USD 73.2351

+0.08

EUR 85.956

+0.03

BRENT 45.09

-0.21

AИ-92 43.34

-0.01

AИ-95 47.57

-0.03

AИ-98 53

+0.01

ДТ 47.93

+0.01

5 мин
44
0

Трубоукладочное судно для арктического шельфа России

Создание трубоукладочного судна (ТУС) для арктического шельфа России является чрезвычайно важной и актуальной задачей из-за необходимости освоения богатых месторождения нефти и газа, а также отсутствием в мире ТУС, которые могли бы быть арендованы для работы в тяжелых ледовых и климатических условиях. Большие перспективы строительства морских подводных трубопроводов (МПТ) в России и за рубежом обеспечат максимальную загрузку таких судов.


Рисунок 1 - Перспективные регионы использования трубоукладочного судна

Параметры ТУС должны выбираться на основе оптимизации как компонентов трубоукладочного комплекса (трубоукладочных судов, вспомогательных судов и береговой базы снабжения), так и отдельных этапов укладки морского подводного трубопровода (МПТ). Например, выбор основного параметра ТУС - грузоподъемности, определяемого весом хранящихся на палубе или в трюме труб, зависит от диаметра, толщины и длины труб, количества сварочных постов, грузоподъемности и вылета грузового крана, качки и ледовой прочности судна, а также от грузоподъемности, конструкции и количества судов для перевозки труб и отстояния от береговой базы снабжения (ББС). При этом, особое внимание уделяется технологической безопасности, как укладки, так и эксплуатации МПТ с надлежащей оценкой рисков.

На основе проектных исследований и испытаний моделей в мореходном и ледовом бассейнах обоснован выбор архитектурно-конструктивного типа судна, формы его обводов и состава основного технологического, грузового и энергетического оборудования.


Таблица 1 - Перспективные газовые месторождения в транзитной зоне (ТЗ) арктического шельфа России

* - высокоперспективные


В России предполагается построить до 2035г. около 9 тыс. км МПТ (табл.2).


Таблица 2 - Прогноз строительства МПТ в России до 2035 г.

1 – Штокмановское газоконденсатное месторождение (ШГКМ);

2 – в числителе S-метод, в знаменателе J-метод укладки МПТ.

Рассмотрены основные научно-технические и проектные проблемы (см. рис. 2).



Рисунок 2 - Основные научно-технические и проектные проблемы

 

Создание перспективных технологических судов арктического плавания требует углубленной научно-технической поддержки и инновационных проектно-конструкторских решений. Проектируемое ТУС должно выполнять следующие основные функции и при этом удовлетворять следующим техническим требованиям:

Функции:

  • Укладка обетонированных стальных труб, а также гибких металлопластиковых труб в открытом море на глубинах 20-500 м, в том числе в мелкобитом льду;

  • Хранение, подготовка, сварка и укладка стальных труб диаметром до 1220 мм, длиной до 12-24 м, толщиной стенки до 30 мм, рабочим давлением до 25Мпа;

  • Спуск труб, шлангов и кабелей по туннелю, плавно переходящему в стингер, в средней части корпуса для предохранения от воздействия льда;

  • Обеспечение скорости хода при волнении – около 12 узлов и во льдах – до 5 узлов.

Технические требования и ограничения:


 

В результате работы над проектом получены следующие характеристики ТУС (см. рис. 3-4, табл. 3):



Рисунок 3 – Внешний вид ТУС

Класс судна: КМ Arc4 [1] АUT1 ICS DYNPOS-2 EPP HELIDECK WINTERIZATION (-40ºС).

Таблица 3 – Основные характеристики ТУС



Рисунок 4 - Общее расположение ТУС

 

  • Выход стингера в пределах ватерлинии в ледовых условиях.

  • Специальные устройства погрузки, перемещения и хранения труб.

  • Полная винтеризация технологического комплекса.

  • Архитектурно-конструктивный тип судна с размещением жилых помещений в носовой части судна, технологических линий в средней части, а машинно-котельного отделения и ангаров в кормовой части.

  • Установка кранов-манипуляторов с высокой скоростью и точностью погрузки, обеспечивающих грузовые операции без швартовки вдоль борта судна снабжения.

Технические решения концептуального проекта трубоукладочного судна:

  • Дизель-электрическая ЭУ, движители (ВРК) для движения и позиционирования – 3 в носу и в 3 корме.

Комбинированная система удержания:

  • система динамического удержания (ВРК – 3 в носу, 3 в корме);

  • система якорного удержания (якорные линии – 6 в носу, 4 в корме).

  • Эксплуатация механической установки из ЦПУ без постоянного присутствия обслуживающего персонала в машинных помещениях.

  • Централизованная система управления грузовыми и балластными операциями.

  • Система винтеризации и защиты судовых систем, устройств и оборудования от обледенения.

  • Повышенная экологическая безопасность.

  • Непотопляемость при затоплении двух смежных отсеков.

  • S-метод спуска плети труб в воду по стингеру (см. табл. 4) в пределах корпуса для исключения взаимодействия со льдом.

  • Специальные грузовые краны с грузовым моментом, обеспечивющим перегрузку обетонированных труб.

  • Взлетно-посадочная вертолетная площадка.

  • Технологический цикл подготовки, сварки и спуска трубопровода расположен в закрытом помещении.

  • Предусмотрены средства для борьбы с обледенением конструкций и оборудования.

Таблица 4 – Параметры стингера трубоукладочного судна


При проведении мореходных испытаний ТУС (см. рис. 5):

  • Определены кинематические и динамические характеристики системы, находящейся под воздействием волн, ветра и течения во время выполнения операций по укладке трубопровода.

  • Изучены поведения системы «ТУС + стингер + трубопровод + якорная система удержания».

  • Проверены расчетные оценки, действующих на компоненты системы при различных волновых условиях.

  • Получены необходимые оценки, позволяющие эксплуатировать ТУС в арктических условиях (битый лед).

РИС. 5. Мореходные испытания ТУС

 

Испытания модели морского ТУС на нерегулярном волнении


Кормовые оконечности морского ТУС со стингером и трубопроводом Рабочий режим укладки до 2 баллов

Для определения условий эксплуатации ТУС в ледовых условиях проведены испытания модели ТУС в ледовом бассейне (см. рис. 6).

На основе проектных исследований и испытаний моделей в мореходном и ледовом бассейнах обоснован выбор архитектурно-конструктивного типа судна, формы его обводов и состава основного технологического, грузового и энергетического оборудования

Разработан концептуальный проект трубоукладочного судна, полностью удовлетворяющий требованиям эксплуатации в Баренцевом, Печорском и Карском морях, он является базисом для разработки технического проекта в Крыловском государственном научном центре.

РИС. 6. Испытания модели ТУС в ледовом бассейне


Движение модели во льду толщиной 0,3 м со скоростью 0,2 м/с


Движение модели в битом поле со скоростью 0,2 м/с





Статья «Трубоукладочное судно для арктического шельфа России» опубликована в журнале «Neftegaz.RU» (№7-8, 2013)

Авторы:
Читайте также
Система Orphus