Плавучие и стационарные установки

Российско-норвежское нефтегазовое
сотрудничество на Крайнем Севере
Плавучие и стационарные установки
Приложения
31 октября 2014 г.
Основная команда:
Содержание
Приложение 1 - Различные типы морского льда............................................................................ 4
Приложение 2 – Краткая информация о семинарах....................................................................... 5
Приложение 3 - Судостроительные материалы для ПНК/ПБУ/МСП ........................................ 12
Приложение 4 – Сопоставление международных и российских регулятивных документов .. 23
Приложение 5 – Обзор зарегистрированных российских стационарных платформ ................ 27
Приложение 6 – стандарты NORSOK ........................................................................................... 28
Приложение 7 – стандарты ISO ..................................................................................................... 29
Приложение 8 – Проектные спецификации и ледовое воздействие .......................................... 30
3
RU-NO Barents Project, Floating and Fixed Installations-Report, 27. October 2014
Приложение 1 - Различные типы морского льда
Морской лед варьируется по форме, толщине, возрасту и твердости, создавая различные
проблемы для навигации. Вот одни из наиболее часто встречающихся типов морского льда:

Новообразовавшийся лед: Недавно сформировавшийся лед, состоящий из только слабо
смерзшихся (если вообще есть) ледовых кристаллов и имеющих определенную форму
только находясь на плаву.

Нилас: Тонкая эластичная корка льда (до 10 см толщиной), легко изгибающаяся на
волне и зыби и при сжатии образующая зубчатые наслоения.

Молодой лед Лед в его переходной стадии между ниласом и однолетним льдом,
толщиной 10-30 см.

Однолетний лед: Морской лед, просуществовавший не более одной зимы,
развивающийся из молодого льда. Толщина его от 30 см и более

Старый лед/многолетний лед: Морской лед, который подвергся таянию, по крайней
мере, в течение одного лета и может быть по толщине до нескольких метров. Рельеф
многолетнего льда в большинстве случаев более сглажен, чем у однолетних льдов.
Старый лед значительно тверже, чем однолетний лед, и может нанести больший ущерб
судам, если столкновение с ним происходит при обычной крейсерской скорости.

Ледяные массивы: изменяющееся скопление сплоченного или очень сплоченного
дрейфующего льда, занимающего сотни квадратных километров, встречающееся в
одном и том же районе каждое лето.

Дрейфующий лед: лед, плавающий на поверхности воды в холодных регионах, в
отличие от « припая », который образуется и остается неподвижным вдоль побережья,
где он прикреплен к берегу. Обычно дрейфующий лед перемещается (дрейфует) под
действием ветров и морских течений, отсюда и название – «дрейфующий лед».

Паковый лед: Когда дрейфующий лед перемещается одной большой массой, то это
называется «паковый лед». Ветра и течения могут вызывать нагромождение льда с
образованием торосов высотой 3-4 м, создавая труднопреодолимые преграды для
мощных ледоколов. Типичные районы с паковым льдом определяются по процентному
охвату поверхности льдом: например, 80-100%.

Стамуха:это ставшее на мель скопление обломков морского льда, типично
образующееся вдоль границы между припаем и дрейфующим паковым льдом, или
становящееся частью припая. Это ледяной торос. Ветер, течения и приливы
способствуют возникновению этого феномена. Стамухи имеют тенденцию
образовываться в поясах, идущих параллельно береговой линии, вдоль береговых
банок, в районах с глубиной воды около 20 м, но могут достигать и 50 м.

Ледяное поле: большой кусок дрейфующего льда, который может достигать в
поперечнике от десятков метров до нескольких километров. Более широкие куски льда
называются «скоплением дрейфующего льда».
4
RU-NO Barents Project, Floating and Fixed Installations-Report, 27. October 2014
Приложение 2 – Краткая информация о семинарах
В этом Приложении приводится краткий обзор двух семинаров, проводившихся в рамках
проекта по основному направлению "Плавучие и стационарные установки".
Семинар 1: Санкт-Петербург, 26 февраля 2014 г.
Первый семинар по направлению "Плавучие и стационарные установки" был проведен в СанктПетербурге, 26 февраля 2014 г. Участники, представлявшие промышленность России и
Норвегии, были поделены на пять подгрупп. Каждой такой подгруппе была предложена для
обсуждения отдельная тема. Темы:
1. Данные о физических условиях внешней среды и ледовое воздействие
2. Морские операции
3. Проектная конфигурация плавучих установок
4. Проектная конфигурация стационарных установок
5. ОТиОС (зимняя защита, автоматизация и т.д.)
1. Данные
о физических условиях внешней среды и ледовое воздействие
Данные: Общие технологические проблемы
 Удаленные районы, по которым есть очень мало или совсем нет данных измерений
 Отсутствие серий долговременных данных
 Специфические проблемы по зонам
Зона 1 – редко встречающийся лед (от 10-3 до 10-5), нет данных с места работ
Зона 2 – имеются данные и опыт, две стационарные установки уже в эксплуатации
Зона 3 – нечастое появление льда (от 100 до 10-3), мало данных с места работ, большая
междугодичная изменчивость
Зона 4 – мало данных, сложные ледовые условия
Зона 5 и 6 – в настоящее время не являются объектами внимания
Данные: Технологии, методы и лучшая практика работы
 Имеются технологии, методы и опыт. Россия – мировой лидер, хорошее сотрудничество с
Норвегией.
 Объединение собранных данных и данных моделирования для ликвидации пробелов.
 Получение серий данных, достаточно длинных для надежного проектирования.
 Определение проектных значений и их комбинации, основанные на статических методах.
 Имеется лучшая практика работы, но стандартов пока нет (новый стандарт ISO в
разработке).
Ледовое воздействие: Общие технологические проблемы
 Высокое/большое по величине, может быть на порядок выше того, какое характерно для
воздействия открытой воды.
 Существенное определяет решения для концепций стационарных и плавучих установок.
 Ограниченный опыт (определение воздействия и полный масштаб).
 Стандарты (ISO 19906)
Общее руководство
Нет готовых рецептов, в особенности, для плавучих установок
 Воздействие “Малой вероятности" в Зоне 1, трудно поддается оценке.
Ледовое воздействие: Технологии, методы и лучшая практика работы
 Ледовое воздействие на стационарные конструкции является более изученой темой, чем
ледовое воздействие на плавучие установки.
 Сочетание испытаний в ледовом бассейне, аналитических расчетов и числового
моделирования дает наибольшую уверенность.
 Проблемы масштабирования при проведении модельных испытаний
5
RU-NO Barents Project, Floating and Fixed Installations-Report, 27. October 2014


Заложенные в стандартах аналитические модели (ISO 19906) слишком упрощены.
Числовые модели находятся в разработке (новое, но быстро растущее направление работы).
2. Морские операции
По мнению группы, время, выделенное для обсуждения всех заранее обозначенных тем, было
недостаточным. Поэтому, группа решила отдать приоритет некоторым из тем и обсудить их,
фокусируя внимание на ключевых проблемах.
Морское строительство и вспомогательные суда в Арктике
Страхование судов/установок и контроль над ледовой обстановкой
 Короткий период, когда работы могут выполняться в открытой воде в Баренцевом море
(примерно, один месяц) - зоны 3 и 5.
 Ссылка на презентацию "Роснефть" в том, что касается непродолжительности сезона
буровых работ (4-6 недель) в Карском и Печорском морях, означающем, что по мере
расширения деятельности в этом районе понадобится создать эффективную и безопасную
систему поддержки морских операций.
 В том, что касается ПДУ, одной из проблем будет установка райзера из-за очень сложных
условий морского дна (Баренцево море).
 Одна из наиболее существенных проблем – операции по контролю над ледовой
обстановкой. Ссылка на презентацию "Роснефть". 3-400 судов снабжения потребуются в
ближайшие годы для поддержки предполагаемых нефтегазовых операций в российском
секторе.
 Необходимость контроля над ледовой обстановкой будет еще больше возрастать по мере
расширения сезона работ
 Понадобится спроектировать и построить вспомогательные суда/суда снабжения,
способных работать в круглогодичном режиме.
 Была также обозначена проблема, относящаяся к страхованию судов/установок, когда
владельцы должны платить до проведения работ, с тенденцией к увеличению страховых
ставок. В настоящее время нет достаточных данных и статистической информации об
операциях в этом районе, а это означает, что у страховых компаний будут трудности с
подсчетом риска.
 Обычные буровые суда рассчитаны на температуры 10-20 0 C. При попадании в зону более
низких температур функциональность судов будет понижаться (болты, системы ДП не
спроектированы под дрейф во льдах).
Инфраструктура
 Отсутствие наземной и морской инфраструктуры для поддержки нефтегазовых операций на
шельфе в пределах рассматриваемых географических зон.
 Удаленность
 Недостаточные возможности для ПСО
Обучение, подготовка и сертификация персонала
 В настоящее время существует проблема неподготовленности/недостатка опыта/знаний
персонала, работающего на находящихся во льдах судах и установках, к операциям в
холодном климате. Требуется больше опытных моряков.
 Необходимость в разработке общих норвежско-российских нормативных правил в
отношении подготовки и обучения моряков, работающих в северных водах.
Нормативные правила/стандарты
 В настоящее время большое разнообразие классификационных режимов:. DNV GL, Lloyds,
ABS, Российский морской регистр судоходства и т.д.).
6
RU-NO Barents Project, Floating and Fixed Installations-Report, 27. October 2014



Требуется гармонизировать эти стандарты и создать универсальные стандарты.
Хорошей отправной точкой может служить система норвежских стандартов NORSOK и
работа, проведенная в рамках Баренц-2020.
Большие различия в ледовых условиях в Балтийском море по сравнению с Баренцевым,
Печорским и Карским морями.
3. Проектная конфигурация плавучих установок
 Имеются сведения о том, что один раз за 5-10 летний период появляются айсберги, поэтому
айберги будут представлять собой проблему. Предложена технология отсоединяемой
турели. Этой системой до сих пользовались две канадские платформы. Таким образом, если
она будет применена здесь, то станет третьей в мире.
 Вариант для Штокмановского местороджения до сегодняшнего дня предполагал
использование судна, исходя из того, что айберг все еще является проектным условием и
требуется система отсоединения. Обсуждалась технология Sevan. Фактическая ледовая
нагрузка на плавучие системы пока не доказана.
 Работа с использованием турели недостаточно подтверждена практическим применением в
реальных условиях, но мы знаем, что испытания в ледовом бассейне помогут нам
предсказать действительную ситуацию. Были проведены испытания в крыловском,
гамбургском и финском ледовых бассейнах, доказавших пассивную адаптацию к
меняющемуся направлению дрейфа.
 У нас есть системя контроля над ледовой обстановкой. Специально оборудованные суда
будут разламывать лед. И это служит дополнительной гарантией. Поэтому это техническое
решение может быть принято. Но, безусловно, крупномасштабные испытания дадут более
точную информацию.
 Был также проведен ряд испытаний с подруливающими устройствами, но применение ПУ
принято, поскольку требования к техническому обслуживанию не были полностью
квалифицированы.
 Полярная ночь осложняет визуальный анализ ситуации и также затрудняет
прогнозирование развития ледовой ситуации. Выше 74 градуса с.ш. спутниковые данные не
слишком надежны.
 Отсоединяемый буй: Защита турели выполнена Blue Water (для 2-й фазы Штокмановского
проекта), расчеты произведены с 5000 тонн. Сделано заключение о том, что даже за
короткий промежуток времени отсоединение буя будет возможным. Подтверждено
модельными испытаниями. Испытания проводились по заказу Штокмановского проекта в
Марселе.
 Обсуждались строительные материалы /Логостаев: в Российском регистре описано очень
подробно. В практическом применении коррозия оказывается намного выше, чем это
предусмотрено правилами Регистра. Иногда, для сокращения затрат, применяется сталь
более дешевой категории. Это показывает, что, несмотря на предсказуемые последствия,
практическое применение может привести к более серьезным повреждениям из-за коррозии
и эрозии стали. В качестве возможного решения можно применять плакированную сталь и
электрохимическую защиту. Если этого не сделать, то может образоваться точечная
коррозия. В российском судостроении эти решения уже применялись для ледоколов и
платформы "Приразломная".
4. Проектная
конфигурация стационарных установок
Условия грунта
 Необходима дополнительная работа по изучению свойств грунта и масштабов мерзлоты
 Мелководье: предпочтение отдается свайным сооружениям, для Печорского моря –
сочетание гравитации и нагрузки
 >15-20: подготовка морского дна не требуется
7
RU-NO Barents Project, Floating and Fixed Installations-Report, 27. October 2014
Ледовая нагрузка
 Конусная форма может оказаться удобной, но при небольшой глубине воды (и формах)
будет вызывать скопление льда и увеличение нагрузки
 ISO 19906: преимущество в использовании конической формы, не всегда реальный случай
 Всегда требуется проведение испытаний резервуаров для калибровки числовых моделей.
 Следует также рассмотреть вопрос о контроле над ледовой обстановкой и для танкеров.
 Требуется вести наблюдение за ледовой обстановкой в каждой точке работ.
Стальные материалы
 Квалификации стали для низкотемпературных условий:
 Изоляция и т.п., чтобы избежать экстремальных условий, за исключением наружных
участков
 Требуется разработать/модифицировать методику проведения испытаний
Вес верхних строений
 Защитный корпус приведет к увеличению веса конструкции
 Частота поставок расходных материалов будет иметь решающее значение для размеров
верхних строений
 Использование береговых объектов, позволяющее снизить размеры морских конструкций
5. ОТиОС
(зимняя защита, автоматизация и т.д.)
Рабочие условия на арктических установках
 Требования по ПСО
 Безопасные гавани/скорость предоставления медицинской помощи
 Средства эвакуации на установке
 Связь с внешним миром
 Логистика и транспорт
 Зимняя защита
 Степень укомплектования персоналом / Автоматизация
 Экологические требования
Проблемы
 Удаленность
 Темнота
 Недостаток ресусрсов ПСО
 Недостаток альтернативных мест посадки вертолетов (на случай, если основная
вертолетная площадка будет недоступна)
 Низкие температуры – низкая выживаемость в воде
 Защита от холодного ветра по отношению к уровню взрывоопасности/естественной
вентиляции
 Нефтяные разливы в покрытых льдом акваториях
ОТиОС – Человеческие аспекты
 Сокращение числа персонала на борту
 Фокусирование на организации медицинской помощи в удаленных районах
 Автономность (самоподдерживающиеся объекты и организационные и человеческие
аспекты)
 Аварийная эвакуация в сложных природно-климатических условиях
 Безопасная гавань
 Сотрудничество с вооруженными силами?
 Стандарты
8
RU-NO Barents Project, Floating and Fixed Installations-Report, 27. October 2014

Компенсирующие факторы для рабочих условий
Семинар 2: Ставангер, 4 сентября 2014 г.
Второй семинар по основному направлению "Плавучие и стационарные установки" был
проведен в Ставангере, 4 сентября 2014 г. Участники, представлявшие промышленность России
и Норвегии, были поделены на три подгруппы. Каждая из подгрупп получила для обсуждения
отдельную тему. Обсуждались следующие темы, относящиеся к плавучим и стационарным
установкам:
 Арктические конструкции и материалы для низких температур
 Плавучие и стационарные установки
 Морские операции и основные принципы операций
1. Арктические
конструкции и материалы для низких температур
Стальные материалы – проблемы/решения
 Износ и механическая абразия будут сильнее в холодных арктических зонах
 Различные виды льда создают различия в коррозионных условиях, например, однолетний
лед в сопоставлении с многолетним (соленость)
 Низкие температуры создают проблемы с охрупчиванием материалов
 Правила Российского Морского регистра содержат указания по этим вопросам
 Композитная нержавеющая сталь – мягкая сталь является хорошим решением при контакте
со льдом благодаря низкому трению и сопротивляемости коррозии
Бетонные материалы – проблемы/решения
 Бетон является хорошим и доказанным решением для проектных условий для
Арктики/низких температур
 Проблемы возникают в движущемяс льду, т.е. абразия и постоянный механический износ
 Требуется разработать модели эксплуатационного ресурса и функции переноса от
лабораторных испытаний к полномасштабным операциям
 Местное ледовое воздействие важно для абразии, включая временные/пространственные
изменения, а не только экстремальные ситуации
 Стандарты и кодексы проектирования, позволяющие бороться с ледовой абразией,
отсутствуют (требуют разработки)
Оценка ледового воздействия на установки
 Имеющиеся решения:
Аналитические решения (например, ISO 19906) для упрощенных сценариев
взаимодействия
Испытания физических моделей в ледовых бассейнах
Числовое моделирование
 Примечание: Увеличение числа параметров для плавучих установок по сравнению со
стационарными:
Ледовое воздействие зависит от реакции конструкции (наклон бортов корпуса)
Нагрузки от контролируемого льда
Испытания в ледовом бассейне в ледовом инжиниринге и лучшая практика работы
 ISO 19906 указывает на испытания в ледовом бассейне как на хороший подход к оценке
реакции конструкций на ледовое воздействие
 Испытания в ледовом бассейне часто являются наиболее эффективным методом для
моделирования сложных режимов взаимодействия льда и контрукций
 Проблемы:
9
RU-NO Barents Project, Floating and Fixed Installations-Report, 27. October 2014


Ограничено число прогонов испытаний (и данных испытаний) – проблемы также со
стороны бюджета затрат и времени
Масштабирование и моделирование заякоренной конструкции: часто требуется
определенная степень приближения
Масштабирование ледовых характеристик: Модельные ледовые условия не в
состоянии одновременно отмасштабировать все ледовые характеристики
Швартовые нагрузки являются мерой реакции конструкции
Требуется измерить ледовое воздействие в зоне контакта корпуса и льда
Результаты испытаний в ледовом бассейне требуют тщательной интерпретации
Числовые модели на стадии разработки (новое, но быстро растущее направление работы)
Сочетание испытаний в ледовом бассейне, аналитических расчетов и числового
моделирования дает наибольшую уверенность.
2. Плавучие
и стационарные установки
Общие проблемы
 Усовершенствование автоматизированных-роботизированных операций
 Проектирование барьеров
 Упрощение технологических систем на платформе
 Стационарные платформы для зоны 2, 4 и 6
 Проектирование основания платформы
 Плавучие (и стационарные) конструкции: Какие нормативные правила будут применимы?
 Плавучие конструкции – удержание установки на точке работ в ледовых условиях –
(быстрое) отсоединение
 Зимняя защита вехних строений/оборудования
 Имеющиеся российские верфи, подходящие для строительства больших стальных
конструкций?
3. Морские операции
и основные принципы операций
Основные принципы операций: Общие технологические проблемы
 ПЭС-эвакуация явно представляет собой пробел, тесно связанный с логистикой. В качестве
решения можно предложить создание промежуточных морских центров. Отсутствие
взаимодействия между проектами и компаниями затрудняет процессы разработки во всем
районе.
 Удаленность, резервные решения для перевозки персонала и потенциальная
эвакуация/вертолеты, оперативная поддержка, логистика, запчасти, проектные условия
 Короткий сезон работ:
 Голубой лед-айсберги
 Прогнозы погодного окна/погодных условий
 Обледенение, ледовые нагрузки и т.д. представляют сложность как для нефтегазовых,
так и для морских операций. Пробел в системе обнаружения потенциальной опасности,
мониторинга и управления, например, айсбергами. Проблему представляет голубой лед,
но в этом направлении идет работа. !!!! Составить список работающих с этим
компаний. Мониторинг/зондирование/прогнозирование. Сегодня намного труднее
составлять прогнозы для удаленных районов. Неопределенность в отношении
демобилизации установок и стоимость операций влияют на разработку. Требует
решения задача расширения сезона работ. Имеется слишком мало данных о ледовых
нагрузках.
10
RU-NO Barents Project, Floating and Fixed Installations-Report, 27. October 2014

 Навигация, связь: более широко обсуждались в группе по логистике, но, безусловно,
представляют собой пробел.
 Персонал/Подготовка персонала-реально. Соответствующее законодательство (порядок
смены вахт и т.д.), электроснабжение, одежда. Должны быть выработаны реалистичные
требования для рабочих условий. Выполнение технического обслуживания на палубе
при -20 градусах пока еще невозможно. Требуется по-новому продумать способы
работы. Вопросы экипировки людей при эвакуации и авариях также связанаы
удаленностью районов, и здесь потребуется новое мышление. Рабочая группа 1 ISO
TC67 SC8 отвечает за прояснение этого вопроса.
 Экологические аспекты, реагирование на нефтяные разливы, контроль над ледовой
обстановкой. Не уточняется, в какой степени контроль над ледовой обстановкой может
снизисть техническую усталость плавучих установок.
o Оборудование, специально разработанное для Арктикие, не подходит для
использования в других районах, что делает неконвертируемой стоимость
инвестиций.
o Политическая неопределенность. Страновой риск. Требуется сотрудничество на
высоком уровне в отношении регулирующих норм.
 Существующее оборудование и существующие технологии строительства
Планирование модификаций
 Долгосрочные и краткосрочные экспл. затраты/капитальные затраты
 Морские промежуточные центры/ Вертолетные станции / развитие инфраструктуры.
Кто должен развивать?
 Решения по эвакуации были охарактеризованы как пробел в плане времени
реагирования и по типу аварии. Эвакуация судами во льдах, безусловно, вызывает
опасения. Отсутствие у промышленности опыта, который бы мог подкрепить знания.
Конкретные области требуют инновационных технологий, что является своеобразным
барьером для развития.
 В настоящее время публикуется конкретный стандарт ISO по ПЭС, в котором будут
уточнены указания по Арктике.
 Для многих арктических аспектов характерен пробел, связанный с невозможностью
строительства, оборудование пока еще не ограничено для применения в сложных
климатических условиях, в особенности для зон 5 и 6.
11
RU-NO Barents Project, Floating and Fixed Installations-Report, 27. October 2014
Приложение 3 - Судостроительные материалы для ПНК/ПБУ/МСП
ПНК – морской плавучий нефтегазодобывающий комплекс (FPSO/FPU);
ПБУ – плавучая буровая установка;
МСП – морская стационарная платформа.
Аварии на морских нефтегазодобывающих комплексах характеризуются большим
материальным ущербом и человеческими жертвами.
Базы данных аварий и инцидентов по объектам морской нефтегазовой отрасли существуют,
в основном, до 2002 года, когда нефтегазодобывающие компании обязаны были предоставлять
данные по ним в различные государственные надзорные органы и публиковать отчеты в
открытой печати. После 2004 года компании такие данные имеют право в открытой печати не
публиковать и относить их к коммерческой тайне.
Среди причин инцидентов, произошедших с ПНК/ПБУ повлекших за собой нарушение
целостности корпусных конструкций, можно выделить:
- столкновения (навалы) с судами обеспечения и танкерами;
- воздействие на FPSO аномально высоких волн («Зеленая волна»);
- падение грузов с кранового оборудования;
- падение летательных аппаратов (вертолётов);
- коррозионно-эрозионный износ наружных и внутренних конструкций корпуса,
трубопроводов и оборудования;
- биологическая эрозия;
- усталостное разрушение конструкций корпуса в результате длительного воздействия
знакопеременных нагрузок вызванных ветро-волновым воздействием.
Фактором, усугубляющим результаты вышеперечисленных воздействий, являются низкие
температуры, при которых материалы могут терять свои пластические свойства
(охрупчиваться).
Перечисленные выше факторы указывают на важность правильного подбора
конструкционных материалов для формирования конструкций корпуса систем и механизмов
FPSO, эксплуатирующихся в условиях Крайнего Севера.
Сталь для корпусных конструкций
Для изготовления элементов конструкций корпуса предусматривается применение
судостроительной стали нормальной прочности категорий А, В, D и Е с пределом текучести
ReH =235 МПа, а также стали повышенной прочности AH,DH,EH и FH категорий А32, D32,
E32 и F32 с пределом текучести ReH =315 МПа, A36, D36, E36 и F36 с пределом текучести
ReH =355 МПа, A40, D40, E40 и F40 с пределом текучести ReH = 390 МПа.
Применение сталей высокой прочности категорий D, E, F с пределом текучести 420
МПа и более является в каждом случае предметом специального рассмотрения
Классификационным обществом.
Если в направлении толщины элемента конструкции действуют высокие местные
напряжения, то при толщине конструктивного элемента более 18 мм он должен изготовляться
из зет-стали, если не были приняты конструктивные меры по предотвращению слоистого
разрыва.
При использовании плакированной стали механические свойства основного слоя
должны быть не ниже требуемых для категории стали, предписываемой 1.2.3.1.
Выбор стали для корпусных конструкций.
1.2.3.1 Выбор стали для элементов конструкций корпуса производится согласно 1.2.3.7,
при этом для элементов конструкций, подверженных длительному воздействию низких
12
RU-NO Barents Project, Floating and Fixed Installations-Report, 27. October 2014
температур в соответствии с рис. 1.2.3.1-1 — 1.2.3.1-3, выбор стали производится для
различных групп связей, исходя из фактически принятой для данного элемента толщины и
расчетной температуры конструкций.
13
RU-NO Barents Project, Floating and Fixed Installations-Report, 27. October 2014
1.2.3.2 Расчетная температура конструкций, постоянно или периодически соприкасающихся с
атмосферой, выражается через минимальную расчетную температуру окружающего воздуха ТА.
В качестве величины ТА при отсутствии каких-либо других указаний принимается минимальная
среднесуточная температура воздуха, отмеченная за пятилетний период эксплуатации в
наиболее неблагоприятных по условиям охлаждения акваториях.
1.2.3.3 В любом случае величина ТА не должна быть выше:
— 50 оС — для плавучих и стационарных нефтегазодобывающих установок, в случае
эксплуатации в устьях северных рек;
— 40 оС — для плавучих и стационарных нефтегазодобывающих установок, имеющих класс
ледового плавания категорий Arc9, Arc8, Arc7, Arc6, Arc5 (по классификации РМРС);
— 30 оС — для плавучих и стационарных нефтегазодобывающих установок, имеющих класс
ледового плавания категорий Arc4 (по классификации РМРС).
1.2.3.6 Расчетная температура конструкций, расположенных внутри охлаждаемых помещений,
должна приниматься равной температуре в охлаждаемом помещении.
Расчетная температура конструкций, ограничивающих охлаждаемые помещения, должна
приниматься равной:
- температуре охлаждаемого помещения при отсутствии изоляции со стороны охлаждаемого
помещения;
- температуре в помещении с неизолированной стороны при наличии изоляции со стороны
охлаждаемого помещения и отсутствии ее с другой стороны;
- средней температуре в соседних помещениях при наличии изоляции с обеих сторон.
1.2.3.7 Элементы конструкций корпуса в зависимости от уровня напряженности, наличия
значительной концентрации напряжений, сложности оформления и изготовления узлов, а также
предполагаемых последствий их разрушения для безопасности судна, в целом, подразделяются
на три группы связей согласно табл. 1.2.3.7-1.
Категория стали элементов корпуса не должна быть ниже категории, указанной в табл. 1.2.3.7-1
— 1.2.3.7-5.
для судов длиной более 250 м — в табл. 1.2.3.7-3; для судов с ледовыми усилениями — в табл.
1.2.3.7-4.
Категория стали в зависимости от толщины элемента корпуса определяется в
соответствии с табл. 1.2.3.7-5.
14
RU-NO Barents Project, Floating and Fixed Installations-Report, 27. October 2014
15
RU-NO Barents Project, Floating and Fixed Installations-Report, 27. October 2014
1.5.1.5 Расчетный предел текучести материала в зависимости от нормативного предела
текучести ReH следует определять по табл. 1.5.1.5.
1.6 ИЗНОС КОНСТРУКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
1.6.1 Размеры конструктивных элементов ПНК/ПБУ/МСП следует назначать с учетом надбавки
на коррозионный износ, а обшивки ледового пояса ледостойкой установки — с учетом запасов
на истирание поверхности льдом.
1.6.2 К толщине конструктивных элементов, обоснованной расчетами прочности, требуется
надбавка на износ As, мм, определяемая по формуле:
As = kuT*, (1.6.2)
где u — расчетная скорость износа, мм/год;
16
RU-NO Barents Project, Floating and Fixed Installations-Report, 27. October 2014
Т*= Т/2 — для конструктивных элементов ПНК, ПБУ и МСП, ремонтопригодных в процессе
эксплуатации;
Т*= Т для конструктивных элементов МСП, неремонтопригодных в течение всего срока
службы платформы;
Т — расчетный срок эксплуатации ПБУ/МСП, лет;
k — коэффициент, учитывающий положительное влияние защитных мероприятий по у
уменьшению износа ( k < 1).
1.6.3 Расчетная скорость износа u принимается по данным об износе выбранных сталей в
условиях, соответствующих условиям эксплуатации ПНК/ПБУ/МСП без учета положительного
влияния защитных мероприятий по уменьшению износа.
При назначении расчетных скоростей коррозии для конструктивных элементов ППБУ
допускается руководствоваться рекомендациями табл. 1.6.3.
17
RU-NO Barents Project, Floating and Fixed Installations-Report, 27. October 2014
18
RU-NO Barents Project, Floating and Fixed Installations-Report, 27. October 2014
1.6.4 Коэффициент, учитывающий положительное влияние защитных мероприятий по
уменьшению износа, к, может приниматься меньше единицы в том случае, если используется
эффективная защита конструктивных элементов от коррозии или применяются
специализированные покрытия и материалы против истирания поверхности льдом.
Коэффициент вводится только для тех элементов, на которые распространяются защитные
мероприятия.
Однако, следует отметить, что при интенсивной эксплуатации в экстремальных
условиях коррозионно-эрозионный износ корпуса может превосходить вышеуказанные
величины (например, результаты эксплуатации ледоколов на Северном Морском Пути).
В случае эксплуатации объекта в тяжёлых ледовых условиях, целесообразно в качестве
эффективного метода защиты от коррозионно-эрозионного износа применение плакированной
стали (основной металл плакируется нержавеющей сталью) в комплексе с электрохимической
защитой в которую входят платиново-ниобиевые аноды (например, МСП. «Приразломная» в
Карском море).
В качестве ледостойкого основания МСП, для арктических широт, могут применяться
железобетонные конструкции (например, МСП «Беркут» в Охотском море на месторождении
Аркутун-Даги рассчитана на эксплуатацию при температурах до -44 оС)
( следует уточнить и добавить сюда требования классификационных обществ по
низкотемпературному ледостойкому железобетону).
Для конструкций с высоким уровнем концентрации напряжений, подверженных
динамическим нагрузкам (в частности, при швартовке судов в море, фундаментам опор
технологических модулей и крановых устройств) или находящихся в условиях сложного
напряженного состояния, следует применять стали категории D, Е или F. Сталь категории А не
допускается.
1.5.1.2. Категория стали для конкретного конструктивного элемента ПНК/ПБУ/МСП
назначается по табл. 1.5.1.2-1 в зависимости от расчетной температуры материала конструкции
и ответственности данного элемента.
19
RU-NO Barents Project, Floating and Fixed Installations-Report, 27. October 2014
20
RU-NO Barents Project, Floating and Fixed Installations-Report, 27. October 2014
1.3.2.1 Поставщиком материала для строительства ПНК/ПБУ/МСП, может быть
металлургическое предприятие, прошедшее процедуру получения Свидетельства о признании
изготовителя Классификационным обществом. При первоначальном освидетельствовании
металлургического предприятия проект программы испытаний должен содержать:
.1 определение химического состава (ковшовая проба и полуфабрикат);
.2 испытания на растяжение;
.3 испытания на ударный изгиб (продольные и поперечные образцы);
.4 испытания на изгиб;
.5 испытания на чувствительность к механическому старению;
.6 макроскопический анализ;
.7 микроскопический анализ;
.8 определение ликвационной неоднородности серы.
Также могут быть востребованы результаты или проведение испытаний по определению:
.9 параметра трещиностойкости (CTOD) для основного металла и металла зоны термического
влияния сварных соединений. Определение CTOD проводится при температуре,
соответствующей назначаемой категории стали (А, В, D, E, F), а также при других
температурах, определяемых программой испытаний;
.10 температуры нулевой пластичности (NDT) для основного металла;
.11 температуры вязкохрупкого перехода (ТКЬ)для основного металла и т . д.
1.3.2.2 Если, исходя из условий применения, требуется подтверждение специальных свойств
материала, то должны быть представлены результаты или выполнены следующие испытания:
.1 растяжение при повышенной температуре;
.2 испытания на усталость материала;
.3 определение коррозионной стойкости;
.4 коррозионно-усталостные испытания.
Испытания на ударный изгиб должны проводиться на продольных и поперечных
образцах, отобранных от двух концов каждого из представленных к испытаниям
полуфабриката.
Испытания должны выполняться:
- для D при —20°С;
- для Е при —40°С;
- для F при —60 °С, а также, для стали категории F испытания должны выполняться
дополнительно и при —80 °С.
21
RU-NO Barents Project, Floating and Fixed Installations-Report, 27. October 2014
В общем случае, испытания любой из представляемой на первоначальное одобрение
категории стали необходимо выполнять на металле, как минимум, двух плавок. Пробы с целью
изготовления образцов для испытаний должны отбираться не менее чем от двух
полуфабрикатов разной толщины (максимальной, средней или минимальной из указанных в
заявке) для каждой плавки. Если в заявке на признание предприятия упомянуты одновременно
разные типы полуфабрикатов, т. е. лист, профиль, пруток и т. п., то приведенный выше порядок
действителен для каждого типа полуфабриката.
22
RU-NO Barents Project, Floating and Fixed Installations-Report, 27. October 2014
Приложение 4 – Сопоставление международных и российских
регулятивных документов
ПРИМЕНИМЫЕ ПРАВИЛА И
НОРМЫ
Уполномоченный государственный орган
Освобождение от
применения
эквивалент
RS
MA
MA
x **
RS
MA
MA
4
Кодекс ИМО по
спасательным
средствам с
Поправками.
x
RS
No
No
5
Кодекс ИМО по
системам пожарной
безопасности с
Поправками.
x
RS
No
МА
6
Международная
конвенция о грузовой
марке, 1966 г. с
Поправками
x**
RS
No
No
7
Международная
Конвенция по обмеру
судов 1969 г.
x
RS
No
No
8
Международная
конвенция по
предотвращению
загрязнения моря с
судов, 73/78
(Приложение I, IV, V и
VI) и Поправки, включая
поправки к Приложению
VI, в редакции 2012 и
2020.
x
RS
MA
MA
9
Конвенция о
Международных
правилах
предупреждения
столкновения судов в
море 1972 г.с
Поправками
x
RS
MA
No
№
Название
применение
интерпретация
1
Кодекс торгового
мореплавания
Российской Федерации
x
MA
2
Кодекс ИМО по
постройке и
оборудованию морских
передвижных буровых
усттановок, 1989
(Кодекс МПБУ1989), и
Поправки.
x
3
Международная
конвенция по охране
человеческой жизни на
море от 1974 г. и
Протокол от 1978 г., и
Поправки как они
применимы для
Кодекса МПБУ 1989.
23
RU-NO Barents Project, Floating and Fixed Installations-Report, 27. October 2014
10
Регламент
международной
электросвязи, 1974,
1982 г. с Поправками
x
***
No
No
11
Регламент
международной
электросвязи (Женева)
1990 и 1992 г., также в
том, что касается
требований к стране
флага
x
***
No
No
12
Правила навигации
Суэцкого канала,
включая правила
обмера судов (если
потребуется)
x
RS
No
No
13
Международный кодекс
по охране судов и
портовых средств
RMSS
RMSS or RS
No
No
14
Конвенция МОТ о
помещениях для
экипажа на борту
судов, № 92 и 133
(кроме плавательного
бассейна).
15
Конвенция МОТ о
технике безопасности и
гигиене труда на
портовых работах, 1979
г.
x
RS
MA
MA
16
Свод практических
правил МОТ по
безопасности труда и
здоровья при
выполнении портовых
работ , 1979
x
RS
MA
MA
17
Конвенция о
балластных водах 2004
г.
x
RS
18
Международная
конвенция о
гражданской
ответственности за
ущерб от загрязнения
бункерным топливом
2001 года
x
RS
No
No
19
ИМО КБМ /Цирк. 1056 –
MEPC/Цирк.. 399
Руководство для судов,
эксплуатируемых в
покрытых льдом
арктических водах
x****
RS
20
ИМО КБМ /Цирк IMO
MSC/Circ. 982
Руководство по
эргономическим
критериям
оборудования мостика
и его расположения
x
RS
No
MA
No
24
RU-NO Barents Project, Floating and Fixed Installations-Report, 27. October 2014
21*
ИМО КБМ /Цирк IMO
MSC/Circ.. 668
Альтернативная
конфигурация
галоновых систем
пожаротушения для
машинных помещений
и помещений грузовых
насосов
x
RS
No
22*
IMO MSC/Circ. 728
x
RS
No
23*
IMO MSC/Circ. 1165
Пересмотренное
Руководство по
одобрению
эквивалентных систем
пожаротушения на
водяной основе для
машинных помещений
и помещений грузовых
насосов
x
RS
No
No
24*
IMO MSC/Circ. 913
Руководство по
одобрению
стационарных систем
пожаротушения на
водяной основе
местного применения
для машинных
помещений категории
«А»
x
RS
No
No
25
IMO MSC/Circ. 1120
Единообразная
интерпретация главы II2 Конвенции СОЛАС,
Международного
кодекса по системам
пожарной
безопасности,
Международного
кодекса по применению
методов испытаний
огнестойкости и
соответствующих
регламентов
проведения испытаний
пожаробезопасности
x
RS
No
NA
26*
IMO MSC/Circ. 1267 –
Поправка к
пересмотренному
Руководству по
одобрению
эквивалентных
стационарных систем
пожаротушения на
газовой основе, как
указано в СОЛАС 74
для машинных для
машинных помещений
и помещений грузовых
насосов (MSC/Circ.848)
x
RS
No
No
27
IMO MSC/Circ. 1276
Единообразная
интерпретация главы II-
see 25
MA
25
RU-NO Barents Project, Floating and Fixed Installations-Report, 27. October 2014
2 Конвенции СОЛАС
28
IMO Resolution MEPC
107 (49)
Пересмотренные
Руководство и
технические
требования по
оборудованию для
предотвращения
загрязнения из льял
машинных помещений
судов
see 8
29
Министерство
здравоохранения
СССР, №. 4056-85 от
23.12.85, изд. 1986.
Санитарные правила
для плавучих буровых
установок
x
FIPC
30
OAT GA-90 Общие
авиационные
требования к объектам
вертолетной поддержки
на судах и морских
платформах
х
FATA
Российские морские стационарные установки, работающие в режиме добычи
Источник: Штокмановский проект, фаза 1, документы презентации
*
- см. Раздел VI Противопожарная сзащита
**
- если предполагаются международные перевозки
***
- Российское министерство связи по отношению к радиолицензии
**** - только рекомендательный характер. Строительное руководство относится только
к судам полярного класса
RS
- Российский морской регистр судоходства
MA
- Морская администрация
RMSS - Российская Служба морской безопасности (http://www.msecurity.ru/rus//)
No
- Не разрешается
FIPC - Федеральное учреждение по защите прав потребителей (Министерство
здравоохранения и социального развития РФ)
FATA - Федеральное агентство воздушного транспорта (Министерство транспорта РФ)
26
RU-NO Barents Project, Floating and Fixed Installations-Report, 27. October 2014
Приложение 5 – Обзор зарегистрированных российских стационарных
платформ
№
Установка
Компания, НГ
месторождение
Сахалин-1,
Чайво
1.
Платформа "Орлан"
2.
Платформа ПA-A
(Моликпак)
3.
Платформа ПA-B
4.
Платформа ЛУН-A
5.
Платформа Д-6
6.
Платформа
"Приразломная"
Газпром,
Приразломное
Россия
7.
Платформа
ЛСП-1,2
Лукойл,
Корчагинское
Россия
8.
Терминал Варандей
Лукойл,
Варандей
Россия
Сахалин
Энерджи,
ПильтунАстохское
Сахалин
Энерджи,
ПильтунАстохское
Сахалин
Энерджи,
Лунское
Лукойл,
Кравцовское
Страна
флага
Маршал
ловы ова
Панама
Тип
Классификац
ия
Согласно
классификаци
и АБС
Согласно
классификаци
и АБС
Лед
Панама
Платформа
Согласно
классификаци
и АБС
Да
Панама
Платформа
Да
Россия
Основание
гравитационно
го типа
Основание
гравитационно
го типа
Основание
гравитационно
го типа
Основание
гравитационно
го типа
Согласно
классификаци
и АБС
Согласно
классификаци
и РМР
Согласно
классификаци
и РМР
Согласно
классификаци
и РМР
Согласно
классификаци
и РМР
Платформа
Платформа
Да
Да
Нет
Да
Да
Да
Зарегистрированные российские стационарные платформы
27
Приложение 6 – стандарты NORSOK
Стандарты NORSOK
Источник: NORSOK
28
Приложение 7 – стандарты ISO
Стандарты ISO
Источник: ISO
29
Приложение 8 – Проектные спецификации и ледовое воздействие
Принцип ледового воздействия на конструкции
Присутствие морского льда является одной из самых существенных проблем на Крайнем
Севере (зоны 2-6). Дополнительное воздействие льда на сооружения показало, что оно является
доминирующим в отношении внешней среды аспектом проектирования при выборе концепции
и проектировании стационарных и плавучих сооружений.
Лед создает множество дополнительных проблем по сравнению с установками, работающими в
открытой воде. В принципе, возможно провести различие между однолетним морским льдом,
многолетним морским льдом и наличием айсбергов1. К ключевым факторам относятся
физические свойства, представляющие ряд параметров, каждый из которых имеет сезонную
изменчивость, вариабельность величины с течением времени, а также они имеют взаимную
зависимость и корреляцию. Динамика морского льда порождается взаимодействием элементов
внешней среды, таких, как ветер, течения, волны, (+ непрямое вращение Земли) и вводит
механизм ограничивающего ледового воздействия, скорости дрейфа, степень внутреннего
наслоения льда и переменный дрейф, в том числе обратный дрейф льда.
Взаимодействие между движущимимся льдом и внутренней динамикой, пространственной
формой и дизайном (форма) взаимодействующих тел (здесь, ледовые образования) определяет
ледовое воздействие и, таким образом, является определяющим фактором процесса разрушения
и режимов отказа. Это образует в сумме сложный физический процесс, который должен быть
отражен в полном масштабе при оценке и определении воздействия льда на конструкции.
Сценарии взаимодействия, как определено в ISO 19906, представлены на рисунке 1.
Рис. 1: Факторы, влияющие на сценарии взаимодействия при ледовом воздействии на
конструкции
Источник: ISO 19906
Ледовое воздействие на конструкции может ввести уровни нагрузки, которые на микроуровне
имеют величины, превышающие уровни нагрузки в открытой воде (зависит от масштаба), и,
таким образом, оно будет доминироватьт в общей картине расчетных нагрузок. Это делает
ледовое воздействие определяющим фактором затрат и окажет существенное влияние на
концепции решений для стационарных и плавучих конструкций, работающих на Крайнем
Севере. Перед лицом такого развития нефтегазовой промышленности новые изобретения,
такие, как решения, предназначенные для обеспечения экономически эффективного
отсоединения или конструкции, спроектированные для работ в течение только части года,
становятся привлекательным для арктических условий.
1
См. Приложение 1 – Различные типы морского льда
30
Внешние дежурные системы для активного снижения уровня воздействия льда также
привлекательны.Наиболее распространенным является проект, опирающийся на работу
дежурных ледоколов поблизости от ледостойких конструкций. Разламывание льда и, как
следствие этого, расколотый лед, значительно повлияют на снижение нагрузки от
дрейфующего льда.Последний, кроме того, влечет за собой то, что операции должны будут
включать интегрированные системы управления рисками, которые сочетают в себе
эффективные системы наблюдения, контроля над ледовой обстановкой и оповещения. Системы
управления рисками нацелены на то, чтобы в любое время контролировать уровень
воздействия льда или отключать/отсоединять установку в соответствии с контролируемым
порядком эксплуатации. Такие системы управления рисками должны быть включены в
конструкцию с тем, чтобы удовлетворять правилам техники безопасности и надежности
конструкций, работающих на Крайнем Севере. В основном, несколько ситуаций, связанных с
экстремальной расчетной ледовой нагрузкой, могут быть решены путем эффективного
контроля над ледовой обстановкой и надежного порядка остановки работы объекта. Должна
быть строго определена схема построения диаграммы операций.
Ледовое воздействие на конструкции
Геостационарные сооружения будут мешать ледовому воздействию под действием дрейфа
льда. У ледового дрейфа будет высокая изменчивость по величине и направлению. Причиной
его являются стабильные приливные эллипсы (Кориолиса) с находящимся над ними морским
течением и атмосферным ветром. Характеристики ледового дрейфа дополнительно
определеяются повторяющимся процессом естественных движущих сил, структур, возможной
береговой линией и препятствиями, пространственной изменчивостью движущей силы (т.е.
ветер, течение). Динамика льда может, по своей природе, создавать условия дрейфа, которые
могут создавать проблемы для конструкций. Потребуется учесть явления в дрейфующем льде,
создающие давление в ледовом покрове и сплоченный лед, влияющие на контроль над
ледовыми обломками и понижающими тем самым эффективность операций, например,
контроля над ледовой обстановкой.
Рис. 2: Выявленные траектории дрейфа льда в Баренцевом море
Источник: Jensen et al.2011
В ситуациях взаимодействия, когда уровни нагрузки диктуются характером контакта между
льдом и конструкцией, уровни нагрузки в значительной степени диктуются геометрией
контакта, например, дробление, разрушение от изгиба (Рис.2). На рисунке видно, что плавучие
31
конструкции вводят дополнительный параметр в движение. Сценарий взаимодействия может,
поэтому, быть динамичным и зависеть от уровня нагрузки. Ледовое воздействие будет, в
дополнение к линейной динамике, сразу же попадать в зависимость от формы конструкции.
Поэтому это должно быть включено как дополнительный параметр проектирования. С
технической стороны следует также отметить, что характерная реакция плавучих конструкций
(РАО) во льдах имеет повышенную степень нелинейности из-за наклона входящих в воду
бортов. Это связано с тем, что наклонные борта способствуют снижению уровня ледового
воздействия по сравнению с дроблением льда вертикальными бортами.
Критические сценарии расчетного ледового воздействия можно встретить, когда ледовые
обломки взаимодействуют с конструкциями самостоятельно или в сочетании с нетронутым
льдом, таким, как торосы и стамухи. В принципе, можно сказать, что ледовые обломки
образуются из разломанного или контролируемого льда, оставшегося льда, получившегося в
результате процессов взаимодействия между конструкциями/установками, или при
взаимодействии льда со льдом в естественных условиях (грядообразование торосов).
Конструкции и суда могут/будут в процессах взаимодействия со льдом или ледовыми
обломками, испытывать ситуации, когда ледовые обломки остаются и скапливаются на
конструкции или поблизости от нее.
Скопление льда может создавать большие нагрузки, и, поэтому, потребуется четкая стратегия
проектирования в отношении контроля, снижающего такие скопления, и недопущения
постоянных скоплений льда. Для некоторых форм конструкций (например, судовой формы)
скопления льда могут создавать сценарии воздействия, которые могут сказаться на условиях
выживания, например, обратный дрейф льда на плавучие конструкции судовой формы.
Можно прийти к выводу о том, что в проекты всех установок и работ судов во льдах
понадобится включить разломанный/контролируемый лед и ледовые обломки. Ледовые
обломки представляют собой фрикционный материал (Мор-Кулон – материал гравийного
типа), при котором сопротивление и действие на плавучую конструкцию зависит от
способности материалов (лед) накапливать собственное напряжение и противоположная
возможность сбрасывать напряжение. Эта способность сильно зависит от удержания , в
особенности, удерживаемые торосы и торосистые поля. Удержание представляет собой
взаимодействие рассматриваемых конструкций и внутренних нагрузок в покрывающей и
боковой стабильности льда и обломков, напряженные условия. Затем, введение форм
конструкций, установок, формы корпуса или устройств, позволяющих снизить ледовые
нагрузки и воздействие нагрузки также должно быть оценено в отношении способности
расчищать ото льда. Если этого не сделать, то это может привести к перенагрузке в связи с
отсутствием контроля на скапливанием и нагромождением льда на конструкциях.
На практике, все операции, производимые в арктических районах, потребуют модернизации
дежурных операций. Учитывая то, что понадобятся дежурные суда для снабжения,
разламывания льда и ПЭС (не относится к рассматриваемой здесь теме), проектирование
должно включать эксплуатационные условия, с которыми могут справиться такие суда. Таким
образом, рисуя общую картину, основным выводом будет то, что четкая стратегия
проектирования в отношении очистки ото льда и контроля над ледовой обстановкой будет
обязательной для работ установок во льду.
Лед будет расчищаться при разламывании и в процессе взаимодействия, а большая часть льда
будет проталкиваться под поверхность воды, вокруг конструкции или образовывать навалы.
Локальная форма любых установок, скопление в буровом окне, полузакрытые ледовые замки
служат примерами ледового воздействия, которые должны стать частью аспектов
проектирования. Лед может также задеть якорные оттяжки. Сценарии такого воздействия будут
зависеть от глубины воды (осадка установок), формы конструкции, режимов отказа, скорости
льда и ледяного покрова. Абразия может повлиять на расчетный срок службы материалов,
находящихся в контакте со льдом, включая системы швартовки, райзеры и т.д.
32
Рис. 3: Подводный вид кормы ледокольного танкера с погружной турельной швартовкой ,
проходящего сквозь стамуху во время модельных испытаний
Источник: Jensen et al. 2000
Гидрометеорологические данные и данные для ледового проектирования
Крайний Север характеризуется, в основном, удаленностью районов, большими расстояниями с
трудным для доступа и ресурсоемким сбором данных о физических условиях среды.
Исторически интерес был невелик и опыт по развитию инфраструктуры очень ограниченный.
Плохая доступность/отсутствие баз данных, которые были бы достаточно длинными по
времени, чтобы можно было создать надежные данные проектирования, представляют собой
одну из трудностей, которую надо преодолеть при разработке проектных спецификаций для
проектов разработки нефтегазовых месторождений в рассматриваемых географических
районах.
Физические условия среды – новое измерение и кардинальное изменение в сложности по
сравнению с проектированием для открытой воды. Расчетные волновые параметры могут быть
того же масштаба или ниже, но Крайний Севере представлен рядом дополнительных расчетных
параметров со значительно более сложной зависимостью и корреляцией, образующих
параметры воздействия. Число параметров, и, в особенности, их сочетание, становится, таким
образом, более очевидным при рассотрении арктических установок. В целях упрощения, можно
иначе сказать так, что вторичные процессы, такие, как обледенение и ледовый дрейф, через
воздействие на конструкции, реакцию конструкций, основные принципы операций, связывают
все воедино. Это вызывает более явную необходимость в интеграции различных проектных
дисциплин при разработке арктических морских конструкций.
Соотношение между параметрами зачастую имеет критически важное значение и позволяет
избежать слишком консервативного и нереалистичного изображения окружающей среды.
Поэтому, статистические данные по одному, отдельно взятому параметру могут иметь
ограниченную ценность, и часто требуются серии долговременных данных, чтобы обеспечить
полное описание необходимого диапазона параметров в последовательности.
Кодексы проектирования часто указывают на события низкой вероятности, например, события
10-4, 10-5 должны быть включены в проектирование как редкие события образования нагрузки
/случайные ситуации. Интересующие области образуют переход между проектированием для
"открытой воды" и проектированием, которое должно включать лед и айсберги. Это будет, в
особенности, проблемой для разработки морских месторождений в зоне 1 (западная часть
Баренцева моря).
Проектные спецификации и физические условия среды будут основным движущим фактором
поиска решений для разработки месторождений. Поэтому, качество данных будет иметь
решающее значение для экономически эффективных и надежных решений. Это становится еще
более очевидным на Крайнем Севере, где сложность физических условий (морской лед),
описанных выше, определяет проектирование. Требуется создать качественные серии данных
за более длительное время. Такие временные серии в настоящее время редко бывают доступны.
Уже есть много данных, и физические условия в даже удаленных арктических районах очень
хорошо известны в инженерных кругах и России, и Норвегии. Тем не менее, данные не
33
соответствуют тому, что требуется для выполнения расчетов прочности конструкций,
эксплуатационных свойств, согласно приципам, заложенным в стандартах и кодексах,
например, ISO19906. Экономически эффективные и затратооптимизирующие решения
требуют, кроме того, расчетов продолжительности времени работоспособности, см.
комментарии во введении.
34
35