Offshore csővezeték
A tengeri víz alatti csővezetékeket főként olaj vagy gáz szállítására használják, de más termékek szállításához is használhatók, például - édesvíz.
Vannak kereskedelmi tengeri csővezetékek és fő tengeri csővezetékek.
A kereskedelmi csővezetékek a halászaton (folyási vonalak, elszívó vonalak) vagy a halászatok (csővezeték-körzet) közötti folyadék (olaj vagy gáz) átvitelére szolgálnak. Emellett export csővezetékek (export csővezeték - Eng.) A közvetítő a kitermelt nyersanyag a fő gázvezeték vagy felhalmozódó export-terminált egy offshore platform, ahol a nyers túlterhelést tartályos, és import vezetékek - (import csővezeték - Eng.) Ellátására az édesvíz kútjaihoz, amelyet ezután szivattyúzzanak a formációba, hogy fenntartsák a szükséges nyomást. [1] [2]
Az útvonal kiválasztása az első szakasz az offshore csővezeték (MT) építésének megszervezésében. Az út mentén, amelyen a csöveket lefektetik, számos tényezőt figyelembe kell venni: a politikai, a geológiai és az ökológiai. Útvonalát meghatározó a jövőbeni csővezeték kezdődik a tanulmány a geológiai térképek, légi és műholdas képeket, batimetria adatokat a rendelkezésre álló területek a halászat, valamint információkat a hajózás területén a tervezett építkezés.
Természeti tényezők
négy lehetséges forgatókönyv a csővezeték és a tengerfenék közötti kölcsönhatásra
A víz alatti csővezeték és a tengerfenék kölcsönhatása, amelyre támaszkodik (négy lehetséges forgatókönyv) (ábra).
A fő fizikai tényező. amelyet figyelembe kell venni az MT építésében - a tengerfenék mentességében. Ha az alsó szakasz, amely mentén a csővezeték van elhelyezve, jelentős mértékű egyenlőtlenséggel rendelkezik, akkor az alátámasztások fölött nem támogatott nyúlványok keletkeznek. A tömegük alatt hajlamosak a deformálódásig vagy megsemmisítésig. Hosszú, nem támogatott kiterjedések esetén erős vibrációk fordulhatnak elő az alsó áramok hatása alatt. Az ilyen jelenségek elkerülése érdekében, ahol lehetséges, az alsó szintet a csővezeték behelyezése előtt kiegyenlítik. Más lehetőségek közé tartozik az alsó fedélzetek használata, a kőburkolatok hegesztése. támaszok beszerelése. [3]
A második fontos paraméter a talaj mechanikai tulajdonságai. Ha a talaj terhelhetősége gyenge, akkor a csővezeték úgy csúszik bele, hogy az ellenőrzések, a karbantartás és a várható várakozások végrehajtása nehéz vagy lehetetlen. Másrészt, egy sziklás tengerfenéken nehéz elhelyezni egy árokot a csővezeték elhelyezéséhez, és ez is károsíthatja a cső külső bevonását. (Az árokban lévő csővezeték fektetésének szükségességét több okból is el lehet végezni, például a tengeri jég tengerfenéken történő kisajátítása).
Egyéb fizikai tényezők. amelyet figyelembe kell venni a csővezeték építése előtt:
- Az alsó megkönnyebbülés dinamikája. homokhullámokat és megarifelteket. [4] idővel mozog, hogy például egy csővezeték, amelyet egy homokhullám gerincére fektetnek, egy idő után lehet az üregben. Ezeknek az objektumoknak a fejlődését nehéz megjósolni, ezért jobb elkerülni azokat a területeket, ahol léteznek.
- Vízalatti földcsuszamlások. meredek lejtőkön. Lehet a magas szedimentációs arány. vagy földrengés okozta. A földcsuszamlás eltolódása a cső helyi környékén elpusztulhat.
- Flow. Erős áramlatok megakadályozzák a csővezeték elhelyezését. Például, két sziget között egy sekély szűkületen elég erős az árapály áramlása. Ebben az esetben a csővezetéket máshol kell elhelyezni, még akkor is, ha ez az alternatív útvonal hosszabb.
- Hullámok. A sekély vízben lévő hullámok szintén problémákat okozhatnak a csővezetékek lefektetése során. Ezenkívül a stabilitása fenyegetést jelent az alsó hullámtér eróziója. Ezen okok miatt a csővezeték kilépési zóna meghatározása a parton különösen fontos pont a tervezési folyamatban.
- Jégviszonyok. A sekély vizekben a fagyos vizekben gyakran megfigyelhető a jég. Amikor elmozdulnak, karcolják az alját (lenyelik), és károsíthatják a csővezetéket az aljára, vagy mélyen mélyen mélyen eltemetve. Csak annyira veszélyes a csővezetékre, hogy olyan jelenség lehet, mint például a rétes - a vizet öntve a talaj a cső alatt leöblítheti, és ezáltal nem támogatható. Azoknál a területeken, ahol leírt kockázatok vannak, a csővezetéket elég mély zárt árokban kell elhelyezni.
Technogenikus tényezők
Az útvonal tervezésekor figyelembe veszik a tengerfenék aktuális és előrejelzett használatát a tervezett útvonal mentén. Többek között:
- Egyéb csővezetékek. A tervezett csővezeték és a meglévő csomópont metszéspontján speciális konstrukciók szükségesek a közvetlen érintkezésük vagy a káros hidrodinamikai hatások megelőzésére. A kereszteződésnek merőlegesnek kell lennie.
- Halászhajók. Ipari halászatban a vonóhálós halászhajók mögött néhány kilométerrel hátrafelé halászó vonóhálót használnak. Ezek a vonóhálók ragaszkodhatnak a csővezetékhez.
- Hajóhorgonyok. A hajóhorgonyok potenciális veszélyt jelentenek a csővezetékekre, különösen a kikötők közelében.
- Katonai szempontok. A tengerfenék egyes területein léteznek haditengerészeti aknák és egyéb lőszerek, beleértve a korábbi hadműveletekből vagy gyakorlatokból származó vegyi fegyvereket is. Ezenkívül az aktív katonai felszerelések (például tengeralattjárók detektálására szolgáló eszközök) lehetnek alul. Az első esetben a munkát az útvonal tisztázására végezték, a másodikban - a hadsereg által használt területeket megkerülik.
- Süllyesztett tárgyak. Süllyedt hajókat vagy más nagy, ember által előállított tárgyakat találnak a javasolt útvonal kutatása során.
Az offshore csővezeték jellemzői
Az offshore csővezeték átmérője általában 76 mm és 72 hüvelyk (1800 mm). A falvastagság 10 mm (0,39 hüvelyk) és 75 mm (3,0 hüvelyk) között van. Az anyag acél, az egyik legfontosabb kiválasztási kritérium a jó hegeszthetőség. A külső korrózióból a csöveket általában különleges bevonatokkal, például bitumenes masztix vagy epoxigyanta-gyantával védik. Ezenkívül katódos védelmet is alkalmaznak. A beton vagy üvegbevonatú bevonat további védelmet nyújt a kopás kopása ellen. A betonburkolat a csővezeték negatív felhajtóerejét is biztosítja alacsony sűrűségű anyagok, például földgáz szállítása esetén. Csövek szállítására nyersolaj, nincs belső korróziógátló bevonat esetében a továbbító maró anyagok, a cső bevonhatjuk egy epoxigyantával belsejében, poliuretán vagy polietilén.
A csővezeték működésének tisztítása és hibás felismerése során a "sertéseket [en]" -t használják - speciális tisztító sertések-kaparók és diagnosztikai próbák.
A csővezetékek építése két eljárást tartalmaz: a csövek összeszerelését a ostorban, és az alján rögzített kötéseket a hegesztéssel összekötve. Számos módszer (rendszer) használható az offshore csővezeték elhelyezésére. A tojórendszer kiválasztása függ a természeti és ökológiai viszonyoktól, a berendezések rendelkezésre állásától és a finanszírozástól, a helyszín mélységétől, a csővezeték hosszától és átmérőjétől.
A csővezeték építésének változatai a vontató szempillák módszerével.
A csővezeték elhelyezésének négy fő rendszere van: a szempillák vontatásával. S alakú görbén. a J-görbe mentén. Ragasztás a dobból.
a szempillák vontatása
Ennek a módszernek a használatával a csöveket hosszú szálakra hegesztik, majd vontatják a tengeri vontatóhajókra. A szempillák összeszerelése mind párhuzamosan, mind pedig merőleges a tengerpartra. A vontatási rendszer lényeges előnye az, hogy. hogy a vonal előzetes vizsgálata és ellenőrzése a tengeren, nem pedig a tengeren történik. Négy különböző technológia van a csővezeték vontatásra való felépítéséhez: [5]
- Felszíni vontatás. Az ostorozás során, a hozzájuk csatolt különleges felhajtóerővel rendelkező modulok a víz felszínén maradnak. A merülési helyre érkezéskor a felhajtóerő modulokat leválasztják vagy vízzel töltötték, és a ostorok a tengerfenékre ereszkednek. Ez a módszer nem alkalmazható a tengeri hullámokra és érzékeny az áramokra.
- Közeli felszíni vontatás. A csapadékot a víz felszínén vontatják. de nem mély - gyengíti a hullámok hatását. De nem sok - mérföldkövek. Ők használják, hogy tartsa a ostor a felszínen, de ők befolyásolják a zavaros tenger.
- Vontatás közepes mélységben. Ez a módszer kevesebb úszási modulot igényel. A csónakot két vontató közötti láncon felfüggesztik, amelyek közül az egyik húzza a ostort, a második pedig feszültséget hoz létre. A megengedett sagging mennyiségét a mélység korlátozza.
- Alsó vontató. további súlyozókat használnak láncok formájában. Amikor a láncok megérintik az alját, súlyuk csökken, és a tekercs elmerülése megáll. Általában az alsó vontatásnál az ostorok 1-2 méterrel mozognak az aljától.
- Alsó vontató. A csővezeték elárasztott, majd az alján húzódik. Ezt a technológiát csak puha sík alján használják, csak sekély vízben.
Példák különböző csővezeték-rakodási rendszerekre: S-lay, J-lay, Reel-lay.
Deep Blue drum pipelayer.
S-görbe ágyazás
Amikor szóló, a S-alakú görbe (S-lay rendszer -. Eng) telepítési készült cső a tojásrakás helyén, fedélzetén a csőfektetési edényben, ahol az összes szükséges felszerelés hegesztés, ellenőrző modulok bevonóberendezés helyén csőkötések, stb. A csöveket és egyéb szükséges anyagokat a szállítóeszközök szállítják a munka során. A hajócső vízszintes helyzetben van, majd speciális irányítószerkezettel - sztingerrel. hajlítás saját súlya alá, lecsúszik az aljára, konvex görbét képezve (overbend - england). Mielőtt a tengerfenéken találkozik, a cső ellentétes irányban hajlik, konkáv görbét képezve (sagbend - eng). A csővezeték károsodásának elkerülése érdekében a túlzott hajlítás miatt a csőnek állandó feszültség alatt kell lennie. Ez a módszer nagyon hatékony, és nem igényel különleges kiegészítő logisztikai munkát. Hagyományosan az S-alakú görbe mentén történő összegyűjtése főként sekély mélységben történik (legfeljebb két kilométer). Ha a csővezeték leeresztése megszakad, egy szivárgásmentes dugó a fűzőlyukakkal hegesztésre kerül, és az ostor alá alul lesz. A munka folytatásakor a csőszerelő kezelője kábellel rögzíti a csatlakozót, és felfelé húzza. [5] [6]
J-görbe lefektetés
A J-alakú görbén (J-lay rendszer) történő elhelyezése a csővezeték nagy mélységben való elhelyezése. Ez a rakodási rendszer használata esetén a hajó csöve majdnem függőleges helyzetben van, így a mélységig hajlik, és vízszintes helyzetbe kerül az alsó részhez közelebb. Ez a csomagolás megakadályozza az erős feszültséget és a cső kettős összecsukását, ami jellemző az S alakú görbe mentén történő összeragadásra. A lerakás során a csővezeték jelentősen ingadozhat a csővezetékben és erősebb víz alatti áramokban. Azonban, ellentétben az S-lay rendszerrel, ahol a csónak hegesztése egyszerre hajtható végre a hajó fedélzetén több helyen, ebben az esetben csak egy hegesztőállomás telepíthető, ami lassítja a munkát. [5]
dobozból
A csévélő rendszerrel (angolul) a csővezetéket földre hegesztik, és egy nagy dobon fel van csavarva. mint általában. körülbelül 20 méter átmérőjű és 6 méter széles, majd a dob fel van szerelve a csővezetékbe. A csőszerkezet dobja a hajó kialakításától függően vízszintesen és függőlegesen is felszerelhető. Néhány pipelayer képes a dob helyére cserélni anélkül, hogy belépne a kikötőbe. A vízszintes dobokat általában az S-alakú görbék mentén fekvő csövek, míg a függőlegesek J-alakúak. A dobon feltekerhető cső hossza az átmérőjétől függ, és az átmérő körülbelül 450 mm-re van korlátozva. [5]
A tengeri csővezetékek és azok alkatrészeinek stabilizálására és védelmére a következő módszereket alkalmazzák:
Zárt árok
A csővezeték horgonyokból, vonóhálókból, áramlatokból és lebegő jégből való védelme érdekében egy árokba merül, majd eltemetik. Az árokot le lehet ásni, mielőtt a csöveket behelyeznék, vagy lefektetés után. Az utóbbi esetben az árokásó a csővezeték mentén mozog. Számos mód van a rendszerek elhelyezésére:
- Gidrorazmyv. A folyamat a talajnak a cső alá történő eltávolításával nagynyomású vízsugárral történik.
- Mechanikus vágás. láncok vagy vágólemezek használják a kemény talajok eltávolítására a csővezeték alatt, beleértve a kövek.
- Vypahivanie. Az árokot speciális árokásó szántja.
- Speciális felszerelések ásása. A sekély vízben kotróhálók vagy kotrógép segítségével árokat áshatnak.
Dömping árkok vagy zúzott kő speciális edényekből vagy talajból, amelyeket az árok építése során vettek ki. A csővezeték zárt árokban való elhelyezése jelentős hátránya a csövek külső ellenőrzésének nehézsége és a szivárgás helye.
A szőnyegeket mind a csővezeték alatt, mind a felett lehet elhelyezni, a talajtól függően.
- A "Frond Mats" szalagok, a Seabed Scour Control Systems, hozzájárulnak a homok felhalmozódásához, mint a hínár. Ezek a talajvíz megakadályozására szolgálnak. [7]
- Betonszőnyegeket használnak a csővezeték helyben tartásához és a kiszáradás csökkentéséhez. Rendszerint nagyszámú tömbből állnak, amelyeket acél széles hálós hálóval csatlakoztatnak.
- A kombinált szőnyegek a "Frond Mats" szőnyegekhez kötött betonszőnyegek.
Földi horgonyok
A csővezetéken speciális rögzítőelemek húzódnak, és csavarkötésekkel vonszolják az aljához. [8]
súlyozás
Nyeregeket vagy fedősúlyokat használnak, öntöttvasból vagy vasbetonból. [9]
Táskák ballaszttal
A homok-cement keverékkel vagy zúzott kőzetekkel ellátott zsákokat mind a csővezeték alatt, mind az oldalán elhelyezni függőleges vagy oldalsó támasztékot biztosítani.
Ömlesztett kőtömbök
Az erózió csökkentése és az oldalsó nyíróerejtől való megtartása érdekében a csővezeték egyes szakaszai kavicsokkal boríthatók.