Выбор способа закрепления на грунте якорных связей системы заякорения МВП

Для заякорения турельного буя предполагаемой к применению системы удержания МВП с использованием погружного турельного буя (аналог – система STL, разработанная норвежской компанией APL^TM), наиболее подходящими являются системы пространственного заякорения с использованием длинных или укороченных провисающих якорных связей.

При этом из всех существующих способов закрепления на грунте якорных связей, описанных в разделе 4, практически возможными для применения в системе заякорения турельного буя системы удержания МВП являются:

- традиционные якоря, заглубляемые в грунт протаскиванием (протаскиваемые якоря);

- якорные сваи;

- кессонные основания, заглубляемые засасыванием (засасываемые якоря).

Все эти способы закрепления на грунте якорных связей могут быть применены в системе пространственного заякорения турельного буя МВП с использованием длинных провисающих якорных связей, а при использовании укороченных провисающих якорных связей должны быть применены якорные сваи или кессонные основания, заглубляемые засасыванием (засасываемые якоря).

Применение остальных способов закрепления на грунте якорных связей (гравитационных якорей-массивов, донных плит-оснований, свайных якорей или якорей, заглубляемых в грунт с помощью взрыва и взрывчатых веществ) с учетом необходимости обеспечить высокую (в сотни тонн) удерживающую способность якорной линии нецелесообразно или невозможно по следующим причинам:

- из-за необходимости изготовления слишком громоздких и массивных гравитационных (мертвых) якорей или донных плит-оснований, а также из-за технологической сложности их транспортировки и установки;

- из-за отсутствия в настоящее время свайных якорей, а также якорей, заглубляемых в грунт с помощью взрыва и взрывчатых веществ, обеспечивающих необходимую высокую держащей силу.

Применение якорных свай или кессонных оснований, заглубляемых засасыванием (засасываемых якорей), в системе заякорения с укороченными провисающими якорными связями обусловлено тем, что в отличие от традиционных якорей, заглубляемых в грунт протаскиванием и удерживающих только горизонтальную нагрузку от якорных связей, якорные сваи и кессонные основания воспринимают не только горизонтальную, но и вертикальную составляющую от натяжения наклонно установленных укороченных якорных связей.

Применение засасываемых якорей (кессонных оснований, заглубляемых в грунт засасыванием) в принципе возможно, но потребует разработки и их изготовления специализированными предприятиями (фирмами) по индивидуальному (специальному) проекту с проведением последующих предварительных и натурных испытаний, а для установки их на морском дне потребуется привлечение специализированных судов, оснащенных необходимым оборудованием. Кессонные основания, заглубляемые засасыванием, очень чувствительны к грунту и могут быть установлены только в мягких грунтах или грунтах средней твердости. Извлечение из грунта этих якорей после окончания эксплуатации МВП на данной точке удержания представляет собой сложную техническую проблему (особенно на больших глубинах моря), поэтому последующее повторное использование этих якорей на другой точке удержания МВП фактически невозможно.

Якорные сваи, как способ закрепления на грунте якорных связей, используется достаточно часто. Технология установки (забивки) свай в грунт достаточно хорошо отработана. Однако якорные сваи, как и кессонные основания, являются неизвлекаемыми после окончания эксплуатации МВП на данной точке удержания, и на новой точке потребуется установка новых свай. Как и кессонные основания, якорные сваи для каждой конкретной точки удержания плавучего сооружения и применяемой системы заякорения должны разрабатываться и изготавливаться по индивидуальному (специальному) проекту. Установка (забивка) якорных свай в грунт также требует применения специализированной техники.

Традиционные якоря, заглубляемые в грунт протаскиванием (протаскиваемые якоря) наиболее широко применяются в системах пространственного заякорения с использованием длинных провисающих якорных связей.

В случае применения протаскиваемых якорей в системе заякорения МВП, для достижения требуемой большой удерживающей способности каждой якорной линии и снижения при этом массы (веса) якорей целесообразно применить якоря с непоротными лапами последнего поколения такие, как якоря типа Stevpris Mk5 и Stevpris Mk6 (рисунки 4.20 и 4.21), разработанные фирмой «Vryhov Anchors BV» (Голландия), успешно прошедшие эксплуатационную проверку, подтвердившую их высокие эксплуатационные качества.

