paper

7
گروهدسی عمران مهن فنی و مهندسیانشکده دوسی مشهدنشگاه فرد دای دریای سکوهایبدارید کتاحمد جوا مع فضلی ، عبدالسمی ، فرشید صباغ[email protected] صه خی دریای سکوهایند .فاوتی به کار می رونق آب های متطی و عمط محی شرای مختلفی دارد و دربردهای دنیا کار سرتاسر درخاب نوع سکو ، تجهیز انتبراین بنا توجه به شرایط نفتی بازی سکوهایخت حمل و نقل ، نصب ، راه انداحی ، سا ، طرا اترگذاری و نصب و ساخت ، حمل و نقل ، بای بر انواع ، اصول نگره کلین مقاله . در ا می باشدهم بسیار مطی و عمق آب محیور داردزی سکوهای شنا راه اندادی: کلمات کلی های درای شناور ، سازه سکوهی ، یایهای شناور ساخت سکو1 . مقدمه هاور و راه پلهای شنامک به کشتی ها ، ک و تخلیهریج ، نفت و گاز ، بارگیف ، استخراکتشادی از جمله ا زیا هایستفادهی ا دریای سکوهای و استخراج هایستفادهخص ترین از شاکی اج نفت و گاز ی گیرند . استخراار میستفاده قرژی مورد ا انر طراحیه چالش بزرگ درهندشان دی ، و ن دریای سکو هایشته باشند . برخیط امنی دا محییم دریا خود در محیط ناما بیشترت و پنج ساله ی طول عمر بیس در بایدی دریای هایت . سازهی هس مهندسحظات از م شد توسطیجادر خستگی اج ، و باد ، اموای بار با دریای سکوهای طراحیهم در مین بارها توسط امکن استی گاهی م دریای باشد . سکو هایواجمی ام بروند . شده و از بیناژگون و هایی سازه دریای دهای سازه، ز پوسته زمین به کارز اج نفت و گاف و استخراکتشا برای ا که در دریاا بتنی هستند یدی های بزرگ فو سازه برای هاین سازه می روند . امکن است از ها مین سازهند . احل طراحی می گردز سا دور ان کیلومترره ، چندیاچه ، خلیج ، و غی نصب در دریاها ، درید یا بتن فو آرمه شده باشندردو ساخته یا هد فو از انواع مختلفًعمو و گازی م نفتی . سکوهای نرمه و اعل برخی ازین حا ا ساخته می شوند ؛ با سکوهای د شدهلح ساختهی از بتن مس قدیمی ریایند .سکو های ا بسته بهدی خود فو کار می کنندا ، عمق آبی که در آن آنهستفاده ا انواع مختلفیارند ده می شوند .ل دادنتقاحل اا به سا ها یا تانکر هه لوله و گاز به وسیل نفتی . سکو های2 . های شناور انواع سکو بستستفاده می شود . نفتی اع مختلف سکو هایطی از انواط محی ، عمق آب و شرای و نفتین گازی ه به میدا در درًعموی م دریای سکو هایخراج نفتری و است سایت به منظور حفا گیرندار میستفاده قرز مورد ا و گای کهز آنجای . ای برای حفارف و استخراجکتشا اعی ، در نفت و گاز طبی برخز مناطق ی اا باشد ، ساخت سکوهای سطح دری زیر چندصد مترمکن است دریا م گیرد ، بستر مینجامور هستنئد الومتر از خشکی د صدها کی که نه . انوهد یااقعی آن جواب می د که آیا مدل وزآن ساخت و آزمایش کردد مدلی ا بایر ابتدا را پیش رو دارد ، و دادی زیناور چالش های ش اع مختل فرت اند ازهای شناور عبا سکو سکوهای شن ا( یت جابه جای ور با قابلیMoveable offshore drilling platforms ) م سکویع دو نو ویگر هستند ؛ی به مکان دز مکانی ات جابه جای شناور با قابلیل سکو هایع اوجود دارد ، نوی حفاری شناور و سکو نوع دو شناور ثابت . بارج حفاری( Drilling barges ) ًعمو بارج های حفاری مب ها ، ، مرداب هاز سکو ها در تا نوع اعمول این می شوند . به طور مستفاده عمق اا آب های کم ساحل و یکی در نزدیه باید توسط یدک شناور ، بزرگی هستند کد ، رج های حفاری سکو های گیرار میستفاده قر مورد ا ها و کانال ها رودخانهی به مکانز مکان ا کش هایار مناسب عمق بسی آب های کمه شوند .برا دیگر بردارد .ی ند مقاومت زیادرو های آب برابر نی دربرابر . بارج های حفاری در هستند

Upload: tosafscholargroup

Post on 08-Aug-2015

56 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: Paper

مهندسی عمرانگروه

دانشکده فنی و مهندسی

دانشگاه فردوسی مشهد

سکوهای دریایی

، فرشید صباغ ، عبدالسمیع فضلی محمد جواد کتابداری[email protected]

خالصه

در سرتاسر دنیا کاربردهای مختلفی دارد و در شرایط محیطی و عمق آب های متفاوتی به کار می رونند . سکوهای دریایی

ات ، طراحی ، ساخت حمل و نقل ، نصب ، راه اندازی سکوهای نفتی با توجه به شرایط بنابراین انتخاب نوع سکو ، تجهیز

محیطی و عمق آب بسیار مهم می باشد . در این مقاله نگره کلی بر انواع ، اصول ساخت ، حمل و نقل ، بارگذاری و نصب و

راه اندازی سکوهای شناور دارد

ساخت سکوهای شناور یایی ، سکوهای شناور ، سازه های در کلمات کلیدی:

مقدمه .1

استخراج و سکوهای دریایی استفاده های زیادی از جمله اکتشاف ، استخراج ، نفت و گاز ، بارگیری و تخلیه کشتی ها ، کمک به پلهای شناور و راه ها

سکو های دریایی ، و نشان دهنده چالش بزرگ در طراحی انرژی مورد استفاده قرار می گیرند . استخراج نفت و گاز یکی از شاخص ترین استفاده های

از مالحظات مهندسی هست . سازه های دریایی باید در طول عمر بیست و پنج ساله یا بیشتر خود در محیط نامالیم دریا محیط امنی داشته باشند . برخی

امواجمی باشد . سکو های دریایی گاهی ممکن است توسط این بارها مهم در طراحی سکوهای دریایی بار باد ، امواج ، و بار خستگی ایجاد شد توسط

واژگون شده و از بین بروند .

سازه های بزرگ فوالدی یا بتنی هستند که در دریا برای اکتشاف و استخراج نفت و گاز از پوسته زمین به کار ، سازه دهای دریایی سازه های

نصب در دریاها ، دریاچه ، خلیج ، و غیره ، چندین کیلومتر دور از ساحل طراحی می گردند . این سازه ها ممکن است از می روند . این سازه ها برای

ساخته می شوند ؛ با این حال برخی از نرمه و اعال . سکوهای نفتی و گازی معموالً از انواع مختلف فوالدیا هردو ساخته شده باشند آرمه فوالد یا بتن

انواع مختلفی استفاده آنها ، عمق آبی که در آن کار می کنند فوالدی خود بسته به اند .سکو های ریایی قدیمی از بتن مسلح ساخته شدهسکوهای د

. سکو های نفتی و گاز به وسیله لوله ها یا تانکر ها به ساحل انتقال داده می شوند . دارند

انواع سکو های شناور .2

سکو های دریایی معموالً در در ه به میدان گازی و نفتی ، عمق آب و شرایط محیطی از انواع مختلف سکو های نفتی استفاده می شود . بست

نفت و گاز طبیعی ، در اکتشاف و استخراج حفاری برای. از آنجایی که و گاز مورد استفاده قرار می گیرند سایت به منظور حفاری و استخراج نفت

که صدها کیلومتر از خشکی دور هستنئد انجام می گیرد ، بستر دریا ممکن است چندصد متر زیر سطح دریا باشد ، ساخت سکوهای ی از مناطق برخ

ف اع مختلشناور چالش های زیادی را پیش رو دارد ، و در ابتدا باید مدلی ازآن ساخت و آزمایش کرد که آیا مدل واقعی آن جواب می دهد یا نه . انو

سکوهای شناور عبارت اند از

( Moveable offshore drilling platformsور با قابلیت جابه جایی )اسکوهای شن

شناور دو نوع سکوی حفاری شناور وجود دارد ، نوع اول سکو های شناور با قابلیت جابه جایی از مکانی به مکان دیگر هستند ؛ و نوع دوم سکوی

ثابت .

(Drilling barges)بارج حفاری

در نزدیکی ساحل و یا آب های کم عمق استفاده می شوند . به طور معمول این نوع از سکو ها در تاالب ها ، مرداب ها ، بارج های حفاری معموالً

کش ها از مکانی به مکان رودخانه ها و کانال ها مورد استفاده قرار می گیرد ، رج های حفاری سکو های شناور ، بزرگی هستند که باید توسط یدک

هستند . بارج های حفاری دربرابر در برابر نیرو های آب مقاومت زیادی ندارد . دیگر برده شوند .برای آب های کم عمق بسیار مناسب

Page 2: Paper

مهندسی عمرانگروه

دانشکده فنی و مهندسی

دانشگاه فردوسی مشهد

(Jack up platformsسکو های جکاب )

هنگامی که سکوهای جکاب به سایت ف بارج های حفاری برخالشبیه بارج های حفاری هستند ، تنها تفاوت آنها در این است که سکو های جکاب

عرشه سکو باالتر از سطح آب قرار گیرد ، با این حال این سکو ها به آن در بستر دریا قرار می گیرد و حفاری یدک کشیده می شوند سه یا چهار پایه

پایی عمل می کنند . البته بسیار 055رد دارد . این سکوها تنها در عمق دلیل این که توسعه پایه ها در اعماق زیاد میسر نیست ، تنها در اعماق کم کارب

امن تر از بارج های حفاری هستند ، چون در سطح باالتر از دریا کار می کنند .

(Submersible platformsسکو های شناور )

این .هستند اقیانوس و کوهای جکاب در تماس با کف دریاچه مانند س این سکو ها نیز ، هستند سکوهای شناور، نیز برای آب های کم عمق مناسب

، عرشه فوقانی شامل محل زندگی خدمه، و همچنین به عنوان سکوی حفاری واقعی است عرشه .یکدیگر تشکیل شده است روی عرشه سکوها از دو

ست . در هنگام حرکت عرشه پایینی پر از هوا می گردد و سکو را ایک زیردریایی بسیار شبیه به بدنه بیرونی هنگامی کهه در حال حرکت است ، زیرین

هنگامی که به سایت حفاری می رسد ، هوا از آن خارج شده و عرشه پایینی هم سطح دریا می گردد . این نوع از سکو ها از روی آب شناور می سازد .

های ککم عمق هست . البته استفاده از آن محدود به آبمزیت قابل حمل بودن برخوردار هستند .

(Semi-submersible platforms) سکوهای نیمه شناور

که شامل یک ستون هست که در هنگام طغیان آب ، ستون به عمق مشخص آب می رود . سکو این سکو ها دارای یک واحد حفاری شناور هست

ها حفاری در آب های عمیق هست . سکوهای نیمه شناور مانند سکو های های نیمه شناور معمول ترین نوع سکو های شناور هستند . بزرگترین مزیت آن

سکو تاحدی غوطه ور می باشد ، اما باالی سایت می ماند ، برای حفظ تعادل عرشه پایینی از آب پر می شود . معموالً این سکو ها به شناور است .

تن است نگه داری می شوند . این لنگرها با قسمت شناور ترکیب شده و سکو را به 05وسیله لنگر های بزرگی ، که وزن رو به باالی هر یک برابر با

dynamic positioningا استفاده از صورت پایدار و مطمئن برای شرایط حاد جوی نگه می دارد . همچنین این سکو ها را می توان به صورت ثابت ب

فوتی ، به 0555در در اعماق زیاد استفاده کرد ؛ با فناوری کنونی این سکو ها تا عمق به صورت ثابت نگه داشت . از سکوهای نیمه شناور می توان

قال داد . راحتی نفوذ می کنند . این سکو ها سوراخی را در بستر دریا ایجاد می کنند که به راحتی می توان آن را جابه جا کرد و به مکان جدید انت

(Drill shipsکشتی های حفاری )

خاص برای عملیات حفاری طراحی شده اند که از اسم انها بر می آید ، کشتی های طراحی شده به منظور حفاری هستند . این کشتی ها به طور همانطور

کشتی حفاری معموالً دارای تمامی تجهیزاتی است که در یک کشتی بزرگ دریایی وجود و سکی حفاری را از محلی به محل دیگر انتقال می دهند . .

"moonpool" عالوه برآن دارای یک سوراخ بزرگ که ، عالوه بر آن دارای یک چرثقیل ، و سکوی حفاری در وسط عرشه کشتی هست . دارد

ی نفتی نامیده می شود و از کشتی دریایی تا اعماق دریا کشیده شده اند ،که به رشته های حفاری اجازه می دهد که درون آب بروند . این سکو ها

کشتی های حفاری با برای تعادل استفاه می کنند . 'dynamic positioning'ه حفاری تا اعماق زیاد را می دهد .کشتی های حفاری از سیستم اجاز

ای به سیستم اره استفاده از یک موتور الکتریکی ، در زیر حفره کشتی ، قادر به رفتن به هر نقطه ای خواهند بود . این موتور در ترکیب با سنسورهای ماهو

کامپیوتری کشتی متصل گردیده اند و با استفاده از آن در هر لحظه باالی سر محل حفاری قرار می گیرد .

(Fixed platformsسکو های ثابت )

ا از بتن یا فوالد ساخته ه پایهدر برخی از موارد که عمق دریا کم است می توان سکو را به بستر دریا متصل نمود ، که به آن سکو های ثابت می گویند .

مورد سکوهای بتنی وزن پایه ها آنقدر زیاد هست که الزم در و در بستر دریا به وسیله شمع ثابت می شوند . سکو تا بستر دریا ادامه دارد ، و از می شوند

به دلیل -زیت این نوع سکو ها پایداری انها استنیست روی بستر دریا قرار گیرند ، با این حال برای آب های عمیق استفاده نمی شوند . اصلی ترین م

Page 3: Paper

مهندسی عمرانگروه

دانشکده فنی و مهندسی

دانشگاه فردوسی مشهد

و محدودیت آنها در برابر حرکت موج و باد است . به دلیل اینکه استفاده از این سازه ها در اعماق زیاد اقتصادی نیست در ، -اتصال به سطح بستر

آب های عمیق از آن استفاده نمی شود .

Template (jacket) platforms

وهای ثابت معموالً در خلیج فارس ، خلیج مکزیک، نیجریه و کالیفرنیا نصب می شوند . این سکو ها از حاکت ، عرشه ها و سکاین نوع

شمع تشکیل شده اند .

Compliant Towers platforms

صل شده است و تا سکو امتداد دارد ، ااین سکو ها بسیار شبیه سکوهای ثابت هستند . از یک برج باریک ، که به فوندانسیون سکو روی بستر دریا مت

ام تشکیل شده است . این سکوها برخالف سکوهای ثابت انعطاف پذیر هستند . این انعطاف پذیری باعث می شود تا در اعماق بیشتری حفاری را انج

یری باال در برابر شرایط جوی بد و طوفان نیز بسیار فشار بیشتر موج و باد از خود مقاومت نشان می دهند . به دلیل انعطاف پذسکوها در برابر نایدهند .

مقاوم هست .

Seastar platforms

. این سکوها از یک حفار شناور شبیه به نیمه شناور ها که در باال درباره آن صحبت کردیم کوچک هستند (TLP)این سکو ها شبیه به یک سکوی

بر این سکوی نیمه شناور ، هت حفظ تعادل بیشتر در مقابل باد و امواج از آب پر می شود . عالوتشکیل شده اند . عرشه پایینی در هتگام حفاری جه

لوله های بزرگـ تاندون مانند که از . سیستم های پایه کششی از در سکو های بزرگ از سیستم پایه های کششی استفاده می کنند ا Seastarسکوهای

ده اند ، این پایه ها همیشه تحت کشش معینی نگه داشته می شوند ، و به سکو اجازه هیچ حرکتی به سمت باال بستر دریا تا سطح سکوی شناور کشیده ش

جریانهای بر یا پایین نمی دهد ، با این حال انعطاف پذیری آنها باعث می شود که اجازه حرکت به طرفین را داشته باشد ، که باعث پایداری سکو در برا

هنگامی که ساختن سکوی بزرگ اقتصادی نباشد ، استفاده می شود ، معموالً در آبهای عمیق با عمق کمتر Seastarسکوهای دریایی و باد می شود ،

پایی می توانند کار کنند . 0055این سکوها تا عمق

(Floating production systemsسیستم های استخراج شناور )

فاری نیمه شناوری که در باال بحث کردیم هستند ؛ تنها تفاوت آنها این است که آنها عالوه بر تجهیزات سیستم های استخراج شناور ، شبیه سکو های ح

شناور استفاده شود . این سکو استخراج تفت هستند . در این سکوها کشتی عالوه بر حفاری می تواند به عنوان سیستم استخراج حفاری دارای تجهیزات

حفاری استفاده می شود ، در جای خود ثابت که در کشتی های سیستم موقعیت یابی پویا های سنگین ، یا به وسیله سیستم ها را می توان به وسیله لنگر

باال کشیده سمت به می شود و نفت به وسیله رایزر ها لوله ها به بستر دریا متصلپایان می یابد یشناور ، هنگامی که حفاراستخراج تم می ماند . در سیس

پایی آب کار کند . 0555.سیستم استخراج می تواند تا عمق می شود

Tension Leg Platforms (TLP)

TLP ها نوع بزرگ تری ازSeastar ها هستند. پایه های انعطاف پذیر بزرگ به بستر دریا متصل هستند و تا خود سکوی شناور ادامه دارند . مانند

Seastar را همراه با اندکی جابه جایی عمودی می دهند . ( پا 05تا ) افقی ها این پایه ها به سکو اجازه حرکتTLP پایی مورد 0555ها تا عمق

استفاده قرار می گیرند.

( Subsea System )سیستم زیردریایی

ر بستر دریا صورت می گیرد و شناور استخراج نفت دمانند سیستم استخراج زیر دریایی به جای سطح آب در روی بستر دریا قرار دارد سیستم اکتشاف

که هزینه –چاه ها می توانند با استفاده از سکوی حفاری شناور ) به جای ساختن سکوی ثابت از آنجا به سمت سکوی استخراج هدایت می گردد .

یزر ها یا لوله ها زیر دریایی به نزدیک ( حفاری گردد ، سپس نفت یا گاز طبیعی با این سیستم زیر دریایی استخراج شده و توسط را-زیادی به دنبال دارد

این سیستم به ما اجازه می دهد که با قرار دادن یک سکو در محل مناسب از چاه های زیادی در یک منطقه ترین سکوی شناور انتقال داده می شوند .

Page 4: Paper

مهندسی عمرانگروه

دانشکده فنی و مهندسی

دانشگاه فردوسی مشهد

پایی یا بیشتر استفاده می گردند ؛ و توانایی حفاری ندارند ، و تنها برای استخراج و 0555وسیع استفاده کنیم . سیستم زیر دریایی معمواًل در اعماق

انتقال نفت و گاز مورد استفاده قرار می گیرند .

Sparسکو های

را ساپورت می از یک ستون استوانه ای بزرگ که یک سکوی ثابتاین سکو ها بزرگترین سکو های مورد استفاده در دریاها هستند . این سکو های

ن بزرگ کند تشکیل شده است . اگرچه این ستون استوانه ای شکل تا بستر دریا کشیده نشده است ، توسط کابلهایی به بستر دریا متصل هست . این ستو

که Sparاولین سکوی ، عالوه بر آن به آن قابلیت حرکت افقی و جذب نیروهای محیطی را می دهد .باعث ایجاد پایداری و تعادل در سکو می شود

فوتی آب کار می کرد 0905فوت بود ، و در عمق 05فوت و قطر 995در خلیج مکزیک نصب شد ، دارای سیلندری به طول 0990در سال

مراحل ساخت سکوهای شناور -3

راحی پایه و تفضیلی ، ساخت ، نصب کان سنجی ، طمانند دیگر فعالیت های عمرانی ساخت سکوهای شناور را می توان به چندین فاز مانند مطالعت ام

و راه اندازی تجهیزات و سازه های فوالدی تقسیم نمود . هر یک از این مراحل را می توان به طور مستقل به یک پیمانکار واگذار کرد .

درواقع پروژه ساخت یک سکوی شناور شامل فاز های زیر هست .

توجیه اقتصادی مطالعات امکان سنجی سرمایه گذاری و -

ساخت سایت بازرسی برای آزمایشات در مکان نصب -

طراحی اولیه ، پایه و تفضیلی -

محاسبات مقاومت اجزای سازه -

تایید طراحی ها توسط مدیران ارشد -

تدارکات -

ساخت سازه های فلزی -

آماده سازی اجزای سکو یرای حمل و نصب سکو -

را اندازی نصب و عملیات باربرداری جابه جایی ، -

بهره برداری -

فلزی برای سکو های دریایی در جای خیلی دوری نسبت به مح نصب قرار دارند ، بنابراین انتقال چنین سازه های معموالً کارخانه سازنده سازه های

یرد .از آنجایی که عملیات ساخت نیاز بزرگی خود نیاز به طراحی ویژه ای دارد و در محاسبات باید محاسبات مقاومت سازه در حمل ونقل باید انجام گ

م می پذیرند . ابه طراحی و ساخت همزمان و همکاری متقابل مهندسان دارد ، به همین جهت بسیاری از مراحل ساخت به طور موازی انج

طراحی سکوهای شناور ثابت -4

هستند ، که از قوالد ساخته شده اند و Template Rigsاز نوع بیشتر سکوهی نفتی موجود در خلیج مکزیک ، نیجریه ، کالیفرنیا و خلیج فارس ،

نییآ( ، APIطراحی و تحلیل این سازه های دریایی باید طبق آیین نامه انجمن نفت آمریکا) برای اکتشاف و استخراج نفت و گاز استفاده می شوند .

از جمله : در نظر داشته باشد عوامل و فاکتورهای مختلفی را به طراحی ها صورت گیرد . 055نشریه رانیا ییایدر یبنادر و ساز هها ینامه طراح

سال اخیر ( 055شرایط زیست محیطی )حمل و نقل ، شرایط بادی در -

خصوصیات خاک بستر دریا -

موسسه فوالد آمریکا ( AISC –2005کد های مورد نیاز ) کد -

صب و عملیات ، نیاز به تحلیل نیرو های وارده دارد . تحلیل های مختلف مورد برای هر یک از مراحل طراحی ، ن –حد گسیختگی اجزاء -

نیاز برای سکو های شناور عبارت اند از :

تحلیل در محل

Page 5: Paper

مهندسی عمرانگروه

دانشکده فنی و مهندسی

دانشگاه فردوسی مشهد

تحلیل زلزله

تحلیل تاثیرات

تحلیل موقت

تحلیل بارگذاری

تحلیل حمل و نقل

تحلیل اجزاء

تحلیل راه اندازی و به آب انداختن

یل پایانی تجزیه و تحل

تحلیل باال رونده

تحلیل پایداری بدون شمع

تحلیل شمع و تحویل کنداکتور لوله

تحلیل حفاظت کاتدیک

تحلیل حمل

تحلیل نصب

پارامتر های محیطی

می پذیرد . براساس صورت (API-RP-2WSDمعموالً طراحی ها براساس ) آیین نامه طراحی ، و ساخت سکو های ثابت با استفاده از تحلیل تنش )

ساخته شوند . ( API-RP-2A-WSD )سال هست . عرشه و هلی پد باید بر طبق 055حداقل دوره برای مطالعه باد و طوفان API آیین نامه

ت برای خلیج مکزیک در کیلومتر در ساع 005، سرعت باد ) –بستگی دارد به عمق آب –معموالً برای تحلیل پارامتر های محیطی شامل ارتفاع موج

متر 0.0در طراحی سکودر نظر گرفته می شوند . عالوه بر آن آیین نامه مشخص می کند که عرشه پایین و تاج موج متر ( 4آب های کم عمق تا عمق

ا نیز محاسبه کنیم . نصب تجهیزات بر روی عرشه رمحیطی ، بار برداری ، انتقال ، و باشد . سکو باید بارهای تولیدی به وسیله ، شرایط

کیژئوتکن یداده ها

است . زیرا با استفاده از مهم خاک است . تحقیق درباره خاک بسیار سازه های دریایی ، تحقیقات در باره مشخصات یکیدیگر از مراحل مهم در طراحی

در اثر نیروی طوفان ، بستگی به نتایج این تحقیقات میدانی دارد . تحقیقات ، مقاومت نهایی خاک در برابر نیروهای دریا ، میزان مقاومت شمع نتایج این

. برای هر پروژه نیاز به گزارش آزمایشات خاص آن پروژه که نشاندهنده الیه بندی در بستر درا اغلب شن ، ماسه ، الی و ترکیبی از اینها وجود دارد

گی ، و مقاومت خمشی آن است ؛ این گزارشات با استفاده از حفاری در محل و خاک ، قدرت باربری در کشش ، فشار ، مقاومت برشی ، تنش گسیخت

گزارش باید نشان دهنده حداقل ظرفیت باربری برای شمع هایی با قطری مشابه با قطر مورد استفاده در آزمایش میدانی و آزمایشگاهی گرفته می شود .

تحلیل . از این مقادیر به عنوان ورودی درگروه شمع ها ، مقاومت برشی شمع ها باشند ، میزان مقاومت خاک ها ، نمودار SRD، نمودار طراحی سکو

خاک های شنی بسیار مطلوب و خاک های و حداقل ابعاد را برای آن مشخص می کند . با تحلیل خاک مشخص می شود که سازه مدل استفاده می شود

رسی نامطلوب هستند .

طراحی سکو نرم افزار های مورد استفاده در

برای انالیز سازه از نرم افزار های زیر استفاده می شود .

- SACS , FASTRUDL , MARCS , OSCAR , StruCAD , SESAM برای تحلیل سازه ای

- Maxsurf , Hydromax , Seamoor برای تحلیل هیدرودینامیک

- GRLWEAP , PDA , CAPWAP برای تحلیل شمع ها

Page 6: Paper

مهندسی عمرانگروه

دانشکده فنی و مهندسی

دانشگاه فردوسی مشهد

تحلیل سازه ای -5

صلی سازه برای تحلیل سازه یک سکو ، یک مدل سازه ای معموالً از یکی از نرم افزار های فوق استفاده می شود . مدل سازه باید شامل تمامی اعضای ا

ار فرعی و هلی پد سازه عرشه امل عرشه اصلی ، عرشه انبار ، عرشه انببه وسیله شمع ها نگه داشته می شوند ؛ و تجهیزات ، و متعلقات آن باشد . سازه

ها به درون MULDLINEاز میان اشت . . سازه عرشه معموالً به وسیله پایه های عرشه که به شمع ها متصل هستند ، نگه داری می شوند . شمع ها

کنند . ( درون شمع ها خاک وصل هستند . در زیر سطح آب پایه های جاکت )که مانند بارج عمل می کنند و نیروی جانبی وارد بر شمع ها را تحمل می

قرار می گیرند .عالوه برآن ممکن است که شمع ها درون جاکت قرار گیرند . تحلیل مدل سازه ای از اجزای زیر تشکیل شده است

، نوع آنالیز ، عمق آب -

ابعاد اعضا -

تعریف مفاصل و گره ها -

اطالعات ژئوتکنیکی -

گروه صفحات -

.مختصات مشترک -

.یاییدرتوسعه ورودی های -

ضرایب سکون و جرم -

سطح شده دربار توزیع -

خیز مناطق باد -

وزن آند و مکان -

اجزاء وزن و مکان -

کنداکتورها محل شمع و و وزن -

با های محیطی از جمله بارهای مرده ، و زند و بار های محیطی -

ازه ، بار زنده ، و بارهای محیطی ، بار باد ، بار های جانبی ، باشد . هر گونه آنالیز سکو های دریایی باید شامل وزن و بیشترین بار زندهممکن بر روی س

باید از تحلیل استاتیکی mudlineعالوه برن باید توسعه سکو ) افزایش برهای جانبی در اثر توسعه سکو ( نیز در نظر گرفته شود . برا ی سازه باالی

. عالوه بر آن باید مقاومت تمامی مفاصل را محاسبه کنیم . معمواًل در طراحی اعضای اصلی خطی و برای خاک . شمع از تحلیل غیر خطی استفاده نمود

ا با استفاده از سازه از بال پهن و لوله ها استفاده می شود . همزمان با تحلیل سازه مهندسان شروع به ساخت طرح نقشه می کنند و اندازه ها و قطر ها ر

بر آن با افزایش جزئیات ، عملیات ساخت ، نصب ، حمل و نقل ، نصب و راه اندازی سازه شروع می شود . عالوه بر سازه عالوه تحلیل بهینه می سازند .

ابر آنها و باید در طول عمر خود برای بار خستگی نیز طراحی شود . آنالیز خستگی با استفاده از نمودار پراکندگی موج و پاسخ سکو و شمع ها ودر بر

آنالیز خستگی باید برای جلوگیری از گسیختگی خستگی سازه صورتپذیرد . بدست می آید Palmgeren-Minerبطه استفاده از را

API .اجازه می دهدتنها در صورتی که شرایط زیر برقرار باشد تحلیل ساده خستگی انجام گردد

.باشد فوت( 455متر ) 000عمق آب کمتر از -

.باشد ساخته شده نرمه از فوالد -

باشد ثانیه 0دوره های طبیعی کمتر از -

فرایند صدور پروانه -6

توسط مشتری تایید شوند ، نتیجه تحلیل ها باید نشان دهد که سازه به شیوه استاندارد تحلیل شده اند . باید تمامی نقشه ها به تمامی سکو های دریایی باید

مامی آنالیز ها به مشتری داده شود . و تمام طراحی ه ، گزارشات آزمایشگاه مکانیک خاک ، ضان

ساخت -7

Page 7: Paper

مهندسی عمرانگروه

دانشکده فنی و مهندسی

دانشگاه فردوسی مشهد

0055حداقل مقاومت اعضای فلزی ASTMفهرستی از مواد مناسب برای صفحات فلزی سازه داده شدهاست بر اساس آیین نامه 2-300در نشریه

کیلوگرم بر سانتی متر مکعب باشد . تمتمی مواد باید به دقت تست و آزمایش گردند .

و نقل حمل -8

سکوهای دریایی معموالً برای کم کردن هزینه ها و ساده کردن عملیات ساخت در خشکی می سازند و پس از کامل شدن سازه ، بارگیری شده و به

حمل و نقل سمت سایت )که معموالً از کارخانه ساخت خیلی دور هست (حرکت می کند . بنابراین باید در طراحی و تحلیل سازه باید تحلیل بارگیری و

نیز صورت گیرد.

متعلقات تمامی مراحل بارگیری و تنش های وارده بر سازه کنترل گردد . قبل از جا به جایی تحلیل جا به جایی برای اعضای سازه ، عرشه ، جاکت؛ و

انجام گیرد . باید در تحلیل حرکت باید انواع حرکت آن مورد بررسی قرار گیرد .

با ید گزارش آب و هوا را داشته باشیم و با توجه به شرایط باید بدترین حالت را در طول سال پیش بینی کرد . برای تحلیل جا به جایی

نصب -9

بلند شدن ، پایین آمدن و ... ، طراحی گردند . جاکت ها باید برای تحمل با تا زمانی که –سکو باید برای مقاومت در برابر جا به جایی تمامی اجزای

ها نصب می شوند طراحی گردند . شمع

باالتر شمع ها باید طوری طراحی گردند که در عملیات شمع کوبی در برابر تنش مقاوم باشد . شمع ها باید آنقدر بزرگ باشند که از جاکت چند متری

باشد . وقتی عملیات شکع کوبی تمام گردید در اطراف آن جاکت را به آن جوش می دهیم .

مراجع

American Institute of Steel Construction [AISC], Inc., Chicago, Illinois, USA. American Petroleum

Institute [API], 1996. (RP-2A 20th edition, and Supplement 1, dated December 1996.

KEPCO Engineering Department, 2001 Work Report on data obtained from Khazar oceanography buoy

and related CD electronic file, Winter of 2001.

Kosarev AN, Yablonskaya EA, 1994. The Caspian Sea. Translated from Russian by Winstin AK, SPB

Academic Publishing, The Hague. Sadeghi K, 1989. Design and Analysis of Marine Structures. Khajeh

Nasirroddin Toosi University of Technology, Tehran, Iran, 456 pages [ISBN 964-93442-0- 9].

Sadeghi K, 2001. Coasts, Ports and Offshore Structures Engineering. Power and Water University of

Technology, Tehran, Iran, 501 pages.

Sadeghi K, 2004. An Analytical Approach to Predict Downtime in Caspian Sea for Installation

Operations, 6th International Conference on Ports, Coasts and Marine Structures (ICOPMAS 2004),

Tehran, Iran, Dec. 2004.

1385مدیریت و برنامه ریزی کشور ، ، سازمان 333، نشریه شماره رانیایی ایدر یبنادر و ساز هها ینامه طراح نییآ