Lift-and-Place và Float-Over là hai phương pháp chính để lắp đặt mặt trên lên bệ áo khoác cố định ngoài khơi. Lift-and-Place sử dụng cần cẩu nâng hạng nặng, trong khi Float-Over dựa vào định vị sà lan và chuyển có kiểm soát.
Phương pháp nâng và đặt
Cách tiếp cận truyền thống này liên quan đến việc chế tạo mặt trên trên bờ, vận chuyển bằng sà lan đến địa điểm và sử dụng cần cẩu lớn (thường là trên sà lan giàn cẩu) để nâng trực tiếp lên chân áo khoác được lắp đặt sẵn. Nó yêu cầu cửa sổ thời tiết chính xác do giới hạn công suất cần cẩu và chuyển động của sóng, thường phù hợp với các mô-đun nhẹ hơn dưới 10.000 tấn.
Rủi ro bao gồm tải trọng động cao trong quá trình nâng, cần các tàu nâng hạng nặng chuyên dụng như lớp Iconic Pioneer. Nó phổ biến đối với những chiếc áo khoác nhỏ hơn nhưng ít khả thi hơn đối với những chiếc áo khoác mega-topside do khan hiếm thiết bị và chi phí.
Phương pháp thả nổi
Float-Over vận chuyển mặt trên trên sà lan (hoặc thiết lập catamaran) qua áo khoác, căn chỉnh túi chân với chân áo khoác thông qua GPS và định vị động. Chấn lưu hạ thấp sà lan, chuyển trọng lượng bằng cách sử dụng Bộ giao phối chân (LMU) hoặc kích để hướng dẫn và đệm quá trình giao phối giữa những con sóng.
Ưu điểm bao gồm xử lý tải nặng hơn (lên đến 20.000+ tấn) mà không cần cần cẩu cực lớn, giảm độ nhạy cảm với thời tiết bằng các công cụ bù chuyển động. Các bước liên quan đến việc sà lan đi vào các khe jacket, căn chỉnh chân, xả nước dằn và chuyển tải cuối cùng bằng strand jacks hoặc đoạn ống trọng lực.
Sự khác biệt chính
| Khía cạnh | Nâng và đặt | Thả nổi |
|---|---|---|
| Trang thiết bị | Cần cẩu hạng nặng (ví dụ: công suất 5.000+ tấn) | Sà lan có LMU / kích |
| Khả năng chịu tải | Giới hạn bởi kích thước cần cẩu (tối đa ~10k tấn) | Cao hơn (~20k+ tấn) |
| Độ nhạy thời tiết | Cao (chuyển động con lắc cần trục) | Trung bình (bù chuyển động) |
| Chi phí / Độ phức tạp | Cao cho các mô-đun lớn | Thấp hơn cho mega-topsides |
| Sử dụng phổ biến | Áo khoác nhỏ hơn, mặt trên mô-đun | Sàn tích hợp lớn |
Float-Over đã trở nên phổ biến đối với các nền tảng cố định nước sâu kể từ những năm 1960 những đổi mới của HIGHDECK, mang lại hiệu quả trong môi trường khắc nghiệt.
Trong các giàn khoan cố định ngoài khơi, phần trên của giàn bao gồm các cơ sở khoan, sản xuất, chế biến, tiện ích và nhà ở. Sau khi chân đế được lắp đặt và cọc được đóng xuống đáy biển, phần trên của giàn được lắp đặt bằng các kỹ thuật xây dựng hàng hải đã được chứng minh.
Hai phương pháp được áp dụng rộng rãi nhất là phương pháp Nâng và Đặt (Lift-and-Place) và phương pháp Nổi (Float-Over), được lựa chọn dựa trên trọng lượng phần trên của giàn, khả năng sẵn có của cần cẩu, điều kiện môi trường và rủi ro dự án.
1. Phương pháp nâng và đặt (Cần cẩu hạng nặng)
Phương pháp nâng và đặt bao gồm việc nâng phần thượng tầng từ sà lan vận chuyển bằng tàu cần cẩu hạng nặng ngoài khơi và đặt trực tiếp lên khung đỡ sàn của giàn khoan. Phần thượng tầng có thể được lắp đặt dưới dạng một sàn liền khối hoặc nhiều mô-đun.
Phần thượng tầng được chế tạo và bốc xếp hoàn tất tại xưởng. Sau đó, nó được vận chuyển ra ngoài khơi bằng sà lan, rồi tàu cần cẩu sẽ móc vào các điểm nâng đã được thiết kế sẵn. Phần thượng tầng được nâng lên, xoay và cẩn thận hạ xuống giàn khoan. Việc căn chỉnh cuối cùng được thực hiện bằng cách sử dụng các chốt dẫn hướng, tiếp theo là hàn, bắt bu lông, lắp đặt đường ống và đấu nối điện.
Các yếu tố quan trọng bao gồm khả năng nâng và tầm với của cần cẩu, động lực nâng, thiết kế dây cáp và móc nâng, chiều cao sóng cho phép, giới hạn gió và kiểm tra kết cấu đối với các điều kiện nâng và hạ.
Phương pháp này đã được thiết lập tốt, vận hành đơn giản và có độ chính xác cao. Tuy nhiên, nó bị hạn chế bởi sự sẵn có của cần cẩu và trở nên không thực tế đối với các phần thượng tầng cực kỳ nặng hoặc liền khối.
2. Phương pháp vận chuyển nổi
Phương pháp vận chuyển nổi lắp đặt phần thượng tầng bằng cách sử dụng sà lan vận chuyển nổi hoặc tàu định vị động, loại bỏ nhu cầu sử dụng cần cẩu ngoài khơi cỡ lớn. Phần thượng tầng được chuyển xuống chân đế thông qua quá trình điều chỉnh trọng tải.
Phần thượng tầng tích hợp hoàn chỉnh được vận chuyển ra ngoài khơi trên tàu vận chuyển nổi. Tàu đi vào khe giữa các chân đế của chân đế trong điều kiện được kiểm soát. Hệ thống chắn va đập hấp thụ tải trọng va chạm, và các bộ phận ghép nối chân đế (LMU) hoặc đế trượt chuyển tải trọng của phần thượng tầng xuống chân đế khi tàu được điều chỉnh trọng tải xuống. Sau khi quá trình chuyển tải hoàn tất, tàu được xả bớt trọng tải và rút khỏi vị trí.
Kỹ thuật tập trung vào chuyển động của tàu, phản ứng thủy động lực học, lực va đập của chắn va đập, trình tự chuyển tải, tính dự phòng và dung sai lắp đặt chặt chẽ.
Phương pháp vận chuyển nổi cho phép lắp đặt các phần thượng tầng tích hợp rất nặng và tối đa hóa việc tích hợp trên bờ. Tuy nhiên, phương pháp này đòi hỏi kỹ thuật phức tạp, nỗ lực lập kế hoạch cao hơn và nhạy cảm với điều kiện thời tiết và biển.
Phương pháp nâng và đặt (Lift-and-Place) được ưu tiên cho các cấu trúc thượng tầng có trọng lượng vừa phải, nơi có sẵn sức nâng của cần cẩu, trong khi phương pháp nổi (Float-Over) là giải pháp được ưu tiên cho các cấu trúc thượng tầng lớn, nặng và tích hợp hoàn toàn. Cả hai phương pháp đều được chấp nhận trên toàn cầu và tuân theo các tiêu chuẩn kỹ thuật ngoài khơi quốc tế.
Tài liệu tham khảo:
API RP 2A – Lập kế hoạch, thiết kế và xây dựng các giàn khoan cố định ngoài khơi
Chakrabarti, S.K., Cẩm nang kỹ thuật ngoài khơi, Elsevier
Ý kiến bạn đọc (0)