Способ установки глубоководного нефтехранилища

ОЮЗ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 100 П 9 88/76 // В 63 В 35/23/ОО; В 63 С 9/18 М 50,В 65 Е 02ТЕТ СССРИ ОЧНРЫТИ 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕН АНИЕ ИЗОБРЕТ ЕТЕЛЬСТВУ АВТОР(71) Институт проблем машАНУкраинской ССР(54) (57) .СПОСОБ УСТАНОВКИ ГЛУБОКОВОДНОГО НЕФТЕХРАНИЛИЩА, включающий,заполнение его объема наполнителем, погружение в месте установки и стабилизацию его положения на дне акватории, о т л и ч а ю . - щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности установки нефтехранилища путем уменьшения отрицательной плавучести в процессе погружения, в качестве наполнителя используют гидрореагирующее вещество, образующее при контактировании с водой водород.2. Способ по п. 1, о т л и ч а - ю щ и и с я тем, что в качестве . гидрореагирующего вещества исполь- зуют магний, алюминий, кремний или их смесь с добавками щелочных метал- лов или их соединений3. Способ по пп 1 и 2, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что после установки нефтехранилища производят отбор водорода из него в баллоны.Изобретение относится к способам установки морских устройств на дно моря, а именно к способам установки подводных нефтехранилищ.Известно спасательное устройство, содержащее один или два надувных кармана, сообщенных с газообразующей камерой, в которой находятся реакционноспособные соединения, образующие при контактировании с водой гаэ для карманон 11.Известен способ установки на дно моря крупнотоннажного полого резервуара, заключающийся в уменьшении отрицательной плавучести резервуара путем заполнения его объема газом, 15 получаемым н результате испарения сжиженного газа, размещенного внутри резервуара 1 2 и 3.При таком способе уотанонки резервуар, как правило выполнен гецретич ным, имеющим мощную теплоизоляциюили сосуд Дюара), что увеличивает массу самого резервуара, а следовательно, отрицательную его плавучесть и уменьшает полезный его объем, Соз 1дание протинодавления н объеме ре-зервуара в процессе его погружения посредством испарения сжиженного газа требует сложной системы наблюдения за наружным давлением, что сни жает надежность процесса спуска резервуара и может приводить к его разрушению либо в процессе погружения, либо при достижении им дна водоема.Известен также способ уменьшения З 5 отрицательной. плавучести погружаемых нефтехранилищ путем заполнения их объема наполнителем, погружения н месте установки и стабилизации его положения на дне, акватории. Установку нефтехранилища на дно моря осуществляют при помощи барж и нефтеналивно- го судна, Транспортировку нефтехранилища к месту погружения произнодят на плаву эа счет придания ему положительной плавучести заполнением 45 объема нефтехранилища воздухом. Для придания нефтехранилища отрицательной планучести в месте его погружения из него стравливают воздух. Уменьшение отрицательной плавучести нефтехрани лища при спуске осуществляют заполнением его объема нефтью из нефтеналивного судна. Нефтехранилище автономно опускается, на дно, Скорость его, погружения регулируют путем добав ления или. удаления из него нефти 4,Недостатком способа является невозможность получения достаточно малой отрицательной плавучести и, сле довательно, минимально возможной скорости погружений нефтехранилища вслед ,ствие малой разницы в плотностях воды и заполняемой жидкостинефти, бензина, керосина), что может привести к разрушению нефтехранилищапри достижении дна.Цель изобретения - повышение надежности устанонки глубоководногонефтехранилища путем уменьшения отри.цательной плавучести в процессе погружения.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу установкиглубоководного нефтехранилища, включающему заполнение его объема наполнителем, погружение в месте установки и стабилизацию его положения надне акватории, в качестве наполнителя используют гидрореагирующее вещество, образующее при контактировании с водой водород,В качестве гидрореагирующего вещества используют магнийалюминий,кремний или их смесь с добавками .щелочных металлов или их соединений,После установки нефтехранилищапроизводят отбор водорода из негов баллоны.На чертеже изображена схема реализации способа установки на дно глубоководного нефтехранилища.Система, реализующая предлагаемый способ, состоит из судна 1 обес печения и собственно нефтехранилища 2, сообщающегося в нижней своей .части с окружающей средой через открытое днище, имеющее секторные опо-ры, позволяющие в стабилизированном на дне водоема положении иметь доступ забортной воды через днище н объеме резервуара, а также постоянно открытые в окружающую среду шпигаты, расположенные вблизи днища. Внутри нефтехранилища 2 размещен заряд 3 гидро- реагирующего вещества, представляющего собой магний, алюминий или кремний или их смесь с добавками щелочных металлов или их соединений. Высота расположения заряда 3 регулируется механизмом 4, представляющим собой дистанционно управляемое грузо- подъемное устройство, снязанное с системой 5 управления плавучестью, расположенной на судне 1 обеспечения. Верхняя часть нефтехранилища соединена посредством шланга б и вентиля 7 с баллонами 8, установленными на судне 1 обеспечения, Положительная плавучесть нефтехранилища 2 при этом обеспечивается за счет наддува объема нефтехранилища водородом, генерируемым при реакции с водой гидрореагирующим веществом, Для этого гидрореагирующее вещество при помощи механизма 4 опускают на такую высоту в нефтехранилище 2, что вес воды, вытесненной генерируемым водородом, превышает вес самого нефтехранилища, включая вес заряда. Для установки нефтехранилища 2 на дно системой управления плавучестьюЗаказ 2382/3 Тираж 947 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 приводят в действие механизм 4, расположенный внутри нефтехранилища 2,который поднимает заряд 3 гидрореагирующего вещества на заданную высоту, определяемую требуемой отрицательной плавучестью. Открытием вентиля 7 стравливают в баллоны 8, давление в которых равно атмосферному, часть водорода из нефтехранилища 2, При этом забортная вода, поступаюцая в нефтехранилище 2 через 10 нижнюю его часть, вытесняя водород, заполняет объем нефтехранилища 2, уменьшая тем самым его плавучесть. При достижении отрицательной плавучести нефтехранилища 2 отбор .водо рода в баллоны 8 прекращают, перекрывая вентиль 7Нефтехранилище 2 начинает автономно погружаться.С увеличением глубины водород ,внутри нефтехранилища 2 сжимается, и уровень забортной воды поднимается вплоть до уровня расположения заряда 3, Контакт поверхности воды с зарядом 3 приводит к тому, что выделяющийся в результате реакции заряда 3 и воды водород старается оттеснить воду от поверхности заряда 3 и прекратить реакцию. С увеличением глубины забортная вода вновь сжимает находящийся над ней водород, подходя тем самым опять к заряду. Процесс выделения водорода повторяется. Нерастворимые продукты реакции под действием собственного веса удаляют- ся из нефтехранилища 2 через сбрасывающее отверстие в его днице.35Таким образом, в течение всего . времени погружения газовый объем в нефтехранилище 2 остается практически неизменным и ограничен нижним торцом заряда 3, отрицательная пла вучесть, таким образом, остается так-. же постоянной и может регулироваться механизмом 4 с. судна 1 обеспечения путем регулирования высоты расположения заряда 3. 45В процессе погружения количество заряда 3 уменьшается, а поэтому уменьшается, суммарный вес нефтехранилища 2 совместно с зарядом 3,что при поддерживаемом постоянномгазовом объеме в нефтехранилище 2приводит к уменьшению отрицательнойплавучести нефтехранилища 2 с увеличением глубины погружения,После установки нефтехранилища 2на дно моря открывают вентиль 7, Приэтом водород, сжатый до гидростатического давления на данной глубинепогружения, под давлением из нефтехранилища 2 поступает в баллоны 8.Суммарный объем баллонов 8 долженравняться газовому объему нефтехранилища 2, В этом случае весь водородиз нефтехранилица 2 будет собран вбаллонах 8 при давлении, равном гидростатическому давлению на глубинепогружения нефтехранилища. Например,если установка нефтехранилища осуществляется на глубину 1000 м, водо"род, собранный из нефтехранилица вбаллоны, находится в них под давлением около 10,0 МПа.Стабилизацию нефтехранилища надне водоема осуществляют либо засчет его собственного веса, либо,если этого не позволяет рельеф водоема, посредством забивки анкерных свай.Использование предлагаемого способа установки на дно глубоководного нефтехранилища позволяет свестипрактически к нулю отрицательнуюплавучесть нефтехранилища при погружении и тем самым проводить погружение с минимально возможной скоростью, что предотвращает разрушение его при достижении дна, выполнить легким корпус нефтехранилища,сосредоточив почти всю массу нефтехранилища в его днище, что в своюочередь позволяет увеличить устойчивость нефтехранилища ориентировочно на 50-60% и уменьшить расходы на изготовление нефтехранилищаориентировочно на 15-20, попутнополучить сжатый до гидростатического давления на глубине установки