На рис. 16.8.1 изображены возможные схемы защитной засыпки трубопроводов.
Технология подачи и точного размещения частиц твердых пород на дне моря основана на применении труб специальной конструкции для засыпки таких материалов с борта судна. Конструкция системы, оснащенная видеокамерами и импульсными приемопередатчиками, позволяет следовать вдоль трассы подводных трубопроводов, уложенных на глубинах до 160 м. С помощью этой системы можно не только точно разместить материал засыпки, но и регулировать его толщину.
Метод засыпки песком и частицами твердых горных пород можно использовать также для снижения теплоотдачи продуктов, транспортируемых по магистральным трубопроводам и по выкидным линиям между подводными скважинами и установками по переработке.
В качестве примера можно привести нефтяное месторождение Несс в Северном море, эксплуатируемое фирмой Mobil North Sea Ltd,
Глава 16. Монтаж морских трубопроводов
455
на котором трубопроводы первоначально не были изолированы, а лишь уложены в траншеи, отрытые траншеекопателем на гусеничной тележке. После начала эксплуатации из-за низкой температуры потока (6°С) на стенках трубопроводов стал осаждаться парафин и увеличилась вязкость нефти, было отмечено снижение добычи, сопровождавшееся резким падением давления в системе.
Рис. 16.8.1. Защитные насыпи над трубопроводами; а — для морского трубопровода, уложенного в траншею; б — для морского незаглубленного трубопровода; 1 — слой из частиц твердой породы; 2 — слой песка; 3 — бермы из частиц твердой породы; 4 — защитный слой из частиц твердой породы; 5 — песчаная смесь
В соответствии с технико-экономическим обоснованием для обеспечения защиты и теплоизоляции трубопроводов была применена засыпка песком и гравием. С учетом использования существующей траншеи слой засыпки включал в себя 0,3 м песка и 0,5 м отсортированной горной породы. Для выполнения работ выбрали судно Seaway Sandpiper, оборудованное специальной трубой для точного размещения материала засыпки.
Фактическая длительность работ составила 30 суток. Всего было уложено 28 500 т песка и 3120 т горной породы. В течение недели после завершения работ температура продукции на выходе из трубопровода увеличилась до 23°С. При дальнейшей эксплуатации температура колебалась в диапазоне 19—24°С. Таким образом были решены проблемы отложения парафина и высокой вязкости нефти.
456
Часть III. Сооружение морских трубопроводов
Используется следующая последовательность проведения операций:
1. Предварительное обследование.
2. Укладка бермы с двух сторон и исследование ее после возведе
ния.
3. Размещение изоляционного слоя.
4. Обследование с помощью дистанционного подводного аппарата
(ДПА).
5. Укладка защитного слоя.
6. Окончательный осмотр.
Система для засыпки грунта включала в себя сборку из полиэтиленовых труб, которую опускали непосредственно над трубопроводом. Процесс засыпки регулировался специальным модулем на конце трубы, состоящим из видеокамеры, гидролокаторов-профилеметров двойного сканирования и приемопередатчиков системы подводной навигации. Все устройства, относящиеся к оборудованию и радионавигационным системам, имели связь с центральным пультом управления судном.
В ходе выполнения технологических операций можно использовать различные конструкции трубных систем для подачи материала для засыпки под воду. Известна конструкция фирмы Hollandsche Aanneming Maatschappij, разработанная для точной отсыпки гравия и твердых пород для оснований и трубопроводов при глубине воды от 20 до 160 м.
Телескопическую трубу, изображенную на рис. 16.8.2, устанавливают на земснаряде. Труба состоит из трех секций труб длиной 43 м и двух секций длиной 3 и 15 м (в зависимости от глубины воды). Основным узлом является 2,5-м раструб на конце засыпной трубы, оснащенной эхолотом, вертикальным и горизонтальным угломерами.
Перед началом работ производят предварительный осмотр трассы и определяют положение судна относительно трубопровода с помощью ДПА, оснащенного комплектом различного оборудования, включая устройство слежения, гидролокаторы и видеокамеры.
Затем земснаряд фиксируют на рабочем месте с помощью системы динамического позиционирования, после чего телескопическую засыпную трубу опускают таким образом, чтобы раструб находился на расстоянии 5 м над рабочей зоной.
Для точного размещения материала засыпки вдоль намеченной трассы на земснаряде монтируют устройство автоматического слежения, встроенное в систему динамического позиционирования.
Гравий, поднятый с морского дна, имеет обычно округлые кромки, что снижает риск повреждения трубопроводов. Получаемая смесь гравия с водой проходит калибровку на борту земснаряда.
Глава 16. Монтаж морских трубопроводов
457
Рис. 16.8.2. Телескопическая засыпная труба
