Система SIRCoS: ремонт трубопроводов на глубинах ниже уровня погружения водолазов Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

Ключевые слова:

подводный

трубопровод,

дефект,

безводолазный

ремонт,

дистанционно

управляемая

ремонтная система.

Keywords:

sea pipeline, defect,

divingless repair, remote-controlled repair system.

УДК 622.691.4

С. Фаббри, Ф. Каваллини, Р. Джоло, К.М. Спинелли

Система SIRCoS: ремонт трубопроводов на глубинах ниже уровня погружения водолазов

В настоящее время наблюдается тенденция к увеличению количества эксплуатируемых глубоководных и сверхглубоководных морских нефтегазовых месторождений в удаленных районах, а также в потенциально неблагоприятных условиях окружающей среды. Вследствие этого монтаж и соответственно эксплуатацию подводных трубопроводов необходимо проводить на еще больших глубинах, где работы по обслуживанию и ремонту достаточно затруднительны, а использование узкоспециализированного дистанционно управляемого оборудования является обязательным условием. В 1990-х гг. в секторе морских газопроводов появились новаторские технические решения в области проектирования глубоководных трубопроводов, выходящие за рамки практики с точки зрения технико-экономического обоснования. Это положило начало эре сверхглубоких магистральных линий. Самое первое и неукоснительное требование, которому обязано удовлетворять перспективное проектирование, - соответствие жестким критериям безопасности, устанавливаемым международными стандартами. Кроме того, совершенствование применяемых материалов и методов прокладки приводит к повышению общего уровня надежности и эксплуатационной эффективности гигантских (большая протяженность, высокая пропускная способность) транспортных трубопроводов в течение всего срока их службы. Вместе с тем возможность удешевления материалов и монтажных работ, а также обеспечение длительной надежности трубопроводов зависят непосредственно от опыта и ноу-хау подрядчиков. Как показывают недавние и настоящие примеры поставки газа в Европу, в данном контексте подводные трубопроводы могут сыграть главную роль.

Подводные трубопроводы имеют стратегическое значение для воплощения проектов транспортировки газа по магистральным линиям. Крупные глубоководные газопроводы надежно эксплуатируются с 1980-х гг., при этом в связи с расширением сети международных и внутриконтинентальных газопроводов прогнозируется спрос на новые системы. В качестве примеров стратегических подводных газопроводов можно привести Транссредиземноморский газопровод из Туниса в Сицилию (3 трубопровода диаметром 0,51 м и 2 трубопровода диаметром 0,66 м, 1980-1990-е гг.), более поздний «Зеленый поток» из Ливии в Сицилию (1 трубопровод диаметром 0,81 м, начало 2000-х гг.) и запущенный в эксплуатацию в 2011 г. Medgaz из Алжира в Испанию (1 трубопровод диаметром 0,61 м, построен в 2008 г.). Другие примеры можно найти в Черном море, где более 10 лет назад были проложены протяженные стратегические газопроводы «Голубой поток» (2 трубопровода диаметром 0,61 м, 2001-2002 гг.) [1], а сейчас строятся новые трубопроводные системы.

Таким образом, чтобы морской сектор газовой промышленности мог удовлетворять все более жестким условиям по прокладке трубопроводов в удаленных районах и требованиям по сохранению и защите окружающей среды, он должен постоянно совершенствовать проектные решения в части создания перспективных материалов и технологий. Разработка новой и надежной технологии монтажа на сверхбольших глубинах в условиях сложных рельефов морского дна - это основа, позволяющая обеспечить достоверное инженерное прогнозирование эксплуатационного поведения трубопровода в течение всего расчетного срока службы, а также выработку соответствующих мер для устранения экологических рисков.

№ 2 (22) / 2015

Современные подходы и перспективные технологии в проектах освоения нефтегазовых месторождений российского шельфа

83

Ремонт транспортного трубопровода под водой

Несмотря на достаточно высокий уровень безопасности современных морских трубопроводов, необходимо всегда принимать во внимание вероятные риски, поскольку природные явления или корабли могут стать причиной повреждения лежащего на дне трубопровода, тогда как внутренняя и внешняя коррозия потенциально способствует возникновению утечек из трубопроводов. Наиболее серьезные повреждения трубопроводы получают от судов и их оборудования. Воздействие якорей, сетей, траловых досок, упавшие контейнеры и корпуса морских грузовых, рыбопромысловых и вспомогательных судов, а также морские передвижные буровые установки - все это может стать причиной серьезных происшествий, дорогостоящего ремонта и замен и, прежде всего, существенных производственных потерь и негативного воздействия на окружающую среду. Подводные трубопроводы иногда пролегают по сложным с точки зрения геологических факторов районам морского дна, в том числе сейсмически опасным либо подверженным воздействию перемещающихся донных отложений. Оползни на морском дне могут сдвигать, повреждать и обнажать заглубленные трубопроводы.

Таким образом, вероятность повреждения трубопровода зависит от интенсивности активности на поверхности моря, например движения судов и другой деятельности человека, глубины, условий морского дна, а также от конструкции самого трубопровода, технологий прокладки траншей в местах прохождения трубопровода и т.д. На этапе строительства трубопровода на большой глубине возникают дополнительные риски повреждения, а именно развивающееся продольное растяжение труб, утечки во время гидравлических испытаний (как на основном металле, так и на кольцевом сварном шве). Для таких случаев должна быть предусмотрена абсолютно надежная быстродействующая ремонтная система, сертифицированная на соответствие основным нормам и стандартам. Наличие системы ремонта гарантирует операторам сокращение времени дорогостоящего простоя технологических систем (особенную важность этот фактор приобретает применительно к трубопроводным транспортным системам, состоящим из одной линии). Время простоя и сопутствующие произ-

водственные потери увеличиваются в удаленных районах, где могут присутствовать ограничения на проведение работ и где последствия повреждения усугубляются также опасностью негативного воздействия на окружающую среду. Кроме того, на больших глубинах или в неблагоприятных условиях окружающей среды работы с участием водолазов либо затруднены, либо невозможны вообще, и, соответственно, для таких работ необходима система ремонта, в основе которой лежат надежные и проверенные безводолазные технологии.

На практике встречаются следующие типовые повреждения глубоководных трубопроводов:

а) локальные - дефекты, которые можно устранить без замены поврежденного участка трубопровода посредством обычного покрытия (усиления) этого участка, т.е. установки вокруг него соответствующего механического компонента (хомута), действующего как заплатка;

б) масштабные - повреждения обширных участков трубопровода (размером от одного-двух наружных диаметров до сотен метров и более), ремонт которых возможен только посредством замены. В этом случае применимы такие технологии ремонта, как:

• сварка в атмосферной камере (в основном для малых/средних глубин);

• использование механических компонентов (концевых соединителей), устанавливаемых на концах трубопровода (для водолазных и безводолазных работ на любых глубинах);

• соединение двух веток трубопровода на поверхности моря (в необходимых случаях).

Независимо от метода ремонта для его проведения необходима следующая техника:

а) подводное оборудование для вскрытия заглубленных участков трубопровода, оборудование для подъема и транспортировки трубопровода, инструменты для обрезки и удаления покрытия, устройства для очистки и подготовки концов трубы, заглушки, используемые при выводе трубопровода из эксплуатации, изолировании и вводе в строй, а также один или нескольких рабочих подводных автономных аппаратов (рис. 1);

б) соответствующий технологический флот, в состав которого могут входить различные суда - от водолазных до крупногабаритных трубоукладочных или плавучих кранов.

№ 2 (22 ) / 2015

84

Научно-технический сборник • ВЕСТИ ГАЗОВОЙ НАУКИ

Рис. 1. Рабочий подводный автономный аппарат с изолированным гидросиловым блоком

Система SiRCoS для ремонта подводных трубопроводов

Компания Saipem-Sonsub собственными силами разработала для итальянской нефтегазовой компании Eni дистанционно управляемую систему ремонта трубопроводов SiRCoS (итал. Sistema Riparazione Condotte Sottoma-rine), которая обеспечивает возможность проведения работ на сверхбольших глубинах, а также может использоваться в процессе строительства (прокладки) и эксплуатации (технического обслуживания) трубопровода. Система прошла испытания и аттестацию (сертификацию). Оригинальное технологическое решение обеспечивает очевидные преимущества операторам, работающим в сложных глубоководных условиях и удаленных районах, с точки зрения значительного снижения потенциальных угроз и сокращения косвенных убытков. Более высокий уровень безопасности на этапах проектирования и строительства трубопровода и технологически продвинутая система ремонта способствуют повышению степени готовности операторов к возможным внешним повреждениям трубопроводов.

SiRCoS представляет собой комплексную безводолазную систему ремонта трубопроводов, проложенных на средних и больших глубинах. Система позволяет осуществлять:

• монтаж муфты (хомута) на локальном повреждении;

• замену участка трубопровода в случае крупных повреждений.

В состав SiRCoS входит комплект оборудования, компонентов и инструментов, полностью готовых к устранению повреждений морских трубопроводов. Основные технические характеристики SiRCoS:

• максимальная глубина проведения ремонтных работ 2200 м;

• максимальный угол наклона дна 10° в поперечном направлении, 15° в продольном направлении (30° для ремонтного хомута/ре-монтной муфты);

• видимость морского дна почти нулевая;

• диаметр трубопровода для системы соединения 0,51-0,81 м (типовой сертификат соответствия DNV на диаметры до 1,22 м);

• диаметр трубопровода для ремонтного хомута согласно типовому сертификату соответствия DNV на диаметры 0,46-1,22 м;

• диапазон толщин стенки трубы 17,441,0 мм;

• материал трубы: сталь марок X60-X70;

• удаление антикоррозионного и бетонного покрытия трубы толщиной до 100 мм.

Далее рассмотрены несколько компонентов и модулей в составе SiRCoS.

Ремонтные компоненты, предназначенные для починки каждого конкретного трубопровода, устанавливаются (несъемная установка) на поврежденном трубопроводе с целью восстановления его работоспособности.

В набор компонентов, необходимых для восстановления работоспособности трубопровода, входят:

• ремонтная муфта (хомут) для устранения небольших локальных повреждений (утечек и деформаций);

• катушка, используемая для замены участков трубопровода;

• концевые соединители.

Одна катушка и два концевых соединителя (именуемые системой соединения) - это минимальный комплект, устанавливаемый на трубопровод в случае сильного повреждения, требующего обрезки трубопровода.

Общее ремонтное оборудование - комплект оборудования и подводных модулей, предназначенных и необходимых для монтажа ремонтных компонентов. Комплект может использоваться на нескольких трубопроводных системах и включает:

• режущий инструмент (1 шт.);

• монтажный модуль (рис. 2) для ремонтных муфт, который сейчас дополняется новой

№ 2 (22) / 2015

Современные подходы и перспективные технологии в проектах освоения нефтегазовых месторождений российского шельфа

85

системой, рассчитанной на работу в неблагоприятных условиях окружающей среды, (1 шт.);

• монтажный модуль (рис. 3) для устройства запрессовки концевых соединителей (1 шт.);

• монтажный модуль (рис. 4) для ремонтной катушки (1 шт.);

• стыковочный модуль (2 шт.);

• инструмент (рис. 5) для удаления антикоррозионного покрытия и бетона (1 шт.);

• комплект акустического и метрологического оборудования (1 шт.);

Рис. 2. Монтажный модуль для ремонтных муфт (фотографии здесь и далее на рис. 3, 4, 8 сделаны во время испытаний в открытом водоеме)

Рис. 3. Монтажный модуль для устройства запрессовки концевых соединителей (сверху) и концевой соединитель (снизу)

• изолированный гидросиловой блок, работающий и питаемый от рабочего подводного автономного аппарата, для управления всеми модулями (2 шт.);

• Н-образная опора (4 шт.) и зажим (2 шт.) для захвата и подъема участков трубопровода (рис. 6).

Запрессовочное устройство - это трубомонтажный компонент для концевых соединителей (см. рис. 3).

Рис. 4. Монтажный модуль для ремонтной катушки

Рис. 5. Инструмент для удаления антикоррозионного и бетонного покрытий

(фотографии здесь и на рис. 6 сделаны во время заводских испытаний)

№ 2 (22 ) / 2015

86

Научно-технический сборник • ВЕСТИ ГАЗОВОЙ НАУКИ

Рис. 6. Н-образные опоры для захвата и подъема труб

Принцип работы системы SiRCoS

Как правило, до начала фактического ремонта трубопровода проводится комплекс мероприятий по обследованию и планированию ремонта трубопровода, т.е. изучаются повреждения и состояние трубопровода с целью определения соответствующих последствий его дальнейшей эксплуатации. Заглушки для труб применяются при выводе трубопровода из эксплуатации и повторном вводе в эксплуатацию с целью создания изолирующего барьера, способного выдерживать перепад давлений, чтобы исключить попадание морской воды в трубопровод. К другим мероприятиям относятся планирование работ по выемке морского грунта и общая подготовка, включая расчет поведения трубопровода в ходе всего комплекса работ, в том числе подъема и транспортировки трубопровода [2].

Процедура ремонта локальных повреждений под водой имеет подготовительный этап -установку ремонтного хомута либо ремонтной муфты (рис. 7 и 8), предусматривающий следующие операции:

• подъем сплошного трубопровода с повреждением с помощью двух подъемных захватов;

• удаление бетона и антикоррозионного покрытия;

• монтаж ремонтного хомута или ремонтной муфты;

• подачу питания на ремонтный хомут (ремонтную муфту) и проверку правильности монтажа;

• опускание трубопровода и подъем грузоподъемных и вспомогательных устройств.

В случае локальных повреждений (ремонт, не предполагающий обрезки трубы) специальные подъемные захваты опускаются на морское дно и устанавливаются в соответствующих точках трубопровода для подъема поврежденного участка. В результате подъема состояние трубопровода может быть нарушено. Поэтому, чтобы создать зазор, необходимый для установки ремонтного хомута (муфты), следует произвести выемку морского грунта. Для монтажа ремонтного хомута необходимо удалить антикоррозионное покрытие (в местах уплотнений по минимуму) и бетон (если таковой имеется), используя специальный модуль - инструмент для удаления покрытия, способный удалять максимально 100 мм бетона и покрытия без повреждения поверхности стальной трубы (см. рис. 7).

После удаления покрытия можно устанавливать ремонтный хомут (см. рис. 8), поставить уплотнения и провести испытания на герметичность. Если характер повреждения требует дополнительного укрепления арматуры, ремонтный хомут можно залить специальным двухкомпонентным бетоном, чтобы заполнить существующий зазор между стенкой трубопровода и внутренней поверхностью муфты. Затем подъемные захваты снимаются, после чего трубопровод может снова эксплуатироваться при максимально допустимом рабочем давлении.

№ 2 (22) / 2015

Современные подходы и перспективные технологии в проектах освоения нефтегазовых месторождений российского шельфа

87

а б

в

Рис. 7. Рабочие этапы установки ремонтной муфты

(изображения здесь и далее на рис. 9 - кадры анимационного ролика): а - подъем трубы; б - удаление бетона и покрытия; в - установка на морском дне модуля, предназначенного для размещения и монтажа ремонтного хомута либо ремонтной муфты

Процедура подводного ремонта масштабных повреждений (рис. 9) включает следующие основные этапы:

• подъем участков трубопровода с помощью четырех Н-образных опор (см. рис. 9а);

• обрезку и удаление поврежденного участка трубопровода (см. рис. 9б);

• удаление бетона (см. рис. 9в; примечание: подготовки концов трубы и удаления антикоррозионного покрытия не требуется);

• монтаж концевых соединителей (см. рис. 9г);

• размещение и монтаж катушки с помощью монтажного модуля (см. рис. 9д).

Рис. 8. Ремонтный хомут, установленный на поврежденном участке трубопровода

аб

в

где

Рис. 9. Рабочие этапы ремонта крупного повреждения:

а - подъем трубы с помощью четырех Н-образных опор; б - обрезка трубы; в - удаление бетонного покрытия; г - монтаж концевых соединителей; д - монтаж ремонтной катушки; е - закрытие фланца

№ 2 (22 ) / 2015

88

Научно-технический сборник • ВЕСТИ ГАЗОВОЙ НАУКИ

Подъем трубы. В случае серьезного повреждения (ремонт предполагает обрезку трубы) четыре Н-образные опоры размещаются на морском дне и устанавливаются на трубопроводе для подъема поврежденных участков. По сравнению с опорами, применяемыми для монтажа ремонтного хомута, эти опоры выдерживают большую рабочую нагрузку и устанавливаются с большим шагом (см. рис. 9a). Опоры рассчитаны на высокую нагрузку, возникающую при обрезке трубы, и должны обеспечивать правильную центровку концов трубы перед обрезкой, чтобы провести надлежащий монтаж катушки. Они способны захватывать трубу и поднимать ее на определенную высоту для выполнения следующих этапов ремонта. В зависимости от свойств морского дна Н-образные опоры могут быть укомплектованы различными донными плитами и юбками, а также заборными сваями. Четыре Н-образные опоры позволяют равномерно распределять вес поднимаемой трубы на длинном участке, исключая перенапряжение трубопровода и риск возникновения новых повреждений.

Обрезка трубы. Режущий инструмент снабжен алмазной режущей проволокой, позволяющей легко и быстро резать толстостенные трубы, а высокая прочность Н-образных опор помогает предотвратить любое смещение трубы (см. рис. 9б).

Монтаж и запрессовка концевых соединителей. Подготовка концевого соединителя осуществляется на привлекаемом судне. После подготовки соединитель устанавливается на специальном модуле, также оборудованном запрессовочным устройством (см. рис. 3). После установки этого модуля на морском дне рабочий подводный автономный аппарат подводит модуль и начинает процесс монтажа концевых соединителей. Постоянное соединение между концевым соединителем и концом трубы обеспечивается за счет запрессовки, при этом запрессовочное устройство с использованием морской воды создает давление внутри герметичной запрессовочной камеры. Таким образом стенка трубы (постоянно) пластически деформируется на «зубчатом профиле» внутренней поверхности концевого соединителя, а сам соединитель подвергается упругому расширению (см. рис. 9г). Правильность монтажа подтверждается в процессе испытаний на герметичность. Затем выполняется аналогичная операция на втором

конце трубы, после чего трубопровод можно соединять с помощью катушки.

Использование катушки. Благодаря массе этого компонента (для трубы наружным диаметром 0,81 м и толщиной 30 мм она может составлять примерно 50 т) для монтажа катушки необходима подъемная сила. Упомянутый рабочий подводный автономный аппарат выполняет монтаж между двумя ранее установленными концевыми соединителями (см. рис. 9д). Телескопическая катушка монтируется на соответствующем расстоянии между двумя концами трубы, удлиняя ее центральную секцию и обеспечивая тем самым требуемый зазор между концевым соединителем и фланцевым концом катушки. На последнем этапе концевой соединитель и катушку с двух сторон соединяют посредством фланцев, фиксируемых болтами, которые затягивают ключами с гидравлическим приводом (см. рис. 9д). После полного закрытия фланцев центральная секция катушки запрессовывается в холодном состоянии (используется тот же метод, что и для запрессовки концевых соединителей в концы трубы, но в данном случае в отсутствие запрессовочного устройства внутри), чтобы зафиксировать длину катушки.

Программа комплексных испытаний и аттестации системы SiRCoS

Основная часть работ в рамках испытаний и аттестации была посвящена определению нагрузки на соединение «металл-металл» и его герметичности, достигаемой за счет сверхвысокого давления воды (около 200 МПа) внутри запрессовочного устройства (холодная запрессовка). Проведены:

• лабораторные испытания;

• полномасштабные испытания уменьшенных образцов концевых соединителей;

• полевые испытания на мелководье;

• испытания для получения сертификата соответствия DNV.

Все вышеперечисленные процедуры были определены как обязательные для обеспечения абсолютной надежности системы ремонта, поскольку на глубине уже нет функциональных возможностей исправлять недоработки (потеря давления или снижение нагрузочной способности).

Лабораторные испытания. Концы трубы запрессовываются в концевые соединители, благодаря чему через соединение «металл-металл» создаются герметичное уплотнение и нагрузоч-

№ 2 (22) / 2015

Современные подходы и перспективные технологии в проектах освоения нефтегазовых месторождений российского шельфа

89

ная способность. Поскольку механическое соединение отремонтированного участка с существующей линией обеспечивается посредством запрессовки, степень пластической деформации материала магистральной трубы чрезмерно высока: во время запрессовки в концевой соединитель магистральная труба подвергается сильной локальной пластической деформации, при этом величины пластической деформации изменяются после сужения, что устанавливается по результатам измерений в ходе обычных испытаний на растяжение. Стандартный метод определения механических величин не позволяет провести исследования характеристик прессованного материала трубы и его поведения в условиях высокой пластической деформации. Вместе с тем некоторые технические ограничения работы в условиях высокой пластической деформации трубопроводов (например, изложенные в документе DNV OS-F101 [3]), предназначенные для применения при особых обстоятельствах (в частности, при укладке подводного трубопровода с барабана), в данном случае могут быть излишними. Разработана методика испытаний, позволяющая определить поведение материала при высокой деформации, а также запрессованного и искусственно состаренного материала трубы. Кроме того, с целью оценки деформации материала трубы после сужения в сравнении с деформацией во время запрессовки и определения критической деформации при повреждении материала проводились испытания на растяжение по специальной методике (комбинированная обработка результатов специальных измерений в том числе методом конечных элементов).

Для определения возможностей пластической деформации эластичного материала в интересующем диапазоне проводились стандартные испытания на изгиб продольного сварного шва [4]. Кроме того, тело трубы и сварной шов прошли нестандартные испытания на растяжение, специально разработанные итальянской компанией CSM (Centro Sviluppo Materiali), вместе со специальными оптическими измерениями (расчеты проводились методом конечных элементов). Согласно требованиям DNV проведена детальная оценка поведения материала во время запрессовки по технологии SiRCoS «металл-металл», а также возможности сохранения остаточных эффектов, в том числе остаточного напряжения, на высоконапряженном участке деформированного материала трубы после запрессовки.

С учетом того, что стандартные испытания на растяжение позволяют получить репрезентативные данные о поведении материала только до момента его сужения, помимо испытаний на изгиб, проводились нестандартные испытания на растяжение. Чтобы охарактеризовать поведение материала при более высоких по сравнению с равномерным удлинением растягивающих напряжениях, использовалась оптическая система измерения деформации [5]. Это позволило выполнить локальные измерения деформации, возникшей на суженном участке, с помощью утвержденной методики измерения деформации в процессе анализа изображений, основанной на цифровой корреляции спекл-изображений. Наряду с этим методом конечных элементов была рассчитана общая кривая пластической деформации после сужения, что позволило получить более информативную зависимость действительных значений растяжения материала от значений приложенного растягивающего напряжения.

Полномасштабные испытания на уменьшенных образцах концевых соединителей. По завершении этапа проектирования успешно проведена обширная экспериментальная работа. С целью валидации (оценки достоверности) аналитических расчетов и методов проектирования проводились полномасштабные испытания для подтверждения расчетных характеристик концевых соединителей под давлением и комбинированной нагрузкой (рис. 10).

Рис. 10. Фланцевое соединение между катушкой и концевым соединителем на испытаниях под нагрузкой (комплексные испытания на изгиб, растяжение/сжатие и испытания давлением)

№ 2 (22 ) / 2015

90

Научно-технический сборник • ВЕСТИ ГАЗОВОЙ НАУКИ

Полевые испытания на мелководье.

Летом 2007 г. система SiRCoS впервые введена в эксплуатацию для того, чтобы на глубине продемонстрировать возможности и функциональные характеристики компонентов основных систем при проведении монтажа ремонтных компонентов (ремонтного хомута, концевого соединителя и катушки) на участках трубопровода, проложенного в порту г. Триеста. Несмотря на то что система эксплуатировалась на мелководье, были воспроизведены все условия реального ремонта без участия водолазов, а также для проверки эффективности резервных функций смоделирован выход из строя основных систем.

Во время испытаний на мелководье успешно проведены следующие операции:

• ремонтный хомут устанавливался на участках трубопровода, расположенных горизонтально и под углом 30°; полное закрытие было достигнуто затяжкой болтов, затем проведены испытания на герметичность, отсоединение хомута и его подъем на поверхность;

• запрессовочное устройство и концевой соединитель устанавливались на концы труб, расположенных горизонтально и под углом 15° вверх и вниз; проверена запрессовка конца трубы в концевой соединитель, проведены испытания соединения между трубой и концевым соединителем на герметичность и его отсоединение и возврат на поверхность вместе с за-прессовочным устройством;

• для моделирования возможных нештатных ситуаций катушка устанавливалась между двумя концами трубы с соединителями; соединение было удлинено, чтобы торцевые фланцы вошли в контакт с соединителями, кольца, закрывающие фланцы, затянуты, фланцевые соединения прошли испытания на герметичность; затем фланцевые соединения были снова открыты и катушка возвращена на поверхность;

• бетонное покрытие (толщиной 100 мм) удалялось с помощью фрезерного инструмента, а антикоррозийное покрытие (полиуретан) на нескольких образцах трубы - щетками; кроме того, проводилась проверка целостности стальной поверхности после удаления покрытия.

Сертификация. После технической оценки и ряда полномасштабных испытаний под нагрузкой, продемонстрировавших, что возможности системы соединения превосходят требо-

вания, установленные для данных трубопроводов, технология соединения на основе холодной запрессовки конца трубы в концевой соединитель прошла сертификацию в DNV.

Технология холодной запрессовки позволяет не принимать в расчет глубину. Характеристики системы SiRCoS превосходят характеристики предшествующих систем ремонта. Кроме того, впервые соответствующая технология сертифицирована DNV на соответствие наиболее жестким действующим стандартам и рекомендуемым для ремонтных работ нормативам (DNV OS-F101 и DNV RP-F113 [6]).

По результатам технической оценки классификационное общество DNV выдало Сертификат об утверждении типа системы соединения и ремонтного хомута.

***

Многолетний практический опыт Eni и Saipem-Sonsub в области ремонта морских трубопроводов, создавая предпосылки для будущих проектов на сверхбольших глубинах, позволил компаниям сегодня разработать, испытать, аттестовать и вывести на рынок комплексную безводолазную систему ремонта подводных трубопроводов SiRCoS, способную функционировать в неблагоприятных условиях окружающей среды. В состав системы входит универсальный набор модулей, предусмотренных для работы в широком диапазоне диаметров трубопровода. Уникальным преимуществом SiRCoS является технология соединения металлических элементов холодной запрессовкой, специально разработанная для конкретных диаметров трубопровода и укомплектованная стандартным подъемнотранспортным и вспомогательным оборудованием. SiRCoS рассчитана на работу со стандартными рабочими подводными автономными аппаратами и обеспечивающими судами и создает условия для регулярных проверок и техобслуживания трубопроводов. Система может быть введена в эксплуатацию в максимально сжатые сроки. Подобный интегрированный подход представляется наилучшим решением, гарантирующим максимально возможное сокращение периода между появлением повреждения на трубе и возобновлением работы отремонтированной линии при одновременной оптимизации экономических и технических факторов. Система SiRCoS может эксплуатироваться на сверхбольших глу-

№ 2 (22) / 2015

Современные подходы и перспективные технологии в проектах освоения нефтегазовых месторождений российского шельфа

91

бинах (до 2200 м) в неблагоприятных условиях окружающей среды (нулевая видимость, наклонное морское дно). Диапазон допустимых для системы диаметров труб составляет 0,51-0,81 м (могут обрабатываться также более крупные диаметры), толщина стенки трубы - до 40 мм. Компания Eni обладает уникальной запатентованной технологией ремонта, получившей сертификаты соответствия наиболее известного морского технического классификационного общества (DNV) OS-F101 [3], RP-F113 [6] (ремонт подводных трубопроводов) и RP B402 (устройство катодной защиты).

Список литературы

1. Bianchi S. The Blue Stream project // 5th Offshore Mediterranean Conference: proceedings. - 2001.

2. Kiefner J.F. Guidelines for lowering pipe while in service / J.F. Kiefner, T.A. Wall, N.D. Ghadiali, K. Prabaht, E.C. Rodabaugh - Columbus, Ohio: ASME, Battelle Institute, 1985.

3. Offshore Standard DNV OS-F101. Submarine pipeline system. - Oslo, Norway: Det Norske Veritas. Chp. 4, 2007.

4. Mannucci G. Evaluation of material response subjected to high plastic deformation when forged into Saipem submarine repairing system / G. Mannucci, G. Malatesta, R. Brandi, C.M. Spinelli. - ISOPE, 2008.

Система ремонта SiRCoS удобна в использовании благодаря модульной конструкции. Правильный выбор ремонтных материалов и удачные эксплуатационные решения позволяют применять SiRCoS в суровых условиях окружающей среды. Кроме того, система способна интегрировать новые решения, что помогает расширить область применения специализированных транспортных трубопроводов.

Авторы выражают признательность специалистам компаний Remacut, Aquasystem и CSM за поддержку на протяжении всего периода работы в рамках проекта.

5. Amodio D. Digital speckle correlation for strain measurement by image analysis / D. Amodio,

G.N. Broggiato, F. Campana, G.M. Negaw. -Experimental Mechanics. - 2003. - V 43. -

№. 4. - P. 396-402.

6. Recommended Practice DNV RP-F113. Pipeline subsea repair. - Oslo, Norway: Det Norske Veritas, 2007.

№ 2 (22 ) / 2015