Выводы по общепроектным характеристикам ТУС

Анализируя представленные информационные материалы по эксплуатирующимся трубоукладочным судам можно сделать следующие выводы:

1) Тип судна. Большинство трубоукладочных судов - однокорпусные. Полупогружные трубоукладочные суда эксплуатируются в районах, где отсутствуют ледовые условия.

У однокорпусного ТУС:

- возможно создать форму корпуса в соответствии с рекомендациями Российского морского регистра судоходства, оптимальную с точки зрения ледопроходимости при плавании в арктических морях в ледовых условиях, соответствующих категории ледовых усилений Arc 4;

- установить пропульсивную установку для обеспечения самостоятельного перехода из одного региона работ в другой меньшей мощности, чем у полупогружного ТУС;

- размещение технологической линии на ДП судна позволяет уменьшить влияние бортовых колебаний ТУС на колебание трубоукладочной линии и стингера в поперечном направлении, а значительная длина судна позволяет снизить килевые колебания судна. Сочетание этой благоприятной для судна качки повышает производительность ТУС. Такое размещение технологической линии снижает вероятность воздействия льда на стингер;

- уменьшить парусность судна, что благоприятно с точки зрения воздействия внешних нагрузок, воспринимаемых системой позиционирования;

2) Система позиционирования на большинстве ТУС – якорная, на ТУС IV поколения применяется комбинированная система позиционирования. Динамическая система позиционирования используется на ТУС при укладке трубопровода на большой глубине.

Использование трубоукладочных судов с динамическим позиционированием имеет следующие преимущества:

- отсутствие риска повреждения имеющихся кабелей и трубопроводов на дне;

- при работе в районе платформ меньшее вмешательство в другие операции возле платформ, возможность работы внутри пространственных схем заякорения буровых установок и пришвартованных судов; большая свобода в выборе позиций начала работ и трубоукладки; быстрое начало работ и трубоукладка, вследствие чего малое время пребывания в районе платформы.

- возможность быстрого оставления трубопровода в случае ухудшения погоды;

- отсутствие простоев в результате погодных ограничений при установке якорей;

- возможность непрерывного движения судна в ходе трубоукладки., дополнительно к традиционному периодическому перемещению на длину двойной трубы (24 м) после завершения каждого сварного шва на малых глубинах.

В то же время применение динамической системы позиционирования является энергозатратным и дорогостоящим, поэтому ее использование целесообразно ограничить глубоководными акваториями, а также акваториями, насыщенными подводными конструкциями.

В прочих условиях применение якорной системы позиционирования является менее дорогостоящим и позволяет в благоприятных условиях обеспечить прокладку трубопроводов.

При динамической системе позиционирования:

- возрастает габаритная осадка из-за размещения поворотных колонок ниже днища судна, что неприемлемо для мелкосидящего ТУС;

- при малой глубине воды происходит взмучивание придонного грунта.

3) Категория ледовых усилений корпуса. Исходя из опыта эксплуатации ТУС «Дефендер», «Небула» в Арктическом и Дальневосточном регионах России категория ледовых усилений корпуса Arc 4 является оправданной. Такое решение обеспечивает более безопасную эксплуатации судна в данных регионах и увеличивает период времени на проведении работ по укладке трубопроводов.

4) Укрытие технологической линии. На ТУС более поздней постройки технологическая линия (линии, если их несколько) размещены в укрытиях, что повышает комфортность выполнения производственного процесса по сборке труб в трубопровода в неблагоприятных условиях.

5) Количество каютных мест. Количество мест для персонала на эксплуатирующихся ТУС разнообразно и зависит от состава комплектующего оборудования и задач, которые владелец предлагает выполнять судну. К примеру, опыт эксплуатации ТУС «Дефендер» в Байдарацкой губе показал, что имеемое на судне количество каютных мест (220 мест) недостаточно для размещения всего персонала, участвующего в прокладке трубопровода и эксплуатации судна. Часть персонала была размещена на пассажирском теплоходе «Анна Ахматова»[14], находящемся рядом с ТУС.

6) Автономность. Обычно перегрузка труб с судна-трубовоза на ТУС осуществляется при волнении моря с высотой волны не более 1,5 м. При большем волнении рывки от швартовов , передаваемые от судна на ТУС, достигают значений, нежелательных при производстве сварочных работ, поэтому трубовоз должен отойти от ТУС. Анализ погодных условий Баренцева моря показывает, что повторяемость волнения с высотой волны менее 1,5 м в среднем по всей его акватории составляет 15-25%. Таким образом, автономность ТУС по запасу труб должна учитывать повторяемость благоприятного волнения и производительность укладки в зависимости от диаметра трубы.

