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 الإنشاءات البحرية. الهيكل البحري هو مزيج من تصميم الهيكل الفولاذي وتصميم الموانئ والإنشاء.

أقدم الهياكل البحرية كانت مصنوعة من الخشب؛ أول هيكل معروف لحفر النفط البحري تم بناؤه 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). مع مرور الوقت، أدرك الباحثون أن عمر هذه المشاريع المبكرة في البحيرات والمحيطات كان محدودًا بسبب هجوم الكائنات البحرية.

هناك تطبيقات متنوعة للهياكل البحرية، مثل السفن البحرية، منصات الحفر (الجسور، الأذرع، الطوابق، أماكن الإقامة، منصات المعالجة)، منحدرات رورو، رؤوس الصب، العوامات، الدولفينات، الممرات، والهياكل تحت البحرية.

الهياكل البحرية

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

هناك أربع مجموعات رئيسية من السفن البحرية:

سفن استكشاف النفط والحفر

سفن الدعم البحرية

سفن الإنتاج البحرية

سفن الأغراض الخاصة/الإنشائية

تاريخيًا، تم تصميم السفن البحرية خصيصًا لدعم صناعة النفط والغاز البحرية في الخمسينيات. هذا مثل 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، المنصات القابلة للرفع، المنصات شبه الغاطسة، البارجات البحرية، والمنصات العائمة.

كل سفينة لها تصميم محدد مصمم وفقًا للاحتياجات التشغيلية. في هذه المرحلة، نلجأ إلى الحسابات الرياضية التي طورها المهندسون لتحديد الحجم الأمثل للأسطول وتكوين السفن، وكذلك المسارات والجداول الأسبوعية لصيانة المنشآت البحرية. هذه ليست سوى بعض الأوصاف الإنشائية؛ 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 والموظفين وتسهيل الاتصال بين أجزاء مختلفة من المنشأة البحرية. هناك واجهات، مثل الكهربائية، الأدوات، والأنابيب، بين منصة وأخرى.

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

الطوابق: هذا هو السطح المسطح أعلى الهيكل، حيث تقع معظم الهياكل. هنا توجد منطقة الحفر، منشآت المعالجة، وأماكن المعيشة.

أماكن المعيشة: هنا يعيش الطاقم. هناك أماكن معيشة، قاعات طعام، مرافق ترفيهية، وأحيانًا حتى مرافق طبية.

منصات المعالجة: هذه هي وحدات مجمعة مسبقًا مزودة بنظام معالجة أو جزء منه. غالبًا ما تستخدم في صناعة النفط والغاز لتسهيل وتخفيف عملية التثبيت والتشغيل. قد تشمل هذه أنظمة فصل النفط والغاز، معالجة المياه، حقن المواد الكيميائية، إلخ.