вввввввввв. иследовательская — копия. Научноисследовательская работа Безопасность проведения операций на морском шельфе
 Скачать 100.7 Kb.
|
 ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО МОРСКОГО И РЕЧНОГО ТРАНСПОРТА ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ МОРСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени адмирала Г.И.Невельского (МГУ им. адм. Г.И.Невельского) СУДОВОДИТЕЛЬСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ Кафедра технических средств судовождения УТВЕРЖДАЮ Заведующий кафедрой Научно-исследовательская работа «Безопасность проведения операций на морском шельфе» ДР.28.02/1-3.26.05.05 ПЗ Рецензент Руководитель Стальчинков А.С. Мотрич В.Н. Консультант Студент группы Чернышев М.П. Владивосток 2022 г. СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ 5 1. Общие положения 7 2. Общие меры предосторожности по технике безопасности 8 3. Операции погрузки и намотки. 12 4. Анализ укладки труб 15 5. Обследование мест, для укладки труб 17 6. Операции по развертыванию прокладки труб 19 ВЫВОД 21 ВВЕДЕНИЕ Каждый шельфовый проект по-своему уникален, но, как все промышленные объекты высокой степени сложности, они требуют организации безупречной системы безопасности при выполнении грузовых операций. В данной работе, будет рассмотрено, как сегодня обеспечивается должный уровень промышленной безопасности на шельфовых месторождениях, и каким техническим арсеналом располагают компании, на примере прокладки подводных кабелей. 1. Общие положения Детали планирования, методология и выполнение операций по прокладке трубопроводов зависят от оборудования и систем, установленных на борту судна для прокладки труб. Каждая система прокладки труб имеет свои особые особенности, соображения и угрозы безопасности. Таким образом, методология операций по вертикальной укладке трубопроводов будет довольно значительно отличаться, например, от операций по намотке труб с кормовой рампой. Однако многие соображения и опасения являются общими, и именно эти общие факторы будут рассмотрены более подробно в этом разделе. Особое внимание также будет уделено системе укладки кормового трапа, чтобы представить тематическое исследование по такому разнообразному предмету. Будут рассмотрены следующие области операций по прокладке труб: - Общие меры предосторожности по технике безопасности - Операции погрузки и намотки - Анализ укладки труб - Обследования укладки труб - Операции по развертыванию прокладки труб 2. Общие меры предосторожности по технике безопасности Меры предосторожности во время намотки или погрузки труб, а также операций развертывания и извлечения можно разделить на три отдельные, хотя и явно взаимосвязанные категории. Меры предосторожности в первую очередь касаются благополучия персонала, работающего на борту судна, и тех, кто оказывает помощь на берегу при намотке. Меры предосторожности также касаются остойчивости и целостности судна, включая сведение к минимуму возможности повреждения судна и судового оборудования. Меры предосторожности также касаются целостности труб на всех этапах намотки, погрузки, развертывания и извлечения. Безопасность персонала Независимо от типа системы укладки на борту, операции по укладке труб будут включать в себя персонал, работающий на высоте, работающий в непосредственной близости от вращающегося и движущегося оборудования и работающий вблизи тросов лебедки под напряжением. Из-за потенциальной возможности травмирования любого члена экипажа в зонах, где могут проводиться операции по намотке труб, важно, чтобы все зоны, где проводятся операции по намотке были ограждены. Это также относится к областям вокруг основания катушки для операций погрузки, включая любые сварочные станции. Должны быть вывешены знаки, ограничивающие доступ только уполномоченному персоналу. Весь персонал, работающий в отгороженных зонах, должен быть осведомлен об опасностях, связанных с падающими предметами, перемещающимся оборудованием (например, движение рампы в системе укладки рампы) и оборудование, находящимся под напряжением. Особую осторожность необходимо соблюдать вблизи барабана или вращательного устройства из-за возможности разрыва трубы во время намотки. Любые устройства безопасности, должны работать правильно до начала операций. Все участники должны иметь средства индивидуальной защиты (СИЗ). В частности, при работе на высоте следует использовать соответствующее оборудование. Должна быть установлена четкая связь между палубой судна, мостиком, центром управления прокладкой труб и, в случае погрузочных операций, береговым диспетчером. Для операций по развертыванию и извлечению на море также должна быть согласована связь с руководителем дистанционного подводного аппарата и лоцманами, а также с любыми сторонними судами или сооружениями. Аварийная остановка и резервные средства связи должны быть согласованы до начала операций. Оценка риска должна быть проведена до начала операций с участием всех соответствующих сторон, включая команду мостика, палубную команду, руководителей прокладки труб и любой другой персонал (базирующийся на берегу или на морском объекте). За этой оценкой риска должны последовать инструктажи по технике безопасности. Следует осуществлять визуальный мониторинг основных рабочих зон и поддерживать дистанционный мониторинг (видеонаблюдение) этих и любых недоступных зон, включая основание катушки при погрузке продукта. Для предотвращения отрыва незакрепленной трубы от катушки, установленной на палубе, может быть использован ограничитель труб. Перед началом работ следует проверить положение ограничителя трубопровода и его зазор от трубы. Остойчивость и целостность судна Погрузка труб на палубу или под установленную на палубе катушку или загрузочное устройство приведет к значительному увеличению веса, что повлияет не только на остойчивость, но и на дифферент и осадку судна. Поэтому крайне важно, чтобы штурмана были снабжены точной информацией об общем весе, подлежащем погрузке, включая любой вес катушки, если это уместно. Указание ожидаемой скорости загрузки продукта также будет полезно для того, чтобы штурмана могли планировать необходимые операции по балластированию или дебалластированию. И наоборот, во время операций по развертыванию в море вес на борту судна значительно уменьшится, и поэтому потребуются аналогичные действия. Для морских операций ожидается, что судно для прокладки труб будет работать в режиме DP. При таких операциях натяжение и вес труб, будут действовать как внешняя сила на емкость, и поэтому их следует учитывать. Некоторые системы DP допускают подачу внешнего усилия, которое может представлять собой операцию укладки трубы, и поэтому важно, чтобы штурмана знали о напряжении, с которым развертываются трубы. Целостность труб Целью любой операции по прокладке труб является размещение их на морском дне в правильном месте и без каких-либо повреждений. Поэтому целостность продукта имеет первостепенное значение. Размеры и характеристики изделия необходимо учитывать на протяжении всей операции укладки труб, гарантируя, что система укладки труб правильно сконфигурирована для данного изделия (размеры зажимов, вставки на катушке или загрузочном устройстве, радиус изгиба). Следует использовать соответствующую оснастку, пригодную для переноса конца трубы с причала на катушку или загрузочное устройство. Необходимо контролировать конфигурацию труб на причале до и во время операций загрузки (намотки), чтобы предотвратить деформацию (провисание). Подъездные ролики используются для поддержки труб во время операций намотки. Следует использовать подходящую методику крепления конца трубы на катушке или загрузочном устройстве, чтобы гарантировать отсутствие повреждений. 3. Операции погрузки и намотки. В некоторых случаях трубы будут загружены на борт уже намотанными на палубную катушку. В таких случаях операция погрузки должна проводиться так же, как и при любой другой операции по подъему тяжелых грузов, гарантируя постоянное сохранение целостности продукта. Однако операции намотки с берега на судовую катушку сопряжены со специфическими опасностями, эксплуатационными соображениями и соображениями безопасности. Операции подготовки к намотке Швартовка судна должна быть такой, чтобы положение судна и его отношение к причалу не изменялись во время операции намотки. Из-за конфигурации многих систем укладки, судну для укладки труб может потребоваться сначала пришвартоваться кормой к причалу с отданными якорями или швартовами, заведенными на буи или бочки. Следует оценивать преобладающие и прогнозируемые условия окружающей среды, включая приливы и течения во время грузовых операций Кормовые швартовы следует устанавливать с должным учетом изменений в перемещении труб во время операций намотки. Для систем укладки смонтированных на корме, выходной ролик устанавливается и используется для поддержки труб во время операций намотки. Следует проверить, чтобы убедиться, что ролики в системе укладки имеют правильный тип и размер для погружаемых труб. Судовой кран и палубные буксиры должны быть доступны для оказания помощи в операциях намотки, для поддержки труб, если требуется, и для оказания помощи в операциях транспортировки труб. Натяжение в системе прокладки труб должны быть установлены в