7) Самоходность. Самоходные ТУС – это, как правило, переоборудованные из самоходных судов или те, на которых имеется система динамического позиционирования с использованием ходовых движителей (поворотных колонок) в работе системы динамического позиционирования.

8) Тип энергетической установки. Приведенные информационные данные показывают, что в настоящее время на большинстве ТУС устанавливаются дизель-электрические энергетические установки. Атомной энергетической установки нет ни на одном ТУС. Как вариант, атомная энергетическая установка может быть рассмотрена при проектировании, но окончательное решение об её применении на ТУС может быть принято только после всестороннего изучения экономических и иных аспектов её разработки и применения.

9) Вертолетная площадка. Установка на ТУС вертолётной площадки не приводит к значительному удорожанию стоимости постройки судна, но её наличие на судне позволяет повысить оперативность доставки на борт ТУС малых групп экстренно необходимых специалистов, а также приборов, оборудования и материалов.

4 Технологическое оборудование ТУС

Варианты схем расположения технологических линий на трубоукладочных судах современной постройки

Эффективность трубоукладочного судна в значительной мере определяется принятой технологией сварки и методом укладки трубопровода. В свою очередь технология сварки и метод укладки трубопровода во многом влияют на компоновку технологической линии.

Современные трубоукладочные суда в основном оборудованы сварочными комплексами для дуговой сварки. Количество сварочных постов, размещенных на главной линии, варьируется от одного до шести. Кроме сварочных операций на технологических линиях выполняются операции по контролю сварного шва, ремонту и изоляции.

Например, технологический процесс на борту судна Castoro Sei включает в себя следующие операции:

- доставка труб. На трубоукладочное судно трубы доставляются судами-трубовозами, после чего производится их выгрузка на складские площадки, расположенные по обоим бортам Castoro Sei. Во время перегрузки труб на трубоукладочное судно производится их визуальный контроль с целью выявления возможных повреждений;

- складирование труб на палубе;

Рисунок 4.1 – Склад труб на палубе ТУС

- подача труб на участок подготовки кромок, обработка кромок и передача труб на вспомогательную линию для сварки двухтрубок;

Рисунок 4.2 – Подача труб на сварочную линию

Рисунок 4. 3 – Зачистка кромок от ржавчины

Рисунок 4. 4 – Подготовка кромок под сварку

- операции на участке двухтрубных секций: две 12-метровые трубные секции автоматически свариваются в единую «двухтрубную секцию» 24-метровой длины. Швы всех двухтрубных плетей подвергаются автоматическому ультразвуковому

контролю (AUT);

Рисунок 4.5 – Автоматическая сварочная головка сварочного аппарата

- операции на главной линии: двухтрубная секция приваривается к торцу укладываемой трубы, проведение автоматического ультразвукового контроля (AUT) с целью выявления и анализа возможных дефектов, изоляция сварного шва;

Рисунок 4.6 – Контроль качества сварных швов

- перемещение трубоукладочного судна и сход трубной плети на дно. Готовая плеть газопровода опускается по стингеру и плавно ложится на дно моря;

Рисунок 4.7 – Спуск трубы по стингеру

- мониторинг положения газопровода на дне. Периодически с помощью дистанционно управляемых аппаратов производится мониторинг опускания трубной плети на дно с целью контроля и подтверждения позиции газопровода на дне.

При использовании методики, описанной выше, обеспечивается скорость укладки до 2,5 км в сутки трубопроводов диаметром 60 дюймов.

В таблице 4.1 представлена характеристика технологических линий современных трубоукладочных судов, принадлежащих зарубежным компаниям.

Таблица 4.1 – Характеристика технологических линий трубоукладочных судов, принадлежащих зарубежным компаниям

К примеру, технологический процесс трубоукладки на ТУС «МРТС Дефендер» характеризуются следующим: автоматическая сварка на технологической линии выполняется проволокой сплошного сечения в среде защитных газов с использованием сварочного оборудования «CRC Evans AW» на двухдуговой системе. На каждом сварочном посту CRC предусмотрены 2 двухдуговые одновременно работающие сварочные головки, по одной с каждой стороны свариваемой трубы. Двухдуговой процесс обеспечивает повышенную скорость наплавления металла, благодаря чему сокращается требуемое число сварочных постов. Сварные швы могут выполняться на трубах диаметром от 6 до 64 дюймов при толщине стенок от 8 до 35 мм.

По результатам навигаций 2008 — 2009гг. суточный темп производства работ по укладке трубопровода с ТУС «МРТС Дефендер» достигал до 1,2 км в сутки.

Контроль качества сварных швов на «МРТС Дефендер» выполняется с применением системы Rotoscan фирмы RTD.

Rotoscan - это автоматизированная ультразвуковая система контроля сварных швов трубопроводов, основанная на методе импульсных эхо-сигналов с построением картографических отображений и использованием датчиков TOFD. Ультразвуковая информация поступает на компьютер для представления данных и обработки результатов проверки. Сварной шов поделен на несколько зон, которые контролируются датчиками. Для системы Rotoscan характерна высокая производительность осуществления контроля и мгновенная запись результатов. В отличие от рентгенографии такой способ обеспечивает немедленную обратную связь по качеству сварного шва.

При производстве работ на ТУС «МРТС Дефендер» изоляция сварных соединений труб осуществляется с помощью оборудования для нанесения полиуретанового покрытия Protegol UR-Coating 32-60.

Изоляционное оборудование представляет собой специальную установку для подогреваемого безвоздушного распыления смеси с дозировкой компонентов в пропорциях, точно соответствующих пропорциям, предусмотренным производителем. Дополнительно, зона контакта нанесенного покрытия Protegol UR - Coating 32-60 и заводского изоляционного покрытия усиливается рулонным армированным материалом «РАМ» с последующим заполнением сварного соединения пенополиуретаном.

Нанесение наполнителя - полиуретановой пены высокой плотности производится с использованием одноразовых металлических форм, устанавливаемых на монтажные сварные соединения обетонированного трубопровода.

Компоновка технологической линии «МРТС Дефендер» (до переоборудования) представлена на рисунке 4.8.

В таблице 4.2 представлена характеристика технологических линий трубоукладочных судов, принадлежащих российским компаниям, а также опыт их эксплуатации.

Таблица 4.2 - Характеристика технологических линий трубоукладочных судов, принадлежащих российским компаниям

На ТУС «Небула» (Рисунок 3.11) и «Исрафил Гусейнов (Рисунок 3.15), имеющих усиления корпуса для плавания в битом льду, технологические линии расположены по ДП судна. ЦКБ «Коралл» был выполнен проект трубоукладочного судна 50020 для укладки трубопроводов в условиях Арктики. Вспомогательная технологическая линия располагалась на палубе над главной технологической линией (Рисунок 3.29). Такое же расположение вспомогательной технологической линии применено на ТУС «Solitarie» (Рисунок 3.20) Фирма CRS-Evans рекламирует для современного судна (по архитектуре – типа Sapura 3000) компоновку технологической линии со своим оборудованием (Рисунок 4.10) для сварки трубопровода из труб длиной 40 или 80 футов. На рисунке 4.11 представлена компоновка технологической линии для J-метода укладки трубопровода с применением контактной сварки, выполненная ОАО «ЦКБ «Коралл» в объеме эскизного проекта кранового судна КС5000. Особенностью данной компоновки является то, что способ контактной сварки применен и для главной и для вспомогательной технологической линии:

- на вспомогательной технологической линии выполняется сварка плети из шести трубных секций при помощи внутренней сварочной машины;

- на главной технологической линии приварка плети к спускаемому трубопроводу выполняется при помощи наружной сварочной машины.

Теоретическая скорость укладки трубопровода диаметром 1400 мм на крановом судне КС5000 составляет 2400 метров в сутки.

Рисунок 4.8 – Трубоукладочная линия на барже «Дефендер» до 2008 г.

Рисунок 4.9 – Трубоукладочная линия на барже «Севан»

Рисунок 4.10 –Компоновка технологической линии с оборудованием фирмы CRS-Evans

1 – Площадка складирования труб. 2 – Подача труб к посту обработки кромок трубы. 3 – Обработка кромок машинками для снятия фасок и затем перемещение трубы на продольный конвейер.

4 Перемещение трубы к посту центровки. 5 – Пост предварительного нагрева и установки внутреннего центратора-сварочного автомата. 6 – Пост центровки и пост сварки № 1 автоматами наружной и автоматами внутренней сварки 7 – Сварочные посты № 2…№ 6. 8 Пост радиографического или ультразвукового контроля. 9 – Натяжители. 10 – Пост (или посты) изоляции стыка. 11 – Спуск трубопровода по стингеру с регулируемой плавучестью для придания ему необходимой кривизны, уменьшающей напряжения в трубопроводе.

Рисунок 4.11 – Компоновка технологической линии на крановом судне КС5000 для укладки трубопровода J – методом

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: