CC BY
15
УДК 69.1418
Мызовская Ю.Р. студент магистратуры 2 курс кафедра «Гидротехники, теории зданий и сооружений» Дальневосточного Федерального Университета
Россия, г. Владивосток
СТРОИТЕЛЬСТВО ИССКУСТВЕННЫХ ЛЕДОВЫХ ОСТРОВОВ ДЛЯ
БУРЕНИЯ
Аннотация: Строительные технологии развивались в течение 1970-х и 1980-х годов, поскольку для удовлетворения эксплуатационных ограничений требовалась большая эффективность и сокращенное время строительства. Использование затопленной ледяной конструкции в значительной степени было заменено методами распыления для случаев, когда требуются большие объемы льда, таких как морские разведочные платформы. В этой статье основное внимание будет уделено использованию технологии распыления льда для строительства заземленных островов, хотя в определенных условиях предпочтительными являются другие методы. Статья посвящена использованию технологии распыления льда для строительства искусственных ледовых островов.
Ключевые слова: сезон, ледовый остров, бурение, высокая пористость, электрический, погружное, насос.
Myzovskaya Yu.R. Graduate student 2nd year, Department of "Hydraulic Engineering, Theory of Buildings and Structures" Far Eastern Federal University Russia, Vladivostok CONSTRUCTION OF ARTIFICIAL ICE ISLANDS FOR DRILLING Annotation: Construction technologies developed during the 1970s and 1980s, because greater efficiency and reduced construction time were required to meet operational constraints. The use of submerged ice structures has largely been replaced by spraying techniques for cases where large volumes of ice are required, such as offshore exploration platforms. This article will focus on the use of ice spraying technology for building grounded islands, although in certain conditions other methods are preferable.
The article is devoted to the use of ice spraying technology for the construction of artificial ice islands.
Key words: season, ice island, drilling, high porosity, electric, submersible, pump. СТРОИТЕЛЬСТВО ЛЕДОВОГО ОСТРОВА
1. Строительный сезон
Планирование программы зимнего бурения в открытом море с использованием ледяного острова в арктических регионах с использованием современных методов определяется следующими условиями окружающей среды:
• Достаточное наращивание толщины ледяного покрова для поддержки строительного оборудования для начала строительства ледяного острова;
• Достаточная грузоподъемность ледовой дороги для поддержки демобилизации буровой установки после завершения бурения;
• Погодные условия во время зимнего строительного сезона, такие как ветер и температура. Дополнительным требованием к программам бурения было предоставление времени на бурение рельефной скважины в случае прорыва основной скважины. Обычно это требует предварительного строительства отдельной буровой платформы и подъездной дороги, готовности буровой установки и времени на проведение разгрузочной скважины между окончанием запланированного бурения и последней датой демобилизации. Это может быть решающим фактором при определении времени завершения последней скважины.
Обычно замерзание в море Бофорта начинается в середине октября, и толщина льда увеличивается в среднем со скоростью около 1 см в день, как показано на рисунке 1.
Рисунок 1: Типичная кривая роста толщины льда для канадского моря Бофорта
Конструкция Начальная дата Конечная дата Время строительства
Tarsiut relief ice pad Позд.нояб. Янв. 70
Alerk island 27-янв-82 10-фев-82 14
Ssdc uviluk 20-дек-82 20-мар-83 41
Sohio rubble 3-дек-83 17-янв-84 45
generator
Exxon ice island 29-дек-83 19-янв-84 21
experiment
Big gun expt 31-дек-83 19-янв-84 20
Ssdc kogyuk 2-ноя-83 23-янв-84 73
Cids Antares barrier 22-окт-03 21-дек-03 60
Kadluk 0-07 12-дек-83 35
Cape Alison c-47 3-дек-84 16-янв-85 44
Mars full-scale 1-фев-84 1-мар-84 30
protatype
Mars* 8-янв-86 23-фев-86 45
Angasak L-03* 7-дек-86 3-фев-87 58
Nipterk P-32* 28-ноя-88 20-янв-89 53
Karluk* 13-дек-88 20-янв-89 38
Ivik* 24-янв-03 17-фев-03 24
Oooguruk* 24-янв-03 7-мар-03 42
Natchiq* 11-фев-03 4-мар-03 21
Kashagan, Sunkar 13-дек-02 2-янв-03 1.5
Site
Kashagan, Aktote
Site
Kashagan, Kairan
Site
Формирование припайного льда распространяется до глубины 10 м в Харрисон Бэй к началу декабря и до 20 м к началу января (ORourke 1984). Данные канадского Бофорта указывают на небольшое отставание: к середине декабря ледяной покров достигает 10-метрового контура, а к концу января -15 м (Poplin 1990). Толщина льда приблизительно 80 см считается достаточной для начала строительства с использованием легкого оборудования для строительства дорог с целью увеличения толщины, достаточной для начала строительства острова с использованием больших насосов в декабре.
Время, необходимое для строительства островка из разбрызгиваемого льда, зависит от необходимого объема, условий окружающей среды (температура, ветер и т. Д.), Используемого оборудования и принятой методологии строительства. В таблице 1 представлены данные о времени начала и завершения для ряда структур распыляемого льда в Арктике. Обзор эксплуатационных островов (отмеченных * в Таблице 1), используемых для разведки в Арктике, показывает, что время строительства заняло от 20 до 60 дней, в среднем 30 дней. Детали конкретных вопросов, связанных с используемым оборудованием и эффективностью распыления, обсуждаются в следующих разделах.
Продолжительность программы бурения в Арктике зависит от ряда факторов, которые выходят за рамки данного отчета. Данные по морским скважинам, пробуренным в море Бофорта, позволяют предположить, что на завершение скважины и демобилизацию буровой установки должен быть предоставлен период от 30 до 45 дней. Закрытие ледовых дорог, как правило, начинается в конце апреля - конце июня, в зависимости от района, причем учитывается не только наземная наземная или плавучая прибрежная дорога, но также требование транспортировать буровую установку обратно в какую-либо промежуточную зону на суше. Несмотря на наличие транспортной инфраструктуры на северном склоне Аляски, закрытие ледяных дорог в канадской дельте Маккензи делает регион в основном недоступным для автомобильных дорог в летние месяцы. Однако в район дельты Маккензи можно добраться по реке и морю в летние месяцы.
2 Оборудование для распыления льда
Во время испытаний и операций использовался целый ряд распылительного оборудования для определения наиболее эффективного способа строительства острова. Поскольку график строительства имеет решающее значение для успеха программы бурения, целью является получение необходимого объема льда с максимально возможной скоростью. Для повышения скорости производства льда были разработаны различные методы, включая непрерывные циклы распыления и распыления / отверждения, которые позволяют поддерживать температуру холодного льда на всем острове. Процедуры также были разработаны для учета изменений температуры и скорости ветра, чтобы поддерживать оптимальное производство льда.
До настоящего времени использовались два основных типа насосов -крупные агрегаты, установленные на плавучих или стационарных конструкциях, таких как Kigoriak и CIDS, и более мелкие насосы, смонтированные на салазках, поддерживаемые непосредственно на припаянном льду. Вес насосов, смонтированных на салазках, ограничен из-за трудностей транспортировки на рабочую площадку, требований к толщине льда и сложности перемещения вокруг ледяной платформы, чтобы справиться с изменяющимися условиями ветра и геометрией застройки. Вертикальные турбинные и горизонтальные центробежные насосы использовались для образования брызг льда в арктическом шельфе. Вертикальные турбинные (погружные) насосы имеют насос, расположенный под водой, и не подвержены замерзанию всасывающих линий, так как дренаж линий происходит сразу после остановки агрегата. Однако центробежные насосы обеспечивают преимущество, когда насосы должны перемещаться по льду на салазках, в том, что насос не погружен ниже поверхности льда, что потребует отсоединения приводного вала от двигателя и подъем насоса перед Переезд возможен. В качестве альтернативы, это относительно простой способ снять изолированную впускную трубу с центробежного насоса.
Конструкция сопла и монитора важна при определении конфигурации распыления при его выходе. Наиболее часто используемая система представляет собой стандартный полый конус, используемый в пожаротушении, который можно регулировать от прямого потока до мелкого тумана. Из-за образования мелкого тумана образуются капли воды небольшого диаметра, которые эффективно замерзают, но также более подвержены уносу ветром от цели. Поэтому широко используется прямая струя, которая обеспечивает максимальный диапазон горизонтального выброса и позволяет струе оставаться в контакте с воздухом в течение самого длительного периода. В зависимости от ветровых условий угол от 45 ° до 60 ° считается оптимальным для максимальной производительности льда. Были проведены эксперименты, чтобы установить влияние объемного расхода насоса и давления в сопле на производительность. Влияние температуры на производство распыляемого льда обсуждалось в разделе 6.3. Были проведены измерения для определения эффективности добычи на
основе как льда, произведенного из заданного объема перекачиваемой воды, так и процента приземления льда в целевой зоне. Второй параметр особенно чувствителен к размеру капель воды и скорости ветра, а также к целевому размеру и гибкости позиционирования насоса. В таблице 8.2 представлены данные из разных источников о производительности различных конфигураций насосов и форсунок.
В таблице 8.3 представлены данные о расчетной эффективности насосов, где объем приземления опрыскивающего льда на цель был измерен как отношение перекачиваемой воды.
Обзор оборудования для формирования распыляемого льда был выполнен Allyn and Masterson (1989). Давление насоса порядка 1400 кПа считается минимальным требованием для достижения адекватного расстояния выброса и обеспечения распыления потока воды при выходе из сопла. Опыт работы с насосами низкого давления от 300 до 400 кПа оказался неудовлетворительным. Скорость выхода из сопла 50 м / с указана как желательная для обеспечения требуемого режима распыления. Практический опыт показывает, что для эффективного производства льда, необходимого для строительства типичного заземленного островка льда, требуется от двух до четырех больших насосов с минимальным объемным расходом порядка 10 м3 / мин (167 л / с). Требование размещать насосы вблизи периферии острова, чтобы обеспечить доступ к воде, в то время как обеспечение необходимого расстояния проезда, чтобы покрыть островную область, предполагает, что меньшие насосы не будут подходящими из-за количества насосов, которые потребуются для производства воды. объем
острова.
Использование добавок для улучшения производства льда, особенно при теплых температурах, было встречено с ограниченным успехом (Masterson et al, 1987), хотя более высокие концентрации могли дать лучшие результаты. О потенциальной пользе бактериальной добавки Snowmax сообщили Collins & Masterson (1989), хотя никаких доказательств ее использования в практических ситуациях для строительства ледяных островов обнаружено не было. Включение сжатого воздуха для уменьшения размера капель и зародышеобразования частиц для содействия процессу замораживания имеет солидную теоретическую основу, но не было обнаружено, что она обеспечивает достаточное преимущество для регулярного использования в полевых условиях. Практическое ограничение впрыска воздуха заключается в том, что требуемый объем воздуха будет большим и потребует воздушного компрессора большего размера, чем водяной насос, что значительно усложнит логистику. Замораживание воздухозаборника на компрессоре будет постоянной проблемой, которая потребует использования фильтров и подогревателей.
Был проведен обзор полевого опыта крупномасштабных испытаний и эксплуатационных проектов с целью установления эксплуатационных ограничений для строительства распыляемого льда. Проект, предпринятый и о котором сообщил О'Рурк (1984), попытался определить эффективность распыления путем измерения объемов воды и льда для ряда видов оборудования. Основой этого обзора стали:
• Река Лена, СССР, 1980 год. Построена переправа через реку Лена. Распыленный лед производился при низких (от -32 до -42 ° С) температурах с использованием насоса среднего размера, рассчитанного на 75 л / с при давлении 1000 кПа. Пересечение 1200 м в длину и 40 м в ширину было построено за 3 дня и считалось пригодным для движения после двух дней замерзания. Толщина 0,35 м была заложена на естественной ледяной основе 0,4 м. Три диаметра сопла были использованы между 35 и 55 мм, и сообщается, что меньшее сопло создавало более высокое содержание льда, предположительно как функцию расстояния выброса и времени в воздухе для передачи тепла. Аналогичным образом, отмечается, что содержание льда увеличивается линейно с уменьшением температуры и увеличением скорости ветра. Было также отмечено, что незамерзшая вода будет накапливаться в низких точках и впоследствии замерзать, увеличивая общую толщину льда. Опыт, накопленный с 1981 года, позволил установить эксплуатационные процедуры, позволяющие варьировать траекторию струи, размер частиц и характер колебаний в зависимости от температуры воздуха и скорости ветра, что позволяет поддерживать максимально возможные скорости накопления льда.
• Остров Алерк, Канадское море Бофорта, 1982 г. (Кемп, 1984 г.): экспериментальная ледяная площадка объемом 5500 м3 была построена на грунтовой куче щебня, чтобы выполнять роль вспомогательной буровой площадки. Водяная пушка мощностью 75 л / с, 827 кПа, была продвинута по периферии рабочей площадки для создания площадки диаметром 83 метра.
Эксперимент длился 14 дней с температурой в диапазоне от -1 до -40 ° С, со средним значением, оцененным в -25 ° С. Струя, изготовленная с использованием сопла диаметром 38 мм, была способна проецировать аэрозоль на 90 м при 45 ° в спокойных условиях. Указана эффективность производства льда 47% по объему, 33% по весу. Распыленный лед имел меньшую плотность и соленость, чем первоначальный ледяной камень и морскую воду, и считался достаточно прочным, чтобы выдержать бурение буровой установки.
• Увилук, Канадское море Бофорта, 1982/83 гг .: SSDC использовался в качестве буровой платформы и в качестве базы для поддержки оборудования для производства распыляемого льда для строительства разгрузочной площадки и защитной конструкции в Увилуке. Основным методом строительства было затопление с использованием 6 погружных насосов, установленных на льду, со скоростью 35 л / с при 240 кПа. Конструкция берм для предотвращения потери незамерзшей воды позволила всему разбрызгиваемому объему воды внести свой вклад в массу прокладки. Низкая объемная мощность системы была сочтена недостаточной для использования в качестве единственного метода строительства, хотя ледяная структура берм состояла из естественных щебней, которые образовались в конце ноября до начала опрыскивания. М.В. Кигоряк, залив Маккинли, Канадское море Бофорта, 1983/84 гг .: В этом эксперименте использовался большой монитор пожаротушения со скоростью 1000 л / с, установленный на палубе ледокола М.В. Кигоряк. Площадка для испытаний была расположена в пределах ледяного покрова толщиной 0,6-0,75 м на глубине 14 м с целью создания стабилизированной донной быстрой конструкции. 20-дневное испытание дало в общей сложности 305 часов времени распыления, что привело к пропускной способности 942 000 м3. Низкое время распыления было связано с высокими температурами в начале испытания, хотя средняя температура -21 ° С в течение последних 8 дней позволяла распылять 24 часа в сутки. Использование корабля давало достаточно гибкости для непрерывного распыления на одном из трех курганов независимо от направления ветра, и курганы были заземлены примерно через 100 часов после опрыскивания. Использование повышения угла распыления от 60 до 68 о дало оптимальные результаты, в результате чего при распылении по ветру создавался овал шириной 20 м и глубиной 100 мм. Общая эффективность 27% по весу была рассчитана на основе полученного объема льда.
• Генератор щебня Сохио, залив Мак-Кинли, Канадское море Бофорта, 1983/84 гг .: Этот эксперимент был направлен на создание груды щебня, которая должна служить защитой для буровой конструкции. Стальная конструкция была заземлена на глубине 13 м и оснащена двумя мониторами распыления мощностью 75 кВт, 35 л / с. Эти мониторы использовались для перекачки 100 000 м3 воды в течение 45 дней. Было произведено 51 000 тонн льда, что означает эффективность 51% по весу. М. В. Кигоряк был затем использован для завершения структуры льда с использованием «большой пушки», как описано выше. Это привело к удвоению массы льда за 4,5 дня, хотя и с более низкой эффективностью из-за необходимости точного
размещения в относительно небольшой цели. Использование судовой распылительной системы действительно обеспечивало гибкость при размещении, особенно в областях, которые не были хорошо покрыты статическими насосами из-за преобладающего направления ветра.
• Когюк, Канадское море Бофорта, 1983/84: SSDC использовался таким же образом, как и в Увилуке прошлой зимой, с 12 установленными на палубе насосами и 6 погружными блоками на льду. Насосы, установленные на небольшой палубе, производили лед с высокой пористостью, который не мог поддерживать гусеничные погрузчики, используемые для нивелирования, и был разработан метод в сочетании с затопленной техникой, направленной на получение более прочного насыщенного льда. Небольшой пожарный монитор на Kigoriak также использовался в течение нескольких дней, но не был успешным из-за высоких потерь давления в линиях, что привело к слабой струе. Использование «большой пушки» было более успешным, и за 120 часов распыления образовался больший объем в 125 000 м3 льда. Опыт строительства ледяных островов основан на ранних экспериментальных работах, особенно в 1980-х годах и совсем недавно с 2003 года.
• Exxon Experimental Ice Island, залив Prudhoe, 1979/80 (Reimnitz et al, 1982): ледяной остров был построен в Stefansson Sound, в 6 км к северу от залива Prudhoe на глубине 3,5 м. Диаметр острова составлял 400 метров, и он был построен с использованием методов затопления и распыления. Система опрыскивания использовалась для увеличения скорости образования льда после того, как поверхность тонкого ледяного покрова была первоначально утолщена и усилено наводнениями. Оборудование, подобное ирригационной системе, вращалось вокруг центральной оси и создавало мелкий туман, который частично замерзал перед контактом с поверхностью острова. Затем незамерзшая вода стекала по периметру острова, в результате чего образовалась куполообразная структура с надводным бортом 7 м в центре и 4 м на краю.
• Рельефная подушка Tarsuit, Канадское море Бофорта, 1981/82 (Neth et al 1983): Основным источником льда для рельефной площадки было обломки ледяного поля, которые образовались над ранее драгированной песчаной бермой. Щебень перемещался и выравнивался с помощью бульдозеров и дополнялся затопленным и распыленным льдом для достижения необходимого надводного борта. Распыленный лед производился тремя погружными насосами с производительностью 21 л / с, установленными на периферии острова. Это были те же насосы, которые использовались для плавания на ледяных островах Панарктики и на участке Увилук. Средняя скорость наращивания 70 мм / день была достигнута, чтобы достичь 8 метров надводного борта.
• Ледяная подушка на мысе Алисон, Канадская Высокая Арктика, 1984/85 (Мастерсон и др., 1987): Эта плавучая ледяная платформа была построена на естественном морском льду толщиной менее 1 м в первый год. Четыре электрических погружных насоса были использованы для наращивания толщины льда до 7 м в течение периода строительства 44 дня, расчетная
экономия 14 дней по сравнению с методами затопления. Использование автоматического поворотного устройства способствовало эффективному процессу строительства: накапливалось от 100 до 300 мм льда, а затем время отверждения, позволяющее льду достигать температуры, по крайней мере, -5 ° C, перед дальнейшим опрыскиванием в том же месте. Таким образом, в общей сложности было выполнено 6 или 7 опрыскиваний в день для достижения целевой толщины при средней скорости наращивания 136 мм / день. Стандартные методы затопления были использованы для верхних 0,5 м для создания ровной рабочей поверхности.
• Барьер CIDS Antares, залив Харрисон, США, море Бофорта, 1984/85 гг. (Jahns et al., 1986). Вокруг буровой платформы CIDS на глубине 14,9 м была построена защитная конструкция заземленного ледяного острова в форме подковы. По углам платформы были установлены три водяных монитора большой производительности со скоростью 670 л / с, которые можно было контролировать по направлению и шагу из центральной диспетчерской. Структура льда была завершена в течение 60-дневного периода строительства, и в общей сложности 4,1 млн. Тонн воды было использовано для производства 1,6 млн. Тонн льда на месте. Строительство началось, когда два крупных многолетних фрагмента льдов были заземлены возле платформы, которые затем были нагружены распыляемым льдом и использовались в качестве опорных точек для расширения геометрии конструкции. Таким образом, не было необходимости ждать полной заморозки перед началом строительных работ. На конструкцию влияли температура и условия ветра, хотя использование трех мониторов позволило гибко оптимизировать распыление в зависимости от направления ветра, и операции не были приостановлены из-за ветра. В конце программы бурения была создана траектория через структуру распыляемого льда путем струйной обработки с такими же мониторами высокой производительности, чтобы позволить CIDS быть отпущенным с площадки после разрушения. Структуре льда затем позволили ухудшиться и, наконец, разрушиться естественным образом.
• Прототип острова Марс, залив Харрисон, США, море Бофорта, 1985 г. (Сэндвелл, 2003a). Прототип ледяного острова был построен в ожидании разведки и использовался для оценки методов строительства и влияния условий окружающей среды, а также для предоставления информации о брызгах. ледяное конститутивное поведение и свойства. Остров был построен на глубине 9,1 м с использованием двух насосов производительностью 240 л / с и производительностью 60 л / с. Насосы были размещены в контейнерах, смонтированных на салазках, чтобы они могли перемещаться по льду. Было отмечено, что меньший насос был в значительной степени неэффективен. Скорость наращивания 300 мм / день была измерена в начале строительства, увеличившись до 600 мм / день позже, как функция увеличения опыта и модификаций оборудования. Общая объемная эффективность, достигнутая во время строительства, была рассчитана на уровне 43%. Развитие нескольких трещин было отмечено во время заземления острова, но только два остались после завершения
строительства, и они не остались активными.
• Ледяной остров Марс, залив Харрисон, США, море Бофорта, 1986/87 гг. (Funegard et al., 1987). Остров Марс был первым действующим ледяным островом, построенным по принципу распыления льда. В течение 45-дневного периода строительства использовались четыре насоса производительностью 330 л / с. При пиковой производительности было достигнуто 40 рабочих часов в день в течение 6 дней. Всего за 892 часа работы насоса было произведено 770 000 м3 льда. Большие 37-тонные насосные агрегаты было трудно перемещать по льду из-за замерзания на месте, частичного захоронения вновь образовавшимся льдом и сложности при бурении через сгущающийся лед.
• Ледяной остров Ангасак, Канадское море Бофорта, 1987 г. (Weaver & Gregor 1988). Для строительства использовались четыре дизельных насоса, установленных на раме, с пропускной способностью 130 и 180 л / с. Был применен подход распыления и отверждения, когда весь остров был построен с равномерными подъемами по 0,3 м, чтобы обеспечить равномерное заземление. Продолжительность времени отверждения была установлена для обеспечения того, чтобы глубина сильно связанного распыляемого льда достигала минимум 80% каждого слоя. Более высокая, чем обычно, температура окружающей среды в течение периода строительства диктовала изменение процедуры строительства, при этом на каждую ступень наносили более тонкие слои в зависимости от измеренной температуры. Использование бульдозеров для выравнивания насыпей льда было эффективным при более высоких температурах, хотя непрерывное распыление считалось более эффективным при температуре ниже -25 ° C. В течение 58-дневного периода строительства было прокачано в общей сложности 398 000 м3 воды, что привело к средней скорости накопления 210 мм / день. Наблюдалось развитие трещин субвертикального растяжения на нижней стороне спайди ледяной насыпи до заземления и на верхней поверхности во время и сразу после заземления, но это не оказало отрицательного влияния на характеристики острова.
• Ледяной остров Ниптерк, Канадское море Бофорта, 1989 г. (Уивер и Поплин, 1997 г.). Для производства 860 000 м3 на Ниптерке было использовано четыре насоса со скоростью 200 л / с при продолжительности строительства 53 дня. Остров был построен в 3 этапа; на этапе 1 сплавляемый первокурсный лед был покрыт от 2 до 4 м распыляемого льда, чтобы обеспечить достаточную толщину для безопасной работы строительной техники. Фаза 2 повлекла за собой строительство и заземление ядра острова путем установки насосов на расстоянии около 100 м от центра острова и использования бульдозеров для уплотнения и выравнивания льда. Фаза 3 состояла из полунепрерывного распыления, чтобы завершить рабочую поверхность и края острова. Во время заземления наблюдалось растрескивание островного ядра, но трещины были заполнены переработанным льдом и не считались проблемными. Разбивка строительных работ показала, что насосы работали в течение 40% времени, с простоями, связанными с механическими проблемами (40%), погодой (16%) и
перемещением (3%). Была отмечена высокая средняя эффективность 105% по объему, с четкой тенденцией к повышению эффективности при пониженной температуре. Потери были в основном из-за испарения и переноса ветра, а также гравитационного дренажа рассола и незамерзшей поровой воды. Одна из причин высокой эффективности заключалась в том, что остров находился недалеко от устья дельты Маккензи, с относительно пресной водой.
• Ледяной остров Карлук, море Бофорта США, 1989 г. (Bugno et al., 1990). Четыре насосных агрегата со скоростью потока 330 л / с использовались для производства 358 000 м3 распыляемого льда. Оригинальные насосы были оснащены вертикальными турбинными насосами и весили 38 тонн, что потребовало бы плавающего льда толщиной 1 м для поддержки. Два насоса были изменены, заменив насос центробежной системой, которая вдвое уменьшила вес и позволила легче маневрировать и позиционироваться на льду. Остров был построен за 38 дней с середины декабря до середины января с использованием техники лифта и лечения. Слои от 0,3 до 0,6 м были нанесены с последующим перерывом, чтобы позволить перестановку насосов. Курганы свежего льда также были распространены и выровнены в течение этого времени. Раннее строительство было предпринято в относительно теплых условиях, что ограничивало эффективность, но более низкая температура во второй половине графика (в среднем -29 ° C) позволила достичь темпов наращивания до 900 мм в день. Было отмечено, что размер форсунки является важным фактором при производстве льда, а в теплую погоду эффективность форсунки меньшего размера больше, чем компенсируется меньшим объемом распыления. На распыление приходилось только 20% доступного времени, причем время, необходимое для перемещения насосов-салазок, и механическое время простоя (11%) были указаны как область для потенциального улучшения за счет использования более легкого оборудования.
• Thetis Ice Islands, Харрисон Бэй, США, море Бофорта, 2003 г. (Sandwell 2003b, Masterson et al 2004). Три ледяных острова были построены на глубине от 2,3 до 3,7 м в заливе Харрисон, используя комбинации мобильных насосов со скоростью 190 и 330 л / с. с двумя насосами, используемыми на каждом острове. Производство льда было дополнено кусочками льда, выловленными из близлежащего района добычи на суше, когда погодные условия не подходили для опрыскивания. Был принят метод распыления и отверждения, при котором периоды отверждения увеличивались при более высокой температуре. Период строительства для каждого острова составлял от 21 до 42 дней, причем первые 2 острова выполнялись одновременно.
• Кашаганские ледозащитные сооружения, Каспийское море, 2002/03 г. (Bastian et al 2004): была развернута система защиты от льда для защиты морских установок от нагружения льдом и обеспечения укрытия для судов снабжения. Система была составлена из заземленных барж, загруженных разбрызгиваемым льдом для улучшения устойчивости скольжения. Были рассмотрены три конструкции насоса в зависимости от погодных условий и местоположения. Эти системы включали в себя большой насос пожаротушения 330 л / с, который хорошо работал при температурах ниже -
10 ° С, водяной пожаротушитель 17 л / с для использования при температурах ниже -6 ° С и систему вентиляторов Areco, которая производила 11 л / с для использования. при теплой температуре от 0 до -10 ° С. Более крупные насосы производили 6000 м3 распыляемого льда в течение 40 часов, хотя только 6-10% распыленной воды приводило к разбрызгиванию льда на защитной конструкции.
Использованные источники:
1.Baudais, D.J., Masterson, D.M., and Watts, J.S., 1974. A system for Offshore Drilling in the Artic Islands. Journal of Canadian Petroleum Technology, Vol.13, #3, pp.15-26.
2.Baudais, D.J., Watts,J.S. &Masterson, D.M. 1986. A System for Offshore Drilling in the Artic Islands. OTC 2622, Offshore Technology Conference, Houston.
3.Bercha, F.G. 1986. Rubble Formation. PERD Task 6.2, Ice/Structure Interaction Workshop, Calgary, Alberta, Canada, pp.III-1 - III-18.
4.Blanchet, D., 1990. Ice Design Criteria for Wide Artic Structures. 13th Canadian Geotechnical Colloquim, Canadian Geotechnical Journal, Vol.27, #6, 1990, pp.701-725.
5.Blanchet, D. Hewitt, K. J. & Sladen, J. 1991. Comparison between Measured Global Loads and Geotechnical Response of Arctic Offshore Structures. SPE Arctic Technology Conference, Anchorgae, AK, Paper 22088.
6.Bruce, G.C, 1990. Frontier Potential: Development Plan Updates. Proceedings of Petroleum Industry's 16th Frontier Workshop. CPA, Calgary.
7.Canadian Standards Association (CSA). 2004. S471-04, General Requirements, Design Criteria, The Environment, and Loads, 2004
8.Colbeck, S.C. 1988. Snowmelt Increase Through Albedo Reduction. US Army CRREL Special Report 88-26, 11pp.
9.Cox, G.F.N., Utt, M.E., Ice Properties in a Grounded Manmade Ice Island. Proc. OMAE, Vol. 4, Tokyo, 1986.
10.Croasdale, K. R. 1988. Ice Forces, Current Practices. 7th OMAE, Houston, Texas, pp. 133-151.
