от друга вдоль линии гибкого шлага 2. Гибкий трубопровод закреплен в шайбах 5 с помощью фланца 10 и болтов для крепления 11. Для предотвращения перекручивания шланговой линии 2 при перекачки углеводородов в верхней части буя 3 устанавливается трубопроводный вертлюг 6.A support base 1 is installed on the seabed 7, including a manifold (not shown in the figure) and other necessary equipment. A flexible ascending hose 2 at the base connected with the manifold is held by a submersible buoy 3 having positive buoyancy. The buoy is positioned above the base manifold using a system of cables consisting of separate elements (sections) 4, the serial connection of which is via fastenings -holes 9 evenly fixed on both sides to the buoyancy washers 5. The buoyancy washers are also uniformly installed at a certain distance from each other along flexible hose lines 2. The flexible pipe is fixed in washers 5 by means of a flange 10 and bolts for fastening 11. To prevent the hose line 2 from being twisted when pumping hydrocarbons to the upper the second part 3 of the buoy is installed pipeline swivel 6.

Нагрузка на буй складывается из массы гибкого шланга, массы самого буя с прочной трубой внутри, массы вертлюга и другого навешанного на буй оборудования, а также массы тросов с шайбами. Плавучесть буя обеспечивается за счет использования полимерного пористого наполнителя, например, пенополистиролбетона. В обычных условиях плотность таких наполнителей составляет порядка 200 кг/м и выше. В подводных условиях в силу обжатия поглощения морской воды и др. факторов наполнителю необходима большая плотность - порядка 300 кг/м. Таким образом, в воде 1 м наполнителя обеспечивает плавучесть груза массой около 700 кг. Требуемый непроницаемый объем буя при максимальной глубине установки опорного основания составляет 92,3 м, что обеспечивает создание нейтральной плавучести.The load on the buoy consists of the mass of the flexible hose, the mass of the buoy itself with a sturdy pipe inside, the mass of the swivel and other equipment mounted on the buoy, as well as the mass of cables with washers. Buoy buoyancy is ensured through the use of a polymer porous filler, for example, polystyrene foam concrete. Under normal conditions, the density of such fillers is of the order of 200 kg / m and higher. Underwater conditions, due to compression of the absorption of sea water and other factors, the filler needs a higher density - about 300 kg / m. Thus, in water 1 m of the filler ensures buoyancy of the cargo weighing about 700 kg. The required impermeable buoy volume at a maximum depth of installation of the support base is 92.3 m, which ensures the creation of neutral buoyancy.

При работе на больших глубинах (до 500 м) необходимо вдоль линии гибкого шланга устанавливать дополнительно через каждые 75 метров шайбы плавучести, также обеспечивающие его защиту от механических повреждений. Грузоподъемность шайб составляет 14 т.и имеют объем 20 м каждая.When working at great depths (up to 500 m), it is necessary to install buoyancy washers every 75 meters along the flexible hose line, which also ensure its protection against mechanical damage. The load capacity of the washers is 14 tons and each has a volume of 20 m.

Шайба плавучести (фиг. 2) представляет собой цилиндрическую оболочку толщиной 5 мм, заполненную полистиролбетоном. Внутри ее по центру проходит труба аналогичная трубе промежуточного буя. К этой трубе снизу и сверху через фланцы крепятся участки гибкого восходящего шланга длиной 75 м. Шайба имеет, например, по 8 рымов сверху и снизу, которые соединяются между собой. К этим рымам крепятся элементы тросовой системы поддержки - защиты гибкого шланга. Таким образом каждая шайба создает дополнительную силу в 14 тонн каждые 75 м для компенсации веса тросов массой 1.05 т и веса участка гибкого шланга весом 12.5 т.The buoyancy plate (Fig. 2) is a 5 mm thick cylindrical shell filled with polystyrene concrete. A pipe similar to the intermediate buoy pipe runs in the center of it. Sections of a flexible ascending hose 75 m long are attached to this pipe from below and from above through flanges. The washer has, for example, 8 eyelets from above and below, which are connected to each other. To these eyebrows are attached elements of the cable support system - protection of the flexible hose. Thus, each washer creates an additional force of 14 tons every 75 m to compensate for the weight of cables with a weight of 1.05 tons and the weight of a portion of a flexible hose weighing 12.5 tons.

Наличие тросовых элементов в конструкции защитного устройства предотвращает механические воздействия на гибкий восходящий трубопровод на глубинах моря свыше 150 метров, кроме того, шайбы плавучести создают дополнительную грузоподъемность натяжения тросовой системы, которая составляет 15% от суммарной плавучести системы защиты (буй и все шайбы).The presence of cable elements in the design of the protective device prevents mechanical stress on the flexible ascending pipeline at depths of more than 150 meters; in addition, buoyancy washers create an additional load-carrying capacity of the cable system tension, which is 15% of the total buoyancy of the protection system (buoy and all washers).

Claims

A protective device for a flexible ascending pipeline suspended between a submersible buoy and a support base at the bottom using ropes, characterized in that the device is formed by a plurality of separate cable elements connected in series through buoyancy washers uniformly arranged along the height of the flexible conduit.