Технология укладки труб по дну моря

J-Lay Tower – вышка для укладки трубопровода методом J-Lay; J-Lay DP Vessel – судно, оснащенное системой динамического позиционирования, с которого укладывается трубопровод методом J-Lay; Thrusters – винто-рулевые колонки; Unsupported span – неподдерживаемый участок; Sagbemd region – участок изгиба трубопровода;  Seabed – морское дно; Touchdown point – точка касания дна трубопроводом; Waterline – уровень воды.

В то время как метод укладки трубопровода S-lay приемлем только для мелководья,  метод укладки J-lay может быть использован на глубинах. Это возможно благодаря относительно короткому участку провисающего трубопровода и меньшим требуемым усилиям натяжения при укладке. Монтаж и укладка проводится практически вертикальным способом, причем трубопровод укладывается на морское дно с одинарным радиусом изгиба. Скорость укладки составляет 3,2 км/день. При укладке каждый сегмент трубы сначала поднимается в вертикальное положение, и затем они свариваются один с другим.  Инспектирование и нанесение покрытий также проводится на борту судна. При движении судна по маршруту трубопровод медленно опускается на дно. Поскольку трубопровод в отличие от метода S-lay, имеет только один изгиб, риск структурных повреждений за счет излома трубопровода минимален. Water – уровень воды; Touchdown point – точка касания дна трубопроводом; Tensioner – устройство для создания усилий натяжения; Stinger – стингер; Reel – барабан; Reel–Lay Barge – баржа для укладки трубопровода методом Reel–Lay; Pipeline – трубопровод.  Метод укладки трубопровода с барабана Reel-lay считается наиболее эффективным. Скорость укладки составляет 3,5 км/час. Он приемлем для укладки трубопроводов с диаметром трубы менее 18 дюймов и коэффициентом соотношения диаметра трубы к толщине стенок  (D/t)  между 20 и 24. Главное преимущество такого метода перед предыдущими в том, что весь производственный процесс, включая сварку, инспектирование и нанесение покрытий проводится на берегу, а не борту судна, что значительно сокращает затраты производственного времени и средств. Перед укладкой трубопровод наматывается на барабан большого диаметра, смонтированный на борту судна. С этого барабана и производится укладка трубопровода на дно.  

Время от времени появляются инновационные проекты судов-трубоукладчиков, как например судно “Lewek Constellation”.

Компании, заключающие контракты на прокладку трубопроводов по дну моря, все чаще и чаще решают  использовать на борту судна различные способы укладки труб, поскольку инфраструктура нефтегазовых месторождений, по большей части, состоит из различных трубопроводов, которые требуют разных методов укладки труб. Это предъявляет к проектам судов-трубоукладчиков специфические требования: больше гибкости в использовании различных технологий, больше ценовой эффективности для работ на любых глубинах, оснащение оборудованием, пригодным для монтажа различных трубопроводов.

Технология укладки труб по дну моря Рис.7. Инновационное судно-трубоукладчик “Lewek Constellation”, прокладывающее трубопровод методом Multy-Lay. Источник

Aligner Wheel – выравнивающий барабан; 3000 mT Main Crane – главный кран грузоподъемностью 3000 т; 4×1200 mT Storage reels – четыре барабана для хранения трубопровода весом по 1200 т;  2×1250 mT Carousels – два подпалубных поворотных барабана для трубопроводов весом по 1250 т; 60 mT PLET (pipeline end termination) handling system and work station – оборудование весом 60 т для  работы с оконечным устройством трубопровода  и рабочая станция; Moon pool 19 m L x 8 m W – шахта со свободной водной поверхностью размерами: длина 19 м, ширина 8 м; 2×600 mt Winches – две лебедки с натяжным усилием 600 т; 2x20mT Storage Reel – два барабана для хранения трубопровода весом по 20 т; 125 mT Secondary Winch – вспомогательная лебедка с усилием 125 т; 2 WROVs TMS (Thether Management System) – два подводных телеуправляемых аппарата (ПА) c устройством контроля кабеля ПА; Helipad Sikorsky 61N&S92 – вертолетная площадка для вертолетов марки Sikorsky 61N и S92; Optional J-Lay Module – опционный модуль для укладки труб методом J-Lay; 2x400mT Tensioners – два устройства для создания усилий натяжения по 400 т; Rigidpipe Straightening – спрямляющее устройство; 80mT Crane – кран грузоподъемностью 80 т.

Наличие на борту судна ПА обеспечивает возможности инспекции и при необходимости проведения подводных работ. ПА является необходимым компонентом оборудования судна-трубоукладчика. Шахта со свободной водной поверхностью с размещенным спускоподъемным оборудованием также представляет собой сложное инженерное сооружение.

 

Технология укладки труб по дну моря Рис.8. Шахта со свободной водной поверхностью и спуско-подъемным оборудованием судна “Lewek Constellation”. Оборудование шахты должно обеспечивать работу ТПА на глубине 4000 м в суровых погодных условиях. Источник

Cursor Winch – лебедка; Latch Beam and Subsea Snubber – выдвижная балка и амортизатор для подводных работ; Cursor Frame – рама; HPU (Hydraulic Power Unit) for Hatches and Skidding Pallet – гидравлический привод для люковых закрытий и паллет, движущихся по направляющим; Active Heave Compensation ROV Winches – спуско-подъемная лебедка для ТПА с активной компенсацией качки; Umbilical Sheave – шлангокабельный шкив;  Cursor Sheave – шкив; Cursor Rails and Parking Pads – направляющие и поддоны для ТПА; Latch Beam Umbilical Winch – шлангокабельная лебедка; Fall Safe Foldable Top Moon Pool Hatch – безопасный складывающийся верхний люк шахты с открытой водной поверхностью;  Skidding Pallet – паллета, перемещающаяся по направляющим; ROV Moon Pool – шахта с открытой водной поверхностью для спуска и подъема ТПА.

Подводная прокладка трубопровода

Способ укладки подводного трубопровода зависит от его диаметра, длины и глубины подводного перехода, периода года и ряда других факторов.

Для того чтобы труба правильно легла на дно подводной траншеи и могла выполнить функцию дюкера, она должна иметь отрицательную плавучесть как при погружении, так и во время эксплуатации. Отрицательную плавучесть трубопровода диаметром более 300 мм создают балластировкой, а во время монтажа трубы могут заполняться водой.

  • При сооружении подводных трубопроводов их монтаж, сварка стыков, изоляция и испытание выполняются чаще всего на береговой площадке и мало чем отличаются от аналогичных процессов при строительстве тепловых сетей в обычных условиях.
  • Укладка подводных трубопроводов на дно открытым способом осуществляется одним из следующих основных способов:
  • — протаскиванием трубопроводов по дну;
  • — свободным погружением;
  • — с плавучих средств;
  • — последовательным наращиванием;
  • — со льда.
  • Протаскивание трубопроводов по дну выполняют в следующей последовательности:
  • — монтаж трубопровода с нанесением изоляции, устройство футеровки, оснащение его балластными грузами и понтонами;
  • — устройство спусковой дорожки;
  • — укладка плети трубопровода на спусковую дорожку;
  • — устройство береговых опор и установка системы блоков для протаскивания трубопровода;
  • — прокладка по дну траншеи тягового троса;
  • — протаскивание трубопровода с помощью трактора или лебедки.
  • Технология укладки труб по дну моря
  • Технология укладки труб по дну моря
  • Схема протаскивания трубопровода дюкера по дну и детали устройства спусковых дорожек
  • а — схема протаскивания трубопровода;
  • б — роликовая дорожка для спуска трубопровода;
  • в — роликовая опора;
  • г — рельсовая дорожка;
  • д — тележка;
  • е — организация спусковой дорожки в виде канала с водой;
  • 1 — поплавки;
  • 2 — трубоукладчик;
  • 3 — трубопровод;
  • 4 — канат;
  • 5 — стационарные роликовые опоры;
  • 6 — трактор (тягач);
  • 7 — приямок;
  • 8 — узкоколейные тележки;
  • 9 — основание;
  • 10, 11 — опорный и направляющий ролики;
  • 12 — рельсовый путь;
  • 13 — отводной путь;
  • 14 — якорь;
  • 15 — сварочные посты;
  • 16 — лебедки;
  • 17 — трубы;
  • 18 — стапели (через 5 м);
  • 19 — сплавной канал;
  • 20 — бульдозер,
  • 21 — утяжеляющие грузы;
  • 22 — плавучие опоры (понтоны);
  • 23 — экскаватор;
  • 24 — водолазная станция;
  • 25 — перемычка;
  • 26 — катер;
  • 27 — насосный опрессовочный агрегат

На одном берегу (рис. е) устаивают строительную площадку, на которой располагают стапель и спусковую дорожку из роликовых опор (рис. б) или тележек, двигающихся по узкоколейному пути (рис. г). На стапели, длина которых соответствует длине подводной траншеи. Производят сварку звеньев труб в плеть, изоляцию стыков, футеровку, утяжеление и испытание трубопровода.

