Способ создания ледового гидротехнического сооружения

СОЮЗ СОВЕТСНИХсациРМЕНаРЕСПУб ЛИК д) Е 02 В 17/00 ГОСУцМфОТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СОСРПО ДВЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТйиййй В 46 Г. МясковскийИирэоев 3849993,ублик. 1974етельство ССС(54)(57) 1. СПОСОБ ГИДРОТЕХНИЧЕСКОГО С имущественно искусс го острова для буреОЗДАНИЯ ЛЕДОВОГ ООРУЖЕНИЯ, превенного ледовоия морских нефт(56) 1. Патент СИ 1 А Укл, Е 02 В 17/00, оп2. Авторское свидпо. заявке В 3309640/кл. Е 02 В 17/00, 19 газовых скважин, заключающийся в послойном намораживании ледяного моно- лита путем периодического полива его морской водой с удалением рассола, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения производства работ нри одновременном повыжениЫ прочности монолита, в струю распьцпфваемой морской воды вводят твердые механические включения с удельным весом большим, чем удельный вес воды;2. Способ по н. 1, отличающ и й с я тем, что укаэанные включе"., ния вводят охлажденными до температуры более низкой, чем температура замерзания воды.112928 А2 20 Изобретение относится к гидротех-ническим сооружениям, в частностиледовым островам для бурения морскихнефтегазовых скважин, и может бытьиспользовано в гидротехническом 5строительстве, нефтяной и газовойпромышленности, а также в другихобластях, где необходимо созданиеледяных монолитов, намораживаемыхпреимущественно из морской воды. 1 ОИзвестен способ создания гидротехнического сооружения, в частностиледового искусственного острова, включающий послойное намораживание ледяного монолита путем полива морской 15водой и удаление рассола, образующегося при вымерзании пресной составляющей морской воды1 3.Недостаток способа заключается втом, чтоудаление рассола из пространства между слоями представляетопределенные трудности: самопроизвольное истечение рассола увеличиваетсроки намораживания сооружения, принудительное удаление рассола усложняет оборудование и увеличивает стоимость работ.Известен также способ создания ледового гидротехнического сооружения,преимущественно искусственного ледового острова для бурения нефтегазозовых скважин, заключающийся в послойном намораживании ледяного монолита путем периодического поливаего морской водой с удалением рассола 2 ,Недостаток способа заключаетсяв том, что миграция рассола в телемонолита происхОдит медленно с образованием пронизывающих весь моно-.40лит каналов, ослабляющих прочностьмонолита. Принудительное удалениерассола требует определенных затратна оборудование и усложняет рабо- .ты по намораживанию.Цель изобретения - упрощение про 45изводства работ при одновременномповышении прочности монолита.Указанная цель достигается тем,что согласно способу создания ледового гидротехнического сооружения вструю распыливаемой морской водывводят твердые механические включения с удельным весом большим, чемудельный вес воды.Кроме того, указанные включениявводят охлажденными до температурыболее низкой, чем температура замер-зания воды. Способ осуществляется следующим образом.В ледовом поле вырезают участок ледового покрытия, на поверхности которого начинают намораживание. Для этого на поверхность подают морскую воду распылением, Одновременно в струю распыливаемой воды вводят охлажденный до температуры окружающего воздуха песок или грунтОсновная масса морской воды имеет температуру от О до 2 С в зимних усоловиях северных морей. Вылетая из распыливающего устройства, частицы воды на лету замерзают и падают на лед в виде крупы или мелких льдинок. Поскольку охлаждение вылетающих из распыливающего устройства частиц воды начинается снаружи, обледенению подвергается наружная часть капли. Так как замерзает только пресная составляющая капли, льдинка получается трехслойной: частица рассола, затем слой льда и незамерзшая частица рассола, обволакивающая ледяной шарик. Внутренняя часть рассола остается в шарике, а внешняя стекает с него при падении шарика на поверхность. Поскольку удельный вес рассола больше, чем осредненный удельный вес шарика, рассол стекает с шарика и уходит вниз, а шарик располагается на поверхности. Таким образом, при обычном намораживании рассол оказывается между ледяными частицами и внутри них, Его принудительное удаление требует больших затрат (например, прокатывание наморо.женных слоев при помощи специальных-" гравитационных катков) и наличия специального оборудования. Введение охлажденного песка в распыливаемую струю морской воды приводит к тому, что большое количество водных капель схватывает" на лету переохлажденную (по сравнению с температурой вылетающей капли)твердую частицу, имеющую удельныйвес больше, чем у них. Эта частицаслужит центром кристаллизации пресной составляющей, и вокруг нее образуется ледяной нарост. Так как удельная теплоемкость твердой частицы больше, чем у воздуха, основнаячасть пресной составляющей образовывается зокруг нее, а снаружи образуется очень тонкая ледовая оболочка, лопающаяся при падении капли, в результате чего рассол почти весь ока1129 Составитель Р .БесчастноваРедактор Л .Веселовская Техред Ж.Кастелевич Корректор И.Иуска Заказ 9312/22 Тираж 643ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. Подпис ное 4/5 Филиал ППП"Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3зывается снаружи ледяного шарика и стекает с него, Внутри шарика практически нет рассола и он получается гораздо более прочным, чем в случае обычного (беспесочного) намораживания. Наличие в этом шарике песчаной части-цы увеличивает его удельный вес (становится больше,чем у рассола),поэтому упавшие на поверхность монолита шарики погружаются в него, а рассол 1 О остается сверху, благодаря чему улучшается его отвод как естественным, так и принудительным путем.Кроме того, повышается общий вес монолита, благодаря чему он прочнее садится на дно и имеет более прочную (с участием гравитационной составляю 284 4щей) связь с ним, а также увеличивается удельная осредненная теплоемкость материала монолита, благодаряф Рчем он успевает за зимний период набрать больший хладозапас и макет лучше противостоять в летнее время растапливающим остров течениям.Таким образом, в результате создания гидротехнического сооружения предлагаемым способом упрощается отвод рассола, увеличивается скорость намораживания и, следовательно, сокращаются сроки создания ледового гидротехнического сооружения, улучшается связь монолита с дном моря, увеличивается хладозапас, а также срок службы сооружения.