پایونیرینگ اسپیریت؛ کشتی‌ای که سکوی نفتی را بلند می‌کند

پایونیرینگ اسپیریت، بزرگ‌ترین کشتی حمل سنگین جهان، با بدنه‌ای ۳۸۲ متری و عرض ۱۲۴ متری، توانایی برداشتن یکپارچه سکوهای نفتی فرسوده از بستر دریا را دارد. به گزارش زومیت، ویژگی منحصربه‌فرد این کشتی، دماغه‌ای دوشاخه با شکافی به ابعاد ۱۲۲ در ۵۹ متر است که می‌تواند از دو طرف پایه‌های سکوی نفتی را در میان بگیرد. شرکت سوئیسی آلسیز این کشتی را طوری طراحی کرده که سازه‌های عظیم را بدون نیاز به برش و تکه‌تکه کردن، مستقیماً از آب خارج کند.

ساخت و تجهیزات

ساخت این کشتی در سال ۲۰۱۰ توسط شرکت کره‌ای DSME آغاز و در سال ۲۰۱۶ تکمیل شد. بدنه از حدود هزار بلوک فولادی جداگانه ساخته شده و در دماغه، شانزده تیر بالابر هیدرولیک (هشت تیر در هر سو) نصب شده‌اند. این تیرها می‌توانند در مجموع تا ۶۰ هزار تن وزن بخش بالایی یک سکوی نفتی را تحمل کنند و سامانه جبران حرکت آن‌ها، نوسانات ناشی از تکان‌خوردن کشتی روی امواج دریا را به‌صورت خودکار اصلاح می‌کند.

عملیات برنت دلتا: رکورد تاریخی

نخستین مأموریت بزرگ پایونیرینگ اسپیریت در سال ۲۰۱۷، برداشتن سکوی برنت دلتا در دریای شمال بود؛ سازه‌ای ۲۴ هزار و ۲۰۰ تنی که مهندسان ماه‌ها پیش از عملیات، آن را برای تحمل بار بالابری تقویت کرده بودند. صبح ۲۸ آوریل، تنها ده ثانیه طول کشید تا کشتی بخش بالایی سکو را از پایه‌ها جدا کند و آن را برای بازیافت به ساحل بریتانیا منتقل کند؛ عملیاتی که پیش از آن با روش‌های سنتی برش زیرآبی، ماه‌ها زمان و ریسک ایمنی بسیار بیشتری می‌طلبید.

کشتی توانایی‌های دیگری نیز دارد: تجهیزات پیوند، جوش و نصب لوله که امکان حمل تا ۲۷ هزار تن لوله و نصب صدها کیلومتر خط لوله فولادی در بستر دریا، حتی در عمق‌های بیش از ۲۲۰۰ متر، را فراهم می‌کند. تا جولای ۲۰۲۴، این کشتی بخش بالایی سکوی برنت چارلی به وزن ۳۱ هزار تن را نیز برداشت و در نصب سازه‌های نیروگاه بادی دریایی نیز به کار گرفته شده است.

چرا برای مهندسان مهم است؟

پایونیرینگ اسپیریت نمونه‌ای برجسته از طراحی سازه‌ای برای «بار متمرکز متغیر» است: شانزده تیر بالابر باید هم‌زمان و با توزیع دقیق بار، سازه‌ای به وزن ده‌ها هزار تن را بدون ایجاد تنش موضعی مخرب بلند کنند؛ اصلی که در طراحی جرثقیل‌های سنگین و سیستم‌های بالابر ساختمانی نیز در مقیاس کوچک‌تر تکرار می‌شود و در مبحث ششم مقررات ملی ساختمان (بارهای وارد بر ساختمان) به‌عنوان بار متمرکز و ضرایب دینامیکی مطرح شده است.

سامانه جبران حرکت کشتی نیز نمونه‌ای پیشرفته از کنترل فعال سازه در برابر بار دینامیکی محیطی (موج) است؛ مفهومی مشابه میراگرهای جرمی تنظیم‌شده که در برج‌های بلند برای کاهش نوسان ناشی از باد یا زلزله استفاده می‌شود و در ادبیات فنی مبحث ششم به آن اشاره شده است.

از منظر ایمنی عملیات، جداسازی ده‌ثانیه‌ای سکوی برنت دلتا نشان می‌دهد پیش‌بینی و شبیه‌سازی دقیق مراحل اجرا، پیش از عملیات واقعی، می‌تواند ریسک عملیات‌های پرخطر ساختمانی و صنعتی را به‌شدت کاهش دهد؛ اصلی که مبحث دوازدهم (ایمنی و حفاظت کار در حین اجرا) برای عملیات‌های حساس اجرایی ساختمان نیز توصیه می‌کند.