Conducta offshore

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită la 21 ianuarie 2022; verificările necesită 2 modificări .

Conductă offshore - o  conductă așezată pe fundul mării sau într-un șanț sub fundul mării. Este un tip de conductă subacvatică .

Informații generale

Conductele offshore sunt utilizate în principal pentru transportul petrolului sau gazelor , dar pot fi folosite și pentru transportul altor produse, cum ar fi apa dulce .

Există conducte offshore comerciale și conducte offshore principale.

Conductele de câmp servesc la transferul de fluid ( petrol sau gaz ) în interiorul câmpului ( conducte de curgere , linii de ramificație ) sau între câmpuri ( conductă intercamp ). În plus, există conducte de export ( ing.  conductă de export ) pentru transferul materiilor prime extrase către conducta principală sau către terminalul de depozitare și expediere de pe platforma offshore, unde materiile prime sunt reîncărcate pe cisterne, și conducte de import ( ing.  import ). conductă ) pentru alimentarea cu apă proaspătă a apei puțurilor, care este apoi pompată în rezervor pentru a menține presiunea necesară în acesta [1] [2] .

Traseul conductei

Selectarea rutei este primul pas în organizarea construcției unei conducte offshore (MT). La așezarea traseului de-a lungul căruia vor fi apoi pozate conductele, trebuie să se țină cont de mulți factori: de la politici la geologice și de mediu. Determinarea traseului viitoarei conducte începe cu studiul hărților geologice, fotografiei aeriene și prin satelit, batimetrie, date despre prezența locurilor de pescuit, precum și informații despre transportul maritim în zona construcției propuse.

Factori naturali

Interacțiunea unei conducte subacvatice și fundul mării pe care se sprijină (patru scenarii posibile) (figura).

Principalul factor fizic care trebuie luat în considerare la construirea unui MP este topografia fundului mării. Dacă secțiunea fundului de-a lungul căreia este așezată conducta are nereguli semnificative, atunci deasupra depresiunilor se formează trave nesusținute , care se pot îndoi sub propria greutate până la deformare sau distrugere. De asemenea, în deschideri lungi nesuportate pot apărea vibrații puternice sub influența curenților de fund. Pentru a preveni astfel de fenomene, acolo unde este posibil, fundul este nivelat înainte de așezarea conductei. Alte opțiuni sunt utilizarea pardoselii inferioare, umplerea bermurilor de piatră , instalarea recuzitei [3] .

Al doilea parametru important este proprietățile mecanice ale solului. Dacă capacitatea portantă a solului este slabă, conducta se poate scufunda în sol astfel încât inspecția, întreținerea și legăturile propuse sunt dificile sau imposibile. Pe de altă parte, este dificil să excavați un șanț de conductă într-un fund stâncos și poate deteriora, de asemenea, învelișul exterior al conductei. (Nevoia de a așeza conducta într-un șanț poate fi cauzată de o serie de motive, de exemplu, exacerbarea fundului de către gheața de mare ).

Alți factori fizici care trebuie luați în considerare înainte de construcția conductei:

Factori tehnologici

Planificarea traseului ia în considerare utilizarea actuală și proiectată a fundului mării de-a lungul traseului propus. Inclusiv:

Caracteristicile unei conducte offshore 

Diametrul conductei unei conducte offshore variază de obicei de la 3 inchi (76 mm) la 72 inchi (1800 mm). Grosimea peretelui variază de la 10 mm (0,39 inchi) la 75 mm (3,0 in.). Materialul este oțel, unul dintre principalele criterii de selecție este sudarea bună. Țevile sunt de obicei protejate împotriva coroziunii externe cu acoperiri speciale, cum ar fi masticul bituminos sau epoxidice. În plus, se folosește protecția catodică .  Acoperirea din beton  sau  fibră de sticlă  oferă protecție suplimentară împotriva uzurii abrazive. Capacul din beton servește, de asemenea, pentru a oferi o flotabilitate negativă conductei atunci când prin ea sunt transportate materiale cu densitate scăzută, cum ar fi gazul natural. Țevile destinate transportului uleiului nu au un strat intern anticoroziv; în cazul transportului de substanțe care provoacă coroziune, țeava poate fi acoperită din interior cu epoxid, poliuretan sau polietilenă.

Pentru curățarea și detectarea defectelor conductei în timpul funcționării, se folosesc „ porci” („PIG” - indicator de inspecție a conductei) „- se folosesc raclete cu piston speciale de curățare și sonde de diagnosticare.

Tehnologia conductelor

Pentru conductele offshore, conductele sunt de obicei realizate cu acoperiri anti-coroziune și anti-fricțiune și într-o manta de beton pentru a stabiliza poziția în partea de jos. Așadar, pentru proiectul Nord Stream 2 au fost fabricate peste 200.000 de țevi cu diametrul de 1143 mm și grosimea de 41 mm, care sunt prelucrate înainte de pozare [5] :

  1. Interiorul țevii este acoperit cu un strat epoxidic anti-fricțiune și anticoroziune. Scopul principal al stratului este reducerea rezistenței la mișcarea gazului, protecția împotriva coroziunii este secundară, deoarece gazul este tratat prin instalații speciale de purificare și uscare.
  2. Aplicarea în afara conductei a unui strat anticoroziv de 4,2 mm grosime din 3 straturi de polietilenă [6] .
  3. Acoperirea conductei cu o manta de beton de 60-110 mm grosime din beton hidrotehnic cu armare galvanizata pentru a proteja suplimentar conducta principala impotriva coroziunii, a proteja impotriva deteriorarii mecanice, precum si pentru a face mai grea scufundarea conductei in apa sub ea. propria greutate și împiedică mișcarea conductei la fund sub influența curenților [ 7] .

Modalități de așezare a conductelor 

Există patru sisteme principale de așezare a conductelor: lash tow , S-curve lay ,   J-curve lay și drum lay .

Remorcare bici

Când se utilizează această metodă, țevile sunt sudate în șuvițe lungi pe uscat și apoi remorcate până la locul de așezare cu remorchere maritime. Asamblarea biciului poate fi efectuată atât paralel, cât și perpendicular pe linia de coastă. Un avantaj semnificativ al sistemului de remorcare a genelor este că pre-testarea și inspecția liniei au loc mai degrabă pe uscat decât pe mare. Există patru tehnologii diferite pentru construirea unei conducte folosind remorcare [8] :

Așezarea curbei în S

Când se așează pe o curbă în S ( ing.  sistem S-lay ), instalarea conductei se efectuează la locul de așezare, la bordul vasului de așezare a conductelor, unde există toate echipamentele necesare pentru sudarea țevilor, defecțiune. module de detecție, instalații de acoperire la îmbinările țevilor etc. Țevile și alte materiale necesare sunt aduse de navele de transport în cursul lucrărilor. Țeava de pe navă se află în poziție orizontală, apoi, cu ajutorul unei structuri de ghidare speciale - un stingher , îndoit sub propria greutate, se scufundă în fund, formând o curbă convexă ( în engleză  overbend ). Înainte de a întâlni fundul mării, conducta se îndoaie în direcția opusă, formând o curbă concavă ( English  sagbend ). Pentru a preveni deteriorarea conductei de gaz din cauza îndoirii excesive, conducta trebuie să fie sub tensiune constantă în timpul instalării. Această metodă este foarte eficientă și nu necesită muncă logistică suplimentară specială. În mod tradițional, așezarea de-a lungul curbei în formă de S se efectuează în principal la adâncimi mici (până la doi kilometri). Dacă așezarea conductei trebuie întreruptă, un dop etanș cu urechi este sudat pe genă, iar gena este coborâtă în jos. La reluarea lucrului, instalatorul de țevi se agață de mufa cu un cablu și trage biciul în sus [8] [9] .

Așezarea curbei J

Așezarea de-a lungul unei curbe în formă de J (în engleză  J-lay system ) este utilizată pentru așezarea conductelor la adâncimi mari. Când se folosește acest sistem de așezare, țeava de pe vas este aproape în poziție verticală și, astfel, merge la adâncime, îndoindu-se și transformându-se într-o poziție orizontală mai aproape de fund. Această instalare evită tensiunea ridicată și îndoirea dublă a țevii, care este tipică pentru instalarea cu curbă în S. În timpul instalării, conducta poate rezista la fluctuații semnificative ale stratului de conducte și la curenți mai puternici. Totuși, spre deosebire de sistemul S-lay , unde sudarea țevilor poate fi efectuată simultan în mai multe locuri de-a lungul punții navei, în acest caz poate fi instalată o singură stație de sudare, ceea ce încetinește munca [8] .

Stivuire tobe

În sistemul  tambur , conducta este sudată pe uscat și înfășurată pe un tambur mare, de obicei de aproximativ 20 de metri în diametru și 6 metri lățime, după care tamburul este instalat pe vasul de așezare a conductelor. Tamburul de pe stratul de țevi, în funcție de designul vasului, poate fi instalat atât pe orizontală, cât și pe verticală. Unii instalatori de țevi au capacitatea de a schimba tamburul la locul de muncă, fără a intra în port. De regulă, tamburele orizontale sunt utilizate pentru așezarea țevilor într-o curbă în S, iar tamburele verticale într-o curbă în J. Lungimea țevii care poate fi înfășurată pe tambur depinde de diametrul acesteia, iar diametrul, la rândul său, este limitat la aproximativ 450 mm [8] .

Tehnologie de îmbinare a segmentelor de țeavă

Tehnologia de așezare a conexiunii segmentelor de țeavă constă de obicei din următoarele etape tehnologice [10] :

  1. Tăierea capătului țevii de înaltă precizie pentru o potrivire mai bună
  2. Sudarea unei secțiuni din mai multe țevi
  3. Controlul calității sudării secțiunilor cu un tomograf cu ultrasunete pentru a detecta defectele din interiorul metalului
  4. Alimentarea la linia de asamblare, încălzirea țevii pentru montarea ulterioară a manșetei termocontractabile care se extinde de la temperatură
  5. Sudarea cu secțiunea anterioară a conductei deja sudată
  6. Verificarea calitatii sudurii cu un tomograf cu ultrasunete
  7. Instalarea unei manșete termocontractabile . Manșeta protejează cusătura de sudură și capetele țevilor de la locul de sudare împotriva coroziunii. Manșeta este o bandă din material termocontractabil, care se înfășoară în jurul locului de sudare, se instalează o „placă de blocare”, iar după răcire, banda se autostrânge cu mare efort [11] [12] . După aceea, se instalează o formă în locul cusăturii și se toarnă spumă poliuretanică la nivelul mantalei de beton pentru a proteja manșeta de deteriorarea mecanică. Spuma poliuretanică în condiții normale în aer liber este distrusă prin acțiunea radiațiilor ultraviolete de la Soare, dar pe fundul mării fără expunere la radiații ultraviolete, materialul este foarte durabil.

Stabilizarea poziției

Următoarele metode sunt utilizate pentru a stabiliza și proteja conductele submarine și componentele acestora:

Transeuri închise

Pentru a proteja conducta de ancore, traule, curenți și gheață plutitoare, aceasta este scufundată într-un șanț, după care este îngropată. Șanțul poate fi săpat înainte de așezarea țevii în el sau după ce este așezată. În acest din urmă caz, șanțul se deplasează de-a lungul conductei. Pentru sistemele de pozare se folosesc mai multe metode:

Șanțurile sunt acoperite fie cu pietriș de la vase speciale, fie cu pământ excavat în timpul așezării șanțului. Un dezavantaj semnificativ al așezării conductei într-un șanț închis este dificultatea inspecției externe a conductelor și determinarea locației scurgerii.

Mats 

Covorașele pot fi așezate atât sub conductă, cât și deasupra acesteia, în funcție de sol.

Ancore la sol

Pe conductă se pun cleme speciale, trăgând-o în jos cu ajutorul ancorelor cu șurub [14] .

Greutăți

Se folosesc greutăți de șa sau femele, din fontă sau beton armat [15] .

