كان إنشاء أي عنوان ذي معنى لهذه المقالة يمثل تحديًا كبيرًا ، لأن ما أنا على وشك وصفه لك قد أجبرني على الانحناء في ذهني بطرق لم يتم ثنيها من قبل ، لذلك في هذا السياق كان من الملائم جدًا أن أكون قادرًا مفهوم التنقيب عن النفط والسفر عبر الفضاء.
كلياتي الجيدة جوني كريدير و جينيفر سينسيبا هنا في CleanTechnica قام بعمل رائع في متابعة الأخبار الواردة من Elon Musk العام الماضي (سبيس اكس) سوف تستخدم منصات النفط التي تم إيقاف تشغيلها لإطلاق مهمتها الثقيلة والهبوط فيها سترشيبسكتب إيلون على تويتر: "تقوم شركة سبيس إكس ببناء موانئ فضائية عائمة فائقة الثقل للمريخ والقمر والسفر فوق الصوتي حول الأرض".
قدمت Johnna أ نظرة عامة رائعة في يناير ، وغطته جينيفر بتفاصيل اكثر بعد فترة وجيزة. لقد كان من حسن حظي مؤخرًا أن تمت دعوتي في جولة في واحدة من أكبر منصات الحفر في العالم ، وهذه هي فرصتي لمحاولة إعطائك فكرة عن مدى ضخامة هذه الهياكل. إنه حقًا محير للعقل. كل الصور بالأسفل.
مرحبًا بك على متن طائرة ميرسك المعترض
• مايرسك اعتراض هو بيئة قاسية للغاية رافعة حفر بنيت في عام 2013 على أساس النموذج الأولي مبتكر ميرسك التي تصادف أن تكون في قفص الاتهام بجوار اعتراضية في هذا الوقت ، والذي سيكون مناسبًا جدًا لأسباب سأشرحها أدناه. تمتلك شركة Maersk حوالي عشرة من هذه الحفارات ، والتي تعد من بين الأكبر في العالم.
يتمثل الاختلاف بين جهاز الحفر وجهاز الحفر في أن جهاز الحفر يقوم فقط بالثقب ويغادر الموقع مرة أخرى عند الانتهاء. يمكن أن تكون منصات النفط مخصصة فقط لضخ النفط ، ولكن يمكنها في كثير من الأحيان القيام بكل من الحفر والضخ. كان لدى شركة Maersk واحدة من هذه الحفارات ثنائية الغرض حتى وقت قريب ، ولكن تم بيع هذه القطعة الأخيرة من معدات استخراج النفط مؤخرًا بعد بضع سنوات فقط باعت شركة ميرسك قسم النفط إلى شركة توتال مقابل 7.45 مليار دولار. لا تأتي الحفارات البحرية بثمن بخس - ترتفع تكاليفها في حدود مئات الملايين من الدولارات ، اعتمادًا على الحجم والوظيفة.
بدأت شركة Maersk الآن العمل في إيقاف تشغيل مئات من آبار النفط حول العالم ، وهي مهمة لاستخراج المعدات وسد الثقوب التي ستبقيها مشغولة لمدة عقدين على الأقل. وبهذا المعنى ، لا تزال أعمال الحفر مربحة للغاية وستستغرق سنوات عديدة بعد ضخ آخر قطرة نفط. حتى هذه الجولة على منصة الحفر لم يكن لدي أي فكرة عن مقدار العمل المبذول في إزالة المعدات الموجودة أسفل قاع البحر. لكن أولاً ، يجب أن تكون آلة الحفر جاهزة للوظيفة.
أكبر محرك في العالم
من الأفضل وصف جهاز الحفر هذا بأنه مثل نملة داخل آلة بيع. عادة عندما تضغط على زر للحصول على قهوتك أو وجبتك الخفيفة ، فإنك تقف هناك فقط تستمع إلى أصوات طنين الرافعات الصغيرة والمضخات وقضبان الدفع التي تخدمك في النهاية شيئًا مبالغًا في السعر ربما تندم عليه لحظة تذوقه. لكن تخيل أنك نملة داخل تلك الآلة ذات الهياكل الشاهقة فوقك ، مع المحركات والمفاصل والبكرات في كل مكان كبيرة جدًا بحيث لا يمكنك حتى إدراك أنها محركات فعلية ومفاصل وبكرات.
لقد فاجأني مدى صعوبة الحصول على النسب الصحيحة وفهم ما كنت أبحث عنه عند التواجد في الجوار. هذا هو السبب في أنه كان من المفيد جدًا الحصول على نسخة متطابقة تقريبًا من مايرسك اعتراض في قفص الاتهام بجواره مباشرة ، مبتكر ميرسك، تم بناؤه قبل بضع سنوات. بهذه الطريقة يمكنني النظر إلى هيكل كبير جدًا بجواري وإلقاء نظرة على النسخة المجاورة لنا ورؤيتها في سياقها.
• ميرسك انترسبتويحمل r اسم الطراز "MSC CJ70-X150 MD" وكل ما أتذكره من هذا الاسم هو أن الرقم "70" يشير إلى المسافة بين كل من الأرجل الثلاثة التي يقف عليها ، بالأمتار. نعم ، فهذه منصة مثلثة الشكل 3 مترًا (70 قدمًا) على كل جانب معلقة ضمن ثلاثة أرجل طولها 230 متر (200 قدمًا). حسنًا ، دعونا نقسمها إلى مفاهيم ، ليس فقط لفهم ما هو مطلوب للوظيفة الأساسية لمنصة الحفر هذه ، ولكن أيضًا ما يجب عليك تجديده إذا كنت ترغب في شراء واحدة وتحويلها إلى ميناء فضائي. تنبيه المفسد: لا تفعل. بناء واحدة جديدة ، ربما تكون أرخص.
المنبر
المنصة الرئيسية للحفارة عبارة عن هيكل مجوف عملاق من 3 جوانب يبلغ طوله أكثر من 70 مترًا (230 قدمًا) على طول كل جانب وطوله 14 مترًا (46 قدمًا) ، مع وجود "ثقب" في كل زاوية حيث تنزلق الأرجل عموديًا. يطفو بدن الحفارة الرئيسي عندما يتم سحب الأرجل الثلاثة وسحبها حول العالم ، ويزن 3 طن متري في وضع النقل الفارغ. عند وضعها في مكانها وتشغيلها ، يمكن أن يصل وزنها الإجمالي إلى 28,000 طن محملة بالكامل بالمعدات.
كما أن لديها 3 خزانات صابورة منفصلة في كل زاوية يمكنها استيعاب 11,000 طن من مياه البحر لكل منها. هذا ضروري عندما يتم إنزال الأرجل ووضعها بقوة على قاع البحر. أخبرنا مرشدنا أن أصعب المواقف التي مرت بها هذه المنصة كانت العثور على قاعدة صلبة من دلتا النيل في البحر الأبيض المتوسط ، حيث مرت الأرجل عبر 30 مترًا (98 قدمًا) من قاع البحر الموحل قبل الحصول على موقف ثابت. استغرق الأمر 4 أيام من الخفقان في كل ساق بضعة أقدام واحدة تلو الأخرى.
الجزء الداخلي من المنصة نفسها ضخم للغاية بحيث يبدو وكأنه مصنع ضخم عادي تجده على الأرض ، فقط ، يطفو - أو يقف على 3 أرجل - وليس به نوافذ. من المستحيل تلخيص مقدار الأشياء التي تحدث داخل المنصة ، لذلك سأذكر القليل منها.
يقع مصدر الطاقة الرئيسي للحفارة في موقعين منفصلين وتم تكوينهما على أنهما 2 محركات ديزل ضخمة مستقلة متصلة مباشرة بكل من المولدات الكهربائية الخاصة بها 4 ميجاوات. ولكن هناك العديد من مولدات الديزل المنتشرة في جميع أنحاء الحفارة حيث يلزم وجود طاقة هيدروليكية للخدمة الشاقة. يتم تشغيل المكونات الهيدروليكية الأقل تطلبًا (أقل من 3 حصان) بواسطة محركات كهربائية.
تتمثل الوظيفة المركزية للجزء الداخلي من المنصة في مضخة عملاقة تُستخدم في الحلقة المغلقة الخاصة من الملاط الذي يتم ضخه لأسفل في فتحة التجويف حتى 1,000 بار (14,500 رطل / بوصة مربعة) وعبر الأنابيب ذات الأكمام التي يتم إرجاعها للخلف وتمريرها فلاتر هائلة قبل إعادة استخدامها. يتم قياس حجم الحبوب في ملاط الحفر بالميكرونات. تم تسمية النظام بأكمله تفريغ صفر مما يعني أنه تتم معالجة ارتداد حطام حفرة التجويف على متن السفينة ، وشحنها إلى الشاطئ ، وبالتالي لا يتم إلقاؤها في قاع البحر. يتم إعادة تدوير الملاط الناعم الحبيبات باستمرار في الحلقة المغلقة.
كما يمكنك أن تتخيل ، تشغل هذه الأنظمة مساحة كبيرة ، ولكن لا يزال هناك مجال للمستودعات العملاقة مع قطع الغيار والأنابيب والخزانات وكل سلعة تتخيلها وعدد لا يحصى من الورش ، بدءًا من الورش الكبيرة للحام والصغيرة منها للإلكترونيات.
الساقين
كل من الأرجل الثلاثة التي تدعم المنصة مصنوعة من 3 أنابيب بأسنان عملاقة تتناسب مع التروس العملاقة التي ترفع أو تخفض المنصة. إن الآلة التي تجعل كل هذا يعمل هي واجب ثقيل حقًا. أعني ، