комплекс промысловой разработки месторождений природного газа абрамова в.а.

Формула изобретения

1. Комплекс промысловой разработки месторождений природного газа, включающий морскую платформу или морскую плавучую платформу и установленную на ней химико-технологическую систему (ХТС) агрегатов подготовки природного газа (ПГ), по меньшей мере одно транспортное судно-продуктовоз для вывоза жидкого продукта из ПГ потребителю, по меньшей мере одно дополнительное судно (ДС) преимущественно глубинного базирования с возможностью фиксации его на глубине в рабочем положении, пересечения им зеркала воды и/или ледового покрова, размещенную на борту ДС, по меньшей мере одну ХТС агрегатов получения жидкого продукта из ПГ, по меньшей мере одну газопроводную гибкую систему трубопроводов подачи сухого ПГ к ХТС агрегатов получения жидкого продукта из ПГ от ХТС агрегатов подготовки ПГ и систему подачи жидкого продукта в виде соединенных между собой гибких трубопроводов и герметичных вводов с цистернами на борту, по меньшей мере одного транспортного судна-продуктовоза, надводного или подводного, отличающийся тем, что ДС выполнено с удлиненным корпусом, образованным из соосно расположенных и соединенных жестко между собой оболочек и закрытым с концов носовой и кормовой частями, или системы, состоящей из аналогичных расположенных параллельно и соединенных жестко корпусов.

2. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что ДС представляет собой корпус подводной лодки (ПЛ), преимущественно серийной, с находящимся на борту после демонтажа устройств военного назначения или их части средствами производства, торпедными аппаратами и шахтами ракетных установок, помещениями и теплоносителем.

3. Комплекс по п.2, отличающийся тем, что корпус ПЛ выполнен в виде тримарана, образованного катамараном и опоясывающим катамаран жестко третьим внешним корпусом.

4. Комплекс по п.2, отличающийся тем, что по меньшей мере часть длины по меньшей мере одного трубопровода из трех - исходного, промежуточного или готового продукта установлена внутри по меньшей мере одного торпедного аппарата (ТА) и/или одной дейдвудной трубы (ДТ) корпусов ПЛ, снабжена уплотнительным фланцем с возможностью закрепления его на корпусе ПЛ, например, с наружной части ТА и/или ДТ.

5. Комплекс по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что он оснащен по меньшей мере одной атомной электрической, или газотурбоэлектрической, или турбодетандерной электрической со срабатыванием энергии перепада давлений ПГ на входе и выходе из турбодетандера установкой, установленной на ДС с возможностью подключения электроэнергетических потребителей комплекса, например платформы, ДС, дожимающей компрессорной станции (ДКС), хранилищ и других объектов.

6. Комплекс по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что ДС оснащено движительными комплексами.

7. Комплекс по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что ДС оснащено системой всплытия-погружения.

8. Комплекс по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что ДС оснащено горизонтальными и вертикальными рулями, приводными системами рулей и системами управления приводами рулей.

9. Комплекс по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что ДС оснащено системой жизнеобеспечения (опреснительной установкой, системами кондиционирования и регенерации воздуха и др.).

10. Комплекс по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что ДС оснащено противопожарной системой.

11. Комплекс по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что ДС оснащено рубкой со шлюзом.

12. Комплекс по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что ДС оснащено вертолетной площадкой и трапом к ней от рубки.

13. Комплекс по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что ДС оснащено системой навигационного обеспечения, например глобальной навигационной спутниковой системой.

14. Комплекс по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что ДС оснащено системой связи KB- и УКВ-диапазонов.

15. Комплекс по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что ДС оснащено автоматизированным навигационным комплексом.

16. Комплекс по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что ДС оснащено системами определения местоположения в подводном положении, например, относительно звуковых маяков, например системой гидролокации.

17. Комплекс по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что ДС оснащено автоматизированной системой управления технологическими процессами (АСУТП) и оборудованием установок получения продуктов из ПГ, расположенной на борту ДС и/или на берегу в Центре обработки информации, управления и контроля производства продуктов из ПГ.

18. Комплекс по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что ДС снабжено противопожарными перегородками, отделяющими зоны размещения потенциально взрывоопасного оборудования установок производства продуктов из ПГ.

19. Комплекс по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что ДС оснащено площадкой причаливания подводного транспортного средства (ПТС) с возможностью входа-выхода из ПТС во временное убежище жилого комплекса ДС посредством шлюзов и уплотнительных средств.

