Газета 'Промышленные ведомости'
Главная Подшивка Подписка Редакция Партнерство Форум
Для участников обсуждений: Вход | Регистрация
«ПВ» , 0  -  cодержание номера 

Стеклопластиковые строительные конструкции
для нефтегазовых сооружений на шельфе

Илья Жеухин

генеральный директор
ООО «СтройКонструкция»

В стране начинается масштабное освоение шельфовых нефтегазовых месторождений Арктики и Дальнего Востока. Суровые климатические условия этих регионов предъявляют высокие требования к строительным конструкциям для морских объектов добычи и транспортировки углеводородов по безопасности людей, экономической эффективности, простоте обслуживания и охране окружающей среды. Конструкции из пластика, армированного стекловолокном, удовлетворяют всем этим требованиям. Стойкость к коррозии, противоскольжение, огнестойкость, электронепроводимость, поглощение ударных нагрузок и простота обслуживания обеспечивают им широкое применение при строительстве различных объектов.

Проекты освоения морских месторождений углеводородного сырья существенно отличаются от проектов разработки наземных. Главная особенность шельфовых разработок – высокие затраты и недостаточность площадей для размещения оборудования. И если в мелководных морских районах Юго-Восточной Азии отдельно устанавливаются буровые, добывающие, жилые и факельные платформы, то на каждой из платформ в северных широтах и замерзающих морях, как правило, концентрируются все или почти все упомянутые функции. При этом для районов с суровыми условиями и глубокими водами количество и размер платформ ограничиваются до минимума.

Условия морской добычи углеводородного сырья связаны с необходимостью пребывания персонала на платформе в течение длительного времени, что ведет к дополнительным эмоциональным нагрузкам. Вместе с тем любой разлив нефти или прорыв газа на шельфе значительно труднее нейтрализовать, чем на суше. Особенно это относится к суровым условиям Арктики, что повышает требования к надежности технологического оборудования и процессам нефтегазодобычи.

Работа на шельфе по сравнению с наземной осложнена также более суровыми природными условиями. Сильные ветра, волнения моря, тяжелые арктические льды и др. вызывают дополнительную, изменяющуюся нагрузку на сооружения и повышенный стресс для персонала, ощущающего колебания платформы под действием экстремальных природных воздействий.

В некоторых районах мира платформы закрываются и даже эвакуируются в случае ураганов (Мексиканский залив) или тайфунов (Юго-Восточная Азия). Однако для морей Дальнего Востока, где большие волны нормальное явление, или в Арктике, где движение льда происходит большую часть года, не предполагается технических перерывов в работах.

Известно, что затраты на обустройство морских нефтегазовых месторождений составляют более половины всех капиталовложений, при этом стоимость отдельных нефтегазопромысловых платформ достигает 1-2 млрд. долларов. Указанные особенности освоения шельфовых российских месторождений нефти и газа выдвигают специфические требования к материалам и конструкциям морских платформ. Они должны гарантировать их успешную эксплуатацию, сводя к минимуму вероятность аварий и связанные с этим негативные воздействия на окружающую среду.

Зарубежный опыт показывает, что выбираемые для морских нефтегазовых сооружений материалы должны обеспечивать безаварийную эксплуатацию сооружения в течение всего заданного срока, не наносить ущерба окружающей среде, удовлетворять требованиям безопасности людей и быть рациональны с экономической точки зрения. Обычно компании отдают предпочтение уже знакомым материалам со всеми присущими им достоинствами и недостатками. Хотя такой подход в современных условиях, как правило, не является оптимальным по перечисленным выше критериям.

Анализ мирового опыта проектирования, строительства и эксплуатации морских инженерных сооружений для добычи нефти и газа показывает, что при выборе их конструкций должны учитываться следующие основные требования: конструкция должна быть простой, легко изготавливаемой, простой в обслуживании на всех этапах ее жизненного цикла, иметь такие механические характеристики, которые удовлетворяли бы всем условиям нагружения, для противостояния коррозийным и эрозийным воздействиям должны быть предусмотрены простые защитные системы, а для наблюдения за состоянием конструкции и поддержания ее в рабочем состоянии должны быть предусмотрены простые системы контроля.

К числу основных причин возникновения аварий морских платформ из металлических конструкций следует отнести коррозию, пожары, вызванные молнией или искрой, тяжелые погодные условия (сильный ветер, обледенение палубных конструкций), и механические повреждения. В 2004 году в мире по вышеназванным причинам произошло более 500 аварий и катастроф или до 19% от их общего числа. При этом только экономический ущерб от каждого такого случая оценивается на морских платформах от 100 млн. до 1200 млн., а на танкерах – от 100 до 10000 млн. долларов.

Особо необходимо отметить потери от коррозии металла. Безвозвратные потери металла от коррозии, включая множество вышедших из строя металлических конструкций, изделий и оборудования, составляют, по некоторым оценкам, до 20% мирового производства стали. При этом около 40% ежегодно производимых металлов и металлических конструкций расходуется на восполнение коррозионных потерь. Но еще больший вред связан не с потерей металла, а с порчей изделий, вызываемой коррозией.

По оценкам ряда экспертов, затраты на обслуживание, ремонт и замену металлических конструкций зачастую превышают стоимость металла, из которого они изготовлены. Поэтому вместо него сегодня все большее применение находят полимерные конструктивные элементы, армированные стекловолокном.

Концерн Fibergrate Composite Structures Inc. (США) является лидером в области разработки и производства строительных конструкций из стекловолоконноармированных пластиков (САП). Они обладают повышенной устойчивостью к различным видам коррозии и ударным нагрузкам, высокими показателями прочности, эргономичности и безопасности, просты в монтаже и техобслуживании и существенно превосходят металлические аналоги по всем этим показателям, а также по соотношению вес-прочность и срокам эксплуатации.

При строительстве и реконструкции объектов нефтегазовой отрасли нашли широкое применение следующие элементы и конструкции, изготовленные из стекловолоконноармированного пластика:

литые решетки (их вогнутые или зернистые поверхности позволяют добиться высокого сопротивления скольжению);
системы перил и лестниц (они легко собираются на месте и соответствуют или превышают самые строгие требования стандарта OSНА по охране труда и промышленной гигиены США, долговечны, огнестойки, сокращают электропроводимость сооружений);

различные конструкционные профили (легкие, не подверженные коррозии, балки, штанги, трубы, брусья, желоба и стоки c широким диапазоном размеров);
пристани, палубы, платформы, переходные мостки, площадки;

платформы для доступа к месту загрузки химических веществ;
переходные мостки над отстойниками и резервуарами для бурового раствора;
платформы доступа к станциям измерения потребления газа, механизмам привода вентильной арматуры и другим местам;

укрытия, опоры, защитные устройства для подводных узлов и объектов;
буровые вышки (верхняя рама, площадка буровой вышки, балкон для работы с лифтовыми трубами);

устройства для забора воздуха;
защитные экраны для персонала;
судовые и забортные трапы.

Литые решетки с квадратными ячейками ввиду их двунаправленной прочности, обеспечивающей высокую устойчивость, устанавливаются в местах воздействия волн. Не требующие сварки, абразивной обработки и окраски, такие системы являются оптимальными, как для новых проектов, так и для модернизации существующих морских сооружений. Их высокая эффективность подтверждается трехлетней гарантией.

Для плавающих сооружений, включая морские суда, а также морских платформ часто требуется большое количество таких легких и противоскользящих решетчатых систем, которые выдерживают воздействие коррозийных сред и ультрафиолетовых лучей. Использование одноосноориентированных решеток на основе фенольных смол снижает «мертвый груз» платформ, что позволяет установить больше необходимого технологического оборудования.

Они применяются для пешеходных мостков третьих палуб, создания переходов в верхних частях платформ, настилов на верхних палубах и для лестничных башен. Способность выдерживать долговременное воздействие агрессивных сред делает САП-конструкции исключительным решением в таких условиях.

Донная арматура, подводные трубопроводы-коллекторы и их защитные сооружения должны обладать повышенной коррозийной стойкостью и исключительной ударопрочностью. САП-конструкции, из которых изготовляются узлы подводного оборудования, выдерживают энергию удара до 15 кДж и обеспечивают многолетнюю эксплуатацию, требующую минимального обслуживания.

При оборудовании буровых установок также широко используются навесные, шарнирно укрепленные переходы и мостки; поручни; подъемные, мобильные ремонтные платформы и переносные мостки; переходы для работ по обслуживанию скважины. Все эти конструкции из САП-конструкции снижают риски несчастных случаев, просты в установке и не требуют сварки, более долговечны чем металлические и экономичны в эксплуатации.

Fibergrate имеет многолетний успешный опыт сотрудничества с ведущими нефтегазовыми компаниями. Только с 1997-го по 2002 г. было выполнено более 50 проектов по созданию и поставке конструкций из стекловолоконноармированных пластиков для обустройства объектов морской добычи. В качестве примера можно привести проект обустройства полупогружной буровой платформы Shell Nakika, расположенной в Мексиканском заливе.

Было поставлено 14400 кв.м фенольных одноосно-ориентированных решеток, которые смонтировали по всей площади платформы, - от внутренних эксплуатационных участков внутри корпуса и до защитного ограждения пьедестального крана. Во время окончательной компановки на сборочной площадке измерения показали, что масса платформы за счет использования фенольных решеток по сравнению с применением гальванизированных стальных решеток уменьшилась почти на 1000 тонн.

К сожалению, в числе заказчиков конструкций из САП очень мало российских нефтегазовых компаний. Устранить этот серьезный пробел призвана компания «СтройКонструкция», которая является официальным и единственным пока дистрибьютером на российском рынке концерна Fibergrate, и имеет необходимые соответствующие сертификаты на продукцию.

Она выполняет весь комплекс работ по проектированию, поставкам и монтажу подобных конструкций с привязкой их к проектируемому или уже действующему объекту при необходимости замены аналогичных металлоконструкций, в том числе из-за их износа.

Успешный многолетний опыт проектирования и производства широкого спектра армированных стекловолокном пластиковых конструкций, удовлетворяющих всем требованиям (коррозионная и химическая стойкость, стойкость к атмосферным воздействиям, безопасность, экологичность, отсутствие затрат на обслуживание, высокое соотношение прочности к весу, простота монтажа, экономичность, мобильность, универсальность и др.), диктуемым жесткими условиями эксплуатации технологических объектов, позволяет с оптимизмом смотреть на перспективы применения САП-технологий для обустройства и модернизации объектов отечественного нефтегазового комплекса.






Другие статьи номера «ПВ» , 0

Главная Подшивка Подписка Редакция Партнерство Форум
  © Промышленные ведомости  
Rambler's Top100