Концептуальный проект судна для строительства, ремонта и обеспечения безопасной эксплуатации морских трубопроводов и нефтегазовых сооружений на мелководных месторождениях Российского шельфа

Кравченко В.А.,Илюшкин А.П., Лебедев А.В., Кравин Г.В., Никитина А.Н. ООО «Комплексные инновационные технологии», Москва


CONCEPT PROJECT OF VESSEL (SHIP) FOR CONSTRUCTION, REPAIR AND SAFE OPERATION OF OFFSHORE

OIL AND GAS INSTALLATIONS AND PIPELINES IN DEPOSITS IN SHALLOW WATER OF THE RUSSIAN SHELF.

KravchenkoV.A., IlushkinA.P., LebedevA.V., KravinG.V., Nikitina A.N. LLC "Complex innovative technologies", Moscow


In shallow waters of the continental shelf of Russia were found significant reserves of hydrocarbons. However, the commercial development of these deposits is constrained by the lack of necessary technologies and marine engineering, difficult ice conditions in shallow water and the vulnerability of the environment, etc. One way of developing and using such deposits is creation of multifunctional vessels, which are equipped with various underwater technical and technological equipment, which is necessary for the effective expansion of functional capabilities of vessels as well as reduce the cost of their creation and operation. Within the framework of the federal target program "Development of Civil Marine Engineering" 2009-2016 years, LLC "Complex innovative technologies" developed a conceptual design of the vessel, which is designed to perform the complex of works in freezing shallow waters. Such as: the construction of underwater trunk gas pipelines and oil main pipelines; structures on the offshore oil and gas fields; maintenance of underwater trunk pipelines; supervision and control of the environment and infrastructure facilities; emergency repairs. This report examines the appropriateness of separating complex of tasks for designed vessel into two groups and, therefore, their involvement in the solution of two ships: "Technology Platform" and "Supply platforms."This decision will carry out the specified range of works all year round.


На мелководных акваториях континентального шельфа России разведаны значительные запасы углеводородов. Однако, промышленная разработка данных месторождений сдерживается отсутствием необходимых технологий и морской техники, удаленностью от материка, сложными ледовыми условиями на мелководье, уязвимостью окружающей среды и т. п.

Одной из концепций обеспечения освоения и эксплуатации таких месторождений является создание комплексов многофункциональных плавучих средств, оснащенных различными подводно-техническими средствами и технологическим оборудованием, необходимым для эффективного расширения функциональных возможностей судов, снижения затрат на их создание и эксплуатацию.


Исходные базовые предпосылки создания СОСРБ определены технологическим направлением 3 «Концептуальные проекты морской техники («Новый облик»)» Федеральной целевой программы «Развитие гражданской морской техники» (ФЦП РГМТ) на 2009-2016 годы, мероприятие 3.1.4 «Плавучие технические средства, необходимые для строительства объектов, обеспечивающих работы на континентальном шельфе, и выполнение подводно-технических работ в море».

Концептуальный проект СОСРБ разрабатывался ООО «Комплексные Инновационные Технологии» в составе ФЦП РГМТ в рамках ОКР «Разработка концептуального проекта судов для строительства, ремонта и обеспечения безопасности морских магистральных трубопроводов и сооружений на нефтяных и газовых месторождениях арктического континентального шельфа» совместно с ФГУП «Крыловский государственный научный центр».


Для проектируемого Комплекса техническим заданием был определен ряд задач по обустройству морских нефтепромыслов и обеспечению эксплуатации, мониторинга, обслуживания и ремонта подводных трубопроводов, в том числе комплекс работ по обеспечению строительства подводных магистральных и промысловых трубопроводов и сооружений на морских нефтяных и газовых месторождениях, включающий: обследование дна; планировку дна; установку запорно-регулирующей аппаратуры и другого оборудования; подводную стыковку трубопроводов и пр. Также Комплекс предназначен для эксплуатационного обслуживания подводных трубопроводов и сооружений, ремонтно-профилактических работ, в том числе для: обследования и замены протекторной защиты; устранение размывов; плановой замены оборудования; для наблюдения и контроля окружающей обстановки и состояния объектов обустройства для предотвращения техногенных аварий, природных воздействий и террористической деятельности; обслуживание подводного нефтепромыслового оборудования, включая добывающие и перекачивающие комплексы; для аварийно-ремонтных работ, включающих ликвидацию течи трубопроводов, замену поврежденных участков трубопроводов, замену вышедших из строя узлов и механизмов.


По результатам анализа требований, предъявляемых к проектируемому судну, было выполнено обоснование целесообразности применения «двух платформенного» комплекса СОСРБ (двух судовой схемы), основанное на принципе «экономности» проектирования судна (комплекса), степени его специализации и универсальности, дифференциации решаемых задач и необходимого оборудования и определении основных приоритетов использования.

Предполагаемая модель использования двух платформенного комплекса определяет целесообразность разделения всего перечня задач, выполняемых судном, на две условные функциональные группы и соответственно привлечение к их решению двух судов: «Технологической платформы» и ледокольного судна поддержки – «Платформы обеспечения». Данное разделение позволит обеспечить круглогодичное выполнение всего заданного комплекса работ в замерзающих морях и на мелководье (до 60 метров). Схема взаимодействия двух судов представлена на рисунке 1.


1-1.png


Рис. 1 Модель использования «двух платформенного» комплекса СОСРБ


Технологическая платформа (рисунок 2) - многофункциональное судно специального назначения с ледокольным форштевнем и крейсерской кормовой оконечностью, с удлиненной двухъярусной надстройкой бака, носовым расположением 6-ярусной жилой надстройки, с двумя носовыми подруливающими устройствами и одной носовой выдвижной полноповоротной колонкой, с вертолетной площадкой (ВП) в носовой части для приема вертолетов типа Камов 32 (Ка-32), Сикорский S-61 и Сикорский S-92. Район плавания – неограниченный, включая арктические, доступные по арктическому классу Arc7. Условия эксплуатации – северные районы Атлантического и Тихого океанов, Арктические моря самостоятельно и при ледокольной поддержке. Класссудна: KM × Arc7 [2] АUT1 DYNPOS-2 EPP Special purpose ship.


1-2.png


Рис. 2 Общий вид технологической платформы


Таблица 1 - Характеристики технологической платформы


Класс

КМ Arc7 [1] АUT1 DYNPOS-2 EPP Special purpose ship

Длина габаритная, м

114,9

Ширина габаритная, м

28,1

Высота борта, м

12

Расчетная осадка от ОП, м

ок. 7,5

Площадь открытой грузовой палубы, м2

ок. 590

Площадь закрытой грузовой палубы, м2

ок. 285

Грузоподъемность основных грузовых устройств:

один палубный оффшорный кран, т

35

одна П-образная грузовая рама, т

250...350

Автономность:

Вода провизия, сут

30

топлива и масла, сут

20

Экипаж, чел

80...100

Мощность, кВт

16 000


Жилые и служебные помещения располагаются в двухъярусной надстройке бака и носовой жилой надстройке. Рулевая рубка выполнена с круговым обзором. На открытой кормовой части главной палубы (грузовая палуба) предусмотрено размещение специального технологического оборудования в контейнерах международного образца длиной 20 или 40 футов. За надстройкой в корму предусмотрен ангар, предназначенный для хранения и обслуживания в нем подводного технологического оборудования. В непосредственной близости к предусмотрены механические и электромеханические мастерские. Для перемещения технологического оборудования как внутри ангара, так и по открытой грузовой палубе, предусмотрена грузовая тележка. Грузовой трюм, предусмотренный на судне, предназначен для перевозки аварийного снабжения и разнообразных грузов. Спускоподъемные операции с водолазным колоколом и НПА будут обеспечиваться из внутренних помещений судна через шахты. Для этого на судне в носовой части предусмотрены две шахты (одна на правом борту, предназначенная для спускоподъемных операций с водолазным колоколом, а другая на левом борту – для спускоподъемных операций с НПА) размером 6,0х5,0 м каждая. Корме этого, в корме судна предусмотрена П-образная грузовая рама грузоподъемностью 250...350 т и с вылетом 10...12 м за корму судна, предназначенная для приема и спуска подводно-технических средств (ПТС).(рисунок 3)


1-3.png


Рис. 3 Технологическая платформа выполняющая спуск подводно-технического оборудования


Платформа обеспечения (рисунок 4,5) - многофункциональное аварийно-спасательное ледокольное судно поддержки с ледокольным форштевнем и крейсерской кормовой оконечностью, с одноярусной надстройкой бака, носовым расположением пятиярусной жилой надстройки и машинным отделением в средней части, с дизель-электрической энергетической установкой, с двумя азимутальными движительно-рулевыми системами Azipod серии VI в корме и двумя носовыми подруливающими устройствами, с вертолетной площадкой в носовой части.


1-4.png


Рис. 4 Платформа обеспечения вид на правый борт


1-5.png


Рис. 5 Платформа обеспечения вид на правый борт


Назначение судна: обслуживание работ по строительству подводных магистральных и внутри промысловых трубопроводов и сооружений на морских нефтяных и газовых месторождениях; оказание технической поддержки и помощи в работе Технологической платформы - обеспечение возможности позиционирования на точке выполнения ремонтных работ при аварии на подводном трубопроводе в условиях движения ледовых полей; наблюдение и контроль окружающей обстановки (в том числе и ледовой); поиск и оказание помощи терпящим бедствие судам; поиск, спасение, эвакуация и размещение людей, оказание им первой медицинской помощи; выполнение ледокольных операций; оказание помощи в тушении пожаров на плавучих объектах, доступных для подхода с моря.


Район плавания – неограниченный, включая арктические и тропические моря. Основной район эксплуатации – северные районы Атлантического и Тихого океанов, Арктические моря самостоятельно.

Класссудна: КМ× Icebreaker 7 [2] АUT1-ICS EPP Supple and Salvage ship.


Жилые и служебные помещения располагаются в одноярусной надстройке бака и носовой жилой надстройке. На кормовой части главной палубы (грузовая палуба) предусматривается размещение специального технологического оборудования. Грузовой трюм, предусмотренный в кормовой части судна, предназначен для перевозки аварийного снабжения и разнообразных грузов.

Расширение функциональных возможностей ледоколов и судов ледового плавания за счет установки дополнительного оборудования, внедрения новых технических решений, придания новых свойств ледоколам позволяет существенно повысить их конкурентоспособность и увеличить спрос на такие суда в процессе эксплуатации. Установка современного оборудования мониторинга позволяет в кратчайшие сроки обнаружить, а подводные сварочные камеры – устранить нарушение целостности морских трубопроводов. Самостоятельно работающая платформа обеспечения осуществляет функции ледокола, буксира при заводке якорей и расстановке бонов, спасательного судна и плавучего склада (если требуется уменьшить осадку). Данный комплекс способен выполнять все вышеуказанные работы круглогодично на глубинах до 60 метров.


Для строительства судов Комплекса по блочно-модульной технологии предполагается использовать производственные мощности судостроительных заводов европейской части России и внутренние водные пути для транспортировки монтажных блоков. Сегодняшний научно-технический потенциал российских предприятий вселяет уверенность в возможность разработки уникального, не имеющего аналогов проекта Комплекса.


Предлагаемая блочно-модульная технология постройки с участием большого количества внутренних заводов позволит существенно снизить нагрузку на морские заводы и в ближайшее время осуществить строительство необходимых многоцелевых судов.


Отечественное производство на сегодняшний день - очень важный аспект создания объектов морской техники.