Лекция 10-2. «Монтаж подводных и морских трубопроводов»

6. Способы укладки морских трубопроводов

Способы укладки подводных трубопроводов:: 1) протаскивание по дну моря; 2) погру­жение с поверхности моря; 3) спуск на морское дно с трубоукладочных судов (рис. 10.10).

Способ укладки протаскиванием по дну (рис. 10.10 а). Перед протаскиванием прямолинейная секция трубопровода (1) располагается на роликовых дорожках (2), установленных вдоль трассы. К передне­му концу секции приваривают оголовок (3) с устройством для креп­ления троса. Оголовок имеет коническую или сферическую форму, что предотвращает возможность зарывания головного участка трубо­провода в грунт при протаскивании. От оголовка трос идет к тяговой лебедке, установленной на судне (4). Для уменьшения силы трения трубопровод оснащают разгружающими понтонами (5).

Способ укладки по дну погружением с поверхности моря (рис. 10.10 б). Трубопровод (1), поверхность которого, как правило, защищена бе­тонным покрытием для обеспечения отрицательной плавучести, осна­щен понтонами (2) для придания ему положительной плавучести. По­сле установки трубопровода над местом укладки понтоны поочеред­но отсоединяют, и трубопровод с одной стороны постепенно опускается на дно моря. Наибольший изгиб при таком методе укладки бывает в сечениях, расположенных у дна и поверхности воды. Для ускорения погружения трубопровода в него с одной стороны можно закачивать воду. В некоторых случаях для снижения изгибающих напряжений и уменьшения кривизны опускаемого на дно трубопровода к концу плавающей плети прикладывают растягивающее усилие.

Способы укладки МТ с трубоукладочного судна (рис. 10.10 в и г). Различают три основных метода монтажа трубопровода на борту движущегося судна: 1) монтаж в горизонтальном или слабонаклонном положении; 2) монтаж в вертикальном положении; 3) разматывание с барабана.

При укладке трубопровода первым — так называемым S-методом — судно (1) при помощи якорных или буксирных устройств перемещается по трассе, а трубопровод (2), уложенный на рольганги, сходит с палубы (рис. 10.10 в). К кормовой части корпуса судна обычно кре­пят стингер 3 прямолинейной или криволинейной конфигурации, являющийся продолжением рольганга и предназначенный для уменьшения изгибающих напряжений в сечениях укладываемого трубопровода. Наклон стингера может изменяться в зависимости от глубины воды в месте укладки трубопровода. По мере продвижения трубоукладочного судна вдоль трассы трубопровод наращивается при помощи сварочно-монтажного оборудования, установленного на борту судна.

С увеличением глубины воды и диаметра трубопроводов требуются все более мощные стингеры и возрастают продольные усилия, ко­торые нужно прикладывать к плети строящегося трубопровода для поддержания его безопасного напряженно-деформированного со­стояния. Поэтому при строительстве глубоководных трубопроводов в настоящее время все более широкое применение находит второй метод монтажа трубопроводов в вертикальном состоянии (рис. 10.10 г). Для этого на трубоукладочном судне (1) устанавливают монтажную вышку (2), внутри которой производят наращивание плети. Данный метод обладает меньшей производительностью, которая, однако, мо­жет быть увеличена путем предварительной сварки отдельных труб в плети по 2, 3 или даже 4 штуки.

При третьем способе с баржи (1) опускают трубопровод (2), пред­варительно намотанный на барабан (3), через специальное выпрям­ляющее устройство, а затем по стингеру (4) на дно.

При укладке подводных трубопроводов на больших глубинах боль­шое значение приобретает необходимость точного регулирования плавучести трубопровода, что достигается применением утяжеляющих покрытий и различных пригрузов или понтонов. Другим возмож­ным вариантом увеличения веса трубопровода является подсоединение к укладываемому трубопроводу другого трубопровода, заполняв­шего водой в процессе укладки.

При этом второй трубопровод можно вводить непосредственно в полость основного и в процессе укладки наполнять водой, выпол­нять роль пригруза или оставлять пустым в качестве разгрузочного понтона.

Понтоны, используемые для укладки трубопроводов, могут быть мягкими или жесткими. Мягкие понтоны изготавливаются из рези­ны или пластика, армированного на заводах. Жесткие понтоны, изго­товленные из металла или пластмассы, обычно имеют сферическую или цилиндрическую форму и заполняются газом или жидкостью.