Всасывающий кессон
Всасывающие кессоны (также называемые всасывающими анкерами , всасывающими сваями или всасывающими ковшами ) представляют собой форму неподвижного якоря платформы в виде трубы с открытым дном, погруженной в осадок и герметизированной сверху во время использования, так что подъемные силы создают давление. дифференциал, удерживающий кессон. У них есть ряд преимуществ по сравнению с обычными морскими фундаментами, в основном они быстрее устанавливаются, чем глубокие фундаментные сваи, и их легче демонтировать при выводе из эксплуатации. Всасывающие кессоны в настоящее время широко используются во всем мире для крепления крупных морских установок, таких как нефтяные платформы , морские буровые установки.и жилые платформы до морского дна на больших глубинах. В последние годы всасывающие кессоны также использовались для морских ветряных турбин на мелководье.
Добыча нефти и газа на большой глубине была бы очень сложной задачей без технологии всасывающих якорей, которая была разработана и впервые применена в Северном море 30 лет назад.[1] Использование всасывающих кессонов/анкеров в настоящее время стало обычной практикой во всем мире. Статистические данные за 2002 г. показали, что 485 всасывающих кессонов были установлены более чем в 50 различных местах по всему миру на глубинах до 2000 м. Всасывающие кессоны были установлены в большинстве глубоководных районов нефтедобычи по всему миру: Северное море , Мексиканский залив , шельф Западной Африки, шельф Бразилии, запад Шетландских островов, Южно-Китайское море , Адриатическое море и Тиморское море .. После 2002 года надежных статистических данных не производилось, но использование всасывающих кессонов все еще растет. [2]
Всасывающий кессон можно эффективно описать как перевернутый ковш, погруженный в морские отложения . Крепление к морскому дну достигается либо за счет толкания, либо за счет создания разрежения внутри юбки кессона за счет откачки воды из кессона; оба этих метода позволяют закрепить кессон на морском дне. Фундамент также можно быстро демонтировать, изменив процесс установки в обратном порядке, закачав воду в кессон для создания избыточного давления. [3]
Концепция всасывающей технологии была разработана для проектов, в которых сила тяжести недостаточна для вдавливания юбок фундамента в грунт. Технология также была разработана для анкеров, подверженных большим усилиям натяжения из-за волн и штормовой погоды. Технология всасывающего кессона очень хорошо работает на морском дне с мягкими глинами или другими малопрочными отложениями . Всасывающие кессоны во многих случаях проще устанавливать, чем сваи, которые необходимо забивать (забивать) в землю сваебойным копром . [4]
Швартовые канаты обычно крепятся к борту всасывающего кессона в оптимальной точке крепления груза, которую необходимо рассчитать для каждого кессона. После установки кессон действует как короткая жесткая свая и способен выдерживать как боковые, так и осевые нагрузки. Для расчета удерживающей способности используются методы предельного равновесия или трехмерный анализ методом конечных элементов . [5]
Всасывающие кессоны были впервые использованы в качестве якорей для плавучих конструкций в морской нефтегазовой промышленности, включая морские платформы, такие как нефтяная платформа Draupner E.