На передний конец плети наваривают специальную конусообразную заглушку, являющуюся оголовком секции. К заглушке приварено кольцо из круглой стали, за которое цепляется крюк тягового троса. Тяговый трос протаскивают в створе дюкера через весь водоем и выводят на противоположный берег (рис.

Читайте также:  Фитинги для пнд труб текут

а) к системе блока, а трос трактора перебрасывают через блоки и укрепляют на жесткой опоре.

Подготовленную на стапеле плеть укладывают трубоукладчиками на тележки узкоколейного пути (или роликовые опоры) спусковой дорожки. Узкоколейный путь спусковой дорожки устроен так, что перед урезом воды он имеет поворот, и тележки, дошедшие до него, отходят в сторону (рис. г), а трубопровод при движении вперед ложится на головную опору.

При протаскивании плеть трубопровода ползет по дну подводной траншеи. Для облегчения протаскивания и уменьшения возможности порчи футеровки и навешенных утяжеляющих грузов отрицательную плавучесть на период укладки трубопровода снижают установкой понтонов до минимально необходимой (по расчету). Понтоны снимают после укладки трубопровода в проектное положение.

Вместо узкоколейного пути или роликовой дорожки можно использовать трубоукладчики, которые поднимают всю плеть над поверхностью земли. В процессе протаскивания трубоукладчики должны двигаться с той же скоростью, с которой трубопровод тянут с противоположного берега (не более 5 м/мин).

Подошедший к урезу воды трубоукладчик отцепляют от трубопровода и отводят в сторону, а трубопровод через головную опору опускают в воду.

Если скорость протаскивания будет меньше скорости трубоукладчиков, то из-за продольного изгиба может произойти отклонение трубопровода от заданного направления и его повреждение.

Работа по протаскиванию заканчивается тогда, когда противоположный конец плети будет вытянут из воды на проектную длину.

Укладка трубопроводов с плавучих средств используется, когда способы протаскивания и свободного погружения неприменимы. Спущенную на воду плеть буксируют к створу моторными лодками, катерами, пароходами, а на малых реках — тракторами и лебедками с берегов.

На месте перехода плеть заводят в створ, выверяют, освобождают от поплавков и опускают на дно траншеи. Спуск трубопровода на дно траншеи производят с помощью плавучих кранов или опор путем стравливания тросов с лебедок. Трубопровод обычно начинают укладывать с опор, расположенных на участках наибольшей глубины.

По мере опускания трубопровода вода на этих участках включают в работу соседние опоры с таким расчетом, чтобы радиус кривой его изгиба не превышал допустимого.

Укладка способом последовательного наращивания применяется при прокладке подводных трубопроводов через широкие водные преграды. Наращивание плети трубопровода производится в надводном или подводном положении.

В первом случае плети наращивают на понтонах или специально оборудованных судах, служащих монтажной площадкой.

В подводном положении наращивание осуществляется путем соединения секций, уложенных на дно, водолазами, чаще всего на фланцах.

Зимой со льда трубопроводы укладывают с помощью опор или свободным погружением. Для прокладки трубопроводов по створу трассы во льду дисковыми пилами прорезают сквозную прорубь (майну).

Приготовленный трубопровод укладывают над майной на подкладки (лежни), проложенные поперек проруби. Затем устанавливают на льду опоры (козлы) с талями, с помощью которых его опускают на дно.

При способе свободного погружения трубопровод, заполняя его водой, опускают на дно траншеи без применения опор и талей.

  1. При открытом способе естественные препятствия преодолевают воздушными переходами. Они подразделяются на два основных типа:
  2. — несущие, в которых трубопроводы укладываются на специальные устройства в виде мостов;
  3. — самонесущие, где трубопровод используют как несущий элемент какой-либо конструктивной схемы (балочная — однопролетная и многопролетная; висячая вантовая; арочная; в виде провисающей нити).

Подводные трубопроводы: как это работает

Как это возможно — уложить сотни километров стальных труб на огромную глубину, на дно со сложным рельефом? Как добиться, чтобы вся эта конструкция выдерживала огромное давление, не смещалась, не была уничтожена коррозией, выдерживала удары корабельных якорей и рыболовного снаряжения и, наконец, просто работала как надо? Самым свежим примером сооружения подводного мегатрубопровода стал знаменитый «Северный поток», пролегший по балтийскому дну и соединивший российскую и немецкую газотранспортные системы. Две нитки труб, каждая длиной более 1200 км — почти 2,5 млн тонн стали, поглощенных морем по воле человека. Именно на примере «Северного потока» мы попытаемся вкратце рассказать о технологиях создания подводных трубопроводов.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Из кормы трубоукладочного судна сваренные трубы выходят непрерывной плетью и укладываются на дно. Хорошо заметна специальная защита монтажных стыков. Когда секция закончена, к ней приваривается временная заглушка.

Как укутывают сталь

Две нитки газопровода состоят из 199 755 двенадцатиметровых труб, сделанных из высокосортной углеродистой стали. Но коль скоро речь идет о соприкосновении с такой химически агрессивной средой, как морская вода, металлу нужна защита.

Для начала на внешнюю поверхность трубы наносят трехслойное покрытие из эпоксидного состава и полиэтилена — это делается прямо на заводе-производителе. Там же, кстати, трубу покрывают и изнутри, правда, задача внутреннего покрытия не в защите от коррозии, а в повышении пропускной способности газопровода.

Красно-коричневая эпоксидная краска дает очень гладкую, глянцевую поверхность, снижающую, насколько это возможно, трение молекул газа о стенки трубы.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Можно ли укладывать такую трубу на морское дно? Нет, ее требуется дополнительно защищать и усиливать против давления воды и электрохимических процессов. На трубы устанавливают так называемую катодную защиту (наложение отрицательного потенциала на защищаемую поверхность).

С определенным шагом к трубам приваривают электроды, соединенные между собой анодным кабелем, который связан с источником постоянного тока. Таким образом, процесс коррозии переносится на аноды, а в защищаемой поверхности проходит только неразрушающий катодный процесс.

Но главное, что еще предстоит сделать с трубой, прежде чем она будет готова опуститься на дно, — это обетонирование. На специальных заводах внешнюю поверхность трубы покрывают слоем бетона толщиной 60−110 мм. Покрытие армируется приваренными к корпусу стальными стержнями, в бетон добавляется наполнитель в виде железной руды — для утяжеления.

После обетонирования труба приобретает вес около 24 т. У нее появляется серьезная защита против механических воздействий, а дополнительная масса позволяет ей стабильно лежать на дне.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

На фото – сварочная станция трубоукладочного судна Castoro Dieci. Сварные стыки пройдут процедуру неразрушающего ультразвукового контроля, затем их защитят с помощью термоусадочного полиэтиленового рукава, металлического кожуха и пеноматериала.

Судно Castoro Dieci принадлежит итальянской компании Saipem и предназначено для прокладки участков трубопроводов на прибрежном мелководье.

Фактически это плоскодонная несамоходная баржа, которая передвигается только с помощью буксира и якорной лебедки, однако точное позиционирование Castoro Dieci осуществляет самостоятельно за счет восьмиточечной системы якорей.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Коварное дно

Но надо помнить, что дно даже такого сравнительно неглубокого моря, как Балтийское, не предоставит само по себе удобного и безопасного ложа для газопровода. Есть два фактора, которые неизбежно приходилось учитывать проектировщикам и строителям «Северного потока»: антропогенный и природный.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

История судоходства в североевропейском регионе насчитывает тысячелетия, и потому на дне моря скопилось немало всевозможного мусора, а также обломков затонувших кораблей.

XX век внес свой страшный вклад: на Балтике в ходе мировых войн велись активные боевые действия, устанавливались сотни тысяч морских мин, а по окончании войн в море же утилизировались боеприпасы, в том числе и химические.

Поэтому, во-первых, при прокладке маршрута газопровода требовалось обходить выявленные скопления опасных артефактов, а во-вторых, тщательно обследовать зону прокладки, включая так называемый якорный коридор (по километру влево и вправо от будущей трассы), то есть зону, в которой бросали якоря суда, задействованные в строительстве.

В частности, для мониторинга боеприпасов применялись корабли, оснащенные эхолокационным оборудованием, а также специальным донным роботом (ROV), связанным кабелем с базовой донной станцией TMS. При обнаружении боеприпасов (морские мины весьма чувствительны к движению) их подрывали на месте, предварительно обеспечив безопасность судоходства в заданном районе и приняв меры по отпугиванию крупных морских животных.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Второй фактор, природный, связан c особенностями рельефа дна. Дно моря сложено из различных пород, оно имеет выступающие гребни, впадины, расселины, и опускать трубы прямо на все это геологическое разнообразие не всегда возможно.

Если допустить большое провисание нитки газопровода между двумя естественными опорами, конструкция может со временем разрушиться со всеми вытекающими из этого неприятностями.

Поэтому донный рельеф для прокладки необходимо искусственным образом исправлять.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Корма трубоукладочного судна со стингером – специальным желобом,
увеличивающим радиус сгиба укладыва-
емой нитки. Благодаря стингеру буква S
обретает более плавные очертания.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Читайте также:  Флюс для пайки: описание и особенности

Если требовалось выровнять рельеф дна, использовалась так называемая каменная наброска. Специальное судно, нагруженное гравием и мелкими камнями, с помощью трубы, нижний конец которой оборудован соплами, «прицельно» заполняло полости дна, придавая ему более подходящий профиль.

Иногда вместо камней вниз опускались целые бетонные плиты. Другой вариант — выкапывание в дне траншеи для прокладки труб. Логично предположить, что создание траншей предшествовало прокладке труб, однако далеко не всегда это происходило именно так.

Существует техническая возможность стабилизации положения нитки на дне уже тогда, когда трубопровод проложен (при условии, что глубина моря в данной точке не превышает 15−20 м). В этом случае с судна на дно опускается траншеекопатель, имеющий роликовые захваты.

С их помощью трубопровод приподнимается со дна, и под ним пропахивается траншея. После проведения этой операции трубы укладываются в получившееся углубление.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Прокладка “Северного потока” с помощью судна Castoro Sei

В процессе трубоукладки устойчивость судна Castoro Sei обеспечивают 12 якорей.
Каждый из якорных канатов управляется лебедкой, создающей постоянное натяжение.
Судно также оснащено движителями для более точного позиционирования.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Сыпать тяжелый грунт на дно можно не всегда: масса гравия продавливает мягкие породы. В этом случае для «спрямления» рельефа используют более легкие опоры из металлических или пластиковых конструкций.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Подводная буква

Теперь, пожалуй, самое интересное: как трубы оказываются на дне? Разумеется, сложно себе представить, что каждая отдельная 12-метровая труба приваривается к нитке газопровода прямо в море на глубине. Значит, эту процедуру необходимо проделывать до укладки.

Что, собственно, и происходит на борту трубоукладочного судна.

Тут необходимо ненадолго вернуться к конструкции самой трубы и заметить, что после нанесения на нее антикоррозионной защиты и утяжеляющего бетонирования оконцовки труб остаются открытыми и незащищенными, — иначе сварка была бы затруднена.

Поэтому участки соединений защищаются от коррозии уже после сварки. Сначала монтажные стыки изолируются с помощью полиэтиленового термоусадочного рукава, затем закрываются металлическим кожухом, а полость между кожухом и рукавом заполняется полиуретановой пеной, придающей месту стыка необходимую механическую прочность.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Далее происходит укладка S-образным способом. Сваренная из труб плеть приобретает в процессе укладки форму, напоминающую латинскую букву S.

Плеть под небольшим углом выходит из кормы корабля, достаточно резко опускается вниз и достигает дна, где принимает горизонтальное положение.

Труднее всего представить себе, что нить из стальных, покрытых бетоном 24-тонных труб способна к таким резким изгибам без разрушения, однако все происходит именно так.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Разумеется, для того чтобы плеть не сломалась, применяются разнообразные технологические хитрости. За трубоукладочным судном на десятки метров тянется стингер — специальное ложе, уменьшающее радиус наклона уходящей вниз плети. На судне также установлено натяжное устройство, прижимающее трубы книзу и снижающее нагрузки на изгибы.

Наконец, система позиционирования точно контролирует положение судна, исключая рывки и резкие смещения, способные повредить трубопровод. Если укладку почему-либо требуется прервать, вместо очередной трубы к плети приваривают герметичную заглушку с креплениями и плеть «сбрасывают» на дно.

При возобновлении работ другой корабль подцепит заглушку тросом и вытянет плеть обратно наверх.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

В 2012 году был сконструирован специальный «интеллектуальный зонд», который будет через определенные промежутки времени инспектировать состояние газопровода, передвигаясь с потоком газа от российской бухты Портовая к немецкому Любмину.

Газопровод-водопровод

И все же без подводной сварки не обошлось. Дело в том, что каждая из ниток «Северного потока» состоит из трех секций. Различие между секциями — разная толщина стенок используемых труб.

Пока газ идет от терминала в российской бухте Портовая к приемному терминалу на немецком берегу, давление газа постепенно падает. Это дало возможность использовать в центральной и финальной секциях более тонкостенные трубы и таким образом экономить металл.

Вот только обеспечить соединение разных труб на борту трубоукладочных судов не представляется возможным. Сочленение секций происходило уже на дне — в гидроизолированной сварочной камере.

Для этого на дно опускались трубоподъемные механизмы, которые отрывали от дна и точно позиционировали друг напротив друга плети отдельных секций. Для той же цели применялись надувные мешки с переменной плавучестью, обеспечивавшие вертикальные перемещения труб.

Термобарическая сварка велась в автоматическом режиме, однако наладка оборудования сварочной камеры — сложнейшая водолазная операция. Для ее проведения под воду опускалась водолазная камера, где могла проходить декомпрессию целая бригада водолазов, и специальный колокол для спуска ко дну. Сварка секций проводилась на глубине 80−110 м.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Прежде чем использовать газопровод для перекачки топлива, его испытывали… водой. Еще до термобарической сварки каждая секция трубопровода прошла суровое испытание.

Внутрь секций с помощью поршневого модуля была закачана предварительно отфильтрованная от взвесей и даже бактерий морская вода. Жидкость, нагнетавшаяся со специального судна, создавала внутри плети давление, превышающее рабочее, и такой режим поддерживался в течение суток.

Затем вода откачивалась, и секция газопровода осушалась. Еще до того, как в трубопроводе появился природный газ, его трубы заполнялись азотом.

Прокладка газопровода по морскому дну — лишь часть проекта «Северный поток». Немало усилий и затрат потребовалось для оборудования береговой инфраструктуры. Отдельная история — это вытягивание нитки газопровода на берег с помощью мощной лебедки или создание механизма компенсации сезонного сжатия-расширения 1200-километровой нитки.

Строительство «Северного потока» вызвало немало дискуссий на разные околополитические темы — от экологии до чрезмерной роли сырьевого экспорта в экономике России.

Но если абстрагироваться от политики, нельзя не заметить: трансбалтийский газопровод — отличный пример того, как продвинутые технологии и международная кооперация способны творить современные чудеса во вполне рабочем рутинном режиме.

Технология строительства морских газопроводов

До начала укладки магистрального газопровода (МГП) проводится тщательное исследование дна моря на протяжении всей трассы с целью обнаружения возможных препятствий: затонувших кораблей, боеприпасов, неровностей морского дна.

Описание: Технология строительства морского газопровода

ИА Neftegaz.RU. Некоторые общие параметры подводных магистральных трубопроводов:

  • протяженность обычно довольно большая (около 1000 км);
  • количество ниток – более 2х;
  • расстояние между нитками – до 100 м;
  • Ø трубы – 32″;
  • длина секций – стальных труб – 12,3 м;
  • на глубинах от 650 м устанавливают антидеформационные кольца;
  • на мелководье используют специальные утяжеляющие бетонные покрытия для стабильности на дне моря, на глубоководных такого утяжеляющего покрытия нет.
  • переход береговой линии осуществляется методом микротоннелирования или траншейным методом укладки.

До начала укладки магистрального газопровода (МГП) проводится тщательное исследование дна моря на протяжении всей трассы:

  • поиск возможных препятствий: затонувших кораблей, боеприпасов, неровностей морского дна,
  • препятствия устраняют, либо проектируют трассу в обход,
  • выявление мест, где будет необходимо производить заглубление трубопровода в грунт или его засыпку.

Все трубы для будущего МГП проходят специальную обработку:

  • изнутри производится обработка антифрикционным покрытием, снижающим сопротивление при транспортировке газа,
  • снаружи производится обработка сначала антикоррозионным покрытием, потом – утяжеляющим бетонным.

Укладка труб на морское дно моря ведется со специальных трубоукладочных судов. Суда – трубоукладчики достигают длины 300 м и имеют экипаж в несколько сотен человек.

В процессе трубоукладки нередко принимают участие несколько вспомогательных судов:

  • судно – наблюдатель – ведет мониторинг морского дна, находясь перед судном – трубоукладчиком,
  • суда обеспечения – обеспечивают постоянную доставку труб на палубу судна – трубоукладчика из расчета запаса труб на 12 часов работы.

Технология работы:

  • на поперечном конвейере судна – трубоукладчика производится зачистка и подготовка кромок при помощи торцевальной машины и индукционный прогрев труб до 150oС,
  • из поперечного конвейера подготавливаются и подаются трубы на сварочные посты продольного конвейера, на котором ведутся работы по сварке, контролю и изоляции швов,
  • производится последовательность технологических операций:
    • сварка поступивших труб на специальном конвейере судна – трубоукладчика,
    • ультразвуковая проверка каждого сварного шва на наличие дефектов,
    • покрывание антикоррозионным покрытием,
    • укладка труб вдоль линии сборки, проходящей по длине трубоукладчика,
  • по мере прохождения каждой следующей трубой сварочного участка, постов контроля и изоляции, труба становится частью трубопровода, который спускается с кормы в воду, вниз по наклонной площадке – стингеру. Стингер поддерживает трубу до некоторого расстояния под водой и направляет ее под небольшим углом на морское дно. Угол стингера задает требуемый прогиб верхней части трубопровода, позволяющий не допускать деформации металла трубы. При укладке трубопровода на глубоководье трубе придается плавный изгиб в виде буквы S,
Читайте также:  Технические характеристики электродов ок-46

На дне моря трубы обычно лежат под собственным весом, без специального крепления, потому что вес каждой трубы после нанесения бетонного покрытия достигает нескольких тонн. Однако в некоторых местах, например у выходов на берег, для обеспечения стабильности, трубы укладывают в специальные траншеи и сверху присыпают грунтом.

  • протаскивание трубы на берег после завершения строительства морской части МГП при помощи специальной лебедки, установленной на суше. Лебедка соединяется с трубой железными тросами и медленно вытягивает ее из моря. Или: строительство прибрежной части и морской части МГП с последующей сваркой замыкающего стыка (кольцевое стыковое сварное соединение, соединяющее участки МГП). Затем МГП соединяют с его сухопутной частью – делают «захлест».
  • проведение гидроиспытаний МГП – обязательная операция:
    • МГП наполняют водой под требуемым давлением и выдерживают так некоторое время для обнаружения возможных дефектов,
    • тщательный мониторинг состояния МГП, используя специальные электронные устройства внутритрубной диагностики, ведут и после его запуска в эксплуатацию.
  • независимая проверка и сертификация.

Испытания и подготовка к эксплуатации

Испытания обычно проводят для всех ниток на мелководье, на участке длиной 3-4 км, в тч участки берегового примыкания и микротоннелирования. Испытательный участок начинается от стационарной камеры запуска ДОУ и заканчивается временной камерой приема ДОУ на морском участке. Виды работ: – промывка, калибровка и очистка внутренней полости морского трубопровода для удаления механических примесей; – заполнение морского трубопровода водой (заполнение производится в процессе промывки и калибровки); – проведение гидроиспытаний (Рисп=1,1Рр); – сброс давления; – удаление воды из полости трубы и промывка от соли; – осушка с целью удаления остаточной воды. Глубина моря на трассе МГП может достигать нескольких км. Производительность труда при строительстве морских трубопроводов может достигать 3 -5 км/сутки, что выше, чем при строительстве сухопутных трубопроводов. Есть и другие преимущества: – большая долговечность, потому что часть внутреннего давления в трубах компенсируется давлением толщи воды, – использование современных технологий, позволяющих сократить количество компрессорных станций (КС), что, ко всему прочему, улучшает экологию снижением выбросов КС. По дну Северного моря уже проложено около 6000 км трубопроводов, некоторым из которых более 50 лет. В Средиземном море тоже есть МГП, проложенный около 50 лет назад. Строительство морских трубопроводов началось в 1970 гг.

Доля морских МГП ныне составляет около 45% импорта природного газа в Европу.

Как строят подводный газопровод

Здравствуйте уважаемые читатели. Кого интересует как прокладываются и обрабатываются подводные газопроводы может быть интересно.

Максимальная глубина Северного моря составляет 725 метров. Прокладка трубы внизу является достаточно сложной задачей. Однако на дне Северного моря проложено около шести тысяч километров трубопроводов, некоторым из которых уже около сорока лет.

Судно Solitaire

У самого большого в мире судна Solitaire длина составляет около трех сотен метров, а ширина около сорока метров. Это конкретное судно участвует в процессе строительства газопровода, который носит название Nord Stream.

В поисках препятствий Подводные газопроводы обеспечивают 45 процентов экспорта природного газа в Европейские государства. Морское дно тщательно обследуется по всему маршруту до прокладки газопровода. Специалисты также определяют места, где трубопроводы должны быть заглублены или засыпаны.

