©7.Кабельные суда. Суда трубоукладчики, суда доставки грузов. Назначение, классификация, особенности проектирования, постройки. Технические характеристики плавучих технических средств

Кабельное судно – судно для прокладки подводных (морских, океанских) кабельных линий связи (преимущественно) и электропередачи, а также для подъёма кабелей со дна и их ремонта.

Кабель большими отрезками укладывают в располож. в трюме баки (тенксы), вмещающие до 5 - 8 тыс. км кабеля. К. с. оснащено кабелеукладочными механизмами (кабельными машинами) с электроприводом: кормовым - для опускания кабеля на дно и носовым - для подъёма кабеля со дна (см. рис.). Водоизмещение К. с. 7 - 20 тыс. т. Во время прокладки к кабелю через определ. интервалы подключаются ПП усилители электрич. колебаний, обладающие большим сроком службы и высокой надёжностью. С помошью К. с. кабель прокладывается на глубину до 6 км со скоростью до 15 км/ч. Для прокладки кабеля в реках, озёрах, каналах, прибрежных участках морей и в портах используются обычные грузовые и буксирные суда.

Кабельное судно "Сетунь" построено в Финляндии на судоверфи "Вяртсиля", Турку, и спущено на воду 3 декабря 1981 года. В состав вспомогательных судов Черноморского флота "Сетунь" вошла с июня 1982 года.

Грузовым судном,согласно определению Конвенции СОЛАС, является судно, не являющееся пассажирским.

• Сухогрузы

• Балкеры

• Контейнеро-возы

• Ролкеры

• Лихтеровозы

• Танкеры

• Рефрижераторное судно

Буксир — самоходное судно для буксировки и кантовки других судов и плавучих сооружений.

• Морские буксиры

• Портовые буксиры

• Буксиры-спасатели

• Буксировщики

• Толкачи

Букси́р — самоходное судно для буксировки и кантовки других судов и плавучих сооружений.

Буксиры подразделяются на: портовые (кантовщики), морские буксиры и буксиры-спасатели, буксировщики и толкачи^[1].

Паровой буксир на Неве.50-е годы ХХ века.

Портовые кантовщики имеют сравнительно небольшие размеры и используются для обеспечения швартовки в закрытых гаванях и прочей портовой работы, морские обычно значительно бо́льших размеров, предназначены для эксплуатации в открытом море, используются для буксировки судов, плавучих сооружений и спасательных операций. Буксиры-спасатели используются для помощи судам в море и их буксировки в порт.

Буксировщики тянут несамоходные суда, а толкачи — толкают. Раньше буксировщики водили караваны речных барж, но теперь для этих целей используются практически исключительно толкачи.

Буксиры-толкачи с баржами составляют основу грузового флота на российских внутренних водных путях.

В отличие от прочих видов судов для буксира одной из важнейших характеристик является не скорость, а тяга или упор, то есть сила, с которой он может воздействовать на передвигаемое судно.

Основные виды буксировки судов: - на длинном тросе в кильватер за нос. Ее используют при дальних океанских и морских плаваниях, - на коротком тросе. Ее применяют при вспомогательной буксировке, а также в портах, во льдах и т.д. - за корму в кильватер. Используется при осуществлении буксировки судна с поврежденной носовой оконечностью, - лагом. Ее применяют в акваториях, которые надежно защищены от морских волн и в портах, - методом толкания. Используется чаще всего на озерах и реках.

Существуют следующие способы использования буксиров: • буксировка с помощью буксирных тросов; • буксировка лагом; • буксировка способом «пуш-пул» (push – pull) - буксиры швартуются к борту таким образом, что могут изменять свое положение относительно буксируемого судна, тем самым изменяя направление тяги;

1. Работа буксиров «пуш-пул» буксиры швартуются к борту таким образом, что могут изменять свое положение относительно буксируемого судна, тем самым изменяя направление тяги.

2. Буксировка судна при помощи буксирных тросов

Трубоукладочное судно –специализированное судно, предназначенное для прокладки подводных трубопроводов.

S-метод прокладки трубопровода

J-метод прокладки трубопровода

Баржа-трубоукладчик с барабаном

В настоящее время трубоукладчики широко используются при освоении морских нефтегазовых месторождений для прокладки трубопроводов диаметром до 1220 мм на глубинах до 130 м. Спроектированы трубоукладчики для глубин до 600 м. Корпус трубоукладчика имеет упрощенную форму. Иногда в трубоукладчики переоборудуют баржи или суда другого типа.

Технология укладки подводного трубопровода с трубопрокладчика заключается в наращивании его путем последовательной приварки секций труб, находящихся на палубе. При небольших глубинах для перемещения трубопровода с палубы к морскому дну используют криволинейное спусковое устройство, по которому наращиваемый трубопровод перемещают от кормы судна на дно по мере приварки новых секций труб. С увеличением глубины моря на корме судна устанавливают дополнительную шарнирную опору-стрингер для поддержания трубопровода при движении вниз и предотвращения больших изгибов его при выходе с судна. Для этого же на судне имеется натяжное устройство. Другой способ укладки трубопроводов - барабанный. В этом случае трубоукладчик оборудован барабаном, на который наматывается изготовленный на берегу стальной гибкий трубопровод.

Разработано четыре технологии прокладки трубопроводов: по S-образной и J-образной кри­вой, баржей-трубопрокладчиком с барабаном и с помощью буксира. Остановимся на каждой подробнее.

На палубе судна для прокладки трубопровода по S-образной кривой находятся несколько сварочных постов. Они распо­ложены в местах, защищенных от дождя и ветра, и предна­значены для сварки 40- и 80-футовых (12 и 24 м) отрезков изолированной трубы. По мере движения судна трубу опус­кают в воду, где она сгибается вниз до тех пор, пока не до­стигнет точки касания дна, после чего ее форма напоминает латинскую букву S (см. рис. 5).

Для регулирования степени изгиба трубы по мере ее спуска к корме баржи присоединен стингер — длинная стальная структура, на которую опирается труба. Стингеры могут до­стигать в длину 300 фут. (90 м). На некоторых баржах уста­новлены складные стингеры, что позволяет менять их размер, регулируя таким образом траекторию спуска трубы. Благо­даря данной конструкции баржи для S-образной прокладки приобретают необходимую гибкость для работы на разной глубине: от небольшой до весьма значительной. Применение этого метода воз­можно по крайней мере до глубины 6500 фут. (2000 м). Для прокладки трубопроводов по S-образной кривой может быть использовано судно-трубоукладчик мирового касса под называнием «Solitaire» . Судно принадлежат компании «Allseas» с 1998 года. . Каждая секция трубы весит 10 тонн, а длина составляет 12 метров. Прокладку труб «Solitaire» осуществляется со средней скоростью 9 км в сутки( 4,5 для труб с большим диаметром). Для этого у него имеется два крана для передачи труб длиной 33 метра и 42 метра и  грузоподъемностью каждого 150 тонн, кран специального назначения 300 тонн грузоподъемностью и длиной 57 метров. Скорость:13 узлов;

Сварочные посты:7 штук

Пункт контроля:1 штука

Пункт нанесения покрытия:2 штуки

рассчитано на 22 000 т труб

Для того чтобы избежать ряда проблем, связанных с S-образной прокладкой, таких как высокая растягивающая нагрузка, пря­мая тяга и двойной перегиб трубы, при прокладке трубопро­вода по J-образной кривой трубы опускают практически вер­тикально вплоть до точки касания. После этого труба прини­мает расчетную форму латинской буквы «J» (см. рис. 15). Баржи для J-образной прокладки трубопровода оснащены выш­кой, расположенной на корме или над бортом, где трубы хранят, монтируют и сваривают, а также наносят на них по­крытие, прежде чем опустить в воду. Наличие вышки озна­чает, что в реальности можно использовать лишь один сва­рочный пост, поэтому трубы поставляют на баржу в виде длинных предварительно сваренных элементов, каждый дли­ной до 240 фут. (72 м). Вследствие более простого профиля трубы J-образная про­кладка может быть использована на большей глубине, чем S-образная. В ходе прокладки трубопровод может выдержи­вать без деформации более значительные колебания баржи и более сильные подводные течения. [3]

Для прокладки трубопроводов по J-образной кривой может быть использовано судно-трубоукладчик мирового касса под называнием «Saibos-FBS» фирмы Eni Saipem. На судне находится 5 сварочных станция на вышке.

грузоподъемность: 4000 т

грузоподъемность вышки 750 т

Как только нефтяники догадались, что могут накручивать трубу на катушку, как рыболовную леску, на корме судна-тру­боукладчика стали устанавливать барабаны и транспортиро­вать трубы именно таким образом. Одни барабаны враща­ются в горизонтальной плоскости, а другие — в вертикаль­ной (см. рис. 17). Горизонтальные барабаны позволяют про­кладывать трубы S-образной конфигурации, вертикальные по большей части используют для J-образной укладки, но S-образная конфигурация при этом также возможна.

В этом случае большая часть сварочных и изоляционных работ с трубами проводится на суше, где стоимость работ гораздо ниже. Для таких операций требуются участки значи­тельного размера и большие доки. Длина трубы, которую можно намотать на бара­бан, зависит от ее диа­метра. Например, на бара­бан можно намотать бо­лее 30 тыс. фут. (9 тыс. м) трубы диаметром 6 дюй­мов (15,2 см) — такую трубу применяют в не­которых промысловых трубопроводах. Как правило, этого достаточно, чтобы проложить несколь­ко трубопроводов. Тру­бу диаметром 18 дюймов (45 см) тоже можно намо­тать, однако ее длина бу­дет значительно меньше. Некоторые трубоуклад­чики оснащены кранами, которые позволяют пере­мещать загруженные ба­рабаны с барж снабжения на укладчик и возвращать пустые. В противном слу­чае барже-укладчику при­ходится для такой замены возвращаться на берег. Если строительство трубо­провода осуществляется далеко от пункта снабже­ния, эта операция занима­ет много времени и пре­рывает весь процесс.

Для реализации этой технологии было построено компанией «Technip» размоточно-укладочное судно «Apache 2

На глубине от 30 до 1500 м барабан может нести на себе до 1800 т труб 80 км диметром 100 мм и 9,2 км -400 мм

Существуют четыре различные технологии сооружения тру­бопровода с помощью буксировки (см. рис. 19). При по­верхностной буксировке к трубопроводу прикрепляют моду­ли плавучести, чтобы удержать его на поверхности воды. Так как трубопровод имеет большую длину, для его транспорти­ровки на точку необходимо два буксира. По прибытии моду­ли плавучести осторожно отсоединяют или заполняют водой, и в результате трубопровод опускается на морское дно.

При буксировке на одинаковом расстоянии от поверхно­сти и дна моря требуется меньше модулей плавучести. И глу­бина погружения, и форма трубопровода регулируются ско­ростью движения буксира. В этом варианте, когда буксир прекращает движение, трубопровод опускается на дно сам по себе.

В третьем варианте, называемом буксировкой вдоль дна, помимо модулей плавучести используют также дополнитель­ные утяжеляющие элементы веса в виде цепей, которые за­ставляют трубопровод опуститься почти до дна. Однако, ког­да цепи касаются дна, их вес уменьшается, и уже модули плавучести поддерживают трубы на заданном расстоянии от дна. Опять же по прибытии на точку модули удаляют, а тру­бопровод опускается на морское дно.

Последняя технология — донная буксировка. В этом слу­чае трубопровод опускают вниз (или специально затапливают), после чего его волоком продвигают по морскому дну. Такая технология используется преимущественно при мягкой и ровной поверхности дна и только на мелководье.

Все эти методы подразумевают, что на концах трубопро­вода находятся специальные устройства, которые часто на­зывают салазками и которые позволяют соединить один ко­нец трубы с подводным манифольдом, а другой — с верти­кальной секцией трубопровода (стояком) с помощью соеди­нителя.

Все эти методы используются на практике; они позволяют выполнить значительную часть работ на суше, ограничивая тем самым зависимость от погодных условий на море. Одна­ко буксировка труб на большие расстояния предъявляет свои требования к погоде, судам и др. [3]