صفحه اصلي > تجهیزات حفاری در آبهای عمیق > برج انطباقی 
برج انطباقی

 

برج­های انطباقی چیست؟

برج­های انطباقی (Compliant Towers) نسل دیگری از سازه­های فراساحلی هستند که در ادامه مسیر توسعه فعالیت شرکت­های نفتی در آب­های عمیق و برای غلبه بر فشار و جریان­های خاص بستر دریا توسعه یافته و مورد بهره­برداری قرار گرفته­اند. این نوع از سازه­های فراساحلی که از بدنه­ای بلند، باریک و یک فونداسیون شمعی تشکیل شده­اند، از یک سکوی متعارف برای انجام فعالیت­های حفاری، تولید و محل اسکان پرسنل پشتیبانی می­کنند و معمولا در اعماق بین 1500 تا 3000 فوتی (457 تا 914 متر) استفاده و می­توانند در برابر نیروهای جانبی پایداری قابل توجهی نمایند. برخلاف سکوهای ثابت که در آنها نوسانات سازه از نوسانات موج بیشتر است، این سازه­ها به گونه­ای طراحی می­شوند که پایین­ترین فرکانس نوسانات آن کمتر از فرکانس انرژی موج باشد.

نخستین برج انطباقی دنیا به نام سکوی Lena در سال 1983 میلادی، در دره بزرگی در می سی سی پی و در عمق هزار فوتی (304 متری) توسط شرکت آمریکایی Exxon ساخته شده و تاکنون انواع گوناگون و بسیار عظیم الجثه­ای از آن در میادین مختلف فراساحلی جهان نصب شده است. برای مثال سکوی 500 میلیون دلاری Petronius که متعلق به شرکت چورون می­باشد و در عمق 535 متری آب­های خلیج مکزیک (در جنوب شرقی نیواورلئان) قرار دارد، تا قبل از اینکه رکورد آن توسط برج دبی در سال 2008 میلادی شکسته شود، بزرگترین سازه ساخته شده توسط بشر محسوب می­شد. همچنین باید گفت سکوی Benguela Belize سنگین­ترین سکو از این نوع می­باشد که تاکنون در محلی غیر از خلیج مکزیک نصب شده است.

 

 

این نوع سکوها دارای انواع زیر می­باشند:


1-      سکوهای مفصل­دار (Articulated platform)

یکی از اولین انواع سازه­های انطباقی که در آب­های کم عمق کار خود را شروع کرد و به آرامی به آب­های عمیق راه یافت، برج    ­های مفصل­دار بودند. برج مفصل­دار، یک برج قائم است که در انتهای آن یک مفصل عرضی قرار گرفته و باعث می­شود که سازه بر روی آن (نسبت به تغییرات محیط) نوسان کند. سازه­ای که در زیر این مفصل قرار گرفته است می­تواند یک سازه ثقلی و یا شمع­کوبی درون بستر دریا باشد. در آب­های عمیق­تر ممکن است این برج در دو نقطه (یکی در انتهای سازه و دیگری در میانه عمق آب) مفصل­دار باشد.

 

2-     برج­های انطباقی (Compliant tower)

یک برج انطباقی کاملا شبیه به یک سکوی معمولی (Jacket) است و پایه­های آن از سطح آب تا بستر دریا امتداد داشته و در بستر دریا ثابت می­شود. با این تفاوت که برج انطباقی به گونه­ای طراحی شده است که در مقابل امواج دریا، باد و جریانات زیر آبی انعطاف پذیر باشد. جالب است بدانید که در یک عمق مشابه، فولاد استفاده شده در یک برج انطباقی به مراتب کمتر از یک سکوی معمولی است. برای مثال مقایسه­ای میان میزان آهن مصرفی در سکوی ثابت "Bullwinkle" به وزن 49375 تن که عمیق­ترین سکوی ثابت جهان می­باشد و در آبی به عمق 413 متر مشغول به فعالیت می­باشد با سکوی 43 هزار تنی Petronius که در عمق 535 متری در خلیج مکزیک در حال تولید می­باشد نشان می­دهد که در ساخت این سکو 6375 تن فولاد کمتری مورد استفاده قرار گرفته است که صرفه جویی قابل توجهی در هزینه و زمان ساخت محسوب می­شود.

 

3-  برج­های کابلی (Guyed tower)

این برج ها سازه­ای خرپایی هستند که بر بستر دریا قرار گرفته و توسط شبکه­ای زنجیری از کابل به بستر دریا اتصال می­یابند. از این سازه­ها می­توان در آب­های عمیق و متلاطم استفاده کرد. شبکه کابلی که در این سازه­ها استفاده می­شود از اجزای مختلفی تشکیل شده است. قسمت بالایی، کابل اتصال است که به سازه خرپایی متصل شده و در مقابل امواج و جریانات شدید آب مانند فنری قوی عمل می­کند.

قسمت پایینی شبکه، زنجیره­ای بسیار مستحکم به همراه گیره­هایی سنگین است که این گیره ها به بستر دریا متصل می­شود. این مجموعه شبکه­ای این امکان را به سازه می­دهد که در جریانات بسیار شدید زیر­دریایی به راحتی نوسان کند و از بستر دریا فاصله بگیرد. پس از بلند شدن سازه از بستر دریا، این مجموعه مانند فنری بسیار قوی، سازه را به سمت بستر باز می­گرداند.

بر اثر تغییر شکل­ها، خمش قابل ملاحظه­ای در اعضای تشکیل دهنده برج به وجود می­آید، به همین دلیل برای غلبه بر خستگی المانها، قطر اعضا نسبتا بزرگ در نظر گرفته می­شود. برج­های کابلی تقریبا تمام مزیت­های سکوهای ثابت فولادی را دارا هستند ولی در مقایسه با یک سکوی ثابت معادل به هزینه کمتری نیاز دارند. از محاسن این سکو هزینه کم برای نصب در اعماق زیاد و همچنین قابل دسترس بودن وسایل و تکنولوژی آن می­باشد.