20. Комплекс из пп.1-3, отличающийся тем, что по меньшей мере один корпус ДС оснащен шлюзом, представляющим собой шахту, выполненную, например, прямоугольного сечения, установленную внутри по крайней мере одного корпуса и снабженную по крайней мере двумя герметичными люками, один из которых установлен на нижнем торце шахты ниже корпуса ДС, а другой - внутри корпуса ДС, и оснащенную грузоподъемным устройством, например лебедкой, закрепленным в верхней части шахты, причем шлюз оснащен системой откачки воды.

21. Комплекс по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что ДС оснащено шахтой экстренной доставки, выполненной, например, в виде системы соединенных между собой посредством труб сферических герметичных шарниров и камеры, соединенной герметично с системой герметичных шарниров, причем крайний шарнир установлен на люке ДС, а камера оснащена грузоподъемным устройством, например лебедкой, и снабжена устройством удержания ее в подводном, ниже ледового покрова, наклонном положении.

22. Комплекс по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что ДС снабжено расположенной соосно с корпусом врезкой в корпус, выполненной в виде оболочки.

23. Комплекс по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что движительный комплекс ДС снабжен дополнительным электродвигателем для вывода ДС на точку дислокации и подключения к газопроводной системе подачи сухого ПГ.

24. Комплекс по п.2, отличающийся тем, что аппараты ХТС получения жидкого продукта из ПГ преимущественно вертикального типа установлены в шахтах ракетных установок вертикального типа.

25. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что ДС выполнено трехкорпусным с двумя корпусами в верхнем ряду.

26. Комплекс по п.2, отличающийся тем, что ДС включает в себя катамаран, снизу которого установлен по крайней мере один дополнительный корпус параллельно основным корпусам, соединен с ними жестко и имеет с основными корпусами общее внутреннее пространство.

27. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что ДС образовано из системы катамаранов, состоящей из одного катамарана корпусов АПЛ второго поколения, расположенного в верхнем ряду, и другого катамарана, состоящего из корпусов, преимущественно АПРК СН, расположенного в нижнем ряду, причем катамараны соединены жестко между собой и имеют общее внутреннее пространство.

28. Комплекс по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что по меньшей мере одна функционально-структурная единица, например трубопровод, насос, или один химико-технологический агрегат, например совмещенная с конденсатором колонна синтеза метанола, входящие в составе химио-технологических систем получения целевого продукта на борту этих объектов, расположены с внешней стороны корпуса этих объектов.

29. Комплекс по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что он оснащен хранилищем, выполненным по меньшей мере в виде одной цистерны, например, сферической формы или системы соединенных трубопроводами жидких продуктов из ПГ сферической формы цистерн, смонтированных на жесткой платформе преимущественно глубинного базирования с возможностью фиксации его на глубине в рабочем положении, например, посредством системы лебедок, пересечения им зеркала воды и/или ледового покрова, преимущественно крошечного, и соединения посредством трубопроводов по меньшей мере с одной химико-технологической системой агрегатов получения жидкого продукта, расположенной на борту дополнительного судна, и по меньшей мере одной цистерной, расположенной на борту транспортного судна-продуктовода.

30. Комплекс по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что он оснащен автономным плавучим заводом по производству жидкого азота преимущественно подводного базирования.

31. Комплекс по п.29, отличающийся тем, что по меньшей мере одна цистерна хранилища оснащена криосистемой переохлаждения жидкого продукта и теплообменным устройством.

32. Комплекс по п.30, отличающийся тем, что приводные энергомашины криогенных установок системы криообеспечения автономного плавучего завода оснащены турбинами, использующими перепад давлений, образованный давлением пласта газового месторождения и давлением на входе в установку ожижения природного газа.

33. Комплекс по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что он оснащен по меньшей мере одной дожимающей компрессорной станцией природного газа преимущественно глубинного базирования с возможностью фиксации ее на глубине в рабочем положении, например, посредством системы лебедок, пересечения ею зеркала воды и/или ледового покрова, преимущественно крошечного.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к комплексам промысловой разработки морских и прибрежных месторождений природного газа (ПГ) шельфа арктических морей, других регионов, функционирующим в ледовых и сложных метеорологических условиях и на больших глубинах морей.

Известен комплекс промысловой разработки морских месторождений ПГ шельфа арктических морей, схема устройства которого изображена в описании изобретения к патенту РФ 2014243, опубликованному 15.06.94, включающий блок отбора и первичной обработки добываемого продукта, систему трубопроводного транспорта сухого ПГ потребителю по дну моря на берег.

