Нормативная база
Основные определения
Плавучая технологическая платформа судовых обводов с турельной системой удержания
Основные элементы морских сооружений
Особенности МНГС, предназначенных для эксплуатации на одной точке длительное время
Алгоритм проектирования
Формирование блока исходных данных
Блок исходных данных по условиям
Блок исходных данных по входным параметрам
Корпус
Система удержания/позиционирования
Технологический комплекс
Энергетический комплекс
Жилой модуль
Основные разделы пояснительной записки в соответствии с ОСТ 5Р.0737-2001 (1)
Основные разделы пояснительной записки в соответствии с ОСТ 5Р.0737-2001 (2)
507.50K
Категория: ПромышленностьПромышленность

Общая методология проектирования. Морские сооружения как совокупность структурных элементов

1.

Общая методология проектирования.
Морские сооружения как
совокупность структурных элементов.
Алгоритм проектирования морских
нефтегазовых сооружений
1

2. Нормативная база

1. Правила классификации, постройки и оборудования плавучих
буровых установок и морских стационарных платформ
2. Правила классификации, постройки и оборудования морских
плавучих нефтегазодобывающих комплексов
3. Правила по нефтегазовому оборудованию морских плавучих
нефтегазодобывающих комплексов, плавучих буровых
установок и морских стационарных платформ
4. ОСТ 5Р.0737-2001 «Проектные конструкторские документы
для судов. Правила выполнения, согласования (одобрения) и
утверждения» (в данном случае в части подготовки
пояснительной записки)
5. Санитарные правила для плавучих буровых установок (в
данном случае в части требований к жилому модулю)
2

3. Основные определения

•Морской плавучий нефтегазодобывающий комплекс (ПНК) – морское плавучее
сооружение судовой, понтонной или иной формы с устройствами удержания на точке
эксплуатации, предназначенное для осуществления одной или нескольких функций:
добычи, приема, хранения, подготовки и отгрузки продукции.
•Плавучее нефтегазохранилище с комплексом подготовки продукции (FPSO –
floating production, storage and offloading unit) – морское плавучее самоходное или
несамоходное сооружение, предназначенное для приема, подготовки, хранения и отгрузки
продукции.
•Плавучая буровая установка (ПБУ) — судно/плавучее сооружение, способное
производить буровые работы.
•Морская стационарная платформа (МСП) — морское нефтегазопромысловое
сооружение, состоящее из верхнего строения и опорного основания, зафиксированное на
все время использования на грунте и являющееся объектом обустройства морских
месторождений нефти и газа.
3

4. Плавучая технологическая платформа судовых обводов с турельной системой удержания

Жилой модуль
и вертолетная
площадка
Технологическое, вспомогательное
и энергетическое оборудование
Факельная
вышка
Танки для хранения
готовой продукции
Система заякорения
Турельное
устройство
Гибкие
райзеры
4

5. Основные элементы морских сооружений

Морское нефтегазовое сооружение (МНГС) – это совокупность
компонентов/структурных элементов, которые объединены в единое целое и, как
следствие, обеспечивают использование МНГС по своему функциональному
назначению.
Основные компоненты МНГС
Корпус, включая танки для хранения готовой продукции/балластные танки и
прочие отсеки
Технологический комплекс с основным и вспомогательным оборудованием (и/или
буровой комплекс), включая отгрузочное устройство (если требуется), грузовые средства
и т.п.
Энергетический комплекс
Жилой модуль с вертолетной площадкой
Система удержания/позиционирования, включая турельное устройство для FPSO
судового типа
Движительно-рулевой комплекс
5

6. Особенности МНГС, предназначенных для эксплуатации на одной точке длительное время


