مقدمه
نصب خطوط لوله دریایی شامل تمامی فعالیت های ساخت لوله ها، زانویی ها و متعلقات در طول آماده سازی خط لوله برای کار می باشد. کار اصلی، اتصال لوله های جدا و تشکیل زنجیره لوله می باشد که ممکن است با نصب در دریا با بارج لوله گذار انجام شود و یا در ساحل جهت آماده شدن برای نصب با روش های پیوسته یا کششی صورت گیرد.
اساس فعالیت های نصب، بازرسی مسیر می باشد که در نقشه های مسیر جمع آوری شده است و خصوصیات اصلی خط لوله را مشخص می کند.
جهت جلوگیری از وارد آمدن تنش اضافی یا جا به جایی های زیاد، ممکن است به مداخله در بستر دریا قبل یا همزمان با جایگذاری زنجیره لوله نیاز باشد. در نتیجه برای اطمینان از پایداری هیدرودینامیکی در درازمدت، مقاومت در برابر خم شدن یا حفاظت مکانیکی ممکن است به حفر کردن یا پر کردن نیاز باشد.
هنگامی که لوله ها در بستر دریا قرار داده شدند توسط اندازه گیری داخلی و تست هیدرواستاتیک از درستی آن اطمینان حاصل می کنند که مستلزم پر کردن خط لوله با آب می باشد. پس از آن لوله توسط خارج کردن آب تست برای کار آماده می شود که در مورد خطوط لوله گاز شامل خشک کردن کامل لوله می باشد.
مداخله در بستر دریا
اصلاح بستر طبیعی دریا شامل موارد زیر می باشد :
- تعویض خاک برای بهبود خواص پی به عنوان مثال جهت جلوگیری از فرو رفتن لوله در گل نرم ؛
- حفر گودال جهت کاهش امواج و جریان ؛
- حفاظت از خط لوله با کابل های متصل به انشعاب ها ؛
- تأمین تکیه گاه برای رایزر و غیره ؛
- کاهش ارتفاع قسمت های بدون تکیه گاه برای کاهش نیروهای حاصل از زیاد کشیده شدن ؛
- صاف کردن پروفیل خط لوله جهت کاهش طول قسمت های بدون تکیه گاه یا کاهش فشارهای برخوردی که می توانند باعث آسیب دیدگی پوشش یا ضربه به لوله شوند.
قوس هایی که در شرایط بدون تنش قابل قبول نیستند باید قبل از نصب خط لوله اصلاح شوند ( مداخله قبل از لوله گذاری ). دیگر اصلاحات قوس ها را می توان به بعد از جایگذاری زنجیره لوله ها موکول کرد ( مداخله بعد از لوله گذاری ).
وقتی خط لوله برای کار آماده شد معلوم می شود که چه آسیب خستگی در زمان نصب اتفاق افتاده است و قسمت های بدون تکیه گاه لوله چه مدت در شرایط بدون آب و پر از آب قرار داشته اند. سپس عمر خستگی باقیمانده ابن قسمت ها در شرایط کار محاسبه می شود و اگر نیاز باشد اصلاح قوس ها بعد از نصب انجام می شود.
حفرگودال یا صاف کردن بستر دریا برای کاهش مناطق بدون تکیه گاه معمولاً توسط لایروب ها انجام می شود که بسته به نوع سختی خاک بستر دریا از انواع مختلف آن مانند لایروب باکت، کاتر سکشن و غیره استفاده می شود.
مونتاژ لوله ها
لوله های تکی توسط جوشکاری سر به سر دور تا دور به یکدیگر متصل شده و زنجیره لوله ها را تشکیل می دهند. شرایط دقیق و روشنی برای مواد مصرفی جوشکاری، روش های جوشکاری، صلاحیت جوشکارها و همچنین بازرسی و آزمایش جهت اطمینان از کیفیت بهینه خط لوله مشخص می شود.
جوشکاری می تواند در دریا حین لوله گذاری ( روی شناور لوله گذار ) انجام شود که به جوشکاری دریایی نسب داده می شود. همچنین زنجیره لوله ها را می توان در ساحل برای نصب بعدی در دریا توسط یکی از روش های کششی یا پیوسته ساخت که به جوشکاری در کارگاه معروف است.
ساخت زنجیر لوله ها در ساحل در بر گیرنده حفاظت منطقه اتصال می باشد و در روش های کششی اتصال آندهای فداشونده را نیز شامل می شود.
نصب یک خط لوله طولانی اغلب مونتاژ چندین زنجیر لوله را شامل می شود. بر روی یک بارج قرقره دار لوله های قرقره جدید بسیار شبیه به نصب با بارج لوله گذار به خط لوله متصل می شوند، معمولاً بعد از استرداد زنجیر لوله قبلی از بستر دریا. مونتاژ دو زنجیر لوله رها شده در کف دریا با وسایل اتصال مکانیکی یا توسط جوشکاری انجام می گیرد. عملیات جوشکاری ممکن است بالای سطح آب یا زیر دریا ( جوشکاری زیر آب ) انجام شود. در روش دوم جوشکاری در یک بوم تحت فشار که روی دو انتهای خط لوله ای که باید متصل شود قرار داده می شود، انجام می شود.
در بعضی موارد وسایل اتصال مکانیکی جایگزین جوشکاری می شوند. برای آب های عمیق تنها انتخاب استفاده از همین روش می با شد.
نصب خطوط لوله دریایی شامل تمامی فعالیت های ساخت لوله ها، زانویی ها و متعلقات در طول آماده سازی خط لوله برای کار می باشد. کار اصلی، اتصال لوله های جدا و تشکیل زنجیره لوله می باشد که ممکن است با نصب در دریا با بارج لوله گذار انجام شود و یا در ساحل جهت آماده شدن برای نصب با روش های پیوسته یا کششی صورت گیرد.
اساس فعالیت های نصب، بازرسی مسیر می باشد که در نقشه های مسیر جمع آوری شده است و خصوصیات اصلی خط لوله را مشخص می کند.
جهت جلوگیری از وارد آمدن تنش اضافی یا جا به جایی های زیاد، ممکن است به مداخله در بستر دریا قبل یا همزمان با جایگذاری زنجیره لوله نیاز باشد. در نتیجه برای اطمینان از پایداری هیدرودینامیکی در درازمدت، مقاومت در برابر خم شدن یا حفاظت مکانیکی ممکن است به حفر کردن یا پر کردن نیاز باشد.
هنگامی که لوله ها در بستر دریا قرار داده شدند توسط اندازه گیری داخلی و تست هیدرواستاتیک از درستی آن اطمینان حاصل می کنند که مستلزم پر کردن خط لوله با آب می باشد. پس از آن لوله توسط خارج کردن آب تست برای کار آماده می شود که در مورد خطوط لوله گاز شامل خشک کردن کامل لوله می باشد.
مداخله در بستر دریا
اصلاح بستر طبیعی دریا شامل موارد زیر می باشد :
- تعویض خاک برای بهبود خواص پی به عنوان مثال جهت جلوگیری از فرو رفتن لوله در گل نرم ؛
- حفر گودال جهت کاهش امواج و جریان ؛
- حفاظت از خط لوله با کابل های متصل به انشعاب ها ؛
- تأمین تکیه گاه برای رایزر و غیره ؛
- کاهش ارتفاع قسمت های بدون تکیه گاه برای کاهش نیروهای حاصل از زیاد کشیده شدن ؛
- صاف کردن پروفیل خط لوله جهت کاهش طول قسمت های بدون تکیه گاه یا کاهش فشارهای برخوردی که می توانند باعث آسیب دیدگی پوشش یا ضربه به لوله شوند.
قوس هایی که در شرایط بدون تنش قابل قبول نیستند باید قبل از نصب خط لوله اصلاح شوند ( مداخله قبل از لوله گذاری ). دیگر اصلاحات قوس ها را می توان به بعد از جایگذاری زنجیره لوله ها موکول کرد ( مداخله بعد از لوله گذاری ).
وقتی خط لوله برای کار آماده شد معلوم می شود که چه آسیب خستگی در زمان نصب اتفاق افتاده است و قسمت های بدون تکیه گاه لوله چه مدت در شرایط بدون آب و پر از آب قرار داشته اند. سپس عمر خستگی باقیمانده ابن قسمت ها در شرایط کار محاسبه می شود و اگر نیاز باشد اصلاح قوس ها بعد از نصب انجام می شود.
حفرگودال یا صاف کردن بستر دریا برای کاهش مناطق بدون تکیه گاه معمولاً توسط لایروب ها انجام می شود که بسته به نوع سختی خاک بستر دریا از انواع مختلف آن مانند لایروب باکت، کاتر سکشن و غیره استفاده می شود.
مونتاژ لوله ها
لوله های تکی توسط جوشکاری سر به سر دور تا دور به یکدیگر متصل شده و زنجیره لوله ها را تشکیل می دهند. شرایط دقیق و روشنی برای مواد مصرفی جوشکاری، روش های جوشکاری، صلاحیت جوشکارها و همچنین بازرسی و آزمایش جهت اطمینان از کیفیت بهینه خط لوله مشخص می شود.
جوشکاری می تواند در دریا حین لوله گذاری ( روی شناور لوله گذار ) انجام شود که به جوشکاری دریایی نسب داده می شود. همچنین زنجیره لوله ها را می توان در ساحل برای نصب بعدی در دریا توسط یکی از روش های کششی یا پیوسته ساخت که به جوشکاری در کارگاه معروف است.
ساخت زنجیر لوله ها در ساحل در بر گیرنده حفاظت منطقه اتصال می باشد و در روش های کششی اتصال آندهای فداشونده را نیز شامل می شود.
نصب یک خط لوله طولانی اغلب مونتاژ چندین زنجیر لوله را شامل می شود. بر روی یک بارج قرقره دار لوله های قرقره جدید بسیار شبیه به نصب با بارج لوله گذار به خط لوله متصل می شوند، معمولاً بعد از استرداد زنجیر لوله قبلی از بستر دریا. مونتاژ دو زنجیر لوله رها شده در کف دریا با وسایل اتصال مکانیکی یا توسط جوشکاری انجام می گیرد. عملیات جوشکاری ممکن است بالای سطح آب یا زیر دریا ( جوشکاری زیر آب ) انجام شود. در روش دوم جوشکاری در یک بوم تحت فشار که روی دو انتهای خط لوله ای که باید متصل شود قرار داده می شود، انجام می شود.
در بعضی موارد وسایل اتصال مکانیکی جایگزین جوشکاری می شوند. برای آب های عمیق تنها انتخاب استفاده از همین روش می با شد.