Классификация способов прокладки морских трубопроводов

Опыт укладки морского трубопровода диаметром 114 мм протяженностью 1 км на глубинах моря 100 м этим способом с применением резьбовых соединений труб накоплен фирмой ЭТПМ (Франция) в Бискайском заливе. Этой фирмой было использовано буровое судно «Астрагаль».

Прокладка морских трубопроводов с бурового судна, показанного на рисунке 1.5, производится при помощи буровой вышки и оборудования, предназначенного для морского бурения скважин. При укладке трубопроводов буровое судно с динамической стабилизацией дополнительно оснащается оборудованием для изготовления секций труб на палубе судна, оборудованием для соединения секций труб в непрерывную нитку трубопровода, натяжным устройством, установочным башмаком под вышкой и тяговой лебедкой. Укладка трубопровода производится по J-образной кривой, при этом трубы направляются по вышке, как буровые штанги. Работы могут проводиться при волнении до 8 баллов (по шкале Бофорта), если при укладке трубопровода судно идет на волну.

При работе с секциями труб диаметром 50—250 мм темп укладки может составить 500—1500 м/сут, с секциями труб на резьбовых соединениях — 2—4 км/сут. Опытные работы проводятся с бурового судна «Пеликан» фирмой ЭТПМ. Преимущество данного способа — возможность проведения одним судном ряда операций (бурение и обустройство подводных скважин, перемещение различного подводного оборудования, укладка и соединение трубопроводов, кабелей и т.п.).

Прокладка плетей трубопровода притягиванием ко дну осуществляется при проведении работ по соединению двух подводных скважин на глубинах до 1000 м.

Рисунок 1.5 — Трубоукладочное судно с вертикальной вышкой (типа бурового судна)

1 — трубопровод; 2 — стеллаж для труб; 3 — кран; 4 — монтажная вышка

Изготовленная на берегу плеть трубопровода с понтонами (до 3 км) транспортируется (на глубине 10—15 м) двумя буксирами, расположенными в голове и хвосте плети. В районе проведения работ к концам трубопровода крепят второй комплект тросов, которые пропускают через опорные блоки анкерных оснований, расположенных на дне моря, и соединяют со второй парой буксиров. Затем отсоединяют понтоны на концах трубопровода и начинают притягивать плеть трубопровода (одновременно с обоих сторон) ко дну моря.

Когда плеть трубопровода достигает глубины, достаточной для стабилизации кривой провеса; первый комплект тросов отсоединяют от буксиров и крепят к паре мощных понтонов. Окончательное притягивание трубопровода ко дну производят вторым комплектом тросов, проходящих через блоки анкерных оснований. Этими же тросами заводят концы трубопровода в соединительные устройства анкерных оснований. По завершению монтажа концов трубопровода к анкерным основаниям плеть трубопровода полностью опускают на дно, отсоединяя от нее понтоны.

Прокладка способом свободного погружения широко используется при сооружении трубопроводов в прибрежных зонах (глубина до 30 м), особенно на Каспийском море. Сначала возможности этого способа были ограничены погодными условиями, волнением (не более 2—4 баллов по шкале Бофорта) и течением. В дальнейшем был предложен способ буксировки плетей трубопровода в подводном состоянии с использованием дополнительных понтонов, которые удерживали их на глубине 10—15 м от поверхности моря. При таком способе транспортировки воздействие волн и поверхностных морских течений на транспортируемый трубопровод были ограничены, а скорость буксировки возросла до 10 км/ч.

Сущность способа укладки свободным погружением заключается в следующем. На берегу заготавливают петли трубопровода, которые опрессовывают, балластируют и оснащают понтонами для сохранения плавучести во время буксировки к месту кладки. Затем плети спускают на воду различными способами: по роликовым опорам, узкоколейной дорожке с тележками и др. В отдельных случаях разрабатывают траншеи, соединенные с морем, в которые скатывают заготовленные плети, приобретшие плавучесть за счет понтонов. Если рельеф берегового участка не позволяет собирать и опускать плети в траншею, их собирают на лежнях и скатывают в воду по наклонному стапелю. Затем готовые плети длиною до 2 км буксируют к месту укладки. соединяют на плаву и опускают на грунт при небольшой отрицательной плавучести. При этом головной конец плети оставляют на поверхности воды или судне для присоединения к нему следующее плети. Погружение трубопровода осуществляется путем залива в трубу воды со стороны берега. При этом понтоны погружаются вместе с трубами на дно. Затем их отсоединяют путем полуавтоматической отстропки или с помощью водолазов. В отдельных случаях трубы заполняют смесью воды и «легкого» материала (пенополистирола и др.) или жидкостью с меньшей плотностью (например, литроином) для снижения напряжений в трубопроводе. Иногда для погружения трубопровода производят последовательную (обычно автоматическую) отстроповку понтонов или залив воды в понтоны, которые сообщаются друг с другом через шланг. Для придания трубопроводу дополнительно плавучести мспользуют понтоны различных конструкций.