Système d'amarrage – Offshore O&Projet G：Ligne d'amarrage

Aperçu
UN Système d'amarrage – Ligne d'amarrage est un élément essentiel des projets pétroliers et gaziers offshore. Le système d'amarrage sécurise les unités flottantes offshore au fond marin, maintenir la stabilité de la position et permettre des opérations offshore sûres. Le amarre, comme chemin de charge principal dans le système d'amarrage, relie l'unité flottante au système d'ancrage tout en intégrant les segments de ligne clés et le matériel. Une sélection et un entretien appropriés des lignes d'amarrage sont essentiels pour la sécurité opérationnelle et la longévité..

Définition du système d'amarrage & Fonctions

• FPSO (Production flottante, Unité de stockage et de déchargement)
  • Les unités FPSO traitent et stockent le pétrole brut offshore, permettant la production dans des endroits éloignés sans pipelines.
• FLNG (Navire flottant de gaz naturel liquéfié)
  • Les navires FLNG liquéfient le gaz naturel au large pour faciliter le transport et le stockage, soutenir les champs de gaz éloignés.
• FPU (Unité de Production Flottante)
  • Les FPU servent d'unités de production flottantes qui gèrent diverses activités de traitement pour les champs de pétrole et de gaz..
• OFS (Navire flottant de stockage et de déchargement)
  • Les FSO assurent le stockage et le déchargement du pétrole.
• FSRU (Unité flottante de stockage et de regazéification)
  • Les FSRU se concentrent sur la regazéification du gaz naturel liquéfié en mer.

Objectif et importance du système d’amarrage

• Fonction du système d'amarrage: Les systèmes d'amarrage sécurisent les unités flottantes au fond marin pour maintenir la stabilité de la position, avec la ligne d'amarrage comme élément central transmettant les charges.
• Forces environnementales: Les lignes d'amarrage dans le système d'amarrage contrecarrent les forces environnementales comme le vent, flots, et courants pour des opérations sûres dans des conditions offshore difficiles&Environnements G.

Général – Types de systèmes d'amarrage

Taper	Description	Note opérationnelle
Amarrage étendu	L'amarrage étalé utilise plusieurs points d'ancrage pour maintenir un navire fermement en place, offrant une stabilité dans diverses conditions de mer.	Utilisé lorsqu'un cap fixe est acceptable et qu'une stabilité sur plusieurs branches est requise.
Amarrage de la tourelle	L'amarrage de la tourelle permet au navire de tourner autour d'une tourelle fixe, permettant un meilleur alignement avec le vent et les courants.	Commun là où la girouette est bénéfique pour l'alignement météo-océanique.
Amarrage assisté par positionnement dynamique	Les systèmes de positionnement dynamique utilisent des propulseurs pour maintenir la position du navire sans ancres, assurer un maintien en position précis. Généralement utilisé pour les navires de soutien offshore, navires de forage, etc..	Utile là où l'ancrage est restreint ou où une haute précision est nécessaire.

Système d'amarrage – Offshore O&Projet G: Composants d'amarrage

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Système d'amarrage – Offshore O&Projet G: UN – Ligne d'amarrage

A1. Classification

Classification	Points clés
Tout le système de câble métallique	Beaucoup plus léger que la chaîne Force de rappel plus grande pour une pré-tension donnée Longueur de ligne beaucoup plus longue en raison du soulèvement de l'ancre Situation d'usure due à l'abrasion à long terme là où elle entre en contact avec le fond marin Utilisation rare pour un amarrage mobile/permanent
Toute la chaîne	Meilleure résistance à l’abrasion du fond Contribue de manière significative à la capacité de retenue de l’ancre En eaux profondes, pénalité de poids croissante sur la capacité de charge du navire en raison de son propre poids et des exigences élevées de tension initiale
Combinaison	Combinaison de chaîne, câble, corde à fibre. Un tronçon de chaîne est relié à l'ancre. Le choix de la chaîne ou du câble métallique à l'extrémité du navire et du type de terminaison dépend également des exigences d'ajustement des tensions des lignes pendant les opérations.. Exigences de pré-tension réduites avec une force de rappel plus élevée; capacité de maintien des ancres améliorée et bonne résistance à l’abrasion du fond

A2. Type de ligne d'amarrage

A2.1 Chaîne d'ancrage

A2.2 Câble métallique en acier

• Résistant à la rotation
  • Les constructions de type toron résistant à la rotation sont intéressantes pour une utilisation avec un amarrage permanent car elles ne génèrent pas de couple significatif avec le changement de tension..
  • Les torons spiralés et multibrins sont résistants à la rotation.
• Résistance à la corrosion en permanence
  • Gaine en polyéthylène/polyuréthane (Matériau de type haute densité) typiquement
  • Galvanisé sur tous les fils
  • Fils d'apport en zinc parfois
• Terminal
  • Prise Ouvrir/Fermer
  • Pour permanent, la prise doit être dotée d'une botte de soulagement flexible (raidisseur de courbure), ce qui peut empêcher la pénétration de l'eau et limiter la fatigue des bancs libres.
  • Matériau en résine à verser
  • Anode en zinc
  • Lavages d'isolement
• Cycle de vie

Description du câble en acier	Cycle de vie (Années)
Galvanisé 6/8 brins	6-8
Toron spiralé galvanisé sans gaine	10-12
Toron spiralé galvanisé sans gaine avec fils d'apport en zinc	15-17
Toron spiralé gainé galvanisé	20-25
Toron spiralé galvanisé sans gaine avec fils d'apport en zinc	30-35

A2.3 Corde en fibre synthétique

• La conception détaillée se réfère à l'API RP 2SM
• Utiliser comme segment dans une caténaire en acier ou comme pied tendu
• Différences par rapport au système d'amarrage à câble/chaîne en acier: Rigidité non linéaire, exigences minimales de tension, emplacement éloigné du chaumard/du fond marin, phénomène de fluage, et différentes procédures de manipulation

A2.3.1 Type de câble en fibre synthétique

4 Type de fibres actuellement utilisées pour l'amarrage en eau profonde

• Polyester (polyéthylène téréphtalate)
• Aramide (polyamide aromatique)
• HMP (Polyéthylène haut module)
• Nylon (polyamide)

Fibre	Notes clés
Polyester	Polyester: bon candidat pour l'amarrage Coût réduit Faible rigidité Induit moins de tension dynamique Bonne résistance à la fatigue par compression axiale Bonne fatigue Bon rapport résistance/poids Bonne résistance au fluage Corde en fibre installée uniquement de manière permanente
HMP & Aramide	Diamètre plus petit/manipulations fréquentes Eau ultra profonde
Nylon	Aussière en CALM haute élasticité Inspection fréquemment et remplacée en eau peu profonde, inséré dans la ligne d'amarrage Absorbe l'énergie de la dynamique du navire

A2.3.2 Construction de câbles en fibres synthétiques

A2.3.2 Propriétés des câbles en fibres synthétiques

Propriétés	Rigidité	Ramper	Facteurs de vie
Description	Augmente avec la charge moyenne Diminution avec charge/relâchement cyclique Une fonction linéaire de la charge moyenne et de la plage de charge, après tension pour permettre le rodage, charge cyclique et relaxation pendant un certain temps	Peu de données actuellement Indication générale par données de fil Un allongement continu sous charge peut nécessiter une retension de la ligne. Fluage important HMPE, conduire à une rupture par rupture par fluage Polyester/aramide, bien inférieur au HMPE	Hydrolyse Chauffage et abrasion interne Fatigue tension-tension Fatigue compressive axiale Rupture par fluage À carreaux

A3. Poids de la touffe

• Parfois incorporation dans les pattes d'amarrage
  • Améliorer les performances
  • ou réduire les coûts
• En un point proche du fond marin
  • Remplacer une partie de la chaîne
  • Augmenter la force de rappel d'une jambe d'amarrage
• Examen attentif des effets potentiellement indésirables
  • Augmenter l’utilisation des connecteurs
  • Complexité d'installation
  • Réponse dynamique indésirable de la ligne
  • Intégration des armes chimiques dans les fonds marins
• Construction
  • CW concentré
  • Pièce de moulage
  • Segments de chaîne lourde

A4. Bouée à ressort

Bouées de surface ou souterraines à connecter à la ligne
Avantages	Effets indésirables	Matériel	Conception	Forme	Arrangement
Poids réduit des lignes qui doivent être supportées par la coque du navire; particulièrement avantageux en eau profonde Décalages de navire réduits pour une ligne et une prétension données Augmentation du dégagement vertical entre la ligne d'amarrage et l'équipement situé en dessous	Utilisation accrue de connecteurs et complexité d’installation Augmentation potentielle de la charge de conception sur les lignes d'amarrage en raison de la réponse dynamique de la bouée dans une mer agitée	Généralement en acier ou une combinaison de matériaux synthétiques entourant une structure en acier Utilisation réussie de la mousse haute densité Les bouées en acier se sont avérées offrir une solution compétitive	résistance adéquate pour une profondeur maximale Toutes les soudures: Protection contre les corrections	sphérique, utilisant des extrémités bombées non raidies, soudées ensemble Avec corps et extrémités cylindriques rigidifiés par anneau	Placé à l'aplomb du mouillage (avec un élément de force à travers une bouée) Attaché séparément à l'amarrage via une triple plaque Bouée en ligne, rotation dans la connexion d'extrémité

A5. Matériel de connexion

Matériel de connexion: Utilisé pour relier entre eux les principaux composants de la ligne d'amarrage.

Amarrage permanent

• L'inspection et le remplacement sont difficiles
• La durée de vie et la protection contre la corrosion sont très importantes
• Évaluation de la conception
  • Facteurs de concentration de contraintes
  • Vie en fatigue
  • Protection contre la corrosion
• La fabrication doit être soumise à un niveau approprié d’assurance qualité.

Amarrage mobile

• Liens de connexion tels que Kenter/Baldt
• Passer à travers le chaumard/guindeau
• Inspection et remplacement périodiques

Connecteurs sous-marins

• Connexion et déconnexion de deux segments sous l'eau
• Généralement une partie mâle et un réceptacle femelle
• Par un ROV, l'opération sous l'eau

Liste de contrôle technique pour le système d'amarrage – Ligne d'amarrage (Facultatif, Ajouts non destructifs)

• Confirmer le choix de classement de l'amarre (tout le câble métallique, toute la chaîne, ou une combinaison) correspond à la profondeur de l'eau, interaction avec les fonds marins, et les exigences opérationnelles.
• Examiner l'exposition à l'abrasion là où la ligne entre en contact avec le fond marin, spécialement pour les systèmes de câbles métalliques.
• En eau profonde, tenir compte de la pénalité de poids et des exigences de tension initiale des solutions toutes chaînes.
• Pour amarrage permanent, traiter le matériel de terminaison et de connexion comme étant critique pour l'intégrité en raison de l'exposition à la fatigue et à la corrosion.
• Pour segments de corde en fibres synthétiques, planifier la rigidité non linéaire, exigences minimales de tension, comportement au fluage, et les procédures de manipulation.