Подготовка

Абсолютно все трубы для будущего газопровода подлежат специальной обработке. С внутренней стороны они имеют специальное антифрикционное покрытие. Внешне трубы обрабатывают антикоррозийным покрытием с отрицательной плавучестью.

Судно для труб

Плавающие дома. Специальные баржи непрерывно подают трубы к трубоукладочному судну, которому предшествует судно, контролирующее дно моря. На трубоукладочном судне имеется конвейер, который принимает и сваренные здесь трубы. Затем каждое сварное соединение подвергается ультразвуковой проверке.

Антикоррозийная обработка

Антикоррозийное покрытие наносится на все соединения после сварки. Сварные трубы движутся по конвейеру к корме. Здесь находится стрела Stinger, погруженная в воду под определенном углом. Он определяет необходимый прогиб верхней части газопровода, который предотвращает деформацию металла.

Испытания газопровода

Гидравлические испытания газопровода – это обязательный этап. Для этого трубопровод заполняется водой под необходимым давлением и оставляется на некоторое время для выявления различного рода дефектов. Состояние газопровода тщательно контролируется и после его ввода в эксплуатацию. В этом процессе используются специальные электронные устройства для контроля в трубе.

Благодарю за внимание. Если было интересно ставьте класс и подписывайтесь на канал, много интересных статей на эту тематику или задавайте вопросы в х, буду рад ответить.

Как строят подводные газопроводы – континент 4u

12 апреля 2013

Глубина моря может достигать нескольких километров и проложить трубопровод по дну — по истине задача не из легких. Но тем не менее это успешная практика, и некоторые из проложенных трубопроводов служат уже 40 лет.

Поиск препятствий
На сегодняшний день на долю морских газопроводов приходится 45% импорта природного газа в Европу. Еще до начала процесса укладки газопровода проводится тщательное исследование дна на протяжении всего маршрута.

Это делается с целью обнаружения всех потенциальных препятствий — ландшафтных, возможно затонувших кораблей или, что вполне возможно, затонувших боеприпасов. Изходя из этого либо устраняют препятствия, либо изменяют маршрут в обход.

На этом этапе также определяется где будет необходимо производить заглубление трубопровода в грунт или его засыпку.

Все трубы, все элементы, поворотные затворы арматура, для будущего газопровода проходят специальную обработку. Изнутри они обрабатываются антифрикционным покрытием, которое предназначено для снижения сопротивление при транспортировке газа. Сверху —антикоррозионным покрытием, а затем, отдельные участки, утяжеляющим бетонным покрытием.

Плавучие дома
Суда-трубоукладчики — это огромные плавучие дома, до 300 метров в длину и до 40 метров в ширину, на которых могут одновременно находиться несколько сотен человек. Эти суда и осуществляют прокладку трубопровода.

Как правило, в этом процессе принимают участие сразу несколько кораблей — во-первых, это специальные баржи, непрерывно доставляющие трубы на трубоукладчик, а во-вторых — судно, которое идет впереди трубоукладчика и ведет мониторинг морского дна.

Доставленные трубы выгружаются на складские площадки трубоуладчика, на них должен находиться запас труб на 12 часов работы.

Как укладывают трубы

Непосредственно на трубоукладочном судне установлен специальный конвейер — место где трубы свариваются между собой. Там же все швы проходят ультразвуковую проверку на наличие дефектов. И после этого покрываются антикоррозионным покрытием.

Сваренные между собой трубы продвигаются по конвейеру в направлении кормы. Здесь с помощью стингера — специальной стрела, которая под углом уходит в воду, трубы постепенно опускаются на морское дно.

Это задает требуемый прогиб верхней части трубопровода, что позволяет не допускать деформации металла.

А уже на дне моря трубы, как правило, лежат под собственным весом, только в некоторых местах, например у выходов на берег, для обеспечения стабильности трубы укладывают в специальные траншеи и сверху присыпают грунтом.

Из моря — на берег
Укладка морского газопровода начинается не с берега, а в море. Так как газопровод может состоять из нескольких участков, которые могут быть построены в разное время с разных судов и потом соединенных между собой.

После завершения строительства морской части трубы протаскивают на берег при помощи специальной лебедки, установленной на суше, которая соединяется с трубой железными тросами и медленно вытягивает ее из моря.

Ее потом соединяют с его сухопутной частью.

Обязательным этапом строительства является проведение гидроиспытаний газопровода. Для этого трубопровод наполняется водой под требуемым давлением и находится в таком состоянии некоторое время для обнаружения возможных дефектов.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector