Безопасность мобильных морских буровых установок при обтекании потоком «контролируемого» льда Аннотация: Выполнен анализ природных и техногенных опасностей для мобильных буровых установок, эксплуатируемых в замерзающих морях. Дана оценка уровня безопасности конструкции, определяющая зоны риска и скорость их роста. Отмечено, что снижение рисков возможно только при управлении ледовой обстановкой и определении критериев надежности и безопасности с учетом структурной целостности и живучести применительно к сочетаниям ледовых нагрузок с другими воздействиями. В настоящее время из-за недостатка эксплуатационного опыта и высокой стоимости полевых работ возрастает роль физического и математического моделирования, создания программ управления ледовой обстановкой. В данной статье рассмотрено применение метода контрольного объема для анализа кинематического взаимодействия опоры со льдом. Приведены результаты модельных испытаний с гранулированной средой. Рассмотрена возможность применения данного метода для решения задачи расчета нагрузок от битого и тертого льда при моделировании ледовых потоков различной сплоченности. Ключевые слова: безопасность, шельф, лед, буровая установка, структурная целостность, живучесть. Введение Ледостойкие мобильные буровые установки (МБУ) занимают промежуточное положение между судами ледового класса и ледостойкими стационарными буровыми установками (рис. 1). К ним относятся самоподъемные и полупогружные установки, буровые суда и технологические платформы. Они широко используются в разведочном бурении на шельфе, но в Арктике их применение ограничивают тяжелые природно-климатические условия, в частности короткий (менее 4 месяцев) навигационный сезон [7]. Повышение ледостойкости МБУ позволит повысить эксплуатационную эффективность за счет удлинения эксплуатационного периода [1, 8]. МНОЦ «Арктика» Дальневосточного федерального университета под руководством проф. А.Т. Беккера выполнил ряд НИОКР по данной тематике по заказу Арктического научного центра, ПАО «НК «Роснефть», ООО «РН-СахалинНИПИморнефть», Минпромторга РФ [1]. Темы исследований связаны с вопросами обеспечения ледовой безопасности МБУ на Арктическом шельфе. Безопасность МБУ и его составных частей в значительной мере зависит от достоверности определения величин ледовых нагрузок. Воздействие ледовой обстановки (ЛО) на опорную часть установки может приводить к вибрациям технологического оборудования, трубо
Целью исследования являлось определение возможности использования местной легкоплавкой глины месторождения Кустиха и техногенного отхода производства гранитного щебня для получения экологически безопасного пористого теплоизоляционного материала с использованием метода щелочной активации. Изучено влияние щелочной активации на формирование пористого стеклокерамического материала из смеси легкоплавкой глины и отходов гранитного производства. Показано, что смесь глины месторождения Кустиха с гранитоидным отсевом, содержащая свободный диоксид кремния, способна вспучиваться под действием щелочи при температурах обжига до 950 градусов Цельсия. Методами термогравиметрии и ИК-анализа установлено, что под действием щелочной активации вода удерживается в исходной смеси за счет образования дополнительных гидроксильных связей вплоть до 500 градусов Цельсия. При дальнейшем обжиге наличие таких гидроксильных связей способствует переходу материала в пиропластическое состояние и его вспучиванию. Установлено, что полученный гранулированный стеклокерамический материал обладает высокой пористостью (коэффициент вспучивания 4,2), при этом его плотность в 5,4 раза меньше, чем у материала, полученного из неактивированной смеси глины с гранитоидным отсевом. По данным элементного и фазового анализа полученная стеклокерамика не содержит органических и других токсичных примесей, что позволяет отнести ее к экологически безопасным теплоизоляционным материалам. The objective of this study was to determine the possibility of using local low-melting clay from the Kustiha deposit and technogenic waste from the production of crushed granite to obtain an environmentally friendly porous heat-insulating material using the alkaline activation method. The alkaline activation's effect on the formation of a porous glass-ceramic material from a mixture of low-melting clay and granite waste was studied. It was shown that the clay mixture from the Kustiha deposit with granitoid’s screenings containing free silicon dioxide is able to swell under the action of alkali at calcination temperature up to 950 degrees Celcius. Using methods of thermogravimetry and IR analysis, it was found that under the action of alkaline activation water is retained in the initial mixture due to the formation of additional hydroxyl bonds up to 500 degrees Celcius. With further firing, such hydroxyl bonds contribute to the transition of the material into the pyroplastic state and its expansion. It was found that the obtained granular glass-ceramic material has high porosity (expansion coefficient is 4.2 plus/minus 0.2), while its density (0.26 plus/minus 0.03 gram/cubic centimeter) is 5.4 times lower than that of the material obtained from an inactive mixture clay with granitoid's screening. According to elemental and phase analysis, the glass ceramic obtained does not contain organic and other toxic impurities, which allows it to be attributed as an environmental friendly heat-insulating material.
Section I of the monograph is devoted to an urgent problem - forecasting the durability of port reinforced concrete structures, the destruction of which is associated with corrosion of steel reinforcement caused by chloride aggression and carbonation of concrete. The analysis of models for calculating the service life of structures and experimental data is carried out, the life cycles for the main degradation processes in concrete and reinforcement, the periods of initiation and propagation of corrosion are considered, the influence of environmental factors (temperature, humidity) and the quality of concrete (In/C, cement consumption, diffusion coefficient) on the kinetics of chloride penetration and the movement of the carbonation front is taken into account. Probabilistic models of basic variables are considered, the limiting states of port reinforced concrete structures for the durability of reinforced concrete structures based on the reliability coefficient for service life are formulated. Sections II and III describe modern methods of restoration and restoration of reinforced concrete port structures subjected to corrosion destruction using nanofibrobeton. The concept of multilevel reinforcement has been implemented. Methods of experimental fracture mechanics were used to evaluate the joint work of exploited concrete and reinforcement nanofibre concrete. It is intended for scientific and engineering staff of universities, research and design organizations.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.