Газовые платформы и ракетные базы. Нефтяная платформа тролль

Платформа «Тролль-А» является прибрежной платформой для добычи природного газа, расположенной в газовом месторождении Тролль у западного побережья Норвегии. Обладая высотой в 472 метра, подводной бетонной конструкцией на 369 метров, и сухим весом в 656 000 тонн, платформа «Тролль-А», весившая 1,2 миллионов тонн при буксировке, представляет собой величественное чудо проектирования и строительства. «Тролль-А» не только является одним из крупнейших и сложнейших строительных проектов в истории, эта платформа также является самым большим объектом, который человек двигал по поверхности Земли. Платформа стала телевизионной сенсацией, когда её отбуксировали в Северное море в 1996 году, где сейчас она находится под управлением компании «Statoil».

Обычно опоры платформы перевозятся сбоку от неё, а затем, при поддержке флотационных устройств - опускаются на место. Однако в случае «Тролль-А», вся платформа была собрана в одном месте, а затем перевезена в море. Платформа «Тролль-А» была отбуксирована более чем на 200 километров от Ватс (Vats), в северной части Ругаланна (Rogaland), в поле Тролль, находящееся в 80 километрах к северо-западу от Бергена (Bergen). На буксировку потребовалось семь дней.

Платформа стоит на дне моря на глубине 303 метров и в одной из бетонных цилиндрических опор есть лифт. Чтобы на этом лифте добраться от платформы над поверхностью воды до морского дна требуется девять минут. Толщина опор платформы «Тролль-А» составляет 1 метр, и сделаны они из бетона, укреплённого металлом, причём эти опоры являются монолитами, а значит, бетон заливался на метал в один приём. Четыре ноги соединены железобетонной соединительной коробкой, которая была сделана таким образом, чтобы выполнять также функцию демпфирования нежелательных и потенциально разрушительных резонансов волн. Каждая опора также разделена по всей своей длине на три отсека, которые являются независимыми водонепроницаемыми отсеками. Опоры зафиксированы в грязи морского дна при помощи группы из шести 40-метровых вакуумных якорей.

В 1996 году платформа попала в Книгу рекордов Гиннеса как «крупнейшая морская платформа по добыче газа». Это звание теперь принадлежит платформе «Petronius», находящейся в Мексиканском заливе, которая возвышается на 610 метров над морским дном.




Внутренняя часть одной из опор платформы «Тролль-А»

Сравнение платформы «Тролль-А» и Эйфелевой Башни

Как строили нефтяную платформу "Тролль А" aslan wrote in March 24th, 2016

Это самый большой объект на планете, созданный человеком и передвинутый относительно поверхности Земли. Платформа является одним из наиболее сложных технических проектов в истории. Газовое месторождение Тролль расположено в 60 километрах от побережья Норвегии. Запасы природного газа образовались здесь 130 миллионов лет назад. Эти огромные запасы газа требовали сооружения некой постоянной конструкции, которая обладала бы достаточной прочностью, для ведения с нее добычи газа на протяжении более 50 лет.

Сегодня в будет рассказ, который будет интересен не только любителям гигантомании.

Платформа, как инженерное сооружение, состоит из двух основных компонентов:
1. Гравитационное основание из бетона (ножка гриба, на которую опирается буровая-добывающая платформа), 370 метров высотой.
2. Верхние строения (собственно, сама платформа, шляпка этого гриба, где и размещаются механизмы и люди)

Сухой док, начало строительства платформы.

Строительство юбки основания в доке

Вывод нижней части основания из дока для достройки в фьорде.

Достройка основания на плаву на глубокой воде.

Установка средней перемычки на колонны.

Колонны выше перемычки.

Вывод готовой платформы в море.

У побережья Норвегии на дне северного моря одно из богатейших месторождений нефти и газа. Природе человеком был брошен вызов, построить в открытом море такое сооружение, которое могло бы выстоять против жестоких штормов и обеспечить устойчивость платформы служащей для добычи богатых запасов горючего с морского дна.

Это — самая высокая постройка, которая когда-либо перемещалась, относительно поверхности Земли, и является одной из высочайших и наиболее сложных технических проектов в истории.

Платформа Тролль буксировалась на расстояние более чем 200 км от Чанов, в северной части Rogaland, к области Тролль, в 80 км к северо-западу от Бергена. Буксировка заняла семь дней.
Добываемый газ проносится по трубопроводам платформы со скоростью до 2 000 миль в час (890 м\с). Подобная скорость обеспечивается двумя газовыми компрессорами в целях увеличения объемов производства.

В 1996 платформа установила Мировой рекорд (книги рекордов Guinness) в качестве ‘крупнейшей оффшорной газовой платформы’.

2006 году компания-владелец платформы устроила концерт для рабочих. Была приглашена певица Кейти Мелуой, которой пришлось проводить «Самый глубоководный конерт в истории». Глубина составила 303 метра под уровнем моря.

Из моря выступают четыре циклопические бетонные опоры. Буровая палуба и вся надстройка платформы покоится на четырех массивных бетонных опорах, которые уходят вниз, до морского дна на глубину 300 метров. Основание платформы выполнено из 19-ти сборных бетонных блоков изготовленных на суше. Основание отбуксировали на канатах и затопили в глубоком фьорде, где к ним присоединили четыре высокие опоры. Полная высота каждой опоры 369 метров, превышает высоту Эйфелевой башни. Кстати, в каждой из них есть лифт, подъем которого наверх занимает 9 минут. Стенки цилиндрических ног имеют толщину более 1 метра.

Затем уже всю конструкцию погрузили во фьорде на еще большую глубину, и над конструкцией используя баржи, расположили платформу. Потом из конструкции откачали балластную воду и позволили ей подвсплыть на несколько сантиметров и состыковаться с платформой. Затем всю новую завершенную конструкцию подняли на поверхность и подготовили к путешествию к месторождению Тролль. Платформу отбуксировали в открытое море, и она стала самым крупным сооружением, которое за всю историю человечества, когда-либо перемещали с места на место.

Находясь на вертолетной площадке, на высоте 76 метров над уровнем моря, легко забываешь, что большая часть конструкции находится под водой. Это немного напоминает айсберг. Высота вертолетной площадки в точности совпадает с высотой знаменитого небоскреба Эмпайр-стейт-билдинг.

Подобная морская платформа является настоящим химическим заводом, и поскольку это промышленное предприятие, здесь не обойтись без комплекта защитной одежды. Внизу завод по добыче газа, а чуть дальше завод по его переработке, посередине буровая вышка. На этой новой платформе еще не открыты все производственные скважины, в конечном итоге их будет 39. Преодолев расстояние до морского дна, буры погружаются в него на глубину полутора километров. Скважины расположены в радиусе полукилометра вокруг платформы.

Бурильные стволы висят как одежда в гардеробе и всегда готовы к использованию. В среднем для бурения каждой скважины требуется месяц. Однако в первую очередь нас интересует ни это, а что делает всю конструкцию устойчивой.

Путешествие на морское дно можно совершить на лифте, который ходит внутри одной из гигантских опор. Когда вас со всех сторон окружает море, появляется чувство, что вы на другой планете. На суше мы тоже видим высокие здания, гигантские тоннели и другие циклопические сооружения, но в окружении моря масштаб этого достижения инженерной мысли воспринимается как действительно экстраординарный. Является ощущение, что ни на одной планете нет такого места, куда бы не мог проникнуть человек.

Давление толщи морской воды за стеной в 30 раз превосходит давление внутри конструкции у морского дна и казалось бы должно раздавить опору. Причина, по которой этого не происходит в сочетании прочности тяжелого железобетона и цилиндрической формы опоры. Такая форма лучшим образом подходит для сопротивления давлению подобного рода. Именно поэтому такую же форму имеет корпус подлодки и фюзеляж самолета.

У самого основания платформы трубопроводы огибают угол и, проходя по морскому дну, доставляют газ в Норвегию за 60 километров от этого места. А внизу бетонный пол, а под ним морской ил, платформа глубоко уходит в морское дно. Это напоминает перевернутые кофейные чашки, всего их девятнадцать, каждая глубоко вдавлена в морской ил. Представьте себе опрокинутую кружку, вдавленную в грязь, когда вы будите стараться извлечь ее от туда, то сила всасывания будет прочно удерживать чашку на месте. таков принцип фиксации основания конструкции.

Внизу на уровне морского дна основная задача справится с давлением водной толщи, а наверху близко к вершине, с ветром и волнами, которые обрушиваются на платформу. При шторме волны могут достигать палубы расположенной на высоте 30 метров над морем. Но эта палуба достаточно велика, чтобы не затопляться волнами, и надежно прикреплена к четырем опорам. Они в свою очередь достаточно прочны, чтобы каждый год выдерживать удары 5 миллионов волн.

Именно такие сооружения, как гигантская платформа Тролль и прогресс инженерной мысли, который стоит за всем этим, дают уверенность, мы можем жить и работать в любой точке моря, при любых условиях. Речь сейчас идет не столько о том, как человеку укрыться от моря, но как сосуществовать с ним на побережье и в открытых водах.

И тем, кому интересно как она выглядит смотрите это видео:

Если у вас есть производство или сервис, о котором вы хотите рассказать нашим читателям, пишите Аслану ([email protected] ) и мы сделаем самый лучший репортаж, который увидят не только читатели сообщества, но и сайта Как это сделано

Подписывайтесь также на наши группы в фейсбуке, вконтакте, одноклассниках и в гугл+плюс , где будут выкладываться самое интересное из сообщества, плюс материалы, которых нет здесь и видео о том, как устроены вещи в нашем мире.

Жми на иконку и подписывайся!

В 1998 году мир потрясла страшная весть. Было объявлено о громком проекте запуска 100 советских межконтинентальных баллистических ракет СС-18. Запуск должен был состояться не с территории России, а с нефтяных платформ, находящихся в Северном море.

При этом вместо ядерных боеголовок на ракетах планировалось установить три телекоммуникационных спутника, которые должны был выйти на низкую орбиту. А красную кнопку на нефтяной платформе в Северном море должен был нажать президент компании Microsoft Билл Гейтс (Bill Gates), поэтому история вызвала скорее удивление, а не страх.

Билл Гейтс попытался реализовать новый проект в телекоммуникационной сфере. Целью было запустить в космос несколько сотен спутников с помощью большого количества СС-18, которые Гейтс купил в России. СС-18 — стратегическое ядерное оружие. СССР поставил их на вооружение в 1975 году и долго использовал в качестве своего козыря.

В соответствии с российско-американским соглашением СНВ-1 эти ракеты должны были быть уничтожены. Однако на них нашелся покупатель — так и уничтожать их не пришлось, и в руки террористов они не попали. Однако Гейтс в итоге отказался от своего проекта, поскольку благодаря развитию технологий появились новые телекоммуникационные возможности.

Я вспомнил об амбициозном проекте Билла Гейтса, когда услышал о том, что Китай активно строит газодобывающие платформы вдоль японско-китайской разграничительной линии в Восточно-Китайском море. Если баллистические ракеты можно запускать с платформ в Северном море, значит подобные ракеты можно разместить и на платформах в Восточно-Китайском море.

Министр обороны Японии Гэн Накатани (Gen Nakatani) согласен: он заявил о возможности использования платформ в военных целях.

Есть опасения, связанные с тем, что Китай будет добывать газ на японской территории, поскольку при добыче газа на морском дне бурение осуществляется в разные стороны. Более того, на платформах можно разместить военные радары, а также использовать их в качестве военных баз для запуска вертолетов и разведывательных беспилотников. В ноябре 2013 года КНР в одностороннем порядке объявила о создании опознавательной зоны ПВО, однако зона покрытия радаров, расположенных на территории Китая, не включала этот регион.

По информации источника в правительстве, после июня 2013 года Китай более чем в два раза увеличил количество газовых платформ в Восточно-Китайском море. Первые четыре платформы, включая «Сиракаба», были построены в 1998 году.

При этом количество газа, которое Пекин планирует добывать в 2016 году, не соответствует количеству газовых платформ, что заставляет прийти к выводу, что они будут использоваться в военных целях.

Министр обороны Накатани подчеркнул, что если разместить на платформах радары, то будет покрыт весь регион. Он высказал свое несогласие с подобными действиями Китая.

По мнению военных экспертов, морские платформы Китая не представляют стратегической опасности. Однако если разместить там ракеты, это может стать реальной угрозой Японии и рычагом воздействия на внутриполитическую ситуацию в стране.

При этом крайне странно, что администрация Абэ до сих пор не сделала никаких официальных заявлений. В ноябре прошлого года состоялась встреча глав Японии и КНР. Несмотря на протесты со стороны премьера Абэ, китайская сторона отказалась закрыть проект. В Японии правительство неоднократно критиковали за подобное мягкое отношение к Китаю. Какие же эффективные меры можно принять в связи со сложной обстановкой в области безопасности- Правящая и оппозиционная партии должны выработать правильное решение, которое будет учитывать интересы Японии.

Нефтяная платформа Петрониус.

Я догадывался, что объекты нефтегазовой промышленности имеют достаточно большие размеры. Но даже не подозревал насколько... Судите сами, самая большая нефтяная платформа, Петрониус (была названа в честь римского писателя Петрония), имеет 610 метров в высоту! Это позволяет ей на данный момент делить 3-4 место среди всех самых высоких сооружений человечества(1 место у Бурдж-Халифа , 828 м). Также давайте не будем забывать, что в отличии от небескрёбов и телемачт, нефтяные платформы расположены в открытом море. То есть им приходится функционировать в гораздо более сложных погодных условиях.

Итак, Петрониус. Находится он в Мексикансом заливе, в 210 км от Нового Орлеана. При визуальном контакте это сооружение не производит такого грандиозного впечатления. Это потому, что большая его часть расположена под водой, а именно 535 метров. Надводная часть составляет всего лишь 75 метров.

Размеры палубы - 60х43 метра. Вес всей конструкции 43000 тонн. На платформе установлены 21 скважина, котрые добывают в день примерно 3000 кубических метров нефти и 2 000 000 кубических метров природного газа. Постройка Петрониуса обошлась в 500 млн долларов. Веден в эксплуатацию в 1997 году.

Газовая платформа Тролл.

Еще одно мегасооружение нефтегазовой промышленности. Высота 483 метра, вес 656 000 тонн. Можете оценить как-бы Тролл смотрелась на фоне Эйфелевой башни .

Но прославилась эта газовая платформа вот чем. После того как в 1995 году закончилось её строительство (оно происходило в доках, на берегу), предстояло транспортировать Тролл на место её установки, а это более 200 км. Таким образом эта газовая платформа стала самым большим объектом когда-либо передвигавшимся человечеством по планете.

Для устойчивости половина платформы была затоплена, но и оставшаяся над водой часть производила сильное впечатление. Затем несколько буксиров на протяжении 7 дней транспортировали Тролл на место её будущего функционирования.

Каждую минуту опоры платформы испытывают сильнейшие удары волн. Если Вы хотите лично убедиться в этом - есть только один способ. Спуститесь вниз на 60 м до уровня море. Если высота волн более 3 м, то лодку будет просто невозможно спустить на воду. Платформу могут отдавать волну высотой 30 м как раз до основания платформы. Эти опоры будут удерживать платформу еще очень долгое время. Они должны быть не только прочными, но и еще упругими для того, чтобы взять на себя всю силу волн. Для их возведения используется специальный бетон.

История создания такого бетона берет свое начало в саду, когда единственным желанием человека было найти идеальное решение для проектирования обычного цветочного горшка. Сегодня бетон является самым рапространенным в мире материалом, созданным руками человека. Он известен с незапамятных времен - еще древние римляне почти 2000 лет назад его использовали. Но бетон, использованный римлянами, не подходит для платформы - он не упругий.

Производство упругого бетона для газовой платформы

Чтобы узнать историю создания упругого бетона, перенесемся от древних римлян во Францию 19 века в Версаль. Один садовник создавал прочные бетонные горшки для посадки деревьев. Но вот тут-то как раз и засада. Дерево растет в высоту и в ширину, а бетон твердый и неподвижный. Поэтому надо было изобрести такой бетон, который мог бы сопротивляться силе растения.

Основа стала состоять из трех частей крупного заполнителя - двух песка и одной цемента. Это предает бетону прочность. Затем это смешивается все с водой. Это только исходный бетон. Он прочен, но только в определенных случаях. Если кто-то захочет раздавить его или положит под пресс, тогда он вполне справится со своей ситуацией. Но если во время того, как он выдерживает давление, направить груз, расположение которого будет в центре, то бетон сможет прогнуть его и подвергнет серьезному натяжению. В таких условиях прочность бетона меньше и он может с легкостью сломаться.

Это как с любым материалом - с одной стороны он может быть очень прочным и удерживать давление, с другой стороны, если Вы пытаетесь согнуть его, то он ломается. Это и есть недостаток обычного бетона. Бетон для строительства платформы должен стоять под постоянными ударами больших волн. Как уже писалось выше, бетон прочный. Но лишь при определенных условиях.

Поэтому и садовники, покупавшие горшки для цветов, негодовали по тому, что они раскалывались как только растение начинало расти. Для этого многие продавцов горшков добавляли различные наполнители, которые могли прогибать и растягивать их. Они решили использовать железо.

Делалось это элементарно: все лишь налить бетон вокруг стальной рамы. Арматура позволяет бетону прогибаться, а бетон защищает арматуру от воздействия стихии.

Для достижения эффекта не нужно использовать много стали. Но учитывая гигантское количество стали в платформе можно с уверенностью сказать, что ее хватило бы на 15 Эйфелевых башен. Вся остальная конструкция построена из относительно дешевого бетона, их которого с легкостью можно было бы построить два футбольных стадиона. Ладе самые огромные волны не страшны платформе.

Водонепроницаемость газовой платформы

Платформа должна быть также водонепроницаемой. Решение этой проблемы тоже было найдено в 19 веке американскими фермерами. Пустотелая газовая платформа должна быть на дне почти 330 м ниже уровня воды. 2/3 конструкции находятся под водой. Упоминание того, что лифт едет до нижней части 9 минут, вполне достаточно.

Лифт спускается вниз внутри опоры и доходит прямо до самого дна.

Когда Вы находитесь на дне одной из платформы, то спускаетесь глубоко вниз.

Потолок, который виден наверху - это не верхняя часть опоры. Он еще дальше. Расстояние до него в 3 раза больше. Когда вы находитесь на уровне морского дна, необразимое давление воды означает, что стены должны быть очень прочными и к тому же водонепроницаемыми. Внешнее давление составляет около 35 кг на квадратный сантиметр у основания платформы на расстоянии примерно 300 м ниже уровня волн. Но даже этот прочный бетон толщиной 2 м при определенных условиях может не выдержать.

Так что вопрос состоит в том, как сделать гигантсткую бетонную конструкцию водонепроницаемой посреди моря.

За решением этой дилеммы обратимся к инженерам, знающим все особенности данной конструкции. Если бы в платформе была бы какая-нибудь маленькая трещина, то она бы молниеносно начала разрушаться. Трещины или швы- это линии непрочности материала. Но как создатели платформы смогут получить слой бетона высотой 300 м без единого шва?

Секрет довольно прост - это строительство без остановки 24 часа в сутки и 7 дней в неделю в дождь или в жару. Как же создаются конструкции по такой технологии?

Посмотрим на любую электростанцию: когда мы поднимемся на воздух высотой 180 м над землей. Это меньше высоты половины платформы. Но для ее строительства используется та же самая технология. Если конструкция состоит из множества различных частей, очень сложно добиться водонепроницаемости в местах соединения.

Инженеры нашли способ как сделать водонепроницаемую конструкцию из единого куска бетона.

Удивительно, но даже самая короткая пауза при строительстве может привезти к возникновению шва, который и приведет к возникновению трещины и появления воды в суперплатформе.

Секрет строительства суперсооружений без установок состоит в том, что бетон при производстве опоры заливают постоянно. Для этого нужна опалубка, которая будет подниматься вверх по мере строительства.

Принцип цикла бетонирования в скользящей опалубке

Бетон наливают, затем гидравлика в самой бетонной структуре поднимает опалубку или задвигает несколько сантиметров и после этого можно снова проводить заливку. Именно опалубка и удерживает наливаемый бетон. Этот процесс называется бетонирование в скользящей опалубке. Гидравлика поднимает опалубку наверх - никакие строительные леса тут не нужны. Это просто влажный раствор, который берут из тачек и непрерывно заливают в опалубку. Он постепенно начинает затвердевать, но он по-прежнему мягкий.

В это время внизу опалубки идет реакция пропаривания бетона - он теплый.

Такое сооружение вырастает в час на 20 см. Для строительства трубы длиной 188 метров понадобится 1,5 месяца. Бетонирование в скользящей опалубке - это самый быстрый способ возведения гигантских бетонных конструкций. Но даже при использования сверх быстрого способа на строительство огромных платформ опоры уйдет почти год.

Бесшовный бетон поможет платформе сдерживать почти разрушающуюся силу морских глубин. Но платформа все же зависит от тех невидимых глазу рисков, которые кроются в самой ее структуре.

Газовая платформа была построена для того, чтобы выдерживать огромную нагрузку, создаваемую морскими 30 м волнами и штормовыми ветрами. Но есть еще одна нагрузка, сила которой может быть не менее разрушительна. Что-то совсем совершенно элементарное словно музыкальная нота может привезти к неминуемой катастрофе.

Представим, что мы находимся на бетонном подвесном мосту на котором вдруг произошло обрушение. Если исходить из такого проекта, то подвесной мост, наверное, должен был быть подвесной конструкцией. Инженеры должны при его сооружении использовать массивные стальные канаты толщиной 43 см для удержания бетонной трассы. Представим, что центральный пролет моста должке быть 800 м. У такого моста неминуемо будет своя особенность - даже от умеренного ветра он будет раскачиваться вверх или вниз. Даже от умеренного ветра он начнет раскачиваться вверх или вниз. Со временем его прочная сталь и бетон начнут испытывать и крутильные колебания подобно резине. Когда сгибные колебания достигнут 8,5 м, в течение часа мост просто рано или поздно рухнет. Такое разрушение станет феноменом под названием резонанс.

Резонанс в проектировании газовой платформы

Инженеры, проектирующие строительство платформы, должны предвидеть эту опасность. Если неправильно рассчитать типы нагрузок, то даже сверх прочный бетон развалится на части. А учитывая, что любая газовая платформа находится в штормовом Северном море, даже самя прочная газовая платформа уязвима перед таким видом нагрузки, как волны.

За 70 лет газовая платформа испытывает удары 180 млн волн. Но не высота и сила волн приводят к катастрофе, а периодичность.

Представьте, что газовая платформа - это своего рода музыкальный инструмент, делающий его особо уязвимым к таким повторяющимся нагрузкам, как удары волн. Итак, выясним скрытые риски газовой платформы. У всех физических тел есть особая нота, которая не резонирует, так что они не звенят.

Лучше всего это видно и слышно при ударе об бокал. Если ударить по нему, то вибрация стекла заставит вибрировать воздух. Из-за этого мы и слышим звон. У платформы тоже есть своя нота - это частота, которая резонирует. Ученые рассчитывают эту частоту, посчитав число колебаний в секунду. Для обычного стекла число вибраций составляет около 500 в секунду и эта частота критическая. Так что этот звон очень важен, так как это постоянная нота. Это физическое свойство реального объекта. Если мы повернем процесс, при котором мы слышим звон, в обратную сторону, то вместо того, чтобы конструкция вибрировала, вибрация направится в воздух. Получится унисон.

