Устройства для обеспечения укладки трубопроводов

4.9.1 Стингер

4.9.1.1 Общие сведения

Стингер является конечным элементом технологической линии при S-образном способе укладки трубопровода, обеспечивающим вместе с наклонной рампой трубоукладочного судна поддержание трубы и формирование необходимого, с точки зрения прочности трубопровода, радиуса кривой, по которой труба сходит с трубоукладочного судна на дно моря, и создание при этом оптимального угла схода.

В зависимости от диаметра и глубины укладки трубопровода стингеры имеют односекционную и двух- или трехсекционную конструкцию.

Стингером односекционной конструкции оснащены, например, трубоукладочное судно «C. Master», трубоукладочная баржа «Дефендер», трубоукладочная баржа «Небула».

Длина стингеров такой конструкции обычно не превышает 40м.

С увеличением глубины укладки для снижения нагрузок в трубопроводе требуется поддержание его на большей длине после кормовой оконечности судна. В этих условиях с целью оптимизации конструкции стрингер выполняют секционным.

Двухсекционный стингер применен на трубоукладочном судне «Исрафил Гусейнов» (наибольший диаметр трубопровода 820 мм, глубина укладки трубопровода 10- 300 м). На трубоукладочной барже «Сулейман Везиров» (наибольший диаметр трубопровода 813 мм, глубина укладки 195 м), трубоукладочном судне «Solitaire» (, глубина укладки до 2500 м) и трубоукладочной барже «Фортуна» (наибольший диаметр трубопровода 60 дюймов, глубина укладки 350 м) применены трехсекционные стингеры. Трехсекционным стингером длиной 90 м оснащено краново-трубоукладочное судно «Ocean Pec 201».

Двухсекционный стингер применен также в разработанном ОАО «ЦКБ «Коралл» техническом проекте № 50020 трубоукладочного судна для работы в арктических условиях (наибольший диаметр трубопровода 1220 мм, глубина укладки 8-150 м).

Проработка трехсекционного стингера была выполнена ОАО «ЦКБ «Коралл» для оснащения трубоукладочной линией кранового судна пр. № КС5000.

В секционных стингерах соединение секций между собой выполняется с помощью шарнирных узлов, причем первые секции жестко закрепляются на корпусе судна, а последующие, называемые «министингерами», выполняются с обеспечением плавучести.

4.9.1.2 Крепление стингера и приведение его в походное положение.

Одинарный стингер, а в секционных стингерах его первая секция соединяется с судном шарнирно с помощью пальцев и закрепляется на нем тягами, которые в свою очередь соединяются с установленными на судне кронштейнами также шарнирно с помощью пальцев. На тягах выполнен ряд отверстий, соответствующих рабочим положениям стингера (в зависимости от глубины укладки и, соответственно, радиуса изгиба трубопровода) и его положению по-походному.

Приведение стингера в одно из этих положений обеспечивается на одних объектах полноповоротным грузоподъемным краном, устанавливаемом на судне для выполнения грузоподъемных операций с тяжеловесами («Исрафил Гусейнов», ТУС пр. 50020), на некоторых других объектах - с помощью специально установленного грузоподъемного устройства, выполненного в виде неповоротного крана с закрепленной на судне металлоконструкцией и соединенного со стингером канатным полиспастом или оттяжкой («C. Master», «Дефендер», «Фортуна», «Solitaire»).

В положении по-походному министингер может жестко подсоединяться к первой секции стингера («Исрафил Гусейнов»), либо весь секционный стингер приподнимается над водой и удерживается на металлоконструкции неповоротного крана без разборки на отдельные секции («Solitaire»). В последнем случае рассматриваемая металлоконструкция выполняется достаточно мощной.

4.9.1.3 Конструкция и оборудование стингера

Стингер и его составные части представляют собой пространственную металлоконструкцию в большинстве своем выполняемую из труб, при этом в конструкции министингеров для создания плавучести используются трубы большего диаметра для возможности выполнения в них балластных отсеков.

Оборудование стингера включает в себя регулируемые рольганги (в основном по три на каждой секции), нерегулируемый рольганг, вертикальные регулируемые ролики и рол (устанавливаются в конце стингера).

С помощью регулируемых и нерегулируемых рольгангов обеспечивается более точное выставление радиуса изгиба трубопровода, в дополнение к фиксации положения стингера на одном из отверстий на тягах.

Вертикальные ролики предназначены для обеспечения прямолинейности прокладки трубопровода. Рольганги и ролики снабжены силоизмерительными датчиками, сигналы которых поступают в пост управления прокладкой трубопровода.

Рол устанавливается на самой оконечности стингера и предназначен для поддержания трубопровода в момент схода его со стингера, а также для обеспечения операций спуска плети трубопровода на дно моря при уходе судна в случае ухудшения погодных условий и для подъема плети трубопровода на судно при продолжении процесса прокладки трубопровода.

Опускание и подъем плети трубопровода при ухудшении погодных условий и необходимости прекращения процесса укладки обеспечивается специальной лебедкой, устанавливаемой на судне в районе начала основной технологической линии. Канат этой лебедки при этих операциях непосредственно соединяется с трубопроводом.

Конструкция устройства опускания и подъема плети трубопровода была проработана ОАО «ЦКБ «Коралл» в проекте 50020.

4.9.2 Рампа

4.9.2.1 Общие сведения

Анализ результатов поиска материалов по трубоукладочным судам показал, что в основном эти объекты оснащаются стингером и, за некоторым исключением, рампой для J-образного способа укладки трубопровода (трубоукладочные суда «Saipem FDS» и «Saipem FDS 2» с глубиной укладки 16 – 3000 м, «Sapura» с глубиной укладки 16 – 3000 м).

Тем не менее, J-образный способ укладки трубопровода находит все большее применение. Оборудованием для этого способа укладки оснащены крановые суда («Balder» и «Saipem 7000»). Преимущества этого способа заключаются в том, что уменьшаются нагрузки на трубопровод за счет исключения знакопеременных нагрузок на него, и отсутствует громоздкий и чувствительный к состоянию моря стингер. Эти обстоятельства и позволяют значительно увеличить глубину укладки трубопровода.

Однако применение этого способа сдерживается сложностью стыковки, сварки и изоляции трубопровода, потому что эти операции должны производиться в положении под углом близком к 90º на рампе – основном элементе технологической линии при J-образном способе укладки трубопровода.

4.9.2.2 Конструкция рампы

Рампа представляет собой несущую металлоконструкцию, на которой расположены элементы основной технологической линии (натяжители, рольганги, сварочное оборудование и т. п.).

Известны, по крайней мере, два способа формирования технологической линии в зависимости от метода подачи трубы на рампу.

Первый способ, примененный на трубоукладочных судах «Saipem FDS», «Saipem FDS 2» и «Sapura», заключается в том, что рампа из положения по-походному, близкого к 90º, выставляется на заданный угол укладки трубопровода, зависящий от глубины укладки. Трубы (однотрубки или двухтрубки) с горизонтально расположенной вспомогательной технологической линии подаются на рампу (на основную технологическую линию) специальным манипулятором.

Перевод рампы из походного положения в рабочее производится гидроцилиндром. Фиксация рампы в походном и рабочем положении обеспечивается как и на стингере – с помощью тяги.

Второй способ, примененный на крановых судах «Balder» и «Saipem 7000» и проработанный ОАО «ЦКБ «Коралл» в проекте кранового судна КС5000 (Рисунок 4.14), заключается в том, что рампа в процессе укладки трубопровода имеет два рабочих положения: горизонтальное и на угле укладки, в которые она попеременно переводится на всем протяжении процесса укладки.

При горизонтальном положении рампы на нее со вспомогательной технологической линии подаются плети труб. Затем рампа подъемным механизмом (мощными гидроцилиндрами) переводится во второе рабочее положение укладки трубопровода и фиксируется в нем с помощью тяги. В этом положении она своим нижним концом соединяется со стыковочной камерой, установленной стационарно на корпусе судна. В стыковочной камере в это время специальными захватами удерживается конец уложенного трубопровода. Находящаяся на рампе плеть подается натяжителями в стыковочную камеру и соединяется сваркой с концом трубопровода, после чего производится опускание трубопровода на дно моря на шаг, равный длине плети. Затем рампа возвращается в первое (горизонтальное) рабочее положение и процесс укладки повторяется.

Рампы при втором способе укладки трубопровода в своей конструкции могут использоваться как с натяжителями, так и с транспортировочными рамами, выполняющими с установленным на них оборудованием роль натяжителей. Этот вариант конструкции рампы проработан ОАО «ЦКБ «Коралл» в проекте кранового судна КС5000.

Опускание и подъем плети трубопровода при ухудшении погодных условий и необходимости прекращения процесса укладки обеспечивается также, как и при S-образном способе укладки специальной лебедкой. Но в этом случае эту лебедку целесообразнее устанавливать на верхнем оголовке рампы.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: