Главная Обратная связь

Дисциплины:






НОРМАТИВНЫЕ МЕТОДЫ РАСЧЕТА НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ МОРСКИХ ТРУБОПРОВОДОВ 2 страница



Основные вопросы, требующие своего разрешения, следующие:

1) оценка напряжений в статическом положении трубопровода, уложенного на неровное морское дно;

2) определение критических участков трубопровода в положении равновесия непосредственно после испытаний и ввода в эксплуатацию;

3) определение критических участков, на которые в наибольшей степени оказывают отрицательное влияние подводные течения.

Выявление максимальных напряжений в уложенном трубопроводе позволит правильно распланировать мероприятия по их уменьшению. Эти мероприятия можно предусмотреть на всех фазах строительства. Однако выбор метода и времени их проведения определяется характеристиками трубопровода, уложенного на дно, а также экономическими факторами.

Мероприятия по коррекции положения трубопровода и, соответственно, регулированию возникающих в нем напряжений могут проводиться перед его укладкой. Это достигается соответствующей подготовкой трассы, в процессе укладки труб путем частичной ее корректировки, а также после ввода трубопровода в эксплуатацию.

Упругая конфигурация трубопровода.

Предполагается, что уложенный с трубоукладочной баржи на морское дно трубопровод имеет упругую конфигурацию, которая зависит от профиля морского дна, остаточного натяжения трубопровода, жесткости трубопровода и значения отрицательной плавучести. Не всегда можно обойти неровности морского дна. Очень часто подготовительные операции перед укладкой не обеспечивают полный контакт трубопровода с дном. Поэтому на участках трубопровода, где имеется так называемый свободный пролет, возникают дополнительные напряжения. Следовательно, морфологический характер морского дна, характеризующийся неустойчивостью, оказывает значительное влияние на величину возникающих напряжений. Если участок трубопровода опирается на ограниченную площадь, возникают пиковые и часто недопустимые напряжения, а также изгибающие моменты.

Как показано на рис. 9, при укладке трубопровода диаметром 710 мм возникают напряжения около 180кН на 100 м; при увеличении глубины моря напряжения возрастают, достигая 700 кН на 400 м. На крутых склонах в точках контакта трубопровод стремится как бы «осесть», что уменьшает возникающие напряжения. Процесс «оседания» зависит от коэффициента трения между трубопроводом. Необходимо отметить, что под влиянием остаточных напряжений растяжения свободные пролеты уложенного на дно трубопровода могут увеличиваться. Особенно часто это происходит в глубоких водах, где невозможно использовать трубы, утяжеленные за счет покрытия, с целью подгонки конфигурации трубопровода к конфигурации морского дна.

Гидравлические испытания и ввод трубопровода в эксплуатацию оказывают значительное влияние на его равновесную конфигурацию на морском дне. Для решения ряда проблем требуется проведение гидравлических испытаний, так как уровень напряжений в трубопроводе резко возрастает.



Аномальные напряжения.

Заполнение полости трубопровода водой, последующая опрессовка, освобождение полости от воды и другие операции производятся постепенно. Однако и в этом случае они могут привести к возникновению аномально высоких напряжений в трубопроводе вследствие быстрого движения водяных пробок на крутых склонах. Последующие динамические нагрузки на трубопровод могут привести к непредвиденному изменению равновесной конфигурации. При увеличении удельной массы трубопровода вследствие заполнения его водой изменяются средние нагрузки и соответственно снижаются пределы безопасности (рис. 6). Опрессовка приводит к увеличению изгиба и возрастанию среднего напряжения. Изменяется положение равновесия и соседних свободных пролетов. Обычно, когда это происходит, число опорных точек трубопровода уменьшается, возрастает нагрузка на остающиеся опорные точки. Проблемы, возникающие в процессе испытаний, еще более усложняются после ввода трубопровода в эксплуатацию, так как по нему начинают транспортировать жидкости и газы с температурой более высокой, чем температура морской воды. Особенно часто такого рода осложнения наблюдаются на участках трубопроводов после компрессорных станций. Изгибы трубопровода под действием высокой температуры транспортируемого продукта могут распространяться на значительную его протяженность. Следует иметь в виду и повреждения бетонного покрытия трубопровода. Температурное удлинение или сжатие трубопровода (если оно не ограничено трением о грунт) могут привести как к горизонтальному, так и к вертикальному его изгибу. При этом могут возникать напряжения, значительно превышающие предельно допустимые вследствие увеличения удельной массы трубопровода ввиду заполнения его водой:

Рис. 6 – Изменение средней величины напряжений и уменьшение пределов безопасности вследствие увеличения удельной массы трубопровода ввиду заполнения его водой.

1 — отношение номинального изгиба к предельному; 2 — естественные опоры; 3 — увеличение массы.

Вогнутость морского дна часто приводит к уменьшению степени теплового удлинения трубопровода (рис. 7).

Рисунок 7 — Вогнутость морского дна, приводящая к уменьшению степени теплового удлинения трубопроводов: 1 — начальное состояние в момент времени ДТ; 2 — трение, компенсирующее остаточное натяжение трубопровода

В то же время трубопровод, уложенный через какое-либо возвышение, в результате теплового удлинения может провиснуть (рис. 8).

Рисунок 8 — Провисание трубопровода на морском дне, возникающее при его укладке через какое-либо возвышение: 1 — начальное состояние в момент времени ДГ; 2 — изгиб в другой плоскости; 3 — «холодный» трубопровод; 4 — нагретый трубопровод

2.8 Моделирование напряжений в трубопроводах

Моделирование напряжений с течением времени в подводном трубопроводе, а также идентификация параметров, оказывающих влияние на их величину, дают возможность правильно спланировать укладочные работы. Для обеспечения упругой конфигурации трубопровода на морском дне необходимо по трассе изменить морфологию дна, вследствие чего в значительной степени может быть снижен уровень возникающих напряжений, а это, в свою очередь, обеспечит безаварийную эксплуатацию трубопровода.

Профиль морского дна по трассе трубопровода обычно определяется по батиметрическим картам, а объем земляных работ по выравниванию профиля по трассе - с помощью специальной программы. Траншею на глубине засыпают обычно тем же отвальным грунтом. Однако рытье траншеи на глубине - весьма сложный процесс. Особенно важна точность при выборе трассы, которая должна составлять несколько метров. Плеть трубопровода с трубоукладочной баржи необходимо уложить точно в заданный коридор. Точность укладки трубопровода значительно повышается при использовании одновременно с трубоукладочной баржей подводного транспортного средства. Это позволяет обеспечить постоянный контроль и передачу информации о положении трубопровода на баржу.

Укладка трубопровода на глубине в случае имеющихся поворотов небольшого радиуса весьма затруднительна. Это объясняется значительными остаточными напряжениями растяжения в опускаемой плети, уменьшением значений отрицательной плавучести и в результате снижением коэффициента трения (рис. 14). Для укладки трубопровода в этом случае применяют трубоукладочную баржу с динамическим позиционированием. С баржи перед укладкой труб в месте резкого поворота предварительно спускают ограничивающие блоки, способствующие предотвращению разворота трубопровода, изогнутого по малой кривизне. Кроме того, в местах резких изгибов трубопроводы иногда утяжеляют для уменьшения возможности их разворота.

Рисунок 9 — Схема укладки трубопровода при наличии резких изгибов: 1 — горизонтальная составляющая остаточного напряжения растяжения; 2 — горизонтальная составляющая изгибающего момента; 3 — сила трения бетонного блока; 4 — сила трения трубопровода; 5 — вес трубопровода; 6 — вес бетонного блока; 7 — уложенный трубопровод; 8 — узкий коридор для трубопровода; 9 — неприемлемая трасса без ограничителей; 10 — ограничители перемещения трубопровода в виде блоков; 11 — нижняя точка контакта; 12 — укладка свободного пролета; 13 — трубоукладочная баржа; 14 — стингер; 15 — проектная трасса

При моделировании процесса укладки воспроизводятся различные критические ситуации. Профиль трассы трубопровода позволяет производить укладку, но в процессе гидростатических испытаний и эксплуатации могут возникнуть напряжения, превышающие предельно допустимые. Мероприятия по снижению уровня напряжений в подводном трубопроводе возможно смоделировать. На начальной стадии необходимо выявить параметры, влияющие на средний уровень статических напряжений и на характер циклических нагрузок. По результатам такого анализа можно уменьшить значений напряжения, возникающие при эксплуатации трубопровода. При этом предотвращается или уменьшается динамическое действие потока жидкости в трубопроводе. Провисающие участки трубопровода, находящиеся на некоторой высоте над дном моря, подвергаются воздействию поперечных течений и периодически поднимаются и опускаются в результате волнового распределения давления на стенке трубопровода.

Неустойчивость граничного слоя вызывает образование, распространение и периодическое затухание вихрей в стенке трубопровода, причем фазы этих вихрей противоположны в верхней и нижней частях трубы. При сложении колебаний амплитуда их может в 1... 1,5 раза превышать диаметр трубопровода. Надо отметить, что периодические колебания могут привести к усталости металла.

Обычно для каждого участка трассы известны данные о поперечных течениях на глубине укладки трубопровода. На основе этих данных и учитывая конфигурацию, обеспечивающую упругость трубопровода, можно определить минимально допустимые свободные его пролеты. Если свободные пролеты укладываются в минимально допустимые значения, то предотвращаются усталостные напряжения металла труб и сварных швов.

Изменение величины свободных пролетов после укладки трубопровода приводит к изменению конфигурации равновесия. Наиболее эффективным способом изменения свободного пролета является установка вспомогательных опор (рис. 15). Эти работы обычно выполняются с судна с динамическим позиционированием положения с помощью малогабаритных подводных лодок. Значительные трудности возникают, если необходимо установить несколько вспомогательных опор при наличии свободных пролетов большой протяженности. Порядок расстановки этих опор может быть определен с помощью моделирования.

На рис. 10 показана расстановка утяжелителей и вспомогательных опор для уменьшения напряжений, возникающих на участках трех свободных пролетов. Вследствие использования дополнительных опор можно ожидать улучшения работы трубопровода при заполнении его водой, гидростатичесих испытаниях, освобождении полости его от воды, вводе в эксплуатацию и самой эксплуатации.

Рисунок 10 — Устранение трех больших свободных пролетов различными методами: 1 — отношение номинального изгибающего напряжения к предельному; 2 — при сохранении больших пролетов; 3 — вспомогательные опоры; 4 — утяжелители; 5 — работа трубопровода

Дальнейшее уменьшение удельной нагрузки на вспомогательные опоры можно получить путем установки дополнительных опор, не предусмотренных в проекте. При этом желательно сохранить упругую конфигурацию трубопровода с целью предотвращения повреждения его в результате температурного расширения при перекачке горячих жидкостей.

Инспекционные и ремонтные работы на глубоководных трубопроводах являются дорогостоящими, и поэтому целесообразно проводить их с помощью дистанционно управляемого оборудования.

2.9 Особенности проектирования трубопроводов с устройствами для запуска и приема скребков

При проектировании трубопроводных систем главное внимание уделяют обоснованию строительства, распределению информации и составлению основных правил по эксплуатации трубопровода и очистке его полости с помощью скребков.

Обоснование строительства. Информационный поток координируется проектной группой, которая получает и от которой исходит следующая информация:

- особенности строительства трубопровода или системы;

- характеристики перекачиваемого продукта;

- металлургические характеристики стали труб в связи с необходимостью защиты их от коррозии;

- требования местных организаций по экологической защите полосы отвода вдоль трассы трубопровода;

- требования к инспекции строительства и эксплуатации.

На основании имеющейся информации проектная группа рассматривает схемные решения по монтажу в трубопроводной системе устройств по запуску и приему скребков и разделителей с учетом требуемой частоты очистки, спецификаций на очистку полости трубопровода, мероприятий по предотвращению коррозии и т. д. Определяются также общие затраты, связанные с монтажом и эксплуатацией устройств для приема и запуска скребков. На стадии обоснования может быть выполнена детальная оценка возможностей реализации проекта.

Распределение информации. Проектная группа распределяет имеющуюся информацию по различным отделам, которые детализируют ее по целевому назначению. В массив информации входят данные проектной экспертизы по технологии очистки полости трубопроводов при помощи скребков, схемы обвязки устройств для запуска и приема скребков, изометрические изображения этих устройств, характеристики материалов, из которых изготовлены задвижки, тройники, фланцы и т.д. Исходная информация поступает от поставщиков, специалистов по проведению инспекции, экспедиторов, фирм- подрядчиков и т.д. Ответственность за весь проект строительства должна быть возложена на одного руководителя.

Руководство по эксплуатации. Такое руководство является документом, обеспечивающим эксплуатационника информацией о граничных условиях работы устройств по запуску и приему скребков. В этом руководстве должны учитываться такие факторы, как наличие документации, информация поставщиков, инструкции по эксплуатации трубопроводного оборудования, запуску и приему скребков, обработке вытесненного из полости трубопровода шлама, методам регистрации операций по очистке полости трубопроводов, способам выявления неполадок при проведении этих операций.

Главный вопрос при оценке проекта трубопроводной системы - существует ли какая-либо универсальная схема, обеспечивающая возможность очистки полости трубопроводов с помощью скребков? Для ответа на этот вопрос необходимо рассмотреть все аспекты такого рода очистки, типы применяемого оборудования в зависимости от характеристик самого трубопровода и ассортимента перекачиваемых продуктов.

Назначение скребков или других перемещаемых по трубопроводу устройств заключается в удалении конденсата, очистке стенок от загрязнений, контроле коррозионного состояния как в процессе приемки трубопровода в эксплуатацию, так и в ходе самой эксплуатации. Кроме того, с помощью шаровых разделителей производят перекрытие-отсечение отдельных секций трубопровода при необходимости ремонта.

По трубопроводам обычно транспортируют природный газ (с включениями Н20, солей и т.д.), нефть, нагнетаемую в пласты воду, нефтепродукты.

Морские трубопроводы в некоторых случаях оснащают устройствами для последовательного запуска нескольких шаров-разделителей, чтобы свести к минимуму необходимость обслуживания их специальными вспомогательными судами.

Современные конструкции запускаемых в трубопроводы аппаратов для оценки состояния их внутренней поверхности отличаются меньшей длиной, чем прежние конструкции; таким образом, фактор разницы в длине между аппаратами такого типа и обычными очистными скребками уже не имеет столь большого значения.

Сооружение подводных устройств для запуска и приема скребков обходится не столь дорого, однако эксплуатационные расходы достаточно велики. По этой причине особый интерес вызывают конструкции устройств, «заряжаемых» несколькими скребками для разделителей, а также конструкции отклонителей направления движения скребков.

Через газопроводы небольшого диаметра весьма трудно прогонять скребки по сравнению с трубопроводами большого диаметра различного назначения. По этой причине уже на стадии проектирования трубопроводов небольшого диаметра необходимо предусмотреть меры по облегчению процесса пропуска через них скребков.

На всех магистральных трубопроводах должна быть предусмотрена возможность пропуска скребков и других аппаратов в обоих направлениях (как для очистки, так и для инспекции). При проектировании промысловых трубопроводов также должна учитываться возможность двухсторонней очистки и инспекции. Если промысловые трубопроводы образуют часть разветвленной трубопроводной системы, следует использовать передвижные устройства для запуска и приема скребков.

При проектировании морских трубопроводов, требующих для осуществления нормального процесса пропуска нескольких последовательных шаровых скребков или разделителей, необходимо предусмотреть такую возможность.

Трубопроводное оборудование. С точки зрения общих затрат, расходы на оснащение трубопровода устройствами для запуска и приема скребков довольно значительны. Однако и на самой магистрали устанавливаются задвижки и другое трубопроводное оборудование, требующее особого внимания как при проектировании, так и при строительстве.

Трубопроводная арматура может быть с запорными элементами двух типов - сферическими и цилиндрическими. Сферическую запорную арматуру часто используют на трубопроводах, через которые предполагается пропускать скребки или разделители.

Отклонители перемещения скребков должны специально предусматриваться при проектировании подводных выкидных линий и сборных трубопроводов. При их применении в ряде случаев снижаются эксплуатационные расходы, связанные с необходимостью приема скребка и повторного ввода его в трубопровод другого направления, хотя компания ВР давно занимается разработкой таких отклонителей применительно к условиям норвежского сектора Северного моря, успех пока незначителен.

В настоящее время чаще всего используются индикаторы прохода скребков механического типа. Надежность таких индикаторов оставляет желать лучшего, хотя обычно их отказы связаны с недостаточной профилактикой. Индикаторы прохода скребков должны быть двунаправленными и отличаться легкостью извлечения и замены под давлением. Они также должны быть оснащены микропереключателями для обеспечения дистанционной подачи сигнала о нахождении скребка. Схемы с микропереключателем часто предусматривают автоматический возврат индикатора в прежнее положение, механические же индикаторы требуют ручного возврата.

В трубопроводных системах с пропуском скребков для трубопроводов диаметром 150 мм минимальный радиус изгиба должен быть равен 20 диаметрам, 150 и 200 мм - 10 диаметрам и 250 и более мм - 5 диаметрам.

Кроме минимального радиуса изгиба трубопровода должен учитываться такой фактор, как шероховатость внутренних стенок труб, которая должна быть ограничена значением 5 %. Особенно необходимо учитывать внутренний диаметр трубопровода на участке изгиба, так как эти участки обычно образуют горячим способом из толстостенных труб.

Между изгибами должны быть прямые участки, длина которых равна как минимум трем диаметрам трубопровода. Это особенно касается колен 30 и 45°, между которыми должны быть прямые участки минимум 1,8 м для трубопроводов диаметром до 600 мм, и 3 диаметра, если он превышает 600 мм.

Задвижки должна выбираться таким образом, чтобы через них могли проходить скребки. Должно обеспечиваться 100%-е открытие задвижки; кроме того, необходимо предотвратить какие-либо боковые (байпасные) перетоки перекачиваемой среды. По запросу поставщик должен обеспечивать необходимые чертежи. В случае необходимости задвижки должны поддаваться осушке (вакуумной либо гпиколевой).

Внутренний диаметр трубопровода. Этот параметр по всей длине трубопровода должен поддерживаться постоянным. Трещина стенки трубопровода определяет внутренний диаметр всей трубопроводной арматуры (задвижек, изгибов, фланцев, угольников и т.д.).

Толщина стенки трубопровода изменяется на переходах через дороги и реки, чтобы обеспечить дополнительную прочность линии. Аналогичным образом усиливаются райзеры, обеспечивающие подачу добываемой продукции к и от платформ к трубопроводам, уложенным на морское дно. Максимальное отклонение внутреннего диаметра от номинального приведено в табл. 3.

Таблица 3 - Максимальное отклонение внутреннего диаметра от номинального

Номинальный диаметр, мм 200...300 350... 500 500...900 900 и более
Максимальное отклонение, мм

Всякие изменения внутреннего диаметра трубопровода должны быть через переходную катушку с минимальным уклоном 1:5. Особую озабоченность должны вызывать участки перед концами газопроводов, где по тем или иным причинам возникает необходимость изменения диаметра.

Устройства для запуска и приема скребков. Такие устройства можно разделить на постоянные и временные на суше, постоянные палубные и подводные на море.

Постоянные устройства для запуска и приема скребков, устанавливаемые на суше, значительно отличаются от устройств аналогичного назначения на палубах платформ; это отличие связано в основном с ограничениями площади на палубе. Аналогичным образом резко отличаются по конструкции устройства для запуска и приема скребков под водой, так как они должны управляться дистанционно и в более неблагоприятных погодных условиях.

Если по трубопроводу перекачиваются токсичные продукты (например, включающие Н2S), необходимо учитывать это обстоятельство, например, предусмотреть возможность промывки трубопроводов, из которых смонтированы устройства для запуска и приема скребков. Обвязка таких устройств должна быть аналогична как для газопроводов, так и трубопроводов для жидкостей.

Наряду с точками отбора проб и фильтрами, устройства для запуска и приема скребков - единственные трубопроводные компоненты, открываемые при нормальных операциях. По этой причине необходимо при проектировании принять меры для зашиты персонала. Схемы устройств для запуска и приема скребков должны быть такими, чтобы они ясно демонстрировали функции задвижек и обводных линий. Целесообразно стандартизировать такие схемы, показать в цвете функции обвязочных трубопроводов и задвижек.

Передвижные устройства для запуска и приема скребков могут быть использованы на трубопроводах диаметром 356 мм и менее. Целесообразность использования таких устройств определяется соотношением капитальных и эксплуатационных затрат для каждого конкретного случая. Капитальные затраты могут быть велики, когда в трубопроводной системе используется большое число устройств, а частота очистных работ невелика. До настоящего времени не накоплен большой опыт использования передвижных устройств.

Вследствие ограничений рабочей площади на платформах, монтируемые на них устройства для запуска и приема скребков конструктивно отличаются от устройств аналогичного назначения, монтируемых на суше. Соединительные элементы выполняются в вертикальной плоскости с целью экономии пространства.

Вертикальное размещение ловушек для приема скребков не рекомендуется; вертикальные устройства для запуска скребков применяются в ограниченном числе случаев и только для трубопроводов небольшого диаметра. Ловушки для последовательного приема нескольких скребков подряд рассчитываются также и на прием нескольких дефектоскопов.

Раздел 3. МЕТОДЫ СООРУЖЕНИЯ МОРСКИХ ТРУБОПРОВОДОВ

3.1. Методы и способы прокладки морских трубопроводов

При строительстве морских трубопроводов применяют различные способы их прокладки, зависящие от ряда факторов, определяющих организацию строительного процесса (наличие технических средств, конструкция и назначение трубопровода, гидрометеорологические и геологические условия района строительства, топография морского дна, период проведения работ, условия судоходства и т.д.). В последние 15...20 лет в отечественной и зарубежной практике начали применяться принципиально новые способы прокладки трубопроводов в морских условиях [1].

На рис. 11 и 12 [1] представлены все имеющиеся в наличии к началу XX века способы укладки трубопроводов на морском дне с помощью различных трубоукладочных барж, трубоукладчиков с барабаном, на который наматываются трубы, а также буксиров.

Трубоукладочная техника подразделяется на традиционную, третьего поколения, с системой динамического позиционирования, осуществляющую укладку по J-образной кривой, вертикальную укладку и методом сматывания труб с барабана (рис. 11). При буксировке применяются следующие способы: придонная, на средней глубине воды, поверхностная и околоповерхностная буксировка (рис. 12).

Каждый способ укладки труб на морском дне имеет свои, присущие только ему, характеристики, преимущества, недостатки и может быть применен на различных строительных площадках в разных условиях.

Рис. 11 – шесть способов укладки трубопровода на морское дно с поверхности. 1 – с помощью традиционных трубоукладочных барж, 2 – с помощью барж третьего поколения, 3 – с помощью трубоукладочных барж с ситемами динамического позиционирования,4 – с помощью трубоукладочных барж, осуществляющих укладку труб по J-образной кривой, 5 – вертикальная укладка, 6 – с помощью судна с барабаном на борту.

Рисунок 12 — Четыре разновидности способа буксировки трубопровода: I — придонная буксировка; II — укладка трубопровода на средней глубине; III — поверхностная укладка; IV — околоповерхностная укладка; 1 — сопровождающее судно; 2 — буксир; 3 — направляющие салазки, 4 — трубопровод; 5 — судно поддержки; 6 — инспектирующее судно; 7 — задние салазки; 8 — понтоны; 9 — столбовидные буи

Существуют два основных способа укладки труб на морское дно - с поверхности и с помощью буксировки. Термин «поверхность» подразумевает способы, при которых линия монтируется на плавающем судне-трубоукладчике, а затем, по мере продвижения судна, постепенно опускается и укладывается на морское дно. При буксировке, наоборот, длинная труба или же секция трубопровода уже в готовом виде доставляется с береговой базы до места укладки под водой.

Укладка труб на морское дно с поверхности. Очевиден тот факт, что в водах большой глубины (при любом типе используемого судна-трубоукладчика) время опускания трубы на морское дно находится в прямой зависимости от ее длины: чем длиннее укладываемая труба, тем больше время, необходимое на ее укладку. Для глубины воды 1500 м время спуска может достигать 24 ч в зависимости от используемой техники и скорости укладки, присущей данному способу.

Впервые укладка труб на морское дно с помощью традиционного трубоукладчика была применена в США в середине 50-х гг. при строительстве морских трубопроводов в Мексиканском заливе и до 70-х гг. считалась основным способом, используемым при укладке трубопроводов. В этот период появились трубоукладочные судна третьего поколения, которые отличались от традиционных трубоукладчиков конфигурацией корпуса, устойчивостью, стингерами, системами поставки на якорь и методами сборки труб. В целом, производительность трубоукладочных барж третьего поколения на 40% выше, чем традиционных трубоукладчиков; кроме того, при использовании трубоукладочных судов третьего поколения глубина укладки удваивается.

В ходе дальнейших разработок появились высокопроизводительные трубоукладочные баржи с системами динамического позиционирования, которые обеспечили возможность использования новых методов доставки трубы к месту укладки на морском дне и эффективность трубоукладочных работ.

В настоящее время применяют технологию укладки труб на морское дно по S-образной кривой, используя при этом как традиционные трубоукладочные баржи, так и суда с наклонной рампой на корме.

На ранней стадии развития способов укладки подводных трубопроводов существовала еще одна концепция - вертикальная укладка труб с использованием полупогружного бурового судна. Этот способ аналогичен способу укладки труб под водой по J-oбpaзнoй кривой; отличие состоит в том, что труба изгибается на вертикальном башмаке, установленном в донной части полупогружного судна, в процессе спуска под воду и перемещения.

Рассмотрим характерные особенности некоторых способов прокладки морских трубопроводов.

Прокладка с наклонной рампы судна-трубоукладчика (рис. 13) [2]. Участок трубопровода, находящийся между точкой касания дна и стингером, принимает форму S-образной кривой, поэтому данный способ монтажа подводных трубопроводов получил название S-метода.

Рисунок 13 — Укладка подводного трубопровода на дно моря S-методом: 1 — трубоукладочное судно; 2 — стингер; 3 — трубопровод

Современные трубоукладочные суда, работающие по S-методу, способны укладывать трубопроводы диаметром до 1420 мм на глубину до 300 м, а диаметром 810мм - на глубину до 700м со скоростью 3...5 км/сут. При этом с увеличением диаметра или глубины воды требуются все более мощные системы натяжения и крупногабаритные стингеры. На практике максимальное растягивающее усилие составляет около 3000 кН. В свою очередь, увеличение радиуса кривизны и общей длины стингера осложняет управление и делает его уязвимым к воздействию волн и течений.





sdamzavas.net - 2018 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...