/
Автор: Миронов М.Е.
Теги: естественные водные пути, порты, гавани и береговые гидротехнические сооружения средства навигационного ограждения дноуглубительные и аварийно-спасательные работы плотины сооружения для гироэлектростанций горные работы при разработке месторождений полезных ископаемых отдельные виды строительства бурение скважин нефтяная промышленность месторождения нефтегазодобыча
Год: 2015
Текст
М. Е. Миронов
БУРОВАЯ ПЛАТФОРМА
«БЕРКУТ»
Санкт-Петербург
2015
М. Е. Миронов
Буровая платформа
«Беркут»
Проектирование, изготовление и установка
основания
С анкт-Петербу рг
Издательство Политехнического университета
2015
УДК 627.038:622.276.04
ББК 38.778
Миронов М. Е. Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и уста-
новка основания / М. Е. Миронов. — СПб., 2015. — 248 с.
Представлены сведения о проектировании, изготовлении и установке погружных
платформ на северо-восточном шельфе о. Сахалин по проектам «Сахалин-1» и «Саха-
лин-2». Приведены данные о наиболее важных аспектах процесса создания морской
нефтегазодобывающей платформы «Беркут» с подробным изложением сведений об ос-
новании гравитационного типа, непосредственно подверженном воздействию природ-
ной среды.
Рекомендуется для широкого круга инженерно-технических и научных работни-
ков, связанных с проектированием, строительством и эксплуатацией морских нефтегазо-
добывающих платформ на континентальном шельфе. Книга может быть полезной для
студентов строительных и гидротехнических факультетов вузов в качестве учебного по-
собия.
Табл. 69. Ил. ПО. Библиогр.: 63 назв.
© Миронов М.Е., 2015
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
ПРЕДИСЛОВИЕ
Теория и практика строительства морских стационарных платформ на замерза-
ющих акваториях континентального шельфа - относительно молодая дисциплина,
посвященная одной из самых сложных инженерных проблем. Морские платформы
должны выполнять свои функции в экстремально враждебной изменчивой среде.
Воздействие льда, волн, ветра, течений и низких температур, коррозия строительных
материалов в морской воде, чувствительность окружающей среды к загрязнениям,
влияние наносов и размывов грунта на дно создают уникальный набор вызовов.
Процесс проектирования морских платформ для континентального шельфа су-
щественно зависит от местных условий района размещения сооружений. При проек-
тировании необходимо выполнять требования государственного нормативно-
правового регулирования. После получения соответствующих разрешений от надзор-
ных органов следует использовать современные проектные инструменты для выбора
и обоснования конструкций.
Настоящая монография предназначена для максимально возможного информи-
рования инженерной общественности об уже построенных сооружениях на сахалин-
ском шельфе. Она может быть полезна как специалистам в области освоения шельфа,
так и проектировщикам с опытом обычного гражданского строительства, приступа-
ющим к специализации в области морской гидротехники.
Монография сконцентрирована на наиболее важных аспектах процесса созда-
ния морских платформ для замерзающих акваторий. Подробно излагаются сведения
об основании гравитационного типа морской нефтегазодобывающей платформы
«Беркут», непосредственно подверженном нагрузкам и воздействиям природной сре-
ды. Она содержит некоторую информацию об основных проектных решениях, но не
является автономной справочной системой. Для уточнения и использования приве-
денной информации следует обращаться к источникам, опубликованным в печати,
или непосредственно к владельцам более полных сведений.
ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
В монографии применяются следующие термины с соответствующими опреде-
лениями:
ПОГРУЖНАЯ ПЛАТФОРМА: Морская стационарная платформа, состоящая
из фундаментного блока (кессона), промежуточной опорной части той или иной кон-
струкции (например, в виде нескольких колонн) и верхнего строения. Погружная
платформа в процессе эксплуатации опирается на морское дно, но к месту эксплуата-
ции она, как правило, буксируются в плавучем состоянии. Используется на шельфе в
качестве опорного основания для бурения при добыче нефти и газа на участках с не-
благоприятными ледовыми и/или волновыми условиями при глубинах до 50-70 м;
КЕССОН: Основная часть фундаментного блока в виде плоскодонной кон-
струкции с отвесными вертикальными стенами, обеспечивающая плавучесть и остой-
чивость основания при транспортировке наплаву. Кессон состоит из водонепроница-
емых объемов (отсеков), полностью или частично заполненных водой;
3
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
НИЖНЯЯ ПЛИТА: Днище кессона;
СТЕНЫ: Внешние и внутренние стены кессона, а также стены нижних частей
колонн;
ВЕРХНЯЯ ПЛИТА: Крыша кессона;
КОЛОННЫ: Вертикальные водонепроницаемые пустотелые конструкции, свя-
зывающие кессон и верхнее строение, и служащие для обустройства скважин, а также
для размещения райзеров и другого механического оснащения;
ЮБКА: Пересекающиеся стальные стенки, закрепленные в нижней плите кессо-
на и погружаемые в грунт морского дна с целью увеличения устойчивости фунда-
ментного блока на действие сдвигающих нагрузок и защиты дна от размывов;
ПОСТНАПРЯЖЕНИЕ: Предварительное напряжение пучков стальных тросов
с натяжением «на бетон»;
КАТОДНАЯ ЗАЩИТА: Электрохимическая защита для обеспечения непре-
рывной по времени катодной поляризации по всей поверхности защищаемых объек-
тов в течение всего срока эксплуатации.
ОБОЗНА ЧЕНИ Я И СОКРАЩЕНИЯ
БСО: Блок сопряжения с опорой
ВСП: Верхнее строение платформы
КАП: Кольцо для крепления анкеров постнапряжения
КИП: Контрольно-измерительные приборы
КОУТ: Качающаяся опора с узлом трения
МЛКЭ: Метод локальных конечных элементов
МО: Механическое оснащение
MP3: Максимальное расчетное землетрясение
НДС: Напряженно-деформированное состояние
НТУ: Наинизший теоретический уровень моря
ОАМКЭ: Общий расчетный анализ по методу конечных элементов
ОГТ: Основание гравитационного типа платформы
ОДП: Опора для палубы
ОН: Отчет о несоответствии
ПЗ: Проектное землетрясение
РЗУ: Рыбозащитное устройство
СахРТН: Сахалинское областное управление Федеральной службы по эко-
логическому, технологическому и атомному надзору
ССДУ: Система сбора данных и управления
СТУ: Специальные технические условия
ТИПА: Телеуправляемый необитаемый подводный аппарат
ФедРТН: Федеральная служба по экологическому, технологическому и
атомному надзору
4
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
ВВЕДЕНИЕ
Морские стационарные платформы предназначаются для обустройства место-
рождений нефти и газа на шельфе, а именно, для обеспечения различных технологи-
ческих процессов по бурению и эксплуатации скважин, сбору, подготовке, хранению
и отпуску продукции скважин, размещению обслуживающего персонала, ремонту
скважин и др.
Для платформ на сахалинском шельфе характерны особенности, связанные со
следующими основными обстоятельствами:
• возведение и эксплуатация - в экстремально суровых условиях открытого
Охотского моря;
• подверженность воздействиям окружающей среды - от льда, сейсмики, волн
и низких температур;
• удаленность мест размещения - от индустриальных центров на острове Саха-
лин и материке.
Основные части рассматриваемых в настоящей монографии платформ на саха-
линском шельфе были изготовлены:
• опорные основания гравитационного типа - в устроенном в целике берега
бассейне, отделенном от моря перемычкой (строительный док в порту Во-
сточный, город Находка, Приморский край, Российская Федерация);
• верхние строения - на судостроительных предприятиях Республики Корея.
Береговая производственная база в порту Восточный включают: бетонные заво-
ды, цеха для изготовления и покраски стальных конструкций, монтажные площадки,
склады для хранения материалов, конструкций и др. В состав оборудования базы вхо-
дят крановые и транспортные механизмы, объекты энерго- и водоснабжения. На ука-
занном предприятии налажены надежные транспортные связи с материком и морем,
возведены специализированные причалы, устроена железнодорожная станция, по-
строены служебные и производственные здания и пр.
В1. ВИДЫ ПЛАТФОРМ
Морские платформы для добычи нефти и газа на сахалинском шельфе подразде-
ляются на следующие две основные группы:
• погружные платформы, опирающиеся в состоянии эксплуатации на морское
дно и имеющие конструкцию гравитационного типа;
• плавучие платформы, находящиеся в состоянии эксплуатации на плаву и
удерживаемые якорными системами и/или имеющие системы динамического
позиционирования (в данной монографии не рассматриваются).
Погружные платформы в процессе эксплуатации опираются на морское дно, но к
месту эксплуатации они буксируются в плавучем состоянии. Погружные платформы
являются гравитационными сооружениями, так как их устойчивость на дне обеспечи-
вается, главным образом, собственной массой. Для усиления связи платформы с грун-
товым основанием при необходимости могут устраиваться свайные крепления, юбки
под подошвой и др.
5
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Для освоения сахалинского шельфа в настоящее время в большинстве случаев
применяются погружные платформы из железобетона. Такие сооружения в наиболь-
шей мере удовлетворяют требованиям к морскому гидротехническому строительству.
Достоинства погружных платформ:
• все части сооружений изготавливается обычно в береговых условиях, что со-
кращает сроки строительства и обеспечивает высокое качество работ;
• значительно сокращается продолжительность морских работ, так как соору-
жения полностью строятся и оснащаются основным МО на берегу, буксиру-
ются по морю к месту эксплуатации в вертикальном положении и устанавли-
ваются на морское дно путем балластировки;
• после посадки на дно сооружения способны немедленно воспринимать
нагрузки от волн, ветров, течений (меньше вероятность повреждения штор-
мом в процессе установки).
Применение железобетона для основных конструкций сооружения позволяет
производить строительные работы в менее оборудованных пунктах побережья, и при
этом требуется не слишком квалифицированная рабочая сила. Стоимость железобе-
тона при использовании местных строительных материалов (среди них, прежде всего,
цемент, песок, щебень и вода) в большинстве случаев существенно меньше стоимости
специальных сталей. Применение железобетона позволяет создавать различные гео-
метрические формы конструкций. Кроме того, железобетон является достаточно
прочным огнестойким материалом; в процессе эксплуатации не требуется докования
сооружений из железобетона для осмотра, обновления антикоррозионной защиты и
ремонта.
В погружных сооружениях легче создавать большие емкости для нефти и газа, а
также резервуары для технологических жидких и сыпучих сред. В качестве хранилищ
обычно используются внутренние объемы кессона и колонн. В связи с большими
объемами, погружные сооружения обладают собственной достаточной плавучестью,
и потому могут буксироваться на большие расстояния без применения дополнитель-
ных средств обеспечения плавучести.
По сравнению, например, с искусственными островами погружные платформы
на шельфе имеют ряд преимуществ, как-то: могут применяться на значительных глу-
бинах; возможны перестановки платформ в другие места и др.
Для погружных платформ характерны некоторые недостатки. Среди них значи-
тельная стоимость сооружений и устройств на берегу для изготовления и вывода кон-
струкций на открытую воду. Буксировка частей платформ к месту эксплуатации, их
позиционирование и установка на дно, цементация грунтового основания, защита дна
от размывов должны производиться только в течение времени, ограниченного по по-
годным условиям.
В связи со значительным собственным весом погружных платформ предъявля-
ются повышенные требования к прочности и устойчивости грунтов дна. В ряде слу-
чаев может потребоваться выравнивание поверхности морского дна и удаление верх-
него слоя слабых грунтов. Иногда может быть необходимым укрепление грунтов дна,
так как не исключено чрезмерное засасывание кессона в мягкие грунты дна, а также
вымывание грунта из-под подошвы кессона волнами и течением.
6
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
К недостаткам также следует отнести относительно большую осадку сооруже-
ний во время буксировки (в прибрежных районах может потребоваться устройство
глубоководных каналов). Повышены требования к качеству бетонных работ, так как
возможно усадочное трещинообразование и, как следствие, может появиться доступ
агрессивной морской воды к стальной арматуре. Имеется также опасность поврежде-
ния железобетонных стенок отсеков сооружений при действии гидростатического
давления воды в процессе заполнении отсеков водой.
В2. ПРИМЕРЫ ПОГРУЖНЫХ ПЛАТФОРМ
В практике освоения сахалинского шельфа наибольшее распространение полу-
чили погружные платформы, состоящие из кессона и четырех колонн трубчатого се-
чения, в том числе, с уменьшающимися к верху диаметрами.
В первую очередь, поперечные размеры колонн в зоне действия ледяных образо-
ваний и ветровых волн должны быть минимальными для снижения ледовых и волно-
вых нагрузок. С другой стороны, поперечные сечения колонн должны быть достаточ-
ными для обеспечения их прочности, остойчивости сооружения на плаву (зависит от
площади ватерлинии колонн) и размещения во внутренних полостях колонн МО (бу-
ровых кондукторов, райзеров, J-труб, трубопроводов, хранилищ и т.п.).
Этим условиям в полной мере удовлетворяют вновь построенные погружные
платформы по проектам «Сахалин-2» (платформы ПА-Б и ЛУН-А) и «Сахалин-1»
(платформа «Беркут») (рис. В1).
Погружная платформа ПА-Б (проект «Сахалин-2»). Платформа представляет
собой железобетонное опорное основание, состоящее из кессона и установленных на
нем четырех колонн, поддерживающих стальное верхнее строение (рис. В2).
Платформа изготовлена в 2002-2007 гг. по проекту компании «Амек» (Велико-
британия) и ряда других компаний, в том числе российских, с учетом суровых усло-
вий Охотского моря.
Железобетонное опорное основание платформы спроектировано и построено на
площадке порта Восточный (Россия) компанией «Акер Квернер Инжиниринг энд
Технолоджи АС» (Норвегия) (позднее «Акер Инжиниринг энд Технолоджи АС»)
совместно с компанией «Кваттрочемини Оу» (Финляндия).
Интегрированное верхнее строение изготовлено компанией «Самсунг Хэви
Индастриз» по проекту компании «Уорли Парсонс» (Австралия) на верфи в Окпо
(Республика Корея).
Опорное основание установлено на месте эксплуатации осенью 2005 г. Верхнее
строение поставлено на опорное основание летом 2007 г.
Место расположения платформы находится на северо-восточном шельфе о. Са-
халин в точке с координатами 143°29'54,0" в.д., 52°55'59,0" с.ш. Глубина моря на ме-
сте установки примерно 30,0 м.
7
Буровая платформа «Беркута Проектирование, изготовление и установка основания
Платформа ПА-Б
Платформа ЛУН-А
Охотское море
НО
Граница территориальных вод
Российской Федерации
Платформа 4 Беркут”
/ Поронайск
Советская Гавань Уптогорск
t
Н и кол еввст-На-Амуре
Богородское
Рис. В1. Ситуационная схема шельфа о. Сахалин (на основе космических снимков
Геопортала Роскосмоса)
8
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Рис. В2. Общий вид платформы ПА-Б (электронный ресурс: www.sakhalinenergy.ru)
Природно-климатические условия места установки характеризуются следующи-
ми данными:
• максимальная скорость ветра 35 м/с;
• средняя толщина ровного однолетнего льда 1,4 м;
• сейсмичность площадки 8 баллов по шкале MSK-64.
Основание платформы ПА-Б рассчитано на установку верхнего строения массой
примерно 34 900 т. Основание имеет габариты:
• высота максимальная 50,5 м;
• ширина 91,5 м;
• длина 94,0 м;
• высота опорного кессона 11,5 м.
Железобетонное опорное основание платформы ПА-Б является сооружением,
возведенным насухо в строительном доке. Оно состоит из кессона ячеистой кон-
струкции и четырех колонн - буровой, вспомогательной, хранения и райзеров (рис.
ВЗ).
Кессон в свою очередь состоит из ребристой плиты основания, наружных и
внутренних стен кессона, а также плоской плиты перекрытия. Всего кессон включает
в себя 115 ячеек различных размеров.
9
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Вспомогательная колонна
Буровая колонна
Колонна хранения
Рис. ВЗ. Общий вид ОГТ платформы ПА-Б
Кессон является жестким фундаментом, передающим нагрузки на грунт, а также
основным элементом плавучего модуля, позволяющим отбуксировать ОГТ к месту
установки.
Колонны (в основном, цилиндрической формы) предназначены для удержания
ВСП, размещения МО и систем обеспечения эксплуатации сооружения. Колонны
снабжены специальными опорными устройствами, через которые передаются нагруз-
ки от ВСП. В районе ватерлинии на колоннах смонтированы пояса из нержавеющей
стали для предохранения от ледовой абразии.
Опорное основание изготовлено из армированного монолитного бетона класса
С60 по [NS 3473] и W12/20 F200/500 по [ГОСТ 26633]. При этом верхняя плита кес-
сона имеет предварительное напряжение из горизонтальных тросов в двух взаимно
перпендикулярных направлениях, а колонны имеют предварительно напряженную
арматуру только в вертикальном направлении. Размеры элементов кессона приведены
в табл. В1.
Таблица В1
Размеры элементов кессона ОГТ платформы ПА-Б
Толщина нижней плиты кессона 500
Толщина наружных стен кессона 500-600
Толщина внутренних стен кессона 480-850
Толщина верхней плиты кессона 600-675
10
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Размеры колонн приведены в табл. В2.
Таблица В2
Размеры колонн ОГТ платформы ПА-Б
Наименование колонны Максимальный диаметр ко- нусной части в основании ко- лонны, мм Высота ко- нической части от верхней плиты кес- сона, мм Высота ко- лонны от верхней плиты кес- сона, мм Диаметр цилин- дрической ча- сти, мм Толщина стен колонн, мм
Буровая колонна 24 200 — 39 000 24 200 500-600
Колонна райзе- ров Колонна хране- ния Вспомогательная колонна 23 885 24 500 40 500 17 200
Размеры колонн обусловлены требованиями общей прочности конструкций
опорного основания; необходимостью размещения в колоннах МО (например, для
буровой колонны - необходимого количества буровых кондукторов с учетом мини-
мально допустимых расстояний между ними); требованиями плавучести и остойчиво-
сти при выполнении морских операций.
Сведения о материалах конструкции ОГТ приведены в табл. ВЗ.
Таблица ВЗ
Материалы конструкции ОГТ платформы ПА-Б
Наименование Бетон классов Арматура марки Арматура пред- напряжения по стандарту Ледовая защита из стали марки
Нижняя плита кессона С60 по [NS 3473] и W12 F200 по [ГОСТ 26633] At500S по [ГОСТ 10884] — —
Верхняя плита кессона [ASTM А416] [ASTM А653] [ASTM А108] —
Наружные и внутренние сте- ны кессона — —
Буровая колонна С60 по [NS 3473] W20 F500 по [ГОСТ 26633] [ASTM А416] [ASTM А653] [ASTM А108] UNS 31600(316), UNS S31603 (316L), UNS S31653 (316LN)
Колонна райзе- ров
Колонна хране- ния
Вспомогательная колонна
11
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
В буровой колонне установлено следующее основное МО:
• буровые кондукторы (45 шт.);
• колодец системы отопления.
В колонне райзеров установлено следующее основное МО:
• райзер 014" для перекачки нефти;
• райзер 014" для перекачки газа;
• шесть J-труб 020" для будущих райзеров;
• две J-трубы 012" для подводных кабелей;
• колодец сброса морской воды;
• колодец сброса стоков;
• колодец системы дренажа.
Также внутри колонны райзеров установлена промежуточная направляющая палуба,
стальные конструкции для обеспечения доступа (трапы и лестницы), стальные ограж-
дения и др. На верхней части колонны установлена стальная палуба, на которой
смонтированы средства доступа в колонну и оборудование для обеспечения проме-
жуточного периода до монтажа верхних строений.
В колонне хранения установлено следующее основное МО:
• три резервуара в кессоне для хранения дизельного топлива, буровой воды и
буровых растворов;
• три стальных колодца для труб и насосов;
• колодец сброса стоков;
• колодец сброса морской воды;
• колодец системы дренажа;
• колодец системы отопления.
Также внутри колоны хранения установлена промежуточная палуба, стальные конструк-
ции для обеспечения доступа (трапы и лестницы), стальные ограждения и др.
Во вспомогательной колонне установлено следующее основное МО:
• два стальных колодца для забора морской воды с патрубками для последую-
щего монтажа в море РЗУ;
• колодец забора морской воды в пожарный водопровод;
• колодец сброса морской воды;
• колодец сброса стоков;
• два колодца системы отопления;
• J-труба.
Также внутри вспомогательной колоны установлена промежуточная палуба, стальные
конструкции для обеспечения доступа (трапы и лестницы), стальные ограждения и др.
12
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
На опорном основании платформы ПА-Б было установлено временное оборудо-
вание и системы для обеспечения буксировки и морских операций при посадке на
дно. К такому оборудованию относились:
• балластная система, состоящая из двух переливных трубопроводов 020” и
012", балластного коллектора-манифольда и 12 распределительных трубо-
проводов;
• буксирные и швартовные бракеты;
• буксирные огни;
• аварийные буксирные устройства;
• временные системы водоотлива;
• временное оборудование для доступа;
• грузоподъемное оборудование для демонтажа временных систем;
• системы контроля и управления.
Балластный коллектор-манифольд был размещен в специальном отсеке в ниж-
ней части колонны райзеров. Трубопроводы балластной системы были проложены от
коллектора в балластные отсеки по нижней плите кессона.
Все временное оборудование и системы были демонтированы после завершения
установки опорного основания на дно на месте эксплуатации.
Общая масса опорного основания платформы ПА-Б составила 94 600 т, и в том
числе:
• масса оборудования и систем 2 507 т;
• масса арматуры предварительного напряжения бетона 975 т;
• масса железобетонных конструкций 91 118 т, из них масса стальной арматуры
14 200 т.
Надзор и приемку всех работ по изготовлению опорного основания платформы
ПА-Б выполняли:
• приемку заказчика - компания «Сахалин Энерджи Инвестмент Компани
Лтд»;
• технический надзор третьей стороны - компания «РГС-Консорциум»;
• авторский надзор - группа авторского надзора компании-проектировщика
«Акер Квернер Технолоджи АС»;
• надзор за работами по изготовлению и монтажу балластной системы, изго-
товлению и монтажу систем и оборудования для обеспечения морских опера-
ций выполнял Российский морской регистр судоходства.
Кроме того, надзор за изготовлением ОГТ платформы ПА-Б выполняло Герман-
ское классификационное общество «Германишер Ллойд» с целью последующей клас-
сификации платформы.
Для обеспечения промежуточного периода стоянки ОГТ платформы ПА-Б без
ВСП также использовалось следующее временное МО:
13
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
• система энергоснабжения в составе двух дизель-генераторов, внутренней и
внешней системы распределения, блоков бесперебойного энергоснабжения и
распределительной сети;
• система навигационного оборудования в составе светящих огней, туманного
горна, датчика уровня видимости и радиолокационного маяка-ответчика,
подключенных к системе управления для промежуточного периода, а также
системы контроля и мониторинга;
• гидравлический кран;
• устройства для обеспечения внешнего и внутреннего доступа к временному
оборудованию;
• вертолетная площадка и др.
Основной огонь, туманный горн, датчик уровня видимости, радиолокационный
маяк-ответчик и система контроля и мониторинга были установлены на верхней па-
лубе колонны райзеров. По одному дополнительному огню было установлено на
верхней части каждой колонны.
Верхнее строение платформы ПА-Б представляет собой полностью интегриро-
ванную палубу с 45 буровыми позициями, буровой установкой, технологическим ком-
плексом подготовки и транспортировки нефти и газа, а также с жилым модулем, рас-
считанным на пребывание 100 чел. постоянного и 40 чел. временного персонала. Верх-
нее строение состоит из пяти палуб, на которых располагаются производственная и
жилая зоны. Масса ВСП на момент установки составляла около 28 000 т.
Транспортировка ВСП к месту установки была осуществлена летом 2007 г. с по-
мощью баржи с размерами 190 х 92 м. Установка ВСП на ОГТ была выполнена мето-
дом надвига на плаву. Верхнее строение было закреплено на опорном основании с
помощью сейсмоизолирующих КОУТ. Проектный срок эксплуатации основания
платформы ПА-Б составляет 30 лет.
Погружная платформа ЛУН-А (проект «Сахалин-2»). Эта платформа также
состоит из кессона, четырех колонн и стального ВСП (рис. В4).
Платформа была изготовлена в 2002-2007 гг. по проекту компании «Амек» (Ве-
ликобритания) и ряда других компаний, в том числе российских, с учетом суровых
условий Охотского моря. Железобетонное ОГТ платформы было спроектировано и
построено на площадке порта Восточный (Россия) компанией «Акер Квернер Инжи-
ниринг энд Технолоджи АС» (Норвегия) (позднее «Акер Инжиниринг энд Технолод-
жи АС») совместно с компанией «Кваттрочемини Оу» (Финляндия). Интегрирован-
ное ВСП изготовлено компанией «Самсунг Хэви Индастриз» по проекту компании
«Уорли Парсонс» (Австралия) на верфи в Окно (Республика Корея). Опорное основа-
ние было установлено на месте эксплуатации осенью 2005 г. Верхнее строение по-
ставлено на опорное основание летом 2006 г.
Местоположение платформы ЛУН-А находится на северо-восточном шельфе о.
Сахалин в точке с координатами 143°39'43,5" в.д., 51°24'54,7" с.ш. Глубина моря на
месте установки примерно 48,2 м.
Природно-климатические условия места установки характеризуются следующи-
ми данными:
• максимальная скорость ветра 34 м/с;
• средняя толщина ровного однолетнего льда 1,2 м;
• сейсмичность площадки 8 баллов по шкале MSK-64.
14
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Рис. В4. Общий вид платформы ЛУН-А (электронный ресурс: www.sakhalinenergy.ru)
Опорное основание платформы Лун-А рассчитано на установку ВСП массой
примерно 26 000 т. Оно имеет габариты:
• высота максимальная 69,2 м;
• ширина 88,0 м;
• длина 105,0 м;
• высота опорного кессона 13,5 м.
Железобетонное ОГТ платформы ЛУН-А является сооружением, возведенным
насухо в строительном доке. Оно состоит из кессона ячеистой конструкции и четырех
колонн - буровой, вспомогательной, хранения и райзеров (рис. В5).
Кессон в свою очередь состоит из ребристой плиты основания, наружных и
внутренних стен кессона, а также плоской плиты перекрытия. Всего кессон включает
в себя 115 ячеек различных размеров.
15
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Вспомогательная колонна
Буровая колонна
' i
Колонна хранения
Рис. В5. Общий вид ОГТ платформы ЛУН-А
Кессон является жестким фундаментом, передающим нагрузки на грунт, а также
основным элементом плавучего модуля, позволяющим отбуксировать ОГТ к месту
установки.
Колонны (в основном, цилиндрической формы) предназначаются для удержания
В СП, размещения МО и систем обеспечения эксплуатации сооружения. Колонны
снабжены специальными опорными устройствами, через которые передаются нагрузки
от ВСП. В районе ватерлинии на колоннах смонтированы пояса из нержавеющей стали
для предохранения от ледовой абразии.
Опорное основание изготовлено из монолитного армированного бетона класса
С60 по [NS 3473] и W12/20 F200/500 по [ГОСТ 26633]. При этом верхняя плита кес-
сона имеет предварительное напряжение из горизонтальных тросов в двух перпенди-
кулярных направлениях, а колонны имеют предварительно напряженную арматуру
только в вертикальном направлении. Размеры элементов кессона приведены в табл.
В4.
Таблица В4
Размеры элементов кессона ОГТ платформы ЛУН-А
Толщина нижней плиты кессона 750
Толщина наружных стен кессона 500
Толщина внутренних стен кессона 450-500
Толщина верхней плиты кессона 625-700
16
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Размеры колонн приведены в табл. В5.
Таблица В5
Размеры колонн ОГТ платформы ЛУН-А
Наименование колонны Максимальный диаметр конус- ной части в ос- новании ко- лонны, мм Высота ко- нической части от верхней плиты кес- сона, мм Высота колонны от верхней плиты кессона, мм Диаметр цилин- дрической ча- сти, мм Толщина стен ко- лонн, мм
Буровая колонна 26 342 8 500 51 700 22 200 500-700
Колонна райзе- ров Колонна хране- ния Вспомогательная колонна 26 500 55 700 16 200
Размеры колонн обусловлены требованиями общей прочности конструкций
опорного основания; необходимостью размещения в колоннах МО (например, для
буровой колонны - необходимого количества буровых кондукторов с учетом мини-
мально допустимых расстояний между ними); требованиями плавучести и остойчиво-
сти при выполнении морских операций.
Сведения о материалах конструкции ОГТ приведены в табл. В6.
Таблица В6
Материалы конструкции ОГТ платформы ЛУН-А
Наименование Бетон классов Арматура марки Арматура пред- напряжения по стандарту Ледовая защита из стали марки
Нижняя плита кессона С60 по [NS 3473] и W12 F200 по [ГОСТ 26633] At500S по [ГОСТ 10884] — —
Верхняя плита кессона [ASTM А416] [ASTM А653] [ASTM А108]
Наружные и внутренние сте- ны кессона —
Буровая колонна С60 по [NS 3473] и W20 F500 по [ГОСТ 26633] [ASTM А416] [ASTM А653] [ASTM А108] UNS 31600(316), UNS S31603 (316L), UNS S31653 (316LN)
Колонна райзе- ров
Колонна хране- ния
Вспомогательная колонна
17
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
В буровой колонне установлено следующее основное МО:
• буровые кондукторы (27 шт.);
• два колодца для насосов буровых растворов;
• колодец для насоса нефтяной основы буровых растворов;
• колодец системы отопления;
• J-труба.
В колонне райзеров установлено следующее основное МО:
• шесть райзеров 030” для перекачки газа;
• райзер 04” для моноэтиленгликоля;
• пять J-труб;
• колодец сброса морской воды;
• колодец сброса стоков;
• колодец системы дренажа.
Также внутри колонны райзеров установлена промежуточная направляющая палуба,
стальные конструкции для обеспечения доступа (трапы и лестницы), стальные ограж-
дения и др. В верхней части колонны установлена стальная верхняя палуба, на кото-
рой смонтированы средства доступа в колонну и оборудование для обеспечения про-
межуточного периода до монтажа верхних строений.
В колонне хранения установлено следующее основное МО:
• два резервуара в кессоне для хранения буровой воды и буровых растворов
емкостью 500 м3 каждый;
• колодец забора воды в пожарный водопровод;
• колодец сброса стоков;
• колодец сброса морской воды;
• колодец системы дренажа;
• два колодца системы отопления;
• J-труба.
Также внутри колонны хранения установлена промежуточная направляющая палуба,
стальные конструкции для обеспечения доступа (трапы и лестницы), стальные ограж-
дения и др.
Во вспомогательной колонне установлено следующее основное МО:
• два колодца для забора морской воды с патрубками для последующего мон-
тажа в море РЗУ;
• два колодца забора морской воды в пожарный водопровод;
• колодец сброса морской воды;
• колодец сброса стоков;
• два колодца системы отопления;
• J-труба.
18
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Также внутри вспомогательной колонны установлена промежуточная направляющая
палуба, стальные конструкции для обеспечения доступа (трапы и лестницы), сталь-
ные ограждения и др.
На опорном основании платформы ЛУН-А также было установлено временное
МО и системы для обеспечения буксировки и морских операций при посадке на дно.
К такому оборудованию относились:
• балластная система, состоящая из двух переливных трубопроводов 020" и
012", балластного коллектора-манифольда и 12 распределительных трубо-
проводов;
• буксирные и швартовные бракеты;
• буксирные огни;
• аварийные буксирные устройства;
• временные системы водоотлива;
• временное оборудование для обеспечения доступа в опорное основание;
• грузоподъемное оборудование для демонтажа временных систем;
• системы контроля и управления.
Балластный коллектор-манифольд был размещен в специальном отсеке в ниж-
ней части колонны райзеров. Трубопроводы балластной системы были проложены от
коллектора по нижней плите кессона в балластные отсеки.
Все временное МО и системы были демонтированы после завершения установки
опорного основания на дно на месте эксплуатации.
Общая масса ОГТ платформы ЛУН-А составила 109 000 т, и в том числе:
• масса оборудования и систем 2 909 т;
• масса арматуры предварительного напряжения бетона 1 100 т;
• масса железобетонных конструкций 104 991 т, из них масса стальной армату-
ры 15 700 т.
Надзор и приемку всех работ по изготовлению основания платформы ЛУН-А
выполняли:
• приемку заказчика - компания «Сахалин Энерджи Инвестмент Компани
Лтд»;
• технический надзор третьей стороны - компания «РГС-Консорциум»;
• авторский надзор - группа авторского надзора компании-проектировщика
«Акер Квернер Технолоджи АС»;
• надзор за работами по изготовлению и монтажу балластной системы, изго-
товлению и монтажу систем и оборудования для обеспечения морских опера-
ций выполнял Российский морской регистр судоходства.
Кроме того, надзор за изготовлением ОГТ платформы ЛУН-А выполняло Гер-
манское классификационное общество «Германишер Ллойд» с целью последующей
классификации платформы.
Для обеспечения промежуточного периода стоянки ОГТ платформы ЛУН-А без
ВСП также использовалось следующее временное МО:
19
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
• система энергоснабжения в составе двух дизель-генераторов, внутренней и
внешней системы распределения, блоков бесперебойного энергоснабжения и
распределительной сети;
• система навигационного оборудования в составе светящих огней, туманного
горна, датчика уровня видимости и радиолокационного маяка-ответчика,
подключенных к системе управления для промежуточного периода, а также
системы контроля и мониторинга;
• гидравлический кран;
• устройства для обеспечения внешнего и внутреннего доступа к временному
оборудованию;
• вертолетная площадка;
• эвакуационное оборудование.
Основной огонь, туманный горн, датчик уровня видимости, радиолокационный
маяк-ответчик и система контроля и мониторинга были установлены на верхней па-
лубе колонны райзеров. По одному дополнительному огню было установлено на
верхней части каждой колонны.
Верхнее строение платформы ЛУН-А представляет собой полностью интегриро-
ванную палубу с 30 буровыми позициями, буровой установкой, технологическим
комплексом подготовки и транспортировки газа, а также с жилым модулем, рассчи-
танным на пребывание 90 чел. постоянного и 36 чел. временного персонала. Верхнее
строение состоит из пяти палуб, на которых располагаются производственная и жилая
зоны. Масса ВСП на момент установки составляла примерно 26 000 т.
Транспортировка ВСП к месту установки была осуществлена летом 2006 г. с по-
мощью баржи с размерами 190 х 92 м. Установка ВСП на ОГТ было выполнено мето-
дом надвига на плаву. Верхнее строение закреплено на опорном основании с помо-
щью КОУТ. Проектный срок эксплуатации основания платформы ЛУН-А составляет
30 лет.
Погружная платформа «Беркут» (проект «Сахалин-1»). Платформа представ-
ляет собой железобетонное ОГТ, состоящее из кессона и установленных на нем четы-
рех колонн, а также стальное ВСП (рис. В6). Кессон снабжен юбкой для заглубления
в грунт.
Платформа изготовлена в 2010-2014 гг. по проекту ряда компаний, в том числе
российских, с учетом условий Охотского моря. Железобетонное опорное основание
платформы построено на площадке порта Восточный (Россия) компанией «Акер Кон-
трактинг Россия АС» (Норвегия). Интегрированное ВСП изготовлено компанией
«Самсунг Хэви Индастриз» по проекту компании «Уорли Парсонс» (Австралия) на
верфи в Окпо (Корея). Опорное основание установлено на месте эксплуатации летом
2012 г. Верхнее строение поставлено на опорное основание летом 2014 г.
Место расположения платформы находится на северо-восточном шельфе о. Са-
халин в западно-центральной части лицензионной площади Аркутун-Даги на рассто-
янии приблизительно 25 км к востоку от берега. Координаты точки установки плат-
формы 143°38'58,4" в.д., 52°27'53,2" с.ш. Глубина моря на месте установки примерно
33,6 м.
20
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
I
Р ис. В6. Общий вид платформы «Беркут» (электронный ресурс: www.rosneft.ru)
Природно-климатические условия места установки характеризуются следующи-
ми данными:
• скорость ветра 43,8 м/с (в порывах);
• высота волн 17,8 м (максимальная);
• скорость течения 1,2 м/с (средняя);
• индекс замерзания 2964 °C • сут;
• толщина ровного однолетнего льда 1,57 м;
• средняя толщина консолидированного слоя тороса 3,84 м;
• сейсмичность площадки 9 баллов по шкале MSK-64.
Опорное основание платформы «Беркут» (рис. В7) рассчитано на установку
ВСП массой до 53 000 т. Опорное основание имеет габариты:
• высота 54,7 м;
• ширина 100,0 м;
• длина 132,6 м;
• высота кессона 13,4 м;
• высота юбки 1,4 м.
21
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Буровая колонна
Вспомогательная колонна
Колонна райзеров
Колонна хранения
Рис. В7. Общий вид ОГТ платформы «Беркут»
Железобетонное ОГТ платформы «Беркут» является сооружением, возведенным
насухо в строительном доке. Оно представляет собой монолитную предварительно
напряженную железобетонную конструкцию в виде кессона и колонн с натяжением
пучков тросов «на бетон». Кессон состоит из плоской нижней плиты, наружных и
внутренних стен, а также плоской верхней плиты.
Четыре колонны ОГТ подразделены на буровую, райзеров, хранения и вспомога-
тельную колонны.
Колонны цилиндрические, однако для обеспечения промежутков между колон-
нами, требуемых для прохода баржи при осуществлении операции надвига ВСП на
плаву, колонны в определенных зонах имеют овальное очертание. Колонны верти-
кальные с постоянной толщиной по высоте, за исключением ледового пояса и узлов
крепления ВСП.
В нижней части кессона установлена система перекрещивающихся стальных
юбок, заделанных в нижнюю плиту и заглубленных в грунты дна за счет собственно-
го веса ОГТ.
Размеры основных частей ОГТ:
• толщина нижней плиты кессона 700 мм
• толщина нижней плиты кессона под колоннами 1 050 мм
• толщина наружных стен кессона 650 мм
• толщина стен внутренних отсеков кессона 400-500-650 мм
• толщина верхней плиты кессона 700-850 мм
• типовой внутренний радиус колонн 11 950 мм.
Сведения о материалах конструкции ОГТ приведены в табл. В7.
22
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Таблица В7
Материалы конструкции ОГТ платформы «Беркут»
Наименование Класс бетона
Нижняя плита кессона Верхняя плита кессона Наружные и внутренние стены кессона В50 по [NS 3473] W16 F100 по [ГОСТ 26633]
Колонны В70 по [NS 3473] W12 F500 по [ГОСТ 26633]
Класс ненапрягаемой арматуры - B500NC по [NS 3576-3] с профилем по [ГОСТ
5781]. Класс напрягаемой арматуры - канаты 1860 [270] №15 по [ASTM А 416].
В буровой колонне установлено следующее основное МО:
• буровые кондукторы (45 шт.);
• трубопровод балластной воды;
• колодец подачи подогретой воды;
• три вентиляционные трубы для выравнивания давления.
В колонне райзеров установлено следующее основное МО:
• два райзера для первоначального периода;
• восемь райзеров для будущих нужд;
• четыре J-трубы;
• трубопровод отведения отходов бурения;
• трубопровод балластной воды;
• колодец подачи подогретой воды;
• переливная труба;
• три вентиляционные трубы для выравнивания давления.
В колонне хранения установлено следующее основное МО:
• два цилиндрических железобетонных резервуара в кессоне для хранения не-
очищенного дизельного топлива;
• четыре колодца для насосов;
• два сервисных колодца резервуаров;
• две J-трубы;
• колодец насосов пожарного водоснабжения;
• трубопровод отведения морской воды;
• трубопровод сброса пищевых отходов;
• трубопровод балластной воды;
• колодец подачи подогретой воды;
• переливная труба;
• три вентиляционные трубы для выравнивания давления.
Во вспомогательной колонне установлено следующее основное МО:
• цилиндрический железобетонный резервуар хранения нефтяной основы бу-
рового раствора;
23
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
• два колодца насосов;
• сервисный колодец резервуара;
• два колодца насосов системы пожарного водоснабжения;
• четыре колодца насосов забора морской воды;
• манифольд балластной воды;
• трубопровод балластной воды;
• колодец подачи подогретой воды;
• переливная труба;
• три вентиляционные трубы для выравнивания давления.
На основании платформы «Беркут» также было установлено временное МО, ис-
пользованное при изготовлении ОГТ в доке, выполнении морских операций, установ-
ке ОГТ на место эксплуатации, стоянке ОГТ без ВСП и др. К такому оборудованию
относились:
• системы электроснабжения для стадий вывода ОГТ из дока, буксировки и
установки ОГТ;
• система навигационных огней и оповещения;
• системы водяного балласта для установки ОГТ;
• система выпуска воды из отсеков юбки при задавливании юбки в морское
дно;
• система для создания и управления воздушной подушкой в отсеках юбки;
• система измерения давления в отсеках юбки;
• система цементации отсеков юбки;
• система управления клапанами дистанционного управления в системе водя-
ного балласта при установке ОГТ.
Кроме того, ОГТ было оборудовано системами управления, мониторинга и свя-
зи, средствами доступа персонала и грузоподъемным оборудованием, средствами по-
жарной безопасности для периода стоянки ОГТ без ВСП.
Общая масса опорного основания платформы «Беркут» составила 156 730 т, и в
том числе:
• масса оборудования и систем 4 202 т;
• масса арматуры предварительного напряжения бетона 2 63 8 т;
• масса железобетонных конструкций 150 528 т, из них масса стальной армату-
ры 19 923 т.
Надзор и приемку всех работ по изготовлению опорного основания платформы
«Беркут» выполняли:
• приемку заказчика - компания «Эксон Нефтегаз Лтд» при участии Сахалин-
ского Управления Ростехнадзора РФ (Южно-Сахалинск);
• технический надзор третьей стороны - компания ООО «ИКЦ Промтехбез-
опасность» (Москва);
• авторский надзор - группа авторского надзора российской компании-
проектировщика ОАО «ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева» (Санкт-Петербург);
24
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
• надзор за работами по изготовлению и монтажу балластной системы, изго-
товлению и монтажу систем и оборудования для обеспечения морских опера-
ций выполнял Российский морской регистр судоходства (Находка).
После завершения морских операций в течение некоторого времени ОГТ нахо-
дилось на месте эксплуатации без ВСП. В соответствии с плановым графиком строи-
тельства между установкой ОГТ на площадку и установкой ВСП на ОГТ прошло
примерно два года. Верхнее строение было установлено на колонны ОГТ в море бес-
крановым методом (или методом надвига на плаву) в июне 2014 г. Проектный срок
эксплуатации платформы «Беркут» составляет 40 лет.
25
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
ГЛАВА 1. КОНСТРУКЦИЯ И ОСНАЩЕНИЕ ОСНОВАНИЯ
ПЛАТФОРМЫ «БЕРКУТ»
1.1. ОСНОВНОЕ ПРЕДНАЗНАЧЕНИЕ СООРУЖЕНИЯ
Здесь и ниже рассматривается морская ледостойкая стационарная платформа
«Беркут», расположенная на удалении около 25 км от северо-восточного берега о. Са-
халин. Глубина моря на месте установки составляет 33,6 м относительно НТУ.
Назначение платформы - обеспечение различных технологических процессов по
бурению и эксплуатации скважин, подготовке и отгрузке продукции скважин с целью
добычи нефти и попутного газа на месторождении Аркутун-Даги. Предусматривается
также хранение неочищенного дизельного топлива и углеводородной основы бурово-
го раствора только для целей бурения скважин.
На начальном этапе к платформе подключаются следующие морские промысло-
вые трубопроводы:
• трубопровод неразделенной продукции скважин;
• трубопровод пластовой воды.
Конструкция платформы «Беркут» состоит из двух основных самостоятельных,
но соединенных между собой частей, а именно ВСП и ОГТ. Верхнее строение плат-
формы установлено на корпусе ОГТ (рис. 1.1).
На ВСП размещается комплекс технологического оборудования, который обес-
печивает добычу и сбор продукции нефтедобывающих скважин, первичную сепара-
цию и подготовку газа, транспортировку продукции по подводному трубопроводу не-
разделенной продукции до узла врезки в существующий береговой трубопровод.
В двухфазном эксплуатационном сепараторе поток продукции скважин разделя-
ется на жидкость и газ. Из сепаратора жидкость поступает в подводный трубопровод
и далее доставляется на береговой комплекс. Попутный газ, полученный в сепарато-
ре, сжимается центробежными насосами до максимального давления. Часть газа осу-
шается и используется для газлифта или в качестве топлива. Остальной газ рекомби-
нируется с жидкой фазой и по трубопроводу перекачивается на береговой комплекс.
Для поддержания пластового давления на платформу по трубопроводу с берего-
вого комплекса транспортируется пластовая вода для обратной закачки в пласты
нефтесодержащих пород.
26
Рис. LL Вид платформы «Беркут» (электронный ресурс: corporate.exxonmobil.com)
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Верхнее строение платформы «Беркут» имеет палубы буровую, открытую, с экс-
плуатационным оборудованием, нижнюю и две антресольные. Габаритные размеры
конструкции ВСП составляют в плане примерно 91 х 45 м, площадь - около 4 095 м2.
Масса ВСП (максимальная расчетная) - 53 000 т.
В состав ВСП входят:
• буровая установка;
• технологический комплекс;
• жилой модуль;
• соответствующие инженерные системы.
Факельная установка устанавливается с восточной стороны палубы, а вертолет-
ная площадка - в западной части палубы. На ВСП имеются два крана, один из кото-
рых располагается с северной части палубы, другой - с южной.
Верхнее строение платформы «Беркут» запроектировано в виде единой кон-
струкции цельносборной (интегрированной) палубы, устанавливаемой на ОГТ мето-
дом поперечного надвига на плаву.
Конструкция интегрированной палубы состоит из четырех основных неразрез-
ных продольных ферм и шести поперечных ферм, соединенных в единую конструк-
цию (рис. 1.2).
Рис. 1.2. Общий вид платформы «Беркут» в сборе (производственное оборудование
ВСП и ОГТ условно не показано)
28
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Опорное основание обеспечивает надежное закрепление платформы на дне моря
на всех стадиях ее жизненного цикла. Основание служит для поддержания ВСП на
безопасной от воздействия волн и льда высоте, размещения и защиты от внешних
воздействий располагаемого внутри корпуса ОГТ оборудования и прочих составля-
ющих производственного комплекса, райзеров, подводных трубопроводов и других
коммуникаций.
Через конструкцию кессона на грунты дна передаются все действующие на ОГТ
постоянные нагрузки (от веса собственного, ВСП и оборудования, хранилищ дизель-
ного топлива и углеводородной основы бурового раствора). Также на грунты переда-
ются временные нагрузки от внешних факторов (лед, ветер, волны, течения, сейсми-
ка, цунами и т.д.), и тем самым гарантированно обеспечивается устойчивость и
надежность платформы.
Опорное основание платформы «Беркут» рассчитано на круглогодичный непре-
рывный режим работы в условиях акватории Охотского моря с ледовым режимом.
Назначенный срок службы ОГТ составляет 40 лет.
1.2. ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ РАЗМЕРЫ, МАССА И ЦЕНТР ТЯЖЕСТИ ОГТ
Опорное основание платформы «Беркут» представляет собой монолитную пред-
варительно напряженную железобетонную конструкцию в виде кессона и колонн с
натяжением пучков тросов «на бетон». Кессон состоит из плоской нижней плиты,
наружных и внутренних стен, а также плоской верхней плиты.
Четыре цилиндрические колонны ОГТ подразделяются на колонны - буровую,
райзеров, хранения и вспомогательную (рис. 1.3).
Буровая колонна
Вспомогательная колонна
Колонна райзеров
Рис. 1.3. Общий вид ОГТ платформы «Беркут»
29
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Типовой внутренний радиус колонн 11 950 мм при толщине стен 850 мм. Для со-
здания промежутков, требуемых для прохода баржи при осуществлении операции
надвига ВСП, все колонны с внутренних сторон имеют овальные (уплощенные) очер-
тания. На этих участках толщина стен колонн принята 900 мм. Колонны вертикаль-
ные с постоянной толщиной по высоте, за исключением:
• нижней части колонн высотой 4,41 м в зоне примыкания к кессону (за исклю-
чением буровой колонны);
• ледового пояса высотой 7,0 м;
• узлов крепления ВСП на верху колонн высотой 8,7 м на % периметра колонн.
Основные виды ОГТ с указанием основных размеров приведены на рис. 1.4.
Резервуар углеводородной
основы бурового раствора
Вспомогательная колонна Буровая колонна
Восто^ м~
Колонна хранения
Колонна райзеров
Резервуары дизельного
топлива
134,00 м
30
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
134f00 м
Рис. 1.4. Виды ОГТ:
а - вид сверху на уровне стен кессона; б - вид сбоку на короткую сторону; в - вид
сбоку на длинную сторону
В нижней части кессона установлена система перекрещивающихся стальных
юбок высотой 1,40-1,75 м, заделанных в нижнюю плиту.
Нижняя плита под колоннами имеет утолщения (опорные площадки). Пустоты
между морским дном, низом кессона и юбками заполняются цементным раствором с
целью создания надежного контакта между кессоном и дном после установки на ме-
сто эксплуатации.
Сведения об объемах, массах и координатах центров тяжести ОГТ и ВСП плат-
формы «Беркут» приведены в табл. 1.1,1.2 (система координат - см. рис. 1.4, а).
31
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Таблица 1.1
Объемы и массы элементов ОГТ
Конструктивный эле- мент ОГТ Бетон, м3 Ненанрягаемая арматура, т Арматура постнапряже- ния, т
Нижняя плита кессона 11 152 4 955 768
Стены кессона 19 275 6 476 248
Верхняя плита кессона 10 018 3 311 759
Колонны 12 092 5 067 820
Итого 52 537 19 809 2 595
Таблица 1.2
Массы и координаты центров тяжести ВСП и ОГТ
Часть платформы Масса, т Координата центра тяже- сти к востоку, м Координата центра тяжести к северу, м Возвышение центра тяже- сти, м
ВСП 53 000 305,93 509,93 80,01
ОГТ 156 263 299,89 500,09 13,84
1.3. МАТЕРИАЛЫ И ЗАЩИТА ОТ КОРРОЗИИ
Классы материалов. Для кессона ОГТ платформы «Беркут» принят бетон клас-
са В50 по [NS 3473] (или В60 по [ГОСТ 26633]). Проектные характеристики бетона
для кессона приведены в табл. 1.3.
Таблица 1.3
Проектные характеристики бетона для кессона
Наименование характеристики, МПа В50 [NS 3473] В60 [ГОСТ 26633]
Расчетное сопротивление бетона сжатию fed для предельных состояний ULS 29,7 —
Расчетное сопротивление бетона сжатию 7?ь для предельных состояний первой группы — 33,0
Расчетное сопротивление бетона растяжению/td для предельных состояний ULS 1,9 —
Расчетное сопротивление бетона растяжению для предельных состояний первой группы — 1,8
Для колонн по всей высоте принят бетон класса В70 по [NS 3473] (или В85 по
[ГОСТ 26633]). Проектные характеристики бетона для колонн приведены в табл. 1.4.
32
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Таблица 1.4
Проектные характеристики бетона для колонн
Наименование характеристики, МПа В70 [NS 3473] В85 [ГОСТ 26633]
Расчетное сопротивление бетона сжатию fed для предельных состояний ULS 38,6 —
Расчетное сопротивление бетона сжатию 7?ь для предельных состояний первой группы — 45,0
Расчетное сопротивление бетона растяжению/м для предельных состояний ULS 2,1 —
Расчетное сопротивление бетона растяжению для предельных состояний первой группы — 2,2
Класс ненапрягаемой арматуры в кессоне и колоннах B500NC по [NS 3576-3], но
с профилем по [ГОСТ 5781]. Проектные характеристики ненапрягаемой арматуры
приведены в табл. 1.5.
Таблица 1.5
Проектные характеристики ненапрягаемой арматуры
Наименование характеристики, МПа B500NC [NS 3576-3]
Предел текучестиА 500
Расчетная прочность на растяжение /sd 435
В верхней и нижней плите кессона, во внутренних стенах кессона, примыкаю-
щих к колоннам, в колоннах и элементах ОДП в закрытых каналах проложены пучки
стальных тросов с натяжением «на бетон».
Сорт напрягаемых тросов 1860 [270] № 15 по [ASTM А416]. Проектные харак-
теристики тросов приведены в табл. 1.6.
Таблица 1.6
Характеристики напрягаемых тросов
Характеристика [ASTM А416]
Сорт 1 860 [270] № 15
Номинальный диаметр 00,6"
Номинальная площадь 140,0 мм2
Номинальная масса 1,1 кг/п.м
Минимальная разрывная нагрузка 261 кН
Нагрузка, соответствующая началу текучести 235 кН
Предел текучести 1 670 МПа
Деформация после 1000 час при 20°С под 70% от минимальной разрывной нагрузки 2,5%
При постнапряжении используются пучки из 19 и 31 троса 00,6" с условными
обозначениями 19.6 и 31.6, соответственно. Сведения о предельных нагрузках для
пучков тросов приведены в табл. 1.7.
33
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Таблица 1.7
Предельные нагрузки на пучки тросов для постнапряжения
19.6 31.6
Нагрузка, соответ- ствующая началу текучести Минимальная раз- рывная нагрузка Нагрузка, соответ- ствующая началу текучести Минимальная раз- рывная нагрузка
4 460 кН 4 950 кН 7 270 кН 8 080 кН
Кроме пучков тросов, в состав системы постнапряжения входят также активные
и пассивные анкерные крепления. Общий вид анкерного крепления представлен на
рис. 1.5.
Трубка для цементации канала
Опорная плита
Анкерная головка
Трос
Двусторонний клин
Раструб из
полиэтилена
Каналообразователь
Монтажный болт
Рис. 1.5. Общий вид анкерного крепления
Каналы заполняются раствором в виде смеси из следующих составляющих:
• цементСЕМ1по [EN 197-1];
• вода для технических нужд по [EN 1008];
• добавка Sika Retarder 50;
• добавка Sika Grout Aid Plus.
Дополнительные сведения о растворе для заполнения каналов следующие:
• цемент в мешках по 50 кг;
• водоцементное отношение 0,32-0,34;
• добавка Sika Retarder 0,5% от массы цемента (не более 1,25 кг);
• добавка Sika Grout Aid Plus 3,0% от массы цемента.
Для юбок принят гофрированный профиль толщиной 15 мм из стали S355G9+M
по [BS EN 10225]. Характеристики гофрированного профиля приведены на рис. 1.6 и
в табл. 1.8.
34
б^ромя ким^фмв «Квдряж нэглим/мтсе я ^ашнтш вспомнив
Рис. 1.6. Типовое сечение тафрнрпмштто профиля юбок (размеры в им)
Таблица 1.8
Характеристики профили юбок
Обозначение зфефвдя А. см2 Лк* см4 Wx.cn3
Z 233 55 622 3 304
Закладные ПЛИТЫ И трубы Б нарезкой ДЛЯ иретптетшя юбок т»лттл11НЯкГ1|1М1 из стали
сорта S355» тал текучести П, класс вязкости CV2Z4 по [EN 10225]. Болты из стали
□риниты в соответствии с [NORSOK MDS С21] и [ASTM А694]
Для конструктивных элементов в составе МО используется углеродистая низко-
температурная сталь. Типовой является сталь типа Z с пределом текучести 355 МПа.
Для ОДП назначаются следующие сорта стали;
• листы толщиной 70 мм и 100 мм - сталь сорта Gr 60Z по [API 2W];
• листы толщиной 40 мы - сталь сорта Gr 60 SII по [API 2W]
Для райзере® 03", 10", 14" и 2 о" назначается сталь сорта Хб о Q s по [API 5L].
Фланцы райзеров - из стали сорта F60 по [AS Т М А694]
J-трубы 03" — из стиля сорта Хб О QS по [API 5L],
J-трубы 020" -из стали сорта Х52 Q по [API 5L],
Фланцы 1-труб 03"- из стили сорта F60 по [AST М А694]
Фланцы 1-труб 02 0"- из стали сорта F52 по [ASTM А694]
Для колодцев веек систем (кроме системы хранения углеводородной основы бу-
рового раствора) назначается нержавеющи стиль 6Mo по [ASTM АЗ58]. фланцы
Лвх — ИЗ стали сорта F44 по [AS Т М А182]
Колодцы системы хранения углеводородной основы бурового раствора — из ста-
ли сорта СС70 по [ASTM А671]. Фланцы зтах колодцев - из стали сорта LF2 по
[ASTMA350],
35
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Трубопроводы систем:
• балластной воды;
• цементации;
• воздушной подушки;
• дизельного топлива,
изготавливаются из углеродистой стали сорта Gr6 по [ASTM АЗЗЗ].
Фланцы данных трубопроводов - из стали сорта LF2 по [ASTM А350].
Трубопроводы систем:
• дренирования грунтового основания;
• цементации основания;
• выравнивания давления в отсеках юбки;
• вентиляции отсеков / колонн,
заделанные в бетон - из полиэтилена РЕ 100 по [EN 12201], подверженные воздей-
ствию морской воды - из нержавеющей стали 6Мо по [ASTM АЗ 12].
Фланцы данных трубопроводов - из стали сорта F44 по [ASTM А182].
Трубопроводы систем:
• пожарного водоснабжения;
• обогрева и циркуляции воды в колоннах;
• балластной воды;
• удаления воды из отсеков юбки;
• удаления отходов бурения;
• охлаждения морской воды;
• стоков неопасных вод;
• удаления измельченных пищевых отходов;
• забора морской воды,
изготавливаются из нержавеющей стали 6Мо по [ASTM А312]. Фланцы данных тру-
бопроводов - из стали сорта F44 по [ASTM А182].
Защита от коррозии предусматривается для всех стальных закладных деталей,
юбок, колодцев, райзеров, J-труб, трубопроводов и др.
Защита от коррозии выполняется путем нанесения защитных покрытий, а также
путем устройства катодной защиты с помощью «жертвенных» анодов. Катодная за-
щита распространяется на все стальные элементы, объединенные в единую электри-
ческую сеть. В их число входит ненапрягаемая арматура, каналообразователи для
прокладки пучков тросов постнапряжения и др. Защита от коррозии рассчитана на
срок службы 40 лет.
Элементы постоянных систем МО, а именно:
• верхние палубы перекрытия колонн;
• промежуточные палубы в колоннах;
• направляющие кондукторы;
• колодцы насосов углеводородной основы бурового раствора;
36
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
• колодцы из нержавеющей стали 6Мо;
• трубы из нержавеющей стали 6Мо;
• опоры райзеров и J-труб;
• опоры колодцев и труб из углеродистой и нержавеющей стали 6Мо;
• укрытия от падающих объектов для райзеров и J-труб;
• анодные рамы;
• трубы из углеродистой стали (проходящие через стены);
• смотровые люки на верхних палубах перекрытия колонн;
• элементы ограждений из углеродистой стали;
• смотровые колодцы на верхней плите кессона;
• кольца для крепления анкеров системы постнапряжения;
• антиразмывные волновые обтекатели;
• ОДП и пр.,
защищаются эпоксидным покрытием 2 х 300 мк с добавлением стеклянных чешуек.
Закладные детали для швартовных и буксирных устройств и все другие заклад-
ные детали покрываются грунтовкой Mapecoat толщиной 1-3 мм.
Швартовные и буксирные устройства, а также такелажные планки для райзеров
и J-труб, включая закладные детали, защищаются термически напыленным алюмини-
ем толщиной 600 мк и изоляцией Solvalitt толщиной 25 мк.
Райзеры и J-трубы покрываются хлоропреновым каучуком (неопреном).
Катодная защита распространяется на все стальные конструкции, погруженные в
морскую воду ниже НТУ.
1.4. ОГНЕВАЯ ЗАЩИТА
Огнезащитные покрытия на элементах конструкции и оборудования наносятся
до высоты около 1 м над уровнем верхних палуб перекрытия колонн.
Элементы постоянных систем МО в колонне райзеров, а именно:
• верхняя поверхность палубы перекрытия колонны;
• кольца для крепления анкеров системы постнапряжения, включая открытые
части анкеров;
• другие постоянно установленные конструктивные элементы на верхней палу-
бе (например, опоры и защитные укрытия),
защищаются вспучивающимся эпоксидным огнезащитным покрытием CHARTEK 7.
Под огнезащитой устраивается изолирующий слой толщиной 60 мк и промежу-
точный слой Penguard Tie-Coat 100 толщиной 35 мк. По огнезащите укладывается
верхний слой из Jotacoat Universal толщиной 100 мк и Hardtop СА толщиной 75 мк.
Такое же покрытие наносится на ОДП всех колонн, включая прижимные планки, ра-
диальные ребра жесткости и открытые части анкеров постнапряжения.
Гибкие замыкающие уплотнения обеспечивают герметизацию зазоров между
отверстиями на верхних палубах колонн и вставленными в них компонентами МО
(например, колодцами, райзерами или J-трубами). Они не препятствуют свободным
колебаниям компонентов внутри отверстий при сейсмическом воздействии.
37
Буровая платформа «Бер/дгт». Проектирование, изготовление и установка основания
Гибкие замыкающие уплотнения обладают такой же огневой непроницаемостью,
что и палубы, на которых они устанавливаются. Замыкающие уплотнения на верхней
палубе колонны райзеров также предотвращают проникновение газов от возможных
пожаров и взрывов внутрь колонны.
В качестве примера на рис. 1.7 показано положение замыкающих уплотнений на
верхней палубе колонны хранения (круглые изделия черного цвета).
Рис. 1.7. Вид на верхнюю палубу колонны хранения платформы «Беркут»
Замыкающие уплотнения непроницаемы для атмосферных осадков. Они сохра-
няют свою прочность после возможных сейсмических воздействий, внешних и внут-
ренних взрывов (в последнем случае - только для буровой колонны).
Гибкие замыкающие уплотнения для трубопроводов, райзеров, J-труб и колод-
цев устанавливаются на стадии изготовления в строительном доке. Направляющие
кондукторы в буровой колонне монтируются после установки ВСП. Соответственно,
гибкие замыкающие уплотнения над вырезами для направляющих кондукторов на
стадии изготовления в строительном доке монтируются над пустыми вырезами. Эти
уплотнения имеют больший диаметр, чем диаметр направляющих кондукторов.
38
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
1.5. ПОСТОЯННЫЕ СИСТЕМЫ МО
Внутри ОГТ платформы «Беркут» монтируются системы МО, предназначенные
для использования в течение постоянных и временных периодов для нужд ОГТ и
ВСП. Эти периоды включают изготовление ОГТ в сухом доке, транспортировку ОГТ
от дока до места эксплуатации, установку ОГТ на место эксплуатации, установку
ВСП на ОГТ, эксплуатацию платформы, включая временный период между установ-
кой ОГТ на дно до установки ВСП на ОГТ, удаление ОГТ с места эксплуатации.
На ОГТ устанавливается следующее постоянное МО, используемое при эксплуа-
тации платформы (рис. 1.8):
• направляющие кондукторы;
• райзеры для начального периода и будущих нужд;
• J-трубы;
• компоненты системы хранения углеводородной основы для бурового раство-
ра;
• компоненты системы хранения неочищенного дизельного топлива;
• компоненты системы пожарного водоснабжения;
• компоненты системы забора морской воды;
• компоненты системы водоотведения;
• компоненты системы отведения отходов бурения;
• компоненты системы отведения измельченных пищевых отходов;
• система выравнивания давления;
• система обогрева и циркуляции воды в колоннах;
• система дренажа грунтового основания;
• система воздушных труб отсеков / колонн;
• система предотвращения накопления газа неглубокого залегания.
Постоянные электрические сети, за исключением системы заземления (зануле-
ния) и молниезащиты, в ОГТ не предусматриваются. Постоянные системы принуди-
тельной вентиляции в ОГТ отсутствуют.
В состав основного МО ОГТ включаются:
• направляющие кондукторы;
• райзеры и J-трубы;
• трубопроводы пожарного водоснабжения, водозабора, водоотведения и уда-
ления пищевых отходов;
• колодцы насосов и сервисные колодцы;
• колодцы обогрева колонн и др.
Ниже приводятся более подробные сведения о системах постоянного МО ОГТ,
используемых, главным образом, на стадии эксплуатации платформы «Беркут».
39
Колодцы насосов
Колодцы обогрева колонн
Направляющие кондукторы
Сервисные колодцы
Трубы водозабора
Трубы пожарного
водоснабжения
Райзеры
J-трубы
i
а
Труба водоотведения
Труба удаления пищевых отходов
Рис. 1.8. Изометрия основного МО ОГТ
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Направляющие кондукторы. В ОГТ предусматривается установка 45 скважин-
ных колодцев. Все направляющие кондукторы этих колодцев располагаются в буро-
вой колонне с минимальным интервалом между центрами 2,5 м.
Направляющие кондукторы представляют собой стальные трубы с внутренним
диаметром около 1,1м, закрепленные в нижней плите внутри буровой колонны, и за-
канчивающиеся над верхней плитой кессона.
Кондукторы оснащаются направляющим конусом в верхней части, а также внут-
ренними и внешними шпонками на части, проходящей через нижнюю плиту. В ниж-
ней части кондукторы временно заглушаются бетонными пробками для обеспечения
водонепроницаемости ОГТ на стадии морских операций. Эти пробки имеют, как ми-
нимум, трехкратный запас прочности из расчета на гидростатическое давление при
буксировке и установке. Бетонные пробки выбуриваются перед установкой буровых
направлений.
Для предотвращения просачивания и накопления газа неглубокого залегания
между направляющими кондукторами и буровыми направлениями устанавливаются
одиночные и двойные резиновые уплотнения.
Кондукторы проектируются с расчетом на повторную заглушку после демонта-
жа буровых направлений перед удалением ОГТ с места эксплуатации. Перед началом
бурения скважин предусматривается установка буровых направлений для всех 45
скважин до глубины около 80 м от уровня моря. Направления устанавливаются мето-
дом ударной забивки или в сочетании с бурением пилотного ствола. После установки
порода из направлений удаляется.
После установки всех направлений бурится скважина для закачки бурового
шлама. Выбуренная при этом порода отделяется от бурового раствора с помощью си-
стемы очистки. После ввода в эксплуатацию скважины для закачки бурового шлама
все отходы от бурения других скважин закачиваются в эту скважину.
Райзеры и J-трубы. В колонне райзеров платформы «Беркут» размещаются:
для начального периода
• райзер для перекачки продукции скважин;
• райзер для нагнетания пластовой воды;
для будущих нужд при освоении ближайшего участка месторождения
• два райзера для перекачки продукции скважин;
• райзер газлифта;
для будущих нужд при освоении других участков месторождения
• два райзера для перекачки продукции скважин;
• райзер для газлифта;
для будущих нужд при перекачке газа
• райзер для перекачки газа;
для будущих нужд при нагнетании пластовой воды
• райзер для нагнетания пластовой воды.
Итого: 10 райзеров (все в колонне райзеров).
41
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Установленные в платформе «Беркут» J-трубы предназначаются для:
• подвода шлангокабелей с морского дна на ВСП;
• сохранения положения и защиты шлангокабелей в течение всего срока экс-
плуатации платформы.
В опорном основании установлены следующие J-трубы:
• J-труба для электрического силового кабеля в колонне хранения;
• J-труба для кабеля системы мониторинга в колонне хранения;
• четыре J-трубы для будущих кабелей системы управления скважинами в ко-
лонне райзеров.
Итого: шесть J-труб (две в колонне хранения и четыре в колонне райзеров).
Хранение углеводородной основы бурового раствора. Система предназнача-
ется для хранения и выдачи на ВСП углеводородной основы бурового раствора с по-
мощью насосов в период эксплуатации. Система обеспечивает:
• хранение, как минимум, 1 100 м3 углеводородной основы бурового раствора в
железобетонном резервуаре, расположенном в кессоне под вспомогательной
колонной;
• установку, эксплуатацию и обслуживание:
о двух насосов для перекачки углеводородной основы бурового раствора;
о комплекта оборудования для заполнения, вентиляции и очистки резерву-
ара, а также контроля и мониторинга состояния резервуара и насосов;
• создание двух барьеров на пути возможной утечки углеводородной основы
бурового раствора в случае повреждения резервуара:
о первый барьер - стены резервуара;
о второй барьер - стены колонны и стальная мембрана под резервуаром на
обратной стороне нижней плиты кессона;
• доступ в резервуар для непредвиденных осмотров.
В систему хранения углеводородной основы в ОГТ включаются:
• цилиндрический железобетонный резервуар 1 100 м3 для хранения углеводо-
родной основы бурового раствора в кессоне под вспомогательной колонной;
• два колодца насосов для перекачки углеводородной основы бурового раство-
ра;
• сервисный колодец резервуара хранения углеводородной основы бурового
раствора.
В верхней плите кессона предусматриваются отверстия для связи резервуара с
атмосферой на уровне ВСП через колодцы.
Колодцы имеют фланцевые соединения над верхним перекрытием колонны.
Между колодцами и перекрытием устанавливаются замыкающие гибкие уплотнения
для защиты от атмосферных воздействий.
42
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Колодцы имеют:
• боковые опоры в нижней части резервуара хранения углеводородной основы
бурового раствора;
• постоянные опоры на верхней плите кессона;
• боковые опоры на промежуточных палубах в колонне (только для колодцев
насосов);
• боковые опоры на нижней палубе ВСП.
Все потенциальные утечки углеводородной основы бурового раствора собира-
ются в колонне хранения. Устанавливается переливная труба, исключающая попада-
ние содержимого резервуара в морскую среду. Плановое обслуживание резервуара не
требуется, однако на случай непредвиденного ремонта устраивается люк доступа че-
рез плиту перекрытия резервуара.
Хранение дизельного топлива. Система предназначается для хранения и выда-
чи на ВСП неочищенного дизельного топлива с помощью насосов в период эксплуа-
тации. Система обеспечивает:
• хранение, как минимум, 2 300 м3 дизельного топлива в двух раздельных же-
лезобетонных резервуарах, расположенных в кессоне под колонной хранения
(по 1 150 м3 в каждом резервуаре);
• установку, эксплуатацию и обслуживание:
о двух насосов для перекачки дизельного топлива;
о комплекта оборудования для заполнения, вентиляции и очистки резерву-
аров, а также контроля и мониторинга состояния резервуаров и насосов;
• создание двух барьеров на пути утечки дизельного топлива в случае повре-
ждения резервуаров:
о первый барьер - стены резервуаров;
о второй барьер - стены колонны и стальная мембрана под резервуаром на
обратной стороне нижней плиты кессона;
• доступ в резервуары для непредвиденных осмотров;
• дополнительную защиту внутреннего резервуара в случае его переполнения
путем перелива содержимого во внешний резервуар.
В систему хранения дизельного топлива в ОГТ включаются:
• два цилиндрических железобетонных резервуара хранения дизельного топли-
ва примерно по 1 150 м3 каждый в кессоне под колонной хранения;
• четыре колодца насосов дизельного топлива;
• два сервисных колодца резервуаров хранения дизельного топлива.
Колодцы имеют фланцевые соединения над верхним перекрытием колонны.
Между колодцами и палубой перекрытия устанавливаются замыкающие гибкие
уплотнения для защиты от атмосферных воздействий.
43
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Колодцы опираются на:
• боковые опоры в нижней части резервуаров хранения дизельного топлива;
• постоянные опоры на верхней плите кессона;
• боковые опоры на промежуточных палубах в колонне (только для колодцев
насосов);
• боковые опоры на нижней палубе ВСП.
Для сообщения резервуаров с атмосферой на уровне ВСП устанавливаются две
вентиляционные трубы в каждом сервисном колодце и колодце насосов. Для предот-
вращения переполнения между внутренним и внешним резервуарами устанавливается
переливная труба.
Все потенциальные утечки дизельного топлива собираются внутри колонны
хранения. Переливная труба исключает попадание содержимого резервуаров в мор-
скую среду.
Плановое обслуживание резервуаров не требуется, но на случай непредвиденно-
го ремонта в верхней плите предусматриваются люки доступа (через плиты перекры-
тия резервуаров).
Пожарное водоснабжение. Система предназначается для подачи морской воды
в систему пожаротушения ВСП платформы «Беркут» на стадии эксплуатации.
В ОГТ размещаются следующие компоненты системы пожарного водоснабже-
ния:
• два колодца насосов во вспомогательной колонне;
• колодец насосов в колонне хранения;
• три впускных трубопровода.
Колодцы имеют фланцевые соединения над верхними перекрытиями колонн.
Между колодцами и перекрытиями колонн предусматриваются гибкие замыкающие
уплотнения для защиты от атмосферных воздействий.
Колодцы имеют опоры на верхней плите кессона, боковые опоры на промежу-
точных палубах в колоннах и боковые опоры на нижней палубе ВСП. Каждый коло-
дец соединяется с морем через впускную трубу с водозаборной решеткой. Водоза-
борные решетки наружные, вертикальные, экранного типа с отверстиями. Впускные
трубопроводы проходят через отсеки кессона к нижним частям колодцев насосов в
колоннах.
Забор морской воды для нужд ВСП. Система предназначается для снабжения
морской водой системы охлаждения технологического оборудования на ВСП на ста-
дии эксплуатации с помощью погружных насосов.
Все впускные трубы системы оборудуются РЗУ. Они служат для предотвраще-
ния попадания в водозабор, ранения и гибели молоди рыб. Кроме того, РЗУ удовле-
творяют следующим условиям:
• располагаются на глубине, исключающей воздействие льда;
• устанавливаются на стадии изготовления ОГТ в строительном доке;
• требуют минимума работ по обслуживанию в море (отсутствуют фланцевые
соединения).
44
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
В ОГТ размещаются следующие компоненты системы забора морской воды:
• четыре колодца насосов морской воды во вспомогательной колонне;
• четыре впускных трубопровода.
Колодцы имеют фланцевые соединения над верхними перекрытиями колонн.
Между колодцами и перекрытиями устраиваются замыкающие уплотнения для защи-
ты от атмосферных воздействий.
Колодцы имеют опоры на верхней плите кессона, боковые опоры на промежу-
точных палубах в колонне и боковые опоры на нижней палубе ВСП.
Водозаборные устройства включают четыре манифольда внутри кессона ОГТ
(по два в раздельных ячейках). Каждый манифольд разделяет водозаборный трубо-
провод на три трубы, выходящие в море через наружную стену кессона.
Снаружи кессона каждая водозаборная труба расширяется и закрывается водов-
пускными решетками. Эти решетки устанавливаются между фланцами водовпускной
и подходной труб.
Водоотведение. Система предназначается для удаления морской воды, исполь-
зуемой при охлаждении технологического оборудования на ВСП, а также неопасных
открытых стоков и очищенных сточных вод с ВСП.
В колонне хранения размещается трубопровод для водоотведения. Этот трубопро-
вод заканчивается фланцевым соединением над верхним перекрытием колонны. Между
трубопроводом и перекрытием устанавливается замыкающее уплотнение для защиты от
атмосферных воздействий.
Трубопровод имеет опоры на верхней плите кессона, боковые опоры на промежу-
точных палубах в колонне и боковые опоры на нижней палубе ВСП. Трубопровод вы-
ходит в море через наружную стену на южной стороне кессона, что предотвращает
влияние на водозабор на западной стороне кессона.
Отведение отходов бурения. Эта система предназначается для удаления отхо-
дов бурения с ВСП (только жидкой составляющей бурового шлама). Система исполь-
зуется до введения в эксплуатацию скважины для закачки бурового шлама или при
отсутствии возможности такой закачки.
Трубопровод для удаления отходов бурения размещается в колонне райзеров.
Этот трубопровод заканчивается фланцевым соединением над верхним перекрытием
колонны. Между трубопроводом и перекрытием устанавливается замыкающее уплот-
нение для защиты от атмосферных воздействий.
Трубопровод имеет опору на верхней плите кессоне, боковые опоры на проме-
жуточных палубах в колонне и боковые опоры на нижней палубе ВСП. Он выходит в
море через наружную стену на восточной стороне опорного кессона, что предотвра-
щает влияние на водозабор на западной стороне кессона.
Отведение измельченных пищевых отходов. Система предназначается для
удаления пищевых отходов с ВСП. С этой целью в колонне хранения размещается
трубопровод, который заканчивается фланцевым соединением над верхним перекры-
тием колонны. Между трубопроводом и перекрытием устанавливается замыкающее
уплотнение для защиты от атмосферных воздействий.
Трубопровод имеет опору на верхней плите кессона, боковые опоры на проме-
жуточных палубах в колонне и боковые опоры на нижней палубе ВСП. Он выходит в
45
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
море через стены на южной стороне опорного кессона, что предотвращает влияние на
водозабор на западной стороне кессона.
Выравнивание давления. Система предназначается для выравнивания давле-
ния между балластными отсеками кессона, буровой колонной и морем в период сто-
янки ОГТ без ВСП и на стадии эксплуатации. Это необходимо для снижения уста-
лостных эффектов в кессоне, а также для выравнивания давления вокруг уплотнений
направляющих кондукторов.
Система выравнивания давления является частью временной балластной систе-
мы, используемой при установке или удалении ОГТ с места эксплуатации.
В ОГТ размещаются:
• два впускных трубопровода и манифольд балластной воды внутри вспомога-
тельной колонны;
• два трубопровода балластной воды в каждом отсеке кессона;
• трубопровод балластной воды в каждой колонне.
Все трубопроводы балластной воды начинаются от манифольда на верху нижней
плиты кессона, проходят до соответствующего балластного отсека, и заканчиваются
на 0,2 м выше нижней плиты.
В процессе эксплуатации колонны хранения, райзеров и вспомогательная напол-
няются водой до постоянной отметки. Буровая колонна соединяется с морем, и уро-
вень воды в ней совпадает с уровнем моря. Это приводит к снижению гидростатиче-
ского давления на уплотнения направляющих кондукторов.
Балластные отсеки и колонны соединяются с атмосферой выше верхней палубы
колонн с помощью системы вентиляции. Впускные трубопроводы, манифольд и тру-
бопроводы балластной воды снабжаются клапанами с ручным приводом для изоля-
ции от моря, отсеков и колонн. В период эксплуатации все клапаны на трубах в ко-
лоннах (кроме буровой колонны) отсекаются, клапаны пломбируются в закрытом по-
ложении.
Обогрев и циркуляция воды в колоннах. Система предназначается для
предотвращения замерзания воды в отсеках колонн ОГТ в зимний период на стадии
эксплуатации. Образование льда внутри колонн может привести к нерасчетным
нагрузкам на райзеры, J-трубы и колодцы во время сейсмических событий.
Система обеспечивает:
• обогрев воды в колоннах до температуры, достаточной для предотвращения
льдообразования в холодные периоды года;
• поддержание уровня воды в колоннах хранения, райзеров и вспомогательной на
требуемой отметке, а также выравнивание уровня воды в буровой колонне до
уровня моря с учетом приливных колебаний.
В основании размещаются:
• четыре колодца для подачи подогретой воды, по одному в каждой колонне;
• три переливных трубы, по одной в колоннах хранения, райзеров и вспомога-
тельной.
Для уменьшения количества опор колодцы располагаются в непосредственной
близости от стен колонн. Назначение переливных труб - удаление излишков морской
воды, поданной в колонны через систему обогрева и циркуляции, и поддержание
46
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
уровня воды в требуемом положении. Эти трубы проходят через ячейки кессона и за-
канчиваются в море.
Для предотвращения загрязнения моря потенциальными утечками из резервуа-
ров для углеводородной основы бурового раствора и неочищенного дизельного топ-
лива переливные трубы снабжаются вакуумными прерывателями в верхних частях
изгибов.
Дренаж грунтового основания. Система предназначается, в основном, для
предотвращения роста порового давления в песчаных грунтах основания под нижней
плитой опорного кессона при циклическом воздействии на ОГТ волн, льда или сей-
смики. Поровое давление может уменьшить несущую способность грунтового осно-
вания при действии горизонтальных нагрузок. Снижение порового давления с помо-
щью системы дренажа грунтового основания позволяет уменьшить массу требуемого
балласта.
Кроме того, система предотвращает миграцию через морское дно и накопление
газа неглубокого залегания под ОГТ.
Система дренажа грунтового основания включает от трех до восьми
(в зависимости от размера отсека юбки) дренажных фильтров в каждом отсеке юбки.
Фильтры отсека юбки соединяются с морем с помощью труб, проходящих через ниж-
нюю плиту, кессон и верхнюю плиту.
На концах труб устанавливаются дренажные фильтры двух типов:
• на нижней стороне утолщений нижней плиты под колоннами - эпоксидно-
песчаные фильтры, пропускающие только воду без песка;
• внутри других отсеков юбки - фильтры сетчатого типа.
Каждый фильтр располагается внутри стального стакана, приваренного к за-
кладной детали на нижней плите кессона. Эти стаканы погружаются в грунт дна при
установке ОГТ, и таким образом, изолируют фильтры при цементации отсеков юбки.
Фильтры под буровой колонной собирают газ неглубокого залегания, проникающий в
отсеки юбки, и выводят его наружу в северо-восточном углу кессона с учетом
направления доминирующих морских течений.
Вентиляция отсеков и колонн. Система предназначается для выравнивания дав-
ления воздуха между балластными отсеками, колоннами и атмосферой в период эксплу-
атации. С помощью труб данной системы балластные отсеки соединяются через воз-
душные объемы внутри колонн с атмосферой в безопасных зонах ВСП. Система также
используется при установке и удалении ОГТ с места эксплуатации.
Система состоит из двух вентиляционных труб от каждого балластного отсека
кессона ОГТ, подведенных к ближайшей колонне. Эти трубы заделываются в верх-
нюю плиту и стены колонн.
47
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
К каждой из колонн подводятся:
• вентиляционные трубы из четырех основных отсеков кессона (по одной в
каждом отсеке);
• две вентиляционные трубы из одного отсека.
Выпуск воздуха из колонн в безопасные зоны ВСП осуществляется через колодцы
системы обогрева воды в колоннах. Для этого под верхним пере1фытием колонн в ко-
лодцах системы обогрева воды предусматриваются по две воздушные горловины 03".
В буровой колонне дополнительно устраивается колодец естественной вентиля-
ции. Эта колонна также вентилируется с помощью системы удаления газа неглубоко-
го залегания. Три другие колонны (хранения, райзеров и вспомогательная) заполня-
ются водой до постоянного уровня.
Буровая колонна соединяется с морем с помощью системы выравнивания давле-
ния (она же - балластная система). Уровень воды в этой колонне изменяется вместе с
колебаниями уровня моря. Из колонн с постоянным уровнем воды также удаляются
излишки воздуха в связи с различными природными явлениями (например, из-за из-
менения атмосферного давления).
Предотвращение накопления газа неглубокого залегания. Данные геофизи-
ческого исследования месторождения Аркутун-Даги показывают присутствие линз
газа неглубокого залегания на большей части района бурения, в том числе, и на месте
установки ОГТ.
Система предотвращения накопления газа неглубокого залегания является одной
из частей общей системы, включающей несколько преград:
1. Кондуктор, забитый через слои глинистого грунта;
Глинистый грунт здесь играет роль естественного уплотнителя.
2. Зона бурового кондуктора внутри отсека юбки до уплотнителя стыка;
Пространство между буровым кондуктором и направляющей кондуктора перекрыва-
ется резиновым уплотнителем, препятствующим проникновению газа в колонну. Этот
уплотнитель состоит из двух слоев резины.
3. Система удаления просочившегося газа;
Газ, просочившийся через резиновый уплотнитель, удаляется с помощью труб 02",
расположенных под уплотнением, в оголовник 04".
Устройства пенетрации кондукторов снабжаются внутренними резиновыми
уплотнениями, предотвращающими попадание газа в буровую колонну.
Каждое устройство пенетрации кондукторов оборудуется двумя трубами для
удаления просочившегося газа неглубокого залегания. Эти трубы подсоединяются к
двум трубам, имеющими выпуски в море на уровне верхней плиты кессона в северо-
восточном углу ОГТ.
4. Система вентиляции буровой колонны;
Буровая колонна вентилируется с помощью двух колодцев:
• естественной вентиляции;
• обогрева колонны.
Данные колодцы подключаются к системе вентиляции колонны и снабжаются
газовыми детекторами.
48
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
5. Замыкающие гибкие уплотнения на верхней палубе перекрытия;
6. Ручное вентилирование;
7. Дополнительные уплотнения.
Молниезащита и заземление. В основании предусматривается система зазем-
ления, включающая:
• шины заземления из медного сплава в морском исполнении над верхними пе-
рекрытиями колонн для подключения к ВСП;
• кабель из медного сплава в морском исполнении внутри стен кессона и ко-
лонн ОГТ для соединения юбки и шин;
• стальную юбку в качестве заземляющих пластин.
К системе заземления подключаются все стальные элементы ОГТ.
7.6. Временные системы МО
В ОГТ платформы «Беркут» устанавливаются следующие временные системы,
используемые при изготовлении ОГТ в доке, выполнении морских операций, уста-
новке ОГТ на место эксплуатации, стоянке ОГТ без ВСП, эксплуатации платформы и
удалении ОГТ с места эксплуатации:
• электроснабжения для стадий вывода ОГТ из строительного дока, буксировки
и установки ОГТ на место эксплуатации;
• светящих огней и оповещения;
• водяного балласта для стадий вывода из дока и установки ОГТ;
• выпуска воды из отсеков юбки при задавливании юбки в морское дно;
• создания и управления воздушной подушкой в отсеках юбки;
• измерения давления в отсеках юбки;
• цементации отсеков юбки;
• управления клапанами дистанционного управления в системе водяного бал-
ласта при установке ОГТ.
Кроме того, ОГТ оборудуется системами управления, мониторинга и связи,
средствами доступа персонала и грузоподъемным оборудованием, средствами обес-
печения пожарной безопасности для периода стоянки ОГТ без ВСП.
Электроснабжение при выводе ОГТ из дока. Основными временными потре-
бителями электроэнергии на данной стадии являются балластные насосы с электро-
приводом и освещение внутри вспомогательной колонны, а также силовая гидравли-
ческая установка на верху вспомогательной колонны.
При всплытии ОГТ в строительном доке электроэнергия поступает от распреде-
лительной системы дока. При выводе из дока электроэнергия поступает от временных
генераторов на ОГТ.
На основании устанавливается контейнер с временными распределительными
устройствами для балластных насосов. Система включает локальные распределитель-
ные щиты, пускатели балластных насосов, источники бесперебойного питания и рас-
пределительную сеть.
Потребители питаются от локальных распределительных щитов. Главные шины
имеют секционные прерыватели с подключением основных источников и основных
49
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
потребителей с каждой стороны прерывателя. К другим потребителям относятся
трюмные насосы, КИП, источники освещения, слаботочные потребители и пр. Вдоль
путей эвакуации устанавливается осветительная аппаратура со встроенными резерв-
ными батареями.
Электроснабжение при буксировке и установке ОГТ. Основными временны-
ми потребителями электроэнергии на данной стадии являются насосы с электропри-
водом, освещение внутри вспомогательной колонны, силовая гидравлическая уста-
новка и другие потребители на верху вспомогательной колонны.
Система питается от двух генераторов с дизельным приводом (один резервный),
расположенных на платформе временного оборудования. Система также включает
распределительные щиты и соответствующую сеть. Генераторы с воздушным охла-
ждением для удобства установки, замены и демонтажа располагаются в контейнерах.
Главные шины имеют секционные прерыватели с основными источниками электро-
энергии и основными потребителями с каждой стороны прерывателя.
Система электроснабжения включает блоки бесперебойного электроснабжения,
установленные в контейнерах в помещении управления. Электроэнергия системы
бесперебойного электроснабжения подается на системы контроля, сбора данных и
навигационные огни.
Навигационное освещение. Данная система требуется при выводе ОГТ из дока,
буксировке и установке, и она включает:
• бортовые сигнальные огни (зеленого цвета на правом борту и красного цвета
на левом борту ОГТ по ходу движения);
• кормовой белый огонь;
• красный круговой предупредительный огонь аэронавигационного препятствия.
Система работает непрерывно, но, тем не менее, имеется возможность ее вклю-
чения и выключения из помещения управления ОГТ или дистанционно с помощью
системы сбора данных и управления. Навигационные огни и источник питания отве-
чают требованиям [МППСС-72].
Балластировка при выводе ОГТ из дока. Система предназначается для удале-
ния балластной воды из отсеков при всплытии ОГТ в заполненном водой строитель-
ном доке и выводе ОГТ из дока наплаву. Система работает совместно с системой со-
здания и управления воздушной подушкой в отсеках юбки.
Система обеспечивает:
• перемещение балластной воды из отсека в отсек во время проверки водоне-
проницаемости кессона после заполнения дока водой;
• удаление балластной воды из отсеков при всплытии и выводе ОГТ с доста-
точным клиренсом в доке и на выводном канале (совместно с системой со-
здания и управления воздушной подушкой в отсеках юбки, увеличивающей
плавучесть ОГТ).
Система включает наборы временных переносных балластных и трюмных насо-
сов, погружаемых в отсеки через отверстия доступа в верхней плите кессона. Насосы
работают одновременно в четырех отсеках с целью ускорения операций.
В каждом из четырех отсеков устанавливается:
• два балластных насоса с шлангами;
50
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
• трюмный насос с шлангом.
Насосы приводятся в действие ручными выключателями в пункте управления,
расположенном на верхней плите кессона. Вода выбрасывается на верхнюю плиту
кессона. Отверстия доступа закрываются комингсами для предотвращения попадания
воды в балластные отсеки.
Балластировка при установке ОГТ на место эксплуатации. Система предна-
значается для впуска балластной воды в отсеки кессона и колонн с целью управления
осадкой и креном ОГТ при его установке на место эксплуатации.
Система включает балластные отсеки кессона, трубную часть постоянной систе-
мы выравнивания давления, а также временно устанавливаемые приводы, датчики
давления, расходометры и насосы.
Система обеспечивает:
• поступление балластной воды в определенные отсеки с целью предотвраще-
ния всплытия ОГТ при заполнении дока водой;
• поступление балластной воды в отсеки и колонны при погружении ОГТ на
морское дно, задавливании стальных юбок в дно до тех пор, пока утолщения
нижней плиты под колоннами не коснутся дна;
• поступление балластной воды в отсеки и колонны для обеспечения достаточ-
ной массы при стоянке ОГТ без ВСП;
• удаление балластной воды из отсеков в море с использованием насосов.
В состав системы входят водозабор на западной стороне кессона, трубопровод
до помещения балластных манифольдов во вспомогательной колонне, распредели-
тельный манифольд и балластные трубы, проходящие в различные отсеки кессона и
колонны, а также набор балластных насосов, позволяющих удалять излишки воды.
ки воздуха удаляются из отсеков и колонн через систему вентиляции.
Система также используется при удалении ОГТ с места эксплуатации. Все тру-
бопроводы и клапаны рассчитаны на срок эксплуатации 40 лет. Отказ любого клапана
или насоса не приводит к выводу из строя всей системы.
Ячейки, входящие в состав балластных отсеков, соединяются между собой через
отверстия во внутренних стенах для перепуска воды и воздуха. Стены между отсека-
ми имеют перепускные отверстия в верхней части для предотвращения нерасчетных
перепадов давления.
Вспомогательная колонна осушается во время буксировки и установки ОГТ для
обеспечения аварийного доступа к клапанам системы ручного управления. В состав
системы входят три балластных насоса, используемых для удаления излишков воды
(при необходимости) и заполнения этой колонны. Эти насосы располагаются в ко-
лодцах внутри вспомогательной колонны.
Трюмный насос соединяются с манифольдом балластной воды, и он предназна-
чается для осушения вспомогательной колонны. Питание насосов обеспечивается си-
стемой электроснабжения для буксировки и установки ОГТ.
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Манифольд и главный водозабор балластной воды имеет следующие особенности:
• манифольд балластной воды находится на дне вспомогательной колонны;
• этот манифольд используется также в качестве водозабора;
• водозабор закрывается водовпускной решеткой.
Водовыпуск балластной воды (он же резервный водозабор) соединяется с бал-
ластными насосами и закрывается водовыпускной решеткой.
Поверхностный водовыпуск располагается у вспомогательной колонны, соеди-
няет манифольд балластной воды с морем.
Соединительный трубопровод соединяет манифольд балластной воды с водовы-
пуском балластной воды, и он позволяет заполнять колонны с помощью трех бал-
ластных насосов.
Балластные трубопроводы в отсеках кессона включают:
• три балластных трубопровода в каждом из отсеков;
• балластные трубопроводы от манифольда до отсеков.
Балластные трубопроводы в отсеках колонн включают:
• один балластный трубопровод в каждой из колонн;
• балластные трубопроводы от манифольда до отсеков.
Колодцы балластных насосов характеризуются следующим образом:
• всего их три, и они соединяются с манифольдом и водовыпуском;
• эти колодцы имеют воздушные трубы на верху.
Всасывающие трубы насосов:
• три всасывающие трубы соединяют колодцы насосов с манифольдом;
• эти трубы заканчиваются решетками.
Сливные трубы насосов:
• три сливных трубы соединяют колодцы насосов с водовыпуском.
Выпуск воды из отсеков юбки. Система предназначается для выпуска воды из
отсеков при задавливании юбки в морское дно. Трубопроводы этой системы также
используются для удаления излишков воды при цементации основания. Система
обеспечивает удаление воды из отсеков юбки при задавливании юбки.
Кроме того, система используется для:
• подачи и удаления сжатого воздуха из отсеков юбки во время вывода ОГТ из
дока (вместе с системой создания воздушной подушки в отсеках юбки);
• удаления воды из отсеков юбки при установке ОГТ (вместе с системой це-
ментации основания);
• подачи морской воды и повышения давления в отсеках юбки при удалении
ОГТ с места эксплуатации. Для повышения давления в отсеках юбки могут
также использоваться другие системы.
Система состоит из двух трубопроводов в каждом отсеке юбки (по четыре тру-
бопровода в отсеках под колоннами), проходящих от отсека через кессон до уровня
выше верхней плиты.
52
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Создание воздушной подушки в отсеках юбки. Система предназначается для
создания и управления воздушной подушкой в отсеках юбки с целью увеличения
плавучести при выводе из дока ОГТ наплаву. Система обеспечивает:
• подачу сжатого воздуха в отсеки юбки с целью вытеснения воды и повыше-
ния плавучести ОГТ при выводе из дока и на пути по выводному каналу (вме-
сте с системой водяного балласта, которая уменьшает массу ОГТ путем уда-
ления водяного балласта из отсеков кессона);
• контроль и поддержание воздушной подушки при выводе ОГТ на плаву до
достижения места начала морской буксировки;
• выпуск сжатого воздуха из отсеков юбки на месте начала морской буксиров-
ки к месту эксплуатации.
Система состоит из шести дизельных компрессоров, расположенных на верхней
плите, и подсоединенных к распределительным манифольдам с помощью гибких
шлангов. Сжатый воздух передается от распределительных манифольдов в отсеки
юбки по гибким шлангам, подсоединенным к трубам системы выпуска воды из отсе-
ков юбки.
Отсеки юбки, как правило, имеют по два трубопровода для выпуска воды. Отсе-
ки под колоннами имеют по четыре трубопровода для выпуска воды каждый. В каж-
дом отсеке один из трубопроводов подключается к системе создания воздушной по-
душки и имеет клапан, позволяющий создавать и спускать воздушную подушку; дру-
гой трубопровод заканчивается глухим фланцем на верхней плите. Трубопроводы
начинаются под нижней плитой и заканчиваются на верхней плите. Дополнительные
трубопроводы под утолщениями нижней плиты в отсеках под колоннами также за-
канчиваются на верхней плите.
Система разделяется на две части:
север платформы:
• три дизельных компрессора соединяются с манифольдом на верхней плите
кессона с помощью шлангов. Северный манифольд подсоединяется к мани-
фольдам с помощью двух шлангов.
юг платформы:
• три дизельных компрессора соединяются с манифольдом на верхней плите
кессона с помощью шлангов. Южный манифольд подсоединяется к мани-
фольдам с помощью двух шлангов.
Измерение давлений в отсеках юбки. Система предназначается для измерения
давлений внутри отсеков юбки и давления извне. Система также используется для
измерения давления в отсеках юбки при всплытии ОГТ в доке, а также при установке
ОГТ на место эксплуатации и цементации основания. Система состоит из датчиков
давления и датчиков измерения разности давления.
Датчики для измерения давления внутри отсеков юбки и снаружи ОГТ устанав-
ливаются на панели, расположенной в нижней части вспомогательной колонны. От
отсеков юбки и извне ОГТ к этой панели подводятся специальные трубы. Требуемая
точность измерения составляет менее 1 %, и потому эти трубы во время измерений не
должны иметь воздушных и водяных пробок.
Цементация отсеков юбки. Система предназначается для заполнения раство-
ром пустот между морским дном и нижней плитой ОГТ.
53
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Система обеспечивает:
• подачу раствора (смеси цемента, кремнекислого натрия и морской воды) в от-
секи юбки для заполнения пустот между морским дном, нижней плитой и
стенками юбки. Система рассчитана на подачу раствора в каждый отсек юбки
или в два и более отсеков одновременно;
• удаление воды, замещаемой раствором из отсеков юбки при цементации раз-
личных отсеков.
Система состоит из:
• судна для цементации (СДЦ), снабженного необходимым оборудованием для
хранения ингредиентов и подготовки раствора;
• двух гибких шлангов между СДЦ и верхом вспомогательной колонны;
• двух трубопроводов от верха колонны до верхней плиты внутри вспомога-
тельной колонны;
• двух распределительных разводок на верхней плите внутри вспомогательной
колонны;
• двух цементационных трубопроводов в каждую ячейку юбки (по четыре в
каждый отсек юбки).
Дополнительно для выдавливания в море излишков воды, замещаемых раство-
ром, используются трубопроводы системы выпуска воды из отсеков.
Управление клапанами дистанционного управления. Система предназнача-
ется для генерации и распределения гидропитания клапанов в системе водяного бал-
ласта на стадиях всплытия, буксировки на место эксплуатации и установки.
Система состоит из гидравлического силового блока, расположенного на плат-
форме временного оборудования на верху вспомогательной колонны с подающими и
возвратными трубопроводами, подходящими к соленоидной стойке в помещении
балластного манифольда на дне колонны.
Силовой блок включает два электрических насоса, резервуар и аккумулятор гид-
равлического масла. Данный силовой блок позволяет управлять, как минимум, 10
клапанами одновременно. Аккумулятор способен переключить все клапаны, как ми-
нимум, два раза при повреждении силового блока.
Соленоидная стойка имеет соленоиды для управления клапанами системы водя-
ного балласта ОГТ при его установке на место эксплуатации, и датчик давления.
Каждый соленоид соединяется с соответствующим клапаном шлангом.
54
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
ГЛАВА 2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОСНОВАНИЯ ПЛАТФОРМЫ
«БЕРКУТ»
2.1. ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Основные исходные предпосылки для проектирования платформы «Беркут» бы-
ли сформулированы ЗАКАЗЧИКОМ. В связи с особенностями, не отраженными в
российских нормативных документах, при проектировании ОГТ в качестве основных
были приняты международные (зарубежные) нормы с дополнениями ЗАКАЗЧИКА
(см. список литературы).
Предварительно были сопоставлены принципы проектирования в применимых
нормах. В результате установлено, что подходы в международных и российских нор-
мах к общим принципам проектирования достаточно близки. Показано, что использо-
вание международных норм для проектирования ОГТ обеспечивает адекватный уро-
вень надежности и безопасности. Например, международные нормы [ISO 19903], в це-
лом, соответствуют российским нормам [ГОСТ 27751] и [СНиП 33-01], и эти нормы
могут правомерно использоваться для расчетного обоснования надежности и безопас-
ности ОГТ.
ЗАКАЗЧИК также потребовал обеспечить соответствие всех проектных решений
специальным техническим условиям (СТУ), разработанным российскими СУБПОД-
РЯДЧИКАМИ и согласованным российским надзорным органом в качестве норма-
тивных документов.
Необходимость разработки СТУ была вызвана тем, что в России при проектиро-
вании уникальных и особо сложных строительных сооружений (к ним относится про-
ектируемое ОГТ) при недостаточности нормативных требований в действующих
нормах, должны использоваться дополнительные нормативные положения, излагае-
мые в СТУ, как правило, по структуре действующих норм.
В указанных СТУ приведены также положения, содержащие отступления от
действующих российских норм. Такие отступления обоснованы с одновременной
разработкой в составе СТУ положений, компенсирующих эти отступления. При этом
использовались зарубежные нормативные документы с указанием места положений,
принимаемых в СТУ в качестве обязательных. Во всех случаях осуществлена увязка
положений зарубежных нормативных документов с российскими нормами.
Принципы проектирования. При проектировании ОГТ платформы «Беркут»
рассматривались следующие расчетные ситуации:
• ситуация И — изготовление ОГТ в строительном доке и нахождение ОГТ в
доке наплаву;
• ситуация Т - транспортировка ОГТ от строительного дока до места эксплуа-
тации;
• ситуация Ml - установка ОГТ на место эксплуатации; охватывает период
времени между началом погружения и установкой ОГТ на морское дно;
• ситуация М2 - установка ВСП на ОГТ;
• ситуация Э - эксплуатация платформы до момента удаления с места установки.
Проектирование железобетонных конструкций ОГТ выполнялось с учетом ре-
зультатов общего расчетного анализа по методу конечных элементов (ОАМКЭ) с по-
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
мощью современных программных комплексов. Усилия в конструкциях масштабиро-
вались и объединялись в составе рассматриваемых комбинаций нагрузок. Норматив-
ные проверки выполнялись с помощью специальных программ.
Проектирование ОГТ осуществлялось в соответствии с полувероятностным ме-
тодом предельных состояний путем учета частных коэффициентов надежности по
нагрузкам и материалам.
Заданный уровень надежности обеспечивался выполнением следующего усло-
вия: суммарный нагрузочный эффект 57, полученный путем умножения нормативных
нагрузок /ч на коэффициент надежности уг, не превышал расчетного сопротивления
Ad, принимаемого в виде нормативного сопротивления 7k, поделенного на коэффици-
ент надежности по материалу ут.
В результате требовалось доказать, что ОГТ в полной мере способно:
• противостоять всем воздействиям, возможным как во время изготовления, так
и во время эксплуатации (ULS требование);
• адекватно выполнять свои функции при всех ожидаемых воздействиях (SLS
требование);
• не разрушаться при повторных воздействиях (FLS требование);
• в случае опасных событий (при аварийных ситуациях или аномальных воз-
действиях) не повреждаться непропорционально по отношению к первона-
чальной причине (ALS требование).
В соответствии с указанными требованиями выделялись следующие четыре ка-
тегории предельных состояний:
• предельные состояния по потере несущей способности (ULS), которые в об-
щем случае связываются с сопротивлением максимальным внешним воздей-
ствиям;
• предельные состояния по эксплуатационной надежности (SLS), которые соот-
ветствуют критериям, влияющим на возможность нормального функциональ-
ного использования;
• предельные состояния по усталости (FLS), которые соответствуют накопле-
нию эффектов от повторных воздействий;
• предельные состояния при опасных воздействиях (ALS), которые соответ-
ствует ситуациям при аномальных или аварийных ситуациях.
Предельные состояния ULS рассматривались для исключения разрушения и/или
появления больших неупругих осадок и деформаций разрушительного характера.
В состав данных предельных состояний входили:
• потеря статического равновесия сооружения или его части, рассматриваемой
как твердое тело (например, опрокидывание сооружения);
• отказы критических компонентов сооружения, вызванные превышением пре-
дельной прочности (в некоторых случаях уменьшенной из-за повторных воз-
действий) или предельной деформации элементов;
• преобразование сооружения в механизм (полное разрушение или чрезмерная
деформация);
• потеря устойчивости отдельными элементами (продольный изгиб и т.д.);
56
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
• затопление при буксировке.
При анализе состояний ULS рассматривались сочетания воздействий:
А) основные сочетания постоянных, переменных и нормальных природных воз-
действий;
В) экстремальные сочетания постоянных, переменных и экстремальных природ-
ных воздействий с заданным периодом повторяемости.
Предельные состояния SLS рассматривались для исключения таких характери-
стик трещинообразования или деформаций, которые могут воспрепятствовать нор-
мальной эксплуатации или снизить долговечность конструкции.
В состав таких характеристик включались:
• местные повреждения (включая трещины), которые уменьшают долговеч-
ность сооружения или влияют на конструктивные и другие элементы;
• коррозия, которая уменьшает долговечность сооружения, а также оказывает
влияние на свойства и геометрические параметры конструктивных или других
элементов;
• деформации или движения, которые оказывают влияние на эффективность
использования конструктивных или других элементов;
• чрезмерные вибрации, приводящие к дискомфорту для персонала или затра-
гивающие неконструктивные элементы и/или оборудование (особенно при ре-
зонансе);
• движения, которые превышают ограничения для технологического оборудо-
вания.
Предельные состояния SLS контролировались по одному или нескольким критери-
ям, например, ширинам раскрытия трещин, деформациям, ускорениям и т.д.
При анализе трещиностойкости конструкций ОГТ учитывались следующие
ограничения:
• корозионностойкость ненапрягаемой и напрягаемой арматуры;
• целостность конструкции, например, с точки зрения передачи плоскими эле-
ментами поперечных сил;
• водонепроницаемость.
Деформации или вибрации ограничивались в тех случаях, когда они могли при-
водить к ухудшению условий эксплуатации сооружения.
Предельные состояния FLS рассматривались с целью учета совокупного эффек-
та от всех повторяющихся воздействий в течение срока службы сооружения.
Предельные состояния ALS рассматривались с целью подтверждения способно-
сти сооружения выдержать заданные аномальные природные или аварийные воздей-
ствия. Даже при наличии повреждений сооружение должно при определенных при-
родных условиях обладать необходимой прочностью и устойчивостью в течение вре-
мени, достаточного для эвакуации персонала. Эти состояния ранее назывались состо-
яниями прогрессирующего разрушения (PLS).
Аварийные сочетания включают постоянные и переменные воздействия, а также
одно аварийное воздействие. Сочетания с аварийным воздействием охватывают все
57
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
эффекты, связанные с аварийными ситуациями (например, уменьшение сопротивле-
ния строительных материалов при пожаре).
Предельные состояния ALS для ОГТ связываются с риском полного разрушения,
свободного дрейфа, опрокидывания или затопления под воздействием аномальных
или аварийных нагрузок.
При рассмотрении состояний ALS анализировались:
• сопротивление сооружения аномальным природным или аварийным воздей-
ствиям. Оценивалась несущая способность сооружения при наличии местных
повреждений для определенных сочетаний. В расчетах учитывалось одно
аномальное природное или аварийное воздействие, если другие подобные
воздействия с ним не были связаны;
• несущая способность сооружения в поврежденном состоянии. Проверялась не-
возможность полного разрушения, свободного дрейфа, опрокидывания или за-
топления сооружения при заданных природных воздействиях.
Общие сведения о нагрузках и частных коэффициентах надежности. Нагрузки
на ОГТ классифицировались следующим образом:
• Р - постоянные нагрузки (от собственного веса конструкции, веса балласта и
гидростатического давления);
• L - временные нагрузки и/или переменные эксплуатационные нагрузки (кра-
новые, от оборудования, персонала, вертолетов, временных модулей и пере-
мещаемых частей оборудования, от буксировки и др.);
• D - деформационные нагрузки (от постнапряжения, изменения температуры,
ползучести и усадки бетона);
• Е - природные нагрузки (от льда, волн, ветра, течений и сейсмики);
• А - аварийные нагрузки (от столкновения с судами, пожара, падающих объек-
тов и др.).
Коэффициенты надежности по нагрузкам принимались в зависимости от вида
нагрузок и типа предельных состояний (например, по [ISO 19903] - табл. 2.1).
Таблица 2.1
Коэффициенты надежности по нагрузкам
Нагрузки и пре- дельные состоя- ния р у j D E A
ULS-A 1,3 ” 1,3 ” 1,0 ” 0,7 —
ULS-B 1,0 1,0 1,02) 1,3 3) —
SLS 1,0 1,0 1,0 1,0 —
FLS 1,0 1,0 1,0 1,0 —
als4) 1,0 1,0 1,0 1,0/0,0 0,0/1,0
Примечания: 1) Коэффициенты надежности в состояниях ULS-А для постоянных
нагрузок и переменных эксплуатационных нагрузок принимались равными 1,2 в тех
случаях, когда нагрузки и воздействия определялись с высокой степенью точности. Ко-
эффициент 1,2 также использовался в расчетах для стадий буксировки и удаления плат-
58
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
формы с площадки. Коэффициент 1,0 применялся для состояний ULS-A, если понижен-
ное значение соответствующей нагрузки являлось невыгодным.
2) Коэффициент надежности для нагрузок от постнапряжения в состояниях ULS
принимался равным 1,1.
3) Коэффициент надежности для глобальных ледовых нагрузок принимался рав-
ным 1,35.
4) Предельные состояния ALS проверялись для следующих ситуаций:
• сопротивление при аварийных нагрузках без учета аномальных природных
нагрузок;
• сопротивление в поврежденном состоянии без учета аварийных нагрузок.
Коэффициенты надежности по материалу в соответствии с [ISO 19903] приведе-
ны в табл. 2.2.
Таблица 2.2
Коэффициенты надежности по материалу
Предельные состояния и материалы ULS SLS ALS/FLS
Бетон 1,25 1,0 1,1
Арматура 1,15 1,0 1,0
Основные проектные предпосылки. Опорное основание в виде ОГТ было выбра-
но в качестве основания платформы «Беркут» по следующим причинам:
• на площадке для установки ОГТ имеют место плотные грунты;
• ОГТ в виде композиции большеразмерных конструктивных элементов обла-
дает достаточной несущей способностью для восприятия ледовых нагрузок и
обеспечивает защиту МО от природных воздействий;
• ОГТ может быть установлено на место эксплуатации в течение ограниченного
периода навигации.
Предварительно были проведены концептуальные исследования характеристик
ОГТ из железобетона и стали. В качестве основного выбран железобетонный вариант,
так как он оказался на 15-20% дешевле стального варианта. К тому же железобетон-
ный вариант обеспечивал большее российское местное участие, чем стальной вари-
ант. Опорное основание платформы было принято подобным тем основаниям, кото-
рые уже установлены в рамках другого проекта на сахалинском шельфе.
При проектировании рассматривались одно-, двух-, трех- и четырехколонные
варианты ОГТ платформы. В итоге одноколонный вариант ОГТ был отвергнут, так
как в качестве основного был принят вариант установки ВСП методом надвига на
плаву. Этот метод требует наличия, как минимум, двух опорных колонн с тем, чтобы
баржу с ВСП можно было расположить между колоннами.
В целом, четырехколонный вариант оказался наиболее предпочтительным, так
как он обладает лучшей сейсмостойкостью, а также предоставляет больше возможно-
стей для размещения опор ВСП, кондукторов, райзеров, колодцев и резервуаров хра-
нения. Различия в стоимости между двух-, трех- и четырехколонным вариантами ока-
зались несущественными.
59
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
В результате оптимизационных исследований была принята вертикальная (в
противовес конусной) форма колонн. Благодаря строительной технологичности вер-
тикальная форма колонн позволила уменьшить трудоемкость работ и сократить сроки
строительства, но привела к некоторому увеличению материалоемкости конструкции.
Диаметр колонн принят исходя из условия обеспечения несущей способности
при действии изгибающих моментов от природных нагрузок. Больший диаметр обес-
печивает повышенную несущую способность по сравнению с меньшим диаметром
колонн. При назначении диаметра колонн также учитывалась необходимость разме-
щения внутри колонн кондукторов, райзеров, J-труб и колодцев.
Низ ВСП был размещен на высоте, позволяющей избежать значительных волно-
вых нагрузок. С учетом результатов модельных испытаний отметка низа ВСП плат-
формы «Беркут» была принята равной +27,00 м относительно НТУ. Для верха колонн
отметка принята примерно равной +21,10 м с тем, чтобы можно было разместить
КОУТ и ОДП между верхом колонн и ВСП.
Промежуток между колоннами в длинном направлении принят из условия раз-
мещения баржи при установке ВСП методом надвига на плаву. Ширина промежутка в
коротком направлении выбрана из условия ограничения высоты заплеска волн (чем
меньше расстояние между колоннами, тем больше высота заплеска волн), а также из
условия восприятия расчетных сейсмических нагрузок.
Основные размеры кессона ОГТ определялись также из условия восприятия из-
гибающих моментов от колонн при действии природных нагрузок. Кроме того, учи-
тывались требования к минимальному возвышению верха кессона над уровнем моря
при буксировке, а также к остойчивости и плавучести ОГТ при выводе из строитель-
ного дока.
Длина существующего строительного дока в порту Восточный оказалась доста-
точной для размещения кессона с длиной, требуемой по расчетам на действие при-
родных нагрузок. Ширина кессона была ограничена шириной указанного дока. Пло-
щадь основания кессона ОГТ принималась с учетом глубины воды в доке и запаса
плавучести, необходимого при выводе ОГТ из дока (при увеличении плавучести ОГТ
площадь основания кессона также увеличивается).
Высота кессона ОГТ была определена из условия восприятия изгибающих мо-
ментов, передаваемых колоннами при действии природных нагрузок, с учетом требу-
емой минимальной высоты борта при буксировке.
В итоге размеры и масса ОГТ платформы «Беркут» не только обеспечили необ-
ходимое сопротивление действующим природным нагрузкам на стадии эксплуатации
(среди них наиболее опасными оказались ледовые и волновые нагрузки), но также
позволили впоследствии осуществить вывод ОГТ из дока на плаву с необходимым
клиренсом.
Проектные критерии, природные и другие нагрузки. Проектирование ОГТ
выполнялось по методу предельных состояний в соответствии с применимыми нор-
мами. Ниже приводятся обозначения основных контролируемых параметров:
• Sc - деформация бетона;
• Scu - предельная деформация бетона;
• st - деформация бетона из-за внешних деформаций;
• 8s - деформация арматуры;
60
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
• еу - деформация арматуры при пределе текучести;
• 8su - предельная деформация арматуры;
• а - расчетное (действующее) напряжение;
• оа - допускаемое напряжение;
• in - характеристическая ширина раскрытия трещины.
Требования к железобетонным конструкциям ОГТ в соответствии с [ISO 19903]
и [NS 3473] определялись следующими характеристиками:
• класс воздействия XS2 (под водой) и XS3 / XF4 (над водой);
• класс надежности 3;
• надзор расширенный.
Предельные состояния ULS. Основные проектные критерии для арматуры и бе-
тона следующие:
• арматура 8s 8su?
• бетон ес > Ecu,
где 8su = 10 %о; Ecu = -3,24 %о для бетона класса В50 (для кессона); ecu = -3,103 %о для
бетона класса В60 (в колоннах) (отрицательное значение - для сжатия).
При рассмотрении поперечного сдвига в конструктивных элементах учитыва-
лись следующие критерии:
• элементы без поперечного армирования:
Г<ГС;
где V - действующая поперечная сила, К - несущая способность бетона и продоль-
ной арматуры.
элементы с поперечным армированием:
где I) - несущая способность на сдвиг за счет поперечной арматуры.
Несущая способность строительных швов на сдвиг оценивалась в соответствии с
[NS 3473].
Предельные состояния ALS. Здесь проектные критерии принимались аналогично
таковым для состояний ULS, за исключением коэффициентов надежности по нагруз-
кам и материалам. Для некоторых аварийных нагрузок (например, от ударов судов
или падающих объектов) допускались местные разрушения, но в этих случаях долж-
ны были учитываться специальные обстоятельства.
Предельные состояния SLS. Проектные ширины раскрытия трещин ж как для
III
внешних, так и для внутренних частей ОГТ, принимались в соответствии с [NS 3473],
а именно:
• для частей конструкции, малочувствительных к коррозии (например, с нена-
прягаемой арматурой):
о для зоны всплеска и выше w < 0,3 мм;
о для подводной зоны in < 0,4 мм;
• для частей конструкции, чувствительных к коррозии (например, с напрягае-
мой арматурой):
о для зоны всплеска и выше w < 0,2 мм;
61
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
для подводной зоны
и’к < 0,2 мм.
Для относительно непродолжительных стадий строительства и установки ОГТ
на место эксплуатации допускаемые ширины раскрытия трещин увеличивались на
100%, но без превышения 0,6 мм.
При защитном слое бетона, превышающем минимальные требования норм, рас-
четная ширина раскрытия трещин уменьшалась до значения:
Wlk = И’Ок • Cl / С2 > 0,7 Ik’Ok
где ii’ok - расчетная ширина раскрытия трещин; ci - минимальная требуемая толщина
защитного слоя бетона; С2 - принятая толщина защитного слоя бетона.
Для напрягаемой арматуры расчетная ширина раскрытия трещин определялась с
учетом соотношения деформаций растяжения:
ll’2k = Wlk * Es2 / Esl,
где es i - деформация растяжения для обычной ненапрягаемой арматуры; eS2 - дефор-
мация растяжения для напрягаемой арматуры.
В дополнении к требованиям по ширине раскрытия трещин учитывались требо-
вания к водонепроницаемости конструкции на стадии буксировки ОГТ. Специальные
требования к ширине раскрытия трещин для данной стадии в нормативной литерату-
ре отсутствуют. В связи с этим были проведены исследования этого вопроса с учетом
требований, касающихся ограничения водопритоков на малых площадях.
Напряжения от постнапряжения принимались не более 80% от напряжения теку-
чести /у для любых сочетаний нагрузок. Однако непосредственно при постнапряже-
нии разрешалось увеличение напряжений до 85% от^у.
Предельные состояния FLS. При учете усталостных эффектов коэффициенты
надежности принимались по [NS 3473] для железобетонных конструкций и по нор-
мам [NS 3472] для стальных конструкций с учетом срока службы сооружения.
Данные о льде, ветре, течениях, волнении и глубинах. Данные об экстремальных
и эксплуатационных характеристиках гидрометеорологических условий на строи-
тельной площадке и месторождении были предоставлены ЗАКАЗЧИКОМ. При их
определении учитывались данные прогноза температурного и ветрового режима на
основе результатов длительного периода наблюдений (более 25 лет). При проектиро-
вании прогнозируемые скорости ветра (экстремальные и сопутствующие) увеличива-
лись на 15%.
Нагрузки. Перечень нагрузок, учитываемых при рассмотрении расчетных ситуа-
ций, приведен в табл. 2.3.
62
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Таблица 2.3
Перечень нагрузок
Нагрузки Расчетные ситуации
И т Ml М2 э
Вес железобетонных конструкций ОГТ —|— —|— —|— —|— —|—
Вес неконструкционных бетона и стали —|— —|— —|— —|— —|—
Вес механического и временного оборудования —|— —|— —|—
От постнапряжения —|— —|— —|— —|— —|—
От ползучести и усадки бетона —|—
От проверки герметичности отсеков кессона и колонн —|—
От внешнего гидростатического давления —|— —|— —|—
Ветровые —|— —|— —|— —|— —|—
Волновые —|— —|— —|— —|—
Ледовые —|—
Сейсмические —|— —|— —|—
Т емпературные —|— —|— —|—
От течений —|— —|— —|— —|—
От реакций грунтового основания —|— —|— —|—
От падения предметов —|— —|—
От ударов судов —|— —|—
От взрывов и пожаров —|—
От балласта —|—
От буксировки —|—
Динамические при движениях во время транспортировки —|—
От аварийного затопления отсеков при транспортировке —|—
От удерживающих связей при установке —|—
От избыточного давления на колонны до установки ВСП —|—
От установки ВСП —|—
От ВСП —|—
От разности гидростатического давления на стенки резервуаров хранения —|— —|—
От осушения колонн —|—
Волновые нагрузки. При определении волновых нагрузок на ОГТ платформы
«Беркут» рассматривались направления подхода волн к короткой и длинной стороне
кессона.
В результате учитывались следующие нагрузки и воздействия:
• волновые нагрузки на ОГТ на уровне дна (глобальные нагрузки);
• волновые нагрузки на кессон и колонны по-отдельности;
63
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
• наибольшие возвышения волновой поверхности, высота воздушного проме-
жутка и ударные волновые нагрузки на палубы ВСП;
• долговременные распределения волновых нагрузок для расчета усталости
(предельные состояния FLS).
Волновые нагрузки определялись ГЕНПРОЕКТИРОВЩИКОМ в рамках спек-
тральной модели на основе теории нерегулярных волн по зависимостям дифракцион-
ной теории линейных регулярных волн. В качестве основного расчетного инструмен-
та использовался апробированный программный комплекс SESAM.
В программном комплексе SESAM заложено представление о нерегулярности
волнения. При этом модуль WAD AM применяется для построения передаточных
функций дифракционных нагрузок на преграды, а модуль POSTRESP - для расчета
волновых нагрузок требуемой обеспеченности по заданным спектрам.
Таким образом, при определении глобальных волновых нагрузок на ОГТ рас-
сматривалась трехмерная дифракционная задача на базе линейной теории в предпо-
ложении малости амплитуд волн и гармоничности их изменения во времени на осно-
ве спектра типа JONSWAP.
Ввиду высокой ответственности ОГТ расчеты волновых нагрузок были также
выполнены независимым российским СУБПОДРЯДЧИКОМ. При расчетах волновых
нагрузок учитывались требования норм [СНиП 2.06.04], Волновые нагрузки и воз-
действия по указанным нормам определялись по полувероятностной модели, осно-
ванной на стохастическом (вероятностном) подходе к определению элементов волн и
детерминистическом подходе к расчету волновых нагрузок.
Особенностью волнового режима в районе сахалинских месторождений является
наличие относительно крутых волн, близких к разрушению, при сравнительно не-
большой глубине моря. Такие волны обладают сильной нелинейностью, и, следова-
тельно, для их описания необходимо применять теории нелинейных волн высоких
уровней. Расчетные методы в [СНиП 2.06.04] основаны на использовании теорий не-
линейных волн на уровне третьего приближения, и, следовательно, они могут приме-
няться для рассматриваемых условий.
Волновые нагрузки определялись по детерминистической модели расчетного
шторма на основе теории регулярных волн. Учитывались эффекты трансформации
элементов волн на течении на базе нелинейной теории волн третьего приближения.
Некоторые сведения о нормативных волновых нагрузках при подходе волн к ко-
роткой и длинной стороне кессона ОГТ платформы «Беркут» приведены в табли-
цах2.4, 2.5.
Таблица 2.4
Волновые нагрузки на ОГТ (короткая сторона кессона)
Период повто- ряемости, лет Высота волн Период волн Волновые нагрузки при максимуме сдвигающей силы Fxd Fid Мус, МН (МНм)
100 йод% = 14,7 м Hs = 9,5 м Tass = 13,4 С Тр = 15,2 с 247/308/13 380 (ГЕНПРОЕКТИРОВЩИК) 237/68/7 282 (РОССИЙСКИЙ СУБПОДРЯДЧИК)
64
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Таблица 2.5
Волновые нагрузки на ОГТ (длинная сторона кессона)
Период повто- ряемости, лет Высота волн Период волн Волновые нагрузки при максимуме сдвигающей силы FydFidM™, МН (МНм)
100 йод% = 14,7 м Hs = 9,0 м Tass = 13,4 С Тр = 15,0с 301/58/9 242 (ГЕНПРОЕКТИРОВЩИК) 268/120/3 777 (РОССИЙСКИЙ СУБПОДРЯДЧИК)
Ледовые нагрузки. При определении ледовых нагрузок на ОГТ платформы «Бер-
кут» рассматривались направления к длинной стороне кессона ОГТ, в угол кессона и
к короткой стороне кессона.
Для расчета несущей способности и устойчивости грунтового основания плат-
формы определялись глобальные ледовые нагрузки на сооружение в целом. Для рас-
чета прочности несущих конструкций платформы также определялись глобальные и
локальные ледовые нагрузки на каждую из колонн и на кессон ОГТ.
При определении ледовых нагрузок рассматривались воздействия ровного льда
и торосов. В расчетах ледовых нагрузок ОГТ представлялось в виде:
• набора колонн - в этом случае определялись глобальная нагрузка на каждую
из колонн, а глобальная нагрузка на сооружение в целом определяется сумми-
рованием глобальных нагрузок на колонны;
• цилиндрического сооружения с поперечными размерами, равными расстоя-
нию между наружными границами колонн - в предположении, что все про-
странство между колоннами забито льдом.
Ледовые нагрузки определялись в квазистатическом приближении. Вертикаль-
ное давление льда на кессон учитывалось при рассмотрении предельных состояний
ALS.
Ввиду высокой ответственности ОГТ расчеты ледовых нагрузок были также прове-
дены российским СУБПОДРЯДЧИКОМ. При расчетах ледовых нагрузок учитывались
требования [СНиП 2.06.04]. Ледовые нагрузки и воздействия определялись по полуве-
роятностной модели, основанной на стохастическом (вероятностном) подходе к опреде-
лению параметров льда и детерминистическом подходе к расчету ледовых нагрузок.
Некоторые сведения о нормативных ледовых нагрузках на ОГТ платформы
«Беркут» приведены в таблицах 2.6 - 2.10.
Таблица 2.6
Ледовые нагрузки от торосов на колонну диаметром 25,5 м
Нагрузка Период повторяемости 100 лет
Г оризонтальная сила Fw, МН 153 (ГЕНПРОЕКТИРОВЩИК) 153 (РОССИЙСКИЙ СУБПОДРЯДЧИК)
Опрокидывающий момент Mw, МНм, относительно низа колонны 3 121 (ГЕНПРОЕКТИРОВЩИК) 3 045 (РОССИЙСКИЙ СУБПОДРЯДЧИК)
65
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Таблица 2.7
Ледовые нагрузки от торосов на ОГТ при подходе льда к короткой стороне
кессона при условии заполнения льдом пространства между колоннами
Нагрузка Период повторяемости 100 лет
Горизонтальная сила / w, МН 302 (ГЕННРОЕКТИРОВЩИК) 297 (РОССИЙСКИЙ СУБПОДРЯДЧИК)
Опрокидывающий момент Mw, МНм, относительно дна Нет данных (ГЕННРОЕКТИРОВЩИК) 9 804 (РОССИЙСКИЙ СУБПОДРЯДЧИК)
Таблица 2.8
Ледовые нагрузки от торосов на ОГТ при подходе льда к длинной стороне
кессона при условии заполнения льдом пространства между колоннами
Нагрузка Период повторяемости 100 лет
Горизонтальная сила / w, МН 369 (ГЕННРОЕКТИРОВЩИК) 345 (РОССИЙСКИЙ СУБПОДРЯДЧИК)
Опрокидывающий момент А/w, МНм, относительно дна Нет данных (ГЕННРОЕКТИРОВЩИК) 11 541 (РОССИЙСКИЙ СУБПОДРЯДЧИК)
Таблица 2.9
Ледовые нагрузки от торосов на ОГТ при подходе льда к углу стороне кес-
сона при условии заполнения льдом пространства между колоннами
Нагрузка Период повторяемости 100 лет
Горизонтальная сила Fw, МН 407 (ГЕННРОЕКТИРОВЩИК) 358 (РОССИЙСКИЙ СУБПОДРЯДЧИК)
Опрокидывающий момент Mw, МНм, относительно дна 13 675 (ГЕННРОЕКТИРОВЩИК) 12 008 (РОССИЙСКИЙ СУБПОДРЯДЧИК)
66
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Таблица 2.10
Ледовые нагрузки от торосов на ОГТ при подходе льда к короткой стороне
кессона без заполнения льдом пространства между колоннами
Нагрузка Период повторяемости 100 лет
Г оризонтальная сила Fw, МН Нет данных (ГЕНПРОЕКТИРОВЩИК) 365 (РОССИЙСКИЙ СУБПОДРЯДЧИК)
Опрокидывающий момент Mw, МНм, относительно дна Нет данных (ГЕНПРОЕКТИРОВЩИК) 12 061 (РОССИЙСКИЙ СУБПОДРЯДЧИК)
Сейсмические нагрузки. Нормативная сейсмичность площадок расположения со-
оружений на сахалинском шельфе регламентируется комплектом карт общего сей-
смического районирования (ОСР-97) территории Российской Федерации.
Нормативная сейсмичность площадки для расположения платформы «Беркут»
определяется по карте В (период повторяемости 1000 лет) ОСР-97, и принимается
равной 9 баллов по шкале MSK-64.
При оценке сейсмической опасности учитывается двухуровневый подход:
• нижний уровень - это «проектные землетрясения» (ПЗ). При проектировании
сейсмостойких сооружений события нижнего уровня считались расчетными
землетрясениями. Основание должно воспринимать ПЗ без угрозы для людей
и с сохранением собственной ремонтопригодности.
• верхний уровень - это «максимальное расчетное землетрясение» (MP3). Для
такого, более сильного и редко происходящего события, расчет ведется с уче-
том возможных неупругих деформаций сооружения. Основание должно обла-
дать способностью воспринимать MP3 без угрозы собственного разрушения.
Для ПЗ был установлен период повторяемости в 200 лет, а для MP3 - 3000 лет.
Сведения о спектрах реакции грунта на уровне дна на месте установки платфор-
мы «Беркут» для землетрясений уровня ПЗ и MP3 представлены в табл. 2.11.
Таблица 2.11
Спектральные ускорения (доли g)
Период повторя- емости, лет Спектральный период, с
0,00 0,03 0,05 0,075 ОД 0,15 0,2 0,3 0,5 1 2 3 5 10
200 0,14 0,15 0,18 0,22 0,26 0,32 0,33 0,31 0,23 0,12 0,05 0,03 0,01 0,00
3000 0,43 0,46 0,54 0,67 0,79 0,94 0,95 0,90 0,70 0,40 0,20 0,12 0,07 0,02
Спектральные ускорения в табл. 2.11 получены расчетом с использованием гео-
метрического среднего из двух горизонтальных составляющих.
В соответствии с нормами [СНиП П-7] должно учитываться наибольшее из пи-
ковых ускорений по двум горизонтальным составляющим tzmax, которое в среднем
больше на 15%. Таким образом, характеристики расчетной сейсмичности площадки
для размещения платформы составят:
67
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
• для ПЗ - горизонтальное ускорение грунта «шах = 0,163g;
• для MP3 - горизонтальное ускорение грунта amax = 0,493g.
В результате было доказано, что устойчивость ОГТ на сейсмическое воздействие
уровня ПЗ обеспечена. Прогноз реакции системы на воздействие землетрясений
уровня MP3 дал основания считать, что остаточные смещения фундаментной части
ОГТ не несут угрозы разрушения сооружения.
Нагрузки от судов. Масса расчетного судна принимается равной 7000 т, как ти-
повая масса для судов снабжения ледокольного типа и судов-спасателей. Для случая
воздействия с низкой энергией учитывается скорость подхода судна 0,5 м/с, а для
случая воздействия с высокой энергией - не менее 2,0 м/с. В последнем случае допус-
кались такие повреждения конструкции ОГТ, которые могут быть устранены путем
ремонта.
Учитывались кривые изменения ударных нагрузок от судов в зависимости от
деформаций конструкций судов при различных направлениях удара (бортом / носом /
кормой). Данные кривые отражают накопленный опыт проектирования железобетон-
ных конструкций при типовых жесткостных и силовых характеристиках судов снаб-
жения ледокольного типа, эксплуатируемых на акватории о. Сахалин (суда типа SMIT
SIBU).
На стадии рабочего проектирования выполнялись расчеты ОГТ с учетом нели-
нейного характера взаимодействия судов и колонн. В табл. 2.12 приведены результа-
ты расчетов железобетонных конструкций колонн ОГТ платформы «Беркут» при
наиболее неблагоприятном ударе судна носом.
Таблица 2.12
Результаты расчетов колонн ОГТ на ударные нагрузки от судов
Удар на уровне +23,60 м + 33,60 м Примечание
Ударная нагрузка от судна 86,9 МН 83,9 МН Удар носом
Общая деформация в центре приложения нагрузки 5,8 см 8,2 см
Напряжение в бетоне -53,9 МПа -52,4 МПа Локальное на внешней стороне
Деформация бетона --4,6%о -5,0%о В пределах допу- стимого
Деформация внутренней кольцевой арматуры 6,0%о 6,9%о < 10%о (допустимо)
Деформация внешней коль- цевой арматуры -3,4%о -3,6%о
Коэффициент использова- ния для несущей способно- сти на сдвиг (UR) 85% 82%
Нагрузки от падающих объектов. Указанные нагрузки учитывались по предель-
ным состояниям ALS с соответствующими коэффициентами надежности по нагруз-
кам и материалам для следующих зон:
68
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
зона№1 - расчетная энергия падения 1521 КДж
• верхняя палуба колонны райзеров;
• защитные укрытия для райзеров и J-труб;
зона №2 - расчетная энергия падения 100 КДж
• защитное укрытие для райзеров и J-труб на южной стороне кессона;
зона №3 - расчетная энергия падения 542 КДж
• верхняя плита кессона ОГТ.
Использовались следующие проектные критерии:
• допускались локальные повреждения, но без сквозных пробитий;
• деформации ограничивались предельно допустимыми значениями;
• не допускалось прогрессирующее разрушение несущих конструкций.
Из результатов нелинейного анализа последовало, что защитные конструктив-
ные элементы способны пластически абсорбировать энергию ударов от падающих
объектов.
Нагрузки от взрывов и пожаров. Для верхней палубы колонны райзеров плат-
формы «Беркут» глобальная нагрузка от взрыва принималась равной 0,9 бар. Вероят-
ность такой нагрузки составляет 1 х Ю-51/год. Продолжительность расчетного взры-
ва 125 мс.
Локальное давление на верхнюю палубу колонны райзеров при взрыве составля-
ет 1,2 бар при площади воздействия 2x2м.
Использовались следующие проектные критерии:
• допускались локальные повреждения, но без глобального разрушения соору-
жения;
• деформации ограничивались предельно допустимыми значениями; для глав-
ных балок верхней палубы предел деформации при действии взрывных нагру-
зок составил 3%.
Нагрузки от ВСП. Рассматриваемое ВСП платформы «Беркут» представляет
собой многопалубную конструкцию, на которой располагаются автономная буровая
вы
III
sea, жилой модуль на 180 чел., а также производственное и буровое оборудование
для обслуживания 45 скважин.
Данное ВСП опирается на ОГТ в четырех точках, расстояние между которыми
составляет 70,5 м в продольном направлении и 45,0 м - в поперечном. Конструктивно
ВСП представляет собой четыре продольные фермы в направлении с востока на за-
пад, и шесть поперечных ферм - с севера на юг.
После завершения изготовления ВСП на опорной раме погружается на баржу,
доставляется и устанавливается на ОГТ как единое целое методом надвига на плаву.
Операции по установке ограничивались возможностями существующей Т-баржи или
баржи, специально изготовленной для целей.
В табл. 2.13 приведены сведения о массе ВСП для стадий транспортировки и
эксплуатации, а также о массе опорной рамы.
69
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Таблица 2.13
Масса ВСП и опорной рамы, т
Компонент ВСП Опорная рама
Условия Транспортировка Эксплуатация Транспортировка
Расчетная масса 35 646 35 319 48 800 48 458 5 263 5 263
Допуск 2 518 2 604 2 605 2 691 532 532
Отчетная масса 38 164 37 923 51 405 51 148 5 795 5 795
Проектный предел —2 099 -1 858 -1 340 -1 083 705 705
Плановая масса 36 065 36 065 50 065 50 065 6 500 6 500
Резерв руководства 1 935 1 935 1 769 1 769 500 500
Будущее расчетное увеличение массы — — 1 166 1 166 0 0
Непревышаемая масса 38 000 38 000 53 000 53 000 7 000 7 000
2.2. ПРОЕКТНЫЕ УСЛОВИЯ И СОЧЕТАНИЯ НАГРУЗОК
Конструктивно ОГТ платформы «Беркут» выполнено в виде набора плоских гори-
зонтальных плит и вертикальных стен. Плиты и стены являются диафрагмами при за-
гружении в направлении их плоскости, и плитами - при загружении в направлении из
плоскости. В последнем случае плиты опираются по двум, трем или четырем сторонам.
На рис. 2.1 показан трехмерный вид ОГТ с указанием нумерации зон.
Разные конструктивные элементы ОГТ рассчитывались на большое количество
различных сочетаний нагрузок на стадиях изготовления, транспортировки, установки
и эксплуатации.
Стадия изготовления ОГТ в доке. Для данной стадии результаты расчетов кон-
струкций не являлись определяющими. В связи с тем, что до выполнения пост-
напряжения ОГТ являлось незаконченным сооружением, анализировались модели,
зависящие от того, на какой стадии выполняется постнапряжение:
• модель №1 - закончены нижняя плита и стены кессона;
• модель №2 - закончены нижняя плита, верхняя плита и стены кессона;
• модель №3 - закончено все ОГТ.
Постнапряжение нижней плиты учитывалось во всех моделях. Постнапряжение
стен и верхней плиты учитывалось в моделях №№2 и 3. Постнапряжение колонн рас-
сматривалось только в модели №3. Причиной дублирования являлось стремление бо-
лее гибко подойти к этому вопросу, а также выявить эффекты от перераспределения
усилий постнапряжения путем объединения моделей №№ 1 или 2 с моделью №3.
Стадия буксировки ОТГ на месторождение. Для данной стадии рассматрива-
лись сочетания следующих нагрузок:
• от собственного веса;
• от внешнего давления воды;
• от волнения;
• от внутреннего давления воды в поврежденном состоянии.
70
Колонна бурения А54
Колонна райзеров А52
Верх колонн А60
Стены АЗО
Колонна хранения А51
Колонна А50
Юбки А10
Нижняя плита А20
Вспомогательная колонна А53
Рис. 2.1. Трехмерный вид ОГТ с указанием нумерации зон
Верхняя плита А40
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Усилия в плитах и стенах, вызванные указанными нагрузками, не являлись опре-
деляющими по сравнению с усилиями от нагрузок на стадии эксплуатации ОГТ. Для
данной стадии эти усилия всегда были отрицательными (сжимающими). Давление во-
ды на внешние стены, нижнюю и верхнюю плиту кессона также не являлось определя-
ющим для ОГТ по сравнению со стадией установки ОГТ. На стадии транспортировки
определяющим являлись давления воды на внутренние стены.
Стадия установки ОГТ. Для данной стадии определялись разности давлений во-
ды и соответствующие глобальные нагрузки в зависимости от очередности затопле-
ния отсеков кессона ОГТ до момента касания дна.
Для уровней принимался допуск ±2 м. Стены внутренних отсеков рассчитыва-
лись на гидростатическое давление, соответствующее разности уровней при наполне-
нии и опорожнении соседних отсеков.
Глобальные нагрузки на ОГТ на стадии установки оказались меньшими по срав-
нению со стадией эксплуатации. Верхняя и нижняя плита испытывают сжимающие
напряжения из-за наличия постнапряжения.
Наибольшие нагрузки на нижнюю плиту, внешние стены и верхнюю плиту кес-
сона имели место на стадии задавливания юбок в грунт основания. Определяющим
являлось предельное состояние ULS при уровне воды, соответствующем расчетной
глубине воды. Для внутренних стен кессона определяющим являлось следующее со-
четание нагрузок:
• давление воды в одном отсеке;
• давление воды на внешние стены при уровне +12,25 м;
• собственный вес;
• постнапряжение с дополнительным коэффициентом 0,4 для учета неопреде-
ленностей в определении нагрузок.
Учитывалось то, что задавливание юбок в грунт основания останавливается по-
сле касания дна утолщениями под колоннами. Немедленно после этого должна вы-
полняться цементация отсеков юбок. Для указанного состояния проверялась устойчи-
вость ОГТ при действии шторма с периодом повторяемости 1 год. Кессон и колонны
ОГТ заполняются водой с целью обеспечения сопротивления указанному шторму.
Стадия эксплуатации ОГТ. Волновые и ледовые нагрузки не принимались дей-
ствующими на ОГТ одновременно. Учитывались также нагрузки, возникающие из-за
разности температур на воздухе и в воде в зимний и летний периоды. При этом рас-
сматривались следующие случаи:
случай № 1 - зимний период
• температура воздуха для шельфа о. Сахалин -44°С. Консервативно принято,
что температура металла равна температуре воздуха;
• температура воды -2°С. Это означает, что температура железобетона равна
+2°С.
Таким образом, разность температур составила 46°С.
случай №2 - летний период
• температура воздуха для шельфа о. Сахалин +32°С. Металл имеет такую же
температуру;
• температура воды +5°C. Железобетона имеет такую же температуру.
Таким образом, разность температур составила 27°С.
72
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
При указанных разностях температур нагрузки на каждую из колонн составили:
для случая №1 - 12,2 МН; для случая №2 — 8,8 МН. Расчеты показали, что приведен-
ные температурные нагрузки на колонны не являются определяющими.
В процессе эксплуатации одна из колонн (кроме буровой колонны) может быть
осушена с целью обслуживания. Для указанной ситуации рассматривалась возмож-
ность воздействия шторма с периодом повторяемости 10 лет.
В составе сочетаний нагрузок для данной ситуации учитывались:
• наибольший / наименьший собственный вес;
• внешнее гидростатическое давление при уровне моря +33,6 м;
• нагрузки от балласта;
• волновые нагрузки при шторме с периодом повторяемости 10 лет;
• нагрузки от постнапряжения;
• нагрузки при наличии / отсутствии содержимого резервуаров.
Предельные состояния ULS и FLS при действии ледовых нагрузок разделялись
на три группы:
• при максимальном заполнении льдом пространства между колоннами;
• при максимальной нагрузке на отдельную колонну;
• при действии глобального скручивающего момента.
Случай максимального заполнения льдом пространства между колоннами являл-
ся определяющим при проектировании кессона и нижней части колонн ОГТ. Случай
максимальной нагрузки на отдельную колонну оказался определяющим при проекти-
ровании колонн ОГТ.
В составе предельного состояния ALS рассматривался случай вертикальной ле-
довой нагрузки на верхнюю плиту кессона. В состав предельных состояний ALS так-
же входил случай сейсмического воздействия с периодом повторяемости 3 000 лет.
Стадия удаления ОГТ с месторождения. Удаление ОГТ с места эксплуатации
предполагается выполнять в следующей последовательности:
• дебалластировка ОГТ с целью уменьшения его веса. При этом все отверстия в
нижней плите внутри буровой колонны закрываются;
• вытаскивание юбок из грунта дна с использованием системы дренажа грунто-
вого основания путем создания избыточного давления под нижней плитой
кессона. Наибольшее сопротивление вытаскиванию юбок оценивается в 96
МН. Это усилие соответствует давлению снизу на нижнюю плиту в 7,1 кПа;
• дебалластировка кессона до перехода ОГТ в плавучее состояние. Очеред-
ность дебалластировки является обратной по отношению к таковой при по-
гружении ОГТ на дно моря;
• транспортировка ОГТ к месту назначения.
Расчеты показали, что нагрузки при удалении ОГТ с месторождения не являются
определяющими.
73
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
2.3. РАСЧЕТЫ ОГТ
Расчеты НДС. В соответствии с существующей практикой в расчетах напря-
женно-деформированного состояния (НДС) на стадии разработки предварительного
проекта (FEED) использовался общий метод анализа конечных элементов (ОАМКЭ).
Этот метод применялся для определения как глобального, так и локального НДС же-
лезобетонных конструкций ОГТ.
Общий метод анализа конечных элементов дает достаточно надежные данные об
усилиях в элементах ОГТ, а именно, плитах, стенах, колоннах и др. Для определен-
ных локальных областей и локальных загружений метод ОАМКЭ заменялся методом
локальных конечных элементов (МЛКЭ).
С целью достижения необходимой точности расчетов для изгибающих моментов
и поперечных сил задавалось достаточное число конечных элементов. Дополнитель-
ные проверки позволили убедиться в удовлетворительности полученных результатов.
Пересечения элементов и D-области рассчитывались с помощью других методов.
Общий метод анализа конечных элементов позволил провести линейные стати-
ческие расчеты со статически определимыми граничными условиями при условии
справедливости метода линейной суперпозиции. Большое число условных расчетных
загружений исследовалось путем решения систем уравнений. Рассчитанные в сечени-
ях элементов усилия далее обрабатывались, масштабировались и накладывались на
реальные условия нагружения.
На данной стадии расчетов нелинейные аспекты поведения конструкции не рас-
сматривались. Случаи с экстремально высокими концентрациями напряжений и
чрезмерно большими коэффициентами использования рассматривались отдельно. В
необходимых случаях для учета нелинейных эффектов проводились локальные рас-
четы по МЛКЭ.
Результатами расчетов в рамках ОАМКЭ являлись деформации в узлах и напря-
жения в восьми точках каждого сплошного элемента. Напряжения интегрировались в
силы и моменты. Силы прикладывались в центрах каждого элемента для всех сечений
в плитах, стенах, колоннах и др. Краевые силы определялись по методу интерполяции.
Результаты расчетов представлялись в виде наборов данных. Пример графического
изображения модели ОГТ платформы «Беркут» для ОАМКЭ показан на рис. 2.2.
Расчеты фундамента ОГТ на сейсмические нагрузки выполнялись в следую-
щей очередности:
• анализ участка размещения ОГТ с целью определения ускорений на уровне
морского дна и модуля сдвига для грунта;
• расчеты по моделям фундамента с эквивалентно распределенными парамет-
рами;
• модификация упругой модели фундамента с целью учета нелинейных реак-
ций грунта.
Расчеты выполнялись для землетрясений с периодом повторяемости 200 лет
(ПЗ) и 3 000 лет (MP3). Модели фундамента с эквивалентно распределенными пара-
метрами представляли собой наборы упругих элементов, размещенных под подошвой
фундамента, которые служат для трехмерного симулирования взаимодействия со-
оружения с грунтом дна при сейсмических воздействиях.
74
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Рис. 2.2. Модель ОГТ платформы «Беркут» для ОАМКЭ
Учитывалось то, что верхние Юм грунтов дна состоят из очень плотных мелких
песков с включениями слоев крупнозернистого песка и линз суглинков. Ниже Юм
располагаются слои глин с наибольшей тол
1111
шой до 2 м.
Расчеты устойчивости ОГТ на дне. Выполнялись следующие расчеты:
• расчеты на волновые нагрузки;
• расчеты на ледовые нагрузки;
• расчеты на сейсмические нагрузки.
Расчеты на волновые нагрузки во время шторма с периодом повторяемости 100
лет показали, что предельные состояния ULS-А более опасны, чем предельные состо-
яния ULS-B.
Расчеты железобетонных конструкций ОГТ. Результаты расчетов в рамках
ОАМКЭ использовались при проектировании конструктивных элементов ОГТ, При
принятых классах арматуры и бетона, а также при назначенном количестве арматуры,
была обеспечена прочность сооружения из расчета на:
• основное сочетание с нагрузкой от льда повторяемостью 1 раз в 100 лет, без
учета ВСП;
• основное сочетание с нагрузкой от волн повторяемостью 1 раз в 100 лет, с
учетом ВСП;
75
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
• особое сочетание, включающее сейсмическое воздействие повторяемостью 1
раз в 3 000 лет интенсивностью 9 баллов по шкале MSK-64, как с сейсмоизо-
ляцией, так и без нее;
• особое сочетание, включающее сейсмическое воздействие повторяемостью 1
раз в 3 000 лет интенсивностью 9 баллов по шкале MSK-64 по основному ва-
рианту модели (на контакте ВСП с колоннами установлены фрикционные ма-
ятниковые опоры).
2.4. МЕТОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Юбки платформы «Беркут» имеют одинаковую отметку низа. Отсеки между
юбками обеспечивают дополнительную плавучесть при выводе ОГТ из дока в поло-
жении на плаву. При изготовлении ОГТ юбки вместе с дополнительными трубчатыми
опорами воспринимают вес ОГТ и передают его на плиту основания дока.
План расположения юбок с разделением на четыре захватки с наименованиями
от Al 1 до А14 показан на рис. 2.3.
,9 05 ,8.70 8,41 ,8.41 „ 8,41 7.77 /.77 ®77 / 77 7.77 7.77 [, 8 41 8,41 8.41 „8.70 , 9 05
/ J /
® @ @® ® ®®®®@@® ® ® ® ® @
Рис. 2.3. Плановая схема расположения юбок (выделены красным цветом)
Как видно, юбки высотой 1,4-1,75 м располагаются под всеми наружными сте-
нами кессона ОГТ и под девятью внутренними стенами.
76
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
При проектировании юбок последовательно рассматривались предельные состо-
яния ULS, ALS и FLS. Для предельных состояний ULS определяющими являлись
сейсмические нагрузки уровня ПЗ в сочетании с весом ОГТ и ледовыми нагрузками.
Проектирование на предельные состояния FLS выполнялось с учетом волновых
нагрузок для периода эксплуатации 40 лет. Проектный коэффициент запаса составил
5 при эквивалентном сроке службы 200 лет. Из расчетов усталости следует срок
службы 145 лет. Таким образом, для юбок эффекты усталости несущественны.
Нижняя плита. Прямоугольная нижняя плита платформы «Беркут» длиной
134,0 м и шириной 101,4 м в соответствии с принятой очередностью изготовления
была разделена на четыре захватки с наименованиями от А21 до А24 (рис. 2.4). В зоне
А24 плита имеет 45 отверстий 01120 мм для пропуска кондукторов.
Нижняя плита имеет толщину 700 мм. Под колоннами толщина плиты увеличи-
вается до 1050 мм путем понижения нижней поверхности на 350 мм. Эти утолщения
имеют площадь 28,275 м х 28,550 м = 807,25 м2 каждое. Кроме того, на внешних гра-
нях устраиваются утолщения на 100 мм для размещения дополнительной арматуры.
Рис. 2.4. Плановая схема нижней плиты кессона
На верхней стороне имеются утолщения плиты на 40 мм под стенами кессона.
Кроме того, вокруг стен колонн также устраиваются утолщения нижней плиты на 100
мм, позволяющие разместить два слоя дополнительной арматуры.
77
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
За отметку ±0,00 м принят уровень низа утолщения плиты под колоннами. Тол-
щина нижней плиты в районе колонн составляет 0,35 + 0,70 + 0,10 = 1,15 м. Нижняя
сторона нижней плиты является опорой для юбок. На верхней стороне начинаются
стены кессона. Эти стены определяют пролеты участков нижней плиты, передающих
давления от изгибающих моментов и перерезывающих сил на основание. Данные
пролеты изменяются в пределах 6,5-8,5 м для прямоугольных отсеков. Круглые отсе-
ки имеют диаметры 12,5-25 м.
Определяющим для нижней плиты являлись сочетания наибольшей ледовой
нагрузки на колонну с сопутствующими нагрузками (по условию ограничения шири-
ны раскрытия трещин). Эти нагрузки возникают на стадии эксплуатации при уста-
новленном ВСП. Указанные ледовые нагрузки приводят к сжатию верхней плиты и
растяжению нижней плиты кессона.
Наибольшее армирование нижней плиты потребовалось внутри стен колонн в
зонах к северу и к югу, ближе к нижней стороне плиты. В зонах на удалении от ко-
лонн определяющим являлись наибольшие внешние давления на стадии изготовле-
ния. Эти давления создают локальные изгибающие моменты в плитах между стенами.
В некоторых локальных сечениях определяющими оказались сейсмические нагрузки.
Армирование нижней плиты - несимметричное. Внутри буровой колонны арми-
рование плиты зависело от сейсмических нагрузок на колонну при наличии и без со-
путствующих ледовых нагрузок.
Стены кессона. Прямоугольный кессон платформы «Беркут» длиной 132,6 м и
шириной 100,0 м (между наружными поверхностями стен) в соответствии с последо-
вательностью изготовления был разделен на четыре захватки с номерами от АЗ 1 до
А34. Плановая схема стен кессона показана на рис. 2.5.
Основные геометрические характеристики стен:
толщина
• внешние стены - 650 мм;
• внутренние стены - 400 мм, 500 мм (центральная ось 9) и 650 мм;
• стены колонн (ниже верхней плиты) в основном - 850-900 мм;
• стены резервуаров (дизельного топлива и углеводородной основы бурового
раствора) - 400 мм.
высота
• 11,5 м, между отм. +1,05 м и +12,55 м (от верха нижней плиты до низа верх-
ней плиты);
• вокруг стен колонн толщина нижней плиты увеличена на 100 мм, т.е. высота
стен 11,4 м между отм. +1,15 м и +12,55 м.
Как и для нижней плиты, определяющими являлись наибольшие ледовые
нагрузки на колонны. Эти нагрузки возникают на стадии эксплуатации при уже уста-
новленном ВСП.
78
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Рис. 2.5. Плановая схема стен кессона
Ледовые нагрузки приводят к появлению больших поперечных сил в соединени-
ях стен с колоннами. Для внешних стен определяющими являлись нагрузки на стадии
установки ОГТ на место эксплуатации. Также определяющими являлись нагрузки на
стадии транспортировки (сочетания с особыми нагрузками). Сейсмические нагрузки
определяли армирование некоторых внутренних стен толщиной 650 мм. Для некото-
рых участков стен колонн наиболее опасным оказался случай аварийного переполне-
ния водой колонн (в связи с этим потребовалось кольцевое армирование некоторых
зон). Для внешних и внутренних стен резервуаров дизельного топлива наиболее
опасным являлось аварийное переполнение.
Верхняя плита. Верхняя плита кессона ОГТ платформы «Беркут» охватывает
площадь около 101мх134м = 13 500 м2. Она была разделена на четыре зоны А41-
А44. В зоне А44 плита пронизана 45 отверстиями 01120 мм, предназначенными для
пропуска кондукторов. Плановая схема нижней плиты показана на рис. 2.6.
79
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
, 9.05 ,8.70 ,8Л1 8.41 ,8,41 ,7.77 /77 ,7.77 7.77 ,7.77 ,7.77 , 8,41 8,41 8,41 ,8.70 9.05
DC Ь с L)C be be ц be be be w 5) (ji
Рис. 2.6. Плановая схема верхней плиты кессона
Как правило, толщина верхней плиты 700 мм. В зоне шириной 3,5 м в каждую
сторону от внешней поверхности всех четырех колонн толщина плиты увеличена до
870 мм путем подъема ее верхней поверхности на 170 мм.
Верхняя грань некоторых стен кессона возвышается над плитой на 150 мм с тем,
чтобы можно было установить и надежно заанкерить вертикальные Т-образные
стержни. Эти стержни способствуют закреплению стен кессона в верхней плите. От-
метка нижней грани плиты +12,55 м. Соответственно, при толщине плиты 700 мм от-
метка верха плиты +13,25 м, но на возвышенных участках эта отметка +13,42 м.
Зоны А41 -А44 немного отличались друг от друга размерами, и поэтому они про-
ектировались раздельно. Нижняя поверхность верхней плиты служит опорой для стен
кессона. Эти стены определяют пролеты участков верхней плиты, воспринимающих из-
гибающие моменты и поперечные силы. Типовые пролеты меняются от 6,5 м до 8,5 м в
прямоугольных ячейках. Цилиндры внутри кессона имеют диаметры от 12,6 м до около
25 м в зоне А42. Верхняя плита также создает опору для колонн с передачей нагрузок на
основание.
Армирование в зонах около и внутри колонн определялось скручиванием при
действии льда на две колонны одновременно и горизонтальным давлением льда на
отдельную колонну. На удалении от колонн определяющими являлись нагрузки от
верха стен кессона при установке ОГТ на дно и цементации основания.
80
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Наибольшее армирование принято в триселлах в непосредственной близости от
колонн. При этом армирование в верхних зонах больше, чем в нижних зонах. Мини-
мальное армирование вдоль некоторых стен кессона оказалось недостаточным из-за
действия моментов, вызванных гидростатическим давлением.
Колонны ОГТ платформы «Беркут» располагаются между верхом верхней пли-
ты кессона и ВСП. Расстояние между центрами колонн составляет 71,6 м в направле-
нии оси X, и 45,0 м - в направлении оси Y. Соответствующие расстояния между точ-
ками опирания ВСП составляют 70,5 м и 45,0 м (рис. 2.7).
Рис. 2.7. Плановая схема привязки колонн
Железобетонные опоры ОДП на верху колонн начинаются с отм. +45,92 м (для
всех колонн А51-А54) и имеют угловые ограничения между границами примерно 95°
и 100°.
Вертикальные цилиндрические колонны высотой 41,2 м над верхней плитой кес-
сона между отметками +13,42 м и +54,70 м при диаметре 25,6 м имеют толщину стен
850 мм. В зонах осей №№5-6 и №№12-13 колонны имеют уплощенную в направлении
оси X форму с переменным радиусом 11,60-15,00 м относительно смещенного центра.
Толщина стен в этих зонах колонн меняется от 850 до 900 мм. В зоне ледовой абразии
с центром на уровне НТУ выполняется утолщение с внешней стороны на 80 мм.
81
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Проектирование колонн выполнялось с учетом результатов ОАМКЭ. Дополни-
тельно также были произведены следующие специальные расчеты:
• расчеты на удары судов;
• нелинейный анализ НДС колонн с учетом ледовых нагрузок;
• оценка возможности трещинообразования в верхней плите в местах примы-
каний к колоннам;
• местные расчеты железобетонных опор для ОДП.
Армирование оснований колонн определялось ледовыми нагрузками при отсут-
ствии ВСП. Вертикальная арматура стен колонн, бетонируемых без применения
скользящей опалубки, связывается с выпусками арматуры, выступающими из стен
кессона под верхней плитой.
Ледовые пояса. В зонах ледовых поясов колонн устроено поперечное армиро-
вание в виде комбинации хомутов из нержавеющей и обычной стали. Это армирова-
ние располагается с внешней стороны от основной несущей арматуры, и оно служит
для восприятия всех действующих локальных нагрузок. Таким образом, предотвра-
щается раскалывание защитного слоя бетона для основной арматуры, которое может
привести к разрушению поверхности колонны на большом протяжении. Хомуты из
нержавеющей стали будут появляться на внешней поверхности колонны после рас-
пространения абразии на глубину более 100 мм. Однако даже для этой стадии основ-
ная арматура будет защищена основным слоем бетона толщиной 55 мм. Ремонтные
работы должны выполняться после достижения абразией глубины 120 мм.
Железобетонные опоры для ОДП предназначаются для передачи нагрузок от
ОДП на стены колонн. Перед установкой ВСП в цилиндры ОДП устанавливаются
БСО. При установке ВСП элементы ОДП и БСО могут подвергаться интенсивным
ударным нагрузкам. На верхнюю часть опоры могут действовать горизонтальные
нагрузки до 60 МН. На нижнюю часть опоры может передаваться вертикальная
нагрузка около 150 МН.
Кроме того, на БСО устанавливаются КОУТ, непосредственно воспринимающие
нагрузки от ВСП и изолирующие его от горизонтальных ускорений при землетрясе-
нии (рис. 2.8).
Эксплуатационные нагрузки от ВСП передаются на ОДП. Кроме того, на стены
железобетонных опор для ОДП передаются нагрузки ото льда или удара судов. Вид
опоры для ОДП вместе с ОДП и КАП показан на рис. 2.9.
Постнапряжение предназначено для объединения в единое целое всех частей
ОГТ: нижней плиты; стен; верхней плиты; колонн и верха колонн. Постнапряжение
увеличивает долговечность конструкций путем уменьшения трещинообразования, а
также уменьшает объемы обычного армирования.
Постнапряжение выполняется путем натяжения пучков тросов с опиранием кон-
цевых анкеров на бетон конструкции. При этом пучки в стенах кессона натягиваются
за оба конца. Постнапряжение в плитах выполняется натяжением за один конец, и
при этом другой конец играет роль пассивного анкера. Роли активных и пассивных
анкеров меняется попеременно. Все пучки в колоннах натягиваются за конец на верху
колонн, так что анкер внизу всегда является пассивным.
82
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Качающаяся опора
с узлом трения (КОУТ) на ВСП
Блок сопряжения с опорой
(БСО) на ОГТ
Опора для палубы
(ОДП) на ОГТ
Железобетонная опора
для ОДП на ОГТ
Рис. 2.8. Конструкция опоры для передачи нагрузок от ОДП на стены колонн
Рис. 2.9. Вид железобетонной опоры для ОДП
83
Буровая платформа «Беркут». Щ
юстирование, изготовление и установка основания
Постнапряжение осуществляется после завершения бетонирования кессона. Как
правило, пучки изначально напрягаются до уровня напряжений —0,75/4. После неко-
торого времени напряжения в тросах уменьшаются примерно на 10%, главным обра-
зом, из-за ползучести бетона, а также из-за усадки бетона и усталости тросов.
Постнапряжение в ОГТ платформы «Беркут» выполняется следующим образом:
нижняя плита кессона
• горизонтальные пучки 84 х 31.6 по направлению длинной оси X;
• горизонтальные пучки 100 х 31.6 по направлению короткой оси Y.
План расположения пучков для нижней плиты кессона показан на рис. 2.10.
9.05 / 5 8.70 ' —7 ,8,41 8.41 л „8,41 ,7.77 / ,7.77 7.77 ,7.77 „8.41 ✓ 8,41 ' 7 8.41 7 ,8.70 - -.<
® ® ® ©©
Рис. 2.10. Плановое положение пучков тросов постнапряжения для нижней плиты
кессона (условно показан только каждый третий пучок)
Верхняя плита кессона имеет следующую конструкцию постнапряжения:
• горизонтальные пучки 82 х 31.6 по направлению длинной оси X;
• горизонтальные пучки 100 х 31.6 по направлению короткой оси Y.
План расположения пучков для верхней плиты кессона показан на рис. 2.11.
84
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
9.05
7 54 <
7.21 z .
09 8
8 50
8 50 к
09'9
09‘9
6.50 С
8 50
8 50 Г
8.50 /
7.21
7.54 ✓
@®0 ® ® G®@® ® © @@®
® @ @®®®®®®@®@®®® ®®
Рис. 2.11. Плановое положение пучков тросов постнапряжения для верхней плиты
кессона (условно показан только каждый третий пучок)
Стены кессона имеют следующую конструкцию постнапряжения:
• горизонтальные пучки 48 х 19.6 по направлению длинной оси X (оси С, F, I и L);
• горизонтальные пучки 48 х 19.6 по направлению короткой оси Y (оси №№3, 6,
12 и 15).
План расположения пучков для стен кессона показан на рис. 2.12.
Колонны имеют следующую конструкцию постнапряжения:
• вертикальные пучки 95 х 31.6 (колонна хранения, между отм. ±0,00 и +54,70 м);
• вертикальные пучки 95 х 31.6 (колонна райзеров, между отм. ±0,00 и +54,70 м);
• вертикальные пучки 96 х 31.6 (колонна вспомогательная, между отм. ±0,00 и
+54,70 м);
• вертикальные пучки 96 х 31.6 (колонна буровая, между отм. ±0,00 и +54,70 м).
85
Ядровая нлвж^рш «Бвддоь Дродовфодхнвд юаоммодшо «деямммш деноммм
Рис. 2.12. Плановое положение пучков тросов постнапряжения для стен кессона
План расположения пучков для стен колонн показан на рис. 2.13.
Рис. 2.13. Плановое положение вертикальных пучков тросов постнапряжения для стен
колонн (на примере колонны хранения)
86
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Верх колонн и опоры для ОДП имеют следующую конструкцию постнапряжения:
• вертикальные пучки 18 х 31.6 (колонна хранения);
• вертикальные пучки 18x31.6 (колонна райзеров);
• вертикальные пучки 18 х 31.6 (колонна вспомогательная);
• вертикальные пучки 18 х 31.6 (колонна буровая).
Положение пучков и анкеров системы постнапряжения для верха колонн и опор
для ОДП показано на рис. 2.14.
ОДП
Анкера системы
постнапряжения
Пучки тросов
постнапряжения
опор для ОДП
КАП
Рис. 2.14. Положение вертикальных пучков для верха колонн и опор для ОДП
Верхние палубы колонн платформы «Беркут» располагаются на отм. +54,70 м,
и они являются частью МО ОГТ. Верхние палубы являются основными достроечны-
ми конструкциями, закрывающими верх колонн и обеспечивающими их пожарную
изоляцию. Они также служат конструктивными элементами жесткости для колонн и
ОДП.
Верхние палубы состоят из основных несущих балок двутаврового сечения, по-
крытых настилом. В пролетах между основными балками настил палуб усилен про-
дольными балками, расположенными, по мере возможности, в центрах пролетов. Для
упрощения процесса установки верхние палубы разделены на три сборочных узла,
соединяющихся двумя сварными швами внахлестку. Масса сборочного узла не пре-
вышает максимальной подъемной массы 60 т.
87
ЭДюш дшпффиа Дммкямрмомш^ «вэймдемнде ядшмммш деммшм
Через верхние палубы проходят колодцы, подсоединяющиеся к ВСП. Для ко-
лодцев, не прикрепленных к перекрытиям, предусматривается кольцевой зазор, обес-
печивающий возможность горизонтальных смещений колодцев в результате разности
перемещений ВСП и ОГТ при сейсмических воздействиях. Максимально допустимое
смещение составляет 700 мм. Это величина соответствует полному горизонтальному
сдвигу КОУТ. Врезки в верхние палубы снабжаются гибкими замыкающими уплот>
нениями, которые, с одной стороны, обеспечивают защиту от распространения пожа-
ра и взрыва, а другой стороны допускают горизонтальные и вертикальные перемеще-
ния колодцев.
Основные несущие балки опираются на короткие стойки, идущие ст закладных
элементов, заделанных в стенку колонны (рис. 2.15).
Рис, 2.15. Типовая схема балок верхних палуб колонн
Настил палуб приваривается к КАП, прикрепленному к верху стен колонны (рис.
2.16). Между несущими балками и стойками отсутствуют жесткие заделки, и эго
обеспечивает возможность горизонтальных смещений по контакту «балка — стойка».
Расчеты несущих элементов верхних палуб выполнены в соответствии с норма-
тивными требованиями [NS 3702] Определяющим является предельное состояние
ULS на стадии изготовления ОГТ в доке.
При проектировании платформы «Беркут» выполнены расчеты верхней палубы
колонны райзеров на действие нагрузок от падающих объектов и взрывов.
88
ЭДюш дшпффиа Дммкямрмомш^ «вэймдемнде дгдшмммка деммшм
Указанные нагрузки ряссыятрикялисъ в составе предельных состояний ALS.
Критерии расчетов:
нагрузки ОТ пяпмпптта объектов
• повреждения допускаются;
• не разрешаются сквозные пробития;
Рис. 2.16. Типовая схема настала верхних палуб
• напряжения должны быть меньше, чем допускаемые напряжения при пре-
дельных состояниях ULS;
• деформации ограничиваются;
нагрузки от вольтов
• повреждения допускаются - однако, без прогрессирующего разрушения;
* напряжения должны бьпъ меньше допускаемы» при предельных состояниях
ULS, В соответствии с [NS 3702] главные балки относятся к классу П, и пото-
му предел напряжений при действии взрывных нагрузок составляет 3%;
• деформации ограничиваются.
Нагрузки на верхние палубы от стен колонн. В связи с тем, что верхние палубы
жестко соединены со стенами колонн, на них передаются нагрузки от колонн, и осо-
бенно, от ОДП. Дня определения указанных нагрузок выполнялось численное моде-
лирование верхних палуб, балок, стен колонн и ОДП. Дания» модель позволяет более
89
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
точно определить нагрузки, действующие по верху колонн. Следует отметить, что
напряжения от нагрузок от ОДП оказались меньше, чем от других нагрузок.
Усталостные эффекты. Вибрационные ледовые нагрузки на колонны, наряду с
соответствующими нагрузками от КОУТ, приводят к циклическим напряжениям в
конструкциях перекрытий колонн. Эти напряжения наибольшие в зонах около ОДП.
Критическими для предельных состояний FLS являются сварные швы между ОДП и
КАП, так как они находятся недалеко от ОДП, и, кроме того, в них имеются зоны
концентрации напряжений ввиду перехода от плиты ОДП толщиной 100 мм к плите
КАП толщиной 40 мм. Однако, как оказалось, напряжения от переменных ледовых
нагрузок быстро уменьшаются по мере удаления от ОДП, и они не являются опреде-
ляющими для палуб при предельных состояниях FLS.
Опоры для палуб представляют собой стальные цилиндры на верху каждой из
четырех колонн ОГТ платформы «Беркут» (рис. 2.17). Для их размещения в теле ко-
лонн устроены специальные железобетонные опоры. Кольцевые фланцы ОДП при-
креплены к железобетонным стенам колонн с помощью 20 пучков тросов постнапря-
жения. В итоге ОДП испытывают сложные загружения от ВСП и ОГТ.
Рис. 2.17. ЗО-вид ОДП
Изготавливаются ОДП одинаково, за исключением внутренних частей. Две ОДП
имеют площадки для опирания внутренних элементов жесткости, укрепляющих ОДП
с учетом ударных нагрузок при установке ВСП.
Обрезаются ОДП до необходимого уровня после установки ОГТ на место экс-
плуатации. При этом внешние цилиндры ОДП изготавливаются с допусками +/-800
мм для учета возможных неровностей морского дна. Наибольшая высота внешнего
цилиндра составляет 3 000 мм, а наименьшая - 1 400 мм.
Все ОДП и стальные цилиндры внутри них служат для размещения БСО, демп-
фирующих горизонтальные и вертикальные нагрузки, возникающие при установке
ВСП. Стальной цилиндр контактирует с железобетоном и передает все нагрузки на
ОГТ. Элементы ОДП выполнены из стали по [API 2W].
90
Буровая платформа «Бергдт». Проектирование, изготовление и установка основания
При установке ВСП все четыре БСО воспринимают внешние нагрузки, но за-
вершающий контакт между ВСП и ОД11 происходит на колоннах хранения и вспомо-
гательной. По этой причине на этих колоннах ОДП имеют специальные усиления для
восприятия горизонтальных нагрузок на завершающей стадии установки.
Внутренние элементы жесткости служат для усиления верха цилиндров ОДП.
При установке направляющие устройства ВСП контактируют с внутренними элемен-
тами жесткости, и последние в свою очередь - передают нагрузки на цилиндры ОДП.
Направляющие устройства ВСП имеют коническую форму. Это означает, что нижняя
часть этих направляю
III
их имеет меньший радиус, чем ОДП. Распределение нагрузок
через внутренние элементы жесткости позволяет увеличить площадь опирания.
Стальные кольца для крепления анкеров постнапряжения (КАП) представ-
ляют собой стальные плиты толщиной 40 мм на верху колонн по всем протяжении
(рис. 2.18 - часть КАП показана желтым цветом). Кольца соединяются с ОДП и пере-
крытиями колонн сварным швом. Толщина верхней палубы 25 мм, за исключением
части, примыкающей к ОДП (там - 40 мм). В итоге все стальные элементы (палуба
перекрытия, КАП и ОДП) и железобетон под ними работают как единое целое.
Верхняя палуба перекрытия колонны
ill Я
Анкера системы
постнапряжения
колонн
Железобетонная опора для ОДП
Кольцо для крепления анкеров
постнапряжения (КАП)
Опора для палубы
(ОДП)
Рис. 2.18. Положение КАП в районе ОДП
Передача поперечных сил между стальным перекрытием и железобетоном ко-
лонн происходит за счет трения. В создании необходимого трения участвуют пучки
тросов постнапряжения.
91
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
С использованием МЛКЭ был выполнен расчет верхней палубы и примыкающих
стен колонн. Определяющими оказались нагрузки при установке ВСП и при смеще-
ниях ВСП на стадии эксплуатации. Локальные нагрузки на палубу перекрытия
(например, от оборудования) в расчеты по МЛКЭ не учитывались. Однако в частных
расчетах прочности рассматривались как глобальные, так и локальные нагрузки.
Волнообтекатели на углах кессона. На каждом из четырех углов кессона плат-
формы «Беркут» располагаются металлические обтекатели, предотвращающие опас-
ные размывы конструкции защиты дна от размывов из камня вокруг ОГТ при сов-
местном действии волн и течений во время штормов. Обтекатели имеют высоту 11,5
м при радиусе кривизны 2,5 м. Они прикрепляются к стенам через опорные плиты и
на сварке к закладным деталям. Общий вид одного из обтекателей показан на рис.
2.19.
Рис. 2.19. Общий вид волнообтекателя
92
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Обтекатели изготавливаются из криволинейных стальных листов толщиной 15
мм с прямолинейными вставками толщиной 30 мм на концах. Эти вставки распреде-
ляют внешние нагрузки на закладные детали, заделанные в железобетон стен кессона
с шагом 1,8 м. В расчетах обтекателей заложена возможность коррозии до 5 мм.
Внутри и снаружи обтекателей устанавливаются «жертвенные» аноды.
При проектировании обтекателей учитывались ледовые нагрузки с приложением
в различных местах извне. В связи с тем, что ледовые нагрузки зависят от площади
приложения, в расчетах рассматривались два случая загружения. Принималась сосре-
доточенная сила 950 кН, приложенная на малую площадь, и 2188 кН - на большую
площадь. Силы прикладывались под различными углами, и в том числе - параллельно
стенам кессона.
2.5. АНАЛИЗ, ВЕРИФИКАЦИЯ И ПОДТВЕРЖДЕНИЕ РЕШЕНИЙ
Анализ проектных решений выполнялся с целью поиска наиболее оптималь-
ных решений, соответствующих требованиям ЗАКАЗЧИКА. С этой целью определя-
лись проблемные зоны, а далее предлагались варианты решений для дальнейшего
рассмотрения проектной командой.
Объекты (или проектные зоны) обзора выбирались с учетом их важности, новиз-
ны технологий, безопасности, опыта из прошлых проектов и др. Разрабатывались ка-
лендарные планы с тем, чтобы выявленные предложения могли быть немедленно
внедрены в процесс проектирования с минимальными отрицательными последствия-
ми.
Анализ выполнялся группой специалистов ГЕНПРОЕКТИРОВЩИКА с участи-
ем специалистов проектной команды и, в ряде случаев, специалистов третьей сторо-
ны. Также приглашались представители ЗАКАЗЧИКА.
Верификация проектных решений выполнялась на различных стадиях проек-
тирования с тем, чтобы убедиться в соответствии проектных решений заданным тре-
бованиям. Указанная верификация осуществлялась независимой стороной (или от-
дельным лицом), прямо не вовлеченными в проектирование, хотя в отдельных случа-
ях представители проектной команды также привлекались к работам.
Верификация планировалась с тем, чтобы обеспечить полную уверенность в со-
ответствии проектных решений заданным требованиям с учетом их важности для
проектирования в целом. Календарные планы верификации увязывались с планами
выпуска проектной документации.
Российский СУБПОДРЯДЧИК по заданию ЗАКАЗЧИКА выполнил работы по
верификации проектных решений на предмет их соответствия российским нормам.
Верификационные расчеты, обосновывающие проектные решения платформы в части
обеспечения необходимой прочности конструкции на основе положений российских
нормативных документов, выполнялись на базе современных аттестованных про-
граммных комплексов.
Применялись программные средства ANSYS для оценки НДС конструкции ОГТ
(статические и квазистатические расчеты) и LS-DYNA, являющийся модулем, инте-
грированным в программный комплекс ANSYS (расчеты на сейсмические воздей-
ствия в нелинейной динамической постановке).
93
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Подтверждение проектных решений. Под этим термином понимаются различ-
ные виды деятельности, подтверждающие соответствие проектных решений задан-
ным требованиям, а также убеждающие в том, что методы принятия таких решений
соответствуют назначенным целям.
Критерии выбора и планирования подтверждения проектных решений подобны
таковым для анализа. Таким образом, выбирались критические (проблемные) зоны, и
их анализ выполнялся в сроки, позволяющие внедрить рекомендации в проектный
процесс с минимальными потерями. Например, по заказу ГЕНПРОЕКТИРОВЩИКА
выполнялись соответствующие экспериментальные исследования на моделях ОГТ с
целью подтверждения требуемой высоты подъема ВСП над уровнем моря, конструк-
ции защиты дна от размывов, конструкции ледового пояса и др.
94
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
ГЛАВА 3. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ОСНОВАНИЯ ПЛАТФОРМЫ
«БЕРКУТ»
3.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Опорные основания платформ ПА-Б, Лун-А и «Беркут» были изготовлены в
строительном доке на акватории порта Восточный вблизи города Находка в Примор-
ском крае Российской Федерации (рис. 3.1).
Рис. 3.1. Вид строительного дока в порту Восточный (электронный ресурс:
www.vpnet.ru)
Строительный док вместе с производственной инфраструктурой был построен и
введен в эксплуатацию по отдельному проекту (рис. 3.2).
3.2. СТРАТЕГИЧЕСКИЕ ЦЕЛИ РАБОТ
Стратегические цели работ по изготовлению ОГТ платформы «Беркут» в строи-
тельном доке для всех участников состояли в следующем:
1. Безопасность и охрана здоровья (обеспечение безопасности и охраны здоровья
всего персонала, привлеченного к работам, а также безопасная эксплуатация объек-
тов; достижение нулевого показателя по несчастным случаям);
2. Завершение работ в запланированные сроки (начало эксплуатации платфор-
мы на месторождении в согласованные сроки без дополнительных затрат, соблюде-
ние утвержденного плана-графика работ);
95
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Рис. 3.2. Вид строительного дока в процессе изготовления ОГТ платформы «Беркут»
(электронный ресурс: www.skyscrapercity.com)
3. Обеспечение качества (в результате выполнения работ по проектированию, ма-
териально-техническому снабжению, строительству и механическому оснащению
должно быть изготовлено ОГТ, соответствующее заданным требованиям и надлежа-
щей производственной практике в рамках утвержденного бюджета; отчетная докумен-
тация должна содержать убедительные доказательства соблюдения требований).
4. Максимизация рентабельности и минимизация затрат (должна быть обеспе-
чена рентабельность предприятия за счет минимизации капитальных затрат и теку-
щих расходов при максимально возможной прибыли и ее скорейшем получении);
Стимулирование взаимоотно
ений (развитие и поддержание качественных
и
взаимоотношений среди всего персонала, а также наладка командной работы с офи-
циальными представителями государственных надзорных органов и всеми представи-
телями ЗАКАЗЧИКА);
6. Использование местных товаров, услуг и рабочей силы (опора на местные
российские ресурсы при условии достижения всех прочих целей в соответствии с
утвержденным финансовым планом и принципами);
Привлечение общественности (информирование общественности на всех
уровнях, удовлетворение разумных ожиданий и устремлений общественности, как на
местном, так и на федеральном уровне).
96
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
3.3. ГРУППА УПРАВЛЕНИЯ РАБОТАМИ
При изготовлении ОГТ платформы «Беркут» ГЕНПОДРЯДЧИК сформировал
группу управления работами. Данная группа несла ответственность за подготовку
всей отчетной документации в соответствии с установленными требованиями к каче-
ству, при соблюдении сроков и в рамках бюджета. Кроме того, в обязанности группы
управления входило создание надлежащей атмосферы в коллективе, способствующей
внедрению инновационных решений и выдвижению инициатив по снижению затрат.
В обязанности группы управления входили:
• организация и мобилизация членов группы, сплочение команды, постановка
целей, задач, определение промежуточных этапов, разработка программы
подтверждения;
• определение политики в области охраны здоровья, труда, окружающей среды
и обеспечения безопасности, а также планов ее реализации в офисах и на
строительном объекте;
• управление ресурсами и информацией, необходимыми для функционирова-
ния группы, в рамках и/или вне компании ГЕНПОДРЯДЧИКА:
• разработка административных процедур и графиков управления работами,
взаимодействием, информацией, документацией и пр., установка критериев,
которые могут использоваться для оценки хода выполнения работ и их эф-
фективности в процессе реализации заданного объема работ;
• разработка плана обеспечения качества и содействие ЗАКАЗЧИКУ в осу-
ществлении контроля качества;
• разработка стандарта качества для всей отчетной документации, подготовка
документации и передача итоговых отчетов с демонстрацией соответствия
требованиям контракта;
• взаимодействие с ЗАКАЗЧИКОМ при планировании и получении всех необ-
ходимых нормативных разрешений на производство работ, позволяющее из-
бежать задержки хода строительства;
• подготовка рабочей документации по согласованной программе при опти-
мальном достижении целей в рамках контрольного графика по договору.
Офисы для членов группы управления располагались рядом для обеспечения
сплоченности группы и в непосредственной близости от офисов ЗАКАЗЧИКА.
3.4. РАБОЧАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ
ГЕНПОДРЯДЧИК разработал рабочую документацию для ОГТ платформы
«Беркут» с подробным распределением задач и указанием всех требуемых услуг. В
ней были определены задачи, которые ГЕНПОДРЯДЧИК планировал решать само-
стоятельно, а также задачи, для осуществления которых заключались договора суб-
подряда.
В составе рабочей документации находилась вся запланированная выходная до-
кументация, а также требуемая исходная информация и прочие требования, указан-
ные ГЕНПОДРЯДЧИКОМ как необходимые для выполнения работ.
97
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Кроме того, в рабочей документации указывались соответствующие данные о
трудозатратах, выходной документации и сроках поставок, а также промежуточных
этапах по ключевым видам работ.
Разработка рабочей документации для строительной, механомонтажной и пред-
варительной морской части осуществлялась ГЕНПРОЕКТИРОВЩИКОМ.
Разработка рабочей документации для механомонтажной части включала вы-
пуск чертежей постоянного и временного механического оснащения (МО) ОГТ, и в
том числе, чертежей изделий для предварительного изготовления и закупок. В состав
работ также входил выпуск технических запросов на закупки, включая подготовку
перечней материалов и изделий, описаний систем и спецификаций, а также планов
работ по завершению механомонтажных работ и сдаче МО.
Рабочая документация включала также следующее:
• план заключения субподрядных договоров;
• специальные планы установки и строительства;
• план организации работ по технике безопасности;
• план контроля качества;
• график выполнения работ по контракту и его промежуточным этапам;
• нормативные документы;
• план мероприятий по охране здоровья, труда и окружающей среды;
• план поставок;
• план управления движением материалов;
• перечень субподрядчиков и поставщиков.
ГЕНППРОЕКТИРОВЩИК предоставил ГЕНПОДРЯДЧИКУ общую трехмерную
модель ОГТ платформы «Беркут» с отображением всех основных конструкций и си-
стем МО. Кроме того, ГЕНПРОЕКТИРОВЩИК разработал подробные локальные
трехмерные модели определенных узлов и участков для исключения наложения кон-
струкций и элементов МО при изготовлении, а также для наглядной демонстрации
порядка работ.
3.5. НАДЗОР РОССИЙСКОЙ СТОРОНЫ
Как известно, Градостроительный кодекс РФ законодательно устанавливает
нормы, регулирующие весь процесс строительства, реконструкции, капитального ре-
монта зданий, строений и сооружений, начиная с выполнения инженерных изысканий
для подготовки проектной документации и заканчивая выдачей разрешения на ввод
объекта капитального строительства в эксплуатацию.
Однако ОГТ платформы «Беркут» при изготовлении в доке не обладало призна-
ками объекта капитального строительства, которые предусматриваются указанным
кодексом. В связи с этим ЗАКАЗЧИК обратился в Федеральную службу по экологи-
ческому, технологическому и атомному надзору (ФедРТН) за разъяснением по поряд-
ку надзора за изготовлением, проведением испытаний и установкой ОГТ.
Федеральная служба в свою очередь признала, что государственный строитель-
ный надзор должен осуществляться только при строительстве нефтегазодобывающей
платформы «Беркут» непосредственно на месторождении.
98
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Оснований для необходимости получения разрешения на строительство и осу-
ществления государственного строительного надзора при изготовлении ОГТ в строи-
тельном доке не было выявлено, так как ОГТ являлось изделием, изготавливаемым в
заводских условиях. Это изделие подлежало приемочным испытаниям в строитель-
ном доке и дальнейшей транспортировке с последующей установкой на месторожде-
нии в составе нефтегазодобывающей платформы.
Тем не менее, ФедРТН приняла решение об осуществлении Сахалинским об-
ластным управлением Федеральной службы по экологическому, технологическому и
атомному надзору (СахРТН) определенной надзорной деятельности за изготовлением
ОГТ платформы «Беркут» в строительном доке. После установки нефтегазодобыва-
ющей платформы на месторождении Аркутун-Даги СахРТН должно было оформить
заключение о соответствии построенного объекта требованиям применимых россий-
ских технических регламентов, строительных норм, правил промышленной безопас-
ности и проектной документации.
СахРТН в свою очередь известило ЗАКАЗЧИКА о том, что изготовление ОГТ
следует осуществлять с учетом требований [ГОСТ Р 15.201]. В соответствии с дан-
ным стандартом изготовление и приемка ОГТ выполнялись по модели организации
работ, учитывающей то обстоятельство, что создание продукции осуществлялось по
заказу конкретного потребителя (ЗАКАЗЧИКА).
В рамках указанной модели взаимоотношения ГЕНПОДРЯДЧИКА с органами
государственного надзора определялись по действующему в РФ законодательству.
При этом должны были разрабатываться документы, подтверждающие соответствие
обязательным требованиям, приведенным в правилах ФедРТН. Областное управление
установило состав указанных документов с учетом положений [ГОСТ Р 15.201].
ЗАКАЗЧИК выпустил извещение о начале строительства объекта капитального
строительства. К извещению были приложены необходимые разрешительные доку-
менты, материалы, содержащиеся в проектной документации, а также сводный гра-
фик строительства береговых и морских промысловых трубопроводов.
Далее ЗАКАЗЧИК пригласил представителей СахРТН принять участие в прием-
ке трех промежуточных ключевых видов работ: по предварительному напряжению
железобетонных конструкций, опрессовке райзеров и испытаниям отсеков ОГТ на
герметичность, а также к участию в итоговой приемке ОГТ по завершению его изго-
товления с подписанием акта итоговой приемки. Приглашение содержало предвари-
тельный график изготовления ОГТ платформы «Беркут» (рис. 3.3).
В дальнейшем при участии СахРТН были успешно проведены следующие прие-
мочные испытания:
• испытания комплекса преднапряжения железобетонных конструкций;
• гидравлические испытания райзеров (опрессовка);
• испытания отсеков кессона на герметичность (водонепроницаемость).
При проведении приемочных испытаний платформы «Беркут» учитывались до-
кументы, иерархия которых представлена на рис. 3.4.
99
1
3
2010
Е С 7 8 0 10 11
1
2011
3 4EG78D10 14
О&щестроительные работы
12
2 3 4 Б
С
2012
7 8 9 ’JO 11
42
1
2
1
2
Техническим аудитПТБ
Юбки
Нижняя ПЛИТА
стены
Верхняя плита
3
МО на нижней плите
Направляющие на
нижней
Технический аудит ПТБ
ПН кессона
КОлйнмы
Затаппение дока
Разбор
перемычки
Технический аудит ПТВ
& G
2010
Технический аудит ПТБ
д Проверка ПН
Испытания лтсрнла ОГТ
Hd видинеириницанмиы ь
Присутствие О&лРТН
Технический аудит ПТБ
ПН колонн
Верх
колонн
Итоговый аудит ПТБ
Механическое оснащение и завершение работ
1
2
плите
Райзеры / J трубы в
кессоне
Балластная система
Кили^ЦЦЬэ1 I ivm.il р ним
ВОДЫ
S
Установка колодцев
морской ЙОДЫ
9 10 11 12 1 2
3 4 5 в 7 8 9 10 11 12 1
Направляющие и систем**
предотвращении накопления
газа неглубокого залегания
Завершение установки МО в
колоннах
3
4 5 S
8 9 10 11
Окми
морских
операций
12
3
4
СЬ1 I dtl+lti
Присутствие CaxPTH
е присутствие СахРТН
Технический аудит ПТБ
МО а коп окнах
Буксировка и установка
ЦйМйнТЛЦИЙ i>TC»5i«i6 ПОД
ЗйЬЦИТЙ ОТ рЙЗМЫЙЙ
Демонтаж временный
йиетем
МО верха колонн
£
2011
в е ю и
3 4 6 £ 7 S ft 10 11
2012
Рис. 3.3. График изготовления ОГТ платформы «Беркут» с учетом проверок надзорными органами
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
^рош ллляффш «Бдвдть /фюемшртмшм^ шаожмшиме hjicbwmmkb основания
/JtMyifewiTHrf гм оценке аолтавносттш
ffara/ruum ель ныв чертежи
Зад^^ия1 р#б£/тт / лдкФлтеи р^6оч$й доку^вчтвции
Спецификации / процедуры / чертежи
Стандарта ГЕНПОДРЯДЧИКА
Технические условия на изеотоеление, rtpasiura приемки
Экспертное закпкжекие
3-й стороны
Лкты приемок,
Дкты проверок СакРТМ
Акт
рисмин О
для буксир леки
Подписаны,-
- руководи тйвеЛ) Проекта ;
• менеджерами
иби^естроительного отделе /
отдела механической оснастки
Г^нподрядчика;
• менеджером ОГК1
Генподрядчика;
- Представителями
Г^проектировщика;
- Представителями
авторского надзора:
- руководителями отделов
Геытодрядчыха
Досье механического завершения систем
i^jOLfModcmecMwajr оценке, юэнтропимигс карты,
________________________сертификаты аотоености___________________
Производственная отчетная документация;
jlucm соеласованиявоихгпвдннй'крэбот, отчетам югелвкций, rwcimi
лаеоралйрим, «ртуфимп^г. паспорт, о нвеоотеететеии, ингтрукцуи
для объекта. технические запросы, отчеты смен, журналы работ
Рис. 3.4. Иерархия документов для приемочных испытаний
По завершении работ была осуществлена окончательная приемка ОГТ платфор-
мы «Беркута перед буксировкой на месторождение.
3.& УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ
Основным принципом системы управления качеством являлось использование
учрежденной ГЕНПОДРЯДЧИКОМ корпоративной системы. Дополнительные про-
цедуры разрабатывались только в тех случаях, когда требования к технологическому
процессу, имеющему непосредственное отношение к выполняемым работам, в доку-
ментах корпоративной системы управления качеством отсутствовали.
Основными задачами системы управления качеством ГЕНПОДРЯДЧИКА явля-
лись;
• проектирование, снабжение, изготовление и завершение работ по всем дис-
циплинам в рамках утвержденного бюджета;
• соблюдение требований, предъявляемых к отчетной документации, и предо-
ставление достаточных доказательств того, что эти требования соблюдены;
• выполнение всех работ и производственных операций в полном соответствии
с действующими российскими дядя™™, нормами, правилами и руковод-
ствами.
Сведения о роли и ответственности должностных лиц ГЕНПОДРЯДЧИКА в си-
стеме управления качеством представлены в табл. 3.1.
101
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Таблица 3.1
Роль и ответственность лиц ГЕНПОДРЯДЧИКА
в системе управления качеством
Роль Ответственность
Руководитель про- цесса • организация, обеспечение качества и обслуживание процесса; • проведение профессиональной подготовки; • контроль количественных показателей процесса; • мониторинг эффективности процесса в соответствии с его целя- ми и задачами.
Каждый руководи- тель отдела / подраз- деления • подготовка и внедрение необходимых процессов, систем, проце- дур или иных средств; • обеспечение надлежащей подготовки персонала; • оценка результатов и качества работ.
Каждый сотрудник • выполнение работ в соответствии с утвержденными планами и процедурами; • обсуждение с непосредственным руководителем вопросов, свя- занных с некачественным выполнением работ.
Ведущий специалист по обеспечению ка- чеством • отвечает за организацию, обеспечение качества и обслуживание процесса; • создает элементы системы контроля качества; • обеспечивает соответствие системы в области качества; • обладает полномочиями требовать необходимые корректирую- щие действия у соответствующих руководителей отделов.
Руководитель отдела технического и кон- троля качества • осуществляет об] ем системы управлег • осуществляет об] надзор; • отвечает за оргаг процесса; • обладает полном щие действия у coon • следит за отчета емой СУБПОДРЯДЧ ГИЯ] гиза очи вето эсть ИК [ надзор за структурой и функционировани- качеством; [ технический контроль и технический цию, обеспечение качества и обслуживание ями требовать необходимые корректирую- твующих руководителей отделов; ю по техническому контролю, предоставля- АМИ.
В состав документации по управлению качеством включались документы:
• планы работ;
• процедуры контроля;
• рабочие инструкции;
• организационные схемы;
• матрицы полномочий;
• должностные инструкции;
• расписания аудитов и проверок;
• отчеты о корректирующих действиях и наблюдениях;
• шаблоны документов;
• верификационные отчеты и др.
102
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
3.7. ОРГАНИЗАЦИЯ СУБПОДРЯДНЫХ РАБОТ
Общие положения. Стратегия субподрядных работ формулировалась на стадии
предварительного проектирования и учитывалась при разработке графиков субпод-
рядных работ.
Графики субподрядных работ разрабатывались для следующих дисциплин:
• общестроительные работы;
• механомонтажные работы;
• подготовка и обслуживание строительной площадки;
• аренда и обслуживание строительной техники;
• управление и организация персонала;
• морские операции.
Для всех потенциальных СУБПОДРЯДЧИКОВ, способных выполнить опреде-
ленные работы по изготовлению ОГТ, проводился процесс предварительной квали-
фикации. Такая квалификация не выполнялась для компаний, номинированных в ка-
честве первоочередных СУБПОДРЯДЧИКОВ.
После предварительной оценки пригодности потенциальных СУБПОДРЯДЧИ-
КОВ и назначения объемов работ готовились тендерные запросы, а также разрабаты-
вались модели оценки тендерных предложений с учетом информации о плановой
трудоемкости или цене работ.
Тендерные списки вместе с критериями оценки и предварительными объемами
работ предоставлялись ЗАКАЗЧИКУ в виде индивидуальных планов субподрядных
работ. После принятия и утверждения данных планов готовились и рассылались паке-
ты тендерной документации.
Приглашения на участие в тендерах включали обычные для такого рода пакетов
условия, а именно, данные о сроках, процедурах взаимодействия и т.д. Все запросы,
возникающие в процессе подготовки тендерных предложений, рассматривались в со-
ответствии с принятыми процедурами.
Поступившие пакеты с тендерными предложениями вскрывались в присутствии
представителей ЗАКАЗЧИКА, и обнаруженные сведения включались в отчеты о
вскрытии.
После получения необходимых разъяснений по тендерным предложениям со-
ставлялись и передавались на утверждение ЗАКАЗЧИКУ отчеты с рекомендациями
по выбору СУБПОДРЯДЧИКА, включающие имя СУБПОДРЯДЧИКА и основные
данные о стоимости, и в том числе запросы на утверждение предстоящих расходов.
После получения утвержденных отчетов составлялись договоры субподряда, и
они официально подписывались договорившимися сторонами.
После стартовых совещаний, на которых высказывались и протоколировались
дополнительные пожелания сторон, договоры субподряда вступали в силу, и начина-
лись работы по их выполнению.
Во время изготовления ОГТ платформы «Беркут» в строительном доке контро-
лировалось выполнение требований договоров субподрядов с учетом соответствую-
щих технических и коммерческих аспектов. После завершения работ стороны прихо-
дили к окончательному соглашению (выставлялись окончательные счета), что позво-
ляло закрывать субподрядные работы в соответствии с установленными процедура-
103
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
ми, а также устранять ГЕНПОДРЯДЧИКА от ответственности в отношении работ
СУБПОДРЯДЧИКА.
Субподрядные общестроительные работы. В соответствии с объемами и оче-
редностью выделялись следующие виды субподрядных общестроительных работ:
• проектное сопровождение работ;
• опалубочные работы;
• изготовление арматурных изделий;
• установка арматуры;
• изготовление Т-стержней;
• изготовление металлических материалов и изделий для строительных нужд;
• укладка бетона;
• бетонирование в скользящей опалубке;
• постнапряжение;
• сборка-разборка лесов и подмостей;
• подъем тяжелых конструкций и оснащения;
• геодезические съемки;
• контроль состояния дока;
• контроль охраны окружающей среды;
• надзор за соответствием нормативной и проектной документации;
• рыбоохранные мероприятия (в связи с работами по строительству и разборке
перемычки).
Субподрядные механомонтажные работы. В соответствии с объемами и оче-
редностью выделялись следующие виды субподрядных механомонтажных работ:
• изготовление и установка конструкций юбок;
• изготовление и установка трубопроводов из нержавеющей стали;
• изготовление и установка стальных конструкций;
• нанесение защитных покрытий (окрасочных, из напыленного алюминия, огне-
защитных);
• электромонтажные работы;
• неразрушающий контроль.
3.8. РАЗВИТИЕ СТРОИТЕЛЬНОГО ДОКА И ДРУГОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ
При изготовлении ОГТ платформы «Беркут» ГЕНПОДРЯДЧИК осуществлял
свою деятельность в существующем строительном доке на основании договора арен-
ды земельных участков и сооружений. Предварительно потребовалась существенное
развитие дока и его систем. Из-за нерешенности вопроса о собственности на землю
сначала был заключен предварительный договор аренды, а затем - договор аренды до
разъяснения прав собственности.
104
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
В состав работ по развитию строительного дока входили следующие работы:
• восстановление дока, включая строительство перемычки путем отсыпки
140 000 м3 щебня и камня, а также забивки 140 шпунтовых свай, осушение
дока, бурение дренажных скважин и монтаж осушительного оборудования,
изготовление сплошной железобетонной плиты по днищу дока под ОГТ на
отм. -14,00 м, строительство фундаментов под башенные краны;
• создание производственной базы для общестроительных и механомонтажных
работ, а именно, возведение бетонного завода, цехов арматурных, сварочных
и покрасочных, монтаж башенных кранов, устройство складских сооружений,
а также площадок, дорог и пр.;
• обеспечение строительной площадки системами контроля доступа, переоде-
вания и питания персонала, снабжения офисных помещений электроэнергией
и водой, контроля уровня воды в доке, охраны окружающей среды и водоот-
ведения;
• заполнение дока водой после завершения изготовления ОГТ и его механиче-
ского оснащения, удаление перемычки перед началом буксировки ОГТ на ме-
сторождение. Здесь потребовалось извлечение 120 шпунтовых свай, удаление
свыше 100 000 м3 щебня и камня с помощью стреловых кранов и грейферов, а
также заключительная зачистка дна с помощью дноуглубительного снаряда.
Также были заключены следующие дополнительные договора:
• об аренде основного оснащения, а именно:
о бетонных заводов;
о башенных кранов;
о производственного оборудования для арматурного цеха;
о столовой и пропускного пункта;
• об оказании дополнительных услуг, а именно:
о услуг по обслуживанию генераторов и сетей электроснабжения, уборке
мусора, снега и ремонту дорог, обслуживанию столовой и сервировке
столов, прокату оснащения и пр.;
• о размещении персонала, а именно:
о обустройство лагеря для размещения 550 рабочих и 140 управленцев
и инженеров;
о перемещение персонала на строительную площадку и обратно (около
4 км).
Оборудование строительного дока, в основном, функционировало удовлетвори-
тельно, за исключением установок для производства льда, входящих в состав бетон-
ных заводов. Потребовались существенные закупки льда для охлаждения бетона в
летний период. Кроме того, на некоторых башенных кранах выходили из строя пово-
ротные круги из-за накопления усталостных разрушений сварных швов (круги опера-
тивно заменялись). Это привело к необходимости аренды дополнительных мобиль-
ных кранов и более интенсивному применению тяжелого гусеничного крана.
105
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
3.9. ФОРМА, РАЗМЕРЫ И ОСНАЩЕНИЕ ОГТ
Форма и размеры железобетонных элементов изготовленного ОГТ платформы
«Беркут» (нижней и верхней плиты, наружных и внутренних стен кессона, стен ко-
лонн и участков для размещения ОДП/БСО на верху колонн) в полной мере соответ-
ствовали проектной и рабочей документации (рис. 3.5).
Рис. 3.5. Вид ОГТ платформы «Беркут» перед заполнением строительного дока водой
В основании было установлено все МО, предусмотренное проектной и рабочей
документацией. Это оснащение предназначалось для изготовления ОГТ в доке, бук-
сировки к месту установки, установки на место эксплуатации, стоянки на месте экс-
плуатации в течение временного периода до установки ВСП на ОГТ, эксплуатации
платформы и удаления ОГТ с места эксплуатации.
Постоянные электрические сети, за исключением системы заземления (зануле-
ния) и молниезащиты, в ОГТ отсутствовали. Постоянные системы принудительной
вентиляции в ОГТ не предусматривались.
3.10. МАССА ОГТ
Представители ГЕНПОДРЯДЧИКА на постоянной основе следили за изменени-
ями массы ОГТ платформы «Беркут» и отражали эти изменения в исполнительной
документации с учетом всех материалов и изделий, применяемых при изготовлении
ОГТ. Эта работа велась ежемесячно и/или после каждой стадии выполнения бетон-
ных работ с помощью разработанных и утвержденных в установленном порядке
форм. При этом документировались:
• масса ОГТ в целом;
• распределение массы по зонам;
106
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
• распределение массы по дисциплинам;
• массы материалов и соответствующего оснащения;
• отклонения и ожидаемые последствия.
Сводка данных об объемах и массах арматуры для конструктивных элементов
ОГТ платформы «Беркут» по данным геодезических съемок и исполнительной доку-
ментации приведена в табл. 3.2.
Таблица 3.2
Объемы и массы арматуры для конструктивных элементов ОГТ
Конструктивный элемент ОГТ Бетон, м3 Ненапря- гаемая ар- матура, т Плотность армирования, кг/м3 Арматура постна- пряжения, Плотность армирова- ния, кг/м3
Нижняя плита А21 3 192,1 1 496,5 468,8
Нижняя плита А22 2 863,3 1 211,9 423,3
Нижняя плита А23 2 610,0 1 130,2 433,0
Нижняя плита А24 2 416,6 1 000,6 414,1
Итого нижняя плита А20 11 082,0 4 839,2 436,7 823 74,3
Стены кессона А31 5 686,6 1 648,4 289,9
Стены кессона А32 4 829,6 1 590,6 329,3
Стены кессона АЗЗ 4 741,2 1 619,7 341,6
Стены кессона А34 4 217,9 1 361,1 322,7
Итого стены кес- сона АЗО 19 475,3 6 219,8 319,4 266 13,7
Верхняя плита А41 2 419,8 848,9 350,8
Верхняя плита А42 2 695,2 824,7 306,0
Верхняя плита А43 2 445,0 804,9 329,2
Верхняя плита А44 2 643,7 818,7 309,7
Итого верхняя плита А40 10 203,7 3 297,2 323,1 769 75,4
107
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Конструктивный элемент ОГТ Бетон, м3 Ненапря- гаемая ар- матура, т Плотность армирования, кг/м3 Арматура постна- пряжения, Плотность армирова- ния, кг/м3
Колонна А51 2 627,2* 1 069,9* 407,2*
Колонна А52 2 645,0* 1 080,8* 408,6*
Колонна А53 2 646,8* 1 097,8* 414,8*
Колонна А54 2626,8* 1062,2* 404,4*
Итого колонны А50 10 545,8* 4 310,7* 408,8* 824 78,1
Итого: 51 306,8* 18 666,9* 363,8 2683 52,3
Примечание: * Без учета бетона и арматуры в опорных конструкциях для ОДП.
График изменения массы ОГТ платформы «Беркут» в процессе изготовления по
данным весовых отчетов показан на рис. 3.6.
ь-_ 170000 у j as ндлллл 1 I 1 1 1 JL Ji 1 I
Q IUUUUU О нслллл
сд IbUUUU S 1ИАААА XJ Е 2 5 О XI
I4UUUU 1QAAAA
1 OUUUU dOAAAA
IZUUUU 11ПААА
I IUUUU ИППППП
IUUUUU QAAAA
yuuuu Qnnnn
OUUUU 7AAAA
/ UUUU RAAAA -
OUUUU —
□UUUU ЛАААА пепревышаемоя масса —♦— Строительная масса
4UUUU QAAAA
OUUUU OAAAA
ZUUUU d AAAA
I UUUU 0< c i c
Э C E I г s D C c Э c I j у Э c о TJ c XI т □ c I— g О r D C X □ r - c □ * I D I M ° n D Э- d ч c x >: v E c □ c £ 1 S i О T e i □ ; Е D < J с X 1 □ Е - С - с xi с П 1 Е * О 5 ч , XI С i >: V Е XI С В г С - г Дата
Рис. 3.6. График изменения массы ОГТ в процессе изготовления
Для определения характеристик бетона в конструктивных элементах ОГТ после
28 дней твердения бетона по завершении работ на каждой захватке выбуривались бе-
тонные керны. Данные образцы далее исследовались в лабораторных условиях, и при
этом определялись плотность бетона, прочность образцов на сжатие и др.
3.11. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ РАБОТ
Изготовление ОГТ платформы «Беркут» в строительном доке осуществлялось в
соответствии со следующей технологической последовательностью:
1. Подготовка основания дока, геодезическая разбивка осей и разметка основа-
ния для монтажа секций стальной юбки;
2. Монтаж стальных секций стальной юбки на основании, сборка, сварка юбки;
108
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
3. Установка опалубки нижней плиты кессона ОГТ;
4. Установка арматуры нижней плиты кессона ОГТ;
5. Установка направляющих кондукторов и другого оснащения, монтируемых в
нижней плите кессона ОГТ;
6. Бетонирование нижней плиты кессона путем непрерывной укладки бетона по
четвертям плиты, перед бетонированием нижней плиты в зоне А24 осуществлено бе-
тонирование стен кессона в зоне АЗ 1 (последовательность бетонирования показана на
рис. 3.7-3.11);
Рис. 3.7. Бетонирование нижней плиты кессона в зоне А21
Рис. 3.8. Бетонирование нижней плиты кессона в зоне А22
109
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Рис. 3.9. Бетонирование нижней плиты кессона в зоне А23
Рис. 3.10. Бетонирование стен кессона в зоне АЗ 1
ПО
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Рис. 3.11. Бетонирование нижней плиты кессона в зоне А24
7. Установка скользящей опалубки для наружных и внутренних стен кессона;
8. Армирование и бетонирование в скользящей опалубке наружных и внутрен-
них стен кессона одновременно. Бетонирование кессона в скользящей опалубке осу-
ществлялось путем непрерывной укладки бетона на четверти конструкции кессона,
сначала в зоне А32, затем в зоне АЗЗ и, наконец, в зоне А34. По окончании бетониро-
вания стен на предыдущей четверти скользящая опалубка переставлялась на следую-
щую четверть (последовательность бетонирования стен кессона - рис. 3.12 -3.14);
Рис. 3.12. Бетонирование стен кессона в зоне А32
111
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Рис. 3.13. Бетонирование стен кессона в зоне АЗЗ
Рис. 3.14. Бетонирование стен кессона в зоне А34
9. Установка опалубки верхней плиты кессона по окончании бетонирования
наружных и внутренних стен кессона;
10. Установка арматуры верхней плиты кессона ОГТ;
11. Установка стальных стаканов для прохода трубопроводов, анкеров для за-
крепления пучков тросов постнапряжения бетона и другого оснащения, монтируемо-
го в верхней плите кессона ОГТ;
112
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
12. Бетонирование верхней плиты кессона путем непрерывной укладки бетона по
четвертям плиты (последовательность бетонирования верхней плиты кессона - рис.
3.15-3.18);
Рис. 3.15. Бетонирование верхней плиты кессона в зоне А41
Рис. 3.16. Бетонирование верхней плиты кессона в зоне А42
113
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Рис. 3.17. Бетонирование верхней плиты кессона в зоне А43
;-г
Рис. 3.18. Бетонирование верхней плиты кессона в зоне А44
13. По завершению верхней плиты монтаж на ней скользящей опалубки для бе-
тонирования наружных стен колонн. До начала бетонирования стен колонн в отсеках
кессона под колоннами выполнялся монтаж трубопроводов и другого МО;
114
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
14. Армирование и бетонирование в скользящей опалубке стен колонн непре-
рывно, со скоростью движения опалубки около 8 см/час (последовательность бетони-
рования колонн -рис. 3.19 - 3.22);
Рис. 3.19. Бетонирование опорной колонны А51
Рис. 3.20. Бетонирование опорной колонны А52
115
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Г
Рис. 3.21. Бетонирование опорной колонны А53
116
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
15. После бетонирования несущих конструкций кессона и колонн осуществлялся
монтаж инженерных систем, стальных конструкций промежуточных палуб в колон-
нах, площадок, лестниц и другого оснащения, устанавливаемого в корпусе ОГТ, уста-
новка пучков тросов для постнапряжения бетона;
16. После завершения установки оснащения внутри корпуса ОГТ производился
монтаж стальных конструкций верхних палуб перекрытия колонн, установка волно-
обтекателей, направляющих для установки ВСП, монтаж временного оснащения и
систем для обеспечения буксировки, морских операций и навигационной безопасно-
сти в период временной стоянки основания до монтажа ВСП. Это оснащение было
демонтировано перед установкой ВСП;
17. После набора уложенным бетоном необходимой прочности выполнялось
натяжение стальных пучков тросов и заполнение каналов цементным раствором. Ра-
боты по защите от коррозии, нанесению огнезащитных покрытий, установке катодной
защиты на стальные конструкции и др.;
18. По окончанию монтажных работ приемо-сдаточные испытания оснащения и
систем, включая предъявление готового к транспортировке ОГТ ЗАКАЗЧИКУ с уча-
стием представителей государственных надзорных органов и авторского надзора.
3.12. СРОКИ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ
Общестроительные и механомонтажные работы по изготовлению ОГТ платфор-
мы «Беркут» в строительном доке осуществлялись в соответствии с утвержденным
планом. Укрупненный календарный план изготовления ОГТ показан на рис. 3.23.
К критически важным работам относились:
• изготовление и установка секций юбок, зона Al 1;
• установка опалубки и арматуры, бетонирование нижней плиты кессона, зоны
А21иА22;
• бетонирование стен кессона, зоны АЗ 1 и АЗ 2;
• изготовление, сборка и установка райзеров и J-труб;
• бетонирование верхней плиты кессона, зоны А41 и А42;
• бетонирование колонн, зоны А51 и А52;
• демонтаж и монтаж скользящей опалубки в зонах А53 и А54, завершение бе-
тонирования колонны А53;
• другие работы, а именно:
о бетонирование опоры для ОДП, зона А53;
о демонтаж внутренней опалубки и пескоструйная обработка поверхности
верхней плиты кессона;
о подъем внутренних цилиндров ОДП и установка КАП, включая свароч-
ные работы;
о установка ОДП, сварка ОДП и КАП;
о цементация промежутков под КАП и внутренними цилиндрами;
о постнапряжение колонн и опор для ОДП;
о установка и сварка секций палуб перекрытия колонн;
о установка колодцев и труб, а также замыкающих уплотнений;
117
118
года Год1 Год 2 ГодЗ
1 В 9 10 11 12 1 2 3 4 5 Е 7 8 910 11 12 1 2 3 4 5 Е 7 Я 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 91011 12 1 2 3 4 5 6 7 8 910 11 12
Контракт ; Окно :погоды
Проектирование
Рабочее проектирование
Проектное сопровождение
Предвари гельпое
проектирование
_ ^якаячнг
_ ПЬсепЯСГ.
Н'юбп Г
У
Нижняя пл~]: i :
’ I ! 'стены "~| i :
1~ । верхняя пл* |
Де мобилизация
персонала
Пврвмычм
| Ннфрастукгн tfflia Ji
т
I
Юсы
SSl-fll
ЬКдадшши
ятсьые кессона
3
1
л рытне юас-
;3лкрь—не п
ОЙОНН•
Заполнение дока воде!
| Нижняя плита |
| СддмаЦО
Стены ' J j
Pdrzesb-.-'j-iiAfibi
I
ГперимйчТй'
СгрспнеПьные Работы = :
Мб’хэннчзское оскаиц=ни?с
^Проектирование МО i
И з гота апони& МО ; :
пн касесиа
I Колонны
•10 । ш: и - н-
!Демс
а:
ЬуКСИЭСЁка;
Цементация
Защита
t 8 9 1011 12
1 2 3 4 5 0 7 8 9 10 11 12
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
годе
ГОД1
рк колонн"!
МО е?р<а колонн ;
1 ? 3 4 5 6 7 8 91011 12
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
года
гадз
Рис. 3.23. Укрупненный календарный план выполнения работ по изготовлению ОГТ
Д^ммктсровони^ изготовление иустаноека основания
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
о установка платформы для временного оборудования, завершение монта-
жа временных систем на верху колонны А53;
• заполнение дока водой;
• буксировка и установка ОГТ на месте эксплуатации.
Наиболее важным при выполнении общестроительных работ являлось соблюде-
ние последовательности бетонирования. Нижняя плита и стены кессона бетонирова-
лись в соответствии с установленным графиком. Верхняя плита изготавливалась с
опережением графика более чем на 3 мес. Установка опалубки и армирование верх-
ней плиты, в основном, выполнялись в зимний период, но бетонирование верхней
плиты имело место ранней весной.
Это позволило, соответственно, сместить сроки бетонирования колонн на летний
период, и потому избежать рисков, связанных с цементацией каналов системы пост-
напряжения в зимний период.
Критически важными при выполнении механомонтажных работ являлись сле-
дующие обстоятельства:
• выпуск рабочих чертежей / подготовка цехов / разработка планов производ-
ственных работ;
• подготовка запросов на материалы / закупки материалов / их доставка на
строительную площадку;
• выбор СУБПОДРЯДЧИКОВ по изготовлению конструкций;
• допуск на ОГТ после завершения строительных работ / изготовление лесов.
В соответствии с календарным планом с декабря по март общестроительные ра-
боты не велись с целью обеспечения надлежащего качества и по соображениям без-
опасности. Это потребовало осуществления соответствующих организационных мер.
Основные общестроительные работы (устройство опалубки, армирование и бетони-
рование) были разделены между несколькими различными СУБПОДРЯДЧИКАМИ. В
договорах субподряда оговаривались обстоятельства, связанные с необходимостью
постоянного присутствия ключевого персонала на объекте. По согласованию с ЗА-
КАЗЧИКОМ использовалась схема бонусов, компенсирующая компаниям отвлечения
персонала на строительной площадке до завершения работ.
Зарубежные и местные специалисты в зимний период вовлекались в интенсив-
ные работы по МО ОГТ внутри отсеков кессона ОГТ. Проводились различные рабо-
ты, наряду с обучением персонала вопросам ОТОСБ, с учетом необходимости отпус-
ков. При этом также учитывалось наличие традиционных для России продолжитель-
ных зимних каникул, приуроченных к Новому Г оду и Рождеству.
3.13. МА ТЕРИАЛЫ И ОСНАЩЕНИЕ
Материалы и МО, примененные при изготовлении ОГТ платформы «Беркут»,
полностью обеспечили соблюдение технических требований, установленных в про-
ектной и рабочей документации. Материалы и МО соответствовали действующим
стандартам и спецификациям.
Бетон. Основание платформы «Беркут» изготавливалось из конструкционного
тяжелого бетона на основе цементных вяжущих. Плотность бетона составила:
• в нижней плите кессона - 2448 (+34/-38) кг/м3;
119
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
• в стенах кессона - 2490 (+28/-24) кг/м3;
• в верхней плите кессона - 2424 (+26А44) кг/м3;
• в колоннах - 2414 (+44/-29) кг/м3;
• в опорных конструкциях колонн для ОДП - 2365 кг/м3.
Предварительно были разработаны и испытаны следующие составы бетона для
кессона и колонн ОГТ (табл. 3.3).
Таблица 3.3
Составы бетона для кессона и колонн ОГТ
Составляющие бетона, кг/м3 MIX 1 (для кессо- на) MIX 3 (для ко- лонн)
Цемент 450 469
Микрокремнезем 22 38
Вода 183 185
Песок 0-2 мм 354 306
Песок 0-4 мм 487 497
Щебень 5-10 мм 167 160
Щебень 10-20 мм 672 642
Добавка Sika R 0,9 0,9
Добавка Mighty 150 6,8 5,5
Добавка Sika AER-S 0,42 0,49
Лабораторные испытания бетона для кессона по заданию ГЕНПОДРЯДЧИКА
были произведены независимо несколькими исследовательскими институтами. Кроме
того, на строительной площадке были изготовлены экспериментальные фрагменты
кессона и колонн ОГТ из бетона MIX 1 и MIX 3, соответственно, с целью проверки
характеристик бетона и отработки технологии работ в натурных условиях. Контроль
качества бетона, используемого при изготовлении экспериментальных фрагментов,
производился полевой лабораторией, расположенной непосредственно на строитель-
ной площадке.
Бетон MIX 1 для кессона. В качестве вяжущего для бетона MIX 1 применялся
портландцемент СЕМ I с добавлением микрокремнезема (не более 8%) марки 500 ПЦ-
500-Д0-Н.
В качестве добавок в бетон MIX 1 применялись:
• воздухововлекающая добавка Sika AER-S;
• замедлитель схватывания Sika Retarder;
• пластифицирующая добавка Mighty 150.
Прочность бетона MIX 1 определялась путем испытаний образцов бетона в воз-
расте 7 и 28 дней. В результате установлено, что прочность бетона соответствует тре-
бованиям к классу бетона С50/60 по [NS 3473]. Некоторые результаты испытаний бе-
тона MIX 1 приведены в табл. 3.4.
120
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Таблица 3.4
Результаты испытаний бетона MIX 1
Параметры MIX1
Прочность на сжатие (кубиковая) через 28 дней, МПа 87,4
Прочность на сжатие (цилиндрическая) через 28 дней, МПа 77,9
Прочность при раскалывании, МПа 5,3
Прочность на растяжение, МПа 5,4
Деформация разрушения eot, %о 0,155
Модуль упругости Е (Et), 1 Па 41,6
Морозостойкость бетона MIX 1 оценивалась в соответствии с [ГОСТ 10060.2].
Получено, что морозостойкость бетона в кессоне соответствует классу F150, что вы-
ше требуемого класса F100.
Бетон MIX 3 для колонн. В соответствии с рабочей документацией для колонн по
всей высоте принят класс бетона В70 по [NS 3473] (или В85 по российским нормам).
Для бетона MIX 3 применялся быстротвердеющий портландцемент ЦЕМ I 52,5Б
и тонкодисперсный минеральный наполнитель - уплотненный микрокремнезем мар-
ки МКУ-85 по [ТУ 5473-048-02495332]. Кроме того, использовался щебень фракций
10-20 мм и 5-10 мм, а также песок повышенной крупности (модуль крупности Мф =
3,3). В качестве добавок в бетоне MIX 3 применялись: воздухововлекающая добавка
Sika AER S, замедлитель схватывания Sika Retarder и пластифицирующая добавка
Mighty 150.
Опытным путем определялись показатели качества бетонной смеси MIX 3 (осад-
ка конуса, воздухововлечение, плотность, температура и др.), определяемые через 10
и 40 мин после замеса. По результатам испытаний установлено, что фактическая
прочность бетона составляет 97,6 МПа, при этом коэффициент вариации прочности
бетона в партии равен 8,7%, то есть бетон соответствует классу по прочности на сжа-
тие В85.
В полевой лаборатории проводились испытания бетонных кубиковых образцов с
размером ребра 100 мм на морозостойкость третьим ускоренным методом по [ГОСТ
10060.2]. В результате испытаний установлено, что бетон MIX 3 имеет класс по моро-
зостойкости F500. Выполнялись также испытания бетонных цилиндрических образ-
цов высотой и диаметром 150 мм на водонепроницаемость по методу мокрого пятна
по [ГОСТ 12730.5]. В результате испытаний установлено, что бетон MIX 3 имеет
класс по водонепроницаемости W16.
Таким образом, фактическая прочность, водонепроницаемость и морозостой-
кость бетона ОГТ полностью соответствовала требованиям, установленным в проект-
ной и рабочей документации.
121
IfypoM* лшмффш ^макямрмамнь аэюммлакш й^кашммш лждеш
Неняпрягаемая арматура. В соответствии с рабочей документацией в качестве
нмнтртямтй арматуры применялась арматура класса B500NC по [NS 3576-3], но с
профилем по [ГОСТ 9781] Ненапрялсмая арматура в виде Т-стсржвей представляла
собой концевые пластины, соединенные со стальными стержнями на с дар»? трением»
В соответствии с проежшой ci нацификацией Т-стержни имели следующий вид (рис.
3.24). Требования к размерам Т-стержней приведены в табл. 3.5.
HRC 120
HRC 110
HRC 150
UU ПЕ15°
Рис. 3.24. Вид Т-стсржнсй
Таблица 3.5
Требования к размерам Т-стер”*1*
Номинажъиый диаметр ерметур- ноге теинна, мм Рашеры, мм
0 А В С D Е120 Е150 I
16 30 60 14 50 12 12 50
20 35 70 16 60 14 16 65
25 45 90 20 70 16 20 80
32 65 105 25 90 20 25 100
Муфтовые соединения арматуры осущестаплвсь с помощью деталей для меха-
нического соединения арматурных профилей (с наружной и внутренней резьбой).
Муфтовые соединения и Т-сгержни были взготовлеиы на строительной площадке с
Tmwwrpjn млпппт для старта трашаг
В зоне абразии А50 колонн в качества поперечной арматуры использовалась не-
ржавеющая сталь 012 мы (общей массой около 85 т). Из-за огносшельно небольшого
количества данная арматура нсшпашнм нс подвергалась. Показатели нержавеющей
арматуры;
• сталь сорта 1.4462 (дуплекс);
* класс прочности B506NC по [NS 35 76-3];
• профиль арматуры по [NS 3576-3]
Напрягаемая арматура. В верхней и нижней плит© кессона, во внутренних сте-
нах кессона, примыкающих к колоннам, в колоннах и элементах ОДП в закрытых ка-
налах прокладывались с шпяженнем «на бетон» пучки стальных кааетов.
122
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
В соответствии с рабочей документацией использовались канаты Grade 1860
[270] No. 15 по [ASTM А 416]. Требования к характеристикам канатов по рабочей до-
кументации приведены в табл. 3.6.
Таблица 3.6
Требования к характеристикам канатов для постнапряжения
Характеристика Стандарт [ASTM А 416]
Сорт 1860 [270]
Номинальный диаметр 15,24 мм (0,6")
Номинальная площадь 140,0 мм2
Номинальная масса 1,102 кг/п.м
Минимальная разрывная нагрузка 26 тс
Нагрузка, соответствующая началу текучести 23 тс
Предел текучести 1670 МПа
Деформация после 1 000 час при 20°С и 70% от минимальной разрывной нагрузки 2,5%
Кроме пучков канатов, в состав системы постнапряжения входили также актив-
ные и пассивные системы анкерного крепления.
Каналообразователи имели следующие размеры:
• для пучков 19.6 - внутренний 095 мм, наружный 0102 мм (минимальная
толщина стенки 0,6 мм);
• для пучков 31.6 - внутренний 0130 мм, наружный 0137 мм (минимальная
толщина стенки 0,6 мм).
Каналы для установки тросов и анкерных систем заполнялись раствором в со-
ставе:
• цемент ПЦ класса 52,5 быстротвердеющий марки СЕМ I 52,5В;
• вода для технических нужд;
• добавка Sika Grout Aid Plus;
• добавка Sika Retarder 50.
Рецептура раствора для заполнения каналов:
• цемент в мешках по 50 кг (+/-2%);
• водоцементное отношение 0,32-0,34;
• добавка Sika Grout Aid Plus - 3,0% от массы цемента;
• добавка Sika Retarder 50 - до 0,5% от массы цемента (но не более 1,25 кг).
Прочность на сжатие раствора для заполнения каналов в возрасте 28 сут соста-
вила 70-100 МПа.
Юбка. В соответствии с рабочей документацией для юбки использовался гоф-
рированный профиль толщиной 15 мм из стали S355G9+M по [BS EN 10225].
123
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Опоры для палуб. В соответствии с рабочей документацией все ОДП изготав-
ливались по требованиям проектной спецификации на ВСП.
Направляющие кондукторы. Направляющие кондукторы изготавливались из
углеродистой стали класса S420 G2+M по [EN 10225], класс текучести II, класс твер-
дости CV2Z4.
Двойные и одинарные уплотнения кондукторов изготавливались из резины
Trelleborg 76164. Крепления изготавливались из сплава INCONEL 625.
Райзеры и J-трубы. Райзеры изготавливались из стали сорта Х60 QS по [API
5L], фланцы райзеров - из стали сорта F60 по [ASTM А694], J-трубы - из стали сорта
Х60 QS и Х52 Q по [API 5L], а фланцы J-труб - из стали сорта F52 по [ASTM А694].
Колодцы всех систем, кроме системы хранения углеводородной основы бурово-
го раствора, изготавливались из нержавеющей стали 6Мо сорта S31254 по [ASTM
А358]. Фланцы данных колодцев - из стали сорта F44 по [ASTM А182].
Колодцы системы хранения углеводородной основы бурового раствора - из ста-
ли сорта СС70 по [ASTM А671]. Фланцы данных колодцев - из стали сорта LF2 по
[ASTMA350],
Трубопроводы систем:
• балластной воды;
• цементации;
• воздушной подушки;
• дизельного топлива,
изготавливались из углеродистой стали сорта Gr6 по [ASTM АЗЗЗ]. Фланцы данных
трубопроводов - из стали сорта LF2 по [ASTM А350].
Трубопроводы систем:
• дренирования грунтового основания;
• цементации основания;
• выравнивания давления в отсеках юбки;
• вентиляции отсеков / колонн,
изготавливались - заделанные в бетон трубы из полиэтилена РЭ100 по [ГОСТ
18599]; подверженные воздействию морской воды части - из нержавеющей стали
6Мо по [ASTM АЗ 12]. Фланцы данных трубопроводов - из стали сорта F44 по
[ASTMA182],
Трубопроводы систем:
• пожарного водоснабжения;
• обогрева и циркуляции воды в колоннах;
• балластной воды;
• удаления воды из отсеков юбки;
• удаления отходов бурения;
• охлаждения морской воды;
• стоков неопасных вод;
• удаления измельченных пищевых отходов;
• забора морской воды,
124
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
изготавливались из нержавеющей стали 6Мо по [ASTM А358]. Фланцы данных тру-
бопроводов - из стали сорта F44 по [ASTM А182].
3.14. ДОПУСКИ
Кессон. Данные о допусках при изготовлении железобетонных элементов кессо-
на ОГТ платформы «Беркут» приведены в табл. 3.7, 3.8.
Таблица 3.7
Допуски для нижней и верхней плиты кессона
Толщина в отдельных точках + 20 /-10 мм
Толщш ia, осредненная для типового участка плиты ± 10 мм
Отметка в отдельных точках, верх бетона ± 20 мм
Отметка, осредненная для типового участка плиты ± 15 мм
Отклон стоянш ение от горизонтальной поверхности, измеренное на рас- 12 м ± 10 мм
Таблица 3.8
Допуски для стен кессона
Толщина в отдельных точках + 20 /-10 мм
Толщина, осредненная для типового участка стены ± 10 мм
Наклон - отклонение по вертикали верха стены /? 300 < 40 мм
Кривизна - отклонение отдельной точки от вертикальной поверх- ности ± 20 мм
Отклонение от вертикальной поверхности для точки ± 40 мм
Колонны. Данные о допусках для колонн ОГТ приведены в табл. 3.9, 3.10.
Таблица 3.9
Допуски для колонн
Толщина Общий случай + 20 /-10 мм
Отклонение между теоретическим диаметром колонны и наилучшим приближением к диа- метру Общий случай Верхние 5 м ± 50 мм ± 25 мм
Расстояние между соседними колоннами, для центров, по отношению к планируемому по- ложению Общий случай Верхние 5 м ± 100 мм ± 50 мм
Отклонение возвышения какой-либо точки на верху колонны от планируемого положения Общий случай ± 25 мм
125
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Таблица 3.10
Допуски для опорных конструкций для ОДП
Толщина + 20 /-10 мм
Отклонение между теоретическим диаметром БСО и наилучшим приближением к диаметру ± 25 мм
Радиальное отклонение отдельных точек от наилучшего приближе- ния к окружности для внутренней поверхности цилиндра для БСО ± 12,5 мм
Отклонение между наилучшим приближением к центру цилиндра для БСО и теоретическим положением центра ± 25 мм
Отклонение возвышения какой-либо точки на верху колонны от планируемого положения ± 25 мм
Арматура. Данные о допусках при размещении арматуры в кессоне и колоннах
ОГТ платформы «Беркут» приведены в табл. 3.11, 3.12.
Таблица 3.11
Допуски для ненапрягаемой арматуры
Защитный слой, арматурные стержни Общий случай Отдельные стержни ± 10 мм + 20 /-10 мм
Расстояние между стержнями ± 50 мм
Расстояние между стержнями, прилегающими к домкратным рамам и закладным деталям ± 100 мм
Таблица 3.12
Допуски для арматуры постнапряжения
Отклонение от прямой, измеренное вдоль отрезка 2 м (или вдоль секущей линии для окружности) ± 20 мм
Отклонение положения (плит или стен) от теоретиче- ского положения В плоскости Из плоскости ± 75 мм ± 25 мм
Положение анкера В плоскости Из плоскости По длине троса ± 25 мм ± 20 мм ± 20 мм
Положение анкера на верху ОДП Перпендикулярно к кабелю ± 10 мм
126
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Механическое оснащение. Данные о допусках при установке МО ОГТ плат-
формы «Беркут» приведены в табл. 3,13-3.15.
Таблица 3.13
Допуски для конструктивных элементов МО
Опоры для палубы Отметка Z ± 10 мм
Промежуточные палубы В плане X, У Отметка Z Поворот, Z ± 25 мм ± 10 мм 0,10°
Верхние палубы перекрытия В плане X, Y Отметка Z Поворот, Z ± 25 мм ± 10 мм 0,10°
Второстепенные стальные элементы В плане X, Y Отметка Z ± 30 мм ± 30 мм
Таблица 3.14
Допуски для труб МО
Насосные и сервисные колодцы В плане X, Y Отметка Z ± 25 мм ± 25 мм
Заделанные в бетон пластиковые трубы В плане X, Y Отметка Z ± 100 мм ± 25 мм
Заделанные в бетон металлические трубы В плане X, Y Отметка Z ± 25 мм ± 15 мм
Не заделанные в бетон трубы В плане X, Y Отметка Z ± 25 мм ± 15 мм
Таблица 3.15
Допуски для специальных элементов МО
Направляющие кондукторы для буровых направлений В плане X, Y Отметка Z ± 25 мм ± 25 мм
J-трубы В плане X, Y Отметка Z ± 25 мм ± 25 мм
Райзеры В плане X, Y Отметка Z ± 25 мм ± 25 мм
Швартовные и буксировочные устройства В плане X, Y Отметка Z ± 100 мм ± 50 мм
КАП, ОДП и БСО В плане X, Y Отметка Z ± 10 мм ±0,15°
127
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
3.15. ОГНЕЗАЩИТНЫЕ ПОКРЫТИЯ
Огнезащитные покрытия в первую очередь наносились на все ОДП платформы
«Беркут» и КАП (только на колонне райзеров). В состав огнезащитных покрытий
входили:
• первый слой - вспучивающееся эпоксидное покрытие Chartek 7;
• второй слой - сетка НК-1;
• третий слой - вспучивающееся эпоксидное покрытие Chartek 7.
Огнезащитные покрытия для ОДП в целом рассчитывались на огневое воздей-
ствие продолжительностью 120 мин с интенсивностью теплового потока 150-250
кВт/м2.
Огнезащитные покрытия наносились также на верхнюю палубу колонны райзе-
ров. Состав этих огнезащитных покрытий аналогичен таковому для ОДП и КАП ко-
лонны райзеров. Кроме того, огнезащитные покрытия наносились на нижние части
защитных укрытий для выходов райзеров и J-труб на высоту 450 мм от верхней палу-
бы.
3.16. ИЗГОТОВЛЕНИЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Общие положения. В строительном доке в соответствии с назначенной очеред-
ностью изготавливались следующие конструкции ОГТ платформы «Беркут»:
• модельный фрагмент с элементами кессона и колонны;
• фундаментная плита и юбка;
• нижняя плита кессона;
• скользящая опалубка стен кессона;
• стены кессона;
• опалубка верхней плиты кессона;
• верхняя плита кессона;
• скользящая опалубка колонн;
• колонны с ледовым поясом;
• верхние части колонн, включая ОДП;
• постнапряжение конструкции.
Нижняя плита, стены и верхняя плита кессона разделялись на четыре захватки
каждая. Общая последовательность работ по захваткам была следующей:
• колонна хранения А51 - зоны А21, АЗ 1, А41 и А51;
• колонна райзеров А52 - зоны А22, А32, А42 и А52;
• вспомогательная колонна А53 - зоны А23, АЗЗ, А43 и А53;
• колонна бурения А54 - зоны А24, АЗ4, А44 и А54.
Общестроительные работы по изготовлению конструкций ОГТ организовыва-
лись и осуществлялись в соответствии с линейной моделью управления. Руководите-
ли работ постоянно присутствовали на площадке и отвечали за безопасность, каче-
ство и сроки выполнения работ.
128
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Общестроительные работы разделялись на следующие дисциплины:
• опалубочные работы, организация доступа к местам работ, устройство лесов;
• армирование и предварительное напряжение арматуры;
• бетонные работы;
• проектирование и изготовление временных конструкций;
• вспомогательные работы (энергоснабжение, водоотведение, транспорт, подъ-
емные работы, временное оборудование).
Каждой дисциплиной руководили назначенные специалисты. Руководители дис-
циплин отвечали за организацию работ в группах и взаимодействие с другими груп-
пами. Основной целью управления работами являлось решение следующих задач:
охрана труда и соблюдение техники безопасности, обеспечение требуемого качества
работ, планирование работ, соблюдение назначенных сроков, экономия средств,
надзор за работами.
Для выполнения указанных задач привлекались СУБПОДРЯДЧИКИ, способные
предоставить необходимое оборудование и выполнить надзорные функции в таких
областях, как предварительное напряжение арматуры, бетонирование с помощью
скользящей опалубки и геодезический контроль (при условии предоставления рабо-
чей силы СУБПОДРЯДЧИКАМИ).
Рабочие, привлеченные к таким видам работ, как изготовление опалубки, обрез-
ка и гибка арматуры, управлялись ГЕНПОДРЯДЧИКОМ напрямую. Управление кра-
новщиками, стропальщиками, операторами бетонных заводов, водителями и другими
подобными специалистами также выполнялось ГЕНПОДРЯДЧИКОМ. Также ГЕН-
ПОДРЯДЧИК осуществлял планирование работ, организовывал инструктажи и обу-
чение персонала, следил за соблюдением графиков выполнения работ.
Общестроительные работы проводились ГЕНПОДРЯДЧИКОМ с привлечением
собственных специалистов. Часть команды ГЕНПОДРЯДЧИКА осуществляла плани-
рование общестроительных работ в тесном сотрудничестве с ГЕНПРОЕКТИРОВ-
ЩИКОМ примерно за 18 мес. до начала строительства. Это тесное раннее взаимодей-
ствие между строителями и проектировщиками оказалось полезным и взаимовыгод-
ным, и в итоге привело к успешным результатам.
Организация контроля качества. Контроль качества общестроительных работ
по изготовлению ОГТ платформы «Беркут» осуществлялся специалистами отдела
технического и контроля качества (ОТК) ГЕНПОДРЯДЧИКА. Основными видами
деятельности ОТК при выполнении общестроительных работ являлись:
• входной контроль строительных материалов и изделий;
• проведение инспекций и проверок качества;
• освидетельствование качества выполняемых работ;
• подготовка и ведение исполнительной документации.
Контроль качества включал следующие виды работ:
• входной контроль и тестирование строительных материалов и изделий;
• инспектирование результатов выполнения работ:
о по армированию;
о по бетонированию;
129
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
о по постнапряжению конструкций;
• тестирование свежеуложенного и затвердевшего бетона;
• контроль подготовительных работ на строительной площадке:
о по обрезке и гибке арматуры;
о по сварке трением Т-стержней и муфтовых соединений;
• подготовка и контроль ведения исполнительной документации.
При тестировании материалов использовалось оборудование полевой лаборато-
рии на строительной площадке. Основные объемы испытаний:
• тестирование материалов:
о песок (более 400 испытаний);
о щебень (более 600 испытаний);
• испытания свежеуложенного и затвердевшего бетона:
о удобоукладываемость (более 800 испытаний);
о плотность (более 800 испытаний);
о воздухововлечение (более 800 испытаний);
о прочность на сжатие (более 8 500 испытаний);
о морозостойкость (около 40 испытаний);
о водонепроницаемость (около 28 испытаний);
• верификационное тестирование:
о цемент (около 20 испытаний);
о добавки (2 испытания);
о арматура (около 100 плавок);
о арматура постнапряжения (26 плавок).
Основные результаты общестроительных работ. Ниже приведены перечни и
объемы выполненных общестроительных работ в зависимости от расположения в зо-
нах ОГТ платформы «Беркут».
Зона А20, нижняя плита кессона:
• изготовлена нижняя плита кессона, разделенная на четыре захватки;
• уложено 5 300 т арматуры;
• уложено 20 000 п.м. каналообразователей системы постнапряжения;
• устроено 13 700 м2 опалубки;
• уложено 11 150 м3 бетона;
• достигнута плотность армирования 379 кг/м3.
Зона АЗО, стены кессона:
• изготовлены стены кессона, разделенные на четыре захватки;
• уложено 6 580 т арматуры;
• уложено 14 500 п.м. каналообразователей системы постнапряжения;
• устроено около 3000 п.м. стен;
• уложено 19 300 м3 бетона;
130
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
• достигнута плотность армирования 374 кг/м3.
Зона А40, верхняя плита кессона:
• изготовлена верхняя плита кессона, разделенная на четыре захватки;
• уложено 3 450 т арматуры;
• уложено 20 000 п.м. каналообразователей системы постнапряжения;
• устроено 12 000 м2 неизвлекаемой опалубки (1 700 м2 обычной опалубки
внутри колонн);
• уложено 10 000 м3 бетона;
• достигнута плотность армирования 330 кг/м3.
Зона А50, колонны:
• изготовлены колонны, всего 4 шт.;
• уложено 4 300 т арматуры;
• уложено 17 500 п.м. каналообразователей системы постнапряжения;
• уложено 12 100 м3 бетона;
• достигнута плотность армирования 380 кг/м3.
Зона A50D, верх колонн:
• изготовлено четыре ОДП, по три захватки на каждую ОДП;
• уложено 800 т арматуры;
• уложено 1 300 п.м. каналообразователей системы постнапряжения;
• устроено примерно 2 600 м2 опалубки;
• уложено 1 850 м3 бетона;
• достигнута плотность армирования 43 5 кг/м3.
Сроки выполнения бетонных работ на ОГТ платформы «Беркут» представлены в
табл. 3.16.
Таблица 3.16
Сроки бетонных работ на ОГТ платформы «Беркут»
Элемент ОГТ Дата начала работ Дата завершения ра- бот Метод бетониро- вания
А21 (нижняя плита) 26-Май-10 29-Май-10 Стационарная опалубка
А22 (нижняя плита) 21-Июн-Ю 23-Июн-10 Стационарная опалубка
А23 (нижняя плита) 16-Июл-Ю 18-Июл-10 Стационарная опалубка
А24 (нижняя плита) 16-Авг-Ю 18-Авг-Ю Стационарная опалубка
АЗ 1 (стены кессона) 20-Июл-Ю 30-Июл-Ю Скользящая опа- лубка
АЗ 1 (резервуары) 08-Сен-10 14-Сен-10 Скользящая опа- лубка
131
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Элемент ОГТ Дата начала работ Дата завершения ра- бот Метод бетониро- вания
А21 (нижняя плита) 26-Май-10 29-Май-10 Стационарная опалубка
АЗ 2 (стены кессона) 24-Авт-10 02-Сен-10 Скользящая опа- лубка
АЗЗ (стены кессона) 21-Сен-10 28-Сен-10 Скользящая опа- лубка
АЗ 4 (стены кессона) 12-Окт-Ю 20-Окт-10 Скользящая опа- лубка
А41 (верхняя плита) 04-Мар-11 06-Мар-11 Стационарная опалубка
А42 (верхняя плита) 10-Мар-11 12-Мар-11 Стационарная опалубка
А43 (верхняя плита) 17-Мар-11 18-Мар-11 Стационарная опалубка
А44 (верхняя плита) 21-Мар-11 23-Мар-11 Стационарная опалубка
А51 (колонна хране- ния) 07-Апр-11 29-Апр-11 Скользящая опа- лубка
А52 (колонна райзе- ров) 11-Апр-11 08-Май-11 Скользящая опа- лубка
А53 (вспомогательная колонна) 16-Май-11 06-Июн-11 Скользящая опа- лубка
А54 (буровая колон- на) 23-Май-11 10-Июн-11 Скользящая опа- лубка
А51 (нижняя плита ОДП) 28-Июн-П 29-Июн-11 Стационарная опалубка
А51 (стена ОДП) 28-Июл-П 29-Июл-11 Стационарная опалубка
А51 (верхняя плита ОДП) 20-Авг-11 20-Авг-11 Стационарная опалубка
А52 (нижняя плита ОДП) 08-Июл-П 09-Июл-11 Стационарная опалубка
А52 (стена ОДП) Ю-Авг-11 П-Авг-11 Стационарная опалубка
А52 (верхняя плита ОДП) 29-Авг-И 29-Ноя-11 Стационарная опалубка
А53 (нижняя плита ОДП) 29-Июл-11 ЗО-Июл-11 Стационарная опалубка
А53 (стена ОДП) 22-Авг-И 23-Авг-11 Стационарная опалубка
А53 (верхняя плита ОДП) 09-Сен-11 09-Сен-11 Стационарная опалубка
132
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Элемент ОГТ Дата начала работ Дата завершения ра- бот Метод бетониро- вания
А21 (нижняя плита) 26-Май-10 29-Май-10 Стационарная опалубка
А54 (нижняя плита ОДП) 09-Авг-И Ю-Авг-11 Стационарная опалубка
А54 (стена ОДП) ЗО-Авг-11 31-Авг-11 Стационарная опалубка
А54 (верхняя плита ОДП) 14-Сен-11 14-Сен-11 Стационарная опалубка
Изготовление и установка юбок. В нижней части кессона устанавливалась си-
стема перекрещивающихся стальных юбок высотой 1,4 м, заделанных в нижнюю
плиту (рис. 3.25). Установка первых секций юбок началась 01-Фев-10, но изготовле-
ние конструкций юбок осуществлялось с октября 2009 г. Одновременно с установкой
юбок выполнялся монтаж «жертвенных» анодов из состава катодной защиты. Все ра-
боты по юбкам были завершены к 15-Май-10.
Стальные гофрированные секции изготавливались методом холодного формова-
ния до начала установки юбок. Гофрированная секция юбки представляли собой
сварную конструкцию из следующих элементов:
• гофрированные листы толщиной 15 мм, собранные и сваренные в панель;
• верхнюю плиту толщиной 45 мм, приваренную к верхней кромке гофриро-
ванной панели;
• нижнюю плиту, представляющую собой пакет из двух листов толщиной 20
мм, скрепленных между собой при помощи приварных скоб;
• равномерно распределенные кницы для связи нижней плиты с гофрированной
панелью по ее нижней кромке;
• пакет Т-стержней из арматуры 040 мм, приваренных к верхней плите; гибкие
шпонки сечением 15х 15 мм и подъемные скобы, приваренные к верхней плите.
Конструкция и габаритные размеры секций, а также конструктивные элементы
сварных соединений задавались рабочими чертежами.
Стадии изготовления секции:
• заготовительные операции и операции гибки;
• сборка и сварка гофрированной панели;
• сборка гофрированной панели с верхней и нижней плитой;
• сварка гофрированной панели с верхней плитой;
• сборка и сварка гофрированной панели с нижней плитой;
• контроль размеров секции и отчетная (исполнительная) документация.
На все секции юбки представлялись паспорта (подготовленные СУБПОДРЯД-
ЧИКАМИ и согласованные ГЕНПОДРЯДЧИКОМ).
133
Рис. 3.25. Вид на строительный док в процессе установки юбки (фото 02-Апр-10)
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Основные материалы. Для изготовления секций юбки применялись следующие
стальные элементы:
• листы класса S355G9M по [EN 10225];
• листы класса S420G2M по [EN 10225];
• листы класса D36 по [ГОСТ 5521];
• арматура класса B500NC, 040 мм.
Штамповка гофрированных деталей производилась в штамповой оснастке с по-
мощью гидравлического пресса с усилием до 1 250 тс. Сборка гофрированных пане-
лей осуществлялась на стендах в горизонтальном положении, и при этом гофриро-
ванные детали сваривались последовательно сначала с одной стороны, затем осу-
ществлялась перекантовка панелей и производилась сварка с обратной стороны.
При выполнении сборочно-сварочных работ обеспечивалось надлежащее каче-
ство сварных соединений за счет:
• применения исправного оборудования;
• использования сварочных материалов, прошедших соответствующий кон-
троль;
• выполнения технологических требований по сборке и сварке изделий, регла-
ментированных производственно-технологической документацией;
• выполнения операционного контроля процессов сборки и сварки;
• своевременного выполнения контроля качества готовых сварных соединений.
Сварочные материалы. К использованию допускались сварочные материалы,
имеющие сертификат завода-изготовителя и аттестованные в соответствии с требова-
ниями [РД 03-613].
Сварочное оборудование и приборы для выполнения неразрушающих методов
контроля. Сварочные работы выполнялись на сварочном оборудовании, аттестован-
ном в соответствии с требованиями [РД 03-614].
Применяемое сварочное оборудование, а также аппаратура для дефектоскопии и
контрольно-измерительные приборы, имели паспорта завода-изготовителя, подтвер-
ждающие пригодность данного экземпляра оснащения для предназначенной работы.
Перед использованием сварочного оборудования проверялось:
• наличие свидетельства об аттестации Некоммерческим партнерством «Наци-
ональное агентство контроля сварки» (НП «НАКС»);
• наличие паспорта завода-изготовителя;
• комплектность и исправность;
• действие срока последней проверки и поверки (для аппаратуры и приборов,
подлежащих поверке).
Сварщики. К сварочным работам допускались сварщики не ниже 3 разряда, атте-
стованные на I уровень по [ПБ 03-273] и [РД 03-495] на группу технических
устройств опасных производственных объектов, а также квалификационную группу
по электробезопасности.
Специалисты сварочного производства. К руководству и техническому контро-
лю над выполнением сварочных работ допускались специалисты сварочного произ-
135
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
водства, прошедшие аттестацию на II, III и IV уровни по [ПБ 03-273] и [РД 03-495] на
группу технических устройств для опасных производственных объектов.
К руководству работами по сварке, контролю сварных соединений и операцион-
ному контролю допускались специалисты, изучившие спецификацию, рабочие черте-
жи изделий, производственно-технологическую документацию по сварке и методиче-
ские инструкции по контролю.
Специалисты по неразрушающему контролю. К контролю сварных соединений
допускались специалисты по контролю качества сварных соединений, прошедшие ат-
тестацию на II или III уровень в соответствии с [ПБ 03-440] на группу технических
устройств для опасных производственных объектов.
Сборщики. К выполнению работ по сборке допускались сборщики 2-4 разряда,
изучившие руководящие технологические документы и прошедшие аттестацию на
присвоение соответствующей квалификации согласно требованиям [ЕТКС].
Газорезчики. К выполнению работ по газовой резке стальных конструкций до-
пускались газорезчики не ниже 2 разряда.
Контроль качества. Неразрушающий контроль сварных соединений проводился
не ранее, чем через 48 час после окончания сварки.
Контроль сварных швов выполнялся в соответствии с [РД 34.15.132] в следую-
щей последовательности:
• визуальный и измерительный контроль в соответствии с [РД 03-606];
• магнитопорошковый метод в соответствии с [РД 13-05];
• ультразвуковой метод в соответствии с [ГОСТ 14782].
После окончания контроля сварных соединений на каждом этапе изготовления
конструкций результаты контроля заносились в журнал сварочных работ.
Конструкция юбки освидетельствовалась ЗАКАЗЧИКОМ, и далее оформлялся
акт освидетельствования ответственных конструкций юбки в целом. В освидетель-
ствовании и составлении акта принимали участие руководители по механомонтаж-
ным работам и изготовлению юбки ГЕНПОДРЯДЧИКА, специалист по надзору за
качеством механомонтажных работ, представители ГЕНПРОЕКТИРОВЩИКА и ав-
торского надзора.
Бетонирование нижней плиты кессона. Прямоугольная нижняя плита длиной
134,0 м и шириной 101,4 м имеет в основном толщину 700 мм. В соответствии с оче-
редностью изготовления она разделялась на четыре захватки с наименованиями от
А21 до А24.
Изготовление нижней плиты в строительном доке началось приблизительно че-
рез 6-8 недель после начала установки юбки. Соответственно, установка юбки и изго-
товление нижней плиты велись параллельно в течение примерно 3 мес. (рис. 3.26).
Наиболее важными являлись поставки следующего оснащения:
• бетонный завод (потребовалось введение его в эксплуатацию на 6-10 недель
раньше начала бетонных работ в связи с необходимостью проведения ком-
плекса работ по наладке и испытаниям);
• башенные краны (на начальной стадии использовались мобильные краны).
136
Буровая платформа «Берщяп».
юстирование, изготовление и установка основания
Рис. 3.26. Вид на строительный док в процессе установки юбки
и опалубки для нижней плиты (фото 09-Апр-10)
137
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
При бетонировании нижней плиты устанавливались элементы МО, а именно, си-
стемы дренирования грунта основания, создания воздушной подушки и цементации
отсеков юбки. До начала установки арматуры в зоне А24 были смонтированы направ-
ляющие кондукторы для буровых направлений. Направляющие кондукторы поступи-
ли на строительную площадку в июле 2010 г. Постнапряжение нижней плиты выпол-
нялось в 2011 г.
Стадии изготовления нижней плиты:
• установка опалубки;
• геодезическая разбивка закладных деталей и осей;
• установка закладных деталей, дренажных фильтров и труб;
• монтаж арматуры, включая вертикальные выпуски для стен;
• установка каналообразователей и анкеров системы постнапряжения;
• завершение механомонтажных работ;
• бетонирование и уход за бетоном;
• разборка опалубки.
Установка опалубки. Опалубка изготавливалась после завершения работ по
устройству стальной юбки. Опалубка поднималась на высоту 2,0-2,4 м над днищем
дока. В конструкцию опалубки входили вертикальные стойки, горизонтальные балки
и фанерные листы толщиной 18 мм. Использовались инвентарные стойки и балки
опалубки. Расчеты опалубки выполнялись группой рабочего проектирования ГЕН-
ПОДРЯДЧИКА.
Установка закладных деталей, дренажных фильтров и труб. После изготовле-
ния опалубки и выполнения геодезических работ устанавливались закладные детали,
дренажные фильтры и трубы в соответствии с рабочей документацией.
Монтаж арматуры и каналообразователей. Работы по армированию нижней
плиты выполнялись после завершения изготовления опалубки и установки закладных
деталей, дренажных фильтров и труб (рис. 3.27). Арматура доставлялась на строи-
тельную площадку из цеха подготовки арматуры предварительно обрезанной, изогну-
той и связанной в соответствии со спецификациями.
Система армирования включала следующие элементы: бетонные блоки и арма-
турные вкладыши для создания защитного слоя бетона, нижние и промежуточные
слои арматуры, каналообразователи системы постнапряжения вместе с фиксаторами,
верхние слои арматуры, арматурные выпуски и поперечная арматура.
Соединение арматурных стержней осуществлялось с помощью проволоки на
скрутках. Выпуски арматуры с Т-головками устанавливались вместе с предваритель-
но изготовленными рамами, прикрепленными к верхним рядам арматуры.
Бетонирование и уход за бетоном. Бетонирование нижней плиты кессона осу-
ществлялось послойно с помощью бетононасосов (рис. 3.28). В качестве запасного
предусматривался способ укладки бетона бадьями с помощью кранов.
Поверх бетона после укладки и вибрирования наносился состав для ухода за
свежеуложенным бетоном. В процессе твердения бетон покрывался водяной пленкой
с помощью распрыскивателей и закрывался мешковиной. Распрыскивание воды в
жаркое время продолжалось не менее 3 суток.
138
Буровая платформа «Беркут». П]
актирование, изготовление и установка основания
Рис. 3.27. Вид на строительный док в процессе установки
арматуры для нижней плиты (фото 22-Май-10)
139
Рис. 3.28. Вид на строительный док в процессе бетонирования
нижней плиты в зоне А21 (фото 28-Май-10)
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Основные материалы. Для армирования нижней плиты использовалась обычная
арматура. В процессе изготовления опалубки и армирования закладывались дренаж-
ные фильтры и трубы из состава МО нижней плиты. Также в процессе изготовления
опалубки и армирования устанавливались требуемые закладные детали.
В процессе изготовления опалубки и армирования закладывались каналообразо-
ватели и анкеры системы постнапряжения. При бетонировании нижней плиты кессо-
на использовался бетон MIX 1.
Контроль качества бетонных работ. В процессе бетонирования нижней плиты
обеспечивался контроль качества бетонных работ на всех стадиях, включая:
• приемку и хранение исходных материалов (цемента, песка, щебня, арматур-
ной стали, лесоматериалов и др.);
• изготовление и монтаж арматурных сеток и каркасов, изготовление и монтаж
опалубки;
• подготовку основания и опалубки к укладке бетонной смеси; приготовление и
транспортировку смеси;
• укладку, уплотнение и уход за бетоном в процессе его твердения.
На стадии приготовления смеси проверялась точность дозировки материалов,
продолжительность перемешивания, подвижность и плотность смеси. Подвижность
бетонной смеси проверялась не реже 2 раз в смену.
При устройстве опалубки особое внимание обращалось на правильность ее уста-
новки, плотность стыков в щитах и сопряжениях, взаимное положение опалубочных
форм и арматуры (для обеспечения необходимого защитного слоя бетона). В процессе
армирования проверялось качество арматурной стали, правильность формы и диамет-
ров стержней, правильность положения арматуры в конструкции с учетом допускае-
мых отклонений.
Перед укладкой бетонной смеси проверялась чистота поверхности опалубки и
качество ее смазки. В процессе укладки смеси контролировалась высота ее сбрасыва-
ния, продолжительность вибрирования и равномерность уплотнения, отсутствие рас-
слоения смеси и образования раковин, пустот.
Процесс виброуплотнения контролировался визуально, по степени осадки смеси,
прекращению выхода из нее пузырьков воздуха и появлению на поверхности цемент-
ного молока.
Обеспечивался систематический контроль качества уложенного бетона. Кон-
троль осуществлялся в процессе бетонирования конструкций на соответствие физико-
механических характеристик бетона требованиям проектной и рабочей документации.
Такой контроль включал изготовление и испытание образцов в сертифицированной
лаборатории на прочность по [ГОСТ 10180] и морозостойкость по [ГОСТ 10060.0].
Контроль прочности бетона проводился по [ГОСТ 53231].
Конструкция нижней плиты освидетельствовалась ЗАКАЗЧИКОМ, и в соответ-
ствии с процедурой оформлялись акты на следующие скрытые работы:
• устройство опалубки нижней плиты кессона по зонам;
• устройство армирования нижней плиты кессона по зонам;
а также акты освидетельствования ответственных конструкций нижней плиты кессо-
на по зонам.
141
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
В освидетельствовании и составлении актов принимали участие руководители
работ по строительству ГЕНПОДРЯДЧИКА, специалисты по надзору за качеством
общестроительных работ СУБПОДРЯДЧИКОВ, представители ГЕНПРОЕКТИРОВ-
ЩИКА и авторского надзора.
Бетонирование стен кессона. Прямоугольный кессон длиной 132,6 м и шири-
ной 100,0 м (между наружными поверхностями стен) в соответствии с последова-
тельностью изготовления разделялся на зоны. Стены внутри кессона подразделялись
на четыре захватки с номерами от АЗ 1 до А34.
При бетонировании стен устраивались проходные отверстия, ставились заклад-
ные детали и монтировались опорные конструкции. Все трубы, опорные конструк-
ции, райзеры и J-трубы устанавливались до монтажа неизвлекаемой опалубки для бе-
тонирования верхней плиты. Некоторые временные отверстия доступа оставались от-
крытыми до ноября 2011 г.
Стены кессона бетонировались в строительном доке с помощью скользящей
опалубки (рис. 3.29).
Основные стадии изготовления стен кессона:
• обработка и подготовка строительных швов;
• установка гибких шлангов для последующей герметизации швов;
• геодезическая разбивка закладных деталей и осей, контроль формы и разме-
ров стен;
• подготовка к бетонированию нижней части стен, фаза № 1;
• установка закладных деталей;
• установка скользящей опалубки;
• подготовка к бетонированию нижней части стен, фаза №2;
• бетонирование в скользящей опалубке;
• разборка скользящей опалубки.
Очистка строительных швов. Обработка и подготовка строительных швов вы-
полнялась для удаления цементной пленки, обнажения щебня и очистки швов от му-
сора. С этими целями осуществлялась пескоструйная обработка швов и их обдувка
сжатым воздухом.
Установка инъекционных шлангов. В строительных швах укладывались шланги
для инъекции эпоксидного раствора. После твердения бетона в шланги под давлением
подавался эпоксидный раствор Марероху BI-R для обеспечения водонепроницаемо-
сти стыков.
Геодезические съемки. Перед началом работ по бетонированию стен в стацио-
нарной опалубке выполнялись работы по геодезической разбивке стен, домкратных
рам скользящей опалубки и закладных деталей. Разметке также подлежали горизон-
тальные и начальные положения каналообразователей системы постнапряжения,
ненапрягаемой арматуры и арматурных выпусков.
142
Рис. 3.29. Вид на строительный док в процессе бетонирования нижней плиты в зоне А23
и стен кессона в зоне АЗ 1 (фото 16-Июл-10)
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Подготовка к бетонированию нижней части стен, фаза №1. Нижние участки
стен высотой 1,8 м бетонировались в стационарной опалубке, но при этом работы
разделялись на две фазы - до установки и после установки скользящей опалубки.
Предварительно устанавливались ряды горизонтальной арматуры, поперечная
арматура, каналообразователи системы постнапряжения и закладные детали, в том
числе, для образования проходов между отсеками кессона.
Установка скользящей опалубки. Скользящая опалубка для бетонирования стен
кессона включала настилы на трех уровнях:
• нижний подвесной настил под основным настилом;
• основной (рабочий) настил;
• верхний настил.
Скользящая опалубка изготавливалась в виде большеразмерных секций из пане-
лей, домкратных рам и рабочего настила на монтажной площадке в доке. Размеры и
форма секций выбирались с учетом месторасположения и грузоподъемности кранов.
После установки секций в требуемое положение дополнительно монтировались
горизонтальные направляющие, устройства для поддержания верхнего настила, гид-
равлические башмаки, домкраты и шланги, рабочие стержни и пр. Грузоподъемность
домкратов составляла 6 тс. Высота подъема за один шаг составляла 16 мм.
Подготовка к бетонированию нижней части стен, фаза №2. На данной фазе
выполнялись следующие работы:
• устанавливался верхний настил;
• монтировалась система раскрепления вертикальной арматуры и каналообра-
зователей;
• устанавливались направляющие для панелей и приспособления для создания
защитного слоя бетона;
• устанавливалась вертикальная арматура и каналообразователи для системы
постнапряжения;
• монтировались временные устройства для электроснабжения и водоснабже-
ния (запасной электрогенератор, электрические кабели, освещение для рабо-
чего и подвесного настилов, водопроводы для подачи воды и охлаждения);
• устанавливались устройства для приема и распределения бетонной смеси;
• монтировались лестницы и защитные устройства для персонала;
• доставлялись и укладывались на местах для хранения арматура, закладные
детали и элементы системы постнапряжения.
Бетонирование в скользящей опалубке. В скользящей опалубке бетонировались
стены кессона на высоту около 10,25 м от верха опалубки до верха стен (рис. 3.30).
Сначала в стационарной опалубке бетонировались нижние части стен на высоту
500-700 мм, и после набора этим бетоном необходимой прочности (через 8-12 час по-
сле укладки первого слоя бетона) начинался подъем скользящей опалубки.
Вход на рабочий настил осуществлялся по двум башням-лестницам, наращивае-
мым по мере подъема опалубки. Подъем опалубки происходил со скоростью 600-1200
мм в смену продолжительностью 12 час, и занимал 7-9 дней без перерывов.
144
Рис. 3.30. Вид на строительный док в процессе бетонирования
стен кессона в зоне АЗ 1 (фото 06-Авг-10)
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Бетон укладывался в опалубку ровными слоями, начиная с центра стен, и далее
уплотнялся с помощью глубинных вибраторов. С нижнего настила производился ре-
монт бетонных поверхностей, покрытие бетона защитными растворами, обнажение и
очистка закладных деталей, а также их геодезическая съемка.
В процессе подъема скользящей опалубки непрерывно выполнялись работы по
установке арматуры, каналообразователей и элементов анкерных систем постнапря-
жения. На последней стадии подъема скользящей опалубки с верхнего настила уста-
навливалась система раскрепления и монтировались выпуски арматуры в виде верти-
кальных Т-стержней с высаженными головками.
Разборка скользящей опалубки. После завершения бетонирования в скользящей
опалубке обрабатывались строительные швы и устанавливались опоры для неизвле-
каемой опалубки, предназначенной для бетонирования верхней плиты кессона. По за-
вершении всех работ секции скользящей опалубки вместе с настилами снимались
кранами со стен, перемещались на специальные площадки и подготавливались для
последующего использования.
Основные материалы. Для армирования стен кессона использовалась обычная
арматура. В процессе изготовления опалубки и армирования закладывались требуе-
мые закладные детали и трубы из состава МО кессона. В процессе подъема скользя-
щей опалубки и армирования закладывались каналообразователи и анкеры системы
постнапряжения. При бетонировании стен кессона использовался бетон MIX 1.
Бетонирование верхней плиты кессона. Верхняя плита кессона ОГТ охваты-
вает площадь около 101 м х 134 м = 13 500 м2. Она разделялась на четыре захватки
А41-А44, симметричные по отношению к осям X и Y. В зоне А44 плиты устраива-
лось 45 отверстий 01120 мм, предназначенных для пропуска направляющих кондук-
торов.
Работы по МО на верхней плите, в основном, включали изготовление люков до-
ступа и установку закладных деталей для буксирных и швартовных устройств.
Стадии изготовления верхней плиты:
• изготовление и установка нижней опалубки;
• геодезическая разбивка закладных деталей и осей;
• установка закладных деталей, муфт и труб;
• монтаж арматуры;
• установка каналообразователей и анкеров системы постнапряжения;
• установка вертикальной опалубки;
• бетонирование и уход за бетоном;
• разборка опалубки внутри колонн.
Изготовление и установка опалубки начались сразу же после завершения бето-
нирования стен кессона и установки в отсеках необходимого МО. Опалубка поднима-
лась на высоту 11,5 м над нижней плитой кессона. В конструкцию опалубки входили
горизонтальные стальные двутавровые балки различного сечения, горизонтальные
деревянные балки сечением 50 х 175 мм фанерные листы толщиной 18 мм. Расчеты
опалубки выполнялись группой рабочего проектирования ГЕНПОДРЯДЧИКА.
Опалубка в основном собиралась из предварительно изготовленных секций с
помощью кранов. Секции опалубки устанавливались на стальные консоли, прикреп-
146
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
ленные к закладным деталям на болтах. Опалубка верхней плиты относилась к кате-
гории неизвлекаемой опалубки, оставляемой на месте после завершения бетонирова-
ния. Внутри колонн опалубка изготавливалась на месте с помощью башен, создаю-
щих дополнительные опоры для несущих конструкций опалубки. Эта опалубка де-
монтировалась после завершения бетонирования плиты.
Установка закладных деталей, муфт и труб. После изготовления опалубки и
выполнения необходимых геодезических работ устанавливались закладные детали,
муфты и трубы. Монтаж J-труб и других трубопроводов выполнялся в тесной увязке с
работами по изготовлению опалубки.
Монтаж арматуры и каналообразователей. Работы по армированию нижней
плиты выполнялись после завершения изготовления опалубки и установки закладных
деталей, муфт и труб. Арматура доставлялась на строительную площадку из цеха
подготовки арматуры предварительно обрезанной, изогнутой и связанной в соответ-
ствии со спецификациями.
Система армирования включала следующие элементы: бетонные блоки и арма-
турные вкладыши для создания защитного слоя бетона, нижние и промежуточные
слои арматуры, каналообразователи системы постнапряжения вместе с фиксаторами,
верхние слои арматуры, арматурные выпуски и поперечная арматура. Соединение
арматурных стержней внахлестку осуществлялось с помощью проволоки на скрутках.
Выпуски арматуры с Т-головками устанавливались вместе с предварительно изготов-
ленными рамами, прикрепленными к верхним рядам арматуры.
Бетонирование и уход за бетоном. Перед бетонированием путем пескоструйной
обработки очищались все строительные швы. Бетонирование нижней плиты кессона
осуществлялось послойно с помощью бетононасосов (рис. 3.31).
В качестве запасного предусматривался способ укладки бетона бадьями с помо-
щью кранов. Поверхность бетона выравнивалась с помощью виброреек. Поверх бето-
на после укладки и вибрирования наносился состав для ухода за свежеуложенным бе-
тоном. В процессе твердения бетон покрывался водяной пленкой с помощью рас-
прыскивателей и закрывался мешковиной.
Основные материалы. Для армирования верхней плиты использовалась обычная
арматура. В процессе изготовления опалубки и армирования закладывались все тре-
буемые муфты и трубы из состава МО верхней плиты. Также в процессе изготовления
опалубки и армирования устанавливались все требуемые закладные детали. В процес-
се изготовления опалубки и армирования закладывались каналообразователи и анке-
ры системы постнапряжения. При бетонировании верхней плиты кессона использо-
вался бетон MIX 1.
147
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
(Т оюф) £t?V зное н вноэзэл 1Ч1И1ГП иэнхйэя
кинвяойинаьэд soootiodn я aotf иннчкэиюЛьо ян йид ‘[£'£ *оид
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Бетонирование колонн. Колонны располагаются над верхней плитой кессона.
Расстояние между центрами колонн составляет 71,6 м в направлении оси X, и 45,0 м -
в направлении оси Y. Соответствующие расстояния между точками опирания ВСП
равны 70,5 м и 45,0 м.
Общестроительные работы по МО в колоннах, в основном, включали установку
закладных деталей для опор и направляющих для райзеров, J-труб и верхних палуб
колонн. Работы по монтажу МО внутри колонн начинались после создания условий
для доступа персонала к местам работ.
Основные стадии изготовления колонн:
• подготовка строительных швов;
• установка гибких шлангов для последующей герметизации швов;
• геодезическая разбивка закладных деталей и осей, контроль формы и разме-
ров колонн;
• подготовка к бетонированию нижней части колонн, фаза № 1;
• установка закладных деталей;
• установка панелей скользящей опалубки;
• подготовка к бетонированию нижней части колонн, фаза №2;
• бетонирование в скользящей опалубке;
• разборка скользящей опалубки.
Очистка строительных швов. Обработка и подготовка строительных швов вы-
полнялась с целью удаления цементной пленки, обнажения щебня и очистки швов от
мусора. Для этого осуществлялась пескоструйная обработка швов и их обдувка сжа-
тым воздухом.
Установка инъекционных шлангов. В строительных швах устанавливались
шланги для инъекции эпоксидного раствора. После твердения бетона в шланги под
давлением подавался эпоксидный раствор марки Марероху BI-R для обеспечения во-
донепроницаемости стыков.
Геодезические съемки. Перед началом работ по бетонированию колонн выпол-
нялись работы по геодезической разбивке колонн, домкратных рам скользящей опа-
лубки и закладных деталей. Разметке также подлежали горизонтальные и начальные
положения каналообразователей системы постнапряжения, ненапрягаемой арматуры
и арматурных выпусков.
Подготовка к бетонированию нижней части колонн, фаза №1. Нижние участки
колонн высотой 1,8 м бетонировались в стационарной опалубке, но при этом работы
разделялись на две фазы - до и после установки скользящей опалубки.
До установки скользящей опалубки устанавливалась горизонтальная арматура,
поперечная арматура, каналообразователи системы постнапряжения и закладные де-
тали, в том числе, для образования проходов внутрь колонн (рис. 3.32). Также прове-
рялось положение закладных деталей и выполнялся контроль защитного слоя бетона.
Установка панелей скользящей опалубки. Бетонирование колонн осуществля-
лось по раздельности (в соответствии с очередностями А51, А52, А53 и А54). Готови-
лись два комплекта скользящей опалубки - для колонн А51 и А53, и, соответственно,
А52 и А54.
149
Буровая платформа «Беркут». П]
актирование, изготовление и установка основания
Рис. 3.32. Вид на строительный док в процессе бетонирования
нижнего участка колонны в зоне А51 (фото 08-Апр-11)
150
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Скользящая опалубка для бетонирования колонн включала настилы на трех
уровнях:
• нижний подвесной настил под основным настилом;
• основной рабочий настил;
• верхний настил.
Скользящая опалубка изготавливалась в виде большеразмерных секций из пане-
лей, домкратных рам и рабочего настила на монтажной площадке в доке. Размеры и
форма секций выбирались с учетом месторасположения и грузоподъемности кранов.
После установки секций в требуемое положение дополнительно монтировались
горизонтальные направляющие, устройства для поддержания верхнего настила, гид-
равлические башмаки, домкраты и шланги, рабочие стержни и пр.
Подготовка к бетонированию нижней части колонн, фаза №2. Данная фаза
начиналась после установки панелей скользящей опалубки, и она включала следую-
щие работы:
• установка верхнего настила;
• монтаж системы раскрепления вертикальной арматуры и вертикальных кана-
лообразователей;
• установка направляющих для панелей и приспособлений для создания защит-
ного слоя бетона;
• установка вертикальной арматуры и вертикальных каналообразователей для
системы постнапряжения;
• монтаж временного оборудования для электроснабжения и водоснабжения (в
их числе запасной электрогенератор, электрические кабели, освещение для
рабочего и подвесного настилов, водопроводы для подачи воды и охлажде-
ния);
• установка устройств для приема и распределения бетонной смеси;
• монтаж лифта, лестничной башни и защитных устройств для персонала;
• доставка и укладка на местах для хранения арматуры, закладных деталей и
элементов системы постнапряжения.
Бетонирование в скользящей опалубке. В скользящей опалубке бетонировались
колонны на высоту около 40,25 м от верха опалубки до верха колонн (рис. 3.33 -
3.35).
Для подъема персонала на рабочие палубы использовались лифты и лестничные
башни, и они обслуживались и наращивались непрерывно по мере подъема скользя-
щей опалубки. Бетон укладывался в опалубку ровными слоями, начиная с центра стен
колонн, и далее уплотнялся с помощью глубинных вибраторов. Сначала в стационар-
ной опалубке бетонировались нижние части колонн на высоту 500-700 мм, и после
набора этим бетоном необходимой прочности (через 8-12 час после укладки первого
слоя бетона) начинался подъем скользящей опалубки.
Подъем опалубки происходил со скоростью 700-1500 мм в смену продолжитель-
ностью 12 час, и занимал 19-21 дня без перерывов. С нижнего настила производился
ремонт бетонных поверхностей, покрытие бетона защитными растворами, обнажение
и очистка закладных деталей, и их геодезическая съемка.
151
Рис. 3.33. Вид на строительный док в процессе бетонирования
колонны А51 в скользящей опалубке (фото 23-Апр-11)
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
153
Рис. 3.35. Вид на строительный док в процессе бетонирования колонн
А53 и А54 в скользящей опалубке (фото 25-Май-11)
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
В процессе подъема скользящей опалубки непрерывно выполнялись работы по
установке арматуры, каналообразователей и элементов анкерных систем постнапря-
жения. На последней стадии подъема скользящей опалубки с верхнего настила уста-
навливалась система раскрепления и монтировались выпуски арматуры в виде верти-
кальных Т-стержней с высаженными головками.
Разборка скользящей опалубки. После завершения бетонирования в скользящей
опалубке обрабатывались строительные швы. По завершении всех работ секции
скользящей опалубки вместе с настилами снимались кранами с колонн, перемещались
на специальные площадки и подготавливались для последующего использования.
Основные материалы. Для армирования колонн использовалась обычная арма-
тура. В процессе изготовления опалубки и армирования закладывались все требуемые
закладные детали и трубы из состава МО колонн. В процессе подъема скользящей
опалубки и армирования закладывались каналообразователи и анкеры системы пост-
напряжения. При бетонировании колонн использовался бетон MIX 3.
Бетонирование опор для ОДП на колоннах. В общестроительные работы на
верху колонн включались бетонирование конструкций для размещения ОДП, цемен-
тация промежутков под КАП, установка ОДП и др. Кроме того, велись работы по
постнапряжению колонн. Эти работы выполнялись в течение лета-осени 2012 г.
Железобетонные опоры для ОДП представляли собой фрагменты верхних частей
колонн между отм. +45,90 и +54,62 м. Эти опоры бетонировались с использованием
стационарной опалубки (рис. 3.36).
Опоры для ОДП изготавливались путем разделения на три захватки:
• нижняя плита высотой 2,020 м;
• стены средней части высотой 4,775 м;
• верхняя плита высотой 1,92 м.
Стадии изготовления опор для ОДП на колоннах:
нижняя плита опор
• подготовка строительных швов;
• изготовление и установка опалубки для нижней плиты опоры;
• геодезическая разбивка закладных деталей;
• установка закладных деталей и труб для охлаждения твердеющего бетона;
• монтаж арматуры;
• установка каналообразователей и анкеров системы постнапряжения;
• бетонирование и уход за бетоном;
стены опор
• изготовление и установка опалубки для стен опоры;
• геодезическая разбивка закладных деталей;
• установка закладных деталей и труб системы охлаждения твердеющего бетона;
• монтаж арматуры;
• установка каналообразователей системы постнапряжения;
• бетонирование и уход за бетоном;
155
Рис. 3.36. Вид на строительный док в процессе изготовления
опор для ОДП в стационарной опалубке (фото 26-Июн-11)
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
верхняя плита опор
• изготовление и установка опалубки для верхней плиты опоры;
• геодезическая разбивка закладных деталей;
• установка закладных деталей и труб системы охлаждения бетона;
• монтаж арматуры;
• установка анкеров системы постнапряжения;
• бетонирование и уход за бетоном;
• разборка опалубки опор.
Изготовление опалубки под опоры для ОДП началось после завершения бетони-
рования колонн в скользящей опалубке (рис. 3.37). В конструкцию горизонтальной
опалубки нижней плиты опор для ОДП входили:
• несущие стальные панели с вспомогательными стойками системы Acrow;
• стальные консоли для крепления системы Acrow к стене колонны;
• закладные детали ЕРС19 для крепления консолей с помощью шести болтов
МЗОхЮО;
• стальные балки на винтовых опорах системы Haki, расположенные вдоль
Acrow-панелей, для корректировки строго горизонтального положения кон-
струкции опалубки;
• второстепенные однопролётные балки системы Doka, лежащие поперёк
Acrow-панелей;
• второстепенные однопролёгные балки, состоящие из стального швеллера 20У
и прикреплённой к нему доски 50x200 мм (для крепления фанеры сверху),
лежащие поперёк Acrow-панелей в наиболее нагруженных частях опалубки;
• фанерный настил ФСФ 21.
Горизонтальная опалубка верхней плиты опоры для ОДП снаружи колонн состо-
яла из следующих основных частей:
• кронштейны доступа пролетом 1,5 м со стандартным настилом из досок
50x200 мм и ограждением;
• закладные детали ЕРС14 для крепления кронштейнов с помощью болтов
М30;
• доски 50x200 мм, деревянные клинья и фанерный настил ФСФ 21, монтируе-
мые между настилом доступа и бетонной поверхностью.
Горизонтальная опалубка верхней плиты опоры для ОДП внутри колонн состоя-
ла из следующих основных элементов:
• опорные леса системы Doka, расположенные на несущих стальных панелях
системы Acrow опалубки нижней части опоры для ОДП;
• доски 50x175 мм и фанерный настил ФСФ 21, монтируемые на лесах системы
Doka.
157
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Рис. 3.37. Вид на опору для ОДП в стационарной опалубке перед бетонированием
(фото 26-Июн-П)
Вертикальная опалубка нижней плиты опоры для ОДП состояла из следующих
основных компонентов:
• фанерное покрытие ФСФ 15 (волокна наружных слоёв фанеры в вертикаль-
ном направлении);
• горизонтальные доски 50x200 мм, прикрепленные к фанере с помощью гвоз-
дей;
• вертикальные вставки из досок 50x200 мм для крепления приспособлений для
подъёма элементов.
Вертикальные деревянные элементы устанавливались на фанерный настил гори-
зонтальной опалубки на одном уровне и фиксировались в вертикальном положении с
помощью вертикальных стоек (сдвоенная доска 50x200 мм или сдвоенная балка Doka
Н20) и металлических тяжей системы Dywidag.
Вертикальная опалубка стен и верхней плиты опоры для ОДП принималась по
типу конструкции вертикальной опалубки нижней части. Расчеты опалубки опор для
ОДП выполнялись группой рабочего проектирования ГЕНПОДРЯДЧИКА.
В связи со значительными размерами опор для ОДП при гидратации цемента в
твердеющем бетоне в условиях высоких температур наружного воздуха ожидалось
повышение температуры более 70°С. Для снижения температуры бетона в тело опор
для ОДП были заложены пластиковые трубы для подачи охлаждающей воды.
158
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Охлаждение бетона в опорах для ОДП выполнялось следующим образом:
• свежий бетон охлаждался на бетонном заводе путем закладки льда в воду для
затворения бетона;
• в опалубке устанавливались трубы для циркуляции охлаждающей воды во
время твердения бетона;
• вода для охлаждения подавалась через вентили с установленными расходо-
метрами. Расход воды принимался равным, как минимум, 16 л/мин в каждой
трубе. Температура подаваемой воды составляла около 5°C;
• циркуляция воды начиналась после укладки второго слоя бетона, и продол-
жалась в течение 6 час;
• трубы из полиэтилена для подачи воды имели внутренний 016 мм с толщи-
ной стенки 2 мм.
В состав системы подачи воды также входили:
• насосы для подачи воды;
• две линии для подачи воды 050 мм;
• вентили для управления подачей воды в каждой части системы;
• водовыпуски с температурными датчиками;
• расходометры в каждой линии.
В связи с большой высотой частей опор для ОДП бетонная смесь внутрь арма-
турных каркасов подавалась по пластиковым трубам 0150 мм. Эти трубы размеща-
лись так, чтобы их удаление от низа опалубки составляло около 600 мм, и, таким об-
разом, с их помощью укладывались второй, третий и другие нижние слои бетонной
смеси. Верхние слои бетона укладывались без применения указанных труб (рис. 3.38).
Для армирования опор для ОДП использовалась обычная арматура. В процессе
изготовления опалубки и армирования опор для ОДП закладывались требуемые за-
кладные детали. Также при изготовлении опалубки и армировании опор для ОДП за-
кладывались каналообразователи и анкеры системы постнапряжения колонн в целом.
При бетонировании опор для ОДП использовался бетон MIX 3, но с замедленным
временем твердения.
Горизонтальное постнапряжение и цементация каналов. Горизонтальное
постнапряжение выполнялось после завершения бетонирования кессона и набором
бетоном прочности на сжатие, как минимум, 80% от нормативной прочности в сле-
дующих элементах конструкции ОГТ:
нижняя плита кессона
• горизонтальные пучки 84 х 31.6 по направлению длинной оси;
• горизонтальные пучки 100 х 31.6 по направлению короткой оси.
верхняя плита кессона
• горизонтальные пучки 82 х 31.6 по направлению длинной оси;
• горизонтальные пучки 100 х 31.6 по направлению короткой оси.
стены кессона
• горизонтальные пучки 48 х 19.6 по направлению длинной оси;
• горизонтальные пучки 48 х 19.6 по направлению короткой оси.
159
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Рис. 3.38. Вид на опору для ОДП в стационарной опалубке в процессе бетонирования
(фото 20-Авг-11)
При назначении очередности постнапряжения учитывалось основное требование
- постнапряжение и цементация горизонтальных каналов в нижней плите по направ-
лению короткой оси должны закончиться до постнапряжения стен кессона и верхней
плиты в направлении короткой оси, а также до постнапряжения в направлении длин-
ной оси.
Основные стадии горизонтального постнапряжения плит и стен кессона:
• установка каналообразователей, раструбов и опорных плит;
• установка пучков тросов и анкерных головок;
• натяжение пучков тросов;
• цементация каналов.
Очередность установки каналообразователей, раструбов и опорных плит следу-
ющая (рис. 3.39):
• каналообразователи подготавливались на складе, составные части склеива-
лись с помощью липкой ленты и маркировались краской;
• связки каналообразователей доставлялись к месту установки;
• каналообразователи устанавливались на предварительно изготовленные опо-
ры из арматуры по геодезическим маркам;
• раструбы и опорные плиты соединялись с каналообразователями;
• каналообразователи соединялись между собой с помощью муфт и липкой
ленты и крепились к арматуре с наибольшим шагом 1,2 м.
160
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Рис. 3.39. Вид на установленные каналообразователи в нижней плите кессона
(фото 27-Май-10)
Установка пучков тросов и анкерных головок выполнялась в следующей оче-
редности (рис. 3.40):
• катушки тросов на специальном каркасе подготавливались на складе;
• катушки тросов доставлялись к месту работ;
• к тросам подсоединялись наконечники;
• тросы проталкивались в горизонтальные каналы с длиной свободного выпус-
ка около 1,1 м;
• к опорным плитам прижимались анкерные головки;
• тросы обжимались клиньями, которые затем забивались в отверстия в анкер-
ных головках.
Проталкивание тросов осуществлялось с помощью гидравлического привода в
виде двух колес, вращающихся в противоположные стороны.
Горизонтальное натяжение пучков тросов выполнялось после завершения про-
талкивания всех тросов в заранее подготовленные каналы. Все пучки тросов в нижней
плите имели активный анкер на одном конце, и пассивный - на другом, и таким обра-
зом, все пучки натягивались только за один конец. Положения анкеров изменялись
попеременно.
161
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Постнапряжение верхней плиты осуществлялось аналогично таковому для ниж-
ней плиты. В стенах кессона все пучки тросов имели активные анкера на обоих кон-
цах.
Рис. 3.40. Вид на установленные тросы в верхней плите кессона (фото 07-Май-11)
Технологическая последовательность горизонтального натяжения пучков тросов
следующая (рис. 3.41):
• подготовка к натяжению;
• подготовка оборудования для натяжения - домкрата и гидравлического насоса;
• размещение и корректировка положения домкрата;
• установка захватывающей пластины у проталкивающей головки;
• подсоединение гидравлических шлангов от насоса к домкрату;
• натяжение пучка тросов.
Для натяжения тросов применялись многопрядные домкраты и электрические
гидравлические насосы. Использовались домкраты:
• для тросов 19.6 - с усилием натяжения 500 тс и длиной хода 6";
• для тросов 31.6 - с усилием натяжения 1 000 тс и длиной хода 8".
162
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Рис. 3.41. Вид на работы по натяжению пучков тросов в нижней плите кессона
(фото 20-Аир-11)
Домкраты оборудовались вытягивающими головками и индивидуальными натя-
гивающими конусами, позволяющими натягивать все тросы одновременно. Домкраты
также снабжались клапанами сброса давления.
Применялись гидравлические насосы:
• 20 л.с., 380В/3 фазы - для 500-тонного домкрата;
• 30 л.с., 380В/3 фазы - для 1 000-тонного домкрата.
Насосы оборудовались ручным клапаном управления и двумя клапанами сброса
давления.
Технологическая последовательность цементации горизонтальных каналов сле-
дующая:
• продувка каналов системы постнапряжения сжатым воздухом без примесей
масла при низком давлении для удаления воды и строительного мусора;
• подготовка оснащения для цементации - смесителя цементного раствора, ре-
зервуара для перемешивания и насоса;
• заливка цементного раствора в одном направлении;
• после твердения раствора - удаление заглушек, клапанов, труб и др.
Смеситель цементного раствора объемом 0,37-0,48 м3 являлся миксером колло-
идного типа, обеспечивающим непрерывное механическое смешивание. Резервуар
для перемешивания оборудовался механическим приводом. Насос имел гидравличе-
ский привод с расходом до 76 л/мин и давлением до 21 бар. На линии заливки нахо-
дился манометр со шкалой до 21 бар. Кроме того, на строительной площадке имелся
дополнительный резервуар для хранения воды и промывочное оборудование, подсо-
единенные к системе первичного водоснабжения или к резервуару с водой.
163
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Вертикальное постнапряжение и цементация каналов. Вертикальное пост-
напряжение выполнялось после завершения бетонирования колонн и набором бето-
ном низа колонн прочности на сжатие, как минимум, 60% от нормативной прочности
в следующих элементах конструкции ОГТ:
колонны
• вертикальные пучки тросов 95 х 31.6 (колонна А51);
• вертикальные пучки тросов 95 х 31.6 (колонна А52);
• вертикальные пучки тросов 96 х 31.6 (колонна А53);
• вертикальные пучки тросов 96 х 31.6 (колонна А54).
верх колонн и опоры для ОДП
• вертикальные пучки тросов 18 х 31.6 (колонна А51);
• вертикальные пучки тросов 18 х 31.6 (колонна А52);
• вертикальные пучки тросов 18 х 31.6 (колонна А53);
• вертикальные пучки тросов 18 х 31.6 (колонна А54).
Основные стадии вертикального постнапряжения колонн и опор для ОДП:
• установка каналообразователей, раструбов и опорных плит;
• установка пучков тросов и анкерных головок;
• натяжение пучков тросов;
• цементация каналов.
Технологическая последовательность установки каналообразователей, раструбов
и опорных плит следующая (рис. 3.42):
Рис. 3.42. Вид на установленные каналообразователи в опоре для ОДП на верху ко-
лонны А53 (фото 06-Авг-11)
164
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
• каналообразователи подготавливались на складе, составные части склеива-
лись с помощью липкой ленты и маркировались краской;
• связки каналообразователей доставлялись к месту установки;
• каналообразователи устанавливались в предварительно прикрепленные к
опалубке раструбы согласно геодезической разметке;
• опорные плиты соединялись с каналообразователями;
• каналообразователи соединялись между собой с помощью муфт и липкой
ленты, и далее крепились к арматуре.
В отличие от плит и стен кессона, в колоннах монтировались не отдельные тро-
сы, а пучки тросов в целом. Для этого на верху колонн устанавливалось разматываю-
щее оборудование.
Технологическая последовательность установки пучков тросов и анкерных голо-
вок следующая (рис. 3.43):
• катушки с пучками тросов подготавливались на складе;
• катушки с пучками тросов доставлялись к месту работ;
• пучки тросов разматывались и опускались в каналы;
• анкера и клинья устанавливались на нижней части нижней плиты;
• к опорным плитам прижимались анкерные головки;
• тросы обжимались клиньями, которые затем забивались в отверстия в анкер-
ных головках.
Разматывание и опускание пучков тросов осуществлялось с помощью башенно-
го крана и направляющей системы.
Вертикальное натяжение пучков тросов выполнялось после проталкивания всех
пучков тросов в заранее подготовленные каналы (рис. 3.44).
Натяжение пучков тросов в колоннах, в основном, осуществлялось по типовой
схеме. Все вертикальные пучки тросов в колоннах А51 - А54 имели пассивный анкер
на нижней стороне нижней плиты, а активный - на верху колонны. Натяжение прово-
дилось с использованием домкратов.
Постнапряжение начиналось после установки и сварки звеньев КАП, и цемента-
ции промежутков между КАП и верхом колонны. На данной стадии не допускалось
натяжение пучков тросов в зоне ближе 4,5 м до строительных швов, отделяющих
опору для ОДП от стен колонны, забетонированных в скользящей опалубке.
Технологическая последовательность натяжения вертикальных пучков тросов
следующая:
• подготовка к натяжению;
• подготовка оснащения для натяжения - домкрата и гидравлического насоса;
• размещение и корректировка положения домкрата;
• установка захватывающей пластины у проталкивающей головки;
• подсоединение гидравлических шлангов от насоса к домкрату;
• натяжение пучка тросов.
165
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Рис. 3.43. Вид на установленные тросы в колонне под днищем кессона в процессе
постнапряжения (фото 05-Июл-11)
Рис. 3.44. Вид на работы по натяжению пучков тросов на верху колонны
(фото 06-Авг-11)
Для натяжения пучков тросов применялись многопрядные домкраты и электри-
ческие гидравлические насосы. Использовались домкраты:
• для тросов 19.6 - с усилием натяжения 500 тс и длиной хода 6";
• для тросов 31.6 - с усилием натяжения 1 000 тс и длиной хода 8".
Домкраты оборудовались вытягивающими головками и индивидуальными натя-
гивающими конусами, позволяющими натягивать все тросы одновременно. Домкраты
также оснащались клапаном сброса давления.
166
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Применялись гидравлические насосы:
• 20 л.с., 380В/3 фазы - для 500-тонного домкрата;
• 30 л.с., 380В/3 фазы - для 1 000-тонного домкрата.
Насосы оборудовались ручным клапаном управления и двумя клапанами сброса
давления.
Технологическая последовательность цементации вертикальных каналов следу-
ющая:
• продувка каналов системы постнапряжения сжатым воздухом без примесей
масла при низком давлении для удаления воды и строительного мусора;
• подготовка оснащения для цементации - смесителя цементного раствора, ре-
зервуара для перемешивания и насоса;
• подача цементного раствора снизу под давлением;
• после твердения раствора - удаление заглушек, клапанов, труб и др.
Смеситель цементного раствора объемом 0,37-0,48 м3 являлся миксером колло-
идного типа, обеспечивающим непрерывное смешивание. Резервуар для перемешива-
ния оборудовался механическим приводом. Насос имел гидравлический привод с
расходом до 76 л/мин и давлением до 21 бар. На линии заливки находился манометр
со шкалой не более 21 бар. Кроме того, на строительной площадке находился допол-
нительный резервуар для хранения воды и промывочное оборудование, подсоединен-
ные к системе внешнего водоснабжения или к резервуару с водой.
Ремонт и герметизация бетонных поверхностей. В качестве ремонтных рас-
творов при заполнении образовавшихся в бетоне трещин и пустот применялись сле-
дующие эпоксидные материалы:
• ремонтный раствор Emaco S88C - использовался в зонах А20, АЗО и А40;
• модифицированный ремонтный раствор Emaco S88C - использовался в зонах
А50 и А60, за исключением зоны ледовой абразии;
• ремонтный раствор Den sit Wearflex 2000 - использовался на отдельных
участках в зонах А50 и А60, подверженных ледовой абразии;
• защитное покрытие Mapecoat L-L - использовалось в качестве грунтовки пе-
ред нанесением покрытий Mapecoat CFS и Emaco S88C;
• покрытие Mapecoat CFS - использовалось для заделки трещин, а также в ка-
честве защитных покрытий;
• ремонтный раствор Mapecoat BI-R - использовался путем заполнения трещин
и пустот в строительных швах под давлением.
Использовалась следующая классификация повреждений и способов ремонта
бетонных поверхностей конструкций ОГТ:
• трещины с шириной раскрытия менее 0,3 мм - не требуют ремонта;
• трещины с шириной раскрытия от 0,3 до 3,0 мм - ремонт путем инъецирова-
ния ремонтного раствора Mapecoat BI-R;
• трещины с шириной раскрытия более 3,0 мм - ремонт путем инъецирования
ремонтного раствора Mapecoat BI-R, заполнения ремонтным раствором
Emaco S88C и покрытия раствором Mapecoat CFS;
167
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
• незначительные повреждения на бетонной поверхности - ремонт путем за-
полнения пустот ремонтным раствором Emaco S88C;
• значительные повреждения с обнажением арматурных стержней - ремонт пу-
тем заполнения пустот ремонтным раствором Emaco S88C для бетона MIX 1
и модифицированным раствором Emaco S88C для бетона MIX 3.
Отверстия от опорных стержней опалубки, вентиляционные отверстия горизон-
тальных и вертикальных каналов постнапряжения и др., заполнялись ремонтным рас-
твором Emaco S88C по предварительно нанесенному защитному покрытию Mapecoat
L-L с последующим нанесением покрытия Mapecoat CFS.
Участки стен и плит в местах прохода труб, технологических проемов, отвер-
стий доступа, отверстий для пропуска воды и воздуха и др., покрывались раствором
Mapecoat CFS.
Бетонные поверхности всех строительных швов тщательно очищались с удале-
нием цементного молока. Отвердевшая бетонная поверхность, соединяемая с другой
поверхностью, подготавливалась для укладки вышележащего или прилегающего слоя
с помощью пескоструйной обработки.
Во всех водонепроницаемых строительных швах укладывались и прочно закреп-
лялись специально изготовленные инъекционные шланги для закачки раствора
Марероху BI-R. После соответствующей выдержки прилегающего бетона эти шланги
заполнялись эпоксидным раствором под давлением.
3.17. ИЗГОТОВЛЕНИЕ И МОНТАЖ МО
Общие положения. Механомонтажные работы по изготовлению и монтажу ме-
ханического оснащения (МО) ОГТ платформы «Беркут» осуществлялись по линейной
модели управления. Руководители работ постоянно присутствовали на площадке и
отвечали за безопасность, качество и сроки выполнения работ.
Механомонтажные работы разделялись ГЕНПОДРЯДЧИКОМ на следующие
дисциплины:
• предварительные работы;
• подготовка закупок оснащения;
• управление СУБПОДРЯДЧИКАМИ;
• планирование работ;
• организация процесса привлечения персонала;
• управление подготовительными работами;
• контроль взаимодействия;
• оценка хода работ;
• определение стоимости работ.
Каждой дисциплиной руководили назначенные специалисты. Руководители дис-
циплин отвечали за организацию работ в группах и взаимодействие с другими груп-
пами. Все работы по монтажу оснащения координировались руководителями мон-
тажных работ и подчиненными им сменными мастерами. Общее руководство работа-
ми осуществлял менеджер по монтажу.
168
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Основной целью управления работами являлось обеспечение наилучшего по ка-
честву осуществления следующих задач: охрана труда и соблюдение техники без-
опасности, обеспечение качества работ, планирование работ, соблюдение назначен-
ных сроков, экономия средств, выполнение и надзор за работами.
Для выполнения указанных задач привлекались СУБПОДРЯДЧИКИ, способные
выполнить необходимые работы. Одним из условий являлось выполнение большин-
ства работ вне строительной площадки на предприятиях СУБПОДРЯДЧИКОВ.
Монтаж МО осуществлялся под прямым управлением ГЕНПОДРЯДЧИКА.
Имел место полный контроль ГЕНПОДРЯДЧИКА над такими видами работ, как пла-
нирование, инструктаж и обучение персонала, надзор за соблюдением графика и вы-
полнением работ.
Механомонтажные работы велись ГЕНПОДРЯДЧИКОМ с помощью собствен-
ных специалистов. Основным принципом ГЕНПОДРЯДЧИКА являлось привлечение
персонала, осуществляющего фактическое выполнение работ, к подготовительным
работам.
При изготовлении и монтаже МО разрабатывались и применялись следующие
документы:
• планы производственных работ;
• пакеты рабочей документации;
• рабочие карты.
Планы производственных работ включали указания по подъему и монтажу тя-
желых конструкций, а также инструкции по ОТОСБ и завершению механомонтажных
работ. В этих планах также приводились сведения о необходимых закладных деталях,
опорных конструкциях, лесах, передвижных устройствах, зажимах и пр. Эти времен-
ные устройства и приспособления проектировались и изготавливались на строитель-
ной площадке до начала работ по монтажу. Кроме того, подготавливались строповоч-
ные устройства и приспособления.
Часть команды ГЕНПОДРЯДЧИКА привлекалась к планированию механомон-
тажных работ в тесном сотрудничестве с проектировщиками примерно за 18 мес. до
начала строительства. Это тесное взаимодействие между монтажниками и проекти-
ровщиками оказалось полезным и важным, и впоследствии привело к успешным ре-
зультатам.
Организация контроля качества. Контроль качества работ по изготовлению
ОГТ осуществлялся специалистами отдела технического и контроля качества (ОТК)
ГЕНПОДРЯДЧИКА.
Основными видами деятельности ОТК при выполнении механомонтажных работ
являлись:
• выполнение плана инспекций и проверок;
• входной контроль материалов и изделий;
• освидетельствование качества выполняемых работ;
• подготовка и ведение исполнительной документации.
Контроль качества включал следующие виды работ:
• входной контроль и тестирование материалов и изделий;
• инспектирование результатов выполнения работ:
169
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
о по изготовлению и установке райзеров;
о по изготовлению и установке J-труб;
о по изготовлению и установке колодцев и трубопроводов;
о по изготовлению и установке конструктивных элементов;
о по изготовлению и установке анодов катодной защиты;
о по нанесению покрытий;
• подготовка и контроль ведения исполнительной документации.
Каждый СУБПОДРЯДЧИК по механомонтажным работам разрабатывал свои
планы обеспечения качества и процедуры контроля, которые охватывали следующие
вопросы, но не ограничивались ими:
• предварительные подготовительные работы;
• контроль технологических процессов (например, аттестация сварочных про-
цедур);
• аттестация персонала (например, сварщиков, операторов по неразрушающему
контролю);
• производственные работы со ссылкой на требования и условия процесса
(например, процедуры, оборудование, материалы);
• поверочные и испытательные работы;
• идентификация / маркировка, консервация, хранение / обращение / транс-
портировка изделий, заключительные проверки, составление производ-
ственных журналов.
Основные результаты механомонтажных работ. Общая масса установленного
механического оборудования для ОГТ платформы «Беркут» составила 3 700 т, и в том
числе:
• трубопроводы и конструкции - 2 104 т;
• аноды и покрытия - 396 т;
• платформа для скребков -18т;
• опоры для палуб, направляющие и внутренние цилиндры - 1 182 т.
Кроме того, к механическому оборудованию были отнесены стальные конструк-
ции юбок. Общая масса 242 стальных панелей юбок составила 1 125 т. С учетом Т-
стержней, днищевых плит и др. масса юбочных конструкций достигла 1 448 т.
Ниже приведены перечни результатов МО в зависимости от расположения в зо-
нах ОГТ платформы «Беркут».
А20 - нижняя плита
• оснащена нижняя плита - работы разделялись на четыре захватки;
• уложены полиэтиленовые трубы;
• установлено 45 направляющих кондукторов для буровых направлений;
• установлено 17 фильтров для дренажа грунтового основания;
• смонтированы шланги для цементации основания;
• установлены закладные детали.
170
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
АЗО - кессон (изнутри и снаружи)
• оснащены стены кессона - работы разделялись на четыре захватки;
• установлены аноды катодной защиты;
• установлены трубы из нержавеющей стали;
• установлены полиэтиленовые трубы;
• установлены J-трубы;
• установлены райзеры;
• установлены колодцы;
• смонтированы общие стальные конструкции (опоры, платформы и пр.);
• установлены кран-балки;
• оснащены отверстия доступа;
• выполнена защита от падающих объектов;
• установлены монорельсы;
• установлены закладные детали;
• установлены промежуточные палубы.
А40 - верхняя плита
• оснащена верхняя плита - работы разделялись на четыре захватки;
• установлены полиэтиленовые трубы;
• установлены трубы из нержавеющей стали;
• установлены стаканы буровых направлений;
• установлены закладные детали.
А50 - колонны (внутри)
• оснащены колонны - работы разделялись на четыре захватки;
• установлены закладные детали;
• установлены промежуточные палубы (на отм. +28,600 и +42,000 м);
• установлены колодцы;
• установлены полиэтиленовые трубы;
• установлены трубы из нержавеющей стали;
• установлены аноды катодной защиты;
• установлены райзеры и J-трубы;
• установлены палубы перекрытия колонны;
• смонтирована внутренняя лестница (только в колонне А53);
• установлены стальные конструкции (опоры, перильные ограждения и пр.);
• смонтирована стальные обоймы ОДП;
• установлены КАП.
А50 - колонны (снаружи)
• навешены швартовные устройства;
• установлены клюзы;
• устроена защита от цепей;
171
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
• установлены трубы из нержавеющей стали;
• установлены внешние лестницы на колоннах;
• установлены внешние лестницы на верхней плите.
А60/70 - верх колонн
• поставлены замыкающие уплотнения;
• установлены продольные опоры (внутренние и внешние);
• выполнена сварка ОДП с КАП;
• установлены цилиндры ОДП;
• установлены проходные мостки ОДП и направляющие для БСО;
• выполнена защита от падающих объектов;
• установлены общие стальные конструкции (опоры, перильные ограждения и
пр.);
• установлены временные платформы;
• установлены платформы временного назначения и мачты навигационного
освещения;
• установлены подъемные платформы доступа;
• установлены погрузочные платформы;
• установлена платформа для скребков.
Механическое оснащение кессона ОГТ платформы «Беркут». К работам по
МО кессона относились (рис. 3.45):
• монтаж элементов J-труб и райзеров;
• монтаж труб системы создания воздушной подушки / измерения давления в
отсеках юбки;
Рис. 3.45. Вид на работы по установке J-трубы в зоне кессона АЗ 1 (фото О6-Окт-10)
172
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
• монтаж труб системы цементации отсеков юбки в нижней плите;
• монтаж фильтров системы дренажа грунтового основания под нижней плитой
и соответствующих труб в нижней плите;
• монтаж труб системы выравнивания давления в отсеках юбки;
• монтаж балластного манифольда и соответствующих труб в комплекте с опо-
рами;
• монтаж труб системы выравнивания давления (балластной системы);
• монтаж труб системы вентиляции отсеков / колонн в верхней плите.
Система дренажа грунтового основания. До начала бетонирования верхней
плиты кессона монтировались следующие элементы системы дренажа грунтового ос-
нования:
• фильтры различной конструкции под нижней плитой и утолщениями нижней
плиты;
• дренажные трубы в отсеках юбки.
Закладные детали для дренажных фильтров устанавливались в нижней плите пе-
ред армированием. Дренажные трубы монтировались одновременно с арматурой
нижней плиты, а в стенах отсеков - в процессе работ по армированию и бетонирова-
нию. В верхней плите трубы устанавливались одновременно с арматурой.
Система выравнивания давления (балластная система). Система состоит из
балластного манифольда, труб, клапанов, фитингов и опор. Части труб, в основном,
соединялись на сварке, но применялись также фланцевые соединения.
Центральным узлом балластной системы являлся балластный манифольд, от ко-
торого трубопроводы горизонтально расходятся в водонепроницаемые отсеки, и через
наружную стену - в море. Трубопроводы проходили через стены сквозь открытые или
водонепроницаемые отверстия.
Балластный манифольд предварительно изготавливался из 5 частей и устанавли-
вался на опоры вместе с задвижками. Части манифольда поднимались и устанавлива-
лись до монтажа кранбалок. После монтажа устанавливались и подключались к ма-
нифольду три балластных насоса. Все основное оснащение размещалось в балластном
помещении до изготовления опалубки верхней плиты А43, и окончательно монтаж
заканчивался после бетонирования верхней плиты.
Балластные трубопроводы устанавливались на высоте около 1 м над нижней
плитой, и, таким образом, необходимость в лесах сводилась к минимуму. Трубопро-
воды монтировались на предварительно изготовленные опоры - стальные рамы из
швеллеров, приваренные к закладным деталям в нижней плите. Для крепления труб к
опорным рамам использовались U-образные хомуты, болты, гайки и изоляционные
прокладки (на стыках нержавеющей и углеродистой стали).
Монтаж балластных трубопроводов проводился в следующем порядке:
• опоры (массой около 150 кг) ставились на место, выравнивались и привари-
вались к закладным деталям;
• части труб поднимались на место, выравнивались, собирались и соединялись
на прихваточной сварке (круглым прутком 6Мо);
• далее сварка велась корневыми швами в защитной среде.
173
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Во время монтажа частей труб из нержавеющей стали использовались мягкие
стропы, деревянные подкладки и клинья.
Система вентиляции отсеков юбки / колонн. Трубы системы вентиляции уста-
навливались в верхней плите одновременно с арматурой и каналообразователями си-
стемы постнапряжения. Трубы, в основном, пластиковые с термическими стыками, но
части труб в отсеках были из нержавеющей стали с фланцевыми соединениями. В
кессоне трубы пропускались через отсеки и верхнюю плиту в стены колонн.
Система цементации отсеков юбки. Трубы системы цементации устанавлива-
лись в верхней плите одновременно с арматурой и каналообразователями системы
постнапряжения. Трубы, в основном, пластиковые с термическими стыками, но части
труб в отсеках были из нержавеющей стали с фланцевыми соединениями. Внутри от-
секов юбки к трубам подсоединялись гибкие шланги длиной 1,5 м, соединенные с
нижней плитой с помощью цепей. В кессоне трубы пропускались через каждый отсек
в нижней плите в стену резервуара для углеводородной основы буровых растворов.
Система создания воздушной подушки / измерения давления в отсеках юбки.
Использовались трубы из нержавеющей стали с фланцевыми или сварными соедине-
ниями. Трубопроводы прокладывались внутри ячеек (не в стенах). Участки труб про-
пускались через нижнюю и верхнюю плиту одновременно с установкой арматуры. В
верхней плите устанавливались воздушные манифольды. Эти манифольды соединя-
лись шлангами с трубами вентиляции отсеков.
Система выравнивания давления в отсеках юбки. Трубы системы из нержавею-
щей стали устанавливались в нижней плите одновременно с арматурой и каналообра-
зователями системы постнапряжения. В кессоне трубы прокладывались из отсеков
юбки через нижнюю плиту в балластное помещение колонны А53.
Конструктивные элементы. Закладные детали для опор для труб устанавлива-
лись в нижней плите и стенах кессона специалистами по общестроительным работам.
Опоры для труб изготавливались из стальных швеллеров с расчетом на установку од-
ной, двух или трех труб в зависимости от месторасположения.
Не допускалась обработка нержавеющей и углеродистой стали общими механи-
ческими инструментами (например, режущими или шлифовальными аппаратами).
В балластном помещении колонны А53 монтировалась кран-балка над балласт-
ным манифольдом. Опоры для кран-балки соединялись с закладными деталями на
сварке после установки манифольда. В балластном помещении колонны А53 также
устанавливалась платформа доступа к клапанам. Эта платформа изготавливалась и
монтировалась до монтажа кран-балки.
В колонне А53 устанавливалась постоянная лестница для спуска из люка досту-
па в верхней плите в балластное помещение. Комплект секций лестницы вместе с
ограждением и площадками отдыха ставился до закрытия отсека, и затем монтиро-
вался на требуемом месте.
В верхней плите одновременно с монтажом арматуры устанавливались обоймы
для пропуска труб и монтажные проемы. В верхней плите также при бетонировании
монтировались закладные детали для крепления швартовного оснащения, а после бе-
тонирования верхней плиты - швартовные тумбы.
Под резервуарами для дизельного топлива и углеводородной основы бурового
раствора (зоны А21 и А23, соответственно) перед установкой опалубки нижней пли-
ты укладывались стальные мембраны из полос размерами 3 000 х Ю ООО х 8 мм. Швы
174
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
секций мембран выполнялись с полным проваром. Под кромками швов укладывались
подкладки из полосовой стали.
Снаружи внешних стен кессона навешивались подводные маркеры. Крепление
маркеров к закладным деталям осуществлялось на болтах. На некоторых опорных ра-
мах для трубопроводов предварительно устанавливались элементы катодной защиты
(аноды).
Изготовление палуб колонн. Перекрытия колонн подразделены на верхние и
промежуточные палубы. Верхние палубы расположены на верху каждой колонны, и они
предназначены для укрытия оснащения колонны от внешних воздействий (рис. 3.46).
Рис. 3.46. Вид на работы по установке элемента палубы перекрытия колонны А51
(фото 21 -Июл-11)
Промежуточные палубы расположены на двух уровнях - с отм. +28,60 и +42,00 м.
Они создают боковые опоры для райзеров, J-труб, колодцев и труб.
Палубы изготавливались на предприятиях СУБПОДРЯДЧИКОВ в виде секций с
массой, соответствующей наибольшей грузоподъемности кранового оборудования на
площадке в строительном доке.
Механическое оснащение колонны А51 в кессоне. В состав работ по МО ко-
лонны А51 в кессоне (зона АЗ 1) входили:
• подъем, монтаж и крепление J-труб;
• подъем, монтаж и крепление трубопроводов систем пожарного водоснабже-
ния, отведения измельчённых пищевых отходов, водоотведения, обогрева и
циркуляции воды в колонне;
• подъем, монтаж и крепление колодцев резервуаров дизельного топлива;
• завершение механомонтажных работ.
175
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Механическое оснащение колонны А52 в кессоне. В состав работ по МО ко-
лонны А52 в кессоне (зона А32) входили следующие основные работы:
• подъем, монтаж и крепление 4 J-труб и 10 райзеров;
• подъем, монтаж и крепление трубопровода системы вентиляции / обогрева
колонны, колодца и трубопровода системы удаления буровых отходов;
• монтаж временных горизонтальных опорных рам над верхней плитой;
• монтаж конструкций защиты от падающих объектов;
• завершение механомонтажных работ.
Механическое оснащение колонны А53 в кессоне. В состав работ по МО ко-
лонны А53 в кессоне (зона АЗЗ) входили следующие основные работы:
• монтаж трубопроводов в помещении балластного манифольда;
• подъем, монтаж и крепление колодцев в резервуаре углеводородной основы
бурового раствора;
• подъем, монтаж и крепление трубопровода забора воды в систему пожароту-
шения, трубопровода удаления измельченных пищевых отходов, трубопрово-
да сброса морской воды и трубопровода для обогрева колонны;
• завершение механомонтажных работ.
Механическое оснащение колонны А54 в кессоне. В состав работ по МО ко-
лонны А54 в кессоне (зона А34) входили следующие основные работы:
• подъем, монтаж и крепление нижних частей направляющих кондукторов до
бетонирования нижней плиты кессона;
• подъем, монтаж и крепление верхних частей направляющих кондукторов по-
сле бетонирования верхней плиты кессона;
• монтаж системы трубопроводов для удаления газа мелкого заложения;
• завершение механомонтажных работ.
Механическое оснащение колонны А51 над кессоном. В состав работ по МО
колонны А51 над кессоном (зона А51) входили:
• подъем и монтаж двух промежуточных палуб и верхней палубы;
• подъем, монтаж и крепление J-труб;
• подъем, монтаж и крепление трубопроводов систем пожарного водоснабже-
ния, отведения измельчённых пищевых отходов, водоотведения, обогрева и
циркуляции воды в колонне;
• подъем, монтаж и крепление колодцев (рис. 3.47);
• завершение механомонтажных работ.
176
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Рис. 3.47. Вид на колодцы резервуаров дизельного топлива в колонне А51
(фото 06-Июл-11)
Механическое оснащение колонны А52 над кессоном. В состав работ по МО
колонны А52 над кессоном (зона А52) входили:
• подъем и монтаж двух промежуточных палуб и верхней палубы;
• подъем, монтаж и крепление J-труб (4 шт.) и райзеров (10 шт.) (рис. 3.48);
• подъем, монтаж и крепление трубопроводов для обогрева колонны и удале-
ния буровых отходов;
• завершение механомонтажных работ.
Механическое оснащение колонны А53 над кессоном. В состав работ по МО
колонны А53 над кессоном (зона А53) входили:
• подъем и монтаж промежуточных палуб (4 шт.) и верхней палубы;
• подъем, монтаж и крепление колодцев (2 шт.) резервуара углеводородной ос-
новы бурового раствора (рис. 3.49);
• подъем, монтаж и крепление колодцев (2 шт.) системы пожаротушения;
• подъем, монтаж и крепление колодцев (2 шт.) системы водозабора;
• подъем, монтаж и крепление трубопроводов водозабора систем пожаротуше-
ния, водозабора, обогрева, вентиляции, балласта, цементации отсеков юбки и
вентилей;
• завершение механомонтажных работ.
177
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Рис. 3.48. Вид на J-трубы и райзеры в колонне А52 (фото 05-Окт-11)
Рис. 3.49. Вид на колодцы резервуара углеводородной основы бурового раствора и
колодцы системы пожаротушения (красного цвета) в колонне А53 (фото 17-Ноя-11)
178
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Механическое оснащение колонны А54 над кессоном. В состав работ по МО
колонны А54 над кессоном (зона А54) входили:
• монтаж труб вентиляции колонны;
• подъем и монтаж направляющих кондукторов и верхней палубы (рис. 3.50);
• подъем, монтаж и крепление трубопроводов системы обогрева;
• подъем, монтаж и крепление анодов катодной защиты;
• завершение механомонтажных работ.
Рис. 3.50. Вид на направляющие кондукторы и аноды катодной защиты в колонне
А54 (фото 24-Мар-12)
Установка ОДП. В состав работ по установке ОДП на колоннах (зоны А51-А54)
входили следующие основные работы (рис. 3.51):
• подъем, монтаж и крепление стальных облицовок;
• подъем, монтаж и крепление ОДП;
• подъем, монтаж и крепление направляющих для установки БСО;
• подъем, монтаж и крепление платформ временного доступа;
• подъем, монтаж и крепление заполняющих цилиндров (только для колонн
А51 и А53);
• завершение механомонтажных работ.
179
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Рис. 3.51. Вид на работы по установке ОДП на колонну А51 (фото 25-Авг-11)
Механическое оснащение на верхней палубе колонны А51. В состав работ по
установке МО на верхней палубе колонны А51 (зона А61) входили следующие ос-
новные работы:
• установка поручней вокруг колонны;
• подъем, монтаж и крепление замыкающих уплотнений колодцев резервуаров
дизельного топлива;
• подъем, монтаж и крепление замыкающих уплотнений трубопроводов;
• подъем, монтаж и крепление внешних боковых опор для колодцев;
• установка наружной лестницы;
• установка навигационного ограждения
• завершение механомонтажных работ.
Механическое оснащение на верхней палубе колонны А52. В состав работ по
установке МО на верхней палубе колонны А52 (зона А62) входили следующие ос-
новные работы:
• установка поручней вокруг колонны;
• подъем, монтаж и крепление замыкающих уплотнений райзеров и J-труб;
• подъем, монтаж и крепление внешних боковых опор;
• подъем, монтаж и крепление внутренних боковых опор;
• установка наружной лестницы;
180
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
• установка навигационного ограждения;
• завершение механомонтажных работ.
Механическое оснащение на верхней палубе колонны А53. В состав работ по
установке МО на верхней палубе колонны А53 (зона А63) входили следующие ос-
новные работы:
• установка поручней вокруг колонны;
• подъем, монтаж и крепление замыкающих уплотнений колодцев;
• подъем и монтаж дизель-генератора и резервуара дизельного топлива;
• установка наружной лестницы;
• установка навигационного ограждения;
• подъем и монтаж временной платформы № 1;
• подъем и монтаж временной платформы №2;
• подъем и монтаж кран-балки;
• установка вентилятора для вентиляции балластного помещения;
• монтаж силового электрического кабеля и кабеля КИП;
• завершение механомонтажных работ.
Механическое оснащение на верхней палубе колонны А54. В состав работ по
установке МО на верхней палубе колонны А54 (зона А64) входили следующие ос-
новные работы:
• установка поручней вокруг колонны;
• подъем, монтаж и крепление замыкающих уплотнений направляющих кон-
дукторов;
• установка наружной лестницы;
• подъем и монтаж временной платформы доступа с ограждением и лестница-
ми;
• подъем и монтаж временной платформы с ограждением;
• завершение механомонтажных работ.
Опрессовка трубопроводов. В состав работ по опрессовке трубопроводов вхо-
дили следующие основные работы:
• подготовка к проведению испытаний;
• промывка трубопроводов;
• опрессовка трубопроводов;
• испытания на герметичность воздушных труб и колодцев;
• просушка трубопроводов;
• подготовка и заполнение итоговой документации.
181
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
3.18. ЗАВЕРШЕНИЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОГТ
Заполнение дока водой. В состав работ по заполнению дока водой входили сле-
дующие основные работы:
• подготовка ОГТ к заполнению дока и стоянке в зимний период 2011-2012 гг.;
• демонтаж оборудования системы водопонижения;
• понижение уровня дна дока перед ОГТ, по 15 м с боков и 10 м сзади, до отм.
-13,10 м (относительно НТУ);
• установка насосного оборудования на перемычке и в доке;
• заполнение дока водой;
• мониторинг состояния дока перед и во время заполнения;
• начало разборки перемычки.
Перед заполнением дока на ОГТ и в районе перемычки были установлены си-
стемы оборудования и оснащения, необходимые как для заполнения дока, так и для
стоянки ОГТ в зимний период, а именно:
для заполнения дока
• система заполнения дока;
• система обогрева отсеков юбки;
• система обогрева водопропускных отверстий под юбкой;
• система балластировки;
для стоянки ОГТ в зимний период
• система воздушного обогрева отсеков кессона;
• система водяного обогрева балластных отсеков кессона;
• система создания воздушной подушки в отсеках юбки;
• система контроля и мониторинга.
Указанные системы использовались в следующих целях:
• обеспечение свободного перетекания воды через водопропускные отверстия
под юбкой;
• предотвращение замерзания воды в трубопроводах;
• поддержание минимально необходимой массы ОГТ на дне;
• предотвращение замерзания воды в балластных отсеках ОГТ;
• предотвращение повреждений внешних поверхностей ОГТ и соответствую-
щего навесного оборудования.
Свободное перетекание воды через водопропускные отверстия под юбками тре-
бовалось для выравнивания гидростатического давления на подошву ОГТ.
Воздушная подушка в отсеках юбки использовалась при заполнении дока для
предотвращения проникновения воды в шланги для цементации основания и фильтры
системы дренирования грунтового основания.
Балластировка ОГТ требовалась для создания необходимой минимальной массы
ОГТ уровне днища дока, равной 6 400 т. При такой массе отсутствовал риск горизон-
тальных смещений и неконтролируемого всплытия ОГТ.
182
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Минимально необходимая масса водяного балласта составила:
• при стоянке ОГТ в зимний период с воздушной подушкой в отсеках юбки -
41200 т;
• при испытаниях ОГТ на водонепроницаемость без воздушной подушки в от-
секах юбки - 24 300 т.
Воздушная подушка отсутствовала в отсеках юбки при испытаниях кессона и
резервуаров в весенний период.
Водой заполнялись четыре определенных балластных отсека. При этом исполь-
зовались восемь насосов производительностью 300 м3/ч каждый, расположенные по
периметру ОГТ (по два насоса на каждый балластный отсек).
Балластные отсеки для предотвращения замерзания в них воды обогревались
теплым воздухом и смесью воды с этиленгликолем.
Система контроля и мониторинга использовалась для сбора информации в пери-
од зимней стоянки о следующих характеристиках:
• давление в отсеках юбки;
• уровень воды в доке;
• атмосферное давление;
• уровень воды в отсеках юбки;
• температура воды в балластных отсеках.
В период заполнения дока водой система контроля и мониторинга применялась
для наблюдения за состоянием воздушной подушки в отсеках юбки.
Затопление котлована до необходимой отметки производилось насосами, уста-
новленными за перемычкой, в районе причальной шпунтовой стенки. Использовались
насосы Flygt Bibo 2250 432, которые являлись частью системы водопонижения строи-
тельного дока. Суммарный расход через систему подачи воды составлял 4 500 м3/час,
что приводило к подъему уровня воды в доке со скоростью около 6 см/час.
Подача воды в док осуществлялась через существующий напорный трубопровод
дождевой канализации в приямок насосной станции ливневых вод. Подсоединение
насосов к трубопроводу производилось при помощи стальных труб и напорно-
всасывающих рукавов.
На трубопроводе устанавливалась шиберная задвижка для отключения очистных
сооружений дождевых вод. На каждом напорном трубопроводе насоса устанавлива-
лись по две ручные задвижки, а также клапан для спуска воздуха.
Для регулирования процесса затопления и поддержания уровня воды в строи-
тельном доке использовался насос, установленный внутри дока. При необходимости
откачка воды в море за перемычку осуществлялась через рукав.
Перед заполнением дока водой все системы для заполнения и зимней стоянки
ОГТ в доке были проверены и введены в эксплуатацию. Балластные отсеки, отсеки
юбки и водопропускные отверстия под юбкой были прогреты. Продолжительность
операций по подготовке к заполнению дока - 72 час.
Заполнение дока водой производилось в следующей очередности:
Шаг№1:
• Заполнение дока до низа юбки (до отм. -1,40 м) (рис. 3.52);
183
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Рис. 3.52. Вид на строительный док в начале заполнения водой (фото 05-Дек-11)
При этом включались насосы подачи воды в док, начинался обогрев балластных отсе-
ков кессона и обогрев водопропускных отверстий под юбкой.
Шаг №2:
• Заполнение дока до низа нижней плиты (до отм. +0,35 м);
На данном шаге вода перетекала в отсеки юбки и выжимала оставшийся воздух. Про-
должался обогрев водопропускных отверстий под юбкой. При необходимости с по-
мощью системы создания воздушной подушки в отсеках юбки уровень воды опускал-
ся до отм. -1,00 м. В балластные отсеки подавался теплый воздух для обогрева. Про-
должительность операций по шагу №2 - 29 час.
Шаг №3:
• Заполнение отсеков юбки воздухом до его выхода из-под юбки;
Этот шаг выполнялся с целью обеспечения связи всех отсеков юбки с доком через от-
верстия под юбкой. Давление воздуха в отсеках юбки не превышало 0,25 бар. Уро-
вень воды в доке поднимался до отм. +1,05 м. Продолжительность операций по шагу
№3 - 11 час.
Шаг №4:
• Заполнение дока до отм. + 6,00 м (рис. 3.53);
На данном шаге воздухообогреватели, установленные в районе юбок, перемещались в
центр верхней плиты ОГТ, и использовались для обогрева балластных отсеков. Про-
должительность операций по шагу №4 - 80 час.
184
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Рис. 3.53. Вид на строительный док в процессе заполнения водой (фото 09-Дек-11)
Шаг №5 а:
• Испытания стен отсеков ВС05 и ВС06 на водонепроницаемость;
При испытаниях отсеки ВС05 и ВС06 заполнялись водой до отм. +11,40 м. Отметка
воды в доке при этом достигала +8,20 м. Проверялось отсутствие протечек через сте-
ны отсеков. Продолжительность операций по шагу №5а - 36 час.
Шаг№5Ь:
• Испытания стен отсека ВС02 на водонепроницаемость;
При испытаниях отсек ВС02 заполнялся водой до отм. +11,40 м. Отметка воды в доке
при этом достигала +10,40 м. Проверялось отсутствие протечек через стены отсеков.
Продолжительность операций по шагу №5Ъ - 36 час.
Шаг №5с:
• Испытания стен отсека ВСОЗ на водонепроницаемость (рис. 3.54);
При испытаниях отсек ВСОЗ заполнялся водой до отм. +11,40 м. Отметка воды в доке
при этом достигала +11,80 м. Проверялось отсутствие протечек через стены отсеков.
Продолжительность операций по шагу №5с - 23 час. Итого общая продолжитель-
ность всех операций - около 216 час.
185
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Рис. 3.54. Вид на строительный док после заполнения водой (фото 15-Дек-11)
Испытания на водонепроницаемость проводились в две стадии:
• стадия №1 - во время заполнения дока водой в декабре 2011 г.;
Испытаниям подвергались внешние стены кессона ОГТ и стены балластных отсеков.
• стадия №2 - в марте-апреле 2012 г. (по завершении зимы).
Испытаниям подвергались все отсеки ОГТ, а также все резервуары в колоннах А51 и
А53. Перед проведением испытаний были завершены все механомонтажные работы
по МО ОГТ, а также закончены все общестроительные работы.
Уровень воды в доке при испытаниях не превышал среднего многолетнего уров-
ня моря, что примерно соответствовало расстоянию 0,62 м ниже верхней плиты кес-
сона ОГТ. Стационарное освещение отсеков ОГТ при проведении испытаний не
предусматривалось. Перед началом тестирования все отсеки ОГТ маркировались. До-
ступ в отсеки осуществлялся через люки доступа (по два на каждый отсек), оборудо-
ванные лестницами. Доступ в колонны ниже верхней плиты производился через люки
доступа (монтажные проемы и отверстия для пропуска ТИПА).
Очередность инспекций при проведении испытаний отсеков ОГТ на стадии
№1:
1. Первая инспекция проводилась при достижении уровнем воды в доке отм.
+2,00 м. На данной стадии особое внимание уделялось закрытым отверстиям доступа
в стенах кессона, вертикальным и горизонтальным строительным швам.
2. Вторая инспекция проводилась при достижении уровнем воды в доке отм.
+6,00 м. На данной стадии также внимание уделялось закрытым отверстиям доступа в
стенах кессона, вертикальным и горизонтальным строительным швам.
186
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
3. Третья инспекция проводилась при достижении уровнем воды в доке отм.
+8,20 м. При этом отсеки заполнялись балластом до отм. +11,40 м. На данной стадии
инспектировались внешние стены кессона, а также внутренние стены, прилегающие к
отсекам.
4. Четвертая инспекция проводилась при достижении уровнем воды в доке на
отм. +10,40 м.
5. Пятая инспекция проводилась при достижении уровнем воды в доке отм.
+11,80 м. Эта отметка примерно соответствовала уровню моря. Все балластные отсе-
ки были заполнены до отм. +11,40 м.
Испытания резервуаров дизельного топлива и углеводородной основы бурово-
го раствора на стадии №2 (в марте 2012 г.) заключались в заполнении резервуаров до
отм. +14,25 м, выдерживании в течение 12 час, инспекции состояния стен и перекры-
тий, ремонте мест протечек (при необходимости) и осушении резервуаров. Во избе-
жание загрязнения резервуаров при испытаниях использовалась только пресная вода.
При инспекции стен и перекрытий резервуаров особое внимание обращалось на
состояние:
1. Стыка между нижней плитой и стеной резервуара;
2. Внешней стороны закрытых отверстий доступа;
3. Стыка между стеной резервуара и верхней плитой;
4. Верхней плиты и пропусков труб через верхнюю плиту.
Наружный резервуар дизельного топлива оставался сухим, со свободным досту-
пом. Для заполнения резервуара использовалось отверстие с люком для доступа. Все-
го во внутренний резервуар заливалось около 1520 м3 пресной воды. Также водой за-
полнялся промежуток между внешним резервуаром и стенами кессона под колонной.
Для заполнения этого промежутка использовалось временное отверстие доступа. Все-
го во внешний резервуар заливалось около 1940 м3 пресной воды.
Во вспомогательной колонне помещение балластного манифольда оставалось
сухим, со свободным доступом.
Для заполнения резервуара углеводородной основы бурового раствора исполь-
зовалось отверстие с люком для доступа. Всего в резервуар заливалось около 1430 м3
пресной воды.
Очередность инспекции при проведении испытаний отсеков ОГТ на стадии
№2. На данной стадии испытаний (в марте-апреле 2012 г.) в отсеки ОГТ (рис. 3.55)
закачивалась вода в соответствии с заданной последовательностью. Перед началом
испытаний в послезимний период компрессоры для закачки воздуха в отсеки юбки
были остановлены, и вода заполнила все подъюбочное пространство.
При инспекции №1 на стадии №2 проводилось визуальное обследование всех
вне
III
аих стен, закрытых отверстий доступа, горизонтальных и вертикальных строи-
тельных швов, нижней плиты кессона в отсеках ВСП, CS02, ВС03, CS04 и ВС12. Во-
да была перемещена из отсека ВСОЗ в отсек ВС04 (полностью), а также частично пе-
ремещена из отсека ВС06 в отсек ВС04.
При инспекции №2 проводилось обследование отсеков ВС07, CS01, ВС02, CS03
и ВС08. Вода была перемещена из отсека ВС02 в отсек ВС01 (полностью), а также
частично перемещена из отсека ВС05 в отсек ВС01.
187
Буровая платформа «Беркут». Проектщ
вание, изготовление и установка основания
ВС08 ВСЮ ВСЮ
Площадь 578.55 м2
Площадь 633.65 м2
Площадь 609.75 м2
Площадь ___________________________
ВС07
Площадь 609.75 м2
ВС09
Площадь 633.65 м2
ВС11
Площадь 640.53 м2
ВС04
Площадь
1171.73 м2
Рис. 3.55. Схема отсеков ОГТ платформы «Беркут»
При инспекции №3 проводилось обследование отсеков ВС06, ВСЮ, CS03, CS04,
ВС05, ВС09, CS01 и CS02. Вода была перемещена из отсеков ВС01 и ВС02 в отсеки
BC07ZBC11 и отсеки ВС08/ВС12. Дополнительный объем воды был взят из отсека
ВС06. Остатки воды в отсеках ВСО1/04/05/06 после очистки были сброшены в море.
При инспекции №4 проводилось обследование всех строительных швов, закры-
тых отверстий доступа и нижней плиты кессона. По завершении испытаний при от-
сутствии протечек были заполнены и подписаны поверочные листы.
Все выявленные во время испытаний протечки регистрировались с указанием
мест расположения и присвоением им следующих категорий:
• категория А - потемнения поверхности бетона;
Для данной категории характерно насыщение бетона водой без просачиваний и про-
течек. Какие-либо ремонтные работы не требовались.
• категория В - просачивания морской воды;
Для данной категории характерны просачивания свободной воды внутрь сооружения
с образованием небольших луж на нижней плите кессона. Ремонтные работы прово-
дились только в тех случаях, если элементы отсека входили в наружный пояс плаву-
чести.
• категория С - явные протечки;
188
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Дря данной категории характерны протечки свободной воды внутрь сооружения че-
рез стены и нижнюю плиту кессона с образованием слоев воды существенной толщи-
ны на нижней плите кессона. Ремонтные работы по устранению протечек данной ка-
тегории проводились обязательно в тех случаях, если элементы отсека входили в
наружный пояс плавучести. Если элементы не участвовали в формировании наружно-
го пояса плавучести, то необходимость ремонта определялась ЗАКАЗЧИКОМ.
При этом учитывались следующие обстоятельства: не требовалась абсолютная
водонепроницаемость элементов ОГТ; в некоторых случаях ремонтные работы не
выполнялись из-за последующего «самозалечивания» трещин в бетоне; эти трещины
контролировались с целью подтверждения прекращения протечек вследствие «само-
залечивания».
Ремонтные работы проводились в соответствии со следующей очередностью:
1. Устанавливалась категория протечек с учетом критериев ремонта;
2. Для категорий В и С определялись размеры зоны ремонта, готовились матери-
алы для инъекции ремонтного раствора в специально пробуренные каналы или на по-
верхность бетона;
3. Очищались все загрязнения с областей, прилегающих к местам протечек. Из
пробуренных каналов удалялись остатки буровой пыли;
4. Места протечек заполнялись быстротвердеющим цементным раствором, под
давлением подавался эпоксидный раствор Rescon BI;
5. Шаг каналов для инъекции изменялся в переделах 15-90 см в зависимости от
ситуации.
Стоянка в зимних условиях. Затопление дока водой началось 05-Дек-11. Таким
образом, ОГТ находилось в затопленном доке в зимний период 2011-2012 гг. В этот
период сооружение подвергалось нерасчетным воздействиям низких температур.
Среди отрицательных последствий таких воздействий могло быть замерзание воды в
частях систем МО в ОГТ.
К отрицательным последствиям зимней стоянки также относилась возможность
повреждения железобетонных стен и волнообтекателей на углах кессона в результате
подвижек плавучего льда в доке.
Для исключения любых неблагоприятных последствий были приняты дополни-
тельные меры, связанные с установкой систем дополнительного МО и модификацией
уже установленных систем (постоянных и временных). Цель дополнительных мер, в
первую очередь, состояла в предотвращении замерзания воды в различных трубопро-
водах, расположенных в нижней плите, стенах кессона, верхней плите и стенах ко-
лонн.
Перед заполнением дока водой устанавливались следующие дополнительные
временные системы МО:
• система изоляции верхней плиты;
• система водяного обогрева водопропускных отверстий под юбкой;
• система водяного обогрева балластных отсеков;
• система воздушного обогрева балластных отсеков;
• система контроля и мониторинга для ОГТ в зимний период.
189
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Кроме того, предполагалось нанесение на стены ОГТ покрытий с низким трени-
ем и заполнение пространства между волнообтекателями и стенами бетоном в зоне
воздействия льда (в связи с благоприятными погодными условиями не потребова-
лись).
Для изоляции шлангов подачи теплой воды, отверстий доступа в балластные по-
мещения и / или другого оборудования использовались теплоизоляционные маты с
размерами 6 х 4 м из двух покрытых ПВХ внешних слоев водостойкой резины с про-
межуточным слоем материала Isolon толщиной 5 мм.
Для предотвращения забивки водопропускных отверстий под юбкой льдом в пе-
риод затопления дока планировался их обогрев с помощью теплой воды. С этой це-
лью должны были использоваться 2 дизельных водоподогревателя HW3600, установ-
ленных на верхней плите. Теплая вода от каждого водоподогревателя могла подавать-
ся по трем шлангам. Однако в связи с благоприятными погодными условиями данная
операция не производилась.
Система обогрева балластных отсеков с помощью воды включала 2 дизельных
водоподогревателя HW3600, расположенных на верхней плите. Теплая вода распре-
делялась по шести шлангам через отверстия доступа в отсеки, и далее через пере-
пускные отверстия - по соответствующим ячейкам.
Система обогрева балластных отсеков с помощью воздуха включала 16 дизель-
ных обогревателей (по одному на каждый отсек), установленных на верхней плите.
Воздух с температурой 50-80°С подавался в отсеки по гибким трубам через отверстия
доступа на верхней плите.
Система контроля и мониторинга в зимний период включала следующие датчи-
ки и оборудование:
• датчики давления в отсеках юбки;
• датчики уровня воды в доке;
• датчики уровня воды в отсеках юбки;
• датчики температуры в балластных отсеках;
• метеостанция для измерения температуры воздуха, скорости ветра и атмо-
сферного давления.
Информация с датчиков поступала в помещение контроля, размещенное в мо-
дульном контейнере на верхней плите ОГТ, и анализировалась с помощью компью-
терного оборудования.
Все системы МО, связанные с ВСП и соединенные с морем, осушались и закры-
вались фланцами до заполнения дока водой. Отверстия доступа в основании всех ко-
лонн оставались открытыми, а на верхней плите - закрывались.
К зимней стоянке ОГТ готовились следующие системы МО, обеспечивающие:
• обогрев и циркуляцию воды в колоннах;
• выравнивание давления;
• измерение давлений и уровней воды в отсеках юбки;
• создание воздушной подушки в отсеках юбки;
• выпуск воды из отсеков юбки;
• предотвращение накопления газа неглубокого залегания;
190
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
• дренаж грунтового основания;
• цементацию отсеков юбки;
• балластировку при выводе ОГТ из дока;
• балластировку при установке ОГТ на место эксплуатации;
• вентиляцию отсеков / колонн.
Система обогрева и циркуляции воды в колоннах
Подготовка не потребовалась - трубы системы осушались и закрывались внеш-
ними фланцами до начала заполнения дока.
Система выравнивания давления
Водозаборная и водовыпускная трубы ограничивались решетками и закрывались
клапанами, предотвращающими дальнейшее проникновение воды. Ячейка обогрева-
лась до температуры +5°C. Температура измерялась, как минимум, один раз в смену.
Выходы труб в отсеках ВС02, ВСОЗ, ВС05 и ВС06 (см. рис. 3.55) (или в любых
других отсеках, используемых при балластировке) закрывались фланцами. Темпера-
тура воды в отсеках ВС02, ВСОЗ, ВС05 и ВС06 измерялась, как минимум, два раза в
смену.
Система измерения давлений и уровней воды в отсеках юбки
В трубах системы измерения уровней воды создавалось избыточное давление,
превышающее атмосферное примерно на 0,2 бар. Давление поднималось путем под-
соединения труб к одному юбочному отсеку с помощью специального распредели-
тельного устройства.
Система применялась для контроля и мониторинга уровней воды в отсеках юб-
ки. Датчики измерения давления воды использовались как датчики измерения давле-
ния воздуха.
Система создания воздушной подушки в отсеках юбки
Для создания воздушной подушки в период зимней стоянки применялись четыре
воздушных компрессора (два рабочих и два запасных). В качестве основных исполь-
зовались компрессоры Atlas СорСо XAMS 287, а в качестве запасных - компрессоры
Atlas СорСо XAHS 186. Система функционировала круглосуточно.
Система выпуска воды из отсеков юбки
Резервные трубопроводы выпуска воды из каждого юбочного отсека закрыва-
лись фланцами, а датчики уровня опускались в отсеки юбки через трубопроводы вы-
пуска воды при повышении уровня воды в отсеках выше отм. -1,00 м.
Система предотвращения накопления газа неглубокого залегания
Подготовка не потребовалась - трубы системы осушались и закрывались внеш-
ними фланцами до начала заполнения дока.
Система дренажа грунтового основания
Подготовка не потребовалась - трубы системы осушались и закрывались внеш-
ними фланцами до начала заполнения дока.
Система цементации отсеков юбки
Подготовка не потребовалась - трубы системы осушались и закрывались внеш-
ними фланцами до начала заполнения дока.
191
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Система балластировки при выводе ОГТ из дока
Для заполнения отсеков ВС02, ВСОЗ, ВС05 и ВС06 при заполнении дока исполь-
зовались дополнительные насосы и навесное водозаборное оборудование. Насосы
находились на верхней плите и управлялись вручную. Заполнение отсеков выполня-
лось до отм. +11,40 м. Масса водяного балласта составила 43 000 т.
Система балластировки при установке ОГТ на место эксплуатации
Дополнительная подготовка не потребовалась - см. сведения о системе вырав-
нивания давления.
Система вентиляции отсеков / колонн
Подготовка не потребовалась - трубы системы осушались и закрывались внеш-
ними фланцами до начала заполнения дока.
Монтаж буксирных и швартовных устройств. В состав буксирных и швар-
товных устройств вошли:
• буксирные тумбы;
• швартовные устройства для вывода ОГТ из дока, включая кранцы и вспомо-
гательные тумбы;
• швартовные устройства для установки ОГТ на место эксплуатации;
• швартовные устройства для баржи с ВСП.
Конструкции буксирных и швартовных устройств освидетельствовались ЗА-
КАЗЧИКОМ, и в соответствии с процедурой был составлен акт освидетельствования
ответственных конструкций - буксирных и швартовных устройств.
Приемка ОГТ перед буксировкой на место эксплуатации. Приемка ОГТ
осуществлялась комиссией ЗАКАЗЧИКА при участии заинтересованных организаций
(по решению ЗАКАЗЧИКА) по окончании изготовления и предварительных испыта-
ний в доке до начала транспортировки (буксировки) ОГТ к месту установки.
В состав комиссии ЗАКАЗЧИКА, осуществившей приемку ОГТ, входили:
• Председатель комиссии - менеджер ЗАКАЗЧИКА;
• Члены комиссии:
о представитель ЗАКАЗЧИКА по вопросам контроля качества;
о руководитель работ ГЕНПОДРЯДЧИКА;
о представитель ГЕНПОДРЯДЧИКА по вопросам контроля качества;
о представитель авторского надзора;
о представитель СахРТН.
Приемочные испытания включали следующие этапы:
1. Инспекция на месте производства работ;
2. Оценка результатов испытаний;
3. Рассмотрение исполнительной (отчетной) документации по завершении всех
работ;
4. Оформление результатов (подписание акта приемки).
Программа приемочных испытаний ОГТ с участием представителей СахРТН в
доке включала проведение следующих испытаний:
• испытания комплекса постнапряжения железобетонных конструкций ОГТ;
192
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
• опрессовка райзеров;
• испытания на герметичность (водонепроницаемость) отсеков ОГТ;
• окончательная приемка ОГТ перед транспортировкой (буксировкой).
3.19. СДАТОЧНАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ
Общие сведения. Сдаточная документация являлась частью эксплуатационной
документации. Под эксплуатационной документацией понимаются информационные
материалы и / или документация, передаваемая ЗАКАЗЧИКУ для организации взаи-
модействия между СУБПОДРЯДЧИКАМИ, выполнения пусконаладочных работ,
эксплуатации, техобслуживания / ремонта, модификации и демонтажа оборудования /
изделий и / или установки нового оборудования. Эксплуатационная документация со-
держит как информационные материалы, так и / или документацию, выданную ЗА-
КАЗЧИКУ и / или выпущенную ГЕНПОДРЯДЧИКОМ и/или СУБПОДРЯДЧИКАМИ
от имени ЗАКАЗЧИКА.
Сдаточная документация состояла из документов, свидетельствующих о завер-
шенности производства, и включала всю документацию, необходимую для проверки
соблюдения проектных требований и стандартов, одобренных для применения. Она
также включала документацию, требуемую для получения разрешения на эксплуата-
цию и регистрацию объекта.
Сдаточная документация оформлялась в виде производственных журналов. Эти
журналы представляли собой сборники документов, выпущенных при изготовлении
ОГТ, в том числе, после завершения механомонтажных работ. Например, в журналах
отражались действия по закрытию листов недоделок, или любые другие дополни-
тельные действия после завершения механомонтажных работ. Производственные
журналы показывали конечное состояние всех работ по изготовлению ОГТ.
Ниже приводится общий перечень документов, входящих в состав производ-
ственных журналов:
1. Сертификаты персонала, принимавшего участие в выполнении работ;
2. Сертификаты материалов, использованных для изготовления ОГТ, а также до-
кументы о прослеживаемости материалов (если они необходимы по спецификации);
3. Сертификаты и калибровочные записи для измерительного и испытательного
оборудования, использованного при изготовлении ОГТ;
4. Планы обеспечения качества и процедуры контроля;
5. Рабочие документы и данные, а именно, журналы работ, журналы и докумен-
ты об изменении проектных решений, карты сварки, карты прослеживаемости мате-
риалов, отчеты о несоответствиях, отчеты о выполнении работ, видеозаписи хода ра-
бот, результаты геодезических съемок;
6. Записи об инспекциях и испытаниях, в том числе, акты в соответствии с тре-
бованиями российского законодательства;
7. Рабочая документация с записями красным цветом об изменениях;
8. Сертификаты, относящиеся к изготовлению.
Регистрация основных показателей качества. Основные показатели качества
регистрировались в соответствии с данными в табл. 3.17.
193
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Таблица 3.17
Регистрация основных показателей качества
Показатели Место хранения
Проектная документация и чертежи, утвержденные для строи- тельства в последней редакции Электронный архив
Утвержденные изменения проектной документации Электронная система контроля изменений
Утвержденные несоответствия (отклонения, разрешения на от- ступление от требований и т.п.) Электронный архив
Различные нормативно-правовые документы Электронный архив
Производственные журналы по материалам и оборудованию Электронный архив / Электронная система управления материалами
Официальная переписка между ЗАКАЗЧИКОМ, ГЕНПОДРЯД- ЧИКОМ, субподрядчиками, поставщиками, российскими надзорными органами (письма, факсимильные сообщения, про- токолы совещаний, акты передачи документов и т.п.) Электронный архив
Внутренняя официальная переписка (протоколы совещаний, до- кладные записки и т.п.) Интранет-страница / Электронный архив
План управления качеством, план по ОТОСБ и процедуры (те- кущие и предыдущие редакции) Интранет-страница / Электронный архив
Официальные графики, планы, еженедельные / ежемесячные от- четы о статусе работ Интранет-страница / Электронный архив
Организационные схемы и должностные инструкции Интранет-страница / Электронный архив
Аудиторские заключения и соответствующие отчеты об устране- ним замечаний Интранет-страница / Электронный архив
Обучающие программы по ОТОСБ и ведомости посещений Интранет- страница
Статистика ОТОСБ по несчастным случаям и происшествиям Интранет-страница / Электронный архив
Ключевые показатели эффективности Интранет- страница
Производственные журналы для работ СУБПОДРЯДЧИКОВ на заводах и на основной площадке, которые включают, но не огра- ничиваются следующими пунктами: • Сертификаты на материалы; • Протоколы проведения технического контроля; • Предварительный квалификационный отбор; • Процедуры, пляттът- планы проведения технического контроля и испытаний. Электронные копии хра- нятся в электронном ар- хиве ОТК, оригиналы в бумажном архиве
194
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
3.20. НЕСООТВЕТСТВИЯ
Под несоответствиями понимались отклонения от установленных требований,
спецификаций или утвержденной проектной документации, которые влияют на
надежность, безопасность, состояние окружающей среды, возможность функциони-
рования, стоимость и сроки выполнения работ.
При обращении с несоответствиями осуществлялись:
• оценка выявленного несоответствия;
• принятие решения о мероприятиях по устранению несоответствия;
• контроль мероприятий по устранению;
• мероприятия по исключению повторения несоответствия.
Использовалась следующая очередность обращения с несоответствиями:
1. Составитель отчета о несоответствии (ОН) заполнял его по определенной
форме и направлял его соответствующему координатору. Срок закрытия устанавли-
вался в зависимости от фактической ситуации, но с учетом того, что на закрытие ОН
отводилось не более 30 дней;
2. Отчет ОН оценивался координатором ОН, менеджером ОТК и руководителем
группы качества ЗАКАЗЧИКА относительно содержания, точности, полноты и сро-
ков закрытия. Отчет ОН утверждался к выпуску. Составитель подписывал ОН;
3. Координатор ОН присваивал ОН номер и вносил его в реестр ОН. После этого
ОН приобретал статус «ОТКРЫТ В РЕДАКЦИИ 0»;
4. Для исключения повторения несоответствия выпускался запрос на выполне-
ние корректирующих действий;
5. Координатор ОН направлял отчет в отдел документооборота вместе со спис-
ком рассылки по компаниям ГЕНПОДРЯДЧИКА, ГЕНПРОЕКТИРОВЩИКА и ЗА-
КАЗЧИКА. Для составления списка рассылки использовалась матрица распределения
обязанностей в случае несоблюдения требований;
6. Отчету ОН присваивались две категории:
• незначительное несоответствие (А) - требовало оценки представителями
ГЕНПРОЕКТИРОВЩИКА;
• значительное несоответствие (В) - затрагивало надежность и безопасность, тре-
бовало оценки представителями ГЕНПРОЕКТИРОВЩИКА и ЗАКАЗЧИКА;
7. Дальнейшие действия зависели от результатов оценки представителями ГЕН-
ПРОЕКТИРОВЩИКА, ГЕНПОДРЯДЧИКА и ЗАКАЗЧИКА;
8. При решении «ОТКЛОНИТЬ» возвращались к шагу 2, а при решении «ПРИ-
НЯТЬ» переходили к следующему шагу;
9. Координатор ОН официально получал ОН с решением, и согласовывал ОН с
представителем ГЕНПОДРЯДЧИКА, а затем - с представителем ЗАКАЗЧИКА на
строительной площадке. При решении «ПРИНЯТЬ» переходили к шагу 10, а при ре-
шении «ОТКЛОНИТЬ» возвращались к шагу 2;
10. При решении «ПРИНЯТЬ КАК ЕСТЬ» ОН получал статус «ЗАКРЫТ». Если
на закрытие ОН требовалось более 30 дней, то действия по данному ОН переносилось
в перечень незавершенных работ в системе завершения механомонтажных работ, и
ОН присваивался статус «ЗАКРЫТ»;
195
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
11. При решении «ИСПРАВИТЬ / ПЕРЕДЕЛАТЬ» переходили к шагу 13;
12. Закрытый и утвержденный ОН рассылался для информации / исполнения.
13. Ответственный руководитель обеспечивал выполнение мероприятий по
устранению несоответствия, а после завершения мероприятий сообщал координатору
ОН о результатах;
14. Координатор ОН получал подтверждение от менеджера отдела, допустивше-
го несоответствие, и от менеджера ОТК. После этого ОН получал статус «ЗАКРЫТ»;
15. Координатор ОН вносил изменения в реестр ОН и направлял закрытый ОН в
отдел документооборота, который рассылал его со статусом «ДЛЯ ИНФОРМАЦИИ».
3.21. АВТОРСКИЙ НАДЗОР
В соответствии с договором на выполнение субподрядных работ авторский
надзор за изготовлением ОГТ платформы «Беркут» в строительном доке осуществ-
лялся группой авторского надзора.
Основной задачей группы авторского надзора являлось обеспечение соответ-
ствия работ по изготовлению ОГТ решениям, содержащимся в проектной документа-
ции и стандартах организации для ОГТ, в процессе изготовления ОГТ в доке, соглас-
но [СП 11-110].
В состав работ по осуществлению авторского надзора за изготовлением ОГТ на
стройплощадке входили следующие пункты:
• выборочные проверки работ по изготовлению ОГТ;
• информирование ЗАКАЗЧИКА и ГЕНПОДРЯДЧИКА о результатах проверок;
• участие в приемке работ;
• помощь при проверке изготовления ОГТ российскими надзорными органами;
• участие в обработке отчетов о несоответствии;
• ведение журнала работ по авторскому надзору.
Любые отклонения, выявленные в ходе проведения авторского надзора и заяв-
ленные авторским надзором как отклонения от стандарта организации для ОГТ и
проектной документации, включались в отчеты о результатах проверки качества
(ОПК) и незамедлительно передавались в ОТК ГЕНПОДРЯДЧИКА. Учет ОПК осу-
ществлялся в отдельном реестре, обновляемом на постоянной основе.
196
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
ГЛАВА 4. УСТАНОВКА ОСНОВАНИЯ ПЛАТФОРМЫ
«БЕРКУТ»
4.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Установка ОГТ платформы «Беркут» на место эксплуатации на северо-
восточном шельфе о. Сахалин осуществлялась в соответствии с контрактом, заклю-
ченным между ЗАКАЗЧИКОМ и ГЕНПОДРЯДЧИКОМ.
В свою очередь ГЕНПОДРЯДЧИК на тендерной основе заключил субподрядный
договор на работы по транспортировке и установке ОГТ на месторождении. В соот-
ветствии с контрактом СУБПОДРЯДЧИК выполнил проектирование, материально-
техническое обеспечение, транспортировку и установку ОГТ на месторождение.
В объем работ СУБПОДРЯДЧИКА входили следующие морские операции:
• обеспечение всплытия и вывод ОГТ из дока;
• буксировка, позиционирование и установка ОГТ на месторождении;
• цементация отсеков юбки ОГТ;
• демонтаж временного оборудования и подготовка ОГТ к временному периоду
стоянки без ВСП;
• устройство защиты от размывов дна вокруг ОГТ.
Морские операции планировались и выполнялись СУБПОДРЯДЧИКОМ в соот-
ветствии с требованиями Российского законодательства.
4.2. ТРЕБОВАНИЯ ЗАКАЗЧИКА К МОРСКИМ ОПЕРАЦИЯМ
К морским операциям ЗАКАЗЧИК предъявил следующие требования:
• Вывод ОГТ из дока наплаву;
При выводе ОГТ из дока главная роль должна отводиться буксирам, и вспомогатель-
ная — береговым лебедкам.
• Буксировка и раскрепление ОГТ;
ОГТ должно буксироваться с площадки для изготовления непосредственно на место-
рождение. При буксировке должна обеспечиваться минимальная средняя скорость
ордера 3 узла, а также удержание ОГТ в заданном положении при состоянии моря со
следующими характеристиками:
о высота значительных волн Н< = 5,0 м;
о границы изменения периода пика спектра Гр = 8,6 -12,9 с;
о скорость ветра Tw = 23 м/с (на высоте 10м при периоде осреднения 10
мин).
Оборудование и процедуры, применяемые при морских операциях, должны поз-
волять безопасный переход от состояния наплаву в состояние буксировки, из состоя-
ния буксировки в состояние установки с минимальными потерями времени на ожида-
ние с учетом преобладающих условий в переходных состояниях. Присутствие персо-
нала на ОГТ во время буксировки не допускается.
197
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
• Швартовные, буксирные и отбойные устройства;
ГЕНПОДРЯДЧИК должен взаимодействовать со всеми СУБПОДРЯДЧИКАМИ по
морским операциям (для ОГТ, ВСП и трубопроводов) с целью определения состава и
положения на ОГТ устройств для буксировки, швартовки и пр.
• Допуски для позиционирования, ориентации и выравнивания платформы;
Геометрический центр ОГТ после установки должен располагаться в точке со следу-
ющими координатами (табл. 4.1):
Таблица 4.1
Координаты центра ОГТ платформы «Беркут» после установки
UTM WGS 84, Зона 54 N (СМ 141° Е) Г еографические координаты
Восток, м Север, м Широта, N Долгота, Е
679,987.3 5,816,033.8 52° 27’53.2” 143° 38’58.4”
Допускаются отклонения положения геометрического центра ОГТ в пределах
круга с радиусом 3,0 м от центра с заданными в табл. 4.1 координатами.
При установке на место эксплуатации следует обеспечить такую ориентацию
ОГТ, при которой север платформы отклоняется на 45° к западу от географического
севера. Отклонение от указанной ориентации допускается в пределах ± 3°.
Последовательность балластировки и цементации отсеков юбки ОГТ должна
привести к такому положению, при котором отклонение сооружения от горизонталь-
ного положения не превышает 0,3°.
Из-за неопределенностей в батиметрии дна (имеют место песчаные волны с из-
меняемым положением) при проектировании ОГТ и ВСП учитывалась возможность
наклона ОГТ на 0,4° от горизонта (после цементации).
• Требования к остойчивости;
В неповрежденном состоянии минимальная метацентрическая высота должна состав-
лять 1,0 м.
• Высота борта, осадка и клиренс.
Высота надводного борта во время морских операций на защищенных акваториях
должна быть не менее 0,5 м. При морской буксировке с учетом волновых условий вы-
сота борта должна быть более 2,0 м.
Клиренс ОГТ (запас глубины под килем) на акватории дока должен составлять
более 0,5 м при низкой воде. При выводе из дока клиренс должен быть не менее 0,5 м
при низкой воде. Во время буксировки по открытой акватории клиренс должен быть
не менее 1,0 м.
4.3. ПРОЕКТНАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ ДЛЯ МОРСКИХ ОПЕРАЦИЙ
СУБПОДРЯДЧИК разработал проектную документацию с учетом требований
ЗАКАЗЧИКА к морским операциям на основе проектных решений, приведенных в
документах ГЕНПОДРЯДЧИКА.
В соответствии с положениями российского законодательства СУБПОДРЯД-
ЧИК на тендерной основе заключил субподрядный договор на разработку и одобре-
198
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
ние проектов буксировки российскими надзорными органами. В состав работ по дан-
ному договору входили разработка и одобрение следующих документов:
• ПБ-1 - проект буксировки для вывода ОГТ из строительного дока и доставки
на место формирования буксирного ордера на якорной стоянке порта;
• ПБ-2 - проект буксировки ОГТ от места формирования буксирного ордера к
месту установки.
В качестве основных нормативных документов при разработке проектов букси-
ровки использовались российские нормы [РМРС], [ИНСТРУКЦИЯ].
С целью обоснования безопасности операций в проекте ПБ-1 были представлены:
• расчет характеристик (глубины и ширины) канала (фарватера буксировки) и
оценка боковых безопасных расстояний и запаса глубин под килем;
• оценка осадки ОГТ с учетом ветрового крена, натяжения буксирного каната,
качки, плотности морской воды и др.;
• расчеты буксировочного сопротивления и рекомендации по выбору типа суд-
на- буксировщика;
• проверка прочности элементов буксирного устройства.
Для обоснования безопасности операций в проекте ПБ-2 были представлены:
• расчет буксировочного сопротивления;
• оценка прочности элементов буксирного и аварийного буксирного устройства;
• оценки прочности конструкций корпуса;
• оценки надводного борта, остойчивости и непотопляемости.
• схема общего вида ОГТ в транспортном положении;
• чертеж буксирного и аварийного буксирного устройства;
• схема сигнально-отличительных огней и знаков.
В составе проектов ПБ-1 и ПБ-2 также были разработаны:
• инструкции для капитанов буксиров;
• мероприятия и процедуры по обеспечению безопасности буксировки;
• планируемые маршруты буксировки;
• графики переходов.
В процессе разработки проектов ПБ-1 и ПБ-2 выполнялся анализ гидрометеоро-
логических условий в предполагаемых районах буксировки, выбирались суда-
буксировщики и суда сопровождения, а также определялся порядок получения свое-
временных прогнозов погоды.
4.4. СТАДИИ МОРСКИХ ОПЕРАЦИЙ
Морские операции по установке ОГТ платформы «Беркут» были подразделены
на три основные стадии, связанные с местоположением:
• Стадия № 1 - операции в доке;
• Стадия № 2 - операции во время буксировки на месторождение;
• Стадия № 3 - операции на месторождении.
199
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
На стадии № 1 были выполнены следующие работы (табл. 4.2).
Таблица 4.2
Стадия № 1 - операции в доке
№п/п Операции
Раскрепление ОГТ в доке
в Всплытие ОГТ
с Демонтаж оборудования на берегу
D Измерение осадки
Е Вывод ОГТ из дока
На стадии № 2 были выполнены следующие работы (табл. 4.3).
Таблица 4.3
Стадия № 2 - во время буксировки на месторождение
№п/п Операции
F Буксировка ОГТ
Установка якорной системы раскрепления на месте установки
На стадии № 3 были выполнены следующие работы (табл. 4.4).
Таблица 4.4
Стадия № 3 - операции на месторождении
№п/п Операции
Отсыпка камня
I Позиционирование
J Балластировка
Цементация
у 1 Демонтаж в море
4.5. ВСПЛЫТИЕ И ВЫВОД ОГТ ИЗ ДОКА
Всплытие ОГТ. Перед началом морских операций по всплытию ОГТ в доке бы-
ли осуществлены следующие действия:
1. Получены все необходимые разрешения для начала работ;
2. Завершены все работы по изготовлению и сдаче конструкций ОГТ внутри и
снаружи ОГТ;
3. Разобрана перемычка дока, и полностью открыт док со стороны моря;
4. Очищены от мусора и разного рода препятствий надводные поверхности дока;
5. Завершены и задокументированы все подготовительные операции;
6. Основание имело массу на дне не менее 6 400 т при наиболее высоком уровне
моря (с возвышением 14,37 м над нижней плитой дока);
200
Буровая платформа «Беркут». Проектщ
вание, изготовление и установка основания
7. Заполнены водой балластные отсеки ВС07, ВС08, ВС 11 и ВС 12 (рис. 4.1) с
целью обеспечения требуемой массы. Завершены испытания на водонепроницае-
мость; в остальных отсеках кессона вода в значительном количестве отсутствовала;
Рис. 4.1. Схема отсеков ОГТ платформы «Беркут» при всплытии (розовым цветом
выделены отсеки, заполненные водой)
8. Получен благоприятный прогноз погоды;
9. Портовые буксиры заняли проектное положение вдоль восточной стороны
ОГТ;
10. Закреплены и натянуты лебедками швартовные и верповальные связи (рис. 4.2).
Во время всплытия ОГТ в доке при дебалластировке приливные колебания
уровня моря не учитывались, так как производительность балластных насосов обес-
печивала необходимую осадку вне зависимости от колебаний уровня.
В результате обследования установлено, что после всплытия:
1. ОГТ находилось в доке в состоянии свободного плавания на ровном киле;
2. Воздушная подушка в отсеках юбки создана, промежуток между низом юбки
и днищем дока (клиренс) составлял более 0,5 м;
3. Отверстия доступа в верхней плите были закрыты;
4. Протечки в отсеках ОГТ отсутствовали, и его осадка была неизменной;
5. Система раскрепления ОГТ осмотрена с подтверждением ее исправности и
работоспособности.
201
Ядова? юшя$<доа Дрдоспндовани^ азгснтжлвнке аустановка детдеванмя
Рис. 42. Схема раскрепления ОГТ платформы «Беркут» в доке
Непосредственно при всплытии ОГТ выполнялись:
подача воздуха под днище кессона (в юбку);
• удаление воды из отсеков ОГТ, сопровождаемое контролируемым всплытием
ОГТ.
Подача воздуха в отсеки юбки производилась с помощью шести дизельных ком-
прессоров, объединенных в две компрессорные станции на северной и южной сто-
роне ОГТ. По завершении подачи воздуха давление в отсеках юбки составляло около
22 атм.
Дебалластировка ОГТ осуществлялась путем удаления воды из отсеков ВС07,
ВС08, ВС11 и ВСП (см. рис. 4.1) с помощью восьми переносных балластных насосов
производительностью 800 м3/час и четырех трюмных насосов производительностью
100 м3/час, опущенных в отверстия доступа на верхней плите ОГТ.
В процессе откачки балласта происходило всплытие ОГТ, которое контролиро-
валось путем наблюдения за уровнем воды в отсеках с необходимой регулировкой
производительности насосов. Уровень воды в отсеках измерялся с помощью дистан-
ционных датчиков, показания которых выводились на дисплеи временного пункта
управления на верхней плите кессона ОГТ. Дополнительно использовались ручные
эхолоты. По окончании всплытия проверялась осадка ОГТ, замерялись запасы глубин
под килем (рис, 4,3).
202
Лртмв Тфсдатфмвгвд шгсягаами» иусяншмш wwww
Рис» 4.3. Схема к определению осадки ОГТ в дохе
Разность между осадками четырех углов ОГТ в процессе дебалдастиромн со-
ставляла нс более 6,1 и. По завершении дебадластяровки наибольшая разность осадок
равнялась, 0,02 м. Запас глубины под килем (ккирсяс меяду низом юбки и уровяем
дна дока) превышал «дни™* ОД ы.
Итоговая осадка ОГТ в состоянии свободного плавания была менее требуемых
12,4 м. Более подробные снедения об осадке и высоте свободного борта ОГТ после
всплытия приведены в табл, 4.5
Таблица 4.5
Осадка в высота свободного борт ОГТ после всплытии в доке
Параметр УголСЭ У гм СВ УголЮВ Угол ЮЗ
Осадка, ы 11,96 11,95 11,96 11,97
Высота борта, м 2,80 2,89 2,87 2,81
Всплытие ОГТ платформы «Беркута в доке состоялось 30-Мая-12 (рис, 4.4).
203
Рис. 4.4. Вид на ОГТ в доке после всплытия (фото 30-Май-12)
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Сведения об операциях по всплытию ОГТ представлены в табл. 4.6.
Таблица 4.6
Операции по всплытию ОГТ платформы «Беркут»
Ста- дия Начало - завершение, ЗО-Мая-12 Операция Дополнительная плавучесть, т Балласт, т Приме- чание
1 00:00- 04:30 час Со ду] ки ки ны ем 0,5 3/1 в с м д [ание воз- аой подуш- отсеках юб- минималь- расстояни- о низа юбки г 0^ 15 542 26 413
2 04:45-09:05 час Дебалластиров- ка с достижени- ем запаса под килем min 0,5 м 15 542 26413 —>25 411 Нейтраль ное по- ложение центра тяжести
3 09:05- 10:00 час До ду] ки ки ма СТ( юС В£ В д< ль )Я )К1 щение воз- аой подуш- отсеках юб- 0 МИНИ- НОГО рас- ния до низа и 0,5 м
4 10:00-13:45 час Завершение де- балластировки 15 542 25 411 1 568 Заверше- ние опе- раций
К моменту завершения создания воздушной подушки (началу дебалластировки)
масса ОГТ на дне составляла не менее 2 000 т.
Далее были демонтированы балластные насосы и вспомогательное оборудова-
ние, загерметизированы люки, горловины и фланцы труб балластной системы.
Вывод ОГТ из дока. На данной стадии были выполнены следующие операции:
1. Осуществлена мобилизация команды;
2. Подготовлено все необходимое снаряжение и инструменты;
3. Подготовлено буксировочное оборудование, включая аварийный буксирный
конец на верхней плите ОГТ;
4. ОГТ находилось наплаву в бассейне дока в пришвартованном состоянии, кли-
ренс составлял не менее 0,5 м;
5. Непрерывно контролировались погодные условия, прогноз погоды позволял
проведение операций по выводу ОГТ из дока;
6. К ОГТ были подсоединены один тяговый и четыре портовых буксиров;
7. Воздушная подушка в отсеках юбки соответствовала проектным требованиям;
205
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
8. Состоялась встреча всех заинтересованных сторон по согласованию срока вы-
вода ОГТ из дока. Оценивались погодные условия и состояние ОГТ. Было принято
решение о начале операций по выводу;
9. От ОГТ были отсоединены восемь стационарных швартовных линий;
10. Начался вывод ОГТ из дока с использованием тяги основного буксира, четы-
рех портовых буксиров, удерживающих и верповальных вспомогательных лебедок.
Основной буксир, используя тягу винта, обеспечивал вывод ОГТ из дока. При
этом ОГТ удерживалось от поперечных перемещений при помощи портовых букси-
ров, пришвартованных к ОГТ, а также вспомогательными лебедками (рис. 4.5).
Рис. 4.5. Вид на ОГТ при выводе из дока (фото 31-Май-12)
11. После вывода из дока от ОГТ были отсоединены удерживающие и верпо-
вальные линии.
12. Далее была осуществлена буксировка ОГТ на место временной стоянки.
Транспортировка ОГТ до места формирования ордера для буксировки осуществ-
лялась основным буксиром. При этом позиционирование ОГТ осуществлялось с по-
мощью портовых буксиров (рис. 4.6, 4.7).
206
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Рис. 4.6. Вид на ОГТ при буксировке по выводному каналу из акватории порта
(фото 31-Май-12)
Рис. 4.7. Вид на ОГТ при буксировке на место временной стоянки (фото 31-Май-12)
207
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Необходимыми условиями при выводе из дока и буксировке по выводному ка-
налу являлись:
• водонепроницаемость верхней палубы, особенно в части закрытия всех гор-
ловин;
• непроницаемость закрытий всех трубопроводов, соединенных с забортными
отверстиями.
Основание было оборудовано навигационными огнями и сигнальными знаками в
соответствии с [М1ШСС-72]. На носовых опорных колоннах левого и правого борта
находились бортовые сигнально-отличительные фонари. Кормовой фонарь белого ог-
ня находился на правой кормовой колонне. На носовой колонне правого борта на
мачте имелся фонарь красного цвета предупреждающей сигнализации аэронавигаци-
онного препятствия (освещение на 360°). Действие огней предусматривалось при вы-
нужденной стоянке в период буксировки и после посадки ОГТ на грунт до установки
ВСП.
Для каждого навигационного фонаря предусматривались дублирующие фонари,
которые включались в случае выхода из строя основных фонарей. Для установки сиг-
нальных знаков (ромбов) использовалась специальная мачта на палубе вспомогатель-
ной колонны. Электропитание навигационных фонарей осуществлялось от дизель-
генераторов через источник бесперебойного питания (ИБП), в который входили ак-
кумуляторная батарея, преобразователи, коммутаторы и др. Питание огней осуществ-
лялось током 230 В, 50 Гц. Время непрерывной работы аккумуляторной батареи — 12
час.
Дизель-генераторы (основной и резервный), а также ИБП были смонтированы в
контейнерах, установленных на палубе вспомогательной колонны. Управление запус-
ком дизель-генераторов осуществлялось дистанционно по командам с рубки сопро-
вождающего судна.
Операция вывода ОГТ из дока выполнялась с учетом ограничений по гидроме-
теорологическим условиям. Начало операции обуславливалось приемлемым прогно-
зом погоды, при котором все параметры гидрометеорологических условий находи-
лись в пределах заданных критериев в течение всего периода операции (табл. 4.7).
Таблица 4.7
Критерии гидрометеорологических условий
Критерии Операции
Дебалластировка ОГТ и всплытие в доке Вывод ОГТ из дока Буксировка ОГТ по каналу порта Подсоединение морского бук- сира к ОГТ
Скорость ветра <10 м/с <10 м/с <12,5 м/с <12,5 м/с
Высота значи- тельных волн несущественная несущественная <1,1 м <1,7 м
По прибытии на место временной стоянки кормовые портовые буксиры были
отсоединены и отправлены в порт (рис. 4.8).
208
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Рис. 4.8. Вид на ОГТ у места временной стоянки (фото 31-Май-12)
На месте временной стоянке к ОГТ были подсоединены два помогающих букси-
ра. Руководство морскими операциями осуществлялось с командного и вспомога-
тельного судов.
Далее с ОГТ на грузовую баржу было перегружено оборудование, использован-
ное на стадиях всплытия и буксировки ОГТ до места временной стоянки, произведена
оценка готовности ОГТ к морской буксировке. После подтверждения готовности ОГТ
началась морская буксировка ОГТ на месторождение.
4.6. БУКСИРОВКА ОГТ НА МЕСТО УСТАНОВКИ
В соответствии с контрактом СУБПОДРЯДЧИК отбуксировал необитаемое ОГТ
платформы «Беркут» с использованием, как минимум, трех морских буксиров с места
временной стоянки до месторождения после выполнения необходимых работ по вы-
воду ОГТ из дока (рис. 4.9). Перед буксировкой ОГТ были выполнены следующие
операции:
1. Мобилизация команды;
2. Подготовка необходимого вспомогательного оборудования и инструментов;
3. Подготовка буксирного оборудования (цепи / рымы / канаты и пр.);
4. Получение благоприятного прогноза погодных условий;
5. Снятие временного оборудования, использованного при выводе ОГТ из дока;
6. Демобилизация персонала, принявшего участие в выводе ОГТ из дока;
7. Отсоединение от ОГТ последних двух портовых буксиров;
8. Начало буксировки ОГТ на месторождение.
209
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
210
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Буксирные устройства. В состав буксирных устройств входили:
• буксирные линии из тросовых шкентелей и цепных вставок;
• буксирные кронштейны Smit;
• аварийные буксирные линии с плавучими якорями.
Буксирные устройства обеспечивали:
• присоединение буксирных судов к прочным конструкциям кессона через бук-
сирные линии, состоящие из цепных вставок и тросовых шкентелей;
• отдачу буксирных линий;
• заведение запасных буксирных тросов.
В качестве основного буксирного троса использовался стальной канат 077 мм с
разрушающей нагрузкой 425 тс, длиной 1 500 м. В табл. 4.8 приведены расчетные
нагрузки для элементов буксирной линии и оснастки.
Таблица 4.8
Расчетные нагрузки для элементов буксирной линии и оснастки
Наименование Безопасная рабочая нагрузка, тс Разрушающая нагрузка, тс
Цепь, калибр 76 мм — 462
Буксирный шкентель 076 мм — 425
Скобы соединительные 120 600
Слабое звено: стальной канат 074 мм — 380
Буксирный клюз — 600
Буксирный кронштейн (бра- кета Smit) — 600
Трос буксирный 077 мм — 425
Палец буксирного крон- штейна — 500
Каждая буксирная линия соединялась с кессоном ОГТ с помощью специального
устройства крепления и отдачи (бракеты Smit). Отдача буксирной линии происходила
с помощью механического устройства, контролируемого при помощи гибкого троса,
оснащенного системой дистанционного управления с буксира или вспомогательного
судна. Предусматривалось, что все буксиры при буксировке должны иметь на борту
запасные буксирные тросы.
В состав двух аварийных буксирных устройств с плавучими якорями входили
следующие основные элементы:
• бракеты Smit на кессоне ОГТ с разрушающей нагрузкой 600 тс, штырь за-
кладной с разрушающей нагрузкой 500 тс;
• цепные вставки длиной 15 м, калибром 76 мм, с разрушающей нагрузкой 462 тс;
• буксирные шкентели длиной 60 м, диаметром 76 мм, с разрушающей нагруз-
кой 425 тс;
• скобы омегообразные с разрушающей нагрузкой 120 тс, тип болт-гайка;
211
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
• полипропиленовый канат длиной 100 м (подъемный канат), диаметром 80 мм
(огон / огон);
• скобы омегообразные с разрушающей нагрузкой 3 5 тс, тип болт-гайка;
• полипропиленовый канат длиной 25 м (трос-проводник), диаметром 26 мм
(огон / огон);
• поплавок серии А5 из полиформа / концевой буй.
Аварийные буксирные линии укладывались на палубе кессона ОГТ таким обра-
зом, чтобы плавучие канаты с буями (якоря) постоянно находились за бортом. Пара-
метры всех элементов буксирных линий были выбраны исходя из разрывного усилия
буксирного троса с учетом данных о буксировочном сопротивлении ОГТ и тяге бук-
сиров, обеспечивающих буксировку.
Маршрут буксировки. Исходные положения:
а) буксировка проводилась в летний период;
б) буксировка осуществлялась, по возможности, по традиционным судоходным
трассам;
в) маршрут буксировки был проложен так, чтобы избежать очевидных морских
опасностей. В случае возникновения экстремальных гидрометеорологических усло-
вий в период буксировки маршрут подлежал корректировке;
г) реальный маршрут прокладывался капитаном основного буксира (с согласия
руководителя операции) с учетом технических характеристик буксировочного флота,
фактического и прогнозируемого состояния погоды;
д) возможность поиска убежища из-за относительно большой осадки ОГТ была
ограничена, поэтому необходимо было избегать тяжелых погодных условий по
маршруту буксировки;
е) в зависимости от погодных условий следовало соблюдать осторожность при
проходе вблизи берега у некоторых мысов и опасных зон. Была предусмотрена воз-
можность ожидания благоприятной погоды перед проходом через некоторые районы
маршрута. Не исключалась возможность поиска убежища, которое выбиралось по
усмотрению капитана основного буксира;
ж) при плавании следовало соблюдать рекомендации Гидрографической службы
МО РФ.
Буксировка ОГТ осуществлялась из порта Восточный до точки установки на ме-
сторождении (Охотское море, восточное побережье о. Сахалин). Маршрут проходил
по акватории северной части Японского моря, проливу Лаперуза и Охотскому морю
вдоль восточного побережья о. Сахалин.
В течение буксировки фактический буксирный маршрут мог отклоняться от за-
планированной линии курса по навигационным причинам, однако эти изменения не
должны были превышать ширины обследованного коридора маршрута буксировки.
Общая проектная протяженность маршрута составила 1 898 км (1 024 миль), в
том числе:
• северная часть Японского моря - 878 км (474 мили);
• пролив Лаперуза - 137 км (74 мили);
• Охотское море - 883 км (476 миль).
212
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Наиболее суровые погодные условия могли иметь место в Японском море.
Наиболее сложная навигационная обстановка была характерна для пролива Лаперуза
и залива Находка из-за оживленного судоходства.
Существенным фактором, влияющим на условия плавания, могла быть ограничен-
ная видимость из-за туманов. Среднее число дней с туманами составляет 10-18 в месяц.
Непрерывная продолжительность тумана в среднем 10-13 час.
Результаты оценки предельно допустимых параметров, влияющих на безопас-
ность буксировки, приведены в табл. 4.9.
Таблица 4.9
Предельно допустимые параметры ветра и волнения
Нормируемые критерии Предельно допустимые параметры
Прочность конструкций ОГТ Скорость ветра < 27 м/с Высота волн Hs < 6 м (йз% < 7,9 м)
Остойчивость ОГТ Не ограничиваются
Тяга буксировщиков Скорость ветра < 20 м/с Высота волн Hs < 5 м (йз% < 6,7 м)
Прочность буксирной линии и элементов буксирного устройства Скорость ветра < 20 м/с Высота волн Hs < 5 м (йз% < 6,7 м) Тяга буксира < 200 тс
Высота надводного борта Не ограничиваются
Ускорения для ОГТ Скорость ветра < 27 м/с Высота волн < 6,7 м
Буксировочные устройства ОГТ рассчитывались на нагрузки при сезонном
шторме с периодом повторяемости 10 лет. При этом обеспечивалась допускаемая ми-
нимальная скорость (2 узла) с условием управляемости при проходе узостей и мелко-
водных участков.
Анализ гидрометеорологических условий района плавания в период буксировки
показал, что преобладающим является волнение менее четырех баллов (/м% <2 м). В
случае чрезвычайных обстоятельств или при прогнозе их возникновения, капитан ос-
новного буксира и руководитель операции могли принять решение о таком измене-
нии курса, который обеспечил бы возможность безопасного дрейфа ордера или укры-
тия его на защищенной акватории.
Состав буксирного ордера и график перехода. Критериями для выбора соста-
ва судов для операций по морской буксировке ОГТ до месторождения являлись:
• требуемое тяговое усилие на швартовах судов-буксировщиков;
• сила тяги буксирной лебедки;
• тип движителей буксиров.
Состав ордера определял техническую скорость движения и его управляемость с
учетом движения в узкостях и имеющихся ограничений по гидрометеорологическим
условиям.
Для выполнения операции морской буксировки ОГТ к месторождению были за-
действованы (рис. 4.10):
213
Ко жадное суя-ю
CARLISLE
Напршльме &у«мро*м
*nflll‘llHB1
FUWyUlM Wlflb
Помета кхфой буизф
SALVtCEROY
ОсЖАнеж вукир
POSH CONSTANT
"К ""
ПоыоокХфМ буижр
SALWERHAS
AwptVWH
гишучнй якорь
< белшогательиое судно
POSH VENTURE
Рис. 4.10. Пиитам емш Ауи-мрмат вдцери прт букецхше
ОТТ платформы «Беркут* на месторождение
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
• основной буксир с тяговым усилием на швартовах 211 тс;
• два помогающих буксира с тяговым усилием на швартовах по 157 тс
каждый;
• два судна сопровождения, одно из которых имело усилие на швартовах
не менее 120 тс, и было в состоянии заменить какой-либо буксир, не
способный выполнять требуемые операции.
График перехода ОГТ от порта до месторождения представлен в табл. 4.10.
Таблица 4.10
График перехода ОГТ платформы «Беркут» на месторождение
День Этап Координаты в 24:00 Пройдено, мили Скорость, узлы
Широта Долгота
30-Май- 12 Вывод ОГТ из дока Порт 0-1
01 -Июн- 12 Стоянка буксирного ордера на якорной стоянке: демонтаж и перегрузка оборудования; ин- спекция перед буксировкой и пр. Порт, якорная стоянка 0
02-Июн- 12 Стоянка буксирного ордера на якорной стоянке: завершение перегрузки оборудования; ин- спекция перед буксировкой и пр. Порт, якорная стоянка 0
03-Июн- 12, 06:40 Начало буксировки ОГТ на месторождение 42°31,88Г 133°43,312’ 49 2,65
04-Июн- 12 Буксировка 42°51,602’ 135°32,596’ 88 3,65
05-Июн- 12 Буксировка 43°48,287’ 137°08,458’ 90 3,73
06-Июн- 12 Буксировка 44°40,932’ 138°42,787’ 85 3,55
07-Июн- 12 Буксировка 45°30,595’ 140°16,946’ 84 3,48
08-Июн- 12 Буксировка 45°43,518’ 141°49,323’ 70 2,91
09-Июн- 12 Буксировка 45°51,452’ 143°26,422’ 68 2,85
10-Июн- 12 Буксировка 46°41,878’ 145°34,991’ 83 3,48
215
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
День Этап Координаты в 24:00 Пройдено, мили Скорость, узлы
Широта Долгота
11 -Июн- 12 Буксировка 47°33,952’ 146°02,950’ 78 3,26
12-Июн- 12 Буксировка 49°00,378’ 145°59,892’ 87 3,63
13-Июн- 12 Буксировка 50°21,86Г 145°35,468’ 83 3,47
14-Июн- 12 Буксировка 51°36,938’ 145°11,306’ 77 3,21
15-Июн- 12 Буксировка 52°21,125’ 144°01,339’ 68 2,81
16-Июн- 12, 04:27 Завершение буксировки, при- бытие на месторождение 52°27,886' 143°38,973’ 15 3,29
Итого: 1 025
4.7. РАСКРЕПЛЕНИЕ, ПОЗИЦИОНИРОВАНИЕ И УСТАНОВКА ОГТ
Раскрепление и позиционирование ОГТ платформы «Беркут». По заверше-
нии буксировки в связи с неблагоприятными погодными условиями непосредственно
на месте установки было решено начать установку ОГТ при помощи пяти буксиров
без планируемого присоединения к ранее установленной стационарной системе якор-
ного удержания.
С этой целью к ОГТ были подсоединены два дополнительных помогающих бук-
сира. При этом балластировка выполнялась на заданном месте установки с поворотом
направления удержания буксирами на 22,5°. В итоге головное направление имело
наклонение 202,5° вместо 225° по процедуре. Это позволило учесть преобладающее
направление течений на площадке и снизить нагрузки от течений на ОГТ.
При раскреплении и позиционировании ОГТ на месте установки были выполне-
ны следующие операции:
1. Перевод ОГТ на место ожидания начала установки на расстоянии 2 миль от
места установки (16-Июн-12. 04:47);
2. Извещение представителей государственных органов, ЗАКАЗЧИКА и ГЕН-
ПОДРЯДЧИКА о начале установки (16-Июн-12);
3. Изменение конфигурации буксирных линий (16-17-Июн-12) (рис. 4.11, 4.12).
4. Обследование места установки ОГТ с помощью ТИПА и эхолотов на команд-
ном судне CARLISLE (17-18-Июн-12);
5. Затем произошла приостановка работ в связи с ухудшением погодных условий
(17-22-Июн-12).
Сведения о судах, принявших участие в раскреплении, позиционировании и
установке ОГТ, приведены в табл. 4.11.
216
Ядонм лтацфрми «Бфкдоь .фшжлнфметтг юдаюткаде иуатмжв мвдмвми
Рве. 4.11. Копфшурация буксирных линий по ирибышн ОГТ на место установи
АНТ 3
АНТ 2
АНТ 1
j АНТ 4
Рис. 4.12. Конфигурация буксирных линий перед установкой ОГТ на месторождение
217
£)рмая ляан£фш «Бджртши Лфммшрмош; мэгтммшнш лдюпаниш янмаюм
Таблица 4,11
Сведения о судах
Обозначение судне Наименование судна Уси- лие на 1умбС) тс Уси- лие на скобе, тс Вид су дня
LT Буксир POSH CONSTANT 211 200
АНТ1 Буксир SALVERITAS 156 200
АНТ2 Буксир SALVICEROY 156 200
АНТЗ* Буксир POSH CONQUEST 207 200
АНТ4* Буксир SANKO ELEGANCE 189 200
218
Бдемш ллямффма «Яфкртши шамммшяш н установка основания
Обозначение судна Наименование судна Уси- лие на тумбе, тс Уси- лие на скобе, тс Вид судна
CSV Вспомогатель- ное судно POSH VENTURE 126 200 » fc'i .ffc**tn 1 ~~~Ч 1'
CSV Командное суд- но CARLISLE N/A N/A
Примечание: * Буксиры АНТЗ и АНТ4 не входили в состав буксирного ордера; они
использовались для установки системы якорного раскрепления до гфибытия ОГТ
Балластировка ОГТ платформы «Беркут» при установке. Перед началом ра-
бот по установке некоторое время ОГТ удерживалось в районе установки с помощью
пяти буксиров в ожидании улучшения погодных условий (рис. 4.13).
Рис. 4.13. Вид на конфигурацию буксирного ордера при удержании ОГТ на месте
установки (фото 19 Июн 12)
219
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Благоприятный прогноз о соответствии погодных условий заданным критериям
был получен 22-Июн-12. Критерии ограничения операций по погодным условиям
приведены в табл. 4.12.
Таблица 4.12
Критерии ограничения операций по погодным условиям
Операция Высота значительных волн Hs, м Скорость ветра Fw, м/с
Перемещение персонала на ОГТ <1,0 <10
Раскрепление с помощью си- стемы якорного удержания стационарного типа <1,6 <10
Погружение до высоты 2 м над уровнем дна <1,4 <8
Балластировка до касания дна <1,4 <8
Балластировка до погруже- ния юбок <2,0 <10
Приведенные в табл. 4.12 критерии оперативно пересматривались и уточнялись
с учетом накапливаемого опыта удержания ОГТ в районе установки с помощью бук-
сиров. По решению капитана основного буксира допускаемая высота волн при пере-
мещении персонала на ОГТ могла быть увеличена. Во время плотного тумана пере-
мещение персонала не допускалось.
Как уже отмечалось, с целью сокращения времени на операции было принято
решение о начале погружения ОГТ без присоединения к системе стационарного
якорного раскрепления на удалении около 1,5 км от точки установки. В итоге, начи-
ная с 23-Июн-12, основание погружалось до глубин 6-12 м без подсоединения к си-
стеме якорного раскрепления по следующему графику:
• Начало балластировки 11:00;
• Шаг№1: начало наклонения 11:00 - 15:29 (рис. 4.14);
• Шаги №№ 2, 3: наклонение 15:29 — 19:21;
• Шаги №№ 4-7: достижение наибольшего наклона 19:21 - 24:00; 00:00 -
05:29 (24-Июн-12);
• Шаг № 8: наименьшая высота метацентра 05:29-08:10;
• Шаги№№ 9- 11: достижение ровного киля 08:10- 11:17;
• Шаг№ 12: выход на ровный киль 11:17 - 12:32;
Далее ОГТ было отбуксировано к точке установки (24-Июн-12, 12:00 - 13:50), а
только после этого ОГТ и буксиры были подсоединены к системе якорного раскреп-
ления стационарного типа (24-Июн-12, 13:50 - 19:39).
В состав системы якорного раскрепления входили пять якорных связей, в свою
очередь включающих: якоря Mk5 Stevris массой 12 т; цепи калибром 76 мм, длиной
320 м, с распорками; стальные тросы диаметром 76 мм, длиной 150 м.
220
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Рис. 4.14. Вид на ОГТ в начале наклонения при балластировке
Система якорного раскрепления стационарного типа была заранее установлена и
испытана на месторождении. Предварительно было выполнено обследование пло-
щадки для установки при помощи ТИПА. Для установки системы якорного раскреп-
ления были применены буксиры POSH CONQUEST и SANKO ELEGANCE. Установ-
ка системы якорного раскрепления производилась с 14 по 15-Итон-12. На установку
каждого якоря потребовалось 3-5,5 час.
Положение и ориентация якорей под водой были проверены с помощью много-
лучевых эхолотов. Натяжение якорей было выполнено после проверки 15 - 16-Июн-
12. На натяжение каждого якоря потребовалось 1,5 — 2 час. При этом якоря подверга-
лись нагрузке 150 тс с выдерживанием в течение 15 мин.
Далее операции по балластировке и установке ОГТ выполнялись 24-Июн-12 по
следующему графику:
• Шаг № 13: балластировка до глубины 5 м на ровном киле 12:32 - 19:39;
• Шаг № 14: балластировка до глубины 2 м на ровном киле 19:39 - 21:29;
• Касание дна ОГТ в положении с углом наклона севера платформы 225° по
отношению к географическому северу и отклонением 1,7 м от заданной точки
в направлении 172° (21:29-00:06).
На следующий день (25-Июн-12) были осуществлены:
• Шаг № J2.1: задавливание юбки на глубину 0,3 м (00:06 - 01:30);
• Шаг № J2.2: задавливание юбки до достижения утолщениями днища кессона
под колоннами грунта дна (01:30 - 08:20);
221
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
• Шаг № J2.3: прием дополнительного балласта массой 5 000 т для достаточно-
го внедрения утолщений днища кессона под колоннами в грунт дна 08:20 -
10:20.
Отсыпка обратного фильтра конструкции защиты дна в районе ОГТ от размывов
началась 25-Итон-12, 18:25. Работы по отсыпке обратного фильтра закончились 02-
Ию л-12. 04:35.
Цементация отсеков юбки началась 26-Июн-12, 00:44. Работы по цементации за-
кончились 29-Июн-12, 16:40.
После завершения цементации отсеков юбки выполнялись следующие работы:
• Шаг № 2.1: Балластировка кессона с заполнением 96,5% его объема - 30-
Июн-12, 07:50- 12:45;
• Шаг № 2.2: Заполнение колонн хранения и райзеров до уровня +19,0 м - 30-
Июн-12, 12:45- 17:00;
• Шаг № 2.3: Окончательное заполнение кессона через колонны хранения и
райзеров - 30-Июн-12, 17:00-22:11;
• Шаг № 2.4: Заполнение колонн хранения и райзеров до уровня воды в буро-
вой колонне - 30-Июн-12, 22:11 -22:40;
• Шаг № 2.5: Заполнение колонн хранения, райзеров и буровой до уровня моря
- 30-Июн-12, 22:40 - 22:06 следующих суток;
• Шаг № 2.6: Заполнение колонн хранения и райзеров до уровня +38,0 м - 02-
Июл-12, 03:35-07:55.
После заполнения водой колонн хранения и райзеров выше уровня моря были
выполнены следующие операции:
1. Демонтаж временного оборудования из вспомогательной колонны (для элек-
тропитания, цементации отсеков юбки, балластировки, мониторинга и пр.) - 30-Июн-
12 - 05-Июл-12;
2. Шаг №3.1а: Заполнение водой вспомогательной колонны до уровня моря - 03-
Июл-12, 16:45-00:10;
3. Шаг №3.1Ь: Заполнение водой вспомогательной колонны до уровня +38,0 м -
04-Июл-12, 00:10-18:10.
Таким образом, балластировка ОГТ была полностью завершена 04-Июл-12,
18:10. Объемы воды в отсеках ОГТ представлены в табл. 4.13.
Таблица 4.13
Объемы воды в балластных отсеках ОГТ платформы «Беркут»
Отсек Объем, м3 Отсек Объем, м3
ВС01 13 273 ВС09 6 751
ВС02 9 516 ВСЮ 6 751
ВСОЗ 10 106 ВСП 6 727
222
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Отсек Объем, м3 Отсек Объем, м3
ВС04 12 387 ВС12 6 432
ВС05 12 847 CS1 (до отм. +38,00 м) 12 052
ВС06 13 141 CS2 (до отм. +38,00 м) 15 658
ВС07 6 432 CS3 (до отм. +38,00 м) 13 913
ВС08 6 138 CS4 (до отм. +33,60 м) 14 135
Итого 166 259 м3
При балластировке до момента касания ОГТ морского дна использовалось сле-
дующее оборудование:
• заполнение отсеков колонн и кессона водой до уровня моря производилось
через основную водозаборную трубу и дополнительную трубу забора/сброса
воды системы балластной воды, оборудованные водозаборными решетками и
расположенные на западной стороне ОГТ на отм. +5,40 м;
• далее вода подавалась в балластный манифольд, расположенный в помеще-
нии на нижней плите вспомогательной колонны;
• по распределительным трубам балластная вода перемещалась в отсеки ОГТ
(по две трубы на каждый отсек кессона и по одной трубе - в колонны).
Водозаборные трубы были оборудованы расходометрами. Поступление морской
воды регулировалось с помощью шаровых задвижек с гидравлическими активатора-
ми, управляемыми оператором с помощью системы сбора данных и управления
(ССДУ). Во время балластировки воздух из отсеков удалялся с помощью системы
вентиляции отсеков и колонн в атмосферу. Уровень воды в отсеках контролировался
с помощью датчиков давления (по два датчика на каждый отсек кессона и по одному
датчику - в колоннах), соединенных с ССДУ.
Вода поступала в отсеки самотеком, но при необходимости возвращения к пер-
воначальному положению вода могла быть удалена из отсеков с помощью трех насо-
сов, установленных в насосном помещении во вспомогательной колонне. После каса-
ния дна использовались водозаборные трубы в колоннах с верхом на отм. +28,60 м.
Очередность балластировки при погружении юбки в грунты дна и цементации
отсеков юбки была следующей:
1. Начало балластировки для достижения рекомендованной массы с целью за-
давливания юбки в грунты дна;
2. Продолжение балластировки с добавлением 5 000 т воды с целью обеспечения
касания дна утолщениями днища кессона;
3. Остановка балластировки после касания утолщениями днища дна, затем нача-
ло цементации отсеков юбки под колоннами. После завершения этой стадии продол-
жение балластировки до достижения веса на дне 409 МН;
4. Продолжение цементации отсеков юбки SC05 и SC09 (см. рис. 4.1) немедлен-
но после завершения цементации под колоннами. Далее кессон и колонны заполня-
лись морской водой;
5. Завершение цементации после окончания полной балластировки ОГТ.
223
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Контроль задавливания юбки в грунты дна выполнялся с помощью ТИПА в со-
ответствии со следующей очередностью:
1. Вспомогательное судно было установлено у того угла ОГТ, касание дна кото-
рым должно было произойти первым (ожидалось, что это будет северо-восточный
угол ОГТ);
2. С помощью ТЫЛА осуществлялся контроль первого касания дна ОГТ;
3. После начала заглубления юбки на первом углу с помощью ТИПА контроли-
ровалось касание дна другими углами ОГТ;
4. После заглубления юбки на 0,3 м буксиры были отсоединены от буксирных
линий, которые в свою очередь были уложены на дно;
5. С помощью ТИПА контролировалось полное задавливание юбки путем сопо-
ставления марок на юбке с положением дна;
6. Датчик крена передавал сведения о наклонениях ОГТ с точностью ±0,01°, что
гарантировало требуемую точность ±0,30° после выполнения операций по цемента-
ции отсеков юбки.
Геодезические съемки. Для определения координат местоположения в море ис-
пользовалась геодезическая опорная система. Главная опорная станция была установ-
лена на близлежащей стационарной платформе '’Орлан*'. Опорная станция передавала
данные по радиотелеметрии. Радиотелеметрический передатчик и антенна располага-
лись в точке, обеспечивающей стабильный прием в пределах рабочей зоны. Установ-
ка опорной станции контролировалась по существующим реперным точкам с состав-
лением отчета по установке и проверке.
Вспомогательная опорная станция была установлена на береговой площадке.
Опорная станция также передавала данные по радиотелеметрии. Дополнительно на
близлежащей платформе "Орлан” была установлена ретрансляционная станция.
Предварительно на стадии изготовления в строительном доке ОГТ было осна-
щено:
• двумя комплектами оборудования для позиционирования (основным и ре-
зервным);
• двумя датчиками высоты (основным и резервным);
• двумя навигационными системами (основной и резервной);
• двумя комплектами телеметрического оборудования (основными);
• двумя комплектами телеметрического оборудования (резервными);
• оборудованием для управления балластной системой.
Указанное оборудование находилось в контейнере на верхней палубе вспомога-
тельной колонны.
Положение ОГТ после установки. В результате ОГТ было установлено в пози-
ции, координаты которой приведены в табл. 4.14.
224
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Таблица 4.14
Координаты позиции ОПТ платформы «Беркут»
Характеристика Универсальная проек- ция Меркатора Зона 54 Север (WGS 84)
X Азимут Дифферент Крен
По проектной доку- ментации 679,987.30 5,816,033.80 315,00° 0,00° 0,00°
Допустимое отклоне- ние радиус 3,00 м ± 3,00° ± 0,30° ± 0,30°
Фактическое значе- ние 679,987.38 5,816,032.03 315,00° 0,02° 0,12°
Фактическое откло- нение радиус 1,77 м 0,00° 0,02° 0,12°
Примечание: Позиция ОГТ была определена после касания утолщениями днища
кессона ОГТ дна моря, до начала закачки цементного раствора в отсеки юбки и
устройства защиты от размывов.
Положение ОГТ после установки показано на рис. 4.15.
Рис. 4.15. Положение ОГТ платформы «Беркут» после установки на месторождение
(электронный ресурс: www.skyscrapercity.com)
По завершении балластировки буксиры были отсоединены от ОГТ и системы
якорного удержания. Швартовные устройства и их крепления были удалены с верх-
ней плиты ОГТ. После завершения установки было выполнено контрольное обследо-
225
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
вание ОГТ, в том числе, с целью подтверждения правильности положения ОГТ на
морском дне. Параллельно велись работы по цементации отсеков юбки. Далее была
демонтирована система якорного раскрепления. Эти работы выполнялись одновре-
менно с цементацией отсеков юбки.
Работы с помощью ТИПА. В качестве судна-носителя телеуправляемых необи-
таемых подводных аппаратов (ТИПА) использовалось судно CARLISLE. Сведения о
точности горизонтального позиционирования судна-носителя и ТИПА приведены в
табл. 4.15.
Таблица 4.15
Точность горизонтального позиционирования судна-носителя и ТИПА
Деятельность Точность
Первичная Вторичная
Позиционирование судна-носителя 8 мм 0,5 м
Позиционирование ТИПА В зависимости от пози- ции, < 0,5 м —
Первичная система позиционирования была привязана к станции на близлежа-
щей платформе "Орлан". Вторичная система позиционирования привязана к станции
на береговой площадке. Сведения о точности вертикального позиционирования суд-
на-носителя и ТИПА приведены в табл. 4.16.
Таблица 4.16
Точность вертикального позиционирования судна-носителя и ТИПА
Деятельность Точность
Первичная Вторичная
Позиционирование судна-носителя 15 мм 0,05 м
Позиционирование ТИПА В зависимости от пози- ции, < 0,5 м —
При помощи ТИПА в ходе операций по позиционированию и погружению ОГТ
были выполнены следующие работы:
1. Предварительное визуальное обследование места установки;
2. Помощь в извлечении контровочных штырей перед подъемом буксировочной
оснастки и концов на поверхность;
3. Контроль заглубления юбки с помощью высотных отметок;
4. Наблюдение за выпускными фланцами системы удаления из отсеков юбки при
цементации отсеков юбки;
5. Обслуживание выпускных фланцев системы дренажа грунтового основания.
По данным операторов ТИПА морское дно на месте установки выглядело ров-
ным без каких-либо аномалий. Поверхность дна была твердой с включениями мягких
отложений, покрыта ракушками и морскими ежами. На месте установки ОГТ отсут-
ствовали какие-либо искусственные обломки и мусорные отложения.
226
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
4.8. ЦЕМЕНТАЦИЯ ОТСЕКОВ ЮБКИ
Порядок цементации. При осуществлении цементации отсеков юбки ОГТ
платформы «Беркут» были выполнены следующие операции:
Стадия А - подготовка к цементации
1. Подбор и тестирование состава цементного раствора;
2. Подбор и испытания оборудования для цементации;
3. Установка оборудования для цементации внутри вспомогательной колонны в
строительном доке;
4. Мобилизация персонала для выполнения работ по цементации;
5. Подготовка и погрузка оборудования для цементации на вспомогательное
судно;
6. Монтаж и закрепление по-походному оборудования для цементации на вспо-
могательном судне;
7. Проверка и наладка оборудования для цементации на вспомогательном судне
до выхода в море;
8. Погрузка на вспомогательное судно и другие суда цемента и жидкого стекла;
9. Переход вспомогательного судна и других судов с оборудованием и материа-
лами на место установки на месторождении (табл. 4.17).
Таблица 4.17
Сведения о судах, использованных при цементации
Наименования судов Емкость резер- вуаров при 100% загрузке Емкость резер- вуаров при 95% загрузке Единицы изме- рения
Вспомогательное судно для це- ментации 1 275 1 211 т
963 915 м3
Командное судно 598 568 т
452 429 „3 м
Буксир АНТЗ 291 277 т
220 209 м3
Буксир АНТ4 331 314 т
250 238 м3
Буксир LT 291 277 т
220 209 м3
Итого 2 786 2 647 т
2 105 1 999 м3
227
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Стадия В — цементация
1. Пересадка персонала для выполнения работ по цементации со вспомогатель-
ного судна на ОГТ - 26-Июн-12, 05:45;
2. Подключение плавучих шлангов для цементации к вспомогательному судну и
ОГТ-26-Июн-12, 05:45-09:05;
3. Промывка морской водой и проверка оборудования для цементации всех отсе-
ков -26-Июн-12, 09:05-14:45.
Началу цементации предшествовала проверка наличия контакта с дном не менее
трех утолщений нижней плиты кессона ОГТ. После подтверждения контакта началась
цементация по зонам под отсеками ОГТ (рис. 4.16).
Цементация отсеков юбки под утолщениями нижней плиты кессона под колон-
нами была закончена 26-Июн-12, 00:44.
Цементация отсеков юбки по периметру кессона была закончена 27-Июн-12,
15:36.
Цементация всех отсеков юбки по центру кессона была закончена 28-Июн-12,
16:40.
Во время цементации осуществлялся отбор образцов и их тестирование на борту
вспомогательного судна.
Рис. 4.16. Вид на работы по цементации основания ОГТ платформы «Беркут» (элек-
тронный ресурс: www.skyscrapercity.com)
228
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Стадия С - завершение цементации
1. Разъединение плавучих шлангов между вспомогательным судном и ОГТ - 29-
Июн-12, 16:40-21:15;
2. Уход вспомогательного судна с места работ-29-Июн-12, 21:15;
3. Разгрузка оборудования для цементации и неиспользованных материалов со
вспомогательного судна на берег;
4. Разборка оборудования для цементации на ОГТ.
Цементный раствор подавался со вспомогательного судна, оборудованного си-
стемой динамического позиционирования, по гибким шлангам в пустоты между мор-
ским дном и нижней частью днища кессона ОГТ. Излишки воды удалялись из юбоч-
ных отсеков по трубам системы удаления воды.
Оборудование для цементации на вспомогательном судне. При цементации
использовалось следующее оборудование, расположенное на вспомогательном судне
(табл. 4.18).
Таблица 4.18
Оборудование для цементации на вспомогательном судне
№п/п Описание оборудования Количество, шт.
1 Бетономешалка первичного смесеобразования, с максимальной производительностью 200 м3/час, включая промежуточный бак, денситометр, расходомеры, встроенные запасные моторы и ос- новные детали 1
2 Струйная мешалка с обратной рециркуляцией, производитель- ность - 60 м3/час 1
3 Растворонасосы с напором более +25,00 м и производительно- стью до 100 м3/час 3
4 Насос морской воды 2
5 Компрессор 2
6 Г енератор 2
7 Резервуар для дизельного топлива с двойными стенками 1
8 Горизонтальные бункеры для хранения цемента, номинальная емкость 100 т 3 + 1
9 Горизонтальные бункеры для хранения цемента, номинальная емкость 50 т 5
10 Горизонтальные бункеры для хранения цемента, номинальная емкость 40 т 2
11 Емкость для силиката (~17 500 л); дозирующие насосы цемента- воды 1
12 Контейнер склада и цеха (20-фут контейнеры ISO). Для хране- ния запасных частей оборудования, насосов, ручных инструмен- тов и т.д. 1
229
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
№п/п Описание оборудования Количество, шт.
13 Лабораторная установка и баки для выдерживания раствора (20- фут контейнер ISO) 1
14 Шланги и фитинги, подходящие к схеме оборудования на вспо- могательном судне для перекачки цементного раствора и мор- ской воды к соответствующим отсекам в пределах ОГТ и для соединения вспомогательного судна с судами для перевозки и передачи цемента 1 комплект
15 Половинные контейнеры для транспортировки и хранения пла- вучих шлангов и пр. 2
Указанное оборудование для цементации было загружено на палубу вспомога-
тельного судна в порту приписки. Оборудование поднималось краном на палубу суд-
на, и далее закреплялось по-походному при помощи сварных швов и/или цепных
строп и цепных гаечных ключей. Предварительно были выполнены расчеты крепле-
ния по-походному, включая проверки остойчивости, и подготовлены соответствую-
щие чертежи. По завершению всех соединений был выполнен пробный запуск обору-
дования с использованием морской воды. Пробный запуск длился 2-4 час при типо-
вом режиме и рабочей нагрузке.
Оборудование для цементации во вспомогательной колонне. Подготовлен-
ный на вспомогательном судне цементный раствор подавался во вспомогательную
колонну. Расположение зоны подачи раствора на верхней палубе колонны показано
на рис. 4.17.
Рис. 4.17. Расположение зоны подачи раствора во вспомогательную колонну ОГТ
платформы «Беркут» (электронный ресурс: www.skyscrapercity.com)
230
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
При цементации использовалось следующее оборудование, расположенное во
вспомогательной колонне ОГТ (табл. 4.19).
Таблица 4.19
Оборудование для цементации во вспомогательной колонне ОГТ платфор-
мы «Беркут»
№п/п Описание оборудования Количество, шт.
1 Шланги-перемычки 04" от трубопровода на верхней палубе ко- лонны до уровня моря снаружи колонны для подачи цементного раствора 2
2 Шланги-перемычки 02" от трубопровода на верхней палубе ко- лонны до уровня моря снаружи колонны для подачи воды 1
3 Манифольд для подачи цементного раствора на палубе колонны 1
4 Распределительные узлы на трубопроводах, оснащенные расхо- дометрами, для подачи цементного раствора одновременно в два отсека 2
5 Трубопровод для промывки, встроен в распределительные узлы 2
6 Расходометры на трубах подачи цементного раствора 8
7 Шланги-перемычки 04" между ранее установленными трубо- проводами и распределительными узлами 2
8 Шланги-перемычки 02" между ранее установленными трубо- проводами и трубопроводами для промывки 2
9 Шланги-перемычки 02" для подачи цементного раствора между распределительными узлами и трубопроводами для подачи це- ментного раствора в отсеки 8
10 Шланги-перемычки 02" между трубопроводами для промывки и трубопроводами для подачи цементного раствора в отсеки 4
11 Насос для предотвращения переполнения колонны водой 1
Подача раствора в юбочные отсеки. На стадии А при подготовке к цементации
на берегу использовалась цементная смесь с составом и характеристиками, приведен-
ным в табл. 4.20.
Таблица 4.20
Состав цементной смеси
Материалы Масса, кг/м3
Портландцемент 390
Силикат натрия 56
Морская вода 856
Проектная плотность смеси 1300
Минимальная плотность смеси 1280
Объем цементного раствора для 1 тонны цемента, м3 2,56
231
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
При подборе состава цементного раствора учитывались следующие требования:
• на ранней стадии вязкость раствора должна позволять его свободное перемеще-
ние по шлангам и трубам и заполнение отсеков подъюбочного пространства;
• со временем раствор должен интенсивно загустевать с тем, чтобы предотвра-
тить его выход наружу из отсеков юбки;
• прочность на сжатие раствора должна быть >0,15 МПа в возрасте 48 час и
>0,50 МПа в возрасте 28 суток;
• модуль Юнга раствора должен составлять >750 МПа в возрасте 28 суток;
• раствор должен быть коррозионностойким по отношению к действию мор-
ской воды.
На стадии В при подаче раствора в отсеки юбки управление цементацией осу-
ществлялось независимо на вспомогательном судне и внутри вспомогательной ко-
лонны ОГТ. Давление внутри отсеков юбки контролировалось на судне управления.
Цементация была завершена в пределах заданного «погодного окна» продолжи-
тельностью до 72 час (с учетом непредвиденных обстоятельств).
После завершения цементации было выполнено обследование ОГТ при помощи
ТИПА. Оставшийся цементный раствор и другие материалы были надлежащим обра-
зом выгружены с судов на берег во избежание загрязнения окружающей среды. Далее
началась подготовка ОГТ к промежуточному периоду стоянки без ВСП (с учетом по-
годных условий).
4.9. ДЕМОНТАЖ ВРЕМЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ
Временное оборудование было демонтировано из вспомогательной колонны
ОГТ платформы «Беркут» (в помещении балластного манифольда, на плите перекры-
тия внутри колонны, на верхней палубе колонны, на платформе с временным обору-
дованием колонны и снаружи колонны).
Работы по демонтажу временного оборудования начались после завершения
балластировки и цементации отсеков юбки. Доступ персонала в колонну осуществ-
лялся с помощью рабочей шлюпки по лестнице доступа (рис. 4.18).
Зона балластного манифольда. Из помещения балластного манифольда вспо-
могательной колонны демонтировалось оборудование следующих систем:
• выравнивания давления;
• гидравлического привода;
• измерения расходов и кренов;
• датчиков давления;
• балластировки;
• погрузки/разгрузки материалов;
• электроснабжения;
• безопасности и аварийного обеспечения.
232
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Рис. 4.18. Лестница доступа на верхнюю палубу колонны платформы «Беркут»
Зона плиты перекрытия внутри колонны. На плите перекрытия внутри вспо-
могательной колонны демонтировалось оборудование следующих систем:
• цементации отсеков юбки;
• погрузки/разгрузки материалов;
• электроснабжения;
• безопасности и аварийного обеспечения.
Зона верхней палубы колонны. На верхней палубе вспомогательной колонны
демонтировалось оборудование следующих систем:
• доступа в колонну;
• вентиляции и кондиционирования воздуха;
• безопасности и аварийного обеспечения.
Зона платформы с временным оборудованием колонны. На платформе с
временным оборудованием демонтировалось оборудование следующих систем:
• погрузки/разгрузки материалов;
• электроснабжения;
• безопасности и аварийного обеспечения.
Зона снаружи колонны. Здесь были демонтированы две временные лестницы с
передачей на судно сопровождения.
233
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
4.10. УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ДНА ОТ РАЗМЫВОВ
Защита от размывов предназначена для предотвращения эрозии морского дна
около и / или под ОГТ платформы «Беркут» при действии волнения и течений.
Устройство защиты от размывов было начато одновременно с работами по цемента-
ции отсеков юбки немедленно после установки ОГТ на дно.
Защита от размывов включала отсыпку двух слоев камня вокруг ОГТ и в зоне
подключения к трубопроводам. Первый слой обратного фильтра из некрупного камня
был размещен на морском дне вокруг ОГТ. Соответственно, второй защитный слой,
состоящий из более крупного камня, был отсыпан поверх первого слоя.
Для строительства защиты от размывов использовалось специальное судно для
отсыпки камня. Строительные работы производились по согласованию с СУБПОД-
РЯДЧИКОМ по строительству трубопроводов.
Перед выполнением и по завершении работ была выполнена видео- и батимет-
рическая съемка дна. После завершения работ излишки камня были отгружены с суд-
на и возвращены обратно на береговую площадку во избежание загрязнения окружа-
ющей морской среды.
Конструкция защиты от размывов. Проектирование конструкции защиты дна
от размывов было выполнено ГЕНПРОЕКТИРОВЩИКОМ на базе результатов опыт-
ных исследований в модельном бассейне. При проектировании рассматривались раз-
личные направления волн и течений.
Толщина защитного слоя из камня по сторонам ОГТ платформы «Беркут» по
проекту составила:
• по северо-западной стороне - 3,0 м;
• по юго-западной стороне - 2,5 м;
• по северо-восточной стороне - 2,0 м;
• по юго-восточной стороне - 2,5 м.
Толщина защитного слоя из камня по углам ОГТ по проекту составляла:
• на северном углу - 4,0 м;
• на восточном углу - 5,0 м;
• на южном углу - 4,5 м;
• на западном углу - 4,5 м.
Таким образом, конструкция защиты от размывов для ОГТ состояла из слоя об-
ратного фильтра толщиной 0,5 м, покрытого защитным слоем толщиной 4,0-5,0 м в
углах и 2,0-3,0 м вдоль сторон кессона ОГТ. Защита зон трубопроводов состояла из
слоя обратного фильтра толщиной 0,5 м и защитного слоя толщиной 0,75-1,5 м.
Спецификация материалов. Для отсыпки обратного фильтра использовался
камень, удовлетворяющий требованиям, приведенным в табл. 4.21.
234
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Таблица 4.21
Требования к камню для обратного фильтра
Класс D10, мм D50, мм NUL, мм EUL, мм
Пределы мин макс мин макс 90-100% 98-100%
Размер, мм 7,5 11,5 40 80 125 180
Здесь обозначено: NUL - Nominal Upper Limit (номинальный верхний предел); EUL -
Extreme Upper Limit (экстремальный верхний предел).
Для отсыпки защитного слоя использовался камень удовлетворяющий требова-
ниям, приведенным в табл. 4.22.
Таблица 4.22
Требования к камню для защитного слоя
Класс ELL, кг NLL, кг NUL, кг EUL, кг W50, кг Wmax, кг
Пределы 0-2% 0-10% 70-100% 97-100% min max 100%
Масса, кг 1,9 5 45 80 22,5 32 86
Размер, см 10,6 14,7 30,6 37,1 24,3 27,3 38,0
Здесь обозначено: ELL - Extreme Lower Limit (экстремальный нижний предел); NLL -
Nominal Lower Limit (номинальный нижний предел); NUL - Nominal Upper Limit (но-
минальный верхний предел); EUL - Extreme Upper Limit (экстремальный верхний
предел).
Плотность камня составила примерно 2,68-2,72 т/м3. Наибольший размер оди-
ночных камней в любом направлении не превышал 550 мм.
Устройство защиты дна от размывов. Защита от размывов ОГТ платформы
«Беркут» и зон подключения трубопроводов выполнялась путем отсыпки камня раз-
личной массы для обратного фильтра и защитного слоя по зонам F1-F11 иА1-А11,
соответственно (рис. 4.19 и 4.20).
Зона №6 для стадии отсыпки защитного слоя была дополнительно разделена на
три части - А6-1, А6-2 и А6-3.
Объем и масса камня в защитной наброске были определены с учетом следую-
щих проектных предпосылок:
Для обратного Фильтра
• плотность камня в отсыпке 1,6 тс/м3;
• среднее заглубление камня в грунт дна 0,1 м;
• среднее превышение высоты отсыпки 0,2 м;
• средние потери камня при отсыпке 15%;
Для защитного слоя
• плотность камня в отсыпке 1,6 тс/м3;
• среднее превышение высоты отсыпки 0,25 м;
• средние потери камня при отсыпке 10%.
Обобщенные данные по массе камня приведены в табл. 4.23.
235
ялом^вртм «Бфцмь iniwuwinniff и^усмамш мямлнм
Рис. 4.19. Зовы отсыпки обратного фндыра
236
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Таблица 4.23
Масса камня
Слой Масса камня, т Общая масса камня, т Округленная масса камня,
ОГТ Зона трубо- проводов (фаза 1) Обратный фильтр: F9 + F10 Защитный слой: А9 + А10 Зона трубо- проводов (фаза 2) Обратный фильтр: F11 Защитный слой: А6-2 + АП
Обратный фильтр 18 233 6 156 5 799 30 188 30 200
Защитный слой 55 185 9 792 14 247 79 225 79 300
Итого 73 418 15 948 20 046 109 413 109 500
Масса камня для заполнения промежутков между днищем кессона ОГТ и дном
на стадии проектирования была оценена в 1 013 т. Кроме того, была предусмотрена
необходимость дополнительной укладки 330 т камня для защиты выступающих эле-
ментов ОГТ.
Первая поставка камня (только для обратного фильтра) на судне была выполне-
на из карьера в Норвегии. Последующие поставки были выполнены на том же судне,
но уже из карьеров в Японии.
При устройстве защиты дна от размыва учитывались следующие допуски:
Для устройства обратного фильтра
• вертикальные размеры минус 0,0 м;
• тоже для зоны подключения трубопроводов минус 0,0 м и плюс 0,15 м;
• плановые размеры минус 0,0 м.
Для устройства защитного слоя
• вертикальные размеры минус 0,0 м;
• горизонтальные размеры минус 0,0 м.
Работы по устройству защиты дна от размывов были разделены на две фазы: до
установки трубных секций (фаза №1 - поставки №№1-4); после установки трубных
секций (фаза №2 - поставка №5).
Поставка №1. По проекту должен был отсыпаться обратный фильтр в зонах F1
- F8, остатки - в зонах F9, F10 (см. рис. 4.19). Отсыпка камня из состава поставки №1
осуществлялась в период с 25-Июн-12 по 02-Июл-12.
Судно с камнем прибыло на место установки ОГТ 19-Июн-12, и при этом в
трюмах судна находилось 23 853 т камня (23 203 т - для отсыпки обратного фильтра
и 650 т - для тестовой отсыпки защитного слоя). Отсыпка камня из состава поставки
№1 была закончена 02-Июл-12, и судно убыло в порт для погрузки. Таким образом,
всего было отсыпано 23 853 т камня из поставки №1, в основном, в зонах Fl - F10.
237
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Поставка №2. По проекту должен был отсыпаться защитный слой в зонах А5,
А6-1, А6-2, А7 и частично А4 (см. рис. 4.20). В первую очередь должен был отсы-
паться камень с восточной стороны ОГТ (начиная с наиболее подверженной размы-
вам зоны А7) с тем, чтобы позволить подключение трубопроводов. Отсыпка камня из
состава поставки №2 выполнялась в период с 12 по 15-Июл-12, а также с 02 по 08-
Авг-12.
Судно с камнем прибыло на место установки ОГТ 11-Июл-12, и при этом в
трюмах судна находилось 23 647 т камня для отсыпки защитного слоя. Решение о
возвращении в порт для ремонта было принято 15-Июл-12. Ремонт судна длился с 16
по 29-Июл-12.
Судно с камнем вторично прибыло на место установки ОГТ 02-Авг-12, и при
этом в трюмах судна находилось 19 403 т камня для отсыпки защитного слоя. Отсып-
ка камня из состава поставки №2 была закончена 08-Авг-12, и судно убыло в порт для
погрузки. Таким образом, всего было отсыпано 23 633 т камня из поставки №2, в ос-
новном в зонах А5, А6-1, А6-3, а также в зоны А1 - А4, А7 - А8.
Поставка №3. По проекту должен был отсыпаться защитный слой в зоне А4
(завершение начатых здесь ранее работ), а также в зонах Al, А2, АЗ и частично А8.
Отсыпка камня из состава поставки №3 осуществлялась в период с 16 по 22-Авг-12.
Судно с камнем прибыло на место установки ОГТ 16-Авг-12, и при этом в
трюмах судна находилось 25 195 т камня для отсыпки защитного слоя. Отсыпка кам-
ня из состава поставки №3 была закончена 22-Авг-12, и судно убыло в порт для по-
грузки. Таким образом, всего было отсыпано 25 195 т камня из поставки №3, в основ-
ном в зонах Al, А2, АЗ, А4, А7, А8, А9 и А10.
Поставка №4 - завершение фазы №1. По проекту должен был отсыпаться об-
ратный фильтр в зоне F9 (см. рис. 4.33 - завершение начатых здесь ранее работ), за-
щитный слой в зонах А8, А9 и А10 (см. рис. 4.34). Отсыпка камня из состава поставки
№4 выполнялась в период с 29-Авг-12 по 04-Сен-12.
Судно с камнем прибыло на место установки ОГТ 29-Авг-12, и при этом в
трюмах судна находилось 22 799 т камня, в том числе 7 248 т для отсыпки обратного
фильтра и 15 551 т для отсыпки убыло в порт для погрузки. Таким образом, всего бы-
ло отсыпано 22 799 т камня из поставки №4, в основном в зонах F10 и F11, А2, А4,
А5, А6-1, А6-3, А7иА8.
Поставка №5 - фаза №2. По проекту должен был отсыпаться обратный фильтр
в зоне Al 1, защитный слой в зонах Al 1 и А6-2. Камень из данной поставки отсыпался
после завершения установки туннеля СУБПОДРЯДЧИКОМ по прокладке трубопро-
водов. Отсыпка камня из состава поставки №5 осуществлялась в период с 12 по 17-
Сен-12.
Судно с камнем прибыло на место установки ОГТ 12-Сен-12, и при этом в
трюмах судна находилось 20 319 т камня для отсыпки защитного слоя. Положение
судов относительно ОГТ платформы «Беркут» при отсыпке камня из поставки №5
показано на рис. 4.21.
238
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Рис. 4.21. Положение судов у ОГТ платформы «Беркут» при отсыпке камня (элек-
тронный ресурс: www.skyscrapercity.com)
Отсыпка камня из состава поставки №5 была закончена 17-Сен-12, и 18-Сен-12
судно убыло для демобилизации. Таким образом, всего было отсыпано 19931 т камня
из поставки №5, в основном в зонах А4, А6-1, А6-2, А6-3, А10 и Al 1.
Обобщающие сведения об очередности и массах отсыпок камня по поставкам
приведены в табл. 4.24.
Таблица 4.24
Очередность и массы отсыпок камня
Поставка Местоположение Обратный фильтр, т Защитный слой, т Время ра- бот, час Итого камня, т
Фаза № 1
1 До цементации отсеков юбки вдоль всех сторон ОГТ 1 800 0 7 24 839
ОГТ 16 433 0 51
Участок над тру- бопроводами 5 267 0 17
2 ОГТ 0 23 400 60 23 647
Участок над тру- бопроводами 0 0
239
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
Поставка Местоположение Обратный фильтр, т Защитный слой, т Время ра- бот, час Итого камня, т
3 ОГТ 0 23 400 60 23 904
Участок над тру- бопроводами 0 0
4 ОГТ 0 8 385 60 7 155 + 15 552
Участок над тру- бопроводами 889 9 792
Итого фаза №1 24 389 64 978 89 367
Фаза № 2
5 Зона подключе- ния трубопрово- дов 5 799 14 247 72 -18 000
Итого фаза №2 5 799 14 247 20 046
Итого в це- лом 30 188 79 225 339 109 413
240
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Как следует из содержания книги, морские стационарные платформы на замер-
зающих акваториях континентального шельфа являются сложными инженерными со-
оружениями строительного профиля. Условия создания и эксплуатации таких соору-
жений предъявляют к ним такие специфические требования, которые не могут быть
удовлетворены в рамках традиционной практики проектирования и строительства
морской техники.
Для изготовления опорных оснований платформ, как правило, используются
специализированные строительные доки или береговые площадки. Конструкции ос-
нований рассчитываются на восприятие внешних нагрузок и воздействий, характер-
ных для шельфа, включая сейсмические воздействия; при этом требуется обеспечить
надежное крепление кондукторов, райзеров, J-труб и др. Основания необходимо бук-
сировать к месторождениям наплаву, и при этом следует обеспечить их плавучесть и
остойчивость в неповрежденном состоянии. Установка оснований на место эксплуа-
тации осуществляется при помощи буксиров с использованием автономных систем
балластировки забортной водой. Работы по установке контролируются при помощи
дистанционно управляемых подводных аппаратов.
При проектировании обычно рассматриваются следующие варианты исполнения
оснований:
• из стали - в виде стального несущего кессона и трубных элементов;
• из железобетона - кессон основания состоит из железобетонных стен и плит,
в том числе, с натяжением арматуры на бетон.
Известны следующие основные недостатки вариантов оснований платформ из
стали. С учетом относительно небольшого веса для стальных оснований требуется
укладка в отсеки кессона и колонн балласта как для вдавливания юбок в грунт дна,
так и для обеспечения устойчивости платформ с учетом волновых и ледовых воздей-
ствий в строительный и эксплуатационный периоды (особенно, во время нахождения
на месте без верхнего строения). При использовании сыпучего балласта могут воз-
никнуть следующие проблемы:
• при наклонной установке на морское дно неизбежно пересыпание балласта с
изменением положения центра тяжести основания и последующей возможной
потерей устойчивости при действии расчетных нагрузок;
при сейсмическом (или интенсивном волновом) воздействии возможно разжи-
жение водонасыщенного материала балласта, находящегося внутри кессона и
колонн платформ. При этом балласт будет вести себя как тяжелая жидкость,
ограниченная стенками закрытых резервуаров. Колебания такой жидкости при-
ведут к дополнительным нагрузкам на ограждающие стенки и концентрации
напряжений, что особенно опасно для сварных
ш:
ов стальных конструкций;
• требуются сложные и длительные работы в море на месте установки из-за
необходимости укладки сыпучего балласта с использованием систем труб
диаметром не менее 600 мм и соответствующих клапанов, предварительно
установленных на верхней части основания;
241
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
• существенно затрудняется демонтаж и удаление платформ с места эксплуата-
ции из-за возможного отвердения балласта в течение длительного срока экс-
плуатации (до 40 лет).
Для железобетонных оснований платформ ПА-Б, ЛУН-А и «Беркут» сыпучий
балласт не потребовался.
Кроме того, для районов с суровыми климатическими условиями (к ним относит-
ся участок северо-восточного шельфа о. Сахалин) характерны повышенное содержание
кислорода в воде и низкие температуры воздуха. Первая причина вызывает усиленную
коррозию металлов. Основная особенность поведения сталей при низких температурах
- повышение хрупкости, что особенно влияет на прочность сварных швов, и проявля-
ется в их чувствительности к концентрации напряжений. Таким образом, для стальных
оснований необходимо применение дорогостоящих хладостойких низколегированных
сталей и проведение специальных мероприятий по защите от коррозии. Поведение же-
лезобетона в условиях низких температур более благоприятное. Защита стержневой
арматуры от коррозии обеспечивается путем контроля ширины трещин, устройством
соответствующего защитного слоя бетона в сочетании с катодной защитой.
Весьма важным является и то обстоятельство, что стоимость железобетона при
использовании местных строительных материалов (цемент, песок, щебень и др.) зна-
чительно меньше стоимости специальных сталей. Как показали расчеты, с учетом
необходимости серьезной модернизации производственных цехов российских судо-
строительных предприятий на Дальнем Востоке расчетные капитальные затраты на
строительство и монтаж железобетонных оснований оказываются примерно в 2,5 раза
меньше, чем для стальных оснований. При этом доля российского участия при желе-
зобетонных оснований составляет около 60% по отношению к 10% для стальных ос-
нований (с учетом более выгодных условий осуществления работ в Юго-Восточной
Азии), что важно также с точки зрения возможности передачи новых технологий.
Применение железобетона в качестве основного материала для конструкций ос-
нований платформ ПА-Б, ЛУН-А и «Беркут» позволило в заданные сроки выполнить
строительные работы в недостаточно оборудованном пункте побережья Дальнего Во-
стока, при этом потребовалась менее квалифицированная рабочая сила. Использова-
ние железобетона дало возможность создать сложные криволинейные формы колонн.
Кроме того, железобетон является прочным огнестойким материалом; при его приме-
нении не требуются периодическое докование сооружений для осмотра, обновление
антикоррозионной защиты и ремонтные работы.
Необходимо особо подчеркнуть то, что промышленная и экологическая безопас-
ность названных платформ с железобетонными основаниями, спроектированными
для работы в зоне высокой сейсмической активности при суровых климатических
условиях, была полностью обеспечена, что нашло подтверждение в положительных
заключениях государственных надзорных органов и авторского надзора.
242
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. API 2W. Specification for Steel Plates for Offshore Structures, Produced by
Thermo-Mechanical Control Processing (TMCP).
2. API 5LS. Spiral-Weld Line Pipe.
3. ASME B16.5. Pipe Flanges and Flanged Fittings.
4. ASTM A182. Standard Specification for Forged or Rolled Alloy and Stainless Steel
Pipe Flanges, Forged Fittings, and Valves and Parts for High-Temperature Service.
5. ASTM A312. Standard Specification for Seamless, Welded, and Heavily Cold
Worked Austenitic Stainless Steel Pipes.
6. ASTM A333. Standard Specification for Seamless and Welded Steel Pipe for Low-
Temperature Service and Other Applications with Required Notch Toughness.
7. ASTM A350. Standard Specification for Carbon and Low-Alloy Steel Forgings,
Requiring Notch Toughness Testing for Piping Components.
8. ASTM A358. Standard Specification for Electric-Fusion-Welded Austenitic
Chromium-Nickel Stainless Steel Pipe for High-Temperature Service and General
Applications.
9. ASTM A416. Standard Specification for Steel Strand, Uncoated Seven-Wire for
Prestressed Concrete.
10. ASTM A671. Standard Specification for Electric-Fusion-Welded Steel Pipe for
Atmospheric and Lower Temperatures.
11. ASTM A694. Standard Specification for Carbon and Alloy Steel Forgings for Pipe
Flanges, Fittings, Valves, and Parts for High-Pressure Transmission Service.
12. ASTM C666. Standard Test Method for Resistance of Concrete to Rapid Freezing
and Thawing.
13. BS EN 10225. Weldable Structural Steels for Fixed Offshore Structures. Technical
Delivery Conditions.
14. BS EN 13383-1. Armourstone. Specification.
15. CIRIA. The Rock Manual. The Use of Rock in Hydraulic Engineering.
16. DNV Rules for Execution and Planning of Marine Operations.
17. DNV Rules for Classification of Ships.
18. DNV-RP-C201. Buckling Strength of Plated Structures.
19. DNV-RP-C205. Environmental Conditions and Environmental Loads.
20. DNV-OS-E301. Position Mooring.
21. DNV-RP-H102. Marine Operations during Removal of Offshore Installation.
22. EN 197-1. Cement. Composition, Specifications and Conformity Criteria for
Common Cements.
23. EN 1008. Mixing Water for Concrete. Specification for Sampling, Testing and
Assessing the Suitability of Water, including Water Recovered from Processes in the
Concrete Industry, as Mixing Water for Concrete.
24. EN 10225. Weldable Structural Steels for Fixed Offshore Structures. Technical
Delivery Conditions.
243
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
25. EN 12201. Plastics Piping Systems for Water Supply, and for Drainage and
Sewerage under Pressure - Polyethylene (PE) - Part 1: General.
26. EN 14620-3. Design and Manufacture of Site Built, Vertical, Cylindrical, Flat-
bottomed Steel Tanks for the Storage of Refrigerated, Liquefied Gases with
Operating Temperatures between 0°C and -165°C - Part 3: Concrete
Components.
27. GP 22-02-01. Design of Concrete Gravity Base Structures (GBS) for Offshore
Platforms.
28. ISO 19903. Petroleum and Natural Gas Industries - Fixed Concrete Offshore
Structures.
29. LOCG-GEN-GUIDELINE-005. Gravity Based Structures.
30. LOCG-GEN-GUIDELINE-002. Barge Transportation.
31. NOBLE DENTON. Concrete Gravity Structures Guidelines.
32. NORSOK MDS C21. Carbon Steel Type 360LT.
33. NORSOK N-004. Design of Steel Structures.
34. NS 3472. Prosjektering av stalkonstrusjoner. Beregnings- og konstruksjonsregler
(Steel Structures. Design Rules).
35. NS 3473. Prosjektering av betongkonstrusjoner. Beregnings- og konstruksjonsregler
(Design of Concrete Structures. Design and Detailing Rules).
36. NS 3576-3. Armeringsstal. Mai og egenskapper. Del 3: Kamstenger B500C (Steels
for Reinforcement of Concrete. Dimensions and Properties. Part 3: Ribbed Bars
B500C).
37. ГОСТ 5521. Прокат стальной для судостроения. Технические условия.
38. ГОСТ 5781. Сталь горячекатаная для армирования железобетонных кон-
струкций. Технические условия.
39. ГОСТ 10060.2. Бетоны. Ускоренные методы определения морозостойкости
при многократном замораживании и оттаивании.
40. ГОСТ 10180. Бетоны. Методы определения прочности по контрольным об-
разцам.
41. ГОСТ 14782. Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы уль-
тразвуковые.
42. ГОСТ 18599. Трубы напорные из полиэтилена. Технические условия.
43. ГОСТ 26633. Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия.
44. ГОСТ 27751. Надежность строительных конструкций и оснований. Основные
положения по расчету.
45. ГОСТ 53231. Бетоны. Правила контроля и оценки прочности.
46. ГОСТ Р 15.201. Система разработки и постановки продукции на производ-
ство. Продукция производственно-технического назначения. Порядок разра-
ботки и постановки продукции на производство.
47. Градостроительный кодекс Российской Федерации от 29.12.2004 № 190-ФЗ.
48. ЕТКС. Единый тарифно-квалификационный справочник работ и профессий
рабочих от 31.10.2012 № 187-ПП.
244
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
49. ИНСТРУКЦИЯ по безопасности морских буксировок от 08.07.1996 № МФ-
35/1921.
50. МППСС-72. Международные правила предупреждения столкновений судов в
море.
51. ПБ 03-273. Правила аттестации сварщиков и специалистов сварочного произ-
водства.
52. ПБ 03-440. Правила аттестации персонала в области неразрушающего кон-
троля.
53. РД 03-495. Технологический регламент проведения аттестации сварщиков и
специалистов сварочного производства.
54. РД 03-606. Инструкция по визуальному и измерительному контролю.
55. РД 03-613. Порядок применения сварочных материалов при изготовлении,
монтаже, ремонте и реконструкции технических устройств для опасных произ-
водственных объектов.
56. РД 03-614. Порядок применения сварочного оборудования при изготовлении,
монтаже, ремонте и реконструкции технических устройств для опасных произ-
водственных объектов.
57. РД 13-05. Методические рекомендации о порядке проведения магнитопорош-
кового контроля технических устройств и сооружений, применяемых и эксплу-
атируемых на опасных производственных объектах.
58. РД 34.15.132. Сварка и контроль качества сварных соединений металлокон-
струкций зданий при сооружении промышленных объектов.
59. РМРС. Правила разработки и проведения морских операций.
60. СНиП П-7-81*. Строительство в сейсмических районах.
61. СНиП 33-01-2003. Гидротехнические сооружения. Основные положения.
62. СНиП 2.06.04-82*. Строительные нормы и правила. Нагрузки и воздействия
на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов).
63. СП 11-110-99. Авторский надзор за строительством зданий и сооружений.
245
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие.....................................................3
Термины и определения...........................................3
Обозначения и сокращения........................................4
Введение........................................................5
В1. Виды платформ........................................ 5
В2. Примеры погружных платформ........................... 7
Глава 1. Конструкция и оснащение основания платформы «Беркут»...26
1.1. Основное предназначение сооружения..................26
1.2. Геометрические размеры, масса и центр тяжести ОГТ...29
1.3. Материалы и защита от коррозии......................32
1.4. Огневая защита......................................37
1.5. Постоянные системы МО...............................39
1.6. Временные системы МО................................49
Глава 2. Проектирование основания платформы «Беркут»............55
2.1. Основы проектирования...............................55
2.2. Проектные условия и сочетания нагрузок..............70
2.3. Расчеты ОГТ.........................................74
2.4. Методы и результаты проектирования..................76
2.5. Анализ, верификация и подтверждение решении.........93
Глава 3. Изготовление основания платформы «Беркут»..............95
3.1. Общие сведения......................................95
3.2. Стратегические цели работ........................... 95
3.3. Группа управления работами..........................97
3.4. Рабочая документация................................97
3.5. Надзор российской стороны...........................98
3.6. Управление качеством................................101
3.7. Организация субподрядных работ......................103
3.8. Развитие строительного дока и другой инфраструктуры.104
3.9. Форма, размеры и оснащение ОГТ......................106
3.10. Масса ОГТ..........................................106
3.11. Технологическая последовательность работ...........108
3.12. Сроки выполнения работ.............................117
3.13. Материалы и оснащение..............................119
3.14. Допуски............................................125
3.15. Огнезащитные покрытия..............................128
3.16. Изготовление строительных конструкций..............128
3.17. Изготовление и монтаж МО...........................168
3.18. Завершение изготовления ОГТ........................182
246
Буровая платформа «Беркут». Проектирование, изготовление и установка основания
3.19. Сдаточная документация...............................193
3.20. Несоответствия.......................................195
3.21. Авторский надзор.....................................196
Глава 4. Установка основания платформы «Беркут»...................197
4.1. Общие сведения........................................197
4.2. Требования ЗАКАЗЧИКА к морским операциям..............197
4.3. Проектная документация для морских операций...........198
4.6. Стадии морских операций...............................199
4.7. Всплытие и вывод ОГТ из дока..........................200
4.8. Буксировка ОГТ на место установки.....................209
4.9. Раскрепление, позиционирование и установка ОГТ........216
4.10. Цементация отсеков юбки..............................227
4.11. Демонтаж временного оборудования.....................232
4.12. Устройство защиты дна от размывов....................234
Заключение........................................................241
Список литературы.................................................243
247
Миронов Михаил Евгеньевич
БУРОВАЯ ПЛАТФОРМА «БЕРКУТ»
ПРОЕКТИРОВАНИЕ, ИЗГОТОВЛЕНИЕ И УСТАНОВКА ОСНОВАНИЯ
Подписано в печать 03.03.2015. Формат 60x84/8. Печать цифровая.
Усл. печ. л. 31,0. Тираж 100. Заказ 12796b.
Отпечатано с готового оригинал-макета, предоставленного автором
в Типографии Политехнического университета.
195251, Санкт-Петербург, Политехническая ул., 29.
Тел.: (812) 552-77-17; 550-40-14.
Миронов Михаил Евгеньевич, доктор техниче-
ских наук, профессор. Более 30 лег занимается про-
блемами морской гидротехники. Участвовал во
многих проектах по созданию морских стационар-
ных платформ на российском шельфе.
В проекте «Сахалин-1» (платформа «Беркут»)
принимал участие в разработке концепции и выбо-
ре основного варианта конструкции, готовил раз-
делы СТУ, руководил разработкой разделов про-
ектной документации, сопровождал проектную до-
кументацию в российских надзорных органах, го-
товил стандарты организации, руководил автор-
ским надзором за изготовлением ОГТ в порту Во-
сточный и установкой ОГТ на месторождении Ар-
кутун-Даги.
В предлагаемой книге ставится задача инфор-
мировать инженерную общественность о сооруже-
ниях на сахалинском шельфе. Она может быть по-
лезна как специалистам в области освоения шель-
и
фа, так и проектировщикам с опытом обычного
гражданского строительства, приступающим к
специализации в области морской гидротехники.