Главная Обратная связь

Дисциплины:






НОРМАТИВНЫЕ МЕТОДЫ РАСЧЕТА НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ МОРСКИХ ТРУБОПРОВОДОВ 4 страница



С помощью полупогружной трубоукладочной баржи SEMAC-1 [1] в июне 1985 г. досрочно завершено сооружение газонефтепроводов на месторождении Олвин-Норг, разрабатываемом компанией «Total oil marin». Построены газопровод диаметром 610 мм и нефтепровод диаметром 305 мм протяженностью соответственно 112 и 15 км.

Природный газ с месторождения Олвин-Норт будет транспортироваться к платформе «ТР1» (месторождение Фригг) и далее по магистрали к пункту по приему газа в Сент-Ферпосе на побережье Великобритании..

Компания «Taylay Diving» в 1971 г. ввела в эксплуатацию баржу «Whit- ter», предназначенную для укладки и ремонта подводных трубопроводов [1]. Баржа длиной 87 м и шириной 21м имеет экипаж из 75 человек, состоящий из водолазов, инженеров и специалистов по подводным работам. Оборудование баржи включает систему жизнеобеспечения под водой и устройство для выравнивания подводных трубопроводов. Система жизнеобеспечения позволяет водолазам работать на глубине в течение 5...6 ч без учета времени на декомпрессию. Основными элементами системы являются: трехсекционная палубная декомпрессионная камера, погружная водолазная камера с механизмами для ее спуска и подъема

Недостатком динамического позиционирования является глубокая осадка судна, оснащенного азимутальным движителем, находящимся примерно в 4 м ниже киля; подход к берегу невозможен, так как требуется глубина воды не менее 15 м. По сравнению с оснащением судна съемными движителями и системой заякоривания более экономичным и практически выполнимым считается использование небольшой баржи с малой осадкой, оптимизированной для буксировки трубоукладочного судна к берегу

Подводные нитки газопровода в Мессинском проливе являются частью магистральной системы трубопроводов, предназначенной для транспортирования природного газа из Алжирского месторождения Хасси-Р'Мель через Тунис и Сицилию в северные районы Италии.

Полупогружные суда имеют стингер, одна часть которого (примерно половина) встроена в корпус, а другая на шарнирах подвешена высоко на корпусе [6]. В случае непогоды нижняя часть стингера поднимается над водой, что позволяет улучшить маневренность судна при его отстое.

С помощью полупогружной трубоукладочной баржи SEMAC-1 [1] в июне 1985 г. досрочно завершено сооружение газонефтепроводов на месторождении Олвин-Норг, разрабатываемом компанией «Total oil marin». Построены газопровод диаметром 610 мм и нефтепровод диаметром 305 мм протяженностью соответственно 112 и 15 км

Природный газ с месторождения Олвин-Норт будет транспортироваться к платформе «ТР1» (месторождение Фригг) и далее по магистрали к пункту по приему газа в Сент-Ферпосе на побережье Великобритании. Нефть месторождения по построенному нефтепроводу диаметром 305 мм поступает к платформе «Ниниан сентрал», а оттуда - к нефтебазе в Саллом-Во на Шетландских островах



В юнце июля 1983 г. трубоукладочная баржа LB 200 (бывшая баржа «Viking Piper») завершила строительство газопровода сухого газа системы «Statpipe» диаметром 711 мм и протяженностью 210 км, соединяющего береговую точку в районе Карсте, Норвегия, и платформу 16/115 на месторождении Слейпнер [33]. Подводный переход газопровода через Норвежский желоб проложен на Шубине 300 м. Карсте. Второй подводный переход диаметром 762 мм через Норвежский желоб был сооружен на глубине 305 м в строительный сезон 1984 г

После окончания этой работы трубоукладочная баржа LB 200 переместилась к газодобывающей платформе «Статьфьорд В», чтобы приступить к укладке газопровода насыщенного газа диаметром 762 мм к

В рамках реализации широкой строительной программы летом 1995 г. было введено в эксплуатацию трубоукладочное судно «Solitaire» (рис.38) для оказания услуг во всех районах мира [1]. «Solitaire» оснащено системой полного динамического позиционирования, обеспечивающей возможность глубоководных операций. Благодаря большим размерам судна и недавно разработанной системе автоматической сварки будут достигаться высокие скорости укладки труб обеспечивать скорость укладки, равную 4,8 км/сут, для труб большого диаметра; сохранять работоспособность в неблагоприятных погодных условиях; соответствовать строгим требованиям к предельно допустимым нагрузкам на трубы и напряжениям в них, что позволяет создавать высокие растягивающие нагрузки; соответствовать высокому уровню эксплуатационной безопасности; развивать скорость плавания до 27 км/ч для выполнения операций в различных районах мира.

Принятая концепция требует наличия многочисленных сварочных постов, чтобы создать длинный подвижный участок фронта трубопроводных работ. Поэтому судно имеет длину 290 м с дополнительной длиной стингера 65 м. Практика показала, что плавсредство с обводами судового типа, характеризуемое высоким (20 с) периодом бортовой качки в сочетании с превосходными показателями килевой качки (благодаря значительной длине), имеет улучшенную работоспособность. С учетом большой мощности системы динамического позиционирования перечисленные факторы обеспечивают общую работоспособность, по меньшей мере такую же, как у полупогружной трубоукладочной баржи. Дополнительными достоинствами обводов судового типа являются защита транспортера для труб с подветренной стороны и повышенная грузоподъемность. Кроме того, плавсредство с обводами судового типа может совершать переходы с высокой скоростью, что делает доступными для него любые географические районы.

Для укладки труб большого диаметра в глубоких водах судно оснащено четырьмя натяжными устройствами, каждое развивает усилие 1МН. При необходимости могут быть установлены дополнительные натяжные устройства. Преимущества динамически позиционируемого трубоукладочного судна:

- отсутствие какой-либо опасности повреждения существующих подводных кабелей и трубопроводов;

- меньшие взаимные помехи в случае проведения других операций вблизи платформ;

- возможность работы в пределах зоны расстановки якорей буровых установок и заякоренных судов;

- гибкость в выборе мест спуска и укладки труб на дно;

- быстрый спуск и укладка труб на дно;

- быстрое прекращение работ в случае ухудшения погодных условий;

- никаких простоев из-за ограничений в расстановке якорей при неблагоприятных погодных условиях;

- сокращение простоев в результате механических повреждений

- возможность работы при непрерывной вертикальной качке в процессе

трубоукладочных операций.

Постоянное периодически создаваемое тяговое усилие на плеть данной 24 м (длина двух линий) считается безопасным методом, обеспечивающим экономию времени и топлива и сокращающим механический износ. Тем не менее сварочное оборудование должно периодически пересекать трубные опоры, если судно движется непрерывно. Проблема может быть решена применением периодически отводимых трубных опор, перемещением таких опор или, как на судне «Solitaire», созданием подвижного участка фронта трубопроводных работ, который остается стационарным относительно труб во время цикла сварки, но перемещается по отношению к судну. После прохода плети длиной 24 м такой подвижный участок быстро возвращается в исходную точку.

При развертывании натяжение в трубах создается специальным натяжным механизмом, выпрямление происходит при прохождении труб между направляющими роликами, размещенными так, чтобы труба оставалась практически прямой при выходе из заднего барабана [8].

Недостатком динамического позиционирования является глубокая осадка судна, оснащенного азимутальным движителем, находящимся примерно в 4 м ниже киля; подход к берегу невозможен, так как требуется глубина воды не менее 15 м. По сравнению с оснащением судна съемными движителями и системой заякоривания более экономичным и практически выполнимым считается использование небольшой баржи с малой осадкой, оптимизированной для буксировки трубоукладочного судна к берегу.

Компания «Taylay Diving» в 1971 г. ввела в эксплуатацию баржу «Whit- ter», предназначенную для укладки и ремонта подводных трубопроводов (рис. 39) [1]. Баржа длиной 87 м и шириной 21м имеет экипаж из 75 человек, состоящий из водолазов, инженеров и специалистов по подводным работам. Оборудование баржи включает систему жизнеобеспечения под водой и устройство для выравнивания подводных трубопроводов. Система жизнеобеспечения позволяет водолазам работать на глубине в течение 5...6 ч без учета времени на декомпрессию. Основными элементами системы являются: трехсекционная палубная декомпрессионная камера, погружная водолазная камера с механизмами для ее спуска и подъема, контрольная рубка для управления работой системы жизнеобеспечения.

Баржа с барабаном (рис. 24) [6] отличается от других судов тем, что полностью готовый к укладке (сваренный, изолированный и прошедший гидравлические испытания) трубопровод наматывается на барабан, находящийся на ее палубе.

В процессе свертывания труба протаскивается через направляющие ролики, имеющиеся на барабане, который приводится во вращение

Рисунок 24 — Баржа с барабаном: 1 — трубопровод; 2 — выпрямляющий механизм; 3 — край; 4 — судно; 5 — барабан

Во время этих операций труба испытывает пластические деформации от изгибных напряжений и контактного давления, в результате чего она принимает некоторую овальность. Диаметр барабана зависит от допустимой пластической деформации. Соотношение между диаметром барабана и диаметром трубы равно 30.. .40 [8]

Укладка с барабана позволяет опускать трубопровод в воду под углом, близким к прямому, что позволяет обходиться без стингера. Скорость укладки трубопровода с таких барж достигает 20 км/сут.

Рисунок 25 — Выпрямляющий механизм: 1 — привод гусеничного механизма; 2 — индикаторы контроля кривизны механизма; 3 — гидродомкрат для прижатия гусеницы; 4 — выпрямляющий гусеничный механизм; 5,8 — направляющий ролик; 6 — трубопровод; 7 — гусеничный механизм для протаскивания; 9 —рама

Американской компанией «Fluor Ocean Services» на основе использования специальной трубо гибочной установки, с помощью которой на берегу осуществляется навивка предварительно сваренных труб на барабан-кассету, а в море обратная операция - сматывание трубопровода с кассеты и укладка его на дно, разработана специальная трубоукладочная баржа «Fluor RB-2» [54].

Укладка трубопровода с такой баржи может производиться двумя способами. При первом конец трубопровода, намотанного на барабан, закрепляется жестко к заякоренному или установленному на морском дне сооружению, а баржа движется по трассе, разматывая барабан-кассету. При втором баржа заякоривается, а трубопровод сматывается с барабана-кассеты и укладывается по трассе с помощью буксира. По данным фирмы «Fluor Ocean Services» трубоукладочная баржа «Fluor RB-2» обеспечивает скорости укладки подводного трубопровода 1500.. .3000 м/ч. Однако при использовании этого метода наблюдаются овальность и пластические деформации труб, что исключает их обетонирование и ограничивает диаметр [8]. Трубы должны иметь массу, достаточную для погружения и устойчивости на грунте. В настоящее время диаметр укладываемых трубопроводов с судов с барабаном по условию обеспечения необходимой отрицательной плавучести без пригрузов ограничен 400 мм. Необходимо отметить, что при изоляции трубопроводов, укладываемых данным способом, возникают определенные трудности в связи с проходом через трубогибочный механизм.

В феврале 1979 года было спущено на воду динамически закрепляемое судно длиной 122 м, способное укладывать трубопроводы диаметром 400 мм на глубинах до 600 м [27].

«Apache»— первое динамически заякориваемое судно, предназначенное для укладки стальных трубопроводов с барабана, было построено Галвестонским отделением компании «Tod sheeppyards». Судно может укладывать трубопроводы диаметром от 100 до 400 мм, предварительно сваренными плетями длиной от 11 до 80 км. В конструкции судна использованы некоторые запатентованные изобретения, внедренные на построенной в 1970 г. несамоходной барабанной трубоукладочной барже меньших размеров - «Chicasso». В отличие от «Chicasso», новое судно может передвигаться к месту укладки подводного трубопровода в любом районе земного шара с крейсерской скоростью 23 км/ч. Когда судно уже находится на месте производства работ, оно, перемещаясь, может сматывать с барабана трубопровод, спуская его с кормы со скоростью от 2,8 до 3,7 км/ч. Полная длина укладочного судна 122 м, ширина 21,5 м. Оборудованное двумя винтами и приводом от двух дизельных двигателей общей мощностью 5400 кВт оно обладает радиусом плавания 800 км. Его барабан, вращаясь на горизонтальной оси, подает трубопровод на стапель с регулируемым уклоном, снабженный гидроприводным выпрямителем труб. При подъеме стапеля на максимальную высоту судно может укладывать трубопроводы диаметром 400 мм на морских участках глубиной до 600 м и трубопроводы меньшего диаметра на глубинах до 900 м. Высота барабана 25,3 м, диаметр ступицы 16,5 м, ширина между наружными фланцами 6,7 м. Он сможет нести на себе до 1800т труб, что соответствует 80км труб диаметром 100мм; 48,8км труб диаметром 150мм; 31,7 км труб диаметром 200 мм; 16,4 км труб диаметром 300 мм; 9,2 км труб диаметром 400 мм. Судно может везти также различные сочетания труб разных диаметров. На палубе судна установлены две якорные лебедки с 2 тыс. м якорного троса диаметром 50 мм, два якоря массой по 13,6 т для носа и два якоря массой по 9 т для кормы, два поворотных крана грузоподъемностью по 41 т со стрелами длиной 30 м, передвижной кран грузоподъемностью 180 т со стрелой длиной 33,5 м и лебедка для подъема трубы со дна с тяговым усилием 136 т. Центровка, сварка, изоляция труб, и намотка трубопровода на барабан производятся на берегу, а затем трубопровод, намотанный на барабан, перевозится на судне к месту укладки. Единственные сварочные работы, которые надо выполнить на месте укладки, — это приварка новой плети к концу уже уложенной или наварка заглушки на конец плети трубопровода перед спуском.

Для операций с трубопроводом на «Apache» установлены барабан, гидравлическая система, трубопроводный стапель, выпрямитель трубопровода, натяжное устройство, зажим для центровки захлестов, трубный центратор, система спуска и подъема конца трубопровода, платформы и приборы для измерения угла изгиба трубопровода, натяжения и скорости. Платформы размещены на кормовом стапеле и используются для сварки захлестов, просвечивания швов гамма-лучами, нанесения изоляции на швы и прикрепления к трубопроводу протекторов. Натяжное устройство состоит из двух вращающихся в противоположных направлениях шкивов, каждый из которых приводится двумя гидравлическими двигателями. Оно создает натяжение, необходимое для намотки трубопровода на барабан, а также развивает натяжение величиной 360 кН, дополняющее натяжение, создаваемое барабаном, при некоторых операциях укладки. Максимальное натяжение, создаваемое барабаном, - 900 кН.

Среди преимуществ нового судна - возможность укладки трубопроводов на глубинах 300...600 м. Динамическое закрепление судна устраняет необходимость в обычном заякоривании, а кормовой стапель с регулируемым уклоном позволяет спускать трубопровод в воду под углом от 18 до 60° к горизонтальной плоскости. Значение возможности спуска трубы в воду под большим угле может быть проиллюстрировано на примере укладки трубопровода диаметром 300 мм на глубину 300 м. Если угол между стапелем и поверхностью воды 20°, то необходимое натяжение составит около 1200 кН. Увеличение угла до 40° снизит необходимое натяжение примерно до 300 кН. При 60° натяжение уменьшается до 150 кН. Этот больший угол входа позволяет сооружать трубопровод с меньшим натяжением, что, в свою очередь, увеличивает возможную глубину укладки трубопровода. Большой угол входа также уменьшает напряжение изгиба и устраняет потребность в стингере.

При использовании главного и одного или нескольких транспортабельных барабанов судно может укладывать трубопроводы пучками. Типичный пучок, например, может состоять из одного трубопровода диаметром 200 мм, сматываемого с главного барабана, и трубопроводов диаметром 100 и 50 мм, сматываемых с отдельных транспортабельных барабанов. Трубопроводы предполагается связывать вместе на кормовом стапеле, а затем укладывать единым пучком.

 





sdamzavas.net - 2019 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...