СООРУЖЕНИЯ НЕФТЕГАЗОПРОМЫСЛОВЫЕ МОРСКИЕ СТАЦИОНАРНЫЕ (Правила проектирования и строительства) - часть 3

 

  Главная      Учебники - Разные     СООРУЖЕНИЯ НЕФТЕГАЗОПРОМЫСЛОВЫЕ МОРСКИЕ СТАЦИОНАРНЫЕ (Правила проектирования и строительства) - 2018 год

 

поиск по сайту            

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  1  2  3  4   ..

 

 

СООРУЖЕНИЯ НЕФТЕГАЗОПРОМЫСЛОВЫЕ МОРСКИЕ СТАЦИОНАРНЫЕ (Правила проектирования и строительства) - часть 3

 

 

)
- техническим проектом разработки месторождения;
- другими документами в соответствии с Положением о составе разделов проектной
документации и требованиях к их содержанию (утв. Постановлением Правительства РФ от 16
февраля 2008 г. № 87 [12]).
Для проектирования и строительства МНГС не требуются сведения о земельном участке и
разработка градостроительного плана земельного участка.
6 Ситуационный
план
(схема)
размещения
морских
нефтегазопромысловых сооружений на месторождении
7.1 При проектировании МНГС должны быть определены и указаны в проекте место его
расположения (координаты) и ориентация по сторонам света с учетом направления дрейфа льда,
господствующих ветров, волнения, течения и других факторов. Координаты проектного положения
МНГС должны быть представлены Заказчиком до начала проведения инженерных изысканий и
выполнения проектных работ.
7.2 При размещении МНГС по возможности следует избегать расположения сооружений вблизи
геологических разломов и участков с выявленным наличием придонного газа. Окончательное
расположение МНГС на акватории должно учитывать результаты инженерных изысканий и
соответствовать расположению, определенному в исходных материалах Заказчика и согласованному
с местными органами исполнительной власти.
7.3 При разработке ситуационного плана
(схемы) должны быть учтены требования о
обеспечения безопасного подлета и посадки-взлета вертолетов согласно требованиям ИКАО
Приложение 14 к конвенции о международной гражданской авиации. Аэродромы. том II Вертодромы
[31] и рекомендаций САА CAP 437 Standards for Offshore Helicopter Landing Areas [87].
7.4 Ориентация МНГС должна обеспечить, по возможности, минимизацию нагрузок от внешних
воздействий: ледовых, ветровых, волновых, от течения. Одновременно необходимо выполнить
требования о безопасном взаимном расположении МНГС, входящих в состав технических средств
обустройства месторождения, об обеспечении безопасности подхода, швартовки, раскладки якорей,
выполнения грузовых операций и взаимодействия с МНГС судов снабжения
(требования
безопасности мореплавания). Также, ориентация МНГС должна выполняться с учетом расположена
жилых блоков со стороны наименьшей среднегодовой повторяемости ветра в соответствии с
требованиями п. 13 ФНП «Правила безопасности морских объектов нефтегазового комплекса» [9].
7.5 Элементы систем, в которых возможны выбросы продуктов сжигания от энергетической
установки, сбросы давления, продуктов сжигания на факел, а также вентиляционных систем, должны
быть расположены таким образом, чтобы выбросы полностью уносились ветром преобладающего
направления, и было исключено их попадание в жилые блоки. Также необходимо исключить
расположение таких установок вблизи вертолетной площадки и не допустить налегание теплового
шлейфа на площадку и в пространство высотой 10 м над ней, так как это накладывает существенные
ограничения на возможность выполнения полетов.
8.6 В составе проекта должен быть представлен ситуационный план (схема) размещения с
указанием проектируемых объектов МНГС, инженерных сетей, особо охраняемых территорий.
7 Состав и объем инженерных изысканий
Инженерные изыскания для строительства морских нефтегазопромысловых сооружений
должны выполняться согласно требованиям СП 11-114-2004, ГОСТ Р ИСО 19901-8 (проект).
В состав инженерных изысканий входят:
- инженерно-геодезические изыскания;
- инженерно-геологические изыскания;
- инженерно-гидрометеорологические изыскания;
- инженерно-экологические изыскания;
- сейсмическое микрорайонирование.
Инженерные изыскания выполняются для разработки документации предпроектных работ,
проектной и рабочей документации.
Инженерно-геодезические изыскания регламентируются СП 11-104-97.
Инженерно-геологические изыскания регламентируются СП 11-105-97.
Инженерно-гидрометеорологические изыскания регламентируются СП 11-103-97.
Инженерно-экологические изыскания регламентируются СП 11-102-97.
22
)
7.1 Инженерно-геодезические изыскания
7.1.1 Инженерно-геодезические изыскания, включая инженерно-гидрографические работы,
должны дать геодезические, топографические и гидрографические материалы и данные,
необходимые для комплексной оценки природных и техногенных условий в районе строительства
МНГС.
7.1.2 По итогам работ должен быть составлен технический отчет о выполнении инженерно-
геодезических изысканий.
7.2 Инженерно-геологические изыскания
7.2.1 Изыскания должны обеспечить комплексное изучение инженерно-геологических условий
района и площадок проектируемого строительства, включая рельеф, геологическое строение,
сейсмотектонические, геоморфологические, гидрогеологические и геокриологические условия, состав,
состояние, свойства и температуру грунтов, наличие опасных геологических процессов и явлений, с
целью получения необходимых материалов для подготовки документации предпроектных работ и
проектной документации на строительство объектов обустройства месторождения и мероприятий
инженерной защиты. Инженерно-геологические изыскания проводятся, в том числе, для создания
инженерно-геологической основы карты сейсмического микрорайонирования.
7.2.2 В составе инженерно-геологических изысканий необходимо выполнить:
- сбор и обработку материалов геолого-разведочных работ, изысканий и исследований
прошлых лет;
- геофизические исследования;
- проходку скважин с отбором проб грунта и отбор проб придонных грунтов морскими донными
пробоотборниками;
- геотехнические исследования грунтов;
- лабораторные исследования грунтов;
- стационарные наблюдения;
- составление прогноза изменений инженерно-геологических условий;
- камеральную обработку материалов и составление технического отчета.
7.2.3 Требования к результатам инженерно-геологических изысканий
7.2.3.1 Инженерно-геологические изыскания должны обеспечивать комплексное изучение и
оценку инженерно-геологических условий площадки проектируемого строительства и прогноз их
изменения в процессе эксплуатации месторождения. Общие требования к инженерно-геологическим
изысканиям на площадке изложены в СП 47.13330.2012, СП 11-114-2004 и СП 11-105-97, ГОСТ Р ИСО
19901-8 (проект).
7.2.3.2 Инженерно-геологические изыскания и специальные лабораторные исследования должны
обеспечить получение следующих параметров грунтов:
- физические характеристики: влажность W, плотность ρ, плотность частиц ρs,
гранулометрический и минеральный состав, пределы пластичности IP, текучесть IL для связных
грунтов, максимальное ρmax, и минимальное ρmin значения плотности для несвязных грунтов;
- характеристики прочности: в полных напряжениях - сопротивление недренированному сдвигу
su и в эффективных напряжениях - угол внутреннего трения грунта φ' и удельное сцепление c';
- величина снижения прочности при циклических нагрузках для связных и несвязных грунтов,
изменение величины избыточного порового давления
(для учета динамического характера
нагружения при волновых, ледовых и сейсмических воздействиях);
- величина постциклической прочности;
- характеристики деформируемости: статические
- модуль деформации Е, коэффициент
Пуассона υ; и динамические: модуль сдвига G, коэффициент Пуассона υ, коэффициент
демпфирования;
- характеристики деформируемости при 50 % уровне разрушающих напряжений (
Е
- модуль
50
деформации,
e
– осевая деформация), полученные из опытов на трехосное сжатие;
50
- характеристики коэффициента трения d в системе «материал сваи - грунт».
7.2.3.3 На основе полученных данных изыскательской организацией выполняется оценка
неоднородности грунтового массива и предварительное разделение его на ИГЭ с учетом
происхождения грунтов, их вида, текстурно-структурных особенностей, показателей состава, состояния
и свойств.
23
)
7.2.4 Принципы схематизации грунтового основания
7.2.4.1 Классификацию грунтов основания следует выполнять согласно требованиям
ГОСТ 25100. При классификации грунтов применять нормативные значения характеристик, при
решении задач проектирования - их расчетные значения. Статистическую обработку результатов
исследований необходимо выполнять в соответствии с требованиями ГОСТ 20522.
На основании статистической обработки результатов лабораторных исследований выполняется
окончательное выделение ИГЭ. Для анализа используют физические характеристики, а при
достаточном количестве - и механические. Значения характеристик, полученные по корреляционным
зависимостям из результатов зондирования и других экспресс - тестов, могут быть использованы при
выделении ИГЭ путем совместного рассмотрения с результатами прямых определений
соответствующих параметров.
7.2.4.2 ИГЭ наделяют постоянными нормативными и расчетными значениями характеристик.
Исключением является сопротивление недренированному сдвигу su, которое может линейно
изменяться по глубине в пределах ИГЭ.
Комплекс ИГЭ образует инженерно - геологическую модель основания.
7.2.4.3 Для целей проектирования составляются расчетные геомеханические модели
основания применительно к конкретному методу расчета объекта с наделением их конкретными
расчетными характеристиками, необходимыми для использования этого метода. Выделение РГЭ
проводят на основе выделенных при инженерно - геологической схематизации ИГЭ, при этом РГЭ в
общем случае могут не совпадать с ИГЭ по одному или нескольким показателям (по форме,
размерам, местоположению, характеристикам и их значениям).
7.2.4.4 В пределах РГЭ расчетные значения характеристик по условиям применяемого
расчетного метода могут быть постоянными или закономерно изменяющимися по направлению (чаще
всего по глубине). В случае наделения РГЭ постоянными расчетными значениями характеристик
процедура их определения такая же, как для ИГЭ. При закономерном изменении характеристик по
глубине связь между их значениями (характеристики и глубины) может аппроксимироваться линейной
или кусочно-линейной зависимостью. Комплекс РГЭ образует расчетную геомеханическую модель
объекта.
7.2.5 Характеристики прочности и деформируемости грунтов при статических нагрузках
7.2.5.1 Для расчетов устойчивости сооружения при нестабилизированном состоянии грунтов
и/или при динамическом характере воздействий используются параметры прочности в полных
напряжениях: su, либо φ и с.
Характеристики прочности в нестабилизированном состоянии определяются, как правило,
методом трехосного сжатия (при обосновании допускается применение метода быстрого среза).
Испытания рекомендуется выполнять по неконсолидировано-недренированной
(НН) либо
консолидировано-недренированной (КН) схемам с учетом природного состояния и условий залегания
исследуемых грунтов.
7.2.5.2 Для расчетов устойчивости в условиях стабилизированного состояния грунтов
используются параметры прочности в эффективных напряжениях и с¢, полученные методом среза
или трехосного сжатия по КД или КН схемам с измерением порового давления.
7.2.5.3 В статических расчетах прочности несвязных
(песчаных) грунтов используются
характеристики прочности в эффективных напряжениях.
Параметры прочности песчаных грунтов определяются в приборах трехосного сжатия или
срезных на образцах ненарушенного или нарушенного сложения по КД схеме. Для образцов
нарушенного сложения заданные начальные параметры состава и состояния должны максимально
соответствовать природным показателям и условиям залегания грунта.
7.2.5.4 Одним из определяющих параметров при оценке общей устойчивости МНГС является
коэффициент трения в системе «материал фундамента - грунт», который необходимо определять
экспериментальным путем.
7.2.5.5 Параметры деформируемости определяются по результатам компрессионных и
трехосных КД испытаний. Значения Е и n определяются, как правило, в диапазоне эффективных
напряжений от природных значений на глубине отбора образца до максимальных с учетом веса
сооружения.
7.2.6 Учет динамического характера нагружения при расчете параметров прочности грунтов
основания
7.2.6.1 Динамическая прочность грунтов в значительной степени зависит от типа и характера
воздействия и может существенно отличаться от статической прочности. Поэтому оценка общей
24
)
устойчивости сооружения должна учитывать изменение прочностных свойств грунтов при
динамических нагрузках.
7.2.6.2 Для связных глинистых грунтов эффект динамического воздействия проявляется в
изменении прочности по отношению к su (сопротивлению недренированному сдвигу при статических
нагрузках). Несущая способность песчаных грунтов связана с изменением избыточного порового
давления, которое, в свою очередь, зависит от скорости фильтрации и степени водонасыщения.
7.2.6.3 Под динамическими нагрузками на МНГС следует в первую очередь понимать
волновые, ледовые и сейсмические нагрузки, как имеющие наибольшие значения динамической
компоненты сдвигающих напряжений τcy.
7.2.6.4 Влияние динамического характера нагружения проявляется в изменении (снижении или
повышении) параметров прочности по отношению к статическим величинам.
7.2.6.5 Программа лабораторных испытаний при определении характеристик грунта должна
включать выполнение следующих условий:
- образцы для испытаний должны быть взяты непосредственно с монтажной площадки;
- консолидация испытуемых образцов проводится при реально действующих напряжениях;
- характер циклической нагрузки, скорость нагружения, степень водонасыщения образца
должны максимально соответствовать природным условиям;
- для связных грунтов испытанию подвергаются образцы ненарушенной структуры, несвязных -
тщательно перемешанные, однородно консолидированные образцы нарушенной структуры.
7.2.6.6 Обработка результатов лабораторных испытаний проводится в соответствии с
рекомендациями ГОСТ 20522.
7.2.6.7 Основным фактором, снижающим несущую способность водонасыщенных грунтов при
динамических воздействиях, является нарастание в них избыточного порового давления
Du
вследствие затрудненности оттока поровой жидкости из замкнутого объема. Степень снижения
несущей способности основания под действием динамических нагрузок рекомендуется оценивать в
эффективных напряжениях с учетом нарастания избыточного порового давления.
7.2.7 Технический отчет по инженерно-геологическим изысканиям должен содержать как
расчетные, так и нормативные данные по грунтам для проектирования фундаментов свайных и
гравитационных МНГС.
7.2.8 Морские инженерно-геологические изыскания должны проводиться компетентной
организацией, имеющей выданное саморегулируемой организацией свидетельство о допуске к
соответствующим видам работ и опыт проведения морских инженерно-геологических
исследований/изысканий.
7.3 Инженерно-гидрометеорологические изыскания
7.3.1 Инженерно-гидрометеорологические изыскания должны обеспечить комплексное изучение
гидрометеорологических условий и получение необходимых достоверных и достаточных материалов
для принятия экономически, технически и экологически обоснованных решений при выборе площадки
строительства, а также при строительстве, эксплуатации и ликвидации МНГС.
В замерзающих морях ледовые исследования должны проводиться в течение минимум трех лет
для изученных акваторий и пяти лет для неисследованных акваторий, исследования должны
проводиться в суровые и мягкие зимы.
7.3.2 Инженерно-гидрометеорологические изыскания следует выполнять для обеспечения
исходными данными при решении следующих задач проектирования:
- выбор оптимального варианта размещения площадки строительства;
- определение условий эксплуатации МНГС;
- определение расчетных параметров для расчета нагрузок и воздействий на МНГС;
- выбор типа и определение конструктивных характеристик МНГС с учетом его защиты от
неблагоприятных гидрометеорологических воздействий и коррозии;
- разработка технологии и проекта организации строительства;
- разработка мероприятий по охране окружающей среды.
В задачу изысканий в период строительства входит также оперативный контроль погодно-
климатических условий при проведении работ в море.
7.3.3 Инженерно-гидрометеорологические изыскания выполняются на всех стадиях
проектирования. Изыскания необходимо начинать с опережением по отношению к другим видам
изысканий уже на стадии подготовки перспективных площадей в разработке месторождения.
25
)
7.3.4 Инженерно-гидрометеорологические изыскания для проектирования и строительства
объектов обустройства на шельфе включают в себя следующие работы:
- сбор фондовых материалов наблюдений за основными элементами гидрометеорологического
режима моря и иных сведений и данных;
- рекогносцировочные исследования в районе изысканий;
- наблюдения за элементами гидрометеорологического режима моря в районах и на участках
строительства, обработка результатов наблюдений;
- выполнение экспедиционных исследований ледовых условий на точке строительства и путях
следования судов;
- литодинамические исследования, включающие исследования размывов дна моря,
моделирование литодинамических процессов, прогнозов динамики дна на период эксплуатации
сооружений;
- определение расчетных характеристик гидрометеорологического режима моря (термином
«расчетные характеристики» обозначаются числовые значения параметров гидрометеорологического
режима, используемые в расчетах при проектировании, независимо от методов их определения) и
обработка материалов литодинамических исследований с расчетом проектных критериев
литодинамических процессов;
- составление технического или научно-технического отчета.
7.3.5 Временные локальные гидрометеорологические условия
Ввиду сложности и специфичности проектирования МНГС и недостатка нормативной базы для
проектирования, в соответствии с требованиями ГОСТ Р 54483, необходимо разрабатывать ВЛГМУ.
ВЛГМУ являются техническими нормами, содержащими (применительно к конкретному объекту
капитального строительства) данные гидрометеорологических условий, расчетные параметры по
ветру, течению, волнению, ледовому режиму, уровню моря и другим гидрометеорологическим
характеристикам, необходимым для принятия проектных решений.
ВЛГМУ разрабатываются на основе полученных от специализированных организаций
интерпретированных данных многолетнего ряда наблюдений за гидрометеорологическими параметрами
и дополнительных наблюдений за отдельными показателями гидрологического и гидрохимического
режимов.
При назначении расчетных условий окружающей среды необходимо учитывать:
- тип проектируемой конструкции;
- этапность обустройства (строительство, транспортировка, установка, бурение, эксплуатация и
т.д.);
- предельные состояния.
В ВЛГМУ должны быть определены:
- экстремальные значения гидрометеорологических параметров с установленным периодом
повторяемости, значительно превышающим расчетный срок службы сооружения;
- аномальные значения гидрометеорологических параметров с установленным периодом
повторяемости, значительно превышающим расчетный срок службы сооружения;
- нормальные условия внешней среды, которые прогнозируются как наиболее частые во время
всего расчетного срока службы сооружения;
- долгосрочные распределения гидрометеорологических параметров в форме суммарных,
условных, граничных или обобщенных статистических данных гидрометеорологических параметров.
Периоды повторяемости гидрометеорологических параметров определены в ГОСТ Р 57148.
7.4 Инженерно-экологические изыскания
7.4.1 Инженерно-экологические изыскания выполняются для оценки современного состояния и
прогноза возможных изменений окружающей среды под влиянием техногенной нагрузки для
экологического обоснования строительства, обеспечения благоприятных условий жизни населения,
обеспечения безопасности сооружений, и континентального шельфа и предотвращения, снижения
или ликвидации неблагоприятных воздействий на окружающую среду.
7.4.2 Инженерно-экологические изыскания для проектирования и строительства объектов
обустройства на шельфе включают в себя следующие работы:
- сбор, обработку и анализ опубликованных и фондовых материалов и данных о состоянии
природной среды, поиск объектов-аналогов, функционирующих в сходных природных условиях;
- экологическое дешифрирование материалов различных видов аэрокосмической съемки;
26
)
- маршрутные наблюдения;
- эколого-гидрогеологические исследования;
- почвенные исследования;
- геоэкологическое опробование и оценку загрязненности атмосферного воздуха, грунтов, вод;
- лабораторные химико-аналитические исследования;
- исследования и оценку радиационной обстановки;
- газогеохимические исследования;
- исследования и оценку физических воздействий;
- изучение растительности и животного мира;
- социально-экономические исследования;
- санитарно-эпидемиологические и медико-биологические исследования;
- стационарные наблюдения (экологический мониторинг);
- камеральную обработку материалов и составление отчета.
7.5 Сейсмическое микрорайонирование
7.5.1 При проектировании МНГС в районах с сейсмичностью от
6 до
9 баллов
предусматривается выполнение комплексных работ по оценке сейсмической опасности
(сейсмическому микрорайонированию) с целью получения материалов, необходимых и достаточных
для оценки инженерно-сейсмологических условий исследуемого участка и расчета параметров
ожидаемых сейсмических воздействий в пределах выбранной площадки строительства.
7.5.2 При оценке сейсмической опасности площадки строительства необходимо соблюдать
требования СП 11-114-2004, СП 14.13330.2014 и ГОСТ Р 57123.
8 Требования к морским нефтегазопромысловым сооружениям,
эксплуатирующимся на морском дне
Проектирование МНГС, эксплуатирующегося на морском дне, является сложной технико-
экономической задачей и имеет следующие особенности:
- проектирование, строительство, эксплуатация и демонтаж опасного производственного
объекта по правилам нефтегазовой отрасли;
- проектирование МНГС как объекта капитального строительства в соответствии с
Градостроительным кодексом [5] (для стационарных сооружений);
- проектирование объекта как морского сооружения по требованиям Правил Российского
морского регистра судоходства с учетом применимых морских кодексов и конвенций.
8.1 Основные положения проектирования
8.1.1 Общая часть
Для обеспечения функционирования МНГС в течение всего срока эксплуатации в качестве
расчетных ситуаций должны быть учтены:
- функциональное назначение МНГС;
- окружающие природные условия в районе эксплуатации и возможные воздействия
окружающей среды;
- организация и технология изготовления на берегу, доставка, строительство и монтаж в море.
8.1.2 Специальные технические условия
Ввиду сложности и специфичности проектирования МНГС, недостаточности и противоречивости
нормативной базы проектирования, в отдельных случаях возникает необходимость разработки СТУ в
соответствии с требованиями
«Положения о составе разделов проектной документации и
требованиях к их содержанию», утвержденного Постановлением Правительства РФ от 16 февраля
2008 г.
№ 87 [12], Федерального закона РФ от 21 декабря 1994 г. № 69-ФЗ «О пожарной
безопасности» [37], Федерального закона РФ от 22 июля 2008 г. № 123-ФЗ «Технический регламент о
требованиях пожарной безопасности» [3] и согласно Приказу Минрегиона от 1 апреля 2008 г. № 36 «О
порядке разработки и согласования специальных технических условий для разработки проектной
документации на объект капитального строительства» [38].
СТУ - технические нормы, содержащие, применительно к конкретному объекту капитального
строительства, дополнительные к установленным или отсутствующие технические требования в
27
)
области безопасности, отражающие особенности инженерных изысканий, проектирования,
строительства, эксплуатации, а также демонтажа объекта.
Основным назначением СТУ является установление требований к проектированию МНГС на
основе анализа и обобщения:
- действующих международных конвенций, ратифицированных Российской Федерацией;
- международных, федеральных и региональных законов, стандартов, правил, нормативов и
директив, действующих на территории Российской Федерации;
- правил проектирования МНГС международных классификационных обществ, членов МАКО;
- опыта проектирования и эксплуатации подобных объектов;
- результатов проработок новых технических решений.
Состав и содержание специальных технических условий определяются индивидуально для
каждого проекта на основе анализа имеющейся на момент проектирования нормативно-технической
документации и другой информации.
8.2 Основные требования к морским нефтегазопромысловым сооружениям
В соответствии с Федеральным законом от 21 июля 1997 г №116-ФЗ «О промышленной
безопасности опасных производственных объектов» [2], Федеральным законом от 29 декабря 2004 г.
N 190-ФЗ «Градостроительный кодекс Российской Федерации» [5] и ФНП «Правилами безопасности
морских объектов нефтегазового комплекса»
[9] МНГС являются особо опасными, технически
сложными и уникальными производственными объектами. При этом в соответствии с Федеральным
законом от
30 декабря
2009 г
№384-ФЗ
«Технический регламент о безопасности зданий и
сооружений» [6] МНГС идентифицируются как сооружения повышенного уровня ответственности, к
которым предъявляются повышенные требования надежности.
МНГС и их конструктивные элементы должны удовлетворять следующим требованиям:
1) соответствовать функциональному назначению;
2) выдерживать нагрузки, которые могут возникать при строительстве и эксплуатации (первая
категория предельных состояний - предельное состояние по критериям несущей способности);
3) выдерживать нагрузки, которые могут возникать при транспортировке СМЕ на точку
установки/эксплуатации;
4) обеспечивать соответствующие эксплуатационные характеристики при всех возможных
нагрузках
(вторая категория предельных состояний
- предельное состояние по критериям
пригодности к нормальной эксплуатации);
5) выдерживать циклические нагрузки (третья категория предельных состояний - предельное
состояние по критерию усталостной прочности);
6) выдерживать воздействия, вызванные аномальными и аварийными ситуациями, в том числе
при возникновении повреждений, и в последствии, сохранять конструктивную целостность в течение
периода времени, необходимого для эвакуации персонала, в определенных окружающих условиях
(четвертая категория предельных состояний - предельное состояние по критериям аномальных
воздействий и аварийных ситуаций);
7) обладать требуемой расчетной степенью надежности, которая определяется следующими
факторами:
- данными по частоте отказов оборудования МНГС, их причинам и последствиям;
- данными по среднему времени ремонта;
- анализом возможных последствий отказов с точки зрения риска для жизни персонала и
окружающей среды;
- своевременным выполнением процедур и мероприятий приводящим к снижению рисков
повреждения оборудования МНГС;
- мероприятиями, обеспечивающими удобство замены или ремонта поврежденных или
дефектных узлов и оборудования;
- установленными требованиями на государственном, региональном и местном уровнях;
8) обеспечивать безопасность персонала и окружающей среды;
9) соответствовать требованиям действующих нормативных документов, законодательства
Российской Федерации, надзорных органов.
28
)
8.3 Долговечность, техническое обслуживание и инспектирование
Долговечность конструкции обеспечивается принятием соответствующих проектных решений,
учитывающих срок эксплуатации, негативное влияние внешних условий и износ конструкций МНГС, а
также техническим обслуживанием и необходимыми ремонтами в течение всего срока эксплуатации.
Техническое обслуживание в соответствии с ГОСТ Р 54483 и «Правилами для ПБУ/МСП» РМРС
[16] должно включать регулярные осмотры, внеплановые осмотры в особых случаях (после штормов,
экстремальных ледовых воздействий, землетрясений или других значимых природных явлений и
техногенных аварий), восстановление коррозионных защитных систем и ремонт конструктивных
элементов.
Принятые конструктивные и объемно-планировочные решения по МНГС должны обеспечивать
возможность обслуживания и ремонта конструкций и технического обслуживания оборудования.
Темпы износа элементов конструкции оценивают на основе мониторинга, расчетов,
экспериментальных исследований, опыта эксплуатации других конструкций или с помощью
комбинации этих методов.
Конструктивная целостность и работоспособность на протяжении всего срока службы
обеспечивается не только проектными решениями, но также контролем качества при изготовлении и
регулярным техническим обслуживанием при эксплуатации.
Техническое обслуживание оборудования МНГС должно проводиться в объеме и в соответствии
с процедурами, установленными предприятием-производителем каждого типа оборудования.
В случае возникновения рисков ухудшения эксплуатационных характеристик оборудования,
возможность изменения интервала проведения технического обслуживания в сторону его увеличения
необходимо согласовывать с изготовителем оборудования.
Программа технического обслуживания должна разрабатываться с учетом следующих
факторов:
- требований нормативных документов надзорных органов;
- результатов анализа эксплуатационной надежности МНГС;
- результатов анализа рисков повреждения оборудования МНГС;
- ограничений, вызванных влиянием природно-климатических условий.
8.4 Риски
8.4.1 Общая часть
При проектировании МНГС должна быть принята во внимание возможность возникновения
аварийных ситуаций, которые сами по себе или в сочетании с нормальными условиями могут
привести к наступлению предельного состояния.
Возможные риски для конструкции и ее элементов включают:
- ошибки при проектировании и изготовлении, обусловленные недостатком информации,
упущениями и т.д.;
- влияние аномальных нагрузок;
- сбои в эксплуатации, которые могут привести к пожарам, взрывам, опрокидыванию и т.д.
Меры, принимаемые для предупреждения таких рисков, в основном включают:
- планирование всех фаз проектирования, строительства и эксплуатации;
- устранение источника рисков или уклонение от рисков;
- проектирование с учетом рисков, предусматривающее применение технологий (устраняющих
или снижающих опасность), меры технического контроля, предупреждающие надписи и/или меры
административного управления, и применение средств индивидуальной защиты;
- выполнение и согласование, по требованию Заказчика, расчетов прочности основных
конструктивных элементов с независимыми компетентными профильными организациями.
При проектировании необходимо предусматривать мероприятия по минимизации последствий
возможных рисков.
При рассмотрении специфичных рисков должны быть определены расчетные ситуации.
В расчетных ситуациях обычно доминирует одна аварийная ситуация, действующая
одновременно с предполагаемыми нормальными расчетными условиями.
Оценка рисков должна производиться по каждой из систем в отдельности и в целом по МНГС на
каждой стадии разработки документации. Оценка рисков должна быть согласована с Заказчиком.
8.4.2 Аварийные ситуации
Возможность возникновения аварийных ситуаций должна быть учтена в ходе проведения
анализа риска. Возможные аварийные ситуации могут включать, например, столкновение с судном,
29
)
айсбергом, падение предметов, взрывы, пожары, выбросы, затопление отсеков, коррозионные
разрушения.
8.4.3 Анализ рисков
Анализ рисков является частью системного подхода к принятию организационно-технических
решений, разработке процедур и практических мер по решению задач предупреждения и уменьшения
опасности аварий для жизни людей и их здоровья, ущерба имуществу и окружающей природной
среде.
Подробности обеспечения безопасности и снижении рисков путем заблаговременного принятия
мер на всех этапах жизненного цикла МНГС содержатся в требованиях, изложенных ниже, к
комплексам, оборудованию и системам.
8.5 Выбор архитектурно-конструктивного типа морских нефтегазопромысловых
сооружений
Типы МНГС и их конструкции необходимо выбирать на основе технико-экономического
сравнения вариантов с учетом следующего ряда факторов:
- функционального назначения МНГС;
- технического проекта разработки месторождения
(технология бурения, добычи, сбора,
подготовки, хранения и транспортировки продукции скважин);
- глубины акваторий;
- возможности изменения фонового уровня моря;
- характеристики рельефа морского дна и грунтов;
- воздействий факторов внешней среды (лед, волны, течение и т.д.);
- ограничений по возможностям заводов-строителей;
- ограничений по ширине и глубине на маршруте перегона/транспортировки;
- развитости и специфики инфраструктуры региона;
- уровня сейсмической активности региона предполагаемой установки МНГС;
- экономической эффективности.
8.6 Основные конструктивные элементы морских нефтегазопромысловых сооружений
8.6.1 МНГС, как правило, состоят из:
- корпуса;
- оборудования и систем в соответствии с функциональным назначением сооружения.
Корпус, как правило, состоит из следующих конструктивных элементов:
- опорная часть (ОЧ), которая может состоять из нескольких опорных блоков (ОБ);
- верхнее строение (ВС);
- фундамент.
Корпусные конструкции должны соответствовать требованиям следующих нормативных
документов ГОСТ Р ИСО 19901-3, ГОСТ ИСО 19902:2007 (проект), ГОСТ ИСО 19903:2006 (проект),
СП 16.13330.2011, СП 41.13330.2012, «Правил для ПБУ/МСП» РМРС [16]. Выбор применимого
нормативного документа определяется в ходе подборки нормативно-правовой базы на стадии
проектирования. При этом конструктивные элементы корпусных конструкций должны быть разделены
по степени ответственности на следующие категории:
- специальные;
- основные;
- второстепенные.
Специальные конструктивные элементы
— элементы, обеспечивающие общую прочность
конструкции и характеризующиеся повышенным уровнем возникающих напряжений от общих и
местных нагрузок, в том числе знакопеременных.
В большинстве случаев эти связи определяют усталостную прочность корпуса.
Основные конструктивные элементы
— элементы, обеспечивающие общую прочность
конструкции и непроницаемость
(если это требуется по условиям эксплуатации), а также те
элементы, важность которых обусловлена обеспечением безопасности обслуживающего персонала.
Второстепенные конструктивные элементы — элементы, повреждение которых не оказывает
существенного влияния на безопасность сооружения.
8.6.2 Опорная часть
Опорная часть МНГС может быть следующих типов:
- решетчатого (ферменного) типа;
30
)
- корпусного типа;
- состоящая из одной или нескольких опор.
При выборе ОЧ необходимо обеспечивать:
- минимальные волновые и ледовые нагрузки, действующие на сооружение;
- устойчивость на грунте и прочность всего сооружения в условиях действия внешних нагрузок;
- выполнение требований по хранению продукции, размещению балласта и других
материалов;
- выполнение операций по транспортировке и монтаже на площадке установки;
- технологию постройки и монтажа верхнего строения.
8.6.2.1 Тип и форма опорной части МНГС выбираются в зависимости от
гидрометеорологических условий на месторождении, технологии изготовления и монтажа в море.
При наличии льда на акватории месторождения форма опорной части выбирается с учетом
преобладающего направления движения ледяных образований и вероятности образования ледяных
нагромождений у подножия опорной части при малых глубинах на акватории.
8.6.2.2 Вертикальный размер опорной части от дна моря до нижней части верхнего строения
определяется как сумма величин расчетной глубины моря и размера вертикального клиренса, исходя
из принципа недопущения силового воздействия экстремальных волн и льда редкой повторяемости
на элементы ВС.
Вертикальный клиренс МНГС определяется в соответствии с требованиями «Правилам для
ПБУ/МСП» РМРС [16], а также нормативных документов действующих на текущий момент на
территории РФ, и рекомендуется к уточнению по результатам модельных испытаний.
В условиях мелководья может наблюдаться явление захлестывания (заплеска), интенсивность
которого определяется только экспериментальным путем. Его определение необходимо при оценке
величины клиренса.
При определении вертикального клиренса необходимо учитывать возможное фоновое
изменение уровня моря за срок службы МНГС. Фоновое изменение принимается для каждого
месторождения по данным ВЛГМУ.
8.6.3 Верхнее строение
8.6.3.1 Верхнее строение МНГС жилого модуля (ПЖМ) или жилой блок многофункционального
МНГС должны обеспечивать:
- размещение требуемого количества персонала
(в т.ч. дополнительного количества
работников, требующихся на выполнение достроечных или ремонтных работ на МНГС, если это
предусмотрено проектом);
- размещение вертолетной площадки (вынесенной за периметр ВС);
Дополнительно верхнее строение ПЖМ должно обеспечивать:
- размещение аварийной электроэнергетической установки;
- размещение устройств и систем, необходимых для функционирования МНГС;
- размещение средств эвакуации и спасения.
ПЖМ должна быть оборудована ВУ, как местом сбора персонала в период чрезвычайной
ситуации на МНГС, на которых работает персонал. ВУ также может выполнять функции ПРУ в случае
воздействия ионизирующего излучения при радиоактивном заражении объекта обустройства
месторождения. Необходимость ПРУ определяется Заказчиком в задании на проектирование.
Противорадиационное укрытие на ПЖМ должно обеспечивать защиту укрываемых от
воздействия ионизирующих излучений при радиоактивном заражении (загрязнении) акватории и
допускать непрерывное пребывание в них людей в течение до двух суток.
8.6.3.2 При проектировании ВС технологического МНГС или технологического модуля
многофункционального МНГС должно быть выполнено функциональное зонирование объемов ВС с
учетом технологических связей и требований взрыво-пожаробезопасности.
На ВС технологического МНГС обычно применяется следующее зонирование:
- зона технологического оборудования;
- зоны вспомогательного оборудования;
- зона электроэнергетического оборудования.
8.6.3.3 При проектировании необходимо определить риски возникновения и распространения
пожаров, степени опасностей их последствий и исходя из всестороннего анализа существующего на
данный момент практического опыта эксплуатации МНГС применить те или иные безопасные схемы
31
)
компоновки модулей, которые должны обеспечивать предотвращение распространения пожара и его
опасных факторов независимо от функционирования активных систем противопожарной защиты.
8.6.3.4 Проектные решения по компоновке модулей и размещению оборудования МНГС
должны обеспечивать:
- группирование элементов компоновки по функциональному назначению и размещение их в
самостоятельных зонах;
- обеспечение безопасной эвакуации персонала в аварийных ситуациях;
- размещение технологического оборудования, вспомогательного технологического
оборудования и трубопроводов, цистерн с дизельным топливом и другими материалами таким
образом, чтобы уменьшить риск возникновения взрывопожароопасных ситуаций;
- размещение и применение соответствующих эффективных систем
(установок, средств)
предупреждения и тушения пожаров;
- жилой модуль, так же как и вспомогательная зона жилого модуля многофункционального
МНГС с соседними модулями должны быть отделены огнеупорными разделительными стенами, при
этом основной технологический модуль, а также факельная система МНГС должна располагаться на
максимально возможном удалении от жилого модуля;
- при комплексном освоении месторождений с нескольких МНГС, соединенных между собой
переходными мостами (комбинированными галереями), в случае экономической целесообразности
возможна установка отдельного МНГС для размещения персонала, оснащенная вертолетной ПП (в
некоторых случаях двумя) и средствами эвакуации.
9 Нагрузки и воздействия
9.1 Классификация нагрузок
9.1.1 Общие положения
9.1.1.1 По своей природе все нагрузки, действующие на конструкцию МНГС, подразделяются на
две категории:
- внешние нагрузки, вызываемые воздействием окружающей среды (волнения, ветра, течения,
льда, сейсмической активности, грунта, температуры и т.п.);
- функциональные нагрузки, создаваемые массой сооружения, а также работой механизмов,
устройств, систем и другие, связанные с функционированием сооружения.
9.1.1.2 Каждая из этих категорий может включать постоянные и переменные во времени
нагрузки (в соответствии п. 7.2.1 ГОСТ Р 54483).
9.1.1.3 По относительным размерам зоны своего влияния каждая из указанных категорий
нагрузки подразделяется на глобальные (общие) и локальные (местные).
9.1.2 Постоянные нагрузки
В состав постоянных статических нагрузок входят:
- собственный вес сооружения;
- вес постоянного оборудования, местоположение которого в процессе эксплуатации не
меняется;
- выталкивающая сила воды, действующая на сооружение;
- грунтовые нагрузки и вес грунта в объеме, зависящем от схемы взаимодействия сооружения и
основания (определяется соответствующей схемой взаимодействия сооружения и основания).
- и т.д.
9.1.3 Переменные нагрузки
В состав переменных нагрузок входят:
- нагрузки, обусловленные пребыванием персонала на МНГС;
- нагрузки от хранящихся запасов;
- нагрузки от веса хранящегося продукта (нефти, газа и пр.);
- нагрузка от грузов, в том числе вес вертолета при стоянке на посадочной площадке (ПП);
- нагрузки от отходов жизнедеятельности;
- снеговые нагрузки и нагрузки от обледенения;
- ветровые нагрузки (средние значения и пульсационная составляющая);
- волновые;
- нагрузки от течения;
- ледовые нагрузки;
32

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  1  2  3  4   ..