În plus, țevile în sine sunt adesea montate într-o „cămașă de beton”, care este o greutate a țevii pentru a-și fixa poziția [7] .

Saci de balast

Sacii de nisip/ciment sau piatră zdrobită pot fi plasați fie sub, fie pe lateralele conductelor pentru a oferi suport vertical sau lateral.

Piatră zdrobită

Unele secțiuni ale conductei pot fi umplute cu pietriș pentru a reduce frecarea și pentru a preveni mișcarea laterală.

Firme de pozare a conductelor

Există doar două companii în lume care dețin posesori de țevi rapid competenți și instruiți [ 16] - elvețianul Allseas și italianul Saipem [17] .

Vezi și

Note

  1. ↑ Depozitarea și transportul de țiței, gaze naturale, produse petroliere lichide și alte substanțe chimice . base.safework.ru. Preluat: 14 decembrie 2016.
  2. ↑ Pescuit subacvatic . proofoil.ru. Preluat la 14 decembrie 2016. Arhivat din original la 5 august 2017.
  3. ↑ SECȚIUNEA OFFSHORE A CONDUCTAȚII DE GAZ SUD (SECTOR RUS) REZUMAT NETEHNIC (PDF) . Arhivat (PDF) din original pe 2018-06-19 . Accesat 2016-12-18 . Parametrul depreciat folosit |deadlink=( ajutor )
  4. ↑ Fizica fenomenelor naturale. Publicații electrice, materiale și mobilier . www.ultrasonex-amfodent.ru Consultat la 14 decembrie 2016. Arhivat din original la 22 septembrie 2016.
  5. ↑ Tehnologia de așezare și prelucrare a conductelor . Preluat la 27 martie 2018. Arhivat din original la 14 ianuarie 2019.
  6. ↑ EuroPipe GmbH este cel mai mare furnizor de conducte pentru proiectul Nord Stream 2 . www.armaturka.ru Consultat la 19 februarie 2017. Arhivat din original pe 20 februarie 2017.
  7. ↑ 1 2 Administrator. Betonarea conductelor  (engleză) . petro-gas.co. Consultat la 19 februarie 2017. Arhivat din original pe 6 februarie 2017.
  8. ↑ 1 2 3 4 Capitolul 10. CONDUCȚIE (PDF) . Arhivat (PDF) din original pe 2017-03-31 . Accesat 2016-12-18 . Parametrul depreciat folosit |deadlink=( ajutor )
  9. ↑ Conducte submarine: cum funcționează , Popmech.ru . Arhivat din original pe 5 ianuarie 2017. Preluat la 17 decembrie 2016.
  10. ↑ Nord Stream 2 - Construcții (link inaccesibil) . www.nord-stream2.com. Data accesului: 19 februarie 2017. Arhivat din original pe 4 iulie 2017. 
  11. ↑ Izolarea TIAL. Tutorial video despre instalarea manșetei termocontractibile TIAL-M (1 aprilie 2015). Consultat la 19 februarie 2017. Arhivat din original pe 20 februarie 2017.
  12. ↑ TIAL - Manșetă termocontractabilă TIAL-M . www.tial.ru Consultat la 19 februarie 2017. Arhivat din original pe 20 februarie 2017.
  13. ↑ SSCS :: Scour . www.sscsystems.com. Data accesului: 17 decembrie 2016. Arhivat din original pe 20 octombrie 2016.
  14. ↑ Balastarea conductelor subacvatice - Instalații de captare și tratare a apei . stroy-spravka.ru. Consultat la 17 decembrie 2016. Arhivat din original la 18 octombrie 2016.
  15. ↑ Dispozitive de balast, greutăți UBO, UBO-UM, UBC, UTK, UCHK, ChBU . omeur.ru. Consultat la 17 decembrie 2016. Arhivat din original pe 23 decembrie 2016.
  16. ↑ Cum ar trebui să ajute Germania Nord Stream 2 Arhivat 13 ianuarie 2020 la Wayback Machine // Vzglyad, 12 ianuarie 2020
  17. ↑ Saipem Arhivat pe 13 ianuarie 2020 la Wayback Machine // orange-business.com