То есть если на гитаре сыграть ноту, которая точно соответствует звону стекла, бокал начнет резонировать. Это означает, что если Вы точно воспроизведете ту же самую ноту, которое создает стекло, то Вы можете заставить вибрировать его в унисон, даже не дотрагиваясь до него. Это и называется резонанс. Возможно, что бокал будет вибрировать так сильно, что он разобьется. Это совсем просто: у него есть своя нота, она обозначает частоту, которую должен вибрировать. Повторимся: если мы обратим процесс в обратную сторону, то и вибрацию мы направим в обратную сторону, чтобы произошел унисон. Какое все это отношение имеет к платформе?

Постоянная вибрация при резонансе может оказаться критической даже при гигантской конструкции как газовая платформа. Резонанс представляет огромную серьезную угрозу для такого сооружения как газовая платформа. Ее опора длиной 300 м подобны струнам гигантской гитары. Определенная же последовательность ударов волн по всей их длине сможет заставить их вибрировать, и подобно бокалу, если они будут резонировать слишком сильно, то на критической частоте они просто развалятся.

Проектировщики газовой платформы подходят к этой проблеме очень серьезно. Проблемой являются не самые высокие волны, сложность в том, что волны определенной высоты, двигающиеся с определенным направлением с определенной частотой, оказывают на платформу воздействие, которое приводит ее к неминуемому разрушению.

Это как качели: при правильной периодичности, силе и частоте можно заставить ее качаться и вибрировать. Причина не в огромных волнах, а периодичности интервала частоты. В самом крайнем случае вся конструкция может просто рухнуть. Тогда гигантская платформа стоимостью 16 млрд долларов рухнет на дно моря. Инженеры осознали это и поэтому потребовали у проектировщик платформы предотвратить резонанс конструкции на критической частоте, вызванной периодическими ударами волн. Как же вывести частоту резонанса из опасной зоны?

Принцип смены частоты очень прост: если Вы играете какую-либо ноту на гитаре, то просто меняйте длину струны, которая вибрирует. При этом она меняет ноту, на которую она резонирует и вместо того, чтобы услышать низкий звук, мы слышим высокий. То же самое можно проделать со стеклом: просто смочите его и звук будет иным.

Создатели газовой платформы используют тот же самый принцип. Они перенастраивают платформу, меняя длину ее опор, которая вибрирует. В этом случае данную роль играет огромная бетонная плита. На середине длины опоры они устанавливают специальные стяжки для увеличения жесткости конструкции. Это как зажать струну на гитаре поближе к грифу, чтобы получить более высокую ноту. Теперь опора платформы вибрирует с большей частотой. Волны не могут ударяться об опору с высокой периодичностью, которая бы и вызвала критический резонанс. Обвесив платформу противорезонансными стяжками, инженеры приступили к решению следующей задачи.

Фиксирование газовой платформы на дне моря

Для фиксирования платформы на дне моря именно пневматический нагнетатель, изобретенный около 350 лет назад, поможет в этом.

Передвижная газовая платформа - одно из самых высоких мест на планете. Ее высота превышает 450 м. Инженеры возвели ее на расстоянии 300 км от месторождения газа, где она находится сегодня. Саму платформу и опору они строили по отдельности. Чтобы соединить их, они наполнили полые 300 м опоры водой и почти погрузили их в воду. Это был самый опасный момент за весь период существования платформы. Опоры выдерживали неимоверное давление воды - 380 т на один квадратный метр. На море платформу подвесили над опорами, оставив лишь расстояние в 1м. Инженеры медленно откачивают воду из опор, поднимая их сантиметром за сантиметром. После этого конструкция весом 650 000 тонн полностью готова. Теперь предстоит поднять всю платформу, чтобы преодолеть рифы. Понадобиться несколько буксиров, чтобы оттащить платформу наполовину. Это самый огромный предмет, который когда-либо передвигался по поверхности нашей Земли. Наполненная водой как балластом платформа весит более 3 млн т. Но и этого недостаточно для ее фиксации на дне моря.

Именно здесь и пригодился пневматический нагнетатель, изобретенный около 350 млн лет назад.

В 1654 году один немецкий изобретатель хвастался своим новым пневматическим насосом, который демонстрировал невероятную мощь пустоты. Это обычные 2 полусферы, сделанные из твердой стали. Она выглядит как кастрюлька - основа та же. В ней создается вакуум и тем самым и создается пневматический насос. Для того, чтобы продемонстрировать данное изобретение, достаточно лишь выкачать воздух из сферы. Для этого нужен вакуумный насос. Там внутри становится воздуха намного меньше, чем снаружи. Сила вакуума и держит платформу, словно приклеенную к морскому дну без чего-либо.

Мои исследования показали, что инженеры 21 века используют принцип полусфер, чтобы удержать платформу на морском дне.

Для этого в нижней части опор укрепляются отсасывающие сваи. Они словно вытянутая перевернутая чашка, покрытая с этой стороны, а вверху закупоренная. В верхней части сваи воздух сужается и поэтому она держится только на подушке из сжатого воздуха. После этого, если мы раскупорим сосуд сверху, то он полностью опуститься на морское дно, а нижняя часть пустого дна не станет затягивать в себя воду. Если мы снова закроем кран наверху сосуда, то он снова будет плотно стоять, как бы на него не действовал закон Архимеда и сила тяжести. Сосуд прочен как скала со всех сторон и полностью стабилен. Сосуд стал частью дна, который просто невозможно вытащить. Это и есть основной принцип работы.

На газовой же платформе установлено 19 отсасывающих свай высотой более 35 м, которые полностью утоплены в поверхность дна. Ни 30 м волны, ни ураганы не смогут сдвинуть платформу с места.

Наконец остается выяснить: для чего собственно и была спроектирована газовая платформа.

Газ, который идет по трубам до поверхности, добывается из недр земли. Но как его получаем мы. Когда 10 лет назад началось бурение дна в Северном море с газовой платформы, были вскрыты залежи газа и газ сам вытекал под давлением. Газ появлялся по поверхности и длиной 75 км направлялся на материк. Но спустя 10 лет давление газа упало.

Представьте себе, что обычная бутылка с газированной водой - это месторождение газа. Теперь понятно, что если проделать в ней отверстие, то содержимое будет находиться под большим давлением. С помощью этого мы может направить давление вверх. Сначала в течение некоторого времени газ выходит сам, но через какое-то время давление неизбежно падает и доходит до момента, когда давление внутри обложки такое же как и снаружи. После этого ничего больше не выходит, задача становится сложнее. Для решения этой проблемы нам необходимо высосать газ. Это очень сложный процесс, требующий много времени и средств. Для этого решения используется турбонагнетатель.

Принцип работы турбонагнетателя

Турбонагнетатель - это вентилятор, маленький компрессор, мотор которого работает на воздухе и бензине и производит вспышку. После добавления мотора в компрессор, мы можем нагнетать больше воздуха и количество вспышек от этого возрастает. Этот хитрый маленький вентилятор может нагнать столько воздуха в мотор, что увеличит мощность автомобиля практически вдвое. Если мотор использует воздух, то нужно нагнетать больше воздуха, то увеличится и мощность.

Как мотор с увеличенной мощностью можно использовать на платформе для увеличения добычи газа. Важно помнить о вентиляторах: если они нагнетают воздух, то они и всасывают его. С одной стороны вы чувствуете свежий ветерок, а с другой стороны образуется пространство под давлением, всасывающее воздух. Вентиляторы газовой платформы высасывают газ из недр земли через трубы. Это огромные артерии с мощным сердцем-турбинами. Но у всех вентиляторов есть свой предел мощности, поэтому вентилятор должен гнать газ по всем пути.

Какова же его мощность на самом деле. Каждую секунду вентиляторы на платформе заставляют двигаться более тонны газа для того, чтобы доставить его в континентальную Европу, где его ждут более 80 млн потребителей.

20 лет назад никто не строил газовых платформ подобного масштаба. Эта платформа - немыслимое чудо современной инженерии. В ее основе лежат удивительные параллели. Цветочный горшок смог сделать ее упругой, элеватор подарил ей свою водонепроницаемость, а вакуумный насос смог прикрепить ее ко дну моря.