Представлены новые проекты судов технологического флота
В развитие тем и
Новые проекты судов технологического флота были презентованы специалистами Крыловского государственного научного центра в рамках третьей международной конференции по развитию портов и судоходства.
Владимир Таровик, начальник отдела Крыловского института, выступая с докладом, пояснил, что разработка и эксплуатация морских нефтегазовых месторождений связана с активным использованием судов технологического флота, к которым относятся буровые и трубоукладочные суда.
Особые условия арктических морей с тяжелой гидрометеорологией, волновыми и ледовыми нагрузками требуют специальных технических решений при создании таких судов. С точки зрения экономической целесообразности они, в первую очередь, должны соответствовать условиям эксплуатации в западной части арктического шельфа России. Это нефтегазовые месторождения Баренцева, Печорского и Карского морей. В то же время, требуется обеспечить универсальность этих судов для использования и в восточных областях российской Арктики.
Первым этапом создания судна, по словам Таровика, является разработка его концептуального проекта. В связи технологической спецификой, требования к буровому и трубоукладочному судну имеют определенные отличия, но их общими качествами являются высокий ледовый класс, мощная энергетика, двойная (динамическая и якорная статическая) система позиционирования и высокая степень автономности.
Особое внимание уделяется вопросам экстренного аварийного спасения экипажа и персонала из-за наличия на борту буровых и трубоукладочных судов технологических комплексов с опасным производством. При пожаре или взрыве, когда судно ещё находится на плаву без крена и дифферента, эвакуационная система обеспечивает быструю высадку на ровный, битый или торосистый лед, а также на свободную воду.
В концепции эксплуатации бурового судна предусматривается его переход в точку проведения буровых работ в сопровождении двух судов-заводчиков якорей, и при необходимости, ледокольного судна. Судно удерживается на точке бурения с помощью системы динамического позиционирования на все время постановки статической системы якорного удержания. При ведении буровых работ судно пассивно позиционирует на восьми якорно-швартовных линиях, а система динамического позиционирования дает возможность капитану подрабатывать турельное судно на оптимальный курсовой угол по отношению к дрейфующему льду или интенсивному волнению. Ледокол обеспечивает управление ледовой обстановкой, и, при необходимости, окалывает лед в зоне буровых работ.
Владимир Таровик рассказал, что буровое судно выполнено с внутренней турельной системой, над которой расположена буровая вышка. Буровая колонна проходит сквозь шахту турели. Для постановки судна на якорную систему в ледовых условиях, разработан комплекс для выполнения этих операций с помощью специального подводного аппарата. Обеспечивается полная винтеризация подвышечного пространства. Разработан специальный комплекс аварийной эвакуации персонала при взрыве и пожаре.
Обсуждение с потенциальными заказчиками основных параметров бурового судна на этапе концептуального проектирования дало возможность наметить направления повышения качества проектируемого судна. Основное внимание на следующем этапе будет уделяться повышению его эксплуатационных качеств за счет увеличения палубного пространства, развития кранового вооружения, повышения автономности, улучшения расположения вертолетной площадки, а также расширения возможностей системы аварийного спасения.
Вторым проектом, представленным вниманию участников конференции, являлось судно-трубоукладчик . Необходимость строительства морских трубопроводных систем для транспортировки углеводородов оффшорных арктических месторождений требует разработки адаптированных к тяжелым гидрометеорологическим условиям трубоукладочных судов.
Параметры таких судов должны соответствовать требованиям по оптимальности всего трубоукладочного комплекса, включающего в себя как собственно трубоукладочное судно, так и суда снабжения, завозчики якорей, ледокольное обслуживание, технические средства обеспечения безопасности, элементы береговой инфраструктуры и др.
Особые условия арктического шельфа требуют использования специальных технических решений при создании трубоукладочного судна. При этом, обязательными являются вопросы ледовой прочности корпуса и судовой энергетики, расположения технологического комплекса, выводу и одерживанию стингера, грузовым операциям по перегрузке труб и технологических материалов, автономности по хранению труб максимального диаметра, винтеризации корпуса.
В концептуальном проекте, пояснил докладчик, разработана проектно-конструкторская документация на судно, которое выполнено однокорпусным, имеет комбинированную систему удержания, оснащенную оборудованием для динамического позиционирования при работах на чистой воде, и систему якорного удержания – для прокладки трубопровода в битом льду. Конструкция стингера принята секционная, с возможностью формирования кривой схода трубных секций прокладываемого трубопровода в пределах корпуса судна для защиты от дрейфующего льда и винтеризации процесса укладки.
Основные параметры и конструктивно-архитектурное решение трубоукладочного судна полностью соответствуют заданным требованиям. Предстоящие, в рамках концептуального проекта, работы, направленные на отработку параметров судна при работе в ледовых условиях дадут информацию, на основании которой будут внесены коррекции и дополнения в проект.
В заключение Владимир Таровик отметил, что создание перспективных судов арктического технологического флота требует углубленной научно-технической поддержки и инновационных проектно-конструкторских решений. Основной целью разрабатываемых в ЦНИИ им.акад.А.Н.Крылова концептуальных проектов судов и морских сооружений является разработка базиса для технического и рабочего проектирования.
Проект многокорпусного ледокола, позволяющего делать в ледяном поле широкие каналы, представили участникам конференции по развитию портов и судоходства в рамках международной транспортной выставки «Транстек – 2012».
По словам докладчика Кирилла Сазонова, руководящего 54-й лабораторией Крыловского института, одной из важнейших задач, влияющих на развитие добычи углеводородов на шельфе замерзающих морей России, является создание морской транспортной системы для вывоза добытой продукции.
Экономические расчеты показывают, что эффективность такой системы может быть обеспечена только при использовании в ней крупнотоннажных судов ледового плавания. Их использование затрудняется из-за того, что современные ледоколы не в состоянии надежно и безопасно проводить крупнотоннажные суда, так как ширина их корпуса меньше чем у проводимых судов. Многие известные специалисты в области морской ледотехники предпринимают попытки создания различных технических средств, предназначенных для прокладки во льдах широкого канала.
В Крыловском государственном научном центре были тщательно проанализированы предложения финских специалистов, направленные на создание широкого канала во льдах: создание асимметричного ледокола и ледокола с аутригерами. Однако, по словам Кирилла Сазонова, эти решения не могут быть признаны решающими проблему. Из-за нелинейной зависимости ледового сопротивления от ширины корпуса использование асимметричного ледокола приводит к существенному возрастанию потребляемой им мощности. Ледокол с аутригерами также испытывает повышенное ледовое сопротивление из-за наличия стесненного движения льда в зазоре между корпусом ледокола и аутригерами.
В итоге была сформулирована задача создания технического средства, обеспечивающего прокладку широкого (более 50 м) канала в сплошных льдах. При этом необходимо было обеспечить создаваемому ледокольному средству ледовое сопротивление, которое было бы сопоставимо с ледовым сопротивлением ныне эксплуатируемых ледоколов. В противном случае, способ проводки крупнотоннажных судов двумя ледоколами мог оказаться экономически более выгодным, чем использование нового технического средства.
В результате проведенных исследований было предложено несколько новых ледокольных средств, одним из которых стал четырех (трех) корпусный ледокол. Предлагаемое устройство представляет собой три или четыре ледокольных корпуса, установленных на единой платформе. Особенностью корпусов является то, что они имеют относительно небольшие размеры, и каждый из них сопоставим со средним или малым ледоколом. На каждом из корпусов установлено по одному движителю, причем на замыкающем корпусе может быть установлена винто-рулевая колонка, остальные корпуса оборудованы традиционными гребными винтами.
Важной особенностью предлагаемого решение является взаимное расположение отдельных корпусов ледокола друг относительно друга. Для нового ледокола предложено такое взаимное расположение корпусов, которое позволяет не только создавать широкий канал, но и снизить ледовое сопротивление. Бортовые корпуса находятся на таком удалении от канала, проложенного головным корпусом, что их ледовое сопротивление снижается примерно на 40%. Кроме этого зазор между головным корпусом и бортовыми, а также между бортовыми и замыкающим, выполнены таким образом, чтобы беспрепятственно пропускать мелкобитый лед.
Испытания моделинового ледокола включали в себя буксировочные испытания в сплошных ровных льдах толщиной 90 см, 1,5 и 2,1 м, а также испытания в торосистой гряде.
В результате были получены зависимости ледового сопротивления нового ледокола от скорости движения в ровных льдах постоянной толщины. Эти данные использовались для оценки предельной ледопроходимости ледокола, под которой понимают максимальную толщину льда, преодолеваемую судном с минимальной устойчивой скоростью 1.5 – 2 узла при использовании полной мощности энергетической установки.
В ходе проведения экспериментов была измерена ширина канала за новым ледоколом она составила 54 -57 м в пересчете на натурные условия.
На основании выполненных исследований можно сделать вывод, что специалистами ФГУП «ЦНИИ им. акад. А.Н.Крылова» предложено новое перспективное ледоразрушающее устройство – многокорпусный ледокол, способный создавать в достаточно тяжелых ледовых условиях ледяной канал шириной более 50 м.
Более подробно с исследованиями специалистов Крыловского государственного научного центра
Хочешь всегда знать и никогда не пропускать лучшие новости о развитии России? У проекта «Сделано у нас» есть Телеграм-канал @sdelanounas_ru. Подпишись, и у тебя всегда будет повод для гордости за Россию.
