Архитектурно-конструктивные типы трубоукладочных судов

В процессе развития технологии строительства подводных трубопроводов с увеличением диаметра прокладываемого трубопровода и глубины прокладки, расширением возможностей по гидрометеоусловиям происходило совершенствование трубоукладочных судов и определилось несколько архитектурно- конструктивных типов. Архитектурно-конструктивные типы ТУС классифицируются по четырём признакам:

- технологии укладки трубопровода (по S- методу, в том числе и сматыванием с барабана; по J-методу, в том числе и сматыванием с барабана [13]);

- форме корпуса (понтонная, с судовыми обводами, с несколькими корпусами, в том числе и погружными);

- системе позиционирования (якорная, динамическая, комбинированная);

- наличию пропульсивной установки (несамоходные, самоходные).

По степени эффективности выполнения работ современные трубоукладочные суда подразделяются на три категории: второго, третьего и четвертого поколения.

Трубоукладочное судно второго поколения [10] – представляет собой обычную плоскодонную баржу (ТУБ). ТУБ продвигается вперед за счет подтягивания на якорях, которые периодически перемещают специальные буксиры для перекладки якорей.

Рисунок 3.1 – Схема перемещения ТУС на длину трубы при якорной системе позиционирования

Таблица 3.1 - Типовые показатели для ТУС II поколения

Типичное ТУС II поколения – ТУБ « Сулейман Везиров» представлено на рисунках 3.12, 3.13.

Основные технические характеристики ТУС второго поколения, эксплуатирующиеся за рубежом, приведены в таблице 3.5.

Трубоукладочное судно третьего поколения - это обычно довольно большое несамоходное (баржа) или самоходное судно традиционного типа или полупогружного типа. Количество сварочных постов превышает имеющееся на ТУС второго поколения, что значительно увеличивает скорость укладки. Перемещение судна при укладке осуществляется также с помощью якорей и, иногда, с дополнительным использованием подруливающих устройств или колонок.

Таблица 3.2 Типовые показатели для ТУС III поколения

*) для полупогружного ТУС

Типичные ТУС III поколения – ТУБ «Исрафил Гусейнов», представленное на рисунках 3.14, 3.15 , самоходное ТУС – на рисунках 3.2 и полупогружное – на рисунках 3.21, 3.22.

Рисунок 3.2 – Краново-трубоукладочное судно «DB-60»

Основные технические характеристики ТУС третьего поколения, эксплуатирующиеся за рубежом, приведены в таблице 3.6

Система якорного позиционирования (ЯП), применяемая на ТУС II и III поколений, имеет ряд особенностей, в том числе:

Преимущества системы ЯП:

- экономия топлива.

Недостатки системы ЯП:

- нецелесообразно использовать на больших глубинах;

- трудности установки якорей вблизи морских платформ, трубопроводов, островов, маршрутов движения судов;

- привлечение дополнительных судов – завозчиков якорей;

- необходимость перекладки якорей, возможные задержки при штормах.

Самые современные трубоукладочные суда - суда четвертого поколения. На них используется комбинированное или динамическое позиционирование (ДП). При ДП не требуются транспортные буксиры для разноски якорей. Основная технологическая линия имеет большое количество сварочных постов. На этих ТУС, в основном, имеются вспомогательные сварочные линии для сварки двухтрубных секций. Очевидно, что ТУС четвертого поколения имеют наилучшие технические показатели.

Таблица 3.3 - Типовые показатели для ТУС IV поколения

Новейшим судном IV поколения является «Audacia», представленное на рисунке

Основные технические характеристики ТУС четвертого поколения, эксплуатирующихся за рубежом, приведены в таблице 3.8.

Подгруппами ТУС третьего и четвертого поколения являются баржи и суда для укладки трубопроводов методом сматывания их с барабана (Reel-метод), размещенного на судне. В этом случае трубоукладчик оборудован барабаном, на который в базе наматывается стальной гибкий трубопровод. На судне трубопровод сматывается с барабана, проходит через выпрямляющее устройство и укладывается на дно. Наращивание трубопровода происходит в вертикальном положении на специальной башне, операции по приварке к спускаемому трубопроводу выполняются в сварочной камере.

Преимуществами этого метода являются:

- большая скорость укладки трубопровода;

- возможность укладки трубопровода на больших глубинах.

К недостаткам можно отнести:

- трудность обеспечения отрицательной плавучести для трубопроводов диаметром свыше 400 мм;

- появление пластической деформации при укладке труб большого диаметра, максимальный диаметр укладываемых reel-методом труб составляет 610 мм при малой толщине стенок труб;

- необходимость частого возвращения на базу для намотки новой плети трубы.

Поэтому суда такого типа чаще всего используют для укладки вспомогательных трубопроводов небольшого диаметра вблизи баз снабжения.

Типичное ТУС с барабаном представлено на Рисунке 3.3

Рисунок 3.3 – ТУС “CSO Apache”

Основные технические характеристики ТУС с барабанами приведены в таблицах 3.9.

Система динамического позиционирования. При проведении морских трубоукладочных работ для управления положением ТУС IV поколения применяются средства безъякорного удержания - системы динамического позиционирования (ДП).

Современный уровень техники, а также постоянно ужесточающиеся требования по обеспечению безаварийных работ и экологической безопасности при освоении шельфа стимулировали широкое применение на судах систем ДП.

Система динамического позиционирования предназначена для:

- надежного непрерывного удержания судна относительно заданной опорной точки по координатам x, у и курсовому углу;

- следования судна в автоматическом режиме по заранее заданной траектории.

Система ДП является автоматизированным комплексом, включающим в себя энергетическую установку, движители и средства активного управления (колонки и подруливающие устройства), компьютеризированную систему управления. Система управления обрабатывает непрерывно поступающую информацию от систем ориентации и датчиков, вырабатывает управляющие сигналы в энергоустановку и движительно-подруливающий комплекс, при помощи которых компенсируется суммарный вектор сил внешнего воздействия на судно (ветра, течений, волнения). Для качественного удержания система ДП всегда использует информацию от систем ориентации, работающих на разных физических принципах - гидроакустической, радио-, спутниковой, электромеханической, лазерной и др.

Рисунок 3.4 - Система динамического позиционирования на ТУС

Система динамического позиционирования имеет ряд преимуществ и недостатков:

Преимущества системы ДП:

- возможность работы в широком диапазоне глубин;

- нет необходимости в применении якорезавозчиков.

Недостатки системы ДП:

- значительная мощность и дополнительный расход топлива.

- взмучивание придонного грунта на небольших глубинах.

Поэтому в отдельных случаях эффективна комбинированная система позиционирования, якорно-динамическая (ТУС «С.Master» - рисунок 3.16). Такое решение позволяет существенно сократить эксплуатационные расходы при укладке трубопровода на относительно малых глубинах (до 400–600 м) с использованием только якорной системы позиционирования, вследствие значительной экономии топлива за счет отказа от работы подруливающих устройств и двигателей, входящих в систему динамического позиционирования и имеющих значительную мощность — до 30 – 40 тыс. кВт и более.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: