Результат интеллектуальной деятельности: Система экстренной эвакуации персонала морских платформ в ледовых условиях

Изобретение относится к средствам экстренной эвакуации (ЭЭ) в ледовых условиях персонала морских платформ (МП).

В настоящее время средства ЭЭ в ледовых условиях персонала МП ориентированы для использования их в основном на водную поверхность. Технические средства для этого комплектуются из числа спасательных шлюпок, спасательных надувных плотов, эвакуационных мостов с рукавами спуска и вертолетов.

В условиях Арктики (наличие ледовых полей, отдельных льдов, низких температур, ветров, полярной ночи, торосистого барьера поверхности у основания МП и т.п.факторов), когда удаленность обеспечивающих пунктов не позволяет силам и средствам аварийно-спасательных формирований оперативно прибыть на МП ввиду скоротечности аварии, такие средства, как правило, малоэффективны и бесполезны. Вместе с тем, статистика аварий на море и в том числе в Арктике свидетельствует о том, что персонал и члены экипажа кораблей судов и морских сооружений гибнут, как правило, до прибытия спасателей.

Спуск персонала МП посредством рукавов на торосистый лед и дальнейшие действия на поверхности льда в гидротермокостюмах без соответствующего аварийно-спасательного обеспечения совершенно бессмысленны.

По существу коллективных средств спасания для таких условий на МП не предусмотрено.

В соответствии с руководящими документами об аварийно-спасательном обеспечении на море объектов разведки добычи и морской транспортировки углеводородов ПАО «Газпром» (Утверждены Членом Правления, начальником Департамента по добыче газа, газового конденсата, нефти ОАО «Газпром» 25 декабря 2007 г. в рамках «Концепции аварийно-спасательного обеспечения на море объектов разведки, добычи и морской транспортировки углеводородов ОАО «Газпром»»), предусмотрено постоянное дежурство вблизи МП аварийно-спасательного судна. Вместе с тем, наличие дежурного судна вблизи МП также не всегда может гарантировать эвакуацию персонала МП на судно из-за невозможности сближения судна с МП по причине наличия больших по размерам паковых льдов или торосистых барьеров. Использование же вертолетов для эвакуации персонала с МП при наличии сильных ветров недопустимо. Эвакуация персонала в спасательных шлюпках на чистую воду методом вываливания их за борт при сильном ветре относится к категории сложных и небезопасных. Следует отметить, что перемещение спасательной шлюпки среди битого льда сплоченностью более 5-7 баллов невозможна ввиду большого гидродинамического сопротивления (Сазонов Н.Е. Спасательные средства для ледовых условий. Состояние вопроса и пути решения. Журнал «Арктика: экономика и экология». - №4(12). - 2013, с. 32-39 [1]).

Вероятность проведения безопасной (и надежной) эвакуации персонала в спасательных шлюпках, как показала морская практика незначительна из-за их раскачивания под воздействием ветра и последующих ударов о МП обрывов тросов падения с большой высоты. Эвакуация может быть затруднена даже при умеренном ветре. В штормовых условиях успешность эвакуации составляет в среднем 16% в штиль - не более 70%, что подтверждается выводами, сделанными на основании анализа аварий, имевших место на платформах «Alexandr Kielland», «Ocean Ranger» и МСП-10 (Р.Н. Караев. Оценка аварийности морских нефтегазовых сооружений, - журн. Морской вестник №3(59) - 2016. - с. 85-90 [2]). Проведение операции ЭЭ и спасания персонала имеет ограничения при пожаре на платформе с высокой температурой, задымленностью, выходе из строя источников энергоснабжения. В условиях Арктики полярная ночь значительно усложняет борьбу за живучесть МП выживаемость и возможность ЭЭ на лед.

Комплектация МП коллективными традиционными средствами спасания, разработанными в прошлых веках, не решает задачу ЭЭ персонала на лед в условиях Арктики. В качестве прототипа проанализированы коллективные спасательные средства МП «Приразломная», которые не пригодны для их применения в ледовых условий. Частичное решение этой задачи предложено в материалах заявки на изобретение АО «ГНИНГИ» «Канатный комплекс для эвакуации людей с морского объекта на судно аварийно-спасательного обеспечения» (заявка RU №2017113802 А от 20.04.2017 г. [3]). Техническим результатом данного технического решения является повышение безопасности при эвакуации людей с морского объекта на судно аварийно-спасательного дежурства (АСД).

При этом канатный комплекс для эвакуации людей с морского объекта на судно аварийно-спасательного обеспечения, содержит грузонесущий канат и тяговый трос, коренные концы которых заведены на лебедки судна, причем свободный конец грузонесущего каната жестко закрепляется на объекте, а свободный конец тягового троса пропущен через лебедку (шпиль), в котором судовая лебедка грузонесущего каната дополнительно снабжена вьюшкой, свободные концы каната и троса последовательно соединены с проводниками для доставки их на объект, комплекс снабжен квадрокоптером, несущим вытяжной шнур, соединяемый со свободными концами проводников, тяговый трос формируется в виде замкнутой петли, заводимой на лебедку объекта и последовательно на судовую накопительную приводную вьюшку с лебедкой, управляемой совместно с лебедкой грузонесущего каната блоком синхронизации, а для эвакуации людей в состав комплекса включены комплекты индивидуальных страховочных подвесных снаряжений с закрепляемыми для транспортировки людей по грузонесущему канату каретками и тормозными зажимами для тягового троса.

Комплекс также снабжен линеметом, несущим вытяжной шнур, соединяемый со свободными концами проводников, тяговый трос формируется в виде замкнутой петли, заводимой на лебедку объекта и последовательно на судовую накопительную приводную вьюшку с лебедкой, управляемой совместно с лебедкой грузонесущего каната блоком синхронизации, а для эвакуации людей в состав комплекса включены комплекты индивидуальных страховочных подвесных снаряжений с закрепляемыми для транспортировки людей по грузонесущему канату каретками и тормозными зажимами для тягового троса.

Недостатком известного устройства [3] является то, что оно содержит большое количество механических элементов, что существенно снижает надежность работы данного устройства при низких температурах.

В качестве прототипа выбрана спасательная система МП «Приразломная», в которой размещены 4 спасательные шлюпки общей вместимостью 246 человек, предназначенные для плавания по открытой воде (интернет-источник

https://docviewer.yandex.ru/view/58042574/?*-XQD4Q62U41Q58yaCOSXx8tMLCWp7InVyb CI6Imh0dHA6Ly9zaGVsZiluZWZ0LmdhenByb20ucnUvZC9ibG9ja29udGhlbWFpbnBhZ2Uv MDQvNC9wcmV6ZW50YXRz [4]).

Недостатком известной спасательной системы [4] является ограниченные возможности выполнения спасательной операции из-за наличия в ее составе не достаточно надежных средств при эвакуации персонала аварийной МП на лед и быстрого отхода на безопасное расстояние.

Задачей настоящего изобретения является повышение надежности при эвакуации персонала аварийной МП на лед и быстрый отход на безопасное расстояние.

Поставленная задача достигается формированием системы, состоящей из спасательного модуля МП и постоянной канатной (кабель-тросовой) связи с дежурным аварийно-спасательным судном.

При этом в системе экстренной эвакуации персонала морских платформ в ледовых условиях, содержащей коллективные спасательные средства (эвакуационные мосты с рукавами для спуска персонала на лед и водную поверхность, надувные спасательные плоты и спасательные шлюпки для спуска на водную поверхность), дежурное судно аварийно-спасательного обеспечения, в отличие от прототипа [4], на нижней палубе морской платформы дополнительно размещены разворачивающиеся в направлении вдоль борта и перпендикулярно к нему грузовые стрелы, образуя в рабочем положении слип, а участок палубы между стрелами выполнен в виде откидывающейся площадки, на которой в исходном состоянии посредством замков закреплен спасательный модуль с плоским днищем, концевые участки которого посредством глаголь-гаков соединены с грузовыми каретками стрел и тросами палубных лебедок, причем в носовой оконечности модуля дополнительно закреплен глаголь-гак, постоянно соединенный с ходовым концом буксирного троса дежурного судна аварийно-спасательного обеспечения.

В дополнение к существующему на МП комплексу коллективных средств спасания, на платформе размещен спасательный модуль (СМ). Определение термина «модуль» отсутствует в Международном кодексе спасательных средств (Кодекс ЛСА) (Международный Кодекс по спасательным средствам (Кодекс ЛСА) Резолюция MSC.48(66) от 04.06.1996 г. с. 30-33). Но практически многие требования Кодекса должны быть отнесены к СМ при его создании как к полностью закрытой спасательной шлюпке.

Спуск СМ на лед, в отличие от прототипа осуществлен по слипу, направляющие которого выполнены в виде двух грузовых стрел. В качестве грузовых стрел могут быть использованы рельсы. Стрелы разворачиваются в нерабочем состоянии вдоль борта. В рабочем состоянии стрелы занимают положение в направлении перпендикулярном к борту. Спасательный модуль размещается на площадке нижней палубы МП несколько выше стрел. Разворот стрел осуществляют палубные лебедки со штатными механизмами разворота. Узел крепления стрелы на механизме разворота обеспечивает ей опускание под собственным весом. По стрелам за счет тросов палубных лебедок перемещаются каретки. Перемещение каретки обеспечивает наклон стрелы на нужный угол к поверхности льда (или воды). Носовые и кормовые глаголь-гаки прочного корпуса СМ закреплены посредством фалиня с кареткой к тросам палубных лебедок. Кроме того, на СМ закреплен в носовой части буксирный глаголь-гак, в который постоянно заведен буксирный кабель-трос дежурного аварийно-спасательного судна.

Чтобы продемонстрировать отличительные особенности заявленного технического решения в качестве примера, не имеющего какого- либо ограничительного характера, описан предпочтительный вариант его реализации на МП.

На фиг. 1, 2, 3 показана система ЭЭ в ледовых условиях персонала МП, где позициями обозначены: морская платформа (МП) 1, грузовая стрела (слип) 2, откидывающая площадка 3 палубы, спасательный модуль (СМ) 4, замки крепления 5 СМ на площадке, кормовой глаголь-гак 6, носовой глаголь-гак 7, каретки 8, палубные лебедки 9, троса 10 палубных лебедок, носовой буксирный глаголь-гак 11, буксирный трос 12, дежурное судно 13 аварийно-спасательного обеспечения (АСО), подстилающая поверхность 14.

На нижней палубе МП 1 размещены две грузовые стрелы 2 с возможностью разворота вдоль борта и перпендикулярно к нему. Стрелы могут быть выполнены в виде рельс, по которым перемещаются каретки 8. Каретки 8 соединены посредством тросов 10 палубных лебедок 9. Крепление коренных концов стрел 2 на лебедке 9 осуществлено на шарнирах, что обеспечивает им наклон вертикальной плоскости. Такое крепление обеспечивает стреле 2 наклон за счет перемещения каретки 8 по стреле, регулируется длиной и натяжением лебедки 9. Спасательный модуль 4 размещается в исходном положении на откидной площадке 3 и закреплен замками 5. В кормовой и носовой оконечностях СМ размещены рымы с глаголь-гаками 6,7. Гаки имеют устройства для их автоматической (или полуавтоматической) отдачи от кареток 8 и тросов 10. Буксирный трос 12 дежурного судна АСО 13 посредством буксирного глаголь-гака 11 с механизмом разобщения соединен со СМ. В исходном состоянии (фиг. 1) стрелы 2 развернуты вдоль палубы МП 1 несколько ниже откидной площадки 3. Каретки 8 посредством тросов палубных лебедок 10 находятся в крайнем положении (на палубе).

Для спуска СМ 4 на поверхность воды (льда) стрелы 2 разворачиваются в положение перпендикулярное борту МП. При этом СМ находится несколько выше кареток 8. Оконечные глаголь-гаки 6,7 СМ посредством фалиня соединяются с каретками 8 и тросами лебедок 10 (фиг. 2). Замки 5 крепления СМ размыкают и площадка палубы опускается вниз. Закрепленный посредством фалиней на каретке 8 СМ под собственным весом и движением посредством палубных лебедок 9 кареткой 8 перемещается вниз, опуская грузовые стрелы 2. Высота стрелы 2 над поверхностью льда регулируется натяжением торосов палубных лебедок 10.

Висящий на фалинях и тросах лебедки (в качестве страхующего элемента) СМ опускается на поверхность. Фалини автоматически разобщаются посредством глаголь-гаков 6, 7 от корпуса СМ 4 и от тросов лебедок 10. Спасательный модуль 4 находится на поверхности как спасательное средство у борта МП. Подъем стрел 2 с кареткой 8 на горизонтальный уровень происходит в обратной последовательности, после чего стрелы 2 заваливаются вдоль борта, а площадку возвращают в исходное положение. Спасательный модуль 4, находящийся перед спуском на поверхность льда (воды), посредством носового буксирного глаголь-гака 11, постоянно соединен с буксирным тросом 12 дежурного судна АСО 13 (фиг. 3), при помощи которого СМ буксируется к судну АСО.

Использование СМ как дополнительного средства ЭЭ на лед придает ему функции как альтернативного спасательного средства ЭЭ. Компоновка внутреннего объема СМ по принципу размещения пассажиров в самолетах типа «Боинг-707-200» (США), где в салоне находится 230 человек (габариты 20,8×3,5×2,1 м) обеспечивает практически полную замену 4-х шлюпок на 1 модуль.

В случае пожара персоналу МП отпущено 120 минут для ЭЭ (согласно требований по огнестойкости временных убежищ МП). В такой эмоционально-стрессовой ситуации более предпочтительным является сбор персонала на одном участке МП с дальнейшим использованием прямой эвакуации посредством СМ готового к экстренному спуску и постоянно соединенного тросом с дежурным судном АСО.

Конструкция корпуса СМ имеет плоское днище. Опыт прохождения людей по ледовым полям Арктики показал, что плоскодонное средство - «волокуша» является оптимальным для перемещения даже по торосам грузов. Судовая лебедка свободно протаскивает груз весом 25-26 тонн по ледовой поверхности с выходом на отдельные льдины для приема на борт судна АСО спасенного персонала. Использование для этого кабель -троса позволит подавать электроэнергию на СМ.

Положительный эффект предлагаемого изобретения заключается в том, что обеспечивается гарантированное сохранение жизни персонала и экипажа МП путем спуска коллективного спасательного средства на поверхность и оперативной его доставки к дежурному судну аварийно-спасательного обеспечения независимо от погоды и размеров ледяных торосов. При этом управление наклоном грузовой стрелы над поверхностью совмещено с перемещением одновременно СМ и каретки, наличие постоянной канатной (тросовой) связи СМ и дежурного судна АСО гарантирует после спуска надежное перемещение (волочение) СМ по льду посредством судовой буксирной лебедки. Также обеспечивается сокращение количества коллективных спасательных средств на МП, заблаговременное постоянное размещение СМ у борта МП и ЭЭ на него персонала в индивидуальных средствах для спуска по фалу (спасательным рукавам) резко сокращает время ЭЭ.

Источники информации.

1. Сазонов Н.Е. «Спасательные параметры средств в ледовых условиях. Состояние вопроса и пути решения. Журнал «Арктика: экономика и экология». - №4(12). - 2013, с. 32-39.

2. Р.Н. Караев. Оценка аварийности морских нефтегазовых сооружений, - журн. Морской вестник №3(59) - 2016. - С. 85-90.

3.Заявка RU №2017113802 А от 20.04.2017 г.

4. Интернет-источник:

https://docviewer.yandex.ru/view/58042574/?*-XQD4Q62U41Q58yaCOSXx8tMLCWp7InVyb CI6Imh0dHA6Ly9zaGVsZiluZWZ0LmdhenByb20ucnUvZC9ibG9ja29udGhlbWFpbnBhZ2Uv MDQvNC9wcmV6ZW50YXRz.