Jackup

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Un jackup ridicat

O navă jackup sau auto-ridicabilă este o structură marină formată dintr-o carenă , picioare și un sistem de ridicare. Sistemul de ridicare permite coborârea picioarelor până la atingerea fundului mării și ulterior ridicarea corpului deasupra suprafeței apei, garantând structurii o stabilitate adecvată pentru a contracara sarcinile de mediu și de lucru. Odată ce scopul său este finalizat, carena este coborâtă înapoi în punctul plutitor, picioarele sunt ridicate și structura este mutată într-o altă poziție.

Jackup-urile, datorită ușurinței lor de instalare și dezinstalare, sunt utilizate în general la explorarea puțurilor de petrol, ca bărci de construcție (de exemplu la instalarea de turbine eoliene în larg) și, într-o măsură mai mică, ca structuri de cazare sau alte module temporare.

Originea numelui

Acest tip de ambarcațiuni se numește așa deoarece sunt capabile să se auto-ridice prin ridicarea și coborârea picioarelor. Termenul „jacked” , care în engleză înseamnă „a se ridica cu cricul”, este tocmai pentru a indica mecanismul de ridicare.

Istorie

La începutul anilor 1950, industria platformelor petroliere s-a limitat la structuri fixe. Această soluție a fost incomodă, din punct de vedere economic, deoarece a fost necesar să construim noi fundații din când în când pentru fiecare amplasament în care doreați să forați (chiar dacă nu ați fost niciodată sigur că există de fapt petrol). Cele câteva platforme mobile petroliere care existau la acea vreme erau susținute de bărci care erau inutilizabile în cazul curenților puternici [1] .

RG LeTourneau a venit cu ideea construcției primului jackup. Omul deja popular în America pentru că a depus literalmente sute de brevete, a fost implicat în industria mașinilor de ridicat solul și a venit cu ideea de a proiecta o platformă petrolieră care să se poată ridica și să reducă costurile, deplasându-se ușor din punct în punct. altul.

În ciuda ideii bune, costurile de construcție au fost foarte mari și găsirea de investitori încrezători a fost foarte dificilă. Planul a luat avânt când dl LeTournrau și-a propus ideea companiei Zapata Offshore Company. Construcția a început în 1954. În decembrie 1955 platforma a fost finalizată și utilizată pentru prima sa misiune în râul Mississippi. În martie 1956 barca a fost botezată cu numele „Scorpion” . A fost începutul unei noi ere pentru industria petrolieră offshore.

Componente jackup

Coca

Coca este acea parte a structurii care găzduiește echipamentele, sistemele și personalul de la bord necesare pentru îndeplinirea misiunii jackup-ului. Când se deplasează dintr-o locație în alta, corpul trebuie să asigure flotabilitatea și să susțină forța de greutate și inerție generată de picioare. În general, cu cât dimensiunea corpului este mai mare, cu atât sunt mai fine condițiile de lucru. Pe de altă parte, cu cât corpul este mai mare, cu atât este mai mare greutatea care trebuie susținută și cu atât forțele vântului și ale mării acționează asupra acestuia.

Picioare

Jackup cu picioare cilindrice și sistem de ridicare cu găuri și știfturi

Picioarele sunt acele structuri metalice care susțin carena atunci când unitatea navală este ridicată. Acestea trebuie să fie dimensionate astfel încât să ridice carena deasupra valurilor furtunoase, să contracurenteze, să reziste forței vântului și să transmită la sol munca, mediul și greutatea structurii. În principal se utilizează 2 tipuri de picioare: Structuri cilindrice și reticulare [2] .

Picioarele cilindrice sunt tuburi mari de metal gol. Acestea sunt mai puțin voluminoase și ușor de fabricat, dar devin prea grele dincolo de anumite adâncimi. Picioarele de fermă sunt mai puțin grele și oferă o rezistență mai mică la curenții marini și la vânt, dar au dezavantajul de a fi mai dificil de construit și, prin urmare, mai scumpe.

Deși primele jackup-uri au fost proiectate cu 6 sau 8 picioare și mai târziu au devenit populare cu 4 picioare, astăzi majoritatea unităților au 3 picioare [3] .

In partea de jos a picioarelor există „Fundații“ sau „Spoudcans“ [4] , structuri metalice cu funcția de a crește suprafața rezistentă între picior și sol. De obicei, spudcanele sunt de formă conică, poligonală, circulară sau pătrată, cu suprafețele superioare și inferioare înclinate. Proiectarea spudcanului depinde de tipul de sol în care urmează să fie operat.

Sistem de ridicare

Toate jackup-urile sunt echipate cu un mecanism care permite ridicarea și coborârea corpului. Cel mai simplu tip de sistem de ridicare se bazează pe o combinație de găuri (pe picioare) și știfturi [5] . Cu toate acestea, majoritatea jackup-urilor utilizate astăzi fac uz de un sistem pinion [6] .

Pinionii sunt acționați de motoare hidraulice sau electrice. La motoarele electrice viteza de rotație se modifică în funcție de sarcină pentru a avea o distribuție mai uniformă a sarcinilor între diferiții pinioni.

Odată ce corpul a fost ridicat (sau coborât), sarcinile, greutatea și sarcinile de mediu trebuie transferate între picioare și corp. Pentru multe jackup-uri, acest schimb are loc prin sistemul de ridicare, în timp ce altele folosesc un sistem de fixare. Jackupurile fără sistem de fixare necesită, în general, picioare mai puternice.

Faze operaționale

Exemplu de jackup în navigare

Jackup-urile funcționează în 3 moduri: tranzitul dintr-un loc în altul, ridicat pe propriile picioare și în jacking în timpul fazei de ridicare sau coborâre.

Tranzit

În funcție de model, jackup-ul se poate deplasa cu ajutorul propriilor motoare sau cu ajutorul remorcherelor. În unele cazuri, transportul are loc prin încărcarea structurii pe o navă de marfă [7] ( „tranzit uscat” ). Problemele asociate fazei de tranzit sunt diferite. Principalele constau în:

  • contracarează forțele de inerție generate de oscilația picioarelor;
  • garantează permeabilitatea corpului;
  • asigura echilibrul hidrostatic;
  • garantează o poziționare fermă a sarcinii pentru a evita deplasările datorate oscilațiilor.

Operațiunile de tranzit sunt în general împărțite în:

  • deplasare pe câmp : jackup-ul se mișcă plutind pe corpul său, condițiile de mediu sunt bune și navigația nu durează mai mult de 12 ore;
  • deplasare pe câmp extins : condițiile sunt identice cu cele ale deplasării pe câmp , dar durata navigației variază de la 12 ore la câteva zile (în orice caz, cel mai îndepărtat port nu poate fi mai mic de 12 ore de navigație);
  • remorcare umedă : durata navigației este mai mare de 12 ore, iar condițiile de mediu pot fi mai dificile și pot fi necesare măsuri speciale. Navigarea are loc, încă o dată, plutind pe corp;
  • Remorcare ocean uscat : jackup-ul nu plutește pe corpul său, ci este încărcat pe o navă de marfă.

Sosire și preîncărcare

Odată ce ajunge la destinație, una sau mai multe picioare ale jackupului sunt coborâte până când ating fundul mării. În această fază, unitatea nu este fixată ferm de sol, ci doar odihnită temporar. Folosind ancore și remorchere, structura este deplasată încet și precis poziționată în punctul dorit. Când structura a fost poziționată cu precizie, ia „preîncărcarea” (preîncărcare).

Pentru jackup-urile cu 3 picioare, în timpul acestei operațiuni, apa de balast este încărcată la bordul corpului pentru a crește sarcina pe picioare și a le împinge în solul marin. Scopul preîncărcării este de a așeza mai bine picioarele jackup-ului în fundul mării și de a minimiza riscul apariției neașteptate a solului ( „punch-through” ) în timpul operațiunilor de serviciu [8] . Preîncărcarea generează o penetrare mai profundă a spudcanelor în solul marin. Reacția verticală pe care o primește spudcanul de jos în sus crește aproape liniar odată cu penetrarea [9] .

Când jackup-ul are 4 sau mai multe picioare, preîncărcarea se realizează prin încărcarea greutății structurii pe o pereche de picioare la un moment dat. Această procedură este, de asemenea, cunoscută sub numele de pre-conducere [10] și de obicei nu necesită utilizarea apei de balast.

Lift

După preîncărcare , apa de balast este evacuată în mare. Coca este ridicată până la o înălțime prestabilită numită „aer-spațiu” . Spațiul aerian este calculat în așa fel încât valurile, mareele și curenții acționează numai asupra picioarelor fără a interacționa vreodată cu corpul navei. În timpul fazei de ridicare este important să mențineți nivelarea corpului sub control. Când se atinge înălțimea predeterminată, sistemul de ridicare este oprit și, dacă este prezent, sistemul de fixare [11] este agățat.

Serviciu

Odată ce a atins poziția și înălțimea presetate, jackup-ul este gata să-și îndeplinească misiunea. Jackup-urile, datorită ușurinței lor de instalare și dezinstalare, sunt utilizate în general în explorarea puțurilor de petrol, ca bărci de construcție (de exemplu în instalarea de turbine eoliene în larg) și, într-o măsură mai mică, ca structuri de cazare sau alte module temporare.

Jackup-ul poate funcționa numai în anumite condiții de mediu. Atunci când condițiile meteorologice (în principal vântul, vizibilitatea și înălțimea valurilor) depășesc limitele stabilite de reglementări, jackup-ul, din motive de siguranță, trebuie să-și oprească activitatea și să ia anumite măsuri de precauție. Setul de măsuri dictate de reguli sunt adesea denumite „ condiții de supraviețuire ”.

Jackup-urile pot fi plasate numai în apă relativ puțin adâncă, de obicei mai mică de 120 de metri [12] . Cu toate acestea, o clasă specializată de platforme, cunoscute sub numele de jackup-uri premium sau ultra-premium, au capacități operaționale în ape mai adânci de până la 150 de metri [13] .

Extragerea Spudcanului

Odată ce misiunea este finalizată, picioarele jackup-ului sunt ridicate și platforma este mutată la următoarea destinație. Cu toate acestea, extracția picioarelor poate fi foarte problematică. Coca este coborâtă în punctul plutitor și picioarele sunt ridicate prin sistemul de ridicare. Pentru a extrage picioarele din partea de jos, forța pe care o primește carena din acțiunea apei, adăugată acțiunii sistemului de ridicare, trebuie să fie mai mare decât rezistența solului. Astfel, forța care împinge picioarele în sus este limitată de flotabilitatea navei și de rezistența structurală a sistemului de ridicare. Dacă solul este moale și pătrunderea adâncă, ridicarea spudcanului generează o creștere a presiunilor din jurul său, cu o creștere a aspirației la baza spudcanului în sine (un pic ca ceea ce se întâmplă atunci când mergeți cu cizme în noroi și nu se mai poate extrage piciorul din noroi) [9] .

Pentru a reduce rezistența solului în timpul extragerii picioarelor, multe spudcan sunt echipate cu duze capabile să pulverizeze apă la presiune ridicată. Aceste duze sunt situate deasupra și sub spudcan și au scopul de a facilita detașarea solului de suprafețele spudcanului, reducând astfel acțiunea de aspirare.

Notă

  1. ^ LeTourneau Jackup
  2. ^ Tipuri de picioare
  3. ^ Istoria unităților de foraj în larg
  4. ^ Spudcans Arhivat 4 martie 2016 la Internet Archive .
  5. ^ Hydraulic Jacking Systems. Arhivat 24 noiembrie 2015 la Internet Archive .
  6. ^ Rack and Pinion Jacking Systems Arhivat 24 noiembrie 2015 la Internet Archive .
  7. ^ Exemplu Dry Transit , la oht.no. Adus la 6 noiembrie 2015 (arhivat din original la 18 noiembrie 2015) .
  8. ^ Preîncărcare și perforare prin analiză
  9. ^ a b Sistem de jet în spudcan
  10. ^ Pre-conducere , pe offshorewindom.com . Adus la 19 noiembrie 2015 (arhivat din original la 19 noiembrie 2015) .
  11. ^ Exemplu de sistem de fixare. Arhivat pe 19 noiembrie 2015 la Internet Archive .
  12. ^ World Jackup Drilling Rig Fleet , pe rigzone.com . Adus la 18 noiembrie 2015 (arhivat din original la 19 noiembrie 2015) .
  13. ^ World most Jackup (2012) , la maerskstories.maersk.com . Adus la 19 noiembrie 2015 (arhivat din original la 20 noiembrie 2015) .

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Jackup&oldid=120600368 ”