Одноточечные причалы

РЕФЕРАТ

Одноточечные причалы

План

Введение

1. Одноточечные причалы

1.1. Критерии выбора конструкций одноточечных причалов

1.2. Основные конструкции точечных причалов для отгрузки/загрузки танкеров

1.2.1. Многоякорный одноточечный причал (CALM)

1.2.2. Причалы с вертикальными якорными связями

1.2.3. Одноякорный одноточечный причал (SALM)

2. Проектирование одноточечных причалов (SPM)

2.1. Исходные данные для проектирования систем

2.2. Выбор участка для размещения одноточечных причалов (SPM)

2.3. Швартовные нагрузки

Список литературы

ВВЕДЕНИЕ

Экономическое развитие мира обусловливает значительный рост потребления энергии. Основными источниками производства энергии являются нефть и газ. Сравнивая время на получение энергии можно увидеть, что интервал между временем открытия нефти и газа на месторождении и первым появлением продуктов этого месторождения на рынке существенно короче, чем для многих других источников энергии.

Затраты на добычу нефти и газа значительно ниже затрат на получение энергии из традиционных источников — угля, биотоплива, приливно-отливных электростанций, атомной энергии. Следует учесть, что нефтепродукты и газ удовлетворяют энергетическим запросам благодаря готовности к употреблению при относительно низкой цене.

Нефть была найдена почти повсюду, но наиболее продуктивные месторождения находятся на Среднем и Ближнем Востоке. Однако с развитием промышленности и увеличением потребности в энергоресурсах существенную роль в формировании конечной стоимости нефтепродуктов стала играть стоимость транспортировки. Кроме того, с увеличением потребления нефтепродуктов происходит привлечение в разработку месторождений в отдаленных районах и на шельфе морей, что также увеличивает затраты и, соответственно, стоимость энергоресурсов.

В целом можно сделать вывод, что рост объемов транспортировки углеводородов слагается из следующих факторов:

  • увеличение потребления энергии;
  • увеличение спроса на углеводороды в качестве источника энергии;
  • рост дисбаланса между странами, добывающими и потребляющими углеводороды.

Рост объемов транспортировки нефти, в конечном счете, привел к использованию крупных танкеров со значительной осадкой. Если в 1956 г. максимальная грузоподъемность самого большого танкера не превышала 56 тыс. т, то в последующие годы, с учетом увеличения протяженности маршрутов перевозок и возросшего спроса на объемы транспортировки, значительно вырос размер новых танкеров с увеличением их грузоподъемности. К концу 1970-х годов суммарная грузоподъемность танкеров мирового флота уже увеличилась в 30 раз. В настоящее время суммарный дедвейт танкерного флота составляет 1153 млн т.Большинство новых гигантских месторождений нефти и газа были открыты в отдаленных районах, где не существует естественных гаваней, поэтому появилась необходимость сооружать искусственные причалы для швартовки и отгрузки продукции в танкеры.

Транспортировка должна быть обеспечена терминалами погрузки/разгрузки не только в местах, где нет подходящих портов, но и там, где применение существующих средств обслуживания танкеров экономически невыгодно. Рост размеров танкеров привел к увеличению размеров систем причаливания. Как правило, вначале это были плавучие причалы. Однако при дальнейшем увеличении дедвейта танкеров плавучие причалы, особенно в условиях открытого моря, не получили развития ввиду сложности их эксплуатации. Таким образом, были созданы предпосылки для эксплуатации новых типов швартовых терминалов на морских месторождениях для погрузки/разгрузки танкеров вне портовых сооружений. Было исследовано и построено много типов терминалов, но с точки зрения их гибкости, надежности и экономичности преобладала одноточечная швартовная система (БРМ1), как основное звено между добычей сырой нефти и ее перевозкой танкерами.

В то же время достижения в бурении и технологии добычи на морских месторождениях потребовали осуществлять эксплуатацию одноточечных швартовных систем на больших глубинах.

До сих пор эволюция технологий, обеспечивающих применение точечных причалов на глубоководных участках, шла таким темпом, который обеспечивал продвижение вперед. Представляется важным, чтобы такая разработка имела бы место при наиболее конкурентоспособной цене и чтобы ее сфера имела бы еще более тесное отношение к нынешнему ее применению. Точно так же потребуется более высокий уровень сотрудничества и координации разработки технологий между участниками, чтобы избегать дублирования усилий и даже противоречий между ними. Это потребует более сбалансированного сотрудничества (к примеру, через совместные проекты).

Таким образом, средства на исследования и разработку будут и дальше выделяться с большим трудом. И это станет препятствием для разработки глубоководных участков. Это заставит выявить лучшее для сотрудничества там, где это нужно, но сохранит острое соперничество, поскольку каждая компания ищет чего-то, что сделает ее конкретный проект разработки глубоководного месторождения более экономичным, прежде чем соперник достигнет того же уровня.

'Перечень аббревиатур с расшифровкой приведен в Приложении 1.

В то время, как минимализация расходов на освоение и эксплуатацию остается основной проблемой во всех аспектах проектов разработки глубоководных месторождений, особенно большие возможности для этого существуют в одном из них — производительности скважины. Производительность подводных скважин оказывает большое влияние на выбор плавучих установок, обслуживающих группу скважин-спутников, в сопоставлении с обеспечением установками вертикального доступа, имеющими низкую стоимость. В свою очередь, окажут воздействие на стоимость проектов и темпы добычи, при которых они станут экономически привлекательными. Расходы на скважину, включая буровые работы, проектно-конструкторские работы, ее эксплуатацию и ремонтные работы, — составляют существенный компонент общей стоимости разработки проекта.

Стоимость бурения — это функция, показывающая эффективность буровых работ и числа построенных скважин. Именно последнее предлагает такие же огромные возможности. Нынешние инструменты подземной визуализации дают все больше возможностей размещать скважины в пласте таким образом, чтобы повышать производительность и добиваться более высокой отдачи каждой скважины. Сочетание с более передовыми проектно-конструкторскими разработками, позволяющими достичь более высокого уровня добычи с более низкими расходами на скважину и более надежными компонентами, ведет к более низким расходам на скважину и более низкой необходимости обслуживания, что дает значительное преимущество. Во-первых, это — более низкая начальная стоимость бурения, во-вторых, более низкие последующие эксплуатационные расходы и, в-третьих, более высокий уровень добычи нефти и газа из каждой скважины. Это существенно повысит рентабельность проектов разработки глубоководных залежей.

Эксплуатационные расходы и производительность скважины влияют на технологические решения, на выбор установок и обустройство. Сценарий развития подразумевает создание некоего центра, который затем поддерживает работу нескольких спутников в виде связанных с ним подводных скважин. С точки зрения капитальных затрат это выглядит наиболее привлекательным и, основываясь на ожидаемой надежности системы, также наиболее выгодным. Вместе с тем необходимо определить, оправдала ли работа таких систем в контексте продолжительности безотказной работы, производительности скважины и необходимости обслуживания. Неисполнение в любом или нескольких таких аспектах окажет воздействие на рентабельность разработки в значительной мере так же, как любые капитальные затраты или превышения времени разработки.

Глубины установки платформ на месторождениях «Буллуинкл» и «Тролл» находятся уже на границе экономической целесообразности для морского стационарного сооружения, устанавливаемого непосредственно на дно моря и закрепляемого на нем. Как следствие, плавучую установку обычно берут как некую систему, имеющую крепление к морскому дну или заякоренную. Но уже через некоторое время окажется, что не существует какой-то одной-единственной концепции, определяющей выбор плавучей системы глубоководной добычи углеводородов. Появляется множество соображений, определяющих оптимальный выбор. Некоторые из них строятся на проектно-конструкторских соображениях, например, по воздействию больших глубин на морские основания с натяжным вертикальным якорным креплением относительно конструкции его предварительно напряженных элементов — и на других соображениях, основанных на потребностях системы, таких как стоимость хранения продукции на плавучей системе добычи, хранения и отгрузки нефти (FPSO) и слабость развития транспортной инфраструктуры.

Появляется множество других факторов, которые еще не раз отменят оптимальное равновесие между концепциями. Например, если не будет достигнут самый высокий уровень уверенности в высокой эксплуатационной готовности и не слишком частой потребности в обслуживании подводных сооружений, то может появиться какой-то вид плавучей установки с прямым вертикальным доступом, которая не будет такой же чрезмерно дорогой, как полностью оборудованная платформа с натяжным вертикальным якорным креплением (TLP) или SPAR.

Еще один фактор, который влияет на выбор концепции, связан с действующими в конкретном месте правилами и их потенциальным воздействием на длительность освоения. Сокращенные временные циклы для освоения месторождения становятся чрезвычайно важными в плане повышения их прибыльности, капиталовложения становятся более чувствительными к до по л н ите л ь ному времени, требующемуся для утверждения концепции регулирующими властями.

FPSO все больше становятся такой прибыльной системой добычи нефти и газа для расположенных на глубоких и сверхглубоких месторождениях во многих частях мира благодаря приведенным ниже преимуществам:

• Более низкие капитальные затраты. Переоборудование имеющегося одно- или двухкорпусного танкера в системе FPSO требует меньших первоначальных капитальных инвестиций, чем специально построенные установки, такие как морские основания с натяжным вертикальным якорным креплением (TLP). Это также справедливо относительно любого вновь построенного судна, поскольку строительство корпуса, особенно на Дальнем Востоке, стоит значительно меньше, чем иные соперничающие с ними концепции вроде TLP или SPAR. Однако у системы FPSO могут оказаться более высокие эксплуатационные расходы.

  • Более короткие сроки. Переоборудование судна для установки системы позиционирования, водоотделяющих колонн и бортовой производственной установки обычно требует от 12 до 14 месяцев. Это снимает с критического пути проекта строительство судов обеспечения. График создания системы FPSO обычно зависит от поставки оборудования, монтажа, работ по подключению и пуску. При использовании системы FPSO для обустройства обычно экономится от 6 до 12 месяцев по сравнению со стационарными сооружениями.
  • Более раннее начало добычи/выручки от реализации. Помимо экономии на переоборудовании судна и на работах по строительству, обеспечивается ускорение начала добычи нефти, поскольку проводится бурение большинства скважин еще в то время, пока судно строится. Это позволяет немедленно начать добычу нефти в полном объеме после установки системы FPSO, одновременно с улучшением эффективности проекта.
  • Пригодность для использования на отдаленных месторождениях, где нет инфраструктуры. Система FPSO не требует каких-то других судов для ее транспортировки и для установки на месте. Все модули и оборудование, предназначенное для добычи, устанавливается на борту еще до перехода судна на место. Дорогостоящие операции по транспортировке по суше, монтажу значительно сокращаются.
  • Слабая зависимость полной стоимости установки от глубины моря. Система FPSO испытывает меньшее воздействие от изменения глубин моря в сравнении с другими системами. Первичный прирост расходов при росте глубин моря для системы FPSO возникает только в связи с системами позиционирования и водоотделяющих колонн. Такой рост, скорее всего, не имеет существенного воздействия.
  • Большая площадь палубы и полезная нагрузка. Переоборудованные или вновь построенные суда обеспечивают большую площадь палубы, что упрощает размещение оборудования. Они менее чувствительны к изменениям в компоновке и в весе и выдерживают высокие нагрузки на палубу. На борту могут также храниться большие объемы добытой нефти.
  • Легкость перемещения. Перемещение системы БРБО требует, главным образом, снятия систем позиционирования и водоотделяющих колонн. Судно затем может перемещаться самостоятельно.
  • Повторное использование. Систему БР80 возможно повторно использовать на других месторождениях с минимальным внесением модификаций. Система может быть с большой легкостью модифицирована и перемещена на другое подобное месторождение. Применение системы на разных месторождениях позволит значительному числу небольших периферийных месторождений стать экономически выгодными для освоения.

Потребление нефти, особенно в промышленно-развитых странах, продолжает

увеличиваться. Потребление и цены будут продолжать возрастать. Таким образом, будет сохраняться стимул вести добычу на больших глубинах и в более суровых условиях. Добыча нефти с морских месторождений накладывает особые требования на многие области промышленности, на добывающие отрасли. Уже сейчас разрабатываются и находятся в эксплуатации плавучие терминалы добычи нефти и газа на основе танкеров, полупогружные буровые установки (ГГТТБУ), которые включают в себя системы добычи, хранения и отгрузки. Однако проектировщики ищут пути расширения их возможностей посредством разработки более совершенных жидкостных вертлюгов, систем позиционирования и др. Ведется работа по увеличению числа обслуживаемых скважин с одной плавучей установки.

Сжигание огромного количества попутного газа стало большой проблемой с точки зрения экологии и экономии. Хотя еще нет полного решения проблемы сжижения небольших объемов природного и попутного газа, однако в производстве, загрузке, транспортировке сжиженного газа уже определились успехи.

В Арктической зоне возможны только морская добыча и хранение. Здесь применение могут найти полностью погруженные терминалы.

Исследуются также возможности использования причальных систем для различного другого оборудования, помимо оборудования для добычи и обработки нефтепродуктов. Это генераторные установки для производства электроэнергии, основанные на принципе эффекта термопары. Они могут быть поставлены на якорь далеко в море и поставлять энергию береговым потребителям. Экономически выгодным может оказаться разработка и добыча с больших морских залежей конкреций. Обработка и сброс загрязнителей и сточных потоков могут быть осуществлены с помощью стационарно пришвартованных морских терминалов. Представляет все больший интерес разгрузка судов, транспортирующих груз — уголь, железную руду и другие дискретные материалы — в виде суспензии.

1. Плавучие одноточечные причалы

  1. Критерии выбора конструкций одноточечных причалов

Каждый тип одноточечного причала, независимо от функций, имеет преимущества и недостатки, которые должны оцениваться при выборе оптимальной системы для конкретных условий установки.

При выборе одноточечного причала должно быть рассмотрено большое количество переменных факторов. Целью этого раздела является отделение не имеющих общего характера частных критериев от основных.

Каждый собственник/оператор должен сам оценить влияние критериев, а альтернативные решения должны быть детально изучены с точки зрения возможности их применения и экономической оценки.

Основные задачи, решаемые на одноточечном причале:

  • терминал только для загрузки/разгрузки (CALM, SALM, ALP);
  • причал с плавучим хранилищем (SBS, SALS);
  • плавучая добывающая система с хранилищем или без него.

Обычно конструкция плавучего хранилища позволяет отгрузку в транспортные танкеры, но при неблагоприятных погодных условиях отгрузка может производиться с отдельного одноточечного причала.

Критерии, которые обычно рассматриваются.

Организация отгрузки в танкеры

В качестве транспортных танкеров применяются:

  • специализированные танкеры (переоборудованные) для загрузки с носовой части;
  • любой танкер с загрузкой в середине (миделе) судна.

Глубина воды

Некоторые одноточечные причалы из-за их большой осадки не могут применяться на относительно мелких акваториях (например, ELSBM и SPAR).

Требования к обслуживанию

Например, причалы CALM, SALM, ALP и ELSBM проектируются для загрузки/разгрузки без наличия обслуживающего персонала на борту одноточечного причала. Персонал необходим только для периодического технического обслуживания и ремонта. ALP может эксплуатируется на расстоянии с транспортного танкера и/или платформы с помощью телеметрической системы.

Плавучее хранилище и оборудование для добычи и отгрузки требуют постоянного присутствия персонала на борту. Необходимость постоянного присутствия обслуживающего персонала является предметом специального рассмотрения.

Метод швартовки

Причалы без постоянного присутствия персонала требуют обслуживания вспомогательным судном для швартовки транспортного танкера или наличия специального швартовного устройства.

Однако в ряде случаев нельзя осуществить швартовку без обслуживающего персонала из-за преобладающих неблагоприятных погодных условий или значительного расстояния от берега (сооружения).

Швартовка танкера к одноточечному причалу зависит от:

  • действующих ограничений для осуществления швартовки (обычно при высоте волны от 2,5 м), что, в свою очередь, ограничивает тип одноточечного причала: CALM, SALM или др.;
  • маневренности танкеров при низкой скорости, которая ограничивает те одноточечные причалы, у которых предусмотрена бортовая швартовка. Специализированные танкеры с носовыми подруливающими устройствами снижают остроту этой проблемы;
  • шланговой линии, в свою очередь зависящей от размера шланга и воздействия гидрометеорологических условий.

Условия выживания системы

В принципе, каждый одноточечный причал проектируется с учетом условий его выживания, хотя используемые плавучие шланги и швартовные тросы, могут быть повреждены или потеряны.

Как правило, условия выживания системы определяются штормовыми условиями, ожидаемыми один раз в 100 лет.

Ограничения передачи груза по погодным условиям При определенных погодных условиях передача груза может быть приостановлена, например:

  • из-за чрезмерного перемещения плавучих шлангов у причалов CALM и SALM, хотя танкер может все еще оставаться ошвартованным, не превышая проектные ограничения;
  • из-за чрезмерного относительного перемещения между хранилищем/добывающим сооружением и ошвартованным танкером;
  • если капитан танкера считает ситуацию небезопасной и принимает решение отойти от одноточечного причала.

Требуемая производительность системы

Производительность одноточечного причала зависит от:

  • времени загрузки/разгрузки, которое ограничено размером/скоростью в грузовых шлангах;
  • времени простоя из-за ограничений при швартовке;
  • продолжительности перерывов во время передачи груза.

Хотя, в принципе, средства обслуживания SPM можно проектировать для любой производительности, некоторые системы нуждаются в шлангах большего диаметра, чем другие, например ELSBM, в то время как использование одиночных подвешенных шлангов в ALP может быть ограничено из-за их характеристик.

Геологические условия

Причалы SALM, SALS, TLP больше зависят от плохих или изменчивых грунтовых условий, чем причалы CALM и SBS.

Эксплуатационные условия

На многих действующих месторождениях акватория перегружена буровыми установками, трубопроводами и кабелями.

В этом отношении эксплуатация причалов SALM и SALS имеет более благоприятные условия, чем причалов CALM и SBS.

Техническое обслуживание/ремонт

Все системы одноточечных причалов требуют периодического технического обслуживания и ремонта. Когда требуются водолазы, сильные течения могут препятствовать их деятельности. Кроме того, значительная высота волны (около 3 м) является предельным ограничением на выполнение работ. Это дает предпочтение системам одноточечных причалов с персоналом на борту, которые обслуживают систему без применения водолазных работ.

Обледенение

Обледенение может как повредить компоненты терминала в зоне брызг, так и способствовать нарушению остойчивости системы из-за изменения центра тяжести.

ALP и SPAR меньше подвержены обледенению, чем системы, имеющие плавучие шланги и якорные инии.

Изготовление. Транспортировка и монтаж

Время изготовления и доставки одноточечных причалов зависит от их сложности. Большинство одноточечных причалов можно строить и собирать на верфях. Некоторые системы (например, ELSBM) требуют глубокой и спокойной воды на этапе достройки и/или сборки. Некоторые системы можно доставить к месту установки как палубный груз (например, CALM), в то время как другие буксируются от строительной верфи до места установки (SALM).

