Предложения по учету влияния природно-климатических условий в возможных местах установки МВП на ее архитектурно-компоновочную схему

ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ОТЧЕТ

МВПФП.360030.1001

					МВПФП.360030.1001
Изм	Лист	№ докум.	Подп.	Дата
Разраб.	Кольченко			Промежуточный научно-технический отчет	Лит.	Лист	Листов
Пров.	Кольченко
				© ОАО "ЦКБ"КОРАЛЛ", 2010 11 отдел
Нач. отд.	Благовидов
Н. контр.	Филатова

Утвердил

Управляющий директор ООО «ЦМТ «Шельф» Блащук В.Н.

Главный конструктор проекта Потапов В.М.

Заказ 110398 Формат А4

Содержание

1 ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО УЧЕТУ ВЛИЯНИЯ ПРИРОДНО-КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ В ВОЗМОЖНЫХ МЕСТАХ УСТАНОВКИ МВП НА ЕЕ АРХИТЕКТУРНО-КОМПОНОВОЧНУЮ СХЕМУ.. 4

2 ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО МОДЕЛИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ (ФИЛОСОФИИ ЭКСПЛУАТАЦИИ) И ХАРАКТЕРИСТИКАМ МВП.. 10

3 РЕКОМЕНДАЦИИ ПО АРХИТЕКТУРНО-КОМПОНОВОЧНЫМ СХЕМАМ.. 21

3.1 Общие положения. 21

3.2 Требования к верхнему строению.. 21

3.3 Требования к опорному основанию.. 26

3.4 Рекомендации по выбору варианта МВП для модельных испытаний в аэродинамической трубе. 28

3.5 Определение габаритных размеров и формы опорной части МВП для проведения модельных испытаний.. 28

4 СИСТЕМЫ УДЕРЖАНИЯ И ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ МВП.. 29

4.1 Общие сведения. 29

4.2 Классификация систем заякорения по длительности и частоте использования. 29

4.3 Классификация систем заякорения по их конструктивному устройству. 32

4.4 Системы удержания и заякорения МВП, рассматриваемые в концептуальном проекте 45

4.5 Способы закрепления якорных связей на грунте. 49

4.6 Выбор способа закрепления на грунте якорных связей системы
заякорения МВП.. 61

4.7 Требования к системе удержания МВП.. 66

4.8 Требования к системе позиционирования МВП.. 69

5 ШВАРТОВНОЕ ТУРЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО.. 73

5.1 Турельное устройство - вариант 1. 74

5.2 Турельное устройство - вариант 2. 78

5.3 Турельное устройство - вариант 3. 78

5.4 Сравнительный анализ вариантов турельных устройств. 81

6 ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ГРУЗОПОДЪЕМНЫХ КРАНОВ.. 83

Приложение А (Справочное). ПРИРОДНО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
РАЙОНОВ ЭКСПЛУАТАЦИИ............................................................................................ 83

Приложение Б (Справочное). ТРЕБОВАНИЯ К ВЕРТОЛЕТНОМУ КОМПЛЕКСУ
МВП........................................................................................................................................ 106

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО УЧЕТУ ВЛИЯНИЯ ПРИРОДНО-КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ В ВОЗМОЖНЫХ МЕСТАХ УСТАНОВКИ МВП НА ЕЕ АРХИТЕКТУРНО-КОМПОНОВОЧНУЮ СХЕМУ

Районами предполагаемой эксплуатации морской вертолетной платформы (МВП) являются моря, омывающие северные и восточные берега Российской Федерации – см. рисунок 1.1. Краткие сведения о природно-климатических условиях этих морей приведены в Приложении А.

Анализируя представленные сведения, необходимо отметить следующее.

Очевидно, что наиболее серьезным препятствием применению МВП в перечисленных морях являются их ледовые условия. Если в Баренцевом море ледяной покров присутствует преимущественно в северной и восточной частях, а в западной и, нередко, в центральной части благодаря теплым водам Гольфстрима его не бывает даже в зимний сезон, и здесь имеется возможность круглогодичной хозяйственной деятельности, то в арктических и в большей части дальневосточных морей с наступлением зимы она становится практически невозможной.