Данная схема комплекса разработки морских глубоководных газовых месторождений в меньшей мере зависит от ледовой обстановки и влияния внешних факторов (метеорологических, климатических, волновых), но характеризуется низкой надежностью и сложностью прокладки трубопроводной магистрали по каменистому дну с остроконечными элементами его рельефа, а также неизбежной эмиссией ПГ в атмосферу и сложностью восстановления (ремонта) глубоководного участка магистрали трубопровода и большими материальными затратами при реализации, а также невозможностью введения в строй комплекса очередями и большой величиной минимального стартового капитала.

Другим известным и близким по технической сущности и совокупности признаков к заявленному комплексу является комплекс промысловой разработки месторождений ПГ в море (см. патент ФРГ 3200958, опубл. 14.01.82), включающий плавучую платформу и установленную на ней химико-технологическую систему (ХТС) агрегатов подготовки ПГ, ХТС агрегатов получения жидкого продукта, газотрубопроводную систему подачи ПГ к ХТС агрегатов получения жидкого продукта от ХТС агрегатов подготовки ПГ и, по меньшей мере, одно транспортное судно-продуктовоз для вывоза жидкого продукта потребителю, например, в сферических цистернах, расположенных на его борту.

Недостатками этого комплекса являются неэффективное использование установок получения жидкого продукта (простой установки в рейсе с продуктом на борту судна и порожнем рейсе в течение продолжительного времени), длительность загрузки судна жидкого продукта, невозможность переработки ПГ, например, в метанол аммиак и другие жидкие продукты в связи с ограниченностью объема на судне и его водоизмещения, необходимость освоения экипажем нескольких профессий, длительность процедуры запуска установок получения жидкого продукта, неудовлетворительные условия труда и отдыха, неприменимость вахтового метода работы и невозможность резервирования установок получения жидкого продукта.

Наиболее близким по технической сущности и совокупности признаков к заявляемому комплексу является комплекс промысловой разработки месторождений ПГ Абрамова В. А. (см. заявку RU 97101822, опубл. 20.02.1999), включающий морскую платформу или морскую плавучую платформу и установленную на ней химико-технологическую систему (ХТС) агрегатов подготовки ПГ, ХТС агрегатов получения жидкого продукта, газопроводную систему подачи сухого ПГ и ХТС агрегатов получения жидкого продукта от ХТС агрегатов подготовки ПГ, по меньшей мере, одно транспортное судно-продуктовоз для вывоза жидкого продукта потребителю, по меньшей мере, одно дополнительное судно (ДС) преимущественно глубинного базирования с возможностью фиксации на глубине в рабочем положении, пересечения ДС зеркала воды и (или) ледового покрова и размещенную на борту ДС, по меньшей мере, одну ХТС агрегатов получения жидкого продуктов, соединенную с ХТС агрегатов подготовки ПГ посредством гибкой системы трубопроводов подачи сухого ПГ, соединенных между собой, и посредством идентичной системы гибких трубопроводов жидкого продукта и герметичных вводов с цистернами, расположенными на борту, по меньшей мере, одного транспортного судна-продуктовоза, надводного или подводного, или посредством гибкой системы трубопроводов в корпус другого ДС, к другой части ХТС агрегатов получения жидкого продукта.

Недостатками комплекса, выбранного в качестве прототипа, являются высокие затраты на производство плавучих заводов получения жидких продуктов из ПГ и отсутствие отработанных технологий производства плавучих заводов, а также неиспользование при строительстве плавучих заводов списанных с боевой службы современных проектов атомных подводных лодок (АПЛ) ВМФ РФ и нецелесообразное их отконвертование.

При средней цене 2500 долларов США за тонну построенного судна или 100 тысяч долларов США за тонну водоизмещения боевых кораблей стоимость тонны металлолома при разрезке составляет 400 долларов США (см. Морской сборник 3, 1999 г. Проблемы судостроительной промышленности).

Сущностью изобретения является решение задачи освоения морских и прибрежных месторождений ПГ в кратчайшие сроки минимальными доступными средствами, создаваемыми на базе заделов современной судотехнологии, путем использования серийных производств получения жидких продуктов на местах или вблизи газодобычи и размещения их на подводных заводах плавучего базирования, спроектированных для условий шельфа Арктики.

При осуществлении изобретения достигается интенсификация промысловой разработки морских и прибрежных месторождений ПГ, поставка производимых жидких продуктов, например сжиженного природного газа (СПГ), метанола непосредственно с месторождений на эксперт в Европу и внутренний рынок в объемах до 300 миллиардов м³ сухого ПГ в год к 2005 году, использование судов-продуктовозов меньшей тоннажности и более эффективное фрахтование судов, упрощение их строительства на верфях, снижение затрат на производство жидких продуктов и их доставку потребителю, в том числе, и за счет транспорта их в переохлажденном состоянии, улучшение условий труда, быта и отдыха путем использования вахтового метода работы персонала.

Более конкретно, решение задачи направлено на снижение затрат на строительство плавучих заводов путем утилизации подлежащих списанию с боевой службы современных проектов серийных атомных подводных лодок ВМФ РФ, целесообразное их отконвертование, максимальное использование инфраструктуры лодок после демонтажа оружия, в том числе, устройств двойного назначения и атомных энергетических установок.

В изобретении также решается задача увеличения полезного объема плавучих заводов путем изменения конструкции лодок, использование врезок и системы корпусов, очевидна также целесообразность формирования персонала плавучих заводов из военнослужащих кораблей ВМВРФ.

Предлагаемый комплекс промысловой разработки месторождений ПГ, включающий плавучую платформу и установленную на ней химико-технологическую систему (ХТС) агрегатов подготовки ПГ, ХТС агрегатов получения жидкого продукта, газотрубопроводную систему подачи сухого ПГ к ХТС агрегатов получения жидкого продукта от ХТС агрегатов подготовки ПГ, по меньшей мере, одно транспортное судно-продуктовоз для вывоза жидкого продукта потребителю, например, в сферических цистернах, расположенных на его борту, одно дополнительное судно (ДС) преимущественно глубинного базирования с возможностью фиксации на глубине в рабочем положении, например, посредством системы лебедок, пересечения ДС зеркала воды и (или) ледового покрова, на борту которого размещена, по меньшей мере, одна ХТС агрегатов получения жидкого продукта, например, сжиженного природного газа (СПГ), метанола и других продуктов, соединенную с ХТС подготовки ПГ посредством гибкой системы трубопроводов подачи сухого ПГ, выполненной, например, в виде системы соединенных между собой сферических герметических шарниров, и посредством идентичной системы гибких трубопроводов жидкого продукта и герметичных вводов с цистернами, расположенными на борту, по меньшей мере, одного транспортного судна-продуктовоза, надводного или подводного, или посредством гибкой системы трубопроводов в корпус другого ДС, к другой части получения ХТС агрегатов получения жидкого продукта, отличается тем, что ДС выполнено в виде водонепроницаемого удлиненного корпуса, образованного из расположенных соосно и соединенных жестко между собой оболочек, и закрытого с концов носовой и кормовой обтекаемой формы частями, или системы, состоящей из аналогичных, расположенных параллельно и соединенных жестко корпусов, имеющих общее внутреннее пространство.

В особо жестких условиях экономии средств в пилотном проекте ДС частной конкретной формой выполнения ДС представляет собой форма выполнения корпуса серийных атомных подводных лодок (АПЛ), особенно атомных подводных ракетных крейсеров стратегического назначения (АПРК СН), и находящиеся на их борту после демонтажа устройств военного назначения (ракеты, торпеды и др.) или их части, средства производства (теплоноситель, помещения) и устройства прямого назначения (реактор) и двойного назначения (торпедные аппараты (ТА) и пусковые установки (ПУ) ракет).

Корпуса АПЛ и АПРК СН выполняются в виде одиночного прочного корпуса и внешнего легкого корпуса, так и в виде тримарана, образованного катамараном, и опоясывающим катамаран жестко третьим внешним легким корпусом.

Установленные в АПЛ и АРК СН ПУ и ТА используются в изобретении как устройства двойного назначения, в частности, для размещения в ПУ теплообменных аппаратов вертикального типа ХТС получения продукта и установки внутри, по меньшей мере, одного ТА и/или одной дейдвудной трубы (ДТ) части длины одного из трубопроводов: исходного, промежуточного и готового продукта, снабженной уплотнительным фланцем с возможностью закрепления его на корпусе ПЛ, например, с наружной части ТА и/или ДТ.

Самоходное ДС с необходимой архитектурой, имеющее рубку со шлюзом, трап, вертолетную площадку, оснащенное движительным комплексом, системами (С) всплытия-погружения, рулевыми С маневрирования по курсу и глубине, навигационными С спутниковой и воздушной, С гидролокации и эхолокации, С связи, жизнеобеспечения (опреснительной установкой, С кондиционирования, регенерации воздуха), противопожарной С и взрывозащитными перегородками зон размещения потенциально взрывоопасного оборудования, обладающее высокой энерговооруженностью - атомной энергетической установкой (АЭУ), газотурбоэлектрической или турбодетандерной является решающим фактором энергообеспечения установок получения продуктов из ПГ и сети потребителей комплекса, например, плавучей платформы и дефицита полезного производственного объема для установок получения жидкого продукта из ПГ.

Из вышеизложенного следует причинно-следственная связь минимальных проектных работ доработки серийных атомных подводных лодок (АПЛ) и атомных подводных ракетных крейсеров стратегического назначения (АПРК СН), выводимых в будущем из боевого состава, наличия в отстое или выведенных из боевого состава и подлежащих списанию с боевой службы АПЛ второго поколения, наличия методик и опыта их эксплуатации, апробированных технологий изготовления и ремонта и низких затрат изготовления ДС, а также высокой прибыли от использования АПЛ в составе ДС по сравнению с утилизацией корпусов и оборудования АПЛ в качестве металлолома.

Дефицит производственного, высвобождаемого в результате снятия оружия объема в изобретении решается путем постановки в корпусе АПЛ врезки и тем, что аппараты ХТС получения жидкого продукта из ПГ вертикального типа установлены в ПУ, а также выполнением ДС многокорпусным, введением ДС дополнительных корпусов и корпусов, соединенных жестко в двухрядные катамараны.

Для вывода ДС на точку дислокации и подключения к газопроводной системе подачи сухого ПГ движительный комплекс ДС снабжен дополнительным электродвигателем, функционирующим в составе привода в режиме точного позиционирования.

ДС комплекса оснащено шлюзом, представляющим собой шахту, установленную внутри, по крайней мере, одного корпуса, и снабженную, по крайней мере, двумя герметичными люками, один из которых установлен на нижнем торце шахты, ниже корпуса ДС, а другой - внутри корпуса ДС, оснащен грузоподъемным устройством, например лебедкой, закрепленной в верхней части шахты, причем шлюз оснащен системой откачки воды.

ДС комплекса оснащено посадочной площадкой подводного транспортного средства (ПТС), например, с ориентированной вертикальной посадкой и возможностью входа-выхода из ПТС во временное убежище жилого комплекса ДС посредством шлюзов и уплотнительных средств.

ДС оснащено шахтой экстренной доставки, выполненной в виде системы соединенных между собой посредством труб, сферических герметичных шарниров и камеры, соединенной герметично с системой герметичных шарниров, причем крайний шарнир установлен на люке ДС, а камера оснащена грузоподъемным устройством, например лебедкой, и снабжена устройством удержания ее в подводном, ниже ледового покрова, наклонном положении.

Наличие причинно-следственной связи при реализации этих признаков очевидно, т.к. безопасность и здоровье членов личного состава ДС категории экономические.

Значение риска в ледовитых арктических морях по сравнению с риском в неарктических районах высоко.

Поэтому назначение страховых тарифов при освоении арктического шельфа, связанном со значительными инвестициями, направлено на желание инвестора избежать вызванных возможными авариями финансовых потерь путем разработки океанотехники и установок производства продуктов из ПГ высокой надежности.

Комплекс отличается также тем, что ДС оснащено автоматизированной системой управления технологическими процессами (АСУТП) и оборудованием установок получения продуктов из ПГ, расположенной на борту ДС и (или) на берегу в Центре обработки информации управления и контроля производства продуктов из ПГ.

Фиг. 1а-1е - конструктивная схема комплекса промысловой разработки месторождений природного газа Абрамова В.А.

Фиг. 2 - разрез А-А. Вариант конструктивной схемы дополнительного судна (ДС) из двух катамаранов.

Фиг.3 - конструктивная схема шлюза загрузки ДС.

Фиг. 4 - конструктивная схема ДС, соединенного переходной частью с фермой.

На фиг. 1 изображена конструктивная схема комплекса промысловой разработки месторождений природного газа, включающая морскую платформу 1 добычи природного газа (ПГ), которая подсоединяется к устьям 2 скважин посредством рейзеров (гибких газопроводов) 3.

В случае опасности столкновения с айсбергом 4 или необходимостью передислокации платформы верхняя плавучая часть 5 платформы отсоединяется от нижней части 6 и отводится на безопасное расстояние буксиром 7.

На платформе 1 расположена химико-технологическая система (ХТС) агрегатов подготовки (промысловой переработки) природного газа 8, включающая агрегаты осушки и очистки.

Осушка ПГ осуществляется посредством абсорбентов (гликолевая осушка ПГ, при которой в процессе абсорбции гликоль поглощает пары воды из ПГ). Очистка ПГ от сернистых соединений и углекислого газа проводится в соответствии с требованиями, предъявляемыми потребителем ПГ. Требования по содержанию сернистых компонентов постоянно возрастают: H₂S в ПГ должно быть не более 5,7 мг/м³, общей серы не более 50 мг/м³.

Проведение глубокой очистки ПГ от серы и сероорганических соединений и сероводорода проводится на возможно более ранней стадии обработки ПГ. Выбор способа очистки обусловлен составом газа на данном месторождении и требованиями к степени очистки газа.

ХТС агрегатов подготовки (промысловой переработки) ПГ 8 состоит из множества функционально-структурных единиц и предназначена для реализации отношений между входными и выходными потоками, т.е. для поведения технологического процесса промысловой переработки ПГ и нейтрализации выбросов (отходов).

Посредством газового трубопровода 9 ХТС агрегатов подготовки ПГ 8 соединена с доживающей компрессорной станцией (ДКС) 10, необходимость которой определяется обеспечением постоянства параметров ПГ и падением пластового давления при эксплуатации газовых месторождений. Возможность включения ДКС 10 может быть осуществлена вентилями 11, 12.

Природный газ заданных параметров и состава посредством газового трубопровода 13 поступает к газовому коллектору-распределителю 14 дополнительного судна 15, на борту которого расположены химико-технологические системы (ХТС) агрегатов получения жидкого продукта 16 из ПГ (СПГ, метанола). Оптимальное количество ХТС агрегатов получения жидкого продукта 16 и их производительность определяется из соображений надежности и бесперебойности производства жидкого продукта путем резервирования ХТС, а также регламентом их пуска после остановки.

ХТС агрегатов получения жидкого продукта 16 из ПГ (СПГ, метанола и других продуктов) состоит из множества функционально-структурных единиц и предназначена для реализации отношений между входными и выходными потоками ПГ и конечного жидкого продукта, т.е. для проведения технологического процесса получения заданного жидкого продукта, нейтрализации выбросов (отходов) и взаимодействия с окружающей средой на серийных ХТС, импортных и отечественного производства.

ДС 15 состоит из цилиндрических корпусов 17, 18. На корпусе 18 установлен шлюз 20 загрузки оборудования. На корпусе 17 установлен патрубок 19 выхода трубопровода жидкого продукта из ДС.

В связи с нерегулярностью движения судов-продуктовозов 21 комплекс имеет хранилище 22 общей вместимостью ~400 тыс. м³ жидкого продукта.

Хранилище 22 выполнено в виде системы соединенных между собой трубопроводами сферических цистерн 23, смонтированных на жесткой платформе 24. Испарившийся продукт через штуцер 25 утилизируется, а ПГ повторно сжижается.

ДКС 10, дополнительное судно 15, хранилище 22, смонтированное на жесткой платформе 24, выполнены с возможностью подводного базирования и преодоления ледового покрова (крошечного льда) и фиксации этих объектов по заданной топологии на глубине посредством лебедок 26.

Перегрузка жидкого продукта из хранилища 22 производится посредством трубопроводов 27 специального назначения, в том числе и криотрубопроводов, в суда-продуктовозы 21. СПГ транспортируется в метановозах, которые входят в сферу услуг фрахтования и производятся на верфях сериями (А.О. Квернер, Маса-Ярде, г. Турку).

Авторы в 1995 г. провели НИР в интересах СПМБМ "Малахит" - НПФ "Выбор" о целесообразности транспорта жидких продуктов судами газовозами (семи продуктов) и выявили эффективность их перевозки в переохлажденном состоянии: экономия по грузовместимости составляет в среднем 15%.

Теплообменное устройство 28, выполненное, например, в виде змеевика, по трубному пространству которого циркулирует хладагент (жидкий азот), расположено внутри хранилища 22 жидкого продукта, соединено криопроводом 29 с системой криообеспечения 30.

Система криообеспечения 30, образованная на базе криогенных установок производства жидкого азота, дислоцирована на автономном плавучем заводе по его производству преимущественно подводного базирования по согласованной технологической топологии комплекса.

Система криообеспечения комплекса для переохлаждения жидкого транспортируемого продукта судами предполагает существование в ее составе приводных энергомашин больших мощностей (турбин), построенных по принципу использования в турбинах перепада давлений, образованного давлением пласта газового месторождения и давлением на входе в установку сжижения ПГ.

В комплексе, по существу, достигается уменьшение объема транспортируемого ПГ примерно в 600 раз путем изменения агрегатного состояния сухого ПГ его сжижением и повышением плотности ПГ и других жидких продуктов ~ на 15-20% переохлаждением ожиженных газов и полученных жидких продуктов до оптимальной температуры.

Кроме того, доходность освоения газовых месторождений шельфа Арктики и его транспорт на экспорт или внутренний рынок потребителю может быть увеличена также путем его переработки в метанол и другие жидкие продукты в зоне расположения месторождений.

Необходимость вывода ДС на точку дислокации, вынужденные челночные рейсы для замены и ремонта оборудования на сотни километров определяют его самоходность и движительный комплекс (двухдвигательный). ДС оснащено движителями 31, горизонтальными 32 и вертикальными 33 рулями, энергетической установкой 34, атомной или газотурбоэлектрической или турбодетандерной. Выбор типа энергоустановки ДС обусловлен высокими мировыми ценами на жидкие продукты из АГ (СПГ, метанол и др.), низкой ценой сухого ПГ в месте газодобычи, возможностью осуществления поставок на рынок переохлажденных продуктов, с одной стороны, и возможностью использования ядерного топлива в атомном реакторе, сберегающего ценные химические продукты, - с другой.

Использование газотурбоэлектрической установки с сжиганием дешевого на месте добычи ПГ менее перспективно.

Применение газотурбодетандерной установки перспективно, но срабатывание давлений пласта и давления на выходе турбодетандера может быть осуществлено также и при дросселировании с согласованием давления на входе в установку сжижения ПГ.

ДС обладает высокой энерговооруженностью и является решающим фактором энергообеспечения установок получения продуктов из ПГ и, дополнительно, сети потребителей плавучей платформы 1.

Исходя из удельной энерговооруженности ДС и удельных показателей энергозатрат получения жидкого продукта определяется необходимый производственный объем ДС для размещения на его борту выбранной оптимальным образом установки получения жидкого продукта из ПГ.

Величина времени выхода установки на режим после остановки ее и время запуска энергоустановки ДС, а также их безотказность являются определяющими характеристиками. Энергоустановки подключены к сети потребителей комплекса, например, плавучей платформы.

В архитектурном плане ДС представляет собой два катамарана, соединенных жестко продольными вертикальными 35 и горизонтальными 36 пластинами.

ДС оснащено вертолетной площадкой 37 и трапом 38 к ней от рубки 39, а также площадкой 40 для причаливания подводного транспортного средства (ПТС) и возможностью входа-выхода из ПТС во временное убежище жилого комплекса ДС посредством шлюза 41 и уплотнительных средств.

Трубопровод отвода жидкого продукта снабжен уплотнительным фланцем 42 с возможностью закрепления его на корпусе 17 снаружи или посредством патрубка 19.

ДС 15 комплекса оснащено шахтой экстренной доставки людей и грузов, выполненной в виде системы, соединенных между собой посредством труб, сферических герметичных шарниров. Крайний шарнир системы установлен на люке 45 ДС, камера 44 оснащена грузоподъемным устройством, например лебедкой, и снабжена устройством удержания ее в подводном, ниже ледового покрова наклонном положении. Камера 44 в надводном положении удерживается при помощи надувного тора 46.

ПГ (сырье) в ДС 15 поступает к установке 16 получения жидкого продукта через патрубок 47.

ДС может быть выполнено в виде сильноудлиненного корпуса 17 с отношением длины корпуса к его диаметру в пределах от 20 до 45 с дополнительным легким корпусом (на чертеже не показан), образованного из расположенных соосно и соединенных жестко между собой оболочек 48 и закрытого с концов носовой 49 и кормовой 50 обтекаемой формы частями.

На фиг.2 - разрез А-А - изображен вариант конструктивной схемы ДС в виде системы из расположенных параллельно и соединенных жестко корпусов. ДС имеет общее внутреннее пространство благодаря переходам 51, соединяющим систему корпусов.

Корпус 18 состоит из оболочек 52 и закрывающих его с концов носовой 53 и кормовой 54 обтекаемой формы частей. Обтекаемость формы этих частей и использование продольных пластин для жесткого соединения направлены на обеспечение наименьшего гидросопротивления воды движению ДС.

В отдельных случаях корпуса 17, 18 могут быть удлинены врезками 55, 56. Частным конкретным примером выполнения ДС является форма выполнения ДС в виде совокупности корпуса серийной атомной подводной лодки (АПЛ), особенно атомных подводных ракетных крейсеров стратегического назначения (АПРК СН) и находящихся на их борту после демонтажа устройств военного назначения (ракет, торпед) или их части, средства производства (теплоноситель, помещения) и устройства прямого назначения (реактор) и двойного назначения - торпедные аппараты (ТА) 57 и пусковые установки (ПУ) 58 ракет.

Корпуса АПЛ и АПРК СН выполняют как в виде одиночного прочного корпуса и легкого внешнего корпуса, так и в виде тримарана, образованного катамараном, и опоясывающим катамаран жестко третьим внешним легким корпусом, например, проект 941 "Акула".

Установленные в АПЛ и АПРК СН ТА и ПУ используются в ДС как устройства двойного назначения, в частности, для размещения в ПУ 58 теплообменных аппаратов вертикального типа ХТС получения продукта или других функционально-структурных единиц, а также установки внутри ТА 57 трубопроводов исходного, промежуточного и готового продукта.

Корпус 18 состоит из оболочек 52 и закрывающих его с концов носовой 53 и кормовой 54 обтекаемой формы частей, в отдельных случаях корпуса 17, 18 могут быть удлинены врезками 55, 56, установленными соосно с корпусами.

ДС 15 снабжено противопожарными перегородками 59, отделяющими зоны размещения потенциально взрывоопасного оборудования установок производства продуктов из ПГ, а также перегородками 60, отделяющими отсеки с атомными и другими энергетическими установками.

ДС 15 снабжено противопожарной системой 61, системой всплытия-погружения 62, системой жизнеобеспечения 63, включающей опреснительную установку и установки регенерации и кондиционирования воздуха.

ДС 15 оснащено системой навигационного обеспечения 64, например, глобальной навигационной спутниковой системой (ГЛОНАСС), системой связи KB и УКВ диапазонов 65, автоматизированной комплексной системой воздушной навигации 66, системами гидролокации и эхолокации 67 определения местоположения в подводном положении, например, относительно звуковых маяков. ДС 15 комплекса оснащено автоматизированной системой управления технологическими процессами (АСУТП) и оборудованием установок получения продуктов из ПГ 68, расположенной на борту ДС и (или) на берегу в Центре обработки информации, управления и контроля производства продуктов из ПГ. Основной функцией системы 68 является измерения параметров, выработка сигналов о параметрах технологического процесса и оборудования и воздействие на исполнительные органы. Система 68 представляет собой совокупность системы автоматизации и информационной системы.

На фиг.3 изображена конструктивная схема шлюза загрузки ДС.

Корпус ДС оснащен шлюзом, который выполнен в виде шахты 69 прямоугольного сечения, установленной внутри корпусов 17, 18 и снабженной тремя люками 20, 70, 71. Люк 20 установлен на нижнем торце шахты 69 и снабжен задвижкой 72. Люк 70 корпуса 18 и люк 71 корпуса 17 снабжены задвижками 73, 74. Шахты 69 являются несущими конструкциями и упираются в вертолетную площадку 37. Снизу вертолетной площадки 37 в верхней части шахты 69 закреплено грузоподъемное устройство, например лебедка 75. Шлюз оснащен системой откачки воды (на фиг.3 не показана).

Наиболее эффективными конструктивными схемами выполнения системы корпусом ДС являются:

трехкорпусная с двумя корпусами в верхнем ряду;

система корпусов ДС, образованная катамараном, части системы тримарана проекта 941, например и, по меньшей мере, одним дополнительным корпусом, соединенным жестко с основными корпусами катамарана;

ДС образовано из системы катамаранов, состоящей из одного катамарана корпусов АПЛ второго поколения, расположенного в верхнем ряду системы, и другого катамарана, состоящего из корпусов преимущественно АПРК СН, расположенного в нижнем ряду.

Системы корпусов соединены жестко между собой продольными горизонтальными и вертикальными пластинами и имеют общее внутреннее пространство.

В некоторых установках получения жидкого продукта, например СПГ, целесообразно размещение отдельных аппаратов за бортом ДС.

Например, для увеличения эффективности охлаждения возможна замена аппаратов воздушного охлаждения (АВО) на конденсаторы, охлаждаемые забортной водой с температурой -2^oС и установленные с внешней стороны корпусов ДС, например, на горизонтальных или вертикальных пластинах.

На фиг. 4 изображена конструктивная схема ДС, соединенного переходной частью с фермой.

ДС снабжено прикрепленной к нему сваркой фермой 76, представляющей прочную сварную несущую конструкцию открытого типа, состоящую из различного сортамента и выполнена П или Н-образного профиля.

ДС снабжено расположенным снизу его и предназначенным для размещения системы автоматизации установок получения жидкого продукта из природного газа водонепроницаемым машинным отделением 77 тепломеханического оборудования (холодильная установка, компрессор и др.) со шлюзом выгрузки оборудования под водой.

Часть функционально-структурных единиц (ФСЕ) установлена с внешней стороны фермы посредством настенных 78 и потолочных 79 опор соответствующего типа ФСЕ на фундаменты. Для упрощения монтажа ФСЕ и обеспечения их нулевой плавучести их внутренний объем заполняется водой. Монтаж-демонтаж ФСЕ ДС может производиться под водой в любой последовательности.

Машинное отделение 77 крепится к ДС посредством переходных частей 80 и снабжено приборноарматурным отсеком 81, имеющим с ним общее внутреннее пространство.