Conducte subacvatice maritime sunt utilizate în principal pentru transportul de petrol sau gaze, dar pot fi de asemenea utilizate pentru transportul altor produse, de exemplu - apă dulce.
Există conducte comerciale maritime și conducte maritime principale.
Conductele comerciale servesc la transferul fluidelor (petrolului sau gazului) în cadrul pescuitului (linii de curgere, linii de decolare) sau între zonele de pescuit (conducte intersectoriale). În plus, există de export conducte (conducte de export - ing.) Pentru transmiterea materiei prime extrase la conducta principală sau terminalul de export acumulativ pe o platformă off-shore, unde supraîncărcării prime tancurilor și conductele de import - (import de conducte -. Eng) Pentru alimentarea la puțurile de apă proaspătă, care apoi este pompată în formare pentru a menține presiunea necesară în ea. [1] [2]
Alegerea rutei reprezintă prima etapă a organizării construcției conductei offshore (MT). Urmărind traseul prin care vor fi așezate conductele, este necesar să se țină seama de mai mulți factori: de la politică la geologică și ecologică. Definiția trasei viitoarei conducte începe cu un studiu al hărților geologice, fotografiilor aeriene și prin satelit, batimetrie, date privind disponibilitatea terenurilor de pescuit și informații privind navigația în zona construcției propuse.
Factori naturali
patru scenarii posibile pentru interacțiunea dintre conducte și fundul mării
Interacțiunea conductei subacvatice cu fundul mării pe care se bazează (patru scenarii posibile) (figura).
Principalul factor fizic. care ar trebui luate în considerare la construcția MT - relieful fundului mării. În cazul în care secțiunea de jos, de-a lungul căruia este pusă conducta, are o inegalitate semnificativă, se formează spanile neacceptate deasupra depresiunilor. Ele se pot îndoi sub greutatea lor până la deformare sau distrugere. De asemenea, în perioade lungi nesusținute, pot apărea vibrații puternice sub influența curenților de fund. Pentru a preveni astfel de fenomene, ori de câte ori este posibil, fundul este egalat înainte de a pune conducta. Alte opțiuni includ utilizarea punților de fund, îngrădirea bermelor de piatră. instalarea suporturilor. [3]
Al doilea parametru important este proprietățile mecanice ale solului. Dacă capacitatea de încărcare a solului este slabă, conducta poate fi introdusă în așa fel încât punerea în aplicare a inspecțiilor, întreținerea și punctele anticipate va fi dificilă sau imposibilă. Pe de altă parte, într-un fund marin stâncos este dificil să se așeze un șanț pentru a pune conducta și poate deteriora și stratul exterior al țevii. (Necesitatea de a instala o conductă într-un șanț poate fi cauzată de o serie de motive, de exemplu, exproprierea fundului marii prin gheață de mare).
Alți factori fizici. care trebuie luate în considerare înainte de construcția conductei:
- Dinamica reliefului inferior. undele de nisip și megarifele. [4] se mișcă cu timpul, astfel încât, de exemplu, o conductă, așezată pe vârful unui val de nisip, după un timp poate fi în gol. Evoluția acestor obiecte este dificil de prezis, deci este mai bine să evităm zonele în care ele există.
- Alunecări de teren subacvatice. apar pe pante abrupte. Poate fi rezultatul unor rate ridicate de sedimentare. sau să fie provocate de cutremure. O deplasare de alunecare în jurul zonei locale a conductei poate duce la distrugerea acesteia.
- Flow. Curenții puternici împiedică depunerea conductei. De exemplu, într-o strâmtoare de mică adâncime între două insule pot exista curenți puternici de maree. În acest caz, este preferabil să se plaseze conducta în altă parte, chiar dacă acest traseu alternativ este mai lung.
- Valuri. Valurile în apă de mică adâncime pot provoca, de asemenea, probleme de instalare a conductelor. În plus, amenințarea stabilității sale creează o eroziune a fundului. Din aceste motive, determinarea zonei de ieșire a conductei de pe țărm este deosebit de importantă în procesul de planificare.
- Conditii de gheata. În apele înghețate, adesea se observă înghețarea cu apă puțin adâncă. Când se mișcă, se scarpină (înghită) fundul și pot deteriora conducta pusă la fund sau îngropată adânc sub fund. La fel de periculos pentru conducte poate fi un fenomen cum ar fi o strudel - turnarea apei în ea poate spăla solul de sub țeavă, creând astfel o deschidere neacceptată. În zonele în care există riscuri descrise, conducta trebuie așezată în tranșee închise.
Factori tehnologici
La planificarea rutei, se ține seama de utilizarea curentă și prognozată a fundului mării de-a lungul rutei intenționate. inclusiv:
- Alte conducte. La intersecția conductei proiectate cu cea existentă, sunt necesare construcții speciale pentru a preveni contactul lor direct sau efecte hidrodinamice adverse. Intersecția trebuie să fie în unghi drept.
- Vase de pescuit. În pescuitul industrial se folosesc traule de pescuit grele, trase la câțiva kilometri în urma traulerelor. Aceste traule se pot lipi de conducte.
- Ancore pentru nave. Ancorarea navelor prezintă o amenințare potențială la conducte, în special în apropierea porturilor.
- Aspecte militare. În unele zone ale fundului mării există mine și alte muniții, inclusiv arme chimice rămase din ostilități anterioare sau exerciții. În plus, echipamentul militar activ (de exemplu, dispozitive pentru detectarea submarinelor) poate fi în partea de jos. În primul caz, se efectuează lucrări de curățare a traseului, în al doilea - zonele folosite de armată sunt ocolite.
- Obiecte ascunse. Pe parcursul cercetării traseului propus se găsesc nave scufundate sau alte obiecte omenești.
Caracteristicile conductei offshore
Diametrul țevii al conductei offshore este în general cuprins între 3 inchi (76 mm) și 72 inci (1800 mm). Grosimea peretelui este cuprinsă între 10 mm (0,39 inci) și 75 mm (3,0 inch). Materialul este oțel, unul dintre criteriile principale de selecție este o bună sudabilitate. Din cauza coroziunii externe, conductele sunt, de obicei, protejate cu acoperiri speciale, cum ar fi masticul bituminos sau rășina epoxidică. În plus, se folosește o protecție catodică. Un strat de acoperire din beton sau din sticlă asigură protecție suplimentară împotriva uzurii abrazive. Capacul de beton servește, de asemenea, la asigurarea flotabilității negative a conductei în cazul transportului de substanțe cu densitate scăzută, cum ar fi gazele naturale. Țevi pentru transportul țițeiului, nu au nici o acoperire anticorozivă internă în cazul transportul substanțelor corozive, țeava poate fi acoperită cu o rășină epoxidică interior, poliuretan sau polietilenă.
Pentru curățarea și detectarea defectuoasă a conductei în timpul funcționării, se utilizează "porci" [de] porci speciali de curățare - raclete și sonde de diagnosticare.
Construcția conductelor cuprinde două proceduri: asamblarea țevilor în bici și fixarea cablurilor pe partea inferioară cu conexiunea (sudarea) între ele. Mai multe metode (sisteme) pot fi utilizate pentru a pune conducta offshore. Alegerea sistemului de așezare depinde de condițiile naturale și ecologice, de disponibilitatea echipamentelor și a finanțării, de adâncimea de la amplasament, de lungimea și diametrul conductei.
Variante de construcție a conductei prin metoda remorcilor.
Există patru sisteme principale de instalare a conductei: prin remorcarea genelor. pe o curbă în formă de S. de-a lungul curbei J. Stivuirea de pe tambur.
remorcarea genelor
Atunci când se folosește această metodă, țevile sunt sudate în lungimi de țesut pe pământ și apoi remorcate la locul de așezare cu remorcherele de mare. Asamblarea genelor poate fi efectuată atât în paralel, cât și perpendicular pe țărm. Un avantaj esențial al sistemului de remorcare este acela. că testarea preliminară și inspecția liniei au loc mai degrabă pe uscat decât pe mare. Există patru tehnologii diferite pentru construirea unei conducte utilizând tractarea: [5]
- Suprafață de remorcare. În timpul remorcării biciului, cu module speciale de plutire atașate acestora, rămân pe suprafața apei. Când ajung la locul scufundării, modulele de flotabilitate sunt fie deconectate, fie umplete cu apă, iar bicele coboară pe fundul mării. Această metodă nu este aplicabilă undelor mari și este sensibilă la curenți.
- Tractarea la suprafață. Furtuna este remorcată sub suprafața apei. dar nu adânc - aceasta slăbește influența valurilor. Dar nu foarte mult - repere. Ele sunt folosite pentru a menține biciul pe linia de plutire, dar ele sunt influențate de marea tulbure.
- Tractare la adâncime medie. Această metodă necesită mai puține module de flotabilitate. Furtuna este suspendată pe lanțuri între doi remorchere, dintre care unul trage biciul, iar al doilea - creează tensiune. Cantitatea de rupere permisă este limitată de adâncime.
- Câmpul inferior. se utilizează agenți de ponderare suplimentari sub formă de lanțuri. Când lanțurile atinge fundul, greutatea lor scade, iar imersarea biciului se oprește. De obicei, cu remorcarea de jos, bicele se mișcă la 1-2 metri de jos.
- Câmpul inferior. Conducta este inundată, apoi trasă de-a lungul fundului. Această tehnologie este utilizată numai pe un fund plat moale și numai în apă puțin adâncă.
Exemple de sisteme diferite de instalare a conductelor: S-lay, J-lay, Reel-lay.
Deep Blue Blue.
Curbarea S-curbei
La pozarea pe curba în formă de S (S-lay sistem - ing.) Țeavă de instalare făcută la locul de pozare, la bordul navei-conducte de stabilire, în cazul în care există toate echipamentele necesare pentru sudură, inspecție Module instalație de acoperire în articulații loc de țeavă, etc Tuburile și alte materiale necesare sunt transportate de către navele de transport în timpul muncii. Țeava de pe vas este în poziție orizontală, apoi, cu ajutorul unei structuri de direcție speciale - stinger. se îndoaie sub propria greutate, se scufundă în fund, formând o curbă convexă (overbend - england). Înainte de a întâlni fundul mării, țeava se îndoaie în direcția opusă, formând o curbă concavă (sagbend-eng). Pentru a preveni deteriorarea conductei datorită îndoirii excesive în timpul poziționării, țeava trebuie să fie sub tensiune constantă. Această metodă este foarte eficientă și nu necesită o activitate logistică suplimentară specială. În mod tradițional, stivuirea de-a lungul curbei în formă de S se face în principal la adâncimi mici (până la doi kilometri). În cazul întreruperii poziționării conductei, o barieră etanșă cu ochelari este sudată pe bici și biciul este coborât în jos. Când lucrarea este reluată, operatorul de așezare a conductei fixează fișa cu un cablu și trage biciul în sus. [5] [6]
Curbarea J-curbei
Instalare de curbe în formă de J (Sistem J-lay - ing.) Este utilizat pentru pozare conducte în apă adâncă. În aplicarea acestui sistem de conducte de stabilire pe navă este aproape în poziție verticală, și deci merge în profunzime, răsucirea și transformarea într-o poziție orizontală mai aproape de partea de jos. O astfel de stivuire evită tensiuni puternice și cot de țeavă dublă, care este caracteristic pentru așezarea curbei în formă de S. În timpul montării, conducta poate rezista fluctuațiilor considerabile ale stratului de conducte și a curenților subacvatici mai puternici. Cu toate acestea, în contrast cu sistemul S-laic, unde sudarea țeavă poate fi realizată simultan în mai multe locații de-a lungul punții navei, numai o singură stație de sudură poate fi setat în acest caz, pe care le incetineste. [5]
stivuirea de pe un tambur
Cu sistemul de bobinare (engleză), conducta este sudată pe uscat și este înfășurată pe un tambur mare. ca regulă. cu diametrul de aproximativ 20 de metri și lățimea de 6 metri, după care tamburul este instalat pe vasul de așezare a conductelor. Tamburul de pe panou, în funcție de designul vasului, poate fi instalat atât pe orizontală, cât și pe verticală. Unii administratori pot înlocui tamburul de pe site, fără a intra în port. De regulă, tobele orizontale sunt folosite pentru a așeza conductele de-a lungul curbei în formă de S, iar cele verticale sunt în formă de J. Lungimea tubului care poate fi înfășurată pe tambur depinde de diametrul său, iar diametrul, la rândul său, este limitat la aproximativ 450 mm. [5]
Pentru a stabiliza și a proteja conductele submarine și componentele acestora, se utilizează următoarele metode:
Șanțuri închise
Pentru a proteja conducta de ancore, traule, curenți și gheață plutitoare, aceasta este scufundată într-un șanț, după care este îngropată. Șanțul poate fi excavat înainte de așezarea țevilor în acesta sau după o așezare. În acest din urmă caz, șanțul se deplasează de-a lungul conductei. Există mai multe modalități de a stabili sisteme:
- Gidrorazmyv. Procesul de îndepărtare a solului de sub conducte cu un jet de apă sub presiune înaltă.
- Decupare mecanică. lanțurile sau discurile de tăiere sunt folosite pentru a îndepărta solurile tari de sub conducte, inclusiv pietrele.
- Vypahivanie. Șanțul este arat cu un plug special de tranșare.
- Excavarea echipamentului special. În apa de mică adâncime, un șanț poate fi săpat cu ajutorul unui excavator sau unui excavator.
Sifoane capcanate sau pietre sfărâmate din vase speciale sau pământ, scoase în timpul construirii șanțului. Un dezavantaj semnificativ al poziționării conductei într-un șanț închis este dificultatea inspecției externe a țevilor și localizarea scurgerilor.
Covorașele pot fi așezate atât sub conducte, cât și deasupra acestora, în funcție de sol.
- Mats "Frond Mats" Compania de control al scurgeriului fundului mării, contribuie la acumularea de nisip, cum ar fi algele marine. Ele sunt folosite pentru a preveni curățarea solului. [7]
- Plăcile de beton sunt folosite pentru a menține conducta în loc și pentru a reduce scurgerea. De regulă, ele sunt fabricate dintr-un număr mare de blocuri conectate printr-o plasă din oțel cu plasă largă.
- Paturile combinate sunt covorașe din beton cu covorașe "Frond Mats" atașate deasupra.
Ancorele de bază
Pe conductă se trag cleme speciale, atrăgându-le spre partea inferioară cu ajutorul ancorelor cu șuruburi. [8]
ponderare
Sunt utilizate șaibe sau greutăți de acoperire, din fontă sau beton armat. [9]
Pungi cu balast
Sacurile cu un amestec de nisipo-ciment sau piatră zdrobită pot fi așezate atât sub conducte cât și pe laturile lor pentru a asigura suport vertical sau lateral.
Vrac de piatră zdrobită
Pentru a reduce eroziunea și a păstra la forfecare laterală, unele secțiuni ale conductei pot fi acoperite cu pietriș.