[发明专利]一种适用于钻井平台的漂浮式防冰装置

说明书

本发明涉及一种适用于钻井平台的漂浮式防冰装置，由多个漂浮于海面上的、且围绕于钻井平台依序首尾相连的破冰单元构成。破冰单元主要由漂浮体构成。漂浮体包括有迎冰板、背冰板、第一侧板、第二侧板以及第一破冰条。迎冰板、背冰板、第一侧板和第二侧板施焊为一体，且共同围拢而成一密闭空腔。迎冰板用来承载第一破冰条，其整体上呈现“弓”形，且依序由下置弧形弯曲段、下置平滑过渡段、中间外拱脊段、上置平滑过渡段以及上置弧形弯曲段依序连接而成。多个第一破冰条沿着迎冰板的宽度方向进行线性均布。这样一来，可以有效地阻挡海面浮冰涌向钻井平台，进而避免其支撑立柱因受到浮动撞击力作用而受损现象的发生。

技术领域

本发明涉及极地海洋抗冰技术领域，尤其是一种适用于钻井平台的漂浮式防冰装置。

背景技术

21世纪是海洋的世纪，海洋蕴藏人类赖以生存与发展的丰富的海洋资源。北极地区是世界上重要的含油气地区之一，北极圈内陆和周缘陆架上发育含油气盆地20多个。随着未来能源格局、供给的不确定性和一系列常规区域开采所导致的环境问题，加上北极冰层不断消融增加了地质研究和石油勘探的可实施性，北极地区的油气资源将越来越成为人们关注的热点。

钻井平台是主要用于钻探井的海上结构物。平台上装有钻井、动力、通讯、导航等设备，是海上油气勘探开发不可缺少的手段。而海洋深水区油气的勘探开发常采用半潜式钻井平台(SEM I)，其上部为工作甲板，下部为两个下船体，用支撑立柱连接。工作时下船体潜入水中，甲板处于水上安全高度。支撑立柱的坚固与否直接关系到钻井平台的使用安全性。当半潜式钻井平台在海洋运作时，起支撑作用的立柱与海水和空气的交界面相接触，面对复杂的海洋环境，立柱极易被破坏。而位于寒冷水域时，半潜式钻井平台的支撑立柱不可避免地会受到极冷风、浪、流的作用，进而极易发生“低温冷脆”现象，进而导致其所能承受的抗刚性冲击力极限值幅度地下降。加之，在季风影响下，支撑立柱还会受到来自于浮冰撞击力的作用，进一步恶化了工作环境。因而，亟待技术人员解决上述问题。

发明内容

故，本发明课题组鉴于上述现有的问题以及缺陷，乃搜集相关资料，经由多方的评估及考量，并经过课题组人员不断实验以及修改，最终导致该适用于钻井平台的漂浮式防冰装置的出现。

为了解决上述技术问题，本发明涉及了一种适用于钻井平台的漂浮式防冰装置，其由多个漂浮于海面上的、且围绕于钻井平台依序首尾相连的破冰单元构成。破冰单元包括有漂浮体。漂浮体包括有迎冰板、背冰板、第一侧板、第二侧板以及第一破冰条。迎冰板、背冰板、第一侧板和第二侧板施焊为一体，且共同围拢而成一密闭空腔。迎冰板用来承载第一破冰条，其整体上呈现“弓”形，且依序由下置弧形弯曲段、下置平滑过渡段、中间外拱脊段、上置平滑过渡段以及上置弧形弯曲段依序连接而成。第一破冰条的数量设为多个，且均沿着迎冰板的宽度方向进行线性均布。

作为本发明技术方案的进一步改进，第一破冰条整体上亦呈现“弓”形，其依序顺延着下置弧形弯曲段、下置平滑过渡段、中间外拱脊段、上置平滑过渡段、上置弧形弯曲段进行贴触、且施焊固定。

作为本发明技术方案的更进一步改进，第一破冰条的横截面呈三角形，以在其脊线上成型出有第一切冰刃口。

作为本发明技术方案的进一步改进，漂浮体还包括有第二破冰条。第二破冰条贴触、且施焊固定于背冰板的外侧壁上。

作为本发明技术方案的更进一步改进，第二破冰条的横截面呈三角形，以在其脊线上成型出有第二切冰刃口。

作为本发明技术方案的进一步改进，破冰单元还包括有旋转破冰体。旋转破冰体布置于迎冰板的外侧，其包括有最先受到浮冰冲击的旋转破冰刀。旋转破冰刀包括有旋转套、破冰钩刃。破冰钩刃的数量设为多个，且均围绕于旋转套的外侧壁进行均布、且施焊固定。

作为本发明技术方案的更进一步改进，旋转破冰体还包括有支撑轴以及轴承组件。支撑轴用来供旋转套横穿。而轴承组件由多组套设于支撑轴上、且共同对旋转套提供径向支撑力的轴承所构成。