По сути, вся хозяйственная деятельность в арктических морях до настоящего времени, не принимая во внимание промыслы коренных жителей, сводится к транспортным операциям по Северному морскому пути (ввозу топлива, оборудования, продовольствия в порты Арктики и рек Сибири, вывозу из них леса, природных ископаемых, осуществлению транзитных перевозок).

Несмотря на заявления о возможности круглогодичной навигации по Севморпути при использовании современного ледокольного обеспечения, фактическая продолжительность навигации составляет пока от 2 до 4 месяцев. На отдельных участках пути, при использовании имеемых ледоколов, несколько дольше. Следует отметить, что встреча судов со льдами не исключается и в навигационный период. Даже в аномально жаркое лето 2010 г. большая часть акватории арктических морей к концу июля продолжает оставаться покрытой льдами - см. рисунок 1.2.

Ледовый покров арктических морей – препятствие не только для МВП, но и для всех других технических средств, необходимых для разведки и обустройства морских месторождений. Наиболее реалистичным вариантом обустройства месторождений в этих морях видится использование подводных добычных комплексов при экспедиционном способе ведения всех разведочных и строительных работ в навигационный (безледовый) период. Естественно, что применяемые плавучие средства (буровые суда, плавучие краны и др.) должны быть пригодны для эксплуатации в данных условиях.

Рисунок 1.1 - Северные и Дальневосточные моря РФ

Рисунок 1.2 - Ледовая обстановка в Арктике 25-27 июля 2010 г.

В тех случаях, когда работы будут вестись на большом удалении от береговых опорных баз, связь экспедиционного флота с этими базами сможет поддерживаться только благодаря МВП. Кроме того, если экспедиционный флот будет включать в себя большое число плавсредств, то для оперативной перевозки грузов и персонала между ними наиболее целесообразным также может стать применение вертолетов с базированием на МВП.

Опираясь на опыт судостроения можно говорить, что подходящим для МВП, предназначенной для плавания в арктических морях, будет являться судовой корпус ледокольного типа. Для удержания МВП следует использовать систему заякорения, применяемую в оффшорной промышленности для судов типа FPSO. Возможность быстрого подсоединения/отсоединения стыковочного узла этой системы всегда позволит судну уклониться от воздействия представляющих угрозу ледовых образований. В зимний период система будет оставаться на дне, и вновь использоваться с наступлением новой навигации.

Наиболее благоприятны для работы МВП условия Баренцева моря. Учитывая возможное месторасположение МВП как половину дальности полета предполагаемых к использованию вертолетов от Кольского полуострова по направлению к выявленным месторождениям и структурам, можно полагать, что вероятность встречи МВП со льдами здесь не так велика. Наибольшую угрозу могут представлять выносимые в эти районы айсберги и их обломки. Чтобы исключить возможность столкновения с ними, МВП, как и в рассмотренном выше случае использования в Арктических морях, должна иметь аналогичную систему заякорения, предусматривающую ее быстрое отсоединение и подсоединение. В данных условиях на первый план, в качестве неблагоприятного фактора, выходит морское волнение и обусловленная им качка МВП – существенным образом влияющая на возможность посадки и взлета вертолетов. Исходя из этого, наилучшей для условий Баренцева моря является конструкция полупогружного типа. Будучи «прозрачной» для волн, такая конструкция менее других реагирует на их воздействие. Колебания МВП, то есть находящихся на ней взлетно-посадочных площадок, даже в условиях, которые можно назвать штормовыми, не будут являться препятствием для приема вертолетов.

МВП полупогружного типа необходимо применять и в условиях Охотского и Берингова морей. Эксплуатация каких-либо плавучих средств, включая современные ледоколы, в зимний период в большей части этих морей практически невозможна или крайне сложна (даже в южных районах морей). Поэтому, как и в Арктике, морские работы здесь должны вестись в летний период. Летом дальневосточные моря практически полностью очищаются от льда, и более важным становится возможность работы в условиях характерного им в этот период сильного морского волнения, чему в полной мере удовлетворяет конструкция МВП полупогружного типа.