Различные наливные системы для танкеров очень широко отличаются по стоимости и их работе. Доя любой разработки нового промысла система для транспортировки нефти может быть трубопроводом или одним из различных видов морской наливной системы. Выбор системы обычно выполняется на экономической основе. Трубопроводные системы имеют высокие первоначальную стоимость и надежность. Морские наливные узлы часто имеют более низкую стоимость, но могут простаивать в работе. Для облегчения оценки относительных экономических преимуществ различных систем была составлена табл. 2.1, основанная на опыте эксплуатации в Северном море. В удаленных районах, таких как Баренцево море, налив в открытом море может представлять большой интерес с точки зрения высокой стоимости строительства трубопроводной системы. Имеются ограничения вследствие погоды, при которой можно будет сохранять подсоединение к швартовному устройству. Ограничение по высоте волны варьируется приблизительно от 3,6 м для швартовной бочки с цепной якорной опорой и до 5,5 м для шарнирной наливной платформы. Величина простоев причала зависит как от его сложности, так и от трудности доступа на борт и имеющегося на нем оборудовании для выполнения ремонта. В случае простой швартовной бочки с цепным якорным креплением в зимний период работа, выполнение которой занимает только один день, может отлагаться до 6 недель из-за плохой погоды. В табл. 2.1 приведены сравнительные данные для ожидания из-за плохой погоды для выполнения работ для различных типов причалов, которые эксплуатируются в Северном море. На промыслах, которые не имеют нефтехранилища, промысловая платформа может работать только тогда, когда танкер пришвартован к швартовному устройству. Значительное преимущество достигается, если на промысле имеется достаточное нефтехранилище для обеспечения продолжения добычи в то время, когда один танкер отшвартовывается, а другой— пришвартовывается (обычно 6-часовая операция). Это является преимуществом, так как запуск технологической установки, которая была отключена, занимает некоторое время. Если промысел имеет хранилище очень большого объема, тогда он может продолжать работу даже тогда, когда танкеры не швартуются к швартовному устройству в течение нескольких дней.

  1. Основные конструкции точечных причалов для отгрузки/загрузки танкеров

Для нормального функционирования одноточечного причала и пришвартованного судна при воздействии внешних сил необходимо, чтобы эта система обладала необходимыми упругими характеристиками. Швартовная система должна быть достаточно податливой, чтобы ошвартованное судно могло перемещаться в заданных пределах под воздействием волнения, ветра и течения. Если система слишком жесткая — например, если судно пришвартовано стальным тросом к жесткой башне, — швартовные силы становятся слишком большими даже при относительно спокойной погоде.

С другой стороны, система должна иметь достаточную жесткость для ограничения перемещений в заранее определенных пределах. В противном случае может развиться слишком значительная инерция, требующая больших сил для остановки судна.

  1. Многоякорный одноточечный причал (CALM)

Причал CALM состоит из плавучести в виде буя, соединенного с якорями на морском дне несколькими радиально расположенными провисающими якорными цепями. Судно пришвартовывается к бую одним или несколькими эластичными (обычно полипропиленовыми) тросами.

Принципиальной особенностью причала CALM является характеристика упругости, обеспечиваемой якорными цепями и швартовными тросами (рис. 2.1,2.2).

Рис. 2.2. Расчетная схема

Сочетание причала CALM и пришвартованного судна может рассматриваться как система «масса — пружина» с двумя степенями свободы (см. рис. 2.2). Она описывается дифференциальными уравнениями колебаний.

Дифференциальные уравнения системы:

для буйя — mh'd2x/dt2 + Dh-dx/dt + J\(x) = Cb + /3(w) +f2(y - x);

для судна — ms-d2y/dt2 + Ds-dy/dt +f2(y - x) = Cs + /4(vr),

гдех — горизонтальное перемещение буя;у — вертикальное перемещение судна; mh — фактическая масса буя с присоединенной массой воды; ms — фактическая масса судна; mh-d2x/dt2 — сила инерции буя; ms-d2y/dt2 — сила инерции судна; Db — коэффициент демпфирования буя; Ds — коэффициент демпфирования судна; Сь — силы ветра и течения, действующие на буй; Cs — силы ветра и течения, действующие на судно;/j(x) — усилия в якорной цепи; f2(y - х) — усилие в швартове; /3(w) — силы от волнения, действующие на буй; f4(w) — силы от волнения, действующие на судно.

На рис. 2.3 показан характерный график зависимости усилий в якорно-швартовной системе от смещения причала САЬМ/судна.

Типичный причал CALM состоит из поворотного стола на корпусе буя (рис. 2.4), соединенного с морским дном четырьмя (шестью или восемью) якорными цепями, которые прикреплены к якорям или сваям. Корпус буя имеет цилиндрическую форму; его внешний диаметр может составлять от 6 до 19 м, а высота — от 4 до 8 м. Центральная шахта используется для размещения соединения подводного шланга и продуктовых вертлюгов. Корпус буя должен обеспечивать остойчивость при всех условиях эксплуатации. Имеются четыре, шесть или восемь водонепроницаемых отсеков с доступом в каждый из них через горловину. В случае повреждения одного отсека при столкновении буй должен оставаться на плаву. Иногда для обеспечения дополнительного запаса плавучести каждый второй отсек заполняется полиуретановой пеной.

Поворотный стол, с которым танкер соединяется одним или несколькими швартовами, обеспечивает полный разворот танкера вокруг вертикальной оси буя. Поддерживает и обеспечивает вращение поворотного стола трехроликовый подшипник или система колесных кареток

А — поворотная часть корпуса; Б — плавучая часть корпуса; 1 — подшипник; 2 — крышка горловины;

3 — трап; 4 — кран-балка; 5 — лебедка; 6 — сигнальный фонарь; 7 — жидкостной вертлюг;

8 — радиолокационный отражатель; 9 — швартовные канаты; 10 — узел соединения плавучего шланга;

11 — плавучий шланг; 12 — кранец; 13 — манифольд (PLEM); 14 — якорь; 15 — подводный шланг;

16 — якорная цепь

Рис. 2.4. Одноточечный причал системы CALM

Система передачи продукта между манифольдом на конце подводного трубопровода (PLEM) и танкером состоит из:

  • подводной шланговой системы между подводным манифольдом и жидкостным вертлюгом в центральной шахте буя;
  • жестких трубопроводов и вертлюгов на самом причале;
  • системы плавучих шлангов между причалом и танкером.

Плавучие шланги прикрепляются фланцами к забортным трубам на поворотном столе и следуют за движением танкера при его перемещениях. Система подводных шлангов не вращается

Факторы, влияющие на конструкцию причала CALM

Глубина воды для установки причала CALM может достигать 130 м. При больших глубинах увеличенный вес более длинных цепей требует более крупного корпуса буя, который, в свою очередь, требует более прочных цепей, и так до бесконечности.

Характеристики грунта не представляют проблемы, поскольку имеются сваи или якоря, подходящие практически для любых встречающихся в мире подводных геологических условий.

Обычно принимается состояние моря при ошвартованном танкере, не превышающее высоты волны 4 м. Для некоторых открытых районов причалы CALM проектируются с учетом швартовки судов при высоте волны до 6 м.

Предельные высоты волны не обязательно представляют проблему. Обычно система CALM рассчитывается на усилия, развиваемые пришвартованным судном, и эти усилия имеют большую величину, чем на свободном причале. Однако при некоторых обстоятельствах высокие волны могут вызывать недопустимые усилия в якорных цепях, в особенности, когда отношение максимальной высоты волны к глубине воды очень велико. Если это отношение более чем 0,5, то это может создать проблему.

Причалы CALM установлены в районах с весьма неблагоприятными условиями выживания, таких как Северное море с максимальной высотой волны до 28 м (месторождение Montrose) и месторождение Enchova в Бразилии с максимальной волной 21 м.

Скорость течения может быть ограничивающим фактором для системы подводных шлангов, но причалы CALM установлены и успешно эксплуатируются при скорости течения до 2 м/с. При превышении этой величины может устанавливаться специальная система подводных шлангов, такая как многозвенная труба (Flexpipe), или может использоваться конфигурация подводных шлангов типа Lazy-S с якорной системой. Однако каждое место установки имеет свои собственные характеристики, и на конфигурацию подводных шлангов могут влиять иные факторы (глубина воды, высота волны).

Ветер не является важным фактором, поскольку он воздействует на одноточечный причал косвенно — только через силы, зависящие от площади парусности танкера и буя. Эксплуатационные скорости ветра 20 м/с (с пришвартованным танкером) являются нормальным требованием. Причалы SPM проектируются и на более высокие скорости ветра, особенно, когда создаваемые им волны не очень велики. Встречаются расчетные скорости ветра около 35 м/с.

Система транспортировки продукции

Пропускная способность причала может изменяться в широком диапазоне в зависимости от назначения терминала. Пропускная способность 6000 м3/ч рассматривается как средняя, но она может увеличиваться до 16 ООО м3/ч в зависимости от конструкции жидкостного вертлюга, числа и размеров используемых шлангов, характеристик танкера. Максимальный размер обычно применяемых шлангов составляет 610 мм. Пропускная способность зависит от диаметра шлангов и допустимой скорости перекачки продукции по шлангу.

Причал CALM иногда снабжаются линией для выгрузки водного балласта одновременно с погрузкой танкера. В этом случае типичная шланговая линия может состоять из двух линий: для сырой нефти плюс одна линия для балластной воды, использующих два независимых потока через жидкостный вертлюг.

Опыт эксплуатации

Причалы CALM используются в качестве погрузочных терминалов с 1959 г. Обычно они проектировались и строились для эксплуатационного периода 20 лет и более с ремонтом каждые пять лет.

Капитальный ремонт может заключаться в замене главных механических частей, таких как силовой подшипник, вертлюг, лебедка и т.д., плюс пескоструйная очистка и окраска заново всей системы, за исключением шлангов и цепей.

При надлежащем техническом обслуживании причал CALM даже в неблагоприятных условиях эксплуатируется без серьезных проблем. Однако замена шлангов и швартовов должна производиться на регулярной основе. Плавучие шланги могут легко проверяться и обычно выдерживают без проблем два или три года эксплуатации. Срок службы подводных шлангов в основном зависит от их конфигурации и условий эксплуатации.

Известно, что некоторые подводные шланги эксплуатируются более трех лет без каких-либо проблем, а в других условиях требуют ежегодной замены. Новые разработки, направленные на улучшение качества шлангов, обеспечивают более длительный срок эксплуатации.

Более серьезной проблемой являются отказы вращающихся механических частей, таких как колеса каретки или главные роликовые подшипники. Во многих случаях повреждения происходят из-за плохого технического обслуживания или сильных столкновений. Эти главные механические компоненты сравнительно мало защищены и подвержены перемежающимся и внезапнымнагрузкам в коррозионных средах. По этим причинам разрабатываются новые конструкции, обеспечивающие лучшую их защиту.

Постоянные колебания буя из-за действия волн вызывают износ цепей. Для снижения износа цепи подвергаются предварительному натяжению с нагрузкой от 5 до 10 т. Увеличение этой силы может привести к дальнейшему уменьшению перемещений буя и, соответственно, износу цепей, но модельные испытания показали, что при расчетном уровне предварительного натяжения усилия в швартовах снижаются до минимума.

Однако в условиях сильного волнения выживание системы может быть более важным, чем обеспечение минимальных сил на швартовах. В таких случаях должны быть определены минимальные линейные и вращательные перемещения буя и, соответственно, минимальное возможное повреждение грузового шланга за счет предварительного натяжения и изменения положения центра корпуса буя при заданном спектре волнения.

  1. Причалы с вертикальными якорными связями

Причальная система VALM

В этой системе корпус буя (рис. 2.9) прикрепляется к морскому дну цепями с предварительным натяжением. В 1974 г. два таких буя были установлены на месторождении Azzawiya у берегов Ливии, но они показали себя неэффективными и в 1976 г. были заменены двумя одноточечными причалами типа SALM.

Улучшенная версия, пригодная для обслуживания танкеров дедвейтом до 500 ООО т, была установлена фирмой Cepsa в 1976 г. в заливе Algeciras, Испания, на глубине 61 м.

  1. Одноякорный одноточечный причал (SALM)

SALM спроектирован в качестве погрузочного терминала для установки как на очень малых, так и на очень больших глубинах.

Разработаны две основные версии причала SALM — с цепью и с трубчатым стояком; обе они работают как перевернутые маятники, обеспечивая необходимую возвращающую силу.

Причал SALM с цепным стояком

SALM с цепью (рис. 2.10) состоит из плавучего буя, одиночной цепи, якорного основания и необходимого швартовного оборудования, жидкостного и механического вертлюгов, грузовых шлангов.

При правильном выборе размеров причала SALM с цепным стояком может иметь в конечном счете такие же характеристики упругости, как и причал CALM (рис. 2.11)

Горизонтальные нагрузки со стороны ошвартованного танкера стремятся сместить корпус буя и цепь от вертикали. Это поперечное смещение (на фиксированном радиусе) вызывает увеличение силы плавучести на корпусе буя, что создает нелинейную возвращающую силу, пока не установится равновесие

2. Особенности проектирования одноточечных причалов нефтегазопромысла

Основным параметром, учитываемым при проектировании причала БРМ, является нагрузка, оказываемая танкером на швартовные линии. Пока еще нет надежных формул для расчета этой силы, так как имеется большое количество разнообразных факторов, которые необходимо учитывать при проектировании, в том числе размеры танкеров, ветры, течения, волны и т.д., а также практически неограниченные по разнообразию комбинации их комплексного взаимодействия.

Основными критериями выбора места установки БРМ считаются надежность и безопасность системы. При этом приоритетными требованиями являются:

  • простота маневрирования танкера при его подходе к причалу;
  • безопасность швартовки и отшвартовки танкера;
  • безопасная стоянка танкера у причала в процессе отгрузки/погрузки продукции.

На практике выбор места для точечного причала представляет собой компромисс между рядом определенных факторов, в том числе включающих в себя как местные условия, так и условия для судоходства. Глубины моря в районе постановки должны соответствовать сумме максимальной осадки судна и определенному запасу под килем, достаточному для того, чтобы танкер не имел контакта с дном либо с подводными конструкциями.

После того как установлены необходимые глубины моря и определена контурная линия минимально безопасной глубины, выбирается центр терминала, причем таким образом, что он должен отстоять от этой линии (в сторону увеличения глубин) на расстоянии не меньше четырех-шести длин системы, которая в общем случае определяется как сумма горизонтальных смещений швартовной точки от своего теоретического центра в полностью нагруженном состоянии, расстояния от центра швартовной точки до носа танкера-хранилища, длины танкера и протяженности буксирного троса.

Знание условий, где будет устанавливаться точечный причал, очень важно для разработки его конструкции с точки зрения обеспечения безопасности и надежности системы. Для выбора окончательного местоположения буя, рассматриваемого как плавучее тело, а также действующих на него сил требуется определить ожидаемые максимальный и минимальный уровни моря, необходимые как для буя с частично ограниченным якорной системой движением (CALM), так и для буя с полностью ограниченным движением (SALM). Кроме того, самый низкий уровень моря требуется для определения необходимой минимальной рабочей глубины под килем судна. Для определения конструкции системы и условий ее эксплуатации очень важно знать характеристики течений в районе ее расположения, так как они значительно влияют на возможность маневрирования танкера, действующие швартовные напряжения, а также на поведение подводных и плавучих шлангов и соединений. Как правило, имеющиеся сведения относятся в основном к поверхностным течениям.

Наибольшее значение при проектировании и эксплуатации точечных причалов имеют волновые характеристики района установки системы. Для создания устойчивой и надежной в эксплуатации системы необходимо определить максимально возможные высоты волн и период волн в данном регионе моря. Продолжительность наблюдений до начала проектирования и строительства морского сооружения на участках, расположенных в открытом море, где, как правило, отсутствуют регулярные долговременные наблюдения, должна быть не менее 3—5 лет в зависимости от сложности гидрометеорологического режима, В случае отсутствия таких сведений обычно пользуются архивными данными, лоциями и могут быть рассчитаны с помощью «Волнового Распределения Пирсон а-Морковица» (Pierson-Morkowitz).

Следует отметить необходимость очень большого количества учитываемых при проектировании параметров системы и достаточно сложную зависимость взаимодействующих в комплексе факторов.

Кроме того, следует учитывать следующие факторы:

  • туман и сильный дождь, которые резко снижают видимость, тем самым затрудняя швартовые операции;
  • видимость под водой оказывает влияние на водолазные работы как при установке, так и ремонте причала SPM;
  • характеристики и состояние донного грунта должны быть тщательно исследованы. Для анализа грунта обычно берутся керны непосредственно с мест предполагаемой раскладки якорей и установки фундаментов;

  • низкие температуры затрудняют перекачку нефти. При очень низких температурах происходит обледенение верхней части буя, что может повлиять на его остойчивость. Чтобы этого не произошло, на его поворотный диск надевают специальный колпак, на внутренней поверхности которого размещаются обогревательные катушки. Такое устройство для защиты буя от обледенения используется в проливе Фанди на севере Канады.Морские нефтегазовые точечные причалы

При проектировании необходимо учитывать различие скоростей течения на средней глубине моря и у дна. Особое внимание следует уделять мелко- водным районам с сильными течениями. Коэффициент сопротивления сильно возрастает при малом запасе глубин моря под килем. В период, когда волны и ветер перпендикулярны сильным течениям, отмечаются очень большие швартовные нагрузки.

Влияние ветра обычно слабее влияния течения. Однако результаты опытов показали, что действующие швартовные нагрузки тем больше, чем больше судно в балласте. Это происходит из-за большой парусности судна (размеров площади надводных частей, воспринимающих воздействие ветра) в балласте, нежели в грузе, и, как следствие, влияние меняющихся нагрузок на динамические свойства всей системы.

2.1 Исходные данные для проектирования системы

Проектирование точечных причалов выполняется для следующих основных режимов:

  • нормальный (при заданных расчетных внешних усилиях, соответствующих функционированию без ограничений);
  • выживание (при предельных внешних условиях, которые могут наблюдаться в заданной акватории один раз в 100 лет);
  • аварийный (при выходе из строя отдельных составных частей);
  • транспортный (переход из района изготовления на точку установки);
  • монтаж на точке эксплуатации.

Аварийный режим подразделяется на:

  • отказ швартовного устройства;
  • отказ якорной системы удерживания (обрыв одной цепи);
  • потеря плавучести (затопление одного или нескольких отсеков);
  • нарушение конструктивной целостности (разрушение одной или нескольких корпусных конструкций с потерей или без потери плавучести);
  • нарушение в системе транспортировки продукта.

Основой для выполнения расчетов надежности эксплуатации систем точечных причалов является данные по характеристикам окружающей среды.

Знание условий окружающей среды на точке установки точечного причала очень важно не только для проектирования безопасного и надежного причала для судна, но и для оценки ожидаемых эксплуатационных расходов причала и танкера.

Несмотря на большой объем работ по проектированию плавучих систем нефтедобычи, все еще остается значительная неопределенность при принятии решений. Основные неопределенности состоят в следующем:

  • сочетание воздействия факторов окружающей среды;
  • сочетание воздействия волнения и низкочастотных колебаний;
  • определение проектных напряжений модельными испытаниями;
  • методология проектирования интегрированных систем позиционирования и водоотделяющих колонн;
  • факторы безопасности.

Эти неопределенности, оставаясь сложными, потенциально будут оказывать существенное воздействие на окончательные характеристики системы позиционирования (а также систем водоотделяющих колонн).

Источниками информации о гидрометеорологическом режиме моря являются лоции, справочники, монографии, морские гидрометеорологические ежегодники, ежемесячники, атласы, таблицы приливов, гидрометеорологические карты и другие документы организаций, проводивших в данном районе гидрометеорологические наблюдения или выполнявших соответствующие расчеты.

Рассмотрим основные исходные данные для проектирования.

Уровень моря

Уровнем моря называется принятая глубина моря в месте установки (среднегодовой уровень в заданном году) и прогнозируемое на весь жизненный цикл изменение глубины моря.

Должна быть информация о приливах и отливах, о среднем уровне моря, самом высоком и самом низком уровне воды, а также о влиянии штормов на уровень моря (штормовые нагоны-сгоны).

Сведения о максимальном и минимальном ожидаемых уровнях моря нужны для определения крайних перемещений точечного причала и сил, действующих на него, когда причал частично или полностью ограничен в вертикальном направлении якорной системой.

Для проектирования должны использоваться батиметрические карты, на которых глубины моря приведены к среднемноголетнему уровню.

На батиметрических картах должны быть отображены:

  • опорные пункты высотной и плановой геодезической основы;
  • штатные средства навигационного оборудования и навигационные ориентиры;
  • берега и границы при различных уровнях моря;
  • границы регулярных ветровых нагонов воды;
  • инженерно-технические сооружения и коммуникации;
  • морские каналы, створные и рекомендованные фарватеры к ним;
  • донная растительность, растительность береговой зоны и характерные представители малоподвижных донных животных;
  • границы и особые районы на воде;
  • места выхода нефти и газа, остатки затонувших кораблей, различные подводные препятствия.

На мелководье в зоне маневрирования танкера при недостаточном знании донного рельефа должна выполняться дополнительная батиметрия на участке 3x3 км с центром в точке размещения точечного причала.

Уровень моря важен для определения вертикального клиренса ошвартованных и причаливающих судов.

При определении уровня моря учитываются следующие характеристики:

  • гармонические постоянные (амплитуда и фаза) основных волн прилива;
  • приливные колебания уровня моря (наивысший и наинизший уровни) относительно среднего уровня;
  • расчетные величины максимального нагона и сгона, возможные один раз в 10, 25, 50 и 100 лет;
  • расчетные минимальный и максимальный уровни моря относительно среднего уровня, возможные один раз в 1, 10, 25, 50 и 100 лет;
  • сезонные колебания уровня один раз в 100 лет летом, осенью, зимой (в суровую и мягкую зиму) и весной;
  • сейши летом и зимой;
  • в случае замкнутого пространства с существенно различающимися размерами в ширину и длину (например, Каспийское море) необходимо указать все показатели уровня при направлении воздействия ветров вдоль и поперек моря. Гармонические постоянные (амплитуда и фаза) основных волн прилива рассчитываются по серии ежечасных наблюдений над течениями определенной продолжительности с помощью метода Дудсона и метода наименьших квадратов. Метод Дудсона позволяет рассчитывать гармонические постоянные 34 волн прилива но рядам ежечасных значений данных наблюдений за 31,5 суток (757 ч). К достоинствам метода наименьших квадратов следует отнести возможность проведения анализа по рядам различной длины и дискретности, что особенно важно при обработке рядов наблюдений над течениями, полученных при инженерных изысканиях.Максимальные приливные течения рассчитываются по гармоническим постоянным, полученным из данных наблюдений или гидродинамических расчетов.

Исходными материалами для оценки сезонных, межгодовых и многолетних колебаний уровня моря с1, м, а также вычисления средних уровней являются ежечасные или срочные многолетние регулярные наблюдения высот уровня над нулем уровенного поста. По наблюденным значениям уровня непосредственно вычисляются среднесуточные уровни.

После выделения приливных течений остаточные ряды наблюдений обрабатываются с целью анализа сгонно-нагонных течений. При обработке сгонно-нагонных течений рассчитываются средние скорость и кривая обеспеченности распределения скоростей течений. Для характеристики направлений течений используются данные об их повторяемости по основным румбам в табличной или графической форме (роза повторяемости течений).

Течения

Влияния течений на конструкцию и эксплуатацию точечных причалов обычно недооцениваются, так как точные характеристики получить сложно. Однако скорость течения и направление течения относительно волн являются параметрами, необходимыми при проектировании швартовной системы.

Течение влияет на:

  • маневрирование транспортного танкера;
  • положение танкера у причала;
  • усилия при швартовке;
  • поведение подводных и плавучих шлангов.

Должны быть определены изменения скорости и направления течения на разных глубинах (поверхность, половина глубины, дно). Для приливных течений производятся регулярные замеры, в результате которых определяется зависимость между скоростью и направлением течения, что может быть представлено векторными диаграммами приливно-отливного течения. В некоторых регионах схемы течений больше зависят от атмосферных условий (например, от ветра), а так как они намного менее предсказуемы, необходим статистический подход. Определяются максимальные скорости течения с указанием направления, возможные один раз в 10, 25, 50 и 100 лет. А также скорость течения в сочетании с волнением раз в 100 лет.

Также определяются характеристики максимально возможных приливных течений (по горизонтам), повторяемость скоростей и направлений суммарных течений не менее чем на трех горизонтах, включая придонный, по данным наблюдений, общая схема течений в районе работ с детализацией по сезонам не менее чем на трех горизонтах; для поверхностного горизонта схема с детализацией по типичным ветровым ситуациям.

Суммарные течения обусловлены рядом факторов, которые действуют одновременно и генерируют течения, регистрируемые измерителями.

Для расчета повторяемости скоростей и направлений, а также построения роз течений данные наблюдений разносятся по 8 или 16 румбам направлений и по градациям скоростей.

По материалам наблюдений над течениями на различных горизонтах строятся графики хронологического хода скоростей и направлений, рассчитываются спектры течений, повторяемость скоростей и направлений, а также строятся розы повторяемости течений.

Экстремальные характеристики суммарных течений, возможные один раз в «п» лет, определяются по кривой обеспеченности при условии, что регулярные ряды наблюдений над течениями достаточны для получения достоверных оценок малой обеспеченности (длина ряда не менее 30 лет).

При отсутствии таких рядов наблюдений основными методами определения характеристик малой обеспеченности суммарных течений являются гидродинамическое или вероятностное моделирование с последующей верификацией по материалам наблюдений.

Ветры

Ветер мало влияет на конструкцию точечного причала. Он воздействует гораздо больше на пришвартованные суда и на волнение.

Чтобы определить преобладающее положение танкера и швартовные нагрузки, важно знать не только ожидаемые пределы воздействия ветра на ошвартованное судно, но и силу, направление и продолжительность действия ветра.

Должна быть исследована возможность возникновения внезапных шквалов. Установлено, что танкер, ошвартованный двойными канатами и захваченный шквалом во время окончания загрузки, может испытывать такую поперечногоризонтальную качку и рыскание, что, если он не ошвартован надлежащим образом, то нагрузка на его канаты может разделиться. В таких условиях швартовные канаты часто не делят нагрузку поровну, и большая часть ее воспринимается только одним канатом. Точную величину швартовных нагрузок в такой ситуации трудно определить во время модельных испытаний, так как трудно реально имитировать такие условия в опытовом бассейне.

При проектировании швартовной системы часто используется средняя скорость ветра, поддерживаемая в течение 1 мин (обычно взятая на высоте 10 м над уровнем моря). Вероятность превышения (обеспеченность) определенной скорости строится на логарифмической шкале скоростей ветра. На одной и той же диаграмме могут быть указаны штормы за 100 лет, 10 лет и один год (рис. 6.1).

Скорость ветра, уз.

Расчетную скорость ветра на высоте 10 м над поверхностью водоема м/с,

следует определять по формуле

где кр — коэффициент пересчета данных по скоростям ветра, измеренным по флюгеру, принимаемый по формуле кр - 0,675 + 4,5/К;, но не более 1; к1 — коэффициент приведения скорости ветра к условиям водной поверхности; V} — скорость ветра на высоте 10 м над поверхностью земли (водоема), соответствующая 10-минутному интервалу осреднения и обеспеченности.

Исходные данные для оценки характеристик ветра должны обеспечивать достоверность рассчитываемых режимных статистических оценок. В соответствии с рекомендациями Всемирной метеорологической организации (ВМО) при расчете экстремальных характеристик ветра длительность исходного ряда должна быть не менее 30 лет. При расчете оперативных характеристик допустимо уменьшить длительность ряда до 10 лет, но при этом необходимо указывать, к какому циклу штормовой активности относятся данные.

При отсутствии продолжительных рядов наблюдений они формируются (или дополняются) данными, полученными в результате численного, как правило, гидродинамического моделирования.

Расчет оперативных характеристик ветра выполняется по стандартным статистическим процедурам, в том числе по имеющимся в стандартных пакетах прикладным программам.

Расчет экстремальных характеристик ветра выполняется по специально разработанным статистическим (вероятностным) моделям.

Математические гидродинамические модели должны быть верифицированы (проверены) по данным наблюдений для конкретного места изысканий. При отсутствии таких данных допустима верификация для акваторий со схожими ветр о-волновым и условиями.

Волнение

Несмотря на то, что волны имеют самое большое влияние на конструкцию и эксплуатацию точечных причалов (для неледовых районов), обычно о волнении известно меньше всего.

При определении характеристик волнения определяется следующее:


  • повторяемость высот волн (3% обеспеченности и значительных) по градациям (через 0,5 м) без учета направлений и с учетом направлений (не менее 8 румбов) по месяцам и за навигационный период;
  • совместная повторяемость высот и периодов волн;
  • длительность штормов и окон погоды (средние, среднеквадратические и максимальные значения) для значительных высот волн и высот волн 3% обеспеченности больших и меньших заранее заданных значений;
  • характеристика волн зыби;
  • сведения о спектральных характеристиках волн и угловом распределении;
  • сведения об орбитальных скоростях;
  • экстремальные характеристики волн;
  • оценки высот волн (средние, 50, 13, 5, 3, 1 или 0,1% обеспеченности), возможные один раз в «п» лет;
  • сведения о достоверности (доверительный, вероятностный интервал) оценок;
  • оценки средних периодов и длин волн (ассоциированные значения), соответствующие высотам волн указанных обеспеченностей;
  • оценки высот гребней волн, соответствующие высотам 0,1 % обеспеченности;
  • волноопасные направления волн, наиболее вероятное направление прихода экстремальных волн.

При предварительном определении элементов волн среднее значение разгона, м, для заданной расчетной скорости ветра м/с, допускается определять по формуле Ь = где — коэффициент, принимаемый равным 5-1011;

у — коэффициент кинематической вязкости воздуха, принимаемый равным 10“5 м2/с.

Значение предельного разгона Ьи допускается принимать но табл. 6.2 для заданной расчетной скорости ветра Уи>.

Расчетные скорости ветра при разгонах менее 100 км допускается определять но данным натурных наблюдений над максимальными ежегодными значениями скоростей ветра без учета их продолжительности.

Расчетные скорости ветра при разгонах более 100 км следует определять с учетом их пространственного распределения.

Для определения характеристик волнения обычно производится запись нерегулярной волны.

Ординату волнового профиля в такой записи в момент / можно рассматривать как составленную из бесконечного числа регулярных волн с произвольными фазовыми углами.

Любое состояние моря также может быть описано распределением энергии в зависимости от частот (периодов волны, или длин волны) для различных компонентов волн. Это частотное распределение энергии называется энергетическим спектром для частного состояния моря.

Основные характеристики волнения могут быть рассчитаны.

Значительная высота волны Н5, может быть рассчитана по записи как среднее значение одной трети самых высоких величин от вершины до впадины (двойных амплитуд).

Волновые данные, необходимые для расчета швартовной системы, обычно определяются следующими параметрами:

  • распределением значительных высот волн;
  • зависимостью между средним периодом и значительной высотой;
  • волновым спектром;
  • направлением.

Значительная высота волны

Значительная высота волны (Н3) является средним значением одной трети самых высоких величин от вершины до впадины. Около 14% волн выше, чем Нх. Распределение индивидуальных волн в спектре зависит от ширины спектра. Для узкого спектра волны распределяются в соответствии с функцией Релея (рис. 6.2).

Для проектирования необходимо иметь долгосрочное распределение значительной высоты волн. При нанесении на диаграмму интегральной вероятности (рис. 6.3) получается информация как о вероятности появления определенного состояния моря, так и о предельных показателях выживания.

Значительная высота волны, м

Рис. 6.3. Типичное распределение значительной высоты волн для данных, полученных

Системы швартовки, как правило, рассчитываются на нерегулярное волнение. Обычно максимальная расчетная волна за период 100 лет используется ограниченно. Тем не менее волновые условия часто задаются максимальными высотами волн. Для определения некоторой максимальной волны может быть использовано распределение функций предельных значений, выведенное Лон- ге-Хиггинсом и Картрайтом.Интегральное распределение предельных значений хтах построено на рис. 6.4 для различных значений N. Этот график имеет общее применение, но для волн х представляет амплитуду волны. На этом графике х’тах означает максимальное значение х с определенной вероятностью превышения (зависящей от числа колебаний А/); х’тах введено таким образом, чтобы график являлся безразмерным. Отсюда деление на лГт0 (среднеквадратичное значение записи), которое тоже выражается в единицах длины

Средний период волны

Период нерегулярных волн может быть определен несколькими способами:

  • Т() — средний наблюдаемый период;
  • Тг — средний период пересечения нулевой линии;
  • Тх — значительный период волны, равный среднему периоду, который связан с одной третью самых высоких волн;
  • Тр — пик периода спектра, равный периоду спектрального компонента, который связан с минимальной волновой энергией;
  • Ттах — максимальный период волны, равный периоду волн максимальной высоты.

Для спектра типа Пирсона-Морковица аппроксимационные зависимости даны в табл. 6.3.

Таблица 6.3

Для усталостных расчетов важна плотность вероятности, обычно встречающаяся у значительной высоты волны и среднего периода волны. Эта информация может быть найдена по диаграмме рассеивания. На диаграмме рассеивания волн плотности вероятности для общего случая значительной высоты волны и среднего периода задаются в цифровой форме в тысячных долях. Равные значения соединяются контурными линиями. Обычно указана крутизна волны (отношение высоты волны к длине волны). Из этой диаграммы можно построить зависимость между значительной высотой и средним значением среднего волнового периода (рис. 6.5).

Значительная высота волны Ш, м

Рис. 6.5. Зависимость среднего периода волны от значительной высоты волны (типичная)

Спектр волнения

Когда для данных условий известны значительная высота волны и средний период, должна быть выбрана форма спектра. Выбор спектра зависит от того, может ли случиться в месте расположения точечного причала полностью развитое волнение, расположен ли точечный причал на глубине или мелководье и т.д.

Наиболее часто применяется спектр Пирсона-Морковица, который может быть записан формулой:

Спектр Пирсона-Морковица применим для полностью развитого волнения. Он имеет приемлемую ширину, преимуществом которой является то, что она заключает в себе обширный диапазон периодов волн, устраняя, таким образом, риск базирования проектирования на ограниченном диапазоне частот.

Предельная высота волны, с ошвартованным танкером или без него, необходима для определения конфигурации подводного шланга для причала.

На рис. 6.6 показаны четыре крайних положения буя CALM:

Проектирование одноточечных причалов (SPM)

А: положение буя при среднем уровне моря без ошвартованного танкера; В: предельное положение буя при наименьшей глубине воды и максимальном смещении к подводному манифольду;

С: предельное положение буя при наибольшей глубине воды и максимальном смещении от подводного манифольда;

D: положение буя при наименьшей глубине воды без ошвартованного танкера.

Только в суровых условиях выживания или при ураганах расстояние между подводным манифольдом и буем максимально увеличивается, влияя таким образом на длину подводного шланга. Направление предельных волн и их положение относительно подводного шланга должны быть известны для создания оптимальной конструкции.

Волновая статистика необходима для того, чтобы установить влияние состояния моря на системы причала, особенно с плавучими шлангами.

Эксплуатационные пределы, накладываемые высотой волн на точечный причал с плавучими шлангами, следующие:

• ограничение условий эксплуатации швартовного катера, необходимого во время швартовки и отсоединения шланга. Обычно обслуживающие суда могут работать при значительных высотах волн 2-2,5 м в зависимости от длины волны. При ветровом волнении должен использоваться нижний предел 2 м, а если преобладающим является волнение зыби, можно работать при высоте волны 2,5 м и более:

  • ограничение грузовых операций. Если волны достигают значительной высоты 3-4 м, приходится отсоединять плавучие шланги от манифольда танкера, чтобы избежать их повреждения. Это важно для стандартных причалов CALM или SALM. Для ALP танкер может оставаться под загрузкой при значительных высотах волн на несколько метров больше;
  • самые неблагоприятные погодные условия и состояние моря, при которых танкер может оставаться безопасно пришвартованным к причалу.

Эти случаи и продолжительность действия волн высотой 3-^4 м, как указано выше, определяют возможность задержек швартовки из-за погодных условий. Эти задержки, кроме стоимости простоя танкера, важно учесть при расчете возможной пропускной способности точечного причала и объема хранения, необходимого на период между подходами танкеров. Для этой цели данные по волнам лучше всего представлять на диаграммах живучести, таких как показано на рис. 6.7. Например, из этой диаграммы можно узнать, что значительная высота волны в 4 м будет иметь длительность 45 ч раз в год и длительность 90 ч раз в десять лет.

Важно также иметь почасовые записи волн, так как может оказаться, что в течение определенной части суток высота волн меньше, чем 2-2,5 м (поэтому швартовные катера могут работать), в то время как средняя величина волн для этих суток 2,5 м. Если характеристика оказывается постоянной, соответственно может планироваться прибытие танкеров, что ведет к меньшим задержкам по сравнению с теми, которые были бы возможны по записям среднесуточных величин.

Наиболее простым и удобным является спектральный анализ. Наиболее важными параметрами волны являются ее амплитуда и частота. Возможно определение амплитуды и частоты волны с помощью быстрого преобразования Фурье данных, полученных экспериментальным путем.

Период повторения, г

Рис. 6.7. Диаграмма живучести

Однако получение данных в необходимом объеме для построения вышеупомянутых диаграмм трудоемко и долго.

Так как транспортный танкер может отойти от точечного причала, недооценки на стадии проектирования из-за недостатка данных по окружающей среде могут привести к большему простою, чем рассчитывалось, но не к авариям, которые могли бы быть, например, с буровыми судами или постоянно пришвартованными судами-хранилищами.

Направление волн, ветра и течения

Обычно данных по общему количеству случаев и взаимному направлению волн, ветра и течения недостает.

Как правило, для условий выживания штормовой ветер за 50 или 100 лет комбинируется с соответствующим волнением за 50 или 100 лет и с течением. Взаимный угол между направлениями ветра выживания и волн изменяется от 0 до 30°. Углы большей величины маловероятны, потому что предельные волновые условия образуются непосредственно этим ветром. Взаимный угол между ними зависит от условий на площадке причала.

Существует много мест, где направления течения с большой скоростью составляют практически прямой угол с волнами. Стандартным приемом при проектировании является рассмотрение, по крайней мере, двух направлений течения: одно — параллельно волнам, а другое — под прямым углом к ним. Обычно скорости течения в этих двух случаях не одинаковы.

Особый расчетный случай — состояние моря после сильной бури, котда скорости ветра малы и имеют направление, отличающееся от направления бури. Это условие должно быть рассмотрено для того, чтобы обеспечить отсутствие воздействия пришвартованного судна на точечный причал, при котором среднее усилие на танкер мало, а медленное перемещение максимально. Этот расчетный критерий относится к воздействию волн выживания без учета течения и со скоростью ветра 50% от скорости ветра выживания, направление которого параллельно волнам.

Для эксплуатационных условий взаимные направления и величины волн, ветра и течения могут изменяться намного больше. Обычно необходимо исследовать диапазон различных комбинаций. В зависимости от расположения и специфической функции системы швартовки к причалу или к постоянно ошвартованному танкеру высота волны, скорости ветра и течения выбираются так, чтобы они имели одинаковую вероятность превышения. Из такого набора условий окружающей среды устанавливаются основные размеры швартовной системы. Затем рассматривается воздействие ряда разных комбинаций волн, ветра и течения для оптимизации системы.

Видимость

Туман и проливной дождь могут снизить видимость и тем самым затруднить швартовку и отшвартовку танкера.

Плохая видимость под водой может влиять на водолазные работы, выполняемые во время установки точечного причала, технического обслуживания или ремонтных работ. Это может повлиять на конструкцию из-за необходимости уменьшения времени обслуживания водолазами. Это может также повлиять на эксплуатацию, особенно на задержки швартовки танкеров из-за подводных работ по техническому обслуживанию или ремонту причала.

Обледенение

Обледенение может существенно повлиять на надежность эксплуатации причала. Как правило, это брызговое обледенение.

Повторяемость и продолжительность по месяцам морского брызгового обледенения рассчитываются по данным сочетаний отрицательной температуры воздуха и скорости ветра для трех степеней интенсивности — медленное, быстрое и очень быстрое.

Каждой градации явления соответствует определенное сочетание гидрометеорологических условий:

  • медленное обледенение происходит при наличии хотя бы одного из явлений — атмосферные осадки, туман и парение моря при любой скорости ветра и температуре воздуха от -1 до -3°С, а также при скорости ветра менее 9 м/с и температуре воздуха ниже -3°С;
  • быстрое обледенение происходит при скорости ветра 9-15 м/с и температуре воздуха от -3 до -8°С;
  • очень быстрое обледенение происходит при скорости ветра свыше 15 м/с и температуре воздуха ниже -3°С или при скорости ветра 9-15 м/с и температуре воздуха ниже -8°С.

Крайне важно определить вероятность обледенения и принять соответствующее решение для его исключения.

Характеристики грунта и морского дна

Должны быть получены подробные планы и профили глубин вокруг предполагаемого участка причала. Исследуемая акватория должна иметь радиус примерно в 10-12 раз больше длины причаливающего танкера.

Кроме того, эта площадь и маршруты подхода танкеров к причалу должны быть обследованы для выявления возможных препятствий.

Должны быть также исследованы характеристики морского дна. Для участков с толстым, мягким слоем грунта вертикальный клиренс имеет менее критический характер, чем для плотных и скалистых грунтов. При расчете вертикального клиренса следует учесть возможные неточности гидрографического обследования.Очертания каменистого морского дна изменяться не будут, морское дно из песка и более мягкого материала может изменяться под воздействием волн, течений и работы винтов судов. Эти изменения нужно изучать путем сравнения с батиметрическими картами и съемками предыдущих лет.

Обычно на предполагаемом участке размещения точечного причала дноуглубительные работы не производятся, хотя иногда удаляются обнажения каменистых пород. Эксплуатационные дноуглубительные работы на участке затруднены из-за возможности повреждения подводного трубопровода и якорной системы причала.

Влияние характеристик грунта на конструкцию цепной части якорной системы незначительно, оно касается определения типа якоря, способного выдержать горизонтальную расчетную нагрузку. Характеристики грунта требуются для определения несущей способности якоря. Если для обычных якорей прочность или глубина или то и другое недостаточны (песчаный слой на каменистом дне), должны быть забиты или пробурены (на скалистом грунте) сваи.

Расчетные свойства грунта

Независимо от выбранного типа основания расчетные свойства грунта должны быть определены для непосредственного расположения причала с регламентированной точностью. Опыт показывает, что подробные инженерно-геологическое и геотехническое исследования, хотя сначала они могут показаться дорогостоящими, зачастую являются способом сведения к минимуму общей стоимости проекта, включая проектирование и установку якорей.

Основные расчетные свойства грунта включают в себя:

  • ненарушенную объемную массу грунта в воде на месте;
  • коэффициент сцепления;
  • модуль деформации;
  • угол внутреннего трения;
  • гранулометрическиий состав несвязных грунтов;
  • недренированное сопротивление сдвигу;
  • прочность на сжатие для сцементированных или окаменелых материалов;
  • сцепление при трехосном сжатии (неконсолидированное и недренированное испытания);
  • определение числа пластичности и консистенции (текучесть) для глинистых грунтов;
  • влажность;
  • удельный вес частиц грунта.При необходимости должны быть оценены дополнительные свойства, такие как разжижение под действием волновых или сейсмических нагрузок и собственного веса причала.

Испытания для определения свойств грунта

Свойства морского грунта могут быть получены обычными лабораторными исследованиями, выполняемыми либо на борту исследовательского судна, либо на берегу, либо из исследований на месте.

Лабораторные исследования являются удобным способом проведения точных измерений на образцах, взятых с морского дна. Различные виды испытаний грунтов в той или иной степени стандартизированы в мире. Процедура испытаний может быть приспособлена к природе грунта и типу нагрузки, которой будет противостоять основание. Например, испытание на всестороннее сжатие затвердевшего дренированного грунта будет проводиться для оценки долговременного поведения основания, погруженного в глину под постоянной нагрузкой.

Однако на результаты лабораторных испытаний часто влияет взаимное положение взятых образцов. Они всегда должны соотноситься с результатами испытаний на месте, в которых измеряются свойства неповрежденного грунта. Наиболее часто проводимые полевые исследования включают в себя:

  • стандартное исследование на проникновение (пенетрация). Дает только значение плотности несвязного материала. Количество ударов, требуемое для проникновения в стандартизированные образцы расколотых обнажений пластов грунта, обеспечивает лишь грубое определение прочности грунта, которое выводится из эмпирических данных. Характеристики деформации, такие как модуль горизонтальной реакции грунтового основания, часто связывают с прочностными категориями. Однако такая связь недостаточна и может в случае горизонтально нагруженных свай стать неприемлемой;
  • испытание на конусное проникновение. Существует множество публикаций, в которых свойства грунта могут быть получены из сопротивлений конуса и фрикционной втулки;
  • манометрическое испытание. Измеряются параметры горизонтальной жесткости грунта непосредственно путем давления на грунт;
  • лопастное испытание. Пригодно только для прямого определения недре- нированной прочности на сдвиг связных грунтов. Полученные величины сравнимы с результатами испытаний на всестороннее сжатие недрениро- ванных и неотвердевших образцов в лаборатории;* пьезоконусное испытание. Является стандартным испытанием на конусное проникновение со встроенным устройством измерения порового давления, развиваемого во время проникновения конуса.

При интерпретировании измерений полевых испытаний необходимо учитывать, что эти испытания стандартизированы в мире лишь приближенно, а соотношения, найденные в литературе, обычно относятся к одному специфическому прибору.

Низкие температуры/лед

Влияние низких температур на перекачку нефти через точечный причал зависит от характеристик нефти. Низкие температуры уменьшают характеристики текучести и могут потребовать увеличения давления транспортировки. Очень низкие температуры могут вызвать образование льда в верхней части швартовного буя, влияя, таким образом, на его остойчивость. Поэтому необходимо исследовать возможность воздействия низких температур на конструкцию причала и изменить ее, включив такие специальные детали, как защитные покрытия и нагревательные спирали.

В некоторых случаях, когда около точечного причала могут проходить ледяные поля, шланги погружаются на дно моря.

Ледяные поля значительно влияют на конструкцию точечного причала. Исследования и работы по созданию специальных ледостойких конструкций точечных причалов должны проводится в зависимости от местных условий.

2.2. Выбор участка для размещения одноточечных причалов

Основными требованиями к расположению причала ЭРМ являются безопасные маневрирования танкера при подходе к точке швартовки, швартовке у причала и отходе от него.

Погрузочные/разгрузочные точечные причалы должны располагаться как можно ближе к береговым резервуарам, поэтому выбор участка для них обычно сложнее, чем для морских терминалов.

Если существующие судоходные пути позволяют, рекомендуется искать природную защиту, например остров или полуостров, которая сделает точечный причал менее подверженным внешним воздействиям и более удобным для эксплуатации. На больших глубинах моря и значительных расстояниях от береговых сооружений выбор участка размещения точечного причала в большей степени зависит от гидрометеоусловий и схемы обустройства месторождения.Общее расположение типичных прибрежного и морского нефтяных терминалов показано на рис. 6.8.

  1. Точечный причал
  2. - Якоря
  3. - Поворотный круг

(зона поворота пришвартованного танкера) — зона повышенной опасност и

  1. - Подводный манифольд (РЬЕМ)
  2. - Трубопровод
  3. - Зона безопасности
  4. - Трасса подхода
  5. - Береговые резервуары хранилища
  6. - Платформа добычи/бурения
  7. - Факельная конструкция
  8. - Линия опасности

(минимальная необходимая глубина)

  1. - Зона маневрированияРис. 6.8. Общее расположение прибрежного (а) и морского (б) одноточечного причала

Определение минимального зазора (клиренса) под килем в зависимости от размера судна и состояния моря зависит от ряда факторов. Минимальная глубина определяется как сумма следующих данных: расчетная осадка судна; дифферент, качка судна на волнении; просадка на скорости; изменение упругой линии судна; чистый зазор под килем; точность измерения глубины; величина наноса грунта между двумя операциями углубления; допуск на углубление.

Влияние на танкер высоты, периода, направления волны и отношения глубины воды к осадке танкера определяются по результатам модельных испытаний.

После того как установлена требуемая глубина воды, нужно выбрать минимальное расстояние до линии опасности (например, до контурной линии минимальной глубины воды).

При размещении точечных причалов рассматриваются следующие основные зоны:

  • поворотный круг (зона повышенной опасности);
  • зона безопасности;
  • зона маневрирования.

Поворотный круг (зона повышенной опасности) определяется как площадь, обметаемая пришвартованным судном при повороте вокруг точечного причала. Иногда должны устанавливаться более жесткие ограничения в части глубины воды, чем для площади маневрирования, потому что причал обычно проектируется так, чтобы позволить танкеру оставаться ошвартованным при погодных условиях и состояниях моря хуже тех, при которых танкер должен нормально причаливать и отчаливать.

Радиус поворотного круга принимается равным сумме горизонтального перемещения причала от теоретического центра при принятии полного груза, длины швартова между центром точки швартовки и носом танкера, удлинения швартовных канатов (обычно нейлоновых) под полным грузом и длины танкера.

В случае швартовки транспортного танкера к танкеру-хранилищу тандемом радиус этой зоны определяется как сумма горизонтального перемещения причала БРМ от теоретического центра при принятии полного груза, длины между центром швартовки и носом танкера (с учетом удлинения швартовных канатов), длины танкера, длины швартовных канатов до транспортного танкера, длины транспортного танкера.

В зоне безопасности для судна максимальных размеров из числа предусмотренных для работы у причала должно быть достаточно не только пространства для маневрирования, но и глубины воды. Эта минимальная глубина моря должна быть равна максимальной осадке судна из числа ожидаемых у причала плюс вертикальный клиренс, необходимый для того, чтобы судно не задевало морское дно или препятствия (трубопроводы, подводные манифольды и т.д.) при самых плохих погодных условиях и состояниях моря, при которых ожидается швартовка танкера или его отход от причала.

Для зоны безопасности обычно принимается радиус, равный пяти-шести радиусам поворотного круга для суровых условий и трем радиусам для менее суровых условий у терминалов, куда танкеры приходят с полной осадкой. Однако в некоторых случаях (особенно в широких устьях рек, подверженных приливам) обеспечить такое пространство для маневра невозможно. В такой ситуации танкеры будут приближаться к точечному причалу параллельно линии опасности с достаточной площадью для поворота и делать второй подход, если будут трудности при подъеме швартовных канатов. Возможно также применение дополнительных буксиров для уменьшения радиуса маневрирования.

Радиус зоны маневрирования, трассы подхода танкеров определяются также с учетом государственных требований,

2.3. Швартовные нагрузки

Главный расчетный параметр точечных причалов — нагрузка, которую создает судно на швартовную систему с учетом нагрузок от волнения, ледового воздействия, сейсмических и других воздействий. Факторами, которые должны быть учтены при расчетах, являются вариации и комбинации размеров судна, ветра, течения и волн. Поэтому о расчетной нагрузке следует судить на основе результатов модельных испытаний и измерений на реальных объектах.

Как правило, точечный причал должен быть спроектирован с достаточной прочностью с тем, чтобы судно могло оставаться ошвартованным при наихудших погодных условиях, которые можно ожидать (хотя для некоторых типов причалов плавучий шланг может отсоединяться от танкера). Обычно точечный причал проектируется на определенные эксплуатационные пределы с тем, чтобы передача груза могла быть прекращена из-за воздействия волн на плавучие шланги или из-за недопустимой нагрузки на носовой швартовный трос.

Вероятностные расчеты для оценки частоты, с которой некоторая швартовная нагрузка может быть превзойдена, могут быть сделаны с помощью диаграммы рассеивания волн.

Точечный причал и судно могут рассматриваться как пружинная система с двумя взаимосвязанными телами, имеющими несколько степеней свободы. Однако нижеперечисленные факторы затрудняют расчет нагрузок в ошвартованной системе:

  • нелинейность пружины (пружин);
  • отсутствие непрерывности пружины (пружин). Даже при постоянном ветре может случиться так, что швартовный канат полностью провиснет из-за перемещений судна, вызванных воздействием волн;
  • влияние шести видов перемещений (три линейных и три вращательных) судна и швартовной точки (число перемещений зависит от выбранной системы). Определение швартовной нагрузки, используемой для расчета различных деталей и системы одноточечных причалов в целом, может основываться на различных подходах:
  • компьютерном моделировании;
  • анализах энергии системы;
  • модельных испытаниях;
  • натурных измерениях.

Компьютерное моделирование

Точная программа, с помощью которой можно рассчитывать нагрузки в швартовной системе, пока не создана. Это происходит, главным образом, из-за того, что физические явления, которые играют роль в поведении судна, пришвартованного к точечному причалу, еще не полностью определены. Все имеющиеся пакеты компьютерного моделирования содержат какое-либо неизвестное или неописанное явление. Поэтому до тех пор в основном опираются на результаты модельных испытаний.

Исследования с помощью компьютерного моделирования условий, превалирующих на рассматриваемом месте расположения точечного причала, могут быть полезными при планировании более эффективной программы модельных испытаний. Они могут быть очень полезным инструментом для исследования тенденций в результате варьирования расчетных параметров и помочь в интерпретации результатов модельных испытаний. Однако до настоящего времени модельные испытания, как правило, обязательны для получения надежного проекта точечного причала.

Анализы энергии системы

Эмпирический подход к предсказанию нагрузок точечного причала базируется на анализе энергии. Из анализа швартовной нагрузки установлена зависимость между площадью под кривой эластичности швартова и значением усилия, создаваемого окружающей средой на танкер.

Указанная площадь представляет собой энергию, которой обладает система и оказывается фактически независимой от глубины воды и используемого типа причала. На основе результатов большого числа модельных испытаний может быть получена серия кривых, показывающих зависимость между размерами танкера, окружающей средой и уровнями энергии. При заданных размерах танкера и параметрах окружающей среды с помощью такой кривой можно определить значения энергии, соответствующие усилию. Имея известную кривую эластичности рассматриваемой системы точечного причала, можно предсказать усилие в швартовном тросе, соответствующее энергии под кривой эластичности.

Этот метод может быть использован при следующих допущениях;

  • модельные испытания, на которых основываются выводы, были проведены на глубокой воде, тогда как в пунктах разгрузки обычно минимальный зазор под килем, что повлияет на поведение танкера;
  • влияние периода волнения устранено, а было установлено, что этот фактор может иметь значительное воздействие, особенно в случаях с ограниченными зазорами под килем;
  • введение математических экстраполяций, но которым строятся графики, дает большую точность, чем та, которая гарантируется при многих неизвестных и неточностях базовых данных;
  • если сильные течения перпендикулярны фронту волнения (который часто имеется у разгрузочных причалов), влияние силы течения или пиковой нагрузки в швартовных канатах может быть больше, чем просто при вычислении его энергии из полного энергетического запаса швартовной системы.

Анализы колебаний силы дрейфа

Другим подходом является предположение, что швартовное усилие состоит из различных составных частей, и производится расчет отдельных параметров. Наиболее значительную составную часть представляет сила дрейфа, вызванная медленным колебанием сноса судна на нерегулярном волнении. Измеренные и/или подсчитанные значения этих медленных колебаний сноса подтверждаются модельными испытаниями. Этот метод приводит к обоснованным предварительным швартовным нагрузкам в случае швартовки судов с помощью траверсы. Для судов, швартующихся с помощью носовых тросов, этот метод не очень точен, главным образом, из-за дополнительной свободы перемещения ошвартованного судна в горизонтальной плоскости.

Программа модельных испытаний

В настоящее время наиболее целесообразным подходом является выбор подходящей программы модельных испытаний, базирующейся на имеющихся данных по окружающей среде. По их результатам, с учетом предыдущих модельных испытаний и натурных измерений, можно судить о швартовной нагрузке, которая должна использоваться в проекте.

Список литературы

1. Грудницкий Г.В., Грудницкий С.Г., Егоров С.И., Мамутов Р. Морские нефтегазовые точечные причалы