Общая методология проектирования. Морские сооружения как совокупность структурных элементов презентация

морских нефтегазовых сооружений

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

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.

оборудование

Турельное устройство

Танки для хранения
готовой продукции

Жилой модуль и вертолетная площадка

Система заякорения

Гибкие райзеры

Факельная вышка

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

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.

по условиям, состоящий из определенных ранее объективных условий, на которые напрямую невозможно повлиять

Блок исходных данных по входным параметрам, которые принимаются проектантом в зависимости от поставленных задач и могут быть уточнены

Инженерно-геологические
Гидрометеорологические и ледовые
Сейсмическая активность
Производственные

Параметры бурения
Параметры добычи
Параметры отгрузки продукта
Общие параметры

формируется на основании анализа природно-климатических 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.

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.

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

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)

представляет собой пакет программ, предназначенный для расчета стационарных и динамических режимов работы химико-технологических 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

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

устройству и оборудованию помещений
Выполнение санитарных Правил для ПБУ в части жилых, общественных, санитарно-бытовых и прочих помещений

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

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