соответствии с проектными процедурами и анализом труб. Работа всех компонентов в системе укладки должна быть подтверждена. Операции по намотке Ниже кратко описана очень простая операция намотки для системы укладки, установленной на корме. Хотя эта методология будет отличаться для каждой разновидности системы укладки, она даст представление о проблемах во время операций намотки. Пандус будет выровнен с роликами для подхода к берегу. Первый трубопроводный стержень с вытягивающей головкой и подводящей нитью будет перенесен из зоны хранения основания катушки на подъездные ролики. Конец провода для развертывания и извлечения переносится на берег и подсоединяется к концу трубы. Первый черенок тянут к сосуду до тех пор, пока конец черенка не окажется внутри открытых натяжных устройств. Затем натяжители можно закрыть, установить давление сжатия и закрыть роликовую коробку вокруг трубы. Трос лебедки для развертывания и извлечения может быть отсоединен. Затем натяжители можно использовать для проталкивания трубы с аппарели на катушку, установленную на палубе, при этом судовой кран используется для поддержки трубы при ее переносе с кормовой аппарели на палубную катушку. Когда узел вытягивающей головки выровнен с устройством крепления барабана на палубе, конец трубы будет перемещен к точке крепления и соединен с помощью буксиров, лебедок и кранов. Накладки для крепления будут установлены на место. Собственно операции намотки теперь могут начинаться с контроля скорости и напряжения на всем протяжении операции. Во время операций намотки следует контролировать положение ограничителя трубопровода и при необходимости перекрывать трубопровод. 4. Анализ укладки труб Анализ укладки труб выполняется для обеспечения целостности изделия на всех этапах укладки труб, начиная с намотки, испытаний на выпрямление (при необходимости). Основная функция анализа укладки труб заключается в том, чтобы: Рассчитать и проверить нагрузки, связанные с операцией погрузки, чтобы гарантировать, что судно может быть безопасно загружено, и обеспечить, чтобы штурмана получали точную информацию об остойчивости. Рассчитайте и проверьте нагрузки на подъездные ролики во время операции выгрузки, чтобы убедиться, что неисправность роликов не повредит изделию. Рассчитайте и проверьте положение и расстояние между подающими роликами и передачу продукта на барабан. Рассчитайте и определите угол приближения продукта во время операций намотки и, следовательно, в случае системы укладки рампы, установленной на корме, оптимальный угол наклона рампы на протяжении всей операции намотки. Рассчитайте максимальные нагрузки, которые будут действовать на ролики системы укладки во время намотки и последующих операций развертывания и / или извлечения. Определите настройки натяжителя для продукта для намотки и последующих операций развертывания и извлечения, принимая во внимание глубину воды в предполагаемых местах. Определите максимальный радиус изгиба и изгибающие моменты для изделия на всех этапах укладки трубы, чтобы убедиться, что эти пределы не превышены. Определите максимальное натяжение лебедки, которое может быть использовано для операций по извлечению. 5. Обследование мест, для укладки труб До прибытия судна для укладки труб на морскую площадку необходимо выполнить значительные подготовительные работы, чтобы гарантировать, что операция по укладке труб может быть проведена безопасно и эффективно, без повреждения продукта. В частности, обследования необходимо проводить до начала, во время и по завершении работ по укладке трубопроводов. Эти исследования могут быть геофизическими (для определения профиля морского дна), геотехническими (для определения характера грунта морского дна) и визуальным мониторингом во время операции прокладки трубопровода. Типичные требования к обследованию будут включать: • Обследование маршрута Обследование маршрута проводится с целью выявления любых препятствий или завалов вдоль ряда потенциальных предлагаемых маршрутов трубопровода. Кроме того, маршрутная съемка может предоставить ценную информацию о профиле и характере морского дна для будущих работ по рытью траншей. • Предварительное обследование Предварительный опрос — это более целенаправленное обследование по предлагаемому маршруту трубопровода, который будет определен после обследования маршрута. Предварительная съемка носит более детальный характер и будет включать использование гидролокатора для детализации профиля морского дна и точного расположения любых обломков или препятствий. • Обследование укладки труб Обследование прокладки трубопровода проводится в тандеме с операцией по развертыванию прокладки трубопровода и используется для контроля за посадкой трубопровода на морское дно. Операция мониторинга, как правило, проводится с использованием дистанционно управляемых средств класса наблюдения и гарантирует, что трубопровод развернут в пределах заранее определенных параметров, при проверке на наличие любых потенциальных повреждений, таких как изгиб, повреждение покрытия или другое. Для целей таких исследований прокладки труб дистанционный аппарат будет оснащен оборудованием для определения местоположения, обеспечивающим высокую степень точности. Такие системы, как приложение 3D-Tracker, обеспечивают двухмерное и трехмерное визуальное отображение дистанционного аппарата, морского дна и судна в режиме реального времени во время операции укладки трубы. • Обследование по мере сборки Обследование по мере сборки проводится по завершении операции укладки трубопровода и используется для проверки того, что трубопровод был развернут в соответствии с установленными параметрами. Обследование также используется для проверки любых областей повреждений или утечек, которые могут потребовать внимания перед проведением любых работ по рытью траншей. • Обследование траншеи Обследование траншеи проводится по завершении работ по рытью траншей и используется для выделения любых проблемных участков на трубопроводе. В частности, могут быть определены любые области, где может возникнуть потенциальная деформация. 6. Операции по развертыванию прокладки труб Методология, используемая для развертывания жестких и гибких изделий, будет варьироваться от судна к судну. Цель этого раздела не в том, чтобы описать каждую возможную систему и ее использование, а в том, чтобы дать общее представление об операциях по прокладке труб и основных мерах безопасности при выполнении таких задач. Таким образом, нижеследующие детали носят общий характер, но ориентированы на систему кормовой откидной рампы для гибкого продукта. До начала операции по прокладке трубы следует принять меры для обеспечения наличия на борту судна подходящего оборудования для мониторинга, позволяющего точно позиционировать судно (комплект для обследования) и осуществлять мониторинг трубы при приземлении. Чтобы гарантировать, что труба не будет повреждена во время операций развертывания, система DP судна может быть снабжена системой контроля натяжения кабеля. В эту систему поступают значения натяжения кабеля, измеряемые датчиками, встроенными в натяжители. Эта система будет подавать сигналы тревоги при заранее установленных максимальных и минимальных значениях напряжения. Расчеты анализа укладки труб позволят определить напряжения и нагрузки во время развертывания. Крепления снимаются с рампы и катушки. Пандус устанавливается домкратом на заранее определенный угол, чтобы гарантировать, что угол выхода продукта правильный, как определено в результате анализа трубопровода. Роликовая коробка должна быть закрыта, за исключением случаев установки концевых соединений трубопровода. В качестве начальной точки для начала укладки трубы на морском дне будет установлен мертвый якорь. Использование мертвого якоря гарантирует, что натяжение трубы при ее опускании на морское дно сохраняется. Судно для укладки труб маневрирует вдоль трассы трубопровода, когда труба уходит с судна. Когда судно движется по маршруту трубопровода и труба развертывается, выпрямители гарантируют, что труба не прогибается и что натяжители поддерживают натяжение при развертывании. Процесс укладки в конце трассы трубопровода осуществляется с помощью лебедок для развертывания и извлечения. К концу трубы прикрепляется спускная головка, которая крепится к тросу лебедки для эвакуации и извлечения и опускается на морское дно. Процедура контролируемого отказа может быть применена, когда операция по прокладке трубы преждевременно прекращается из-за суровых погодных условий, механической неисправности или возникновения аварийной ситуации на станции, требующей немедленного спуска трубопровода на морское дно. ВЫВОД Каждая операция, проводимая на морском шельфе исключительно своеобразна и уникальна, имеет свои условия и принципы выполнения. В данной научно-исследовательской работе я рассмотрел пример проведения операций по прокладке трубопроводов. Считаю, что это одна из самых сложных операций, предлагаемых к проведению на шельфе, которая требует подготовленных высококлассных специалистов в своей отрасли. Безусловно, безопасность проведения этой операции играет ключевую роль в ее успешном выполнении. Максимальная концентрация и четкое выполнение руководств экипажем приведет к наилучшему и безопасному результату. |