НОРВЕЖСКИЕ ПЛАТФОРМЫ ИЗ ЖЕЛЕЗОБЕТОНА ДЛЯ СЕВЕРНОГО МОРЯ

Министерство образования и науки Российской Федерации

федеральное государственное автономное образовательное учреждение

 высшего профессионального образования

«Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова»

филиал в г. Северодвинске Архангельской области

 

Институт судостроения и морской арктической техники (Севмашвтуз)

Кафедра        кораблестроения_

 

Учебно-методические материалы к изучению дисциплины «Проектирование МБУ»

Направление подготовки 180100.62 «Кораблестроение, океанотехника, системотехника объектов морской инфраструктуры»

Северодвинск

2017

 

Классификация морских стационарных платформ.

Морская стационарная платформа — уникальное гидротехни­ческое сооружение, предназначенное для установки на ней бурового, нефтепромыслового и вспомогательного оборудования, обеспечивающего бурение скважин, добычу нефти и газа, их подготовку, а также оборудования и систем для производства других работ, связанных с разработкой морских нефтяных и газовых месторождений (оборудование для закачки воды в пласт, капитального ремонта скважин, средства автоматизации морского промысла, оборудование и средства автоматизации по транспорту нефти, средства связи с береговыми объектами и т. п.).

При разработке морских месторождений в основном два главных фактора определяют направление работ в области проектирования и строительства гидротехнических объектов в море. Такими факторами являются ограничения, накладываемые условиями окружающей среды, и высокая стоимость морских операций. Эти факторы в основном обусловливают все решения в проектировании и конструировании МСП, выборе оборудова­ния, способов строительства и организации работ в данной акватории моря. Таким образом, МСП являются индивидуаль­ными конструкциями, предназначенными для конкретного района работ.

В последние годы, в связи с широким разворотом работ по освоению морских нефтяных месторождений в различных райо­нах Мирового океана, предложен и осуществлен ряд новых типов и конструкций МСП. Эти типы и конструкции МСП различают по следующим признакам: способу опирания и крепления к мор­скому дну; типу конструкции; по материалу и другим приз­накам.

  Рис. 20-Классификация глубоководных МСП

 

По способу опирания и крепления к морскому дну МСП бывают свайные, гравитационные, свайно-гравитационные, ма­ятниковые и натяжные, а также плавающего типа,

По типу конструкции сквозные, сплошные и комбинированные, по ма­териалу конструкции — металлические, железо-бетонные и комби­нированные.

Сквозные конструкции выполняются решетчатыми. Элементы решетки занимают относительно небольшую площадь по сравнению с площадью граней пространственной фермы. Сплошные конструкции (например, бетонные) непроницаемы по всей площади внешнего контура сооружения.

На рис. 20 приведена классификация глубоководных МСП.   

На первом уровне классификациипроведено деление МСП на жесткие и упругие. По мнению авторов, такое деление явля­ется объективным, так как оно отражает конструкцию платфор­мы (размеры, конфигурацию) и указывает период собственных колебаний, который у жестких составляет 4—6 с и упругих превышает 20 с, а в отдельных случаях достигает 138 с

На втором уровне классификации жесткие конструкции классифицированы по способу обеспечения их устойчивости под воздействием внешних нагрузок на гравитационные, свайные и гравитационно-свайные. В первом случае сооружение не сдви­гается относительно морского дна благодаря собственной массе и во втором — оно не смещается из-за крепления его сваями. Гравитационно-свайные сооружения не сдвигаются благодаря собственной массе и системе свай.

Третий уровень классификации жестких МСП характеризует материал конструкции: бетон, сталь или бетонсталь.

Упругие конструкции на втором уровне по способу крепле­ния разделены на башни с оттяжками, плавучие башни и гибкие башни. (рис.21).

Башни с оттяжками сохраняют свою устойчивость системой оттяжек, понтонов плавучести и противовесов.

Плавучие башни подобны качающемуся маятнику, они возвращаются в состоя­ние равновесия с помощью понтонов плавучести, расположенных в верхней части конструкции.

Гибкие башни отклоняются от вертикали под действием волн, но при этом они, подобно сжатой пружине, стремятся возвратиться в состояние равновесия.

На последнем уровне классификации имеется 10 групп кон­струкций, каждая из которых обозначается начальными буквами слов английского языка, например

RGS — Rigid Gravity Steel – риджит гревити стил (жесткая гравитационная стальная),

RGC (жесткая гравитационная бетонная),

RGH (жесткая гравитационная гибридная) и т. д.

RMC (Rigid   Concrete

RMS (Rigid  Steel

RPJ (Rigid Pile Jacket)

RPS (Rigid Pile Structure?)

CGT (Compliant guyed Tower

CBT (Compliant buoyant Tower

CFT (Compliant flexible? Tower

 

 

Compliant guyed Tower H = 200-600 m

 

CBT (Compliant buoyant Tower)

http://www.mtshouston.org/pdfs/2013/december2013_nguyen.pdf

https://kkurojjanawong.wordpress.com/2017/01/12/compliant-tower-type-in-offshore-oil-and-gas-industry/

 

Compliant flexible Tower - http://petrowiki.org/File:Vol3_Page_545_Image_0001.png

 

Из рассмотренных в работе 40 конструкций глубоковод­ных МСП (глубина моря более 300 м) 76% составляют жесткие, в том числе 45% стальные ферменные со свайным креплением, 26% гравитационные и 5% гравитационно-свайные. Среди упру­гих МСП 13% плавучие башни, 8% башни с оттяжками и 3% гибкие башни. Отмечено увеличение доли проектов стальных опор в зависимости от глубины моря. При глубинах моря 305— 365 м стальные опоры составляют 13%, а при глубинах от 365 до 520 м — 50%. Из выполненных проектов 79% — стальные опоры, 15% — бетонные и 6% — сталь&бетон.

Наибольшее число проектов 57% разработано для вод глу­биной 305—365 м. 30% —для глубин 365—460 м и 13% — на глубины больше 460 м.

 

Жесткие МСП

 

Морские стационарные платформы, закрепляемые сваями МСП пирамидального типа

МСП, закрепляемые сваями, представляют собой гидротехни­ческое металлическое стационарное сооружение, состоящее из опорной части, которая крепится к морскому дну сваями, и верхнего строения, оснащенного комплексом технологического оборудования и вспомогательных средств и устанавливаемого на опорную часть МСП.

Опорная часть может быть выполнена из одного или несколь­ких блоков в форме пирамиды или прямоугольного параллеле­пипеда. Стержни решетки блока изготовляют в основном из металлических трубчатых элементов. Количество блоков опор определяется надежностью и безопасностью работы в данном конкретном районе, технико-экономическими обоснованиями и наличием грузоподъемных и транспортных средств на заводе — изготовителе опорной части МСП.

Рис.21 Схемы МСП, применяемые на Каспийском море: а (не показано на рисунке) —четырехблочная МСП; 1 — опорный блок; 2 -верхнее строение; 3 — подвышенные конструкции; 4 — буровая вышка; 5 — причально-посадочное уст­ройство; 6 — водоотделяющая колонна (обсадная); 7 — свайный фундамент; б  — двухблочная МСП; 1— опорный блок; 2 — верхнее строение; 3 — при­чально-посадочное устройство; 4 — буровая вышка; 5 — водоотделяющая колонна; 6 — свайный фунда­мент; в — моноблочная МСП; 1 — опорный блок; 2 — верхнее строение, модули; 3 — буровая вышка; 4 — водоотделяющая колонна; 5 — свайный фунда­мент; 6 — причально-посадочное устройство

 

На рис. 21 а, б, в даны схемы МСП, применяемые на Кас­пийском море а (а – не показано на рисунке).

 

Ниже приведены краткие технические данные морской стационарной платформы для одновременного бурения скважин двумя буровыми установками на месторождении им. 28 апреля на глубине 100 м. Платформа состоит из двух опор­ных блоков, установленных на расстоянии 31 м друг от друга, и трехпалубного верхнего строения, которое включает 14 моду­лей, в том числе: два подвышечных, шесть модулей нижней палубы с эксплуатационным оборудованием 450 т каждый, шесть модулей верхней палубы с буровым оборудованием до 600 т каждый.

На платформе размещен комплекс технологического и вспо­мога-тельного оборудования, систем, инструмента и материалов, обеспечивающих бурение скважин двумя буровыми установ­ками.

Платформа оснащена блочными жилыми и бытовыми помеще­ниями, вертолетной площадкой, погрузочно-разгрузочными кра­нами и др.

С платформы предусмотрено бурение 12 скважин.

Опорные блоки крепятся к морскому грунту сваями. На опорные блоки устанавливается верхнее трехпалубное строе­ние с модулями, оснащенными соответствующими технологи­ческим и вспомогательным оборудованием и системами.

Как известно, затраты на обустройство морских нефтегазовых ме­сторождении составляют свыше 50 % всех капиталовложений. Дос­таточно сказать, что стоимость отдельных нефтегазопромысловых платформ достигает 1—2 млрд долл.

Например, эксплуатирующая­ся в настоящее время глубоководная гравитационная платформа для месторождения Тролль в Северном море оценивается в сумму свыше 1 млрд долл. Затраты на прокладку современного глубоко­водного магистрального трубопровода составляют 2—3 млн долл. за километр. Каждый новый этап в освоении шельфа вызывает к жизни новые технические решения, соответствующие возникающей проблеме. Разработан целый спектр технических средств освоения шельфа, выбор которых определяется совокупностью технологических, геолого-, гидрометеоро­логических, экономических, политических и других условий.

 

 Рис. 22 Современные глубоководные стационарные платформы, используемые для разработки шельфовых нефтегазовых месторождений

 

Так, например, для выполнения работ по развед­ке, бурению скважин и добыче нефти и газа используются раз­личные типы технических средств, изображенных на рис.22.

Среди инженерных компаний, успешно работающих в области со­здания новой техники и морских нефтегазовых сооружений, при­оритетные позиции занимают «Браун энд Рут», «Мак-Дермот», «Квернер», «Аккер» и др.

Советский опыт в этой области накоплен организациями Азер­байджана, где институт Гипроморнефтегаз спроектировал, а Ба­кинский завод глубоководных оснований изготовил и установил более десяти металлических платформ на глубинах около 100 м. Институтом ВНИПИШельф разработаны платформы высотой около 30 метров для газовых месторождений Крыма. Морские трубопроводы диаметром до 500 — 700 мм проложены на Кас­пийском и Черном морях и на Дальнем Востоке через Татарский пролив.

 

Гравитационные морские стационарные платформы (ГМСП)

Гравитационные МСП отличаются от металлических свайных МСП как по конструкции, материалу, так и по технологии из­готовления, способу их транспортировки и установки в море.

Общая устойчивость ГМСП на грунте при воздействии внешних нагру­зок от волн и ветра обеспечивается их собственной массой и массой балласта, поэтому не требуется их крепление сваями к морскому дну. ГМСП применяют в акваториях морей, где проч­ность основания морского грунта обеспечивает надежную устой­чивость сооружения.

ГМСП — очень массивные объекты, состоящие из двух час­тей: верхнего строения и опорной части. Отличительной чертой гравитационных МСП является наличие в составе опорного основания мощного водоизмещающего кессона, который в без балластном состоянии обеспечивает положительную плавучесть платформы. При глубинах до 80 м верхнее строение обычно устанавливается непосредственно на металлический или железобетонный кессон. При больших глубинах связь верхнего строения с кессоном осуществляется при помощи колонн.

Общий вид МЛСП «Приразломная».

 

Наличие плавучести у кессонных МСП позволяет сооружать их в сухом доке или сразу в море недалеко от берега (для этих целей подходят защищенные и достаточно глубокие заливы), затем буксировать на исходную позицию расположения платформы и погружать на морское дно при помощи приема достаточного количества балласта.

 

Основные структурные части МЛСП «Приразломная».   1 – подъемный кран; 2 – жилой модуль; 3 – верхнее строение с технологическим комплексом; 4 – вспомогательный модуль; 5 – промежуточная палуба; 6 – кессон; 7 – ледовый дефлектор; 8 – танки нефтехранилища 9 – буровая вышка; 10 – факельная вышка; 11 – устройство отгрузки

 

Примером МСП кессонного типа может служить МЛСП «Приразломная», принадлежащая российской компании «Газпром». Платформа установлена в 2011 году в Печерском море с глубиной моря в месте эксплуатации 19-20 м. По своему архитектурно-конструктивному типу МЛСП является морской буровой установкой гравитационного типа, выполненной из стальных конструкций с применением бетона для обеспечения местной прочности и в качестве балласта. МЛСП обладает собственной плавучестью и после изготовления буксирами была доставлена на месторождение с установленным производственным комплексом. Платформа построена на класс Российского морского регистра судоходства (КЕ)(*) А2 МСП гравитационная ледостойкая и имеет следующие технические характеристики:

- Габаритные размеры на уровне днища кессона - 126х126 м

- Высота от уровня моря (по факельной мачте) - около 122 м

- Масса (без твердого балласта) – ок. 117 000 т

- (с твердым балластом) - ок. 506 000 т

- Количество скважин - 40

- Общая вместимость кессона - 159 890 м³

- Объём отгружаемой нефти в танках - 108 814 м³

- Максимальный суточный уровень добычи- 20 748 м³

- Персонал - 200 чел.

- Периодичность пополнения запасами:

- по технологическим запасам и ГСМ - 60 суток

- по расходным материалам для буровых работ- 40 суток

- по запасам жилого модуля - 14 суток

- Запасы дизельного топлива - 8 140 м³

- Суммарная расчетная нагрузка на источники электроэнергии (пиковый режим) - 48,3 МВт.

 

Опорным основанием платформы является металлический кессон, имеющий форму усеченной пирамиды сужающейся к верху. Кессон представляет собой пространственную сталебетонную конструкцию, образованную дном, бортами, внутренними переборками (коффердамами) и крышей. Указанные части опорной конструкции выполнены двойными из подкрепленных вертикальным и горизонтальным набором стальных листов. Внутренний объем кессона разделен коффердамами на 16 отдельных емкостей, используемых в эксплуатационном режиме для хранения нефти.

Рис. . Элементы конструкции опорного основания (кессона) МЛСП «Приразломная». 1 – двойное дно; 2 – двойные борта; 3 – палуба кессона; 4 – ледовый отражатель; 5 – коффердамы; 6 – волновой отражатель.

Общая прочность и жесткость кессона обеспечиваются принятым расположением и размерами конструктивных элементов и частей. Вес металлических констукций кессона 70000 т.

Местная прочность конструктивных частей кессона обеспечивается бетоном, которым заполнены борта и коффердамы. Кроме того, бетон служит балластом, который требуется для обеспечения устойчивости платформы в целом.

Кессон имеет ледовый и волновой дефлекторы для отражения и защиты от ледовых и волновых воздействий, которые установлены по всему периметру сооружения, а также служат опорой для кранов и отгрузочных рукавов. Общая высота дефлектора составляет 16,2 м.

Конструкции верхнего строения (ВС) платформы «Приразломная» состоят из модернизированных ВСП «Hutton», дополненных промежуточной палубой, и образуют 5-ти уровневую пространственную конструкцию, на которой размещаются вспомогательные конструкции и оборудование технологического комплекса. Отдельно вынесены жилой и вспомогательный модули.

Рис. . Элементы верхнего строения МЛСП «Приразломная». 1 – промежуточная палуба; 2 – палуба платформы «Hutton», 3 - вспомогательный модуль; 4 – жилой модуль; 5 – вертолетная площадка; 6 – комплекс эксплуатационного оборудования; 7 – грузовой кран; 8 – буровая вышка; 9 – факельная башня; 10 – отгрузочное устройство.

 

Палуба платформы «Hutton» представляет собой коробчатую пространственную конструкцию, состоящую из сплошностенчатых балок, расположенных во взаимно перпендикулярных направлениях. Покрытие палуб в уровне верхних и нижних поясов балок выполнено из листовой стали.

Промежуточная палуба, необходимость которой вызвана недостаточностью производственных площадей палубы «Hutton» для размещения оборудования ТК, состоит из стальных сплошностенчатых балок и имеет вес 9000 т. В нее встроены емкости для питьевой воды, дизельного топлива и различных буровых жидкостей.

Технологический комплекс состоит из основного и вспомогательного оборудования и систем, объединенных в функциональные комплексы. В соответствии с назначением на МЛСП основное и вспомогательное оборудование спроектировано в составе следующих комплексов: бурового; эксплуатационного; энергетического; жилой и жизнеобеспечения; хранения и отгрузки нефти в танкера; складского хозяйства.

