JJ12 (2)

Ekstremalne i Specyficzne Konstrukcje Stalowe

Rys. 1.2. Platformy stalowe wieżowe posadowione na palach (Clauss et. al., 1988)

skiego. Platforma Lena zaprojektowana została dla prędkości wiatru 56 m/s i wysokości fali projektowej 22 m. Ciężary: pokład 9500 ton, konstrukcja stalowa wieży 23.400 ton, pale 6000 ton, kolumny wydobywcze 10.000 ton, kotwienie 6500 ton.

Rys. 1.3 Stalowa platforma wieżowa z odciągami: 1 - dwanaście zbiorników wypornościowych <j> 6 m, 1=36 m, 2 - dwadzieścia odciągów kotwiących. 3 - sześć pali skręcanych <j> 1,83 m. 800 kN, 4 - 58 kolumn wydobywczych </>0,56 m wprowadzonych na głębokość 100 m, 5 - osiem pali głównych tj> 1,37 m, obciążenie osiowe 45 MN, zakotwionych osiowo na poziomie pokładu, 6 - płyta łańcuchowa o ciężarze 180 ton, 7 - pal kotwiący </> 1.85m (Clauss et. al., 1988).

Analogiczne jak powyżej zadania stawia się przed platformami wieżowymi oscylacyjnymi, przydatnymi szczególnie do dużych głębokości. Dzięki osiągnięciu okresu wychyleń rzędu 30 - 33 sekund następuje redukcja niebezpieczeństwa rezonansu przy równoczesnym zmniejszeniu sil od falowania. Najnowsze rozwiązania obejmują wykonaną w roku 1998 platformę Amerade Hess’Baldpate na głębokości 503 m oraz platformę Texaco Petronius na głębokości 535 m. Porównując wymiary przekroju wieży platformy w postawie otrzymuje się następujące wartości:

-    platforma oscylacyjna posadowiona na głębokość 535 m - 33,5 x 33,5 m

-    platforma wieżowa posadowiona na głębokość 393 m-121,9 x 121,9 m.

Platforma oscylacyjna Petronius została ustawiona z czterech sekcji: fundamentu (9,700 ton), podstawy wieży o wysokości 314 m (29,000 ton), wierzchołka wieży o wysokości 224 m (7500 ton) i pokładu (3600 ton).

Aktualnie projektuje się platformy oscylacyjne dla głębokości 900 m.

Niezwykle duże znaczenie i możliwości przypisuje się platformom cięgnowym, które można aktualnie zainstalować na głębokości do około 2000 m. Cały układ składa się z pływającej konstrukcji stalowej o znacznej wyporności, a stąd znacznej nośności. Wyporność dodatkowa przejęta jest przez silnie rozciągane liny (cięgna) zakotwione np. do zbiorników posadowionych na dnie morza. Stwierdza się, że platformy cięgnowe są bardzo korzystne tak ze względu na koszty, jak i czas budowy. Przykładem są platformy cięgnowe Brutus TLP w Green Canyon zaprojektowane dla głębokości od 838,2 do 1005,8 m. Pierwsza z nich dla głębokości 909,8 m ma być zainstalowana w połowie roku 2001. Konstrukcja nośna o ciężarze 13,500 ton obejmuje cztery kolumny o szerokości 20,3 m i wysokości 50,6 m, przykryte pokładem o ciężarze 22,000 ton i wymiarach 74,7 x 74,7 x 12,2 m. Każda kolumna połączona jest z fundamentem palowym trzema cięgnami.

Kolejną platformą cięgnową jest platforma Ursa w Mississippi Canyon zainstalowana na głębokości 1158,2 m. Na rys. 1.4 pokazano platformę cięgnową Conoco na polu Hutton charakteryzującą się ciężarem stalowej konstrukcji pływającej równym 25,500 ton, ciężarem pokładu 20.800 ton, wypornością 63.000 ton. Prędkość wiatru 44 m/s, fala projektowa 30,3 m. Średnie wychylenie 9,5 m, wychylenie oscylacyjne poprzeczne ± 15,5 m.

Główną zaletą platform cięgnowych jest możliwość wcześniejszego rozpoczęcia produkcji wobec przygotowywania pola naftowego i urządzeń wiertniczych w okresie budowy platformy. Inną bardzo ważną zaletą jest zmniejszenie ciężaru stali na metr wysokości platformy, a stąd również kosztów. Nie bez znaczenia jest także możliwość przetransportowywania platformy z jednego miejsca ustawienia na drugie lub do stoczni w celu przeprowadzenia remontu.

Rozpatrując rozwiązania konstrukcyjne platform wymienić należy wszystkie platformy półzanurzane, które przy kotwiczeniu konwencjonalnym mogą być stosowane dla głębokości wody do 1250 m, natomiast gdy są utrzymywane na pozycji dynamicznie i poprzez przegubową kolumnę wydobywczą, to możliwe jest ich stosowanie do głębokości 3000 m.

Przy przyjęciu wydobywania węglowodorów przy użyciu platform pływających powstaje problem umieszczenia głowic wydobywczych, a szczególnie ich podpór. Rozważać można tutaj stalowe konstrukcje wsporcze pracujące w wodzie lub w atmosferze powietrzno-suchej. O ile pierwsze mogą być stosowane do głębokości 3000 m, to drugie tylko do około 1000 m. Ciekawym rozwiązaniem mogą być głowice umieszczone na podwodnej

laimniiajE

__stalowe

Sierpień 2001    5(49)

49