Имеемые сведения о ближайших и более отдаленных перспективах работ по освоению разведанных и прогнозируемых запасов углеводородов на шельфе этих морей позволяют говорить, что практическая потребность в использовании МВП ранее всего может возникнуть в акватории Баренцева моря при освоении Штокмановского ГКМ. Поэтому в качестве проектных критериев для концептуального проекта МВП, характеризующих природно-климатические условия эксплуатации, целесообразно использовать данные того района Баренцева моря, где наиболее целесообразна постановка МВП для обеспечения авиаперевозок на Штокмановское ГКМ.

Районы юго-восточной части Баренцева моря (Печерского) и юго-западной части Карского моря, где уже разведаны значительные запасы нефти и газа, находятся в пределах досягаемости при полетах с материка – с уже имеемых аэродромов или с тех, что могут быть построены на подходящих площадках на полуострове Ямал, в районе порта Диксон. Освоение этих месторождений возможно без применения МВП.

Дальнейшие перспективы применения МВП более вероятно будут связаны с дальневосточными морями – восточной и северо-восточной частью Охотского моря и Беринговым морем. Особенностью этих районов является большая удаленность промышленных центров и низкое развитие береговой инфраструктуры. Освоение морских месторождений в этих районах потребует комплексного решения широкого круга задач, в числе которых одна из важнейших – создание опорной береговой базы, в которой должны будут концентрироваться необходимые для работ в море технические и людские ресурсы. Протяженность, в частности, Берингова моря в несколько тысяч километров позволяет с большой долей вероятности говорить о необходимости создания не одной, а нескольких баз. Весьма вероятно, что здесь определяющим целесообразность применения МВП фактором явится не удаленность от берега конкретного месторождения, а удаленность от имеемых баз. Применение МВП, даже при том условии, что месторождение может находиться вблизи побережья, может оказаться предпочтительнее строительства промежуточной базы на труднодоступном и скалистом берегу, каким почти на всем протяжении является восточное побережье РФ.

Поскольку МВП должны создаваться в расчете на конкретный район эксплуатации, а таковым, в первую очередь, является Баренцево море, то, как отмечено выше, именно его условия следует принять в качестве проектных критериев.

В части данных по ветро-волновому режиму, до получения более точных сведений могут быть использованы «Справочные данные по режиму ветра и волнения Баренцева, Охотского и Каспийского морей», опубликованные Российским морским регистром судоходства в 2003 году. Характеристики ветра и волнения в центральной части Баренцева моря (районе размещения МВП) с возможностью реализации один раз в 100 лет, составляют:

- скорость ветра с осреднением за 10 мин – 36,9 м/с;

- высота волны 3% обеспеченности – 17,4 м;

- высота волны 0,1% обеспеченности – 24,5 м

Нагрузки, обусловленные указанными выше условиями, должны считаться предельными для системы удержания МВП. При угрозе возникновения больших нагрузок, например, при появлении в районе платформы скоплений плавучих льдов ей должна оказываться поддержка со стороны обслуживающего ледокола, который постоянно должен находиться в районе расположения МВП. В том случае, если такой поддержки может оказаться недостаточно (при появлении полей с включениями многолетних льдов, айсбергов или их обломков) МВП должна иметь возможность сняться с точки эксплуатации и избежать их воздействия.

Работа экипажа и оборудования МВП должна быть обеспечена при температурах наружного воздуха в диапазоне от плюс 30°С до минус 30°С. Конструктивные материалы, применяемые для изготовления корпусных конструкций и оборудования, рабочие среды и смазочные материалы при отстое МВП в нерабочем положении без необратимых последствий для их свойств должны выдерживать воздействие температур воздуха до минус 45°С.

Дата добавления: 2015-07-18