5.2Турельное устройство - вариант 2
Принцип действия турельного устройства по данному варианту аналогичен варианту 1, однако при этом имеются существенные конструктивные отличия, заключающиеся в том, что вал с подшипниковыми узлами вынесен за пределы погружного буя и располагается стационарно над буем на платформе поднятой выше уровня воды. Соединение вала с буем 21 осуществляется при помощи тяги 18, расположенной внутри вала 19. причём это соединение выполнено шарнирным при помощи проушины 20. Передача вертикальной нагрузки от буя 21 на вал 19 обеспечивается за счёт клинового устройства 22.
Процедура отсоединения буя от вала 19 осуществляется способом, аналогичным предыдущему варианту.
5.3Турельное устройство - вариант 3
Принцип действия турельного устройства по данному варианту аналогичен варианту 2, однако при этом имеются существенные конструктивные отличия, заключающиеся в том, что вместо вала с подшипниковыми узлами применено роликовое опорно-поворотное устройство 26 (роликовая опора), неподвижное кольцо которого при помощи шпилек прикреплено к кольцевому фундаменту 27, приваренному к стабилизирующей колонне. К поворотному кольцу роликовой опоры также при помощи шпилек прикреплена рама 28, внутри которой расположен корпус 29, составляющий с рамой 28 единую сварную коробчатую конструкцию. Для исключения попадания забортной воды в район роликовой опоры предусмотрено уплотнение 30. В остальном, представленная конструкция аналогична устройству по варианту 2.
Рисунок 6.3 - Швартовное турельное устройство. Вариант 2
Рисунок 6.4 - Швартовное турельное устройство. Вариант 3
5.4Сравнительный анализ вариантов турельных устройств
Конструкция турельного устройства по варианту 1, расположенного внутри погружного буя, представляется наиболее оптимальной с точки зрения минимизации нагрузок, воспринимаемых подшипниковыми узлами и буем в целом, так как нижний подшипниковый узел максимально приближен к точкам приложения нагрузок от якорных связей. Это создаёт благоприятные условия как для восприятия нагрузок в процессе эксплуатации платформы, что существенным образом повышает эксплуатационную долговечность устройства в целом.
Данная конструкция турельного устройства позволяет исключить, или существенно уменьшить влияние эксплуатационных деформаций корпуса МВП на работоспособность устройства.
Наряду с этим, учитывая, что турельное устройство всегда находится ниже уровня воды и вместе с буем может погружаться на глубину до 50 м, требуется разработка надёжных уплотнительных устройств, исключающих доступ забортной воды внутрь буя.
Конструкция турельного устройства по варианту 2 испытывает восприятие более значительных нагрузок по сравнению с вариантом 1, так как нижний подшипниковый узел более удалён от точек закрепления якорных связей. Это потребует более полной реализации прочностных запасов как подшипниковых узлов, а также других деталей, находящихся в силовом потоке. Устройство по варианту 2 имеет больший габарит по высоте.
Вместе с тем такая конструкция значительно уменьшает проблему создания уплотнительных устройств.
Необходимо отметить, что оба варианта основаны на использовании стандартных подшипников шведской фирмы SKF и это существенно повышает эксплуатационную надёжность, а также ремонтопригодность швартовного устройства в целом.
Вариант 3 вместо разнесённых по высоте подшипниковых узлов предусматривает использование роликовой опоры, обеспечивающей восприятие всех нагрузок, действующих на устройство. По сравнению с предыдущими вариантами этот вариант имеет следующие недостатки:
роликовая опора для нормальной эксплуатации требует наличия жёсткого фундамента, исключающего появление деформаций. Выполнение этого требования в данных условиях может оказаться достаточно проблематичным, так как фундамент является составной частью корпуса судна, подверженного деформациям.
роликовая опора достаточно хорошо воспринимает моментную нагрузку, приложенную нормально к плоскости опоры и значительно хуже воспринимает горизонтальную нагрузку, которая является в данном случае довольно существенной.
роликовая опора является нестандартной конструкцией, требующей специальной разработки.
в случае выхода из строя роликовой опоры швартовное устройство на длительное время может оказаться неработоспособным.
Вместе с тем в мировой практике швартовных устройств роликовые опоры находят достаточно широкое применение, особенно для судов типа FPSO, так как такая опора имеет большое внутреннее пространство, что обеспечивает размещение и проводку продуктопроводов в этом пространстве.
С учётом изложенного, наиболее предпочтительным для дальнейшей реализации представляется вариант 1.