Классификация гидротехнических сооружений и область их применения

реферат

7. Анализ конструкций и опыт эксплуатации ледостойких нефтегазопромысловых сооружений

Ледостойкие нефтегазопромысловые сооружения эксплуатируются в основном в условиях залива Кука (Аляска), морей Бофорта, Балтийского и Азовского.

Сооружения островного типа

Для строительства любого типа искусственного островного сооружения (ИОС) необходимо разрабатывать, транспортировать и укладывать в его тело значительные массы каменно-земляных материалов. Например, для возведения ИОС с естественными откосами на глубине моря 30 м требуется 19 млн м3 песчаного грунта, а на глубине 45 м - 53 млн м3.

В начале 70-х гг. на канадском шельфе в море Бофорта было построено более 30 ИОС на глубинах моря до 70 - 75 м. Их сооружали двух типов:

с естественными и защищенными от размыва откосами;

с оконтуриванием железобетонными или стальными конструкциями.

Для этого использовали в основном местные строительные материалы (песок, гравий, щебень и др.).

При сооружении островов с укрепленными откосами требуемые объемы грунта снижаются вдвое, но все же остаются огромными. Трудности строительства ИОС связаны с ограниченностью запасов подходящих по составу грунтов, а также сроками проведения работ в короткий межледовый период.

Такие сооружения подвергаются интенсивному волновому, ледовому воздействию и требуют выполнения серьезных защитных мероприятий, затраты на которые иногда составляют 50 - 80 % общей стоимости строительства острова.

Поэтому с ростом глубины моря увеличивается преимущество островов, оконтуренных железобетонными или стальными конструкциями, благодаря которым значительно уменьшается необходимый объем грунтовой засыпки.

На стоимость ИОС оказывает влияние срок его строительства. Достаточно отметить, что потери грунта из-за сезонных перерывов в работе составляли до 50 - 60 % общего объема уложенного грунта. В море Бофорта большинство островов построены в течение одного летнего сезона, лишь несколько наиболее крупных ИОС были возведены за два летних периода. При их сооружении были подтверждены указанные выше объемы потерь грунта из-за межсезонного перерыва.

Следует отметить, что ИОС, построенные в море Бофорта, предназначены для разведочного бурения и считаются временными со сроком эксплуатации 1 - 2 года. В связи с этим они были рассчитаны на действие меньших нагрузок, чем это принято для эксплуатационных сооружений с длительным периодом функционирования. Например, оценку волновых нагрузок проводили для волн с повторяемостью 1 раз в 10 лет, а эксплуатационные объекты рассчитывают на внешние нагрузки с повторяемостью 1 раз в 100 лет.

Экономическая эффективность ИОС обеспечивается в основном за счет применения дешевых местных материалов (песка, гравия, щебня, камня). Следовательно, важным критерием при выборе типа эксплуатационного островного сооружения при известных параметрах окружающей среды и геотехнических характеристиках становятся условия разработки, укладки и использования в теле острова строительного грунтового материала:

местоположение карьера или источника поступления грунтовых материалов;

возможность разработки и транспортирования;

методы возведения тела острова и формирования его откосов;

способы защиты откосов от размыва в результате волнений и течений, разрушения от ледовых воздействий.

Для типичного ИОС диаметром 240 м в море Бофорта продолжительность цикла его создания (проектирование и строительство) составляет 65 мес. Такие сроки связаны только с увеличением диаметра и объемов грунта для строительства. Стоимость данного острова при глубине моря 15 м составила 25 - 30 млн дол. в ценах 70-х гг., а в некоторых случаях она достигала 100 - 120 млн дол.

Отметим, что при наличии карьеров на экономически и технологически доступном расстоянии от места строительства и необходимых технических средств для разработки, транспортирования и укладки грунта ИОС способны конкурировать с металлическими и железобетонными гравитационными ледостойкими платформами. Данное обстоятельство следует учесть при обустройстве и освоении Приразломного нефтяного месторождения.

Ледостойкие стационарные платформы

С начала 60-х гг. в заливе Кука (Аляска) на глубинах моря до 30 м построено и введено в эксплуатацию 18 стальных ледостойких платформ, отличающихся друг от друга числом опорных колонн. В 17 случаях ОБ имели по 3 и 4 опорные колонны (табл.15.5). Платформы крепили ко дну моря с помощью свай, которые размещали по периметру внутри опорных колонн. Бурение осуществляли через эти забитые сваи, закрепленные к опорным колоннам в результате бетонирования межтрубного пространства. Еще одна конструкция ЛСП была выполнена в виде монопода, ее крепили забивными сваями, расположенными под водой в понтонной части опорного блока.

Делись добром ;)