Рисунок 4.20 - Якорь Stevpris Mk5

Рисунок 4.21 - Якорь Stevpris Mk6

По предварительной оценке для достижения требуемой удерживающей способности каждой якорной линии МВП вполне реальным является использование якорей указанных типов массой от 20 до 30 тонн, что является достаточно приемлемым с точки зрения возможности использования для операций с этими якоря существующих универсальных судов-завозчиков якорей. Кроме того, в отличие от всех вышеописанных способов закрепления на грунте якорных связей, применение протаскиваемых по грунту якорей оставляет возможность их извлечения из грунта и подъема на вспомогательные суда в случае необходимости их переустановки или после окончания эксплуатации МВП на данной точке и повторного использования на новой точке удержания МВП. Технологии развертывания/свертывания якорных линий и заглубления протаскиваемых якорей в грунт с использованием универсальных судов-завозчиков якорей достаточно хорошо отработаны.

Отдельные протаскиваемые якоря последнего поколения уже позволяют в некоторых случаях использовать их в системах пространственного заякорения с укороченными провисающими якорными связями. Разработчиком якоря типа Stevpris Mk6 подтверждена возможность его использования (без ухудшения его удерживающей способности) при отклонении действия на него якорной связи на угол до 5º к горизонту, а в отдельных случаях – и до 10º. В настоящее время ведутся исследования возможности использования этого якоря с отклонением действующей нагрузки на угол до 20º к морскому дну. Использование же протаскиваемого якоря вертикальной нагрузки Stevmanta VLA – одной из последних разработок фирмы «Vryhov Anchors BV» (рисунок 4.22) обеспечивает возможность восприятия заглубленным якорем действующей на него нагрузки от натяжения якорной связи, подсоединенной к якорю, под углом до 45º к морскому дну.

а) для длительного заякорения б) для мобильных (передвижных) установок

Рисунок 4.22 - Якорь Stevmanta VLA

Применение для МВП системы удержания с использованием погружного турельного буя и системы пространственного заякорения с применением длинных или укороченных провисающих якорных связей и заглубляемых протаскиванием по грунту якорей последнего поколения позволит осуществить развертывание (установку и испытание) этой системы заякорения вместе с турельным буем заранее на проектной точке до прибытия МВП и стыковки ее с турельным буем.

Определенные, но вполне преодолеваемые трудности могут возникнуть при развертывании на проектной точке применяемой для турельного буя системы заякорения, обусловленные следующими факторами:

- погружённым положением турельного буя в автономном нерабочем состоянии (когда буй не состыкован с МВП);

- отсутствием на турельном буе натяжных механизмов, с помощью которых могли бы быть изменены длины каждой якорной связи и создано в них необходимое предварительное натяжение. По этой причине для заякорения турельного буя используются якорные связи определённой, заранее рассчитанной длины, а необходимое или возможное предварительное натяжение в якорных связях создаётся с помощью вспомогательных судов, участвующих в развертывании системы заякорения; в процессе подсоединения якорных связей к турельному бую;

- необходимостью обеспечить точное проектное и фактическое положение якорей на морском дне (с учетом рельефа дна и протаскивания и заглубления якорей в грунт) относительно проектной точки удержания турельного буя.

Указанные факторы в зависимости от принятых в дальнейшем конструктивных решений потребуют на последующих стадиях разработки проекта МВП тщательной проработки с целью определения конкретного состава технических средств, привлечение которых потребуется для транспортировки и развертывания предусматриваемой системы удержания МВП на выбранной точке постановки МВП.

Место постановки МВП, включая места на морском грунте в конкретных точках закрепления якорных связей (места покладки и заглубления в грунт якорей) должны быть заблаговременно обследованы с целью определения в этих точках фактической глубины моря, наклона морского дна, наличия подводных течений, характеристик грунта и его удерживающей способности при использовании якорей и т.д.

Дата добавления: 2015-07-18