Методика навигационно-гидрографического обеспечения трубоукладочных работ, проводимых на шельфе

Анодные протекторы могут изготавливаться  из цинка, магния или алюминия; при этом они снабжаются свидетельством, в котором указаны изготовитель, состав сплава (технические условия на анод), число зарядов, химический анализ, способ анализа и др. Поверхность анода должна быть без покрытия или трещин, влияющих на эффективность анода.

Токоотдающие электроды технологической системы электрохимической защиты закрепляют на трубопроводе с помощью металлических хомутов или шин и надежно электрически подключают в цепь защитной установки; при этом следует избегать электрического контакта между электродами и металлической арматурой утяжеляющих пригрузов.

Соединение кабеля с трубопроводом  располагается на расстоянии 250 мм от кольцевых сварных швов трубопроводов  или опор стояков. Для контроля эффективности  электрохимической защиты необходимо проводить регулярные измерения  потенциалов защищаемого трубопровода с помощью хлорсеребряного электрода сравнения не реже двух раз в год.

В случае опасности коррозионного  разрушения внутренней поверхности  морских трубопроводов, они должны быть, защищены с помощью ингибиторов  или внутреннего изоляционного покрытия.

4. ОГРАНИЧЕНИЕ ПО ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИМ  
   УСЛОВИЯМ. 
   ЭКСПЛУАТАЦИИ ТРУБОУКЛАДОЧНЫХ СУДОВ, ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ТЕЧЕНИЯ И ВОЛНЕНИЯ

При укладке трубопроводов с  трубоукладочной баржи в результате воздействия волнения и течения как непосредственно на трубопровод, так и косвенно через колебание судна в трубопроводе возникают значительные изгибающие напряжения, которые ограничивают возможность работы на этой барже при определенных гидрометеорологических условиях. Для определения этих предельных условий, свыше которых укладывать трубопровод опасно из-за возможности его поломки, необходимо рассчитать напряженно-деформированное состояние укладываемого подводного трубопровода.

Морское волнение вызывает колебание  баржи и кормового стингера, жесткой  фермы, по которой, как по направляющей, спускается в море трубопровод. Колебание нижнего конца стингера, с которого сходит трубопровод, приводит к появлению в этом трубопроводе инерционных нагрузок и дополнительных напряжений в трубах. Помимо волнения на трубопровод воздействует также морское течение, которое вызывает дополнительные напряжения в трубопроводе на участке между дном моря и стингером.

Одновременное воздействие течения  и волнения, а также напряжения, вызванные собственным весом трубопровода в воде, при определенном значении этих величин могут вызвать опасные напряжения в трубах. Чтобы предотвратить поломку трубопровода при его укладке на дно, необходимо ограничить величину волнений и течений воздействующих, на трубоукладочную баржу, т.е. ограничить время работы баржи погодными условиями.

Амплитуды колебаний трубоукладочного судна на волнении могут быть получены либо путем теоретического расчета, либо путем экспериментальных исследований на моделях трубоукладочного судна в опытном бассейне. Как правило, каждое трубоукладочного судна имеет в проектной документации данные по качке судна.

Если же перейти к непосредственным цифрам и значениям то Трубоукладчики с обычным корпусом работают при волнении до 3 — 4 и ветре до 6—7 баллов, с корпусами-катамаранами или со стабилизирующими колоннами — при волнении до 5—6 и ветре до 7-9 баллов. Хотя конкретные данные по воздействию течения, волнения, ветра на трубоукладочные суда зависят непосредственно от  формы, размеров, и конструкции судов. 

2. ТЕХНОЛОГИЯ НАВИГАЦИОННО-ГИДРОГРАФИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ МОРСКИХ ТРУБОУКЛАДОЧНЫХ РАБОТ 
   
1. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ

Трубоукладка на шельфе это дорогостоящий  и технологически сложный процесс, требующий тщательно составленного  проекта основанного на комплексе инженерных изысканий, особенности которых являются специфика морских нефтегазопромысловых сооружений и нагрузок на них в процессе эксплуатации; выполнением практически всех видов изысканий со специализированных или приспособленных судов, плавучих установок, понтонов. Специфика морских условий, требует использования современных и эффективных способов бурения, методов геодезической привязки, промеров и съемок в связи с большой удаленностью от берега.

В состав инженерных изысканий для  строительства объектов на континентальном шельфе входят:

• инженерно-геодезические изыскания;
• инженерно-геологические изыскания;
• инженерно-гидрометеорологические изыскания;
• инженерно-экологические изыскания.

Инженерные изыскания для строительства  объектов обустройства промысла должны обеспечивать комплексное изучение природных и техногенных условий шельфа и береговой зоны размещения объектов промысла, составление прогноза взаимодействия этих объектов с окружающей средой, обоснование их инженерной защиты и обеспечение экологической безопасности.

1. ИНЖ ЕНЕРНО-ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ

Инженерно-геодезические изыскания, включая инженерно-гидрографические работы, выполняются с целью получения  геодезических, топографических и гидрографических материалов и данных, необходимых для изучения природных и техногенных условий в районе строительства нефтегазопромысловых сооружений, обоснования проектных решений, а также обеспечения других видов инженерных изысканий. Инженерно-геодезические изыскания выполняются на шельфе, на побережье и островах в районе размещения промысла.

В состав инженерно-геодезических изысканий для строительства объектов на шельфе входят:

• сбор и анализ имеющихся материалов топографо-геодезической, навигационной и гидрографической изученности района (участка) инженерных изысканий;
• построение (развитие и восстановление) плановых и высотных опорных геодезических сетей на суше (побережье и островах, искусственных сооружениях);
• создание планово-высотного геодезического обоснования для обеспечения выполнения топографических (батиметрических) съемок на основе использования глобальных спутниковых систем определения местоположения (GPS);
• инженерно-гидрографические работы;
• топографическая (батиметрическая) съемка;
• геодезическое обеспечение других видов изысканий (в том числе вынос в натуру геофизических профилей, буровых скважин, точек статического зондирования, станций донного пробоотбора, геодезическая привязка инженерно-геологических выработок).

В состав инженерно-гидрографических работ входят:

• организация (при необходимости) временных уровенных постов;
• выполнение промерных работ (судовых, катерных и промера со льда);
• съемка локальных подводных объектов и коммуникаций;
• съемка надводных сооружений.

Инженерно-геодезические изыскания  выполняются в соответствии с  техническим заданием заказчика и на основании программы изысканий.

Программа инженерно-геодезических  изысканий должна соответствовать  требованиям технического задания  Заказчика, и Государственных норм.

В программе изысканий дополнительно  должны содержаться данные и сведения:

• обоснования подробности съемок рельефа дна (промеров глубин);
• обоснования принятых масштабов топографических съемок и высот сечения рельефа дна и на суше;
• описание выбранных систем координат и исходных пунктов для спутниковых геодезических определений, методов плановых и высотных определений координат и геодезических привязок;
• описание выбранных технических средств (геодезических, гидрографических и навигационных) и мероприятий по их подготовке к работе;
• методы геодезического обеспечения других видов изысканий.

Основным способом определения  места судна при изысканиях является спутниковые геодезические системы на основе использования приемников GPS, для повышения точности которых, используются различные дифференциальные поправки.

2. ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ

Инженерно-геологические изыскания  на континентальном шельфе (далее - на шельфе) выполняются для изучения инженерно-геологических условий района строительства морских нефтегазопромысловых сооружений: эксплуатационных буровых платформ различных типов и площадок постановки на точку буровых установок.

Изыскания должны обеспечивать комплексное  изучение инженерно-геологических  условий района и площадок проектируемого строительства (а на слабоизученных акваториях шельфа - изучение инженерно-геологических  условий всей площади нефтегазоносной структуры или большей ее части). Включая рельеф, геологическое строение, сейсмотектонические, геоморфологические, гидрогеологические и геокриологические условия, состав, состояние, свойства и температуру грунтов, наличие опасных геологических процессов и явлений, с целью получения необходимых материалов для обоснования предпроектной и проектной документации на строительство объектов обустройства месторождения и мероприятий инженерной защиты.

В состав инженерно-геологических  изысканий, выполняемых на шельфе, входят:

• сбор и обработка материалов геологоразведочных работ, изысканий и исследований прошлых лет;
• геофизические исследования;
• проходка скважин с отбором проб грунта и отбор проб придонных грунтов морскими донными пробоотборниками;
• геотехнические исследования грунтов;
• лабораторные исследования грунтов;
• стационарные наблюдения;
• составление прогноза изменений инженерно-геологических условий;
• камеральная обработка материалов (включая фондовые материалы и результаты изысканий прошлых лет) и составление технического отчета.

Все выше перечисленные полевые  виды работ проводятся при непосредственном участии гидрографов (навигаторов), для адекватной привязки полученных в результате изысканий материалов к картам, планам и другим картографическим материалам и корректного их использования в дальнейшем при составлении проекта трубоукладки.

3. ИНЖЕНЕРНО-ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ

Инженерно-гидрометеорологические изыскания  должны обеспечивать комплексное изучение гидрометеорологических условий и  получение необходимых и достаточных материалов для принятия экономически, технически и экологически обоснованных решений при выборе площадки строительства, а также при строительстве, эксплуатации и ликвидации морских нефтегазовых сооружений.

Инженерно-гидрометеорологические изыскания  следует выполнять для обеспечения  исходными данными при решении  следующих задач проектирования:

• выборе оптимального варианта размещения площадки строительства;
• определении условий эксплуатации морских нефтегазовых сооружений;
• выборе типа и определении конструктивных характеристик морских нефтегазовых сооружений с учетом его защиты от неблагоприятных гидрометеорологических воздействий и коррозии;
• разработке технологии и проекта организации строительства;
• разработке мероприятий по охране окружающей среды.
• В задачу изысканий в период строительства входит также оперативный контроль погодно-климатических условий при проведении работ в море.

Инженерно-гидрометеорологические изыскания  выполняются на всех стадиях проектирования. Для обеспечения максимально возможной длительности временного ряда наблюдений инженерно-гидрометеорологические изыскания необходимо начинать с опережением по отношению к другим видам изысканий уже на стадии подготовки перспективных площадей к постановке буровых работ и вести непрерывно, включая период проектирования, с последующим продолжением в период строительства.

Инженерно-гидрометеорологические изыскания  для проектирования и строительства  объектов обустройства на шельфе включают в себя следующие работы:

• сбор фондовых материалов наблюдений за основными элементами гидрометеорологического режима моря и иных сведений и данных;
• рекогносцировочные исследования в районе изысканий;
• наблюдения за элементами гидрометеорологического режима моря в районах и на участках строительства, обработка результатов наблюдений;
• литодинамические исследования;
• определение расчетных характеристик гидрометеорологического режима моря (здесь и далее термином «расчетные характеристики» обозначаются числовые значения параметров гидрометеорологического режима, используемые в расчетах при проектировании, независимо от методов их определения) и обработка материалов литодинамических исследований;
• составление технического или научно-технического отчета.