работа сразу в четырех средах: атмо-, гидро-, лито-, криосферах (практически невозможно назвать другие
инженерные сооружения, находящееся под влиянием такого большого числа внешних факторов, включая
ветер, волнение, течение, лед, грунт (в первую очередь для МСП), температурные изменения, в ряде
районов - сейсмическую активность(в первую очередь для МСП));
невозможность уклонения от внешних воздействий для МСП;
для плавучих технологических платформ разрабатываются специальные устройства/системы,
позволяющие отсоединиться и, таким образом, уклониться, например, от айсберга;
во многих случаях отсутствие возможности проведения доковых освидетельствований;
трудности, а порой невозможность осмотра и ремонта большинства несущих конструкций;
трудности, связанные с дополнительными морскими операциями по транспортировке опорного
основания/корпуса, с наведением верхнего строения, с установкой платформы в районе эксплуатации и
т.п. (не относится к плавучим технологическим платформам судового типа и типа BUOY, но здесь есть
дополнительные операции по установке спайдерного буя с якорно-швартовой системой удержания и
стыковке его с элементами корпуса);
необходимость проведения ряда достроечных работ в сложных внешних условиях, на морских
акваториях, а также в удалении от береговой инфраструктуры;
дополнительные возможные операции по подготовке морского дна, организации защиты от размыва,
забивке свай для МСП;
ограниченный опыт эксплуатации подобного рода сооружений.
Таким образом, проектирование МНГС является сложной, многофакторной задачей.
6

7. Алгоритм проектирования

Формирование блока исходных данных
Принципиальные решения (принимаются, в первую очередь, на основании опыта
проектирования)
Основное
технологическое
оборудование
Система
удержания/позиционирования,
включая турельное устройство
Энергетический
комплекс
Жилой модуль
Жилой модуль
Оценка необходимых объемов для хранения добытого и переработанного продукта
Выбор главных размерений, архитектура и компоновка
Оценка нагрузок внешней среды с выбором наиболее значимых, существенно влияющих
на основные характеристики сооружения.
Расчетные сочетания нагрузок
Уточнение главных размерений корпуса, подтверждение проектных решений по корпусу с учетом обеспечения
достаточной прочности, остойчивости и непотопляемости
Оценка нагрузки масс корпуса
Формирование компоновочных решений по сооружению в целом с учетом обеспечения удобства ведения
работ по освидетельствованию и текущему ремонту оборудования и конструкций
Оценка нагрузки масс сооружения в целом
Оценка капитальных затрат на строительство сооружения, включая затраты на морские операции
7

8. Формирование блока исходных данных

Исходные данные формируются по двум блокам
Блок исходных данных по условиям,
состоящий из определенных ранее
объективных условий, на которые
напрямую невозможно повлиять
Инженерно-геологические
Гидрометеорологические
и ледовые
Сейсмическая активность
Производственные
Блок исходных данных по входным
параметрам, которые принимаются
проектантом в зависимости от
поставленных задач и могут быть
уточнены
Параметры бурения
Параметры добычи
Параметры отгрузки
продукта
Общие параметры
8

9. Блок исходных данных по условиям

Блок исходных данных по условиям в основном формируется на основании анализа природноклиматических и инженерно-геологических условий предполагаемого района эксплуатации сооружения и
включает следующие данные:
• Инженерно-геологические:
геологическое строение места эксплуатации сооружения;
физико-механические свойства грунтов;
глубина залегания продуктивных пластов;
площадь месторождения;
состав и свойства пластового флюида.
• Гидрометеорологические и ледовые:
географическое расположение района эксплуатации;
глубины акватории, включая изменение уровня воды;
наличие и характеристики ледовых условий;
продолжительность межледового периода;
минимальная/максимальная температуры воздуха и воды;
характеристики волнения, ветра, течения.
• Сейсмическая активность
• Производственные:
удалённость заводов для изготовления сооружения или его частей;
удалённость береговой инфраструктуры;
характеристики плавучих подъемно-транспортных и других необходимых средств, доступных к использованию
при выполнении морских операций.
9

10. Блок исходных данных по входным параметрам

Входные параметры включают следующие данные:
•Параметры бурения:
проектная скорость бурения;
проектная глубина бурения;
количество скважин;
автономность по запасам буровых материалов.
•Параметры добычи:
объём добычи или скорость добычи;
степень обработки продукта;
период отгрузки побочных продуктов производства и отходов.
•Параметры отгрузки продукта:
тип отгрузки;
тип и необходимый минимальный объём хранения продукта или продуктов;
период отгрузки;
расстояние до пункта отгрузки.
•Общие параметры:
численность персонала и экипажа;
тип транспортировки сооружения или его частей;
тип системы удержания;
общая автономность.
10

11. Корпус

Определение нагрузок внешней среды, а также нагрузок от
оборудования, груза, балласта и т.п.
Определение высоты надводного борта
Расчеты посадки и остойчивости для требуемых случаев нагружения
Расчеты непотопляемости и деление на отсеки
Выбор конструкционных материалов
Расчеты прочности:
проверка общей прочности;
определение ледовых усилений корпуса;
проверка местной прочности конструктивных элементов при действии
функциональных нагрузок и нагрузок внешней среды;
оценка усталостной прочности узлов/соединений.
Разработка конструкции корпуса
11

12. Система удержания/позиционирования

Выполнение комплекса расчетов в обоснование системы удержания с
учетом заданных природно-климатических условий (в первую очередь,
волнение, ледовые образования, грунт) и определенных на их основе
нагрузок внешней среды
Типы систем удержания:
якорная (традиционная);
якорная система, соединенная с турельным устройством (характерна
для FPSO судового типа);
якорная система, соединенная с отсоединяемым спайдерным буем
(характерна для FPSO типа BUOY, которые предполагается
эксплуатировать в ледовых условиях);
динамическая, использующая движетельно-рулевой комплекс;
комбинированная (якорная+динамическая)
12

13. Технологический комплекс

Моделирование технологического процесса, например, с
помощью программной среды HYSYS. HYSYS представляет
собой пакет программ, предназначенный для расчета
стационарных и динамических режимов работы химикотехнологических схем, содержащих массообменную и
теплообменную аппаратуру, трубопроводы, реакторы и т.п.
Выбор основного технологического оборудования
Размещение оборудования на палубе/палубах морского
сооружения, руководствуясь, в первую очередь, принципом
безопасной эксплуатации сооружения в целом
Проектирование вспомогательных систем технологического
комплекса
13

14. Энергетический комплекс

Выявление/определение потребителей электрической и тепловой
энергии
Рассмотрение различных режимов эксплуатации. Определение
основных режимов с позиций максимального потребления энергии
Обоснование и выбор типа энергетического комплекса:
на основе дизель-генераторов;
паротурбинный;
газотурбинный;
комбинированный.
Выбор типа топлива для энергетического комплекса
Выполнение необходимых расчетов и оценок
Обоснование состава систем энергетической установки
14

15. Жилой модуль

Выполнение Правил РС применительно к надстройкам, а
также применительно к устройству и оборудованию
помещений
Выполнение санитарных Правил для ПБУ в части жилых,
общественных, санитарно-бытовых и прочих помещений
15

16. Основные разделы пояснительной записки в соответствии с ОСТ 5Р.0737-2001 (1)

1
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
2
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
Общая часть
Основание для разработки
Исходные данные
Общие сведения по судну (назначение, виды перевозимых грузов, тип судна, район
плавания, класс Регистра и т.д.)
Концепция судна
Обоснование проектных характеристик и конструктивных решений
Выполнение требований ТЗ, обоснование отклонений или отступлений от ТЗ
Объем разработанных материалов проекта
Основные данные
Основные характеристики судна (главные размерения, водоизмещение, посадка,
автономность, вместимость трюмов, танков, цистерн и т.д.)
Мореходные качества (скорость хода, остойчивость, непотопляемость, маневренность и т.д.)
Комплектация и размещение экипажа и пассажиров
Общее расположение и архитектура
Противопожарная защита
Надежность и ремонтопригодность
Техника безопасности и охрана труда
Мероприятия по предотвращению загрязнения моря
16

17. Основные разделы пояснительной записки в соответствии с ОСТ 5Р.0737-2001 (2)

3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
Корпус
Судовые устройства
Дельные вещи
Изоляция помещений и покрытия
Зашивка и отделка помещений
Оборудование помещений
Судовые системы
Энергетическая установка
Электрооборудование и автоматизация
Средства связи, навигации и сигнализации
Авиационный комплекс
Производственно-технологическое оборудование
Технология постройки
Стандартизация
Экономические показатели целесообразности постройки судна
Заключение
Применительно к морским сооружениям данное содержание должно использоваться
настолько, насколько это приемлемо и целесообразно.
17
English     Русский Правила