Влияние гигантских волн на безопасность морской добычи и транспортировки углеводородов
Бурное развитие космических и информационных технологий последних лет позволило получить неопровержимые свидетельства, подтверждающие существование гигантских волн (или так называемых «волн-убийц») в океане. География распространения, частота появления и большая разрушительная способность гигантских волн могут в корне изменить подходы к стандартам безопасности строительства и эксплуатации морских нефтяных платформ и танкеров.
В 1-й части статьи специалисты Института океанологии анализируют случаи наблюдения и последствия воздействия указанных волн на объекты морской добычи и транспортировки УВС, обсуждают физические механизмы, приводящие к их появлению, приводят результаты математического моделирования. На основе этой информации можно будет разработать методы прогнозирования образования таких волн, выработать действенные меры по минимизации рисков их воздействия на морские платформы и суда.
В 1840 г. во время своей экспедиции в Южный океан французский мореплаватель Дюмон Дюрвиль наблюдал необычную гигантскую волну высотой около 35 м. Его сообщение на заседании французской академии вызвало дружный смех. Никто из академиков не мог поверить в то, что такие волны могут существовать.
Бурное развитие мореплавания и морского строительства в последующие полтора века предоставило многочисленные свидетельства существования необычных гигантских волн, подобных той, что наблюдал Дюрвиль, — волн-убийц. Волны-убийцы всерьез заинтересовали исследователей после исчезновения британского 295-метрового сухогруза «Дербишир» и всего его экипажа в составе 44 человек у берегов Японии в 1980 г. Некоторые случаи появления волн-убийц были описаны в [1] и в популярном американском журнале «New Scientist» [2].
Только за 25 лет (1969-1994 гг.) в Тихом и Атлантическом океанах 22 супертанкера были потеряны или серьезно повреждены при встрече с волнами-убийцами (см. фото 1 и 2). При этом погибли 525 человек. 12 аналогичных случаев было зарегистрировано в Индийском океане [3]. По данным агентства Ллойда, с 1973 г. по 1989 г. потерпели крушение 495 танкеров, из которых 86 водоизмещением более 100 тыс. т, при этом в 25,6 % случаев причиной аварий была штормовая погода [4].
Морские нефтяные платформы также подвержены рискам воздействий аномальных волн. Эксперты полагают, что именно волна-убийца разрушила буровую вышку компании Mobil Oil в районе Большой Ньюфаундлендской банки в 170 милях от порта Сент-Джонс (Канада) 15 февраля 1982 г. Гигантская волна разбила иллюминаторы и затопила пульт управления, после чего вышка перевернулась и затонула, унеся жизни всех 84 буровиков. В 1995 г. плавучая буровая «Веслефрик В» компании Statoil была серьезно повреждена волной-убийцей. Прочный корпус морской платформы «Шихальон» (компания BP Amoco), конструкция которой по расчетам должна была выдерживать удары стихии при скорости ветра 130 км/ч, был сильно поврежден волной 9 ноября 1998 г. при скорости ветра 110 км/ч.
Недавно Европейское космическое агентство (ESA) подготовило доклад, в котором утверждается, что волны-убийцы встречаются в океане значительно чаще, чем это предполагалось ранее. Этот вывод, подтвержденный независимыми измерениями волн в Южной Атлантике [5], может в корне изменить подход к стандартам безопасности строительства и эксплуатации морских нефтяных платформ и танкеров. По мнению известного норвежского эксперта С. Хавера [1], высота волны-убийцы может на 10-20% превышать порог, заданный статистическими данными о волнении, который учитывается при строительстве нефтяных платформ. Еще более категорично высказался авторитетный британский эксперт в области судостроения Д. Фолкнер, утверждая, что часто используемые при постройке судов критерии экстремальной высоты линейной волны в 10,75 м и максимальной нагрузки в 26-60 кН/мм2 совершенно неадекватны и не обеспечивают безопасность на море в условиях воздействия катастрофических волн.
Волны-убийцы стали предметом внимания для многих международных организаций, занимающихся проблемами безопасности судов и морских сооружений, таких как International Association of Classification Societies [6]. Технические нормы и стандарты безопасности, разрабатываемые этими организациями, носят, как правило, рекомендательный характер для соответствующих национальных институтов. Вместе с тем некоторые национальные организации в последние годы пересматривают свои подходы к проблемам безопасности в море и переходят от стандартов «наиболее вероятная опасность» к стандартам «возможный риск» [6]. Комитет по науке и технологиям Палаты лордов Великобритании принял решение «следовать по мере возможности прежде всего эксплуатационным (в расчете на максимально возможные эксплуатационные нагрузки. — Прим. авт.) стандартам, но не предписывающим (основанным на прецеденте. — Прим. авт.)».
Прогнозируемый на ближайшие 25 лет существенный рост объема морских перевозок и морского строительства (US Department of State, Blue Water Project-2003) предъявляет особые требования к качеству прогноза состояния моря и оценке рисков для стационарных морских сооружений и морских судов.
- Волны-убийцы — попытка дать определение
- Исследовательская функция морских платформ. «Новогодняя волна»
- Физические механизмы появления волн-убийц
Немного больше о технологиях >>>
История развития искусственного интеллекта
Раньше
с понятием искусственного интеллекта (ИИ) связывали надежды на создание
мыслящей машины, способной соперничать с человеческим мозгом и, возможно,
превзойти его. Эти надежды, на долгое время захватившие воображение многих
энтузиастов, так и остались несбывшимися. И хотя ф ...
Причинность и взаимодействие в физике
Раскрытие
содержания и конкретизация понятий должны опираться на ту или иную конкретную
модель взаимной связи понятий. Модель, объективно отражая определенную сторону
связи, имеет границы применимости, за пределами которых ее использование ведет
к ложным выводам, но в границах ...
