Особенности транспортировки труб на судах

Особенности транспортировки труб на судах

Особенности транспортировки труб на судах

В этой части мы поговорим о трубах и их свойствах и о транспортировке труб на судах. Трубы необходимы для различных применений как на суше, так и в морских условиях. Они широко используются при прокладке трубопроводов на грунте и морском дне. В этой статье мы ограничимся трубами, необходимыми для прокладки трубопроводов по морскому дну для транспортировки нефти и других жидкостей. Однако принципы транспортировки по трубам остаются прежними и могут быть легко применены к любому другому сценарию.

Общие характеристики

1. Трубы могут быть изготовлены в месте А, в то время как их, возможно, потребуется проложить по морскому дну в месте В. Если количество транспортируемых труб велико, то для транспортировки этих труб необходимо использовать суда или баржи.

2. Чтобы представить это самым простым способом, это включает в себя просто загрузку труб на палубу или грузовые трюмы судна и доставку судна в его конечное местоположение. Однако в реальном выражении это нишевая операция, требующая опытного персонала и квалифицированных инженеров для достижения успеха.

3. В этой статье дается представление о механизмах, задействованных в крупномасштабных операциях по транспортировке труб, и инженерии, которая за этим стоит.

Давайте начнем с разговора о трубах. В отрасли транспортировки труб их также называют ‘соединениями’.  

Характеристики труб

1. Размеры труб – одинарные, двойные, тройные и четырехместные соединения.

2. Трубы могут быть разных размеров. Их размер определяется следующими двумя параметрами –наружный диаметр, длина, толщина стенки.

3. Трубы могут быть разного диаметра и толщины стенок в зависимости от их использования. Что касается длины труб, используемых при прокладке трубопроводов, то существует определенная стандартизация. Длина одного соединения обычно составляет 12,2 м. Также могут быть двойные, тройные и четырехместные соединения .

4. Покрытия для труб – оголенные трубы, CWC и антикоррозийное покрытие.

5. Трубы обычно изготавливаются из стали. Трубы, изготовленные только из стали без каких-либо дополнительных покрытий, называются “голыми трубами’. Однако стальная труба может быть покрыта бетоном для обеспечения отрицательной плавучести трубопровода на морском дне.

6. Это обеспечивает трубопроводу устойчивость к весу под водой и защищает антикоррозийное покрытие труб. Бетонное покрытие называется Бетонным утяжеляющим покрытием, сокращенно CWC.

7. Трубы могут быть дополнительно покрыты тонким антикоррозийным покрытием для защиты их от сильно агрессивной морской среды.  В зависимости от использования на трубах могут быть дополнительные слои других видов покрытий. 

8. Штабелирование труб – вложенный диаметр, предел текучести труб и ограничение высоты штабелирования.

9. Следующим важным аспектом труб является способ их укладки для хранения или транспортировки. Трубы могут быть уложены друг на друга, образуя разные ярусы или ‘штабеля’. Трубы второго яруса (те, что находятся чуть выше нижнего яруса) будут располагаться в пазах, созданных в нижнем ярусе.

10. Аналогично, трубы третьего яруса будут располагаться в пазах второго яруса и так далее. Если мы продолжим в том же духе, будет создана укладка в форме трапеции.

11. Вложенный ОД. Этот тип укладки называется ‘вложенной’ укладкой (трубы расположены в пазах). При расположении труб в пазах общая высота штабеля труб меньше, чем количество штабелей, умноженное на диаметр. Это приводит к появлению термина ‘Вложенный диаметр’.

12. Вложенный наружный диаметр (Вложенный наружный диаметр) – это общая высота штабеля, деленная на количество штабелей. Это меньше, чем наружный диаметр трубы. Вложенный диаметр (вложенный наружный диаметр) = общая высота штабеля труб / количество штабелей.

Особенности транспортировки труб на судах

Ограничение высоты штабелирования.

1. Это, естественно, вызывает вопрос: на какой высоте мы можем безопасно укладывать трубы? Продолжая укладку, мы понимаем, что нижний ярус трубы принимает все больший вес. Высота штабелирования определяется максимальным количеством штабелей, которые мы можем добавить до того, как будет получен нижний ярус. Как мы измеряем эту доходность?

2. Для голых труб предел текучести – это предел текучести стали трубы.

3. Для бетонных труб может поддаваться либо бетон, либо сталь. Первый, который дает доходность, определяет предел доходности.

4. Для труб с антикоррозийным покрытием покрытие также может поддаваться, но обычно оно не является определяющим по сравнению со сталью и бетоном.

5. Давайте поговорим немного подробнее о расчете предела укладки, взяв случай голых труб. На нижний ярус труб действуют следующие нагрузки –нагрузка из-за труб выше, собственный вес .

6. Ограничение стека. Исходя из вышеизложенного и основываясь на формулах, можно рассчитать предельное количество уровней. Для получения дополнительной информации о расчете высоты штабелирования для голых труб вы можете ознакомиться с калькулятором высоты штабелирования труб. 

7. Введение в транспортировку труб .

Мы узнали о планировании операций по транспортировке труб. В этой части мы узнаем об инженерном деле.

1. Проектирование. Проектирование трубопроводного транспорта – интригующая тема. Форма груза требует уникальных способов укладки и подъема. Все инженерное дело делится на две категории:

  1. Расчеты для труб 
  2. Анализ транспортировки для судов

2. Расчеты и анализы для труб. Транспортируемые трубы могут иметь различные размеры и вес, и каждый тип труб необходимо изучить с учетом его собственных требований к подъему и укладке. Ниже обсуждаются два основных расчета, связанных с трубами

3. Расчеты высоты штабелирования – для каждого типа труб, включенных в проект, следует рассчитать предельную высоту штабелирования. Укладка каждого типа труб будет определяться предельной высотой штабелирования.

4. В разделе ‘Трубы’ мы обсуждали, как следует определять предельную высоту штабелирования. Читатель может также обратиться к нашему продукту ‘Калькулятор высоты штабелирования для голых труб’.

План подъема и расчеты подъема. Поднимание.

1. Трубы должны быть подняты на верфи для погрузки на судно. Они также должны быть подняты с судна для подачи на складную баржу. Таким образом, должен быть разработан план подъема труб. Простая конфигурация подъема труб заключается в использовании подъемного устройства с двумя стропами.

2. В этом устройстве один конец каждой стропы соединен с трубой, в то время как другой конец идет к крюку крана. Конец, соединенный с трубой, имеет мягкую проушину, которая достаточно велика, чтобы вместить трубу. Мастер-ссылки используются для подключения к концу крючка. В некоторых случаях между крюком крана и трубой используется распорная планка.

3. Отдельные стропы используются для соединения между крюком крана и разбрасывателем, а также между штангой разбрасывателя и трубой. Скобы используются для соединения между трубой и стропами. Использование разбрасывателя приводит к использованию строп меньшего размера, которые могут быть более удобными в эксплуатации.

4. В некоторых случаях для обхода трубы может быть использована ленточная стропа. План подъема должен быть подготовлен после тщательного обсуждения с оперативной группой. В некоторых случаях может потребоваться подготовить более одного плана подъема для обслуживания различных типов поднимаемых труб.

Особенности транспортировки труб на судах

Подъемные устройства.

1. Какое бы подъемное устройство не использовалось, в плане подъема должны быть четко указаны технические характеристики и количество каждого элемента, используемого при подъеме. Кроме того, для каждого подготовленного плана подъема необходимо подготовить вспомогательный расчет подъема, чтобы продемонстрировать адекватность подъемного устройства.

2. Динамические нагрузки – нагрузки на стропы будут состоять из собственного веса трубы, а также любых ожидаемых динамических нагрузок. Обычно динамические нагрузки на шельфе выше, чем на верфи. Эмпирическое правило состоит в том, чтобы принимать коэффициент 1,3 для динамической нагрузки. Если имеется распорная штанга, ее вес должен быть включен в расчеты для верхних строп и креплений

3. Проверка на прочность – каждый элемент подъемного устройства должен быть проверен на прочность. К ним относятся скобы, проушины, стропы, распорные планки, стропы с лямками, мастерлинк, треугольная пластина и т.д. Обычно достаточно проверки на WLL, но в некоторых случаях необходимо также проверить напряжения сдвига и изгиба.

4. Подъем нескольких труб – если трубы имеют меньший размер и вес, можно одновременно поднимать несколько труб с помощью нескольких ленточных строп.

 5.  Анализ транспортировки для судна(ов). Как только расчеты труб и план подъема будут доступны, следующим шагом будет проведение детального анализа транспортировки для судна (судов), участвующих в транспортировке. Целью этого анализа является демонстрация пригодности судна (судов) для перевозки.

6. Ниже мы опишем пошаговый процесс для проведения анализа транспортировки. Шаг 1 – Подготовьте план укладки судна (укладка на палубе) Первое необходимое действие – подготовить план укладки для выбранного судна. Для простоты мы ограничим обсуждение судами, которые могут размещаться только на палубе. Размещение в грузовых трюмах не будет рассматриваться в этой статье.

7. Что такое план укладки? Это план, показывающий, как трубы будут загружаться на судно. Давайте возьмем пример простой баржи длиной 76 м и шириной 30 м. Пусть свободное свободное пространство на палубе судна составляет 66 м х 26 м. Трубы должны быть погружены на это судно. Трубы обычно укладываются в штабель так, чтобы их длины были ориентированы по длине сосуда.

8. Это называется продольной укладкой. Трубы также могут быть уложены в штабель по длине вдоль ширины судна (поперечная укладка), но это не является предпочтительным методом.

Простой способ подготовить план укладки может быть следующим:

1. Погрузите трубы на переднем конце доступного пространства палубы. Нижний ярус будет иметь ширину 26 метров. Держите загрузочные ярусы выше нижнего яруса до тех пор, пока не будет достигнута предельная высота штабелирования. Это первая стопка труб. Его еще называют ‘Бухтой’. Его длина равна длине одной трубы = 12,2 м.

2. Начните загрузку труб позади (или в кормовой части) отсека fwd. Для подъема и ручной обработки труб нам необходимо соблюдать четкое расстояние между отсеком fwd и вторым отсеком (минимум 400 мм). Аналогичным образом продолжайте загружать трубы во второй отсек до тех пор, пока не будет достигнута предельная высота штабелирования.

3. Загрузите следующий отсек в кормовой части предыдущего. Продолжайте повторять этот процесс до тех пор, пока не будет достигнут кормовой конец доступного пространства палубы.

4. План укладки: простой расчет количества отсеков и расстояния между ними Обычно количество отсеков, которые можно загрузить на судно, может быть определено на основе некоторых первоначальных расчетов. 

План укладки

1. Нумерация отсеков – Обычно отсеки нумеруются, начиная с конца fwd. Передний отсек – это отсек № 1, тот, что находится за ним, – отсек № 2 и так далее.

2. Предел загрузки палубы – Палуба судна будет иметь ограничение по нагрузке, которую она может принять. Обычно он указывается в тоннах на кв. м. В электронной таблице должна быть рассчитана загрузка палубы каждого отсека, и следует убедиться, что предел загрузки палубы судна не нарушен. Может случиться так, что мы не сможем загрузить трубы до предела укладки, потому что загрузка палубы достигается раньше.

3. Ограничения по высоте для ручной обработки – Для ручной обработки труб существуют ограничения на максимальную высоту бухты труб на палубе. Как правило, соблюдается максимальная высота 2 м. Может случиться так, что предельная высота укладки трубы составляет более 2 м. В таком случае максимально возможные уровни будут определяться ограничением высоты в 2 м, а не ограничением высоты штабелирования.

4. Дифферент на корму – Обычно при морских перевозках предпочтителен небольшой дифферент на корму, когда судно находится в море .Это может быть достигнуто путем балластировки сосуда. Однако дифферент на корму также может быть достигнут путем размещения труб и добавления большего количества труб в кормовой части, чем в передней. Это деликатное упражнение, и его следует выполнять с осторожностью.

5. Вместимость судна – мы можем загружать трубы во все отсеки до предельной высоты штабелирования, но общий вес загруженных труб должен быть меньше максимального дедвейта (грузоподъемности) судна. Если общий вес труб превышает дедвейт, то трубы следует демонтировать до тех пор, пока общий вес труб не станет меньше дедвейта.

6. Несколько типов труб в трюмах и на палубе – если на судне, которое загружается как в трюмы, так и на палубу, загружаются два или более различных типа труб, то трубы, которые должны быть выгружены первыми, должны быть загружены на палубу, а те, которые будут выгружены позже, должны быть загружены в трюмы.

7. Из вышесказанного мы видим, что подготовка плана укладки – это упражнение, сопряженное с множеством ограничений и требующее осторожности и опыта.

Особенности транспортировки труб на судах

Добавить комментарий