Стационарные сооружения составляют большую часть всех сооруже-ний на морских нефтегазовых промыслах. Они используются главным обра-зом для долговременной эксплуатации – бурение скважин, добычи нефти, переработки и хранения нефти и газа.
Морская стационарная платформа (МСП) – гидротехническое соору-жение, предназначенное для установки на ней бурового, нефтепромыслового и вспомогательного оборудования, обеспечивающего бурение скважин, до-бычу нефти и газа. Это индивидуальные конструкции предназначенные для конкретного района работ.
При проектировании следует определять нагрузки для стадий: строи-тельства, транспортировки, установки и эксплуатации платформ. Основными характеристиками нагрузок являются их нормативные значения.
Нагрузки, действующие на МСП, подразделяются на постоянные и временные (длительные, кратковременные и особые) нагрузки.
Постоянные нагрузки – нагрузки, которые действуют в течение всего срока службы сооружения. К ним относят вес металлоконструкции, опорной части и верхнего строения, воздействия предварительных напряжений кон-струкций, гидростатическое давление на элементы, постоянно находящиеся под водой, напряжения, вызванные предварительным натяжением арматуры железобетонных конструкций.
Длительные нагрузки включают вес оборудования, технологических запасов и складируемых грузов, балласта и т.д.
Временные нагрузки – нагрузки, которые в отдельные периоды строи-тельства и эксплуатации могут отсутствовать. Ко временным длительным нагрузкам относятся: вес технологического оборудования, систем коммуни-каций, систем управления и других технических средств, установленных на МСП, вес бурильного инструмента, обсадных труб, грузоподъемных средств различных грузов, обеспечивающих нормальную работу МСП.
Кратковременные нагрузки – нагрузки, возникающие при работе по-движного, подъемно-транспортного, сваебойного и бурового оборудования; нагрузки, имеющие место при изготовлении, транспортировке и возведении сооружения, посадке вертолетов, швартовке судов; нагрузки, вызванные гидрометеорологическими условиями (ветровые, волновые, от течения и льда), определяемые для средних параметров.
Особые нагрузки – нагрузки, связанные с резким нарушением техноло-гического процесса (падением груза, обрывом бурильной колонны, взрывом и т.д.); вызываемые стихийными бедствиями сейсмическими воздействиями (землетрясениями, цунами, размывом грунта в основании сооружения, не-равномерными деформациями грунта, сопровождающимися изменением его структуры); внешние воздействия с максимальными параметрами (волновое воздействие при максимальной скорости ветра или воздействие ледовых по-лей с максимальной многолетней толщиной, или температурные воздействия, определяемые для года с наибольшей амплитудой колебания среднемесячных температур окружающего воздуха).
Эксплуатационные нагрузки представляют собой совокупность сейсми-ческих, монтажных и строительных нагрузок, а также нагрузок действующих от вспомогательного и технологического оборудования.
Сейсмические нагрузки учитывают в районах с сейсмичностью более 6 баллов. Эти нагрузки рассчитывают по первой группе предельных состоя-ний. При этом принимают во внимание сейсмические воздействия от массы сооружения (сейсмические инерционные нагрузки) и от присоединенных масс воды (или гидродинамические давления). Сейсмичность площадки строитель-ства принимают по данным микрорайонирования с учетом категории и ха-рактеристики грунтов.
Монтажные и строительные нагрузки определяют с учетом статических и динамических сил, действующих на сборные части во время их подъема, погрузочно-разгрузочных и транспортных операций и установки их на месте эксплуатации. При этом принимают во внимание динамические воздействия на конструкции (инерционные силы, ударные нагрузки от толчков и движе-ния судов) во время производства строительно-монтажных работ.
Динамическое воздействие вертикальных нагрузок от двигателей стаци-онарных и передвижных транспортных средств и других механизмов учиты-вают умножением нормативных статистических нагрузок на коэффициент ди-намичности 1,2. При расчете подвышечных многоблочных конструкций МСП на нагрузку от веса промежуточной колонны вводят поправочный ко-эффициент 0,4.
Нагрузки от технологического и вспомогательного оборудования, си-стем, механизмов, инструмента принимают на основании исходных данных по схеме нагрузок, составленной по паспортным данным оборудования, ин-струмента и систем, а материалов - по требуемым запасам на МСП. Эти данные выдаются заказчиком в исходных требованиях и уточняются в техни-ческом задании на проектирование МСП.
Как правило, основными характеристиками нагрузок и воздействий яв-ляются их нормативные значения:
- нормативные значения постоянных нагрузок определяются по проект-ным значениям геометрических и конструктивных параметров элементов со-оружения и проектным значениям объемного веса материала;
- технологических (от оборудования приборов, систем управления, ма-териалов и т. п.) и монтажных нагрузок – по ожидаемым наибольшим значе-ниям для предусмотренных условий эксплуатации или производства работ с учетом сроков службы конструкций и паспортных данных оборудования и систем;
- атмосферных нагрузок (ветровые, волновые, ледовые и др.) и темпе-ратурных, влажностных и других воздействий – по средним из наибольших значений годовых или соответствующих определенному