„Добрите принципи улесняват работата.“

Публикацията е посветена на работата на водолазите по време на проверката на нефтени и газови съоръжения в трудните условия на арктическия континентален шелф. Описани са
характеристиките на водолазните операции, при които е необходимо да се определят обекти и да се показва местоположението на водолаза под вода в реално време. Разглежда се процесът на съпровождане на водолазно проучване от хидрографи при извършване на работа на нефтени и газови съоръжения на континенталния шелф. Показана е необходимостта от извършване на работи със съпровождане и навигационно осигуряване.

В момента запасите от природни ресурси в Арктика са приблизително 5% от БВП на Русия и 22% от целия руски износ, те включват 75% природен газ, около 90% никел и кобалт, 60% мед, 96% на платиноиди, 100% от барит и апатитен концентрат.
В Арктика са открити и се разработват десетки нефтени и газови находища. (рис. 1).

Рис.1. Карта на шелфовия добив на въглеводороди в Русия

Под континентален шелф се разбира зоната около континентите, простираща се от бреговата линия (при ниско ниво на водата при отлив) до билото на континенталния склон, където има рязко увеличаване на морските дълбочини. Инженерните проучвания на континенталния шелф се характеризират със следните характеристики:
– спецификата на шелфовите нефтени и газови съоръжения и натоварванията върху тях по време на експлоатация;
– извършване на почти всички видове проучвания от специализирани или адаптирани плавателни съдове, плаващи съоръжения, понтони или от лед;
– необходимостта от широко използване на дистанционни методи за изследване на геоложкия и литоложкия разрез и релефа на дъното;
– спецификата на морските условия, налагаща използването на съвременни и ефективни сондажни методи, методи за геодезическо привързване, промери и проучвания поради голямата отдалеченост от брега.

Съставът на съоръженията за нефт и газ на континенталния шелф включва: временни (плаващи сондажни платформи – ПСП) и стационарни платформи, естакади, съоръжения за товарене на нефт, съоръжения за подводно разработване на находища, морски съоръжения за съхранение, вътрешни тръбопроводи и др. Тук се използват водолазни операции.
Основните задачи на водолазите при извършване на работа в нефтени и газови съоръжения включват проверка на подводната част на комплекса, ремонт и почистване на защитни устройства, проверка на зоната около конструкцията и др.

През последните години методологията на работа на руския континентален шелф постепенно се променя към по-голямо съответствие с международните стандарти, включително в областта на безопасността. Все повече и повече техники се разработват и въвеждат, които позволяват да извършват работи в безопасна водна среда. Съвременните технически възможности позволяват да се изгради методология за извършване на тези работи по такъв начин, че да се спазват всички безопасни условия, по-специално в такива съоръжения като Приразломное, Долгинское и много други нефтени находища. Въпреки това, за да се получат най-добри резултати, е необходима активна целенасочена работа за разработване на безопасни техники.

Определянето на позицията на водолаза по време на гмуркане и изкачване във водния стълб е приоритетна навигационна задача. Знанието на дълбочината, както и координатите, осигуряват навигационната безопасност за водолаза, работещ във водния стълб. За това е важно да се притежават техники за позициониране.

Понастоящем хидроакустичната навигационна система (HANS) е общопризната за шелфови операции. HANS е с ултра къса база (УКБ) и е предназначена за определяне на координатите на подводни обекти спрямо различни видове сонарни маяци – транспондери в режим на ултра къса база, като например Sonardyne Ranger 2 с хидроакустичен предавател HPT5000. Това обаче не позволява бързата му инсталация, работа без калибриране и работа не само от кораба. Положителните характеристики на тази система включват възможността да се използва като сонар с кръгово сканиране (СКС) за определяне на позицията.

Необходимостта от използване на СКС е свързана с решението на проблема, който възниква при лошата работа на HANS на малки дълбочини.
При извършване на водолазни операции е важно да се разполага с актуална батиметрична подложка. При такава работа е важно да се осигури безопасното изпълнение на работата, както и да се уведоми водолазът, работещ във водата, в реално време за местоположението на обектите. При изследване на релефа на дъното с помощта на многолъчев ехолот (MЛE) е невъзможно да се получи изображение в реално време, както и да се определи местоположението без акустична подводна система за позициониране. В момента в руската компания Fertoing LLC при извършване на водолазни операции се използва СКС MS1000, извършени са тестове и е разработена методология за извършване на работа.

СКС MS1000 Kongsberg Mesotech Ltd. потвърждава репутацията на производителя като световно признат лидер в производството на сонарни сканиращи системи с висока разделителна способност. СКС MS1000 е уникална хидроакустична система, предназначена за използване в различни области, като изследване на морското дъно на дълбочина до 3000 m, проучване на вълноломи и кейове, търсене и проучване на подводни обекти.
Потребителският интерфейс позволява да показвате информация в реално време, получена от сонара с кръгово сканиране и допълнителни вградени сензори.
СКС се монтира на земята в точка с зададени координати (схемата на монтаж от кораба е показана на рис. 2). Възможна е и настройка от лед поради арктическите условия (монтажна схема – на рис. 3).

Рис.2. Схема на монтаж на СКС Kongsberg MS 1000 от кораба

Рис.3. Схема на монтаж на СКС Kongsberg MS 1000 от леда

Корабът се удържа в позицията в точката на инсталиране на СКС или от леда или с помощта на система за динамично позициониране. След като СКС е монтиран, на дъното се спускат две тежести от леда или от съда (което дава привързване на СКС към координатната система). Преди водолазът да се спусне, дъното се изследва с радиус от 20 до 100 м. Данните от СКС се събират с помощта на софтуера на MS 1000 (примерно изображение е показано на рис. 4).

Рис. 4. Снимка от хидролокатор със кръгов обзор Kongsberg MS 1000 на следата от движението на водолаза

Именно острият „зрителен ъгъл“ на СКС създава условия за образуване на акустична сянка, образувана от издигащи се над дъното обекти. Сянката помага за разпознаването на тези обекти. Никой друг тип сонар не може да даде толкова ясна интерпретируема картина на дъното и обектите върху него. В централната част на изображението на СКС, с „зрителен ъгъл“, близък до директния, по принцип има „мъртва зона“. Следователно антената на СКС трябва да е достатъчно близо до грунта. Това се постига чрез инсталиране на антени върху устройство, потопено във водата, с добри статични свойства, които определят високата стабилност на позицията на сканиране на СКС.

Заключение
Предлага се вариант за определяне на позицията на водолаза в процеса на гмуркане и изкачване във водния стълб с помощта на СКС MS 1000. Този метод на работа е за предпочитане при работа от леда в Далечния север, може да се използва и при работа от кораб. Последното позволява да се използва на малка дълбочина.
Недостатъците на описания метод включват необходимостта от определяне на координатите поради метода на обвързване на координатите с местоположението на СКС, както и сложността на прехвърлянето на координатите в реално време.
Предимства на този метод:
– мобилността на описания метод, която позволява да осигури голям обем при различни работни места;
– осигуряване на безопасността на корабоплаването в реално време;
– подробна навигация при работа с метални конструкции и подводни инженерни съоръжения.
Използването на представения метод може да подобри процеса на подводни технически работи, в резултат на което тяхната безопасност и качество ще отговарят на приетите международни стандарти.