Комплексы расположены, в основном, в надводной части МЛСП, частично - в опорном основании.

Корпус кессона платформы выполнен из хладостойких сталей марок РСD36, РСЕ36, РСF36, в конструкциях ВС, охлаждаемых наружным воздухом с температурой до -50 С применена сталь марки АБ1 (Д500Z).

Строительство платформы осуществил ОАО «ПО «Севмаш», который выполнил изготовление кессона, промежуточной палубы ВС, реконструкцию интегральной палубы норвежской ПБУ «Hutton». Изготовление вспомогательного модуля выполнялось ОАО «Выборгский судостроительный завод».

 

При постройке МЛСП кессон был разбит на четыре суперблока с размерами два (1 и 4) - 126x37x25 м, два (2 и 3) - 126x26x25 м., которые были изготовлены на стапелях цеха 50 ПО «Севмаш». Стыковка суперблоков, установка верхнего строения, жилого и вспомогательного модулей выполнялись на плаву в бассейне предприятия.

Затем МЛСП была при помощи буксиров доставлена в г. Мурманск для обетонирования и балластировки. После выполнения этих работ платформа была отбуксирована на место эксплуатации. Платформа установлена на грунт на заранее подготовленную площадку и отсыпана защитной бермой для предотвращения размыва грунта и смещения платформы с точки бурения.

 

В эксплуатационном режиме МЛСП опирается на дно моря без дополнительного крепления. Устойчивость на грунте обеспечивается за счет собственного веса, водяного и бетонного балласта.

На МЛСП обеспечивается хранение до 109 тыс. м³ подготовленной к транспорту нефти.

Технологический (производственный) комплекс МЛСП обес­печивает полную про­мысловую подготовку добываемой нефти до требований, предъ­являемых к товарной продукции.

Предусмотрена автоматизированная система управления и контроля за всеми тех­нологическими процес­сами, системами и состоянием несущих конструкций. МЛСП обеспечена всеми вида­ми телекоммуникаций.

Платформа рассчитана на кругло­годичный непрерывный режим работы с учетом регулярного снабжения необходимыми матери­алами и продовольст­вием через каждые 15-60 сут. На МЛСП работает в вахтовом режиме до 200 человек со сменой вахт через каждые 14-15 сут.

МСП Moliqpak на Сахалине

 

 

Другим примером этого типа может служить железобетонная нефтедобывающая платформа Hibernia, расположенная в 315 км к востоку от острова Ньюфаундленд (Канада) на глубине моря около 80 м (рис. 5).

Рис 5. Общий вид стационарной платформы Hibernia

 

Достаточно большая глубина моря в районе установки платформы, а также и опасность появления айсбергов, предопределили повышенные требования к конструкции установки. Одним из главных требований заключалось в том, чтобы конструкции платформы могли выдерживать возможное столкновение с айсбергом весом в миллион тонн (вероятность данного происшествия существует один раз в 500 лет), а также прямой удар от айсберга весом шесть миллионов тонн (вероятность этого события составляет раз в 10 000 лет).

Для подводного основания платформы Hibernia разработана специальная гравитационная подводная часть весом в 450 000 тонн. Представляет она собой 105,5-метровое основание кессонного типа, сконструированное с использованием высокопрочного бетона, прошитого стальными решетками и стянутого натяжными тросами, создающими дополнительную прочность. Основание защищено противоледной конструкцией из 16-ти бетонных зубцов.

По структуре противоледная стенка толщиной 1,4 метра состоит из двух слоев: внешний представляет собой систему X- и V-образных перекрытий толщиной 0,7-0,9 метра, передающих нагрузку на внутреннюю часть ограждения; внутренний слой имеет толщину менее 0,9 метра. Подводное основание платформы сверху и снизу ограничено и укреплено круглыми горизонтальными пластинами.

Рис , 6. Верхняя горизонтальная пластина гравитационного основания платформы Hibernia ; хорошо видна противоледная конструкция

Нижняя базовая пластина в диаметре составляет 108 метров, верхняя поднимается на 5 метров над уровнем моря. Внутри гравитационной структуры находятся нефтяные хранилища, рассчитанные на 1,3 миллиона баррелей сырой нефти. От нижней базовой пластины сквозь гравитационную структуру основания проходят четыре шахты или колонны, которые поддерживают другие внутренние сооружения, а именно – вспомогательная шахта, шахта трубопроводных стояков и два эксплуатационных буровых отсека. Каждая из них имеет 17 метров в диаметре и 111 метров в высоту.

Вспомогательную шахту также называют шахтой инженерных коммуникаций или шахтой систем обеспечения; она содержит автоматическое оборудование, необходимое для работы системы гравитационного основания, сеть трубопроводов, систему отопления и кондиционирования воздуха, а также электрическое управление. Две буровые шахты содержат 32 добывающих канала (устья), уходящих к залежам нефти на глубину до 3700 метров ниже уровня моря.

 

Формирование опорного основания платформы Hibernia

 

Верхние сооружения Hibernia имеют расчетную мощность 23 900 куб. м/день, включают пять основных модулей: производственный (обрабатывающий), модуль с устьями скважин (приустьевой), шламовый, коммунальный и жилое помещение, в котором могут разместиться 185 человек, а также семь верховых конструкций: вертолетная площадка, факельная стрела, эстакада для труб, основная и вспомогательная спасательные станции, два буровых модуля. 37 000-тонная комплексная верхняя часть платформы транспортирована баржами в глубокие воды и установлена над шахтами гравитационного основания, частично погруженными. Затем законченная 600 000-тонная платформа была отбуксирована на свое окончательное место эксплуатации и с помощью твердого балласта весом в 450 000 тонн укреплена на дне.

Нефть, хранящаяся в недрах подводного кессонного основания Hibernia, вывозится при помощи системы морской, состоящей из подводного трубопровода, подводного буя, гибкого нефтеналивного рукава и регулярно курсирующих грузовых нефтяных танкеров. Пункт загрузки танкеров для обеспечения дополнительной безопасности расположен в двух километрах от платформы. Платформу Hibernia обслуживают три 127 000-тонных танкера – Kometik (рис. 7), Vinland и Mattea, грузовместимостью 850 000 баррелей каждый.

На проект Hibernia к марту 1997 г. было потрачено около 5,4 млрд долл.

Рис . 7. Грузовой танкер Kometik транспортирует нефть с платформы Hibernia на терминал Whiffen Head в заливе Placentia , остров Ньюфаундленд

 

НОРВЕЖСКИЕ ПЛАТФОРМЫ ИЗ ЖЕЛЕЗОБЕТОНА ДЛЯ СЕВЕРНОГО МОРЯ

 

Платформы с опорным основанием в виде призматического кессона при глубинах более 50-80 м из-за большого объема кессона становятся слишком громоздкими и малопригодными для изготовления и транспортировки к месту установки. Поэто­му в практике морского нефтегазового строительства применя­ются формы платформ более удобные для производства.

Опорное основание таких платформ изготавливается из железобетона в форме колонн большого диаметра, устанавливаемых на мощном фундаментном блоке, который располагается на специально подготовленном грунто­вом основании. Для платформ с высокими колоннами испытывающих воздействие течений и давления льда должна обеспечиваться не только устойчивость на грунте в результате сдвига, но и опрокидывание, даже в том случае, если сдвиг по подошве фундамента не произойдет.

Рассмотрим компоновку глубоководной платформы для замерзающих морей. Опорные колонны установок этого типа представляют собой предварительно напряженные же­лезобетонные оболочки вращения. Верхняя часть оболочек — цилинд­рическая, с наружным диаметром 8—10 м, нижняя часть — конусная (рис.23). Нижний диаметр конуса в 1,5—2 раза боль­ше верхнего и может достигать 20-30 м. Количество опор­ных колонн 3—5.

Поверхность колонны в преде­лах действия льда заключается в металлическую оболочку. Та­ким образом обеспечивается неразрушимость колонн от давления льда, а общая их прочность достигается за счет работы железобетонных стенок толщиной более 1 м (по расчету).

В опорных колоннах размещаются специальные устройства для прохода буровых труб и трубопроводы систем подачи нефти.

Фундаментный блок имеет относительно небольшую высоту по сравнению с колоннами и состоит из ячеек-пон­тонов, жестко связанных между собой. Ячейки имеют форму цилиндра или параллелепипеда и служат для хранения нефти. Диаметр ячейки 10—20 м при толщине стенки 0,6—1,0 м. Высота ячейки составляет 0,3-0,5 от глубины моря в районе эксплуатации. Опорное основание обычно вписывается в круг диаметром 100 м или квадрат со стороной 100 м. Нижняя стропа опорного основания имеет специальные металлические ребра и металлический фартук (юбку) по периметру для улучшения сцепления с грунтом в горизонтальном направлении.

База опирается в ниж­ней части юбками с развитой общей опорной плитой  на мор­ское дно. Размеры опорной многоблочной плиты бывают в длину до 180 м и по ширине до 135 м.

Ячеистая структура фундамента обеспечивает возможность удержания в плавающем состоянии всю платформу. Доставляет­ся платформа к месту установки буксировкой, где и устанавли­вается на дно заполнением водой ячеек.

 

(см. также – Гравитационная железо­бетонная платформа башенного типа проекта Sea Tank установлена на глубине 150 м)

 

Рис. 23-Схема платформы типа «Кондип»: 1 — емкость с топливом; 2 -- стенки ячейки; 3 — верхняя крышка; 4 — опора хозяйственного обору­дования; 5 — верхнее строение; 6 — буровая опорная колонна; 7 — хранилище нефти; 8 — нижняя крыш­ка; 9 — балласт; 10 — стальная юбка; 11 — штифт [Condeep – Concrete Deep Water Structure]

 

 

 

 

Приведем еще пример глубоководной платформы для замер­зающих морей (рис. 5.8). Верхние строения платформы 1 уста­навливаются на колонну, по высоте состоящей из трех частей: двух усеченных конусов 3 и 7 и цилиндра

Рис. 5.8. Массивная платформа из трех частей

2. Колонна изготав­ливается из железобетона, а цилиндрическая часть, кроме того, покрыта металлическим листом для защиты бетона от прямого воздействии льда, В сечении а-а конус 3 соединяется с опорными элементами 5, закрепляемыми на фундаменте 6, имеющем определенное расчетом число закрытых ячеек. Выше сечения а-а устанавливаются емкости 4. Суммарное водоизмещение элемен­тов 4, 5 и 6 обеспечивает необходимую плавучесть платформы при доставке ее от строительной площадки (в порту) до места установки на месторождении.

Как и в предыдущей форме (см. рис 5.7), распластанный ячеистый фундамент обеспечивает устойчивость платформы как на сдвиг, так и на опрокидывание.

. Кон­струкция опорной части в большинстве случаев представляют собой форму треноги

Гравитационно-свайные платформы на глубине более 300 м состоит из центральной колонны большо­го диаметра, поддерживаемой тремя наклонными опорами.

Колонны могут быть в виде сплошных металлических цилиндров больших диаметров. Например, в конструкции проекта «Трипод тауэр платформ» цен­тральная колонна диаметром 15 м поддерживается тремя наклон­ными колоннами диаметром 8 м. Толщина стенок всех колонн 160 мм.

Центральные колонны и боковые наклонные опоры в средней части связываются горизонтальными элементами жесткости и раскосами. Конструкция МСП устанавливается на четыре дон­ных фундамента, закрепленных сваями и связанных между собой А-образной стальной рамой.

 

Преимущество ГМСП — непродолжительное время установки их в море, примерно 24 ч вместо 7—12 мес, необходимых для установки и закрепления сваями металлических свайных плат­форм. Собственная плавучесть и наличие системы балластировки позволяют буксировать ГМСП на большие расстояния и устанав­ливать их в рабочее положение на месте эксплуатации в море без применения дорогостоящих грузоподъемных и транспортных средств. Преимуществом их также является возможность повторного использования на новом месторождении, повышенные огнестойкость и виброустойчивость, высокая сопротивляемость морской коррозии, незначительная деформация под воздействием нагрузок и более высокая защита от загрязнения моря.

ГМСП применяют в различных акваториях Мирового океана. Особенно широко они используются в Северном море.

К недостаткам гравитационных платформ относится необходимость тщательной подготовки места их установки. Особое внимание следует уделять на опасность аварий, которые могут возникнуть при разжижении грунта, его поверхностной и внутренней эрозии, местных размывах.

 

---

Дата добавления: 2019-07-17; просмотров: 1243; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!