تلعب الهياكل الفولاذية البحرية دورًا أساسيًا في استكشاف واستخراج احتياطيات النفط والغاز الطبيعي البحرية. أدى ارتفاع أسعار النفط العالمية في عام 2008 إلى زيادة في مشاريع البناء البحرية. الهيكل البحري هو مزيج من تصميم الهيكل الفولاذي وتصميم الميناء والبناء.

أقدم الهياكل البحرية كانت مصنوعة من الخشب؛ أول هيكل معروف لحفر النفط البحري تم بناؤه في عام 1887 بالقرب من سانتا باربرا، كاليفورنيا. كان هذا الهيكل عبارة عن رصيف خشبي بسيط مزود بحلقة حفر لحفر آبار رأسية في قاع البحر. شملت التطورات اللاحقة تصاميم أكثر تعقيدًا مدعومة بأعمدة خشبية، مثل تلك الموجودة في بحيرة كادو، لويزيانا (1911) وماراكايبو، فنزويلا (1927). بمرور الوقت، أدرك الباحثون أن عمر هذه المشاريع المبكرة في البحيرات والمحيطات كان محدودًا بسبب هجوم الكائنات البحرية.

توجد تطبيقات متنوعة للهياكل البحرية، مثل السفن البحرية، ومنصات الحفر (الجسور، والأذرع، والأسطح، والسكن، والمنصات العملية)، ومنحدرات رورو، ورؤوس الصب، والعوامات، والدلافين، والممرات، والهياكل تحت البحرية.

الهياكل البحرية

تقوم السفن البحرية بوظائف تشغيلية مثل استكشاف النفط وأعمال البناء في المياه العميقة. لا تشارك فقط في استكشاف النفط والحفر، ولكنها توفر أيضًا الإمدادات اللازمة لوحدات الحفر والبناء الموجودة في أعماق البحر.

هناك أربع مجموعات رئيسية من السفن البحرية:

سفن استكشاف النفط والحفر

سفن الدعم البحرية

سفن الإنتاج البحرية

سفن الأغراض الخاصة/البناء

تاريخيًا، تم تصميم السفن البحرية خصيصًا لدعم صناعة النفط والغاز البحرية في الخمسينيات. وهذا يمثل ولادة صناعة "قوارب العمل". على مر السنين، كانت هناك عدة ابتكارات متقدمة في السفن البحرية. هناك عدة عوامل تلعب دورًا في بناء السفن البحرية. الأول هو المادة الأساسية المستخدمة، وهي الفولاذ. ثانيًا، هناك التصميم، الذي يعتمد على موقع الاستخدام، على سبيل المثال، إذا كانت سفينة استكشاف النفط، والتي تشمل سفن الحفر، والمنصات القابلة للرفع، والمنصات شبه المغمورة، والبارجات البحرية، والمنصات العائمة.

كل سفينة لديها تصميم محدد مصمم خصيصًا لاحتياجات التشغيل. في هذه المرحلة، نلجأ إلى الحسابات الرياضية التي طورها المهندسون لتحديد الحجم الأمامي للأسطول وتكوين السفن، وكذلك المسارات والجداول الأسبوعية لصيانة المنشآت البحرية. هذه ليست سوى بعض أوصاف البناء؛ بالطبع، هناك مراحل أكثر تفصيلاً وتعقيدًا تتطلب خبرة في الهندسة البحرية وهندسة المحيطات.

العوامات

تحتوي الهياكل البحرية على منشآت معقدة تستخدم لاستخراج النفط والغاز من قشرة الأرض.

بعض المكونات هي:

الجسور: هذه هي الطرق لنقل المواد بين الأفراد والمعدات وتسهيل الاتصال بين أجزاء مختلفة من المنشأة البحرية. هناك واجهات، مثل الكهربائية، والأجهزة، والأنابيب، بين منصة وأخرى.

أذرع الدعم: تستخدم في عمليات الاستجابة لتسرب النفط لاحتواء وتحويل النفط عن المناطق الحساسة. يمكن أن تكون أيضًا جزءًا من أنظمة الرفع والمعالجة.

الأسطح: هذا هو السطح المسطح أعلى الهيكل، حيث توجد معظم الهياكل. هذا هو مكان منطقة الحفر، ومنشآت المعالجة، ومساكن الطاقم.

مساكن الطاقم: هذا هو المكان الذي يعيش فيه الطاقم. هناك مساكن، وقاعات طعام، ومرافق ترفيهية، وأحيانًا حتى مرافق طبية.

المنصات العملية: هذه هي وحدات مجمعة مسبقًا مزودة بنظام عملية أو جزء منه. غالبًا ما تستخدم في صناعة النفط والغاز لتسهيل التثبيت والتشغيل الأخف وزنًا. قد تشمل هذه أنظمة فصل النفط والغاز، ومعالجة المياه، وحقن المواد الكيميائية، إلخ.