Морские буровые установки предназначены создавать скважины для добычи нефти. Для этого используется высокопроизводительное крупногабаритное оборудование.
Нефтяная платформа представляет собой огромный комплекс, состоящий из корпуса, якорной системы, буровой палубы и буровой вышки.
Корпус является опорой всей конструкции. Он выполняется в форме треугольника или четырехугольника. Под ним находятся большие колонны, удерживающие на плаву всю установку.
Якорная система предназначена для предотвращения движения конструкции. Она состоит из больших тяжелых лебедок, расположенных по разным сторонам корпуса, и стальных тросов, крепко зацепленных за морское дно.
Над корпусом располагается буровая палуба, на которой находятся бурильные трубы, краны и другие инструменты. Зачастую именно там строится вертолетная площадка.
Еще выше располагается главный рабочий механизм – буровая вышка. Ее функция заключается в опускании бура к морскому дну и его поднятии на поверхность.
Рис. 1. Буровая вышка
Для поиска нефти на дне используется специальное оборудование с эхолокацией. Чтобы контролировать работу бура, созданы аппараты с дистанционным управлением, работающие в условиях высокого давления. На них устанавливается камера, позволяющая получать изображение морского дна.
Бур состоит из нескольких секций, представляющих собой железные трубы. Каждая из них насчитывает около 20 метров в длину.
После завершения работы бура скважину необходимо закрыть, чтобы исключить вытекание нефти в море. Это делается с помощью превентора – главного инструмента противовыбросового оборудования. Он, подобно большой пробке, способен перекрыть поток за 15 секунд.
После создания скважины буровая установка перемещается на другое место. К обустроенному нефтерождению прибывает другая станция, предназначенная для откачки и хранения и перевозки сырья. Она может стоять и качать нефть на одном месте десятилетиями.
Задачи по бурению, добыче, хранению и отгрузке нефти может выполнять и одна многофункциональная платформа.
Оборудование морских платформ: проблемы функционирования
Оборудование морских платформ функционирует в крайне тяжелых условиях – порывы ветра, высокие волны, соленая вода, подводные течения, морское обрастание и перепады температур, лед и снег приводят к коррозии и быстрому износу узлов и деталей. Высокие нагрузки и трение значительно сокращают ресурс механизмов.
Рис. 2. Буровая платформа в шторм
Традиционные пластичные и жидкие смазочные материалы оказываются неэффективными при обработке деталей нефтяных платформ. Они выдавливаются при высоких контактных давлениях, смываются и требуют частого обновления. Это крайне нежелательно на таких масштабных и удаленных конструкциях.
Оптимальным решением является применение антифрикционных твердосмазочных покрытий (АТСП). Они образуют на поверхностях механизмов сухой слой, состоящий из мелких частиц твердой смазки.
Среди преимуществ АТСП специалисты особо выделяют длительный срок службы, устойчивость к смыванию и воздействию агрессивных сред, высокую несущую способность и отличные антикоррозионные свойства.
На крепежные детали, резьбовые участки труб, запорно-регулирующую арматуру, подшипники и направляющие скольжения, корпус превентора противовыбросной системы наносят АТСП MODENGY 1002, MODENGY 1005, MODENGY 1014, MODENGY 1066, MODENGY PTFE - A20.
Благодаря этому обеспечивается кардинальное снижение трения деталей, защита от разрушающего влияния морского климата, предотвращается налипание посторонних частиц в механизмы, исключаются задиры, заедание резьбы и облегчается монтаж и демонтаж соединений.
Рис. 3. Крепеж морских нефтяных платформ до и после нанесения покрытия MODENGY 1014
Проектирование морской платформы
Разработка конструкции морской платформы проводится с учетом особенностей эксплуатации: необходимости постоянного перемещения, наличия обслуживающего персонала, количества выполняемых функций, сложности местоположения.
После проектирования проверку функционирования платформы можно проводить на построенной модели, осуществлять испытания опытного образца, использовать данные о прототипах (аналогичных конструкциях).
Перед отправлением платформы в работу рассчитывают коэффициент ее надежности, выдерживаемые нагрузки, выявляют все неточности конструкции и приводят ее в полное соответствие нормативным требованиям.
Морские платформы – очень важные и дорогостоящие установки. Они функционируют в крайне тяжелых условиях, поэтому при разработке конструкции инженеры стараются сделать ее максимально устойчивой и надежной. Для этой цели используются специальные смазочные материалы, обладающие длительным сроком службы и высокими защитными характеристиками.