دنیای مهندسی سازه های دریایی
دنیای مهندسی سازه های دریایی

دنیای مهندسی سازه های دریایی

Offshore Structures

Concrete deep water structure (Condeep / مروری بر پروژه سکوی ثقلی

این فیلم مراحل ساخت سکوی ثقلی را نشان می دهد.

The film shows the construction of the gravity platform

All text and change the color to use to download it

دانلود / Download                                                                             

سکوی کیسونی، ثقلی ، وزنی 

این سکوهــا به نام سکو کیسونی معروف هستند. سکوهای  نفـــتی بـرای اولیــن بار در سال 1973 در دریــای شـــمال سـاخته و نصــب شدند. این سکوها ترکیبی از سازه فلزی و بتنی هستند. استوانه‌های متعدد زیر سکو که بر روی کف دریا نشسته‌اند از نوع  بتونی بوده و مخازن ذخیره نفت آنها هم ،طریق ساخت آن در این فیلم نشان داده می شود قبلا درباره قالب لعرزنده مطالبی نوشته ام همانند آن است با توجه به توضیحات که داده شده نوبت ارایه این فلیم می باشد برای اول بار در وبلاگ دنیای سازه های دریایی این فیلم ارایه می گردد.

پروژه Gullfaks C  به صورت EPC اجرا شده و کارفرمای آن استات اویل بوده این سازه بزرگترین سازه دریایی می باشد  Gullfaks C در دریا شمال واقع است و این منطقه دارای ذخایر عظیم نفت وگاز می باشد به به صورت بلوک نام گذاری شده است Gullfaks C  برای عمق 220 متر طراحی شده است دستاور های بزرگ این سازه طراحی پمپ های برای پمپاژه بتن برای توزیع حجم بتن با قابلیت بیشتر طراحی این سازه در نسل های بعدی برای عمق 300 با شرایط آب و هوای طوفانی این سازه  Concrete deep water structure condeep 

Gravity Based Structure  (GBS)    در دریا شمال دارای 14 تا سازه   Condeep (سکوی کیسونی می باشد.در مورد حوضچه خشکن و حوضچه چرخش ماه های بعد توضیح خواهدم داد.

سکوها کیسونی که ساخت شده است به شکل های زیر در محل مورد نظر

چند نمونه از آزماش های غیر مخرب برای بتن سکوی ثقلی

Some examples of non-destructive testing for concrete gravity platform

1.      آزمایش هافسل: پتانسیل خوردگی

2.      RCPT تعیین سرعت نفوذ یون کلر

3.      التراسونیک شناسایی ترک، ابعاد اعضاء و تخلل بتن

4.      تعیین شدت خوردگی : تعیین شدت خوردگی آرماتور در بتن و امکان سنجی خوردگی در آینده

5.      آمایش انعکاس ضربه برای شناخت ماهیت بتن

6.       انعکاس ضربه برای معلوم کردن کلفتی بتن

7.      کاربردهای سر هم رادار، انعکاس ضربه و انعکاس فراصوتی برای ارزیابی ساختارهای بتن پس از کشیده شدن است.

8.      غواص ها سازه بتونی را زیر آب را معاینه می کنند در صورت که سازه سایش یا صدمه دیده باشد، ترمیم شود.

9.      اندازه سرعت فراصوتی می تواند به صورت یک ابزار کیفیت در طی سازه استفاده شود و همچنین آمایش فراصوتی می تواند برای بازرسی ضمن خدمات سازه

10.  اشعه ایکس، توموگرانی را برای تعیین تکثیر شکاف در بتن مورد استفاده قرار می دهد.

11.  اشعه ایکس، توموگرافی را برای تعیین درصد و توزیع نامعلوم در بتن به شمار می آورد.

12.  تحلیل فعال سازه جدیدتر و بیرنگ گاما برای تعیین شناسه های متمرکز و عمق کارید بتن

13.  فن اندازه گیری پراکندگی نوترون در آبپوشی سیمان مورد استفاده است.

Gullfaks

The first discovery in the area, the Gullfaks oil field, is located on Block 34/10, roughly 109 miles (175 kilometers) from Bergen, Norway. The field is in water depths of 427 to 722 feet (130 to 220 meters) in the Tampen area. Recoverable reserves are estimated at 2 billion barrels of oil.

The field's reservoir consists of Middle Jurassic sandstones in the Brent group, and lower Jurassic and Upper Triassic sandstones in the Cook, Statford and Lunde formations. The reservoir is located in 5,577 to 6,562 feet (1,700 and 2,000 meters) below the seafloor.

The field was discovered in 1978; And soon after, the original plan for development and operation of Gullfaks included the Gullfaks A and B facilities (GFA and GFB). The Gullfaks C (GFC) facility was approved in 1985.

platforms with concrete gravity bases, Gullfaks A and B. The platforms have a

similar technology and design as the Statfjord platforms. These were developed

before the Gullfaks platforms by Mobil who developed the Statfjord field and

operated it for an agreed period of time after which operation was transferred to Statoil. Production from the Gullfaks A platform came on stream in late 1986, 7 months before planned, while production from the B platform started in early 1988, 9 months before planned.

The Gullfaks A platform is an integrated drilling, processing, storage and accommodation platform, while the B platform is a simpler drilling and wellhead platform. Gullfaks A is positioned at a sea depth of 130 meters

Phase 2 of the Gullfaks project involved the construction and installation of the

Gullfaks C platform. It is a condeep platform of the same type as Gullfaks A, but

since it is positioned at a depth of 220 meters, its concrete substructure is much larger.

Phase 2 came on stream in November 1989. The Gullfaks C platform contains a

control center for aircraft and vessel traffic to the entire Gullfaks field.

The world’s largest CONDEEP, Gullfaks C, will be installed in the North Sea this summer. During 3.5 years of design and construction work, there has been a number of developments with regard to construction and offshore technology. These improvements will be of significant importance for the development of the next generation of concrete offshore structures for water depths of 300 m and more, and for extreme environmental conditions as those present in the subarctic. The project consists of three production platforms Gullfaks A (1986), Gullfaks B (1988), and Gullfaks C (1989) Gullfaks C sits 217 metres (712 ft) below the waterline.

The height of the total structure measured from the sea floor is 380 metres (1,250 ft) making it taller than the Eiffel Tower.


Condeep



Eleven of the 14 concrete facilities installed on the Norwegian shelf are Condeep facilities.

Condeep (Concrete deep water structure) is a concrete, gravity based facility resting on the seabed. An overview of Condeep facilities is provided in Table 1. The last of these facilities built, and the largest of the Condeep-type, is Troll A. The facility stands in 302 metres of water, has a total height of 472 metres and a concrete jacket measuring 369 meters. This is the tallest concrete facility for petroleum production ever delivered anywhere.

The two first Condeep facilities were not designed for removal, while the following nine are (see Table 1). All are equipped with skirts that extend down into the seabed under each cell. The skirts on Troll A measure 36 metres, while the skirts on the earlier facilities extended 22 metres down. The cavities between the cells and the seabed are filled with concrete


Underwater welding/جوشکاری زیر آب

این فیلم عملیات جوشکاری زیر آب را نمایش می دهد.

This video shows the operation of underwater welding

All text and change the color to use to download it

   دانلود/ Download                                                                                                 



جوشکاری در سازه های دریایی/ Welding in structures offshore

 

1.      دو روش متدوال برای جوشکاری زیر آّب عبارتند از :
جوشکاری مرطوب در زیر آب (under water wet welding):
در این روش هیچگونه حفاظی در اطراف جوشکاری و حوضچه مذاب وجود ندارد و جوشکاری کاملا در محیط آب صورت می گیرد.
در گذشته جوشکاری مرطوب اکثرا برای تعمیر قسمتهای زیر آب بدنه کشتی و وصله زدن روی قسمتهای آسیب دیده یا جوشکاری اجزاء غیر باربر سازه ها ی در یایی بکار می رفت.
سختی و شکنندگی جوش حاصل در این روش بواسته سرعت زیاد سرد شدن (quench hardening) و همچنین در ساختار جوش مهمترین عامل بازدارنده برای بکارگیری این روش جهت جوشکاری اجزاء باربر سازه های دریایی بود و امروزه نیز با وجود پیشرفتهای قابل توجهی که در کیفیت جوش مرطوب ایجاد شده هنوز هم در بین برخی از شرکت های دریایی نوعی بدبینی نسبت به این روش جوشکاری و بویژه بکارگیری آن برای جوشکاری سازه های باربر وجود دارد.
بررسی معایب و مشکلات جوشکاری به روش مرطوب:
این روش از خیلی جهات مشابه روشهای معمول جوشکاری در محیطهای کارگاهی خارج از آب است و فقط چند مورد متفاوت وجود دارد که تشریح خواهد شد.
برای مثال جوشکاری به روش مرطوب در زیر آب تعداد محدودی از الکترودها را می توان بکار گرفت.این الکترودها از نظر ترکیب و فرمول شیمیایی همان الکترودهایی هستند که در محیط بیرون از آب بکار گرفته می شوند که فقط برای استفاده در داخل آب به یک لایه محافظ ضد آب روی روپوش خود مجهز شده اند.
از آنجا که در این روش و در اغلب موارد اطراف محل جوشکاری با آب دریا احاطه شده، باید تاثیرات این مسله بر روی فرایند جوشکاری را مورد توجه قرار داد که برخی از مهمترین این تاثیرات عبارتند از:

1.  پس از برقراری جرقه قوس الکتریکی که در اثر کشیدن الکترود روی قطعه کار ایجاد می شود، به دلیل گرمای ناشی از قوس الکتریکی حباب های ناشی از تبخیر آب در نواحی اطراف نقطه جوشکاری بوجود آمده و به سمت بالا به حرکت در می آیند.
دو عامل دیگر نیز در جوشکاری به روش مرطوب باعث ایجاد حباب های صعود کننده خواهند شد عبارتند از گاز های محافظ ناشی از سوختن روکش الکترود و همچنین حباب های هیدوژن که ناشی از الکترولیز و تجزیه شیمیایی آب به واسطه حرارت و عبور جریان الکتریکی است. حرکت دائمی حباب های گاز و بخار آب به بالا (حدود 15 حباب در ثانبه) ضمن به هم زدن قوس الکتریکی جلوی دید غواص جوشکار را میگیرد و به همین علت استفاده از روش های MAG/MIG نسبت به SMAW بسیار بهتر خواهد بود.

2-  با توجه به اینکه توانایی هدایت گرما در آب 25 برابر هوا می باشد ناحیه جوش و منطقه تحت تاثیر گرمای جوش (HAZ) به سرعت در آب سرد می شوند. بنابراین به دلیل سرعت زیاد سرد شدن مذاب که حدود 15 برابر این سرعت در هوا می باشد. جنس فلز تحت جوشکاری بایستی دارای حساسیت کمی نسبت به سخت شدن در اثر سرمایش سریع (quench hardening) باشد.

3-  از آنجا که آب اثر سردکنندگی شدیدی روی قوس اکتریکی دارد در این روش ولتاژ کار در مقایسه با جوشکاری در مجاورت هوا باید حدود 25% بالاتر در نظر گرفته شود. ضمنا باید تا آنجا که ممکن است شدت جریان را بالا برد بدین منظور در روش جوشکاری مرطوب عمدتا از الکترود با قطر مغزی 4 تا 6 میلیمتر می شود و جریان 20 در صد در نظر گرفته می شود. تا از افت حرارت قوس به واسطه تماس مستقیم با آب جلوگیری شده و همچنین جریانی که در آب به هدر می رود جبران شود.
برای مثال الکترود با مغزی 4 میلیمتر را در نظر بگیرید. همانطور که می دانید به ازای هر میلیمتر از قطر مغزی الکترود در جوشکاری دستی معمولی با برق (SMAW) می توان از 30 تا 40 آمپر جریان استفاده نمود.بنابراین حداکثر مجاز جریان برای جوشکاری با الکترود 4 میلیمتری در مجاورت هوا 160 آمپر خواهد بود اما در صورت استفاده از الکترود با قطر مغزی 4 میلیمتری در جوشکاری مرطوب زیر آب باید جریان را بیست در صد بالاتر از این حداکثر مجاز یعنی حدود 190 تا 200 آمپر در نظر گرفت.
سرعت سرد شدن مذاب جوش در آب 15 برابر بیشتر از سرعت سرد شدن آن در هوا (جوشکاری خارج از آب) است.

4-  یکی از معمولی ترین عیوب در جوشی که به روش مرطوب در زیر آب ایجاد می شود حبس (آخال سرباره) در داخل فلز جوش است. چرا که سرعت زیاد سرد شدن مذاب این امکان را به سرباره نمی دهد تا خود را به بالای سطح مذاب برساند. هم اکنون چندین مرکز بزرگ تحقیقاتی بر روی این مسئله تحقیق می کنند و سعی دارند تا الکترودهایی را تولید کنند تا تاثیرات منفی آب بر روی کیفیت جوش را به حداقل برسانند. برخی از این موسسات از قبیل موسسه تحقیقات دریایی اوهایو بسیار موفق بوده اند و توانسته اند الکترودهایی را ارائه دهند که مشکلات جوشکاری در مجاورت آب بویژه وقوع عیب حبس سرباره در جوش را به حداقل برساند.
از آنجا که سرباره جوش به واسطه سرد شدن سریع مذاب در جوشکاری زیر آب به روش مرطوب فرصت چندانی برای شناور شدن در مذاب و آمدن به سطح مذاب را ندارد. یکی از معمولیترین عیوب جوش در این روش جوشکاری حبس سرباره (slag inclusion) خواهد بود.

5- بخار آب تولید شده در اثر تجزیه حرارتی آب، به هیدروژن اتمی تجزیه می شود که این هیدروژن اتمی در مذاب نفوذ می کند و این مسئله منجر به تردی، شکنندگی و ترک در جوش می شود. درصد گاز هیدورژن در مخلوط حباب های گاز – بخار آب که از سوختن الکترود بوجود می آید حدود 70% در صد می باشد. برای مقابله با این مسئله شرکت های تولید کننده الکترود های زیر آب افزودنیهائی را به ترکیب شیمیایی روکش الکترودها می افزاید تا نفوذ هیدروژن را به حداقل برساند.
6- طی آزمایشی در مخزنی که قابلیت ایجاد شرایط 100 متری زیر آب را دارا بود ثابت گردید که با افزایش عمق، خطر ترک خوردگی جوش در این روش بیشتر خواهد شد. بالاترین عمق گزارش شده برای جوشکاری به روش مرطوب مربوط به یک مورد جوشکاری در عمق 180 متری در خلیج مکزیک می باشد.
جوشکاری سازه های دریایی و پایه های سکوهای نفتی از اهمیت فوق العاده ای برخوردار است چرا که این سازه ها تحت بار های زنده و دینامیکی و همچنین بار های استاتیکی بزرگ و قابل توجهی را قرار خواهد گرفت.                   

نمونه محاسبه شد حق الزحمه نظارت مهندسی

یک ازخوانندگان وبلاگ از من خواست تا نمونه حق الزحمه را داخل وبلاگ بگذارم قانون کار  در ایران  بسیار ضعیف است این قانون برای کارهای خدماتی و صنعتی است نه عمرانی ،کارفرماها سوء استفاده کامل می کنند یک نمونه آن ماده 7 اشاره به قرار داد دارد یا به صورت کتبی یا شفاهی ولی زمانی که شما شکایت می کنید قرارداد کتبی ملاک است من از مسولان می خواهم  حقوق مهندسان زحمت کش را در این قانون و حق الزحمه مهندس به صورت شفاف بیان شود.