Главная » Хабрахабр » [Из песочницы] Спуск на воду элементов морских платформ. Часть 1

[Из песочницы] Спуск на воду элементов морских платформ. Часть 1

Доброго времени суток, уважаемые хабровчане.

Предлагаю эту тему немного разбавить. Беглый поиск по Хабру по темам «морские платформы и судостроение» даёт, в основном, всякие заМАСКированные морские старты и утопление дата-центров.

Эта компания работает на двух месторождениях на Каспии (ссылка 1, ссылка 2)
Каспийское море в месте установки буровых платформ довольно мелкое.
Наша компания (это судоремонтно-судостроительный завод) в 2014 году выиграла тендер на строительство опорного блока морской буровой платформы для одной нефтедобывающей компании. Опорный блок — это фундамент платформы. Поэтому платформы устанавливаются прямо на морское дно и фиксируются сваями. Следующим этапом на него ставят готовую платформу. После изготовления на заводе он буксируется на место, потом в его балластные отсеки заливают воду и он опускается на дно.

Блок изготавливают секциями.

image

Примерно такими.

Получается вот это: Секции собираются в цехах, после чего подают на сборочный стапель, где они стыкуются.

image

Для спуска на воду необходимо было решить несколько проблем. Наш опорный блок строился в 60 метрах от берега. Проблема №2. Проблема №1: конструкцию весом 5600 тонн и длинной около 100 м необходимо придвинуть к берегу. Это судно должно уметь слегка подныривать (т. е. Необходимо построить судно, рассчитанное на то, что на него надвинут эти 5600 тонн. работать, как плавучий док).

Для решения проблемы №2 мы купили два сухогруза типа «Амур»:

image

Все лишнее с них было снято. К нам на завод они пришли своим ходом. И в итоге получился вот такой катамаран.

image

В каждом корпусе имеется 6 балластных отсеков. Он не самоходный. В нижней части носа каждого корпуса расположено машинное отделение. На носовой башне расположен Центральный Пост Управления (ЦПУ). В каждом стоит два дизель-насоса и дисковые затворы с пневматическим управлением, принудительным пружинным закрытием и дополнительным ручным управлением.

image

Диаметр — 250мм. Вот такие.

Конечно, можно было поставить задвижки или затворы с электроприводом. Пневматика была выбрана из-за простоты запасания энергии для работы в аварийном режиме, простота переключения в ручной режим. В данном случае, все критически важное оборудование питается от аккумуляторных батарей. Но в этом случае на судне должна быть штатная основная электростанция, и аварийный источник электроэнергии. При необходимости, мы устанавливаем на башне пару генераторов (основной и резервный). Все остальное питается от берега. Подключение и переключение генераторов в процессе работы саму работу не прерывает.

При срабатывании пневмоклапана затвор с легким звуком «пшшшш» плавно открылся в течение 1,5 секунды. Перед установкой на судно мы проверяли эти затворы в цеху. Наши слесаря — мужики, закручивающие и откручивающие гайки до 19 включительно голыми руками — испытали эстетический экстаз и дружно попросили ещё… При выключении так же плавно и тихо закрылся.

Остальные задают режим работы насосов — заполнение или откачка. 6 затворов управляют подачей воды в балластные отсеки. Всем этим командует Станция Управления.

image

image

Это её потроха.

Две Станции Управления и пульт в ЦПУ объединены в сеть с топологией «Кольцо» по оптике.

image

А это наш пульт.

Мышь справа — для управления видеорегистратором. Он принципиально сделан без физических кнопок (ну, типа «стеклянная кабина»).

При включении пульта на основных (больших) панелях включается такое приглашение:

image

Эту заставку неоднократно показывали иностранцам. Какое время, такие и шутки. Смеются, но нажимать боятся.

image

На этом экране отображается уровень и объём воды в каждом балластном отсеке а так же осадка в 6 точках.

В качестве датчиков уровня мы использовали погружные датчики гидростатического давления известного российского «зодиакального» производителя.

image

Вообще, каждая панель может управлять любым корпусом. Управление оборудованием каждого корпуса осуществляется с этого экрана.

image

Показывает наклон судна по отношению к поверхности воды. А это малая панель — кренодифферентометр. Далее, зная геометрические размеры, рассчитывался угол крена и дифферента. Источником информации для него были забортные датчики уровня.

Пришла пора испытаний и предъявления разным надзорным органам. Мы строили — строили и наконец построили!

Они возникали при переключении режима работы насосов, при открытии и закрытии балластных затворов. Мы набрали немного воды в балластные отсеки (около метра) и… начались гидродинамические удары! Акустическое воздействие на наши перепонки от этих ударов было очень чувствительным.

Из него начала бить мощная струя воды. В моём присутствии таким ударом вырвало из насоса чугунный смотровой лючок толщиной около 7 мм. Они у нас на ручном управлении. Я, представляя себя героем-подводником и стараясь впучить глаза обратно, начал судорожно закручивать забортные задвижки — кингстоны.

Это был комплекс мер. Проблему ударов мы решили. Но до сих пор, если кто-то сильно хлопает металлической дверью, что-то в животе пытается упасть ниже плинтуса. Одна из них — это замедление цикла открытия-закрытия.

Как только вода её залила, начала сказываться большая свободная поверхность воды в балластных отсеках. Пришло время пробного погружения ниже стапель-палубы. В тот момент это было не страшно, но очень неприятно. Это привело к раскачке. Это другой завод и такой же блок, как и у нас. К чему это может привести: ссылка. Эту проблему мы решили путем установки дополнительных поплавков и методикой заполнения отсеков. К счастью, в тот раз у них никто не пострадал.

И вот пришло время ехать!

Каждая половинка стояла на двух дорожках. Для этого блок опустили на дорожки — склизы. Склизы густо смазывались. На каждой дорожке поставили два гидроцилиндра.

Расстояние между цилиндрами около 100м. Но для того чтобы поехать необходимо было решить проблему синхронизации гидроцилиндров. Вес блоков разный. Расстояние от гидростанции до цилиндров разное. Если тупо включить и ехать без контроля, то мы гарантировано получим перекос и смещение. Сила трения тоже может меняться в силу разных причин. Так же нужно помнить, что задний ход не включишь.

Оператор надвижки должен был путем включения и выключения групп цилиндров поддерживать одинаковые значения на линейках всех дорожек. Эту проблему мы решили путем установки над каждой из четырех дорожек видеокамер и линеек. После этого переставляли упоры, выставляли линейки и ехали дальше. Скорость движения была достаточно комфортной: 1,3 метра (один шаг) проезжали примерно за 15 минут.

К этому времени катамаран был прочно пришвартован, а его склизовые дорожки были соединенны с дорожками на берегу подвижными звеньями. Наконец, мы доехали к краю берега.

Представьте, что вы хотите прокатиться на таком катамаранчике: Лирическое отступление.

Вы наступаете на него — и он кренится. Стоит он ровно и красиво. Но осадка увеличилась. Вы пересаживаетесь на середину — и крен уходит. Вы сдвигаетесь на другой край — и он кренится уже туда.

Только масштаб другой и последствия. Эти же процессы должны происходить и у нас. Для этого мы должны были иметь определенную осадку с запасом воды в балластных отсеках. Наша задача была — не допустить этого. На определенном шаге наоборот — заливать в первый и откачивать из второго. На каждом шаге мы должны были откачивать воду из одного корпуса и наливать в другой. При этом следя за креном, дифферентом, положением по отношению к берегу и согласовывая все действия с береговой командой, которая едет к нам в гости.

Этими расчетами мы и пользовались при надвижке. Наши ребята выполнили расчеты количества воды в отсеках для каждого шага.

Весь процесс продолжался непрерывно в течение 18 часов и благополучно закончился поздней ночью.

Его самого отвели на другое место. Балластные отсеки катамарана полностью откачали. Все это время на блоке продолжались работы. Там он стоял еще год. Но это уже следующая история. Через год мы спустили его на воду.

Как я уже говорил выше, угол крена и дифферента рассчитывался на основе показаний датчиков забортного уровня. После перехода катамарана на новое место мы столкнулись с необъясненным (надеюсь пока) явлением. Но после перехода на новое место (300 м ниже по течению) все три забортных датчика корпуса, стоящего дальше от берега («стрежневой корпус») начали показывать осадку больше на примерно на 20см! Эта система идеально отработала при надвижке, так же как и остальные датчики уровня. Но аварийный прибор (простой строительный отвес) этого не подтвердил! Соответственно, наш электронный прибор начал показывать крен! Ничего не нашли. Датчики и вся электроника была перепроверена. Датчики стоят в плоской части судна в носу, середине и корме. Возникло предположение, что это происки темной энергии — гидродинамической. В новом месте более пологий профиль дна реки, а этот корпус (днище которого по большей части плоское) сильнее выступает в стрежень. У них есть отдельные клапаны, приваренные прямо к днищу. Может в этом дело? И, по моему, скорость течения реки в районе этого корпуса выше. Может кто-то из хабровчан сможет объяснить это явление? У меня есть робкое предположение, которое пока не было опровергнуто, но я не хотел бы пока его озвучивать.


Оставить комментарий

Ваш email нигде не будет показан
Обязательные для заполнения поля помечены *

*

x

Ещё Hi-Tech Интересное!

Тандем автора и эксперта: как сделать его эффективным?

В августе RUVDS и контент-студия Хабра провели семинар «Как мотивировать автора, даже если он программист». По итогам мы решили опубликовать некоторые интересные, на наш взгляд, доклады в нашем блоге. Журналисты писать умеют, но им нужна фактура. Эксперты обладают знаниями — ...

Мой любимый файл в кодовой базе Chromium

Код Хромиума весьма обширен, там каждому найдётся что-то по вкусу. А я вот решил рассказать о своём любимом файле в нём (а у вас есть такой?). Этот файл отражает всё: боль, разочарование, надежду, упорство, силу воли, ответственность за чужие провалы ...