Runnig of the suction anchore/اجرای لنگر مکشی

این انیمیشن نحوه اجرای لنگر مکشی را نشان می دهد این لنگرها مانند فونداسیون در سازه های دریایی عمل می کند محاسبات آنها خیلی خیلی مهم است چون تمام تاسیسات به آنها بستگی دارد

This animation shows how the suction anchor the anchor serves as the foundation offshore their calculation is very important because all plants depend on them

لنگرمکش، شمع مکش و سطل مکش

نصب لنگر مکش برای سازه های دریایی

یکی از سازه های کاربردی فراساحل لنگر مکش می باشد این سازه با عناوین مختلفی در مکان و شرایط خاصی نامگذاری می شود عملکرد تمام عناوین یکسال می باشد با توجه به آزمایشهای ژئوتکنیک دریایی از قبیل اشباع خاک ، جنس خاک ،CPT و کاربرد آن طول و قطر سازه فوق محاسبه می شود. هر چه قطر کمتر باشد طول زیادتر می شود و هرچه قطر بزرگتر باشد طول کمتر می شود. زمانی که تجهیزاتی روی آن سوار شود به عنوان شمع مکش می باشد و زمانی که سکوی نیمه شناور و سکوی پایه کششی به آن متصل باشد لنگر مکش یاد می شود و در صورتی همین سازه به عنوان پایه (فونداسیون ) توربین بادی وجکت ها در فراساحل استفاده می شود به عنوان سطل مکش یاد می شود. برای اولین بار کاربرد این سازه در دریا شمال برای سکوهای ثقلی مورد استفاده قرار گرفت

و بعدش در خلیج مکزیک درمورد استفاده قرار گرفته شد. با توجه به توسعه میدان های نفتی در دریاهای عمیق نیاز به لنگر مکش رو به افزایش است.

و درحال حاضر موسسه ژئوتکنیک نروژی (NGI) و ایالات متحده آمریکا روی این سازه تحقیقات گشترده ای انجام داده اند ثبت اختراع مختلف در ایالات متحده آمریکا گویای چنین پیشرفت روی این سازه بوده است می توانند به ثبت اختراع شماره 7059263 اشاره کرد

(U.S Patent #7059263) بنام OMNI-Max که در همین وبلاگ دنیای سازه های دریایی به آن ارشاره شده است

و همچنین لنگر عمق نفوذ (Deep Penetrating Anchor) (DPA) انقلاب بزرگی در طراحی و زمان بندی اجرای این سازه به راه افتاده است

تاریخچه / History

The development of Deep Penetrating Anchor started in 1996. Since then,national 

and international patents have been awarded and extensive theoretical

analyses and model

scale tests (1:25) performed, leading up to the first and second 1:3

 prototype tests and finally to the full-scale test in 2009

Statoil Hydro has been a partner since 1998 and contributed with both funding through the LOOP program as well as giving technical advice

 The Norwegian Research Council has also supported the Gjøa tests through the DEMO2000 program. Two full-scale anchors were successfully installed in August 2009 and the Deep Penetrating Anchor is expected to be qualified by class society in the last quarter of 2009

شرایط نصب لنگر مکش به شرایط اقلیمی دریا و اقیانوس دارد زمان در این کار بسیار مهم است این لنگرهای برای سکوهای نیمه شناور و سکوهای پایه کشی طراحی شده است

 This video Deep penetrating Anchor simulation of chain behavior during anchor freefall

این فیلم شبیه سازی لنگر عمق نفوذ را نشان می دهد دقت کار و سرعت با توضحیات کامل

این لنگر عمق نفوذ مورد آزمایش های گوناگونی قرار گرفته است

Anchor

لنگر ابزاری است که برای اتصال کشتی ، قایق و سکوهای نیمه شناور  به نقطه‌ای از کف دریا بکار می‌رود تا از حرکت شناور مذکور جلوگیری کند.لنگرها اصولاً بر دو گونه موقتی و دائمی هستند. لنگرهای موقتی را می‌توان به بالا کشید و همراه با شناور برد ولی لنگرهای دائم را نمی‌توان به بالا کشید بلکه برای جابجایی آن نیاز به اقدام تیم متخصص این کار است.تمامی وسایل مربوط به لنگر از قبیل زنجیر و دوّار لنگر و چشمی لنگر و دالان زنجیر و جرثقیل لنگر را لنگرافزار می‌گویند. کاربرد لنگرها  بر اساس نوع، عملکرد، ظرفیت نگهداری، و طراحی، به طور معمول در عملیات مختلف مورد استفاده قرار می گیرند.

اجزاء لنگر

    میله

    ناخن

    گلویی

    تاج

    لبه تاج

    زمینگیر

    وزنه

    زنجیر مهار

    کلاف

    حلقه گردان

انواع لنگر

لنگر انگلیسی با دو شاخه زمینگیر

لنگر شخمی

    لنگر قارچی

    لنگر شخمی

    لنگر دسته‌دار

    لنگر بی‌دسته

    لنگر تنگ هم

    لنگر انگلیسی

    لنگر چنگکی

    لنگر کج‌بیلی نوعی لنگر به شکل کج‌بیل که مناسب بسترهای ماسه‌ای سخت یا دارای پوشش‌های گیاهی است.

Anchors can be roughly divided into five types

· Drag-embedment anchors,

· Deadweight anchors or clumps,

· Grappling devices,

· Direct-embedment anchors, and

· Pile anchors.

PILE FOUNDATIONS AND ANCHORS

اولین فرمول و رابطه محاسبه لنگر مکشی ،با جمع آوری رابط می توانید در نرم افزار اکسل فرم آن را بنویسید

Suction

Suction caissons (also referred to as suction anchors, suction piles or suction buckets) are a new form of offshore foundation that have a number of advantages over conventional offshore foundations, mainly being quicker to install than piles and being easier to remove during decommissioning. Suction caissons are now used extensively worldwide for anchoring large offshore installations to the seafloor at great depths. Oil and gas recovery at great depth could have been a very difficult task without the suction anchor technology, which was developed and used for the first ti.me in the North Sea 30 years ago

The use of suction caissons/anchors has now become common practice worldwide. Statistics from 2002 revealed that 485 suction caissons had been installed in more than 50 different localities around the world, in depths to about 2000 m. Suction caissons have been installed in most of the deep water oil producing areas around the world: The North Sea, Gulf of Mexico, offshore West Africa, offshore Brazil, West of Shetland, South China Sea, Adriatic Sea and Timor Sea. No reliable statistics has been produced after 2002, but the use of suction caissons is still rising

محفظه مکش (همچنین به عنوان لنگر مکش، شمع مکش یا سطل مکش نامیده می شود) یک شکل جدید از فونداسیون های فراساحلی است که این ساز ه دارای یک تعدادی مزیت های برای فوانداسیون فراساحلی  برخودار می باشد، به طور عمده به دلیل اینکه سرعت اجرای نصب آن نسبت به  شمع آسان تر بودن و در مدت  زمان صرفه جوی می شود. محفظه مکش در حال حاضر در سراسر جهان برای مهار تاسیسات بزرگ فراساحلی به بستر دریا در اعماق زیاد استفاده می شود. نفت و گاز در عمق بزرگ دریا یک کار بسیار دشوار می باشد بدون فن آوری لنگر مکش امکان ندارد، برای اولین بار از این فن آوری در استخراج نفت و گاز از دریا شمال در دهه 80 میلادی مورد استفاده قرار گرفت است.

استفاده از محفظه های مکش / لنگر (مهار) در حال حاضر روش معمولی در سراسر جهان است. آمار از سال 2002 نشان داد که 485 محفظه مکش در بیش از 50 محل مختلف در دنیا ، در اعماق به حدود 2000 متر نصب شده است. محفظه مکش در بسیاری از مناطق تولید نفت در آب های عمیق در سراسر جهان نصب شده است: دریای شمال، خلیج مکزیک، اقیانوس اطلس جنوبی آفریقا ( خلیج گینه ) و برزیل، اقیانوس اطلس شمالی غرب از جزایر شتلاند، دریای چین جنوبی، دریای آدریاتیک و دریای تیمور. هیچ آمار معتبر پس از سال 2002 وجود ندارد. اما استفاده از محفظه مکش هنوز در حال افزایش است.

Description

A suction caisson can effectively be described as an upturned bucket that is embedded in the marine sediment. This embedment is either achieved through pushing or by creating a negative pressure inside the caisson skirt: both of these techniques have the effect of securing the caisson into the sea bed. The foundation can also be rapidly removed by reversing the installation process, applying an overpressure inside the caisson skirt

The concept of suction technology was developed for projects where gravity loading is not sufficient for pressing foundation skirts into the ground. The technology was also developed for anchors subject to large tension forces due to waves and stormy weather. The suction caisson technology functions very well in a seabed with soft clays or other low strength sediments. The suction caissons are in many cases easier to install than piles, which must be driven (hammered) into the ground

Mooring lines are usually attached to the side of the suction caisson at the optimal load attachment point, which must be calculated for each caisson. Once installed, the caisson acts much like a short rigid pile and is capable of resisting both lateral and axial loads. Limit equilibrium methods or 3D finite element analyses are used to calculate the holding capacity

یک محفظه مکش به طور موثر می تواند مانند  یک سطل وارونه باشد که داخل آن رسوبات دریایی تعبیه شده است. به دو روش می توان محفظه را در محل خودش قرار داد از طریق هل دادن که این کار توسط نیرو وزنی خود محفظه انجام می شود، یا  با ایجاد فشار منفی در داخل محفظه و بستر دریا: هر دو این روش ها دارای تامین امنیت برای پایداری سازه به بستر دریا است.

در مورد این انیمیشن نصب شمع مکشی (لنگر مکش) اولین کاری که باید صورت بگیرد طبق اطلاعات نقشه برداری محل آن مشخص شده است هیدروگرافی و توپوگرافی منطقه نقش اساسی را بازی می کنند این کار توسط کشتی های مخصوص انجام می شود چون پایه طراحی (flowline) درصدی به این کار ربط دارد محل ها استقرار لنگر مکش توسط  دستگاه GPS و با کمک چشم دریا (ROV) و بواسطه بادکنک های کوچک مشخص می شود 

همانطور که در انیمیشن مشخص است لنگر مکش در محل خود مستقر می شود این مانند اینکه شما از ساختمان 20 طبقه یک میخ را در محل مورد نظر قرار بدهید.

همانطور که می دانید کار طراحی یک خط صاف و تمیز دقیق است ولی کار اجرا با واقعیت ها درگیر است وان چیزی که روی کاغذ کشید می شود نیست تا حدودی نزدیک آن است حال لنگر مکش توسط وزن خود به پایین کشیده می شود بیشترین وزن لنگر مکش در دنیا 200 تن است. حال کابل های متصل توسط چشم دریا جدا می شود .حال نوبت بسته شدن دریچه های پشت لنگر مکش است این دریچه معروف هستند بنام(Suction Pile Vent Hatch) این دریچه ها به دو نوع طراحی شده اند.

اولی بنام Hinged Design اقتصادیتر است

دومی بنام Butterfly Valve Design اطمینان تر است , ضریب ایمنی بالا دارد

حال نوبت برداشتن Dummy Hot Stab است

تا عمل مکش صورت بگیرد حال نوبت ابزار(stabs and Receptacles) (نرو ماده) است

انواع دستگیره ها عبارتند

با جا گذاشتن این ابزار در معفذه عمل مکش صورت می گیرد لنگر یا شمع مکش به سمت پایین هدایت می شود با این کار محکم به بستر دریا متصل می شود

حال باید لنگر مکش را تراز کنم این عمل توسط دستگاه چشم دریا و عمل مکش انجام می شود  مانند دوربین نقشه برداری پیچهای طراحی شده تا روی سازه تراز شود در هر صورت باید سطح تراز داشته باشم در مورد ترازهای زیر دریا چیزی که نظر من را جلب کرد حداکثر 20 روز بعد  این ترازها نابود می شوند.به خاطر موقعیت آن در زیردریا و کاربردی هم ندارد.

حال نوبت عملیات    pig launchers and Receiver

Riser Alignment Tool (RAT) is flexible and versatile solution for checking inclination of a riser or similar subsea structures. The RAT can be installed on deck on a riser between a diameter of 150mm (6”) to 350mm (14”) with proper inserts and can be removed easily and quickly subsea by an ROV.

The RAT is electrically isolated so it won`t lead to any corrosion of the host structure.

Features:

Easily removed by ROV

Easily read from ROV

Corrosion resistant material

Proven rugged design

Specifications:

Dimensions (Winch) 540 x660 x200mm

Weight in Air 26kg

Weight in Seawater  11.5kg

Accuracy      ±0.25º

Max. Subsea Deployment   20 days

Max. Working Depth     6000msw*

Range      ±3º

*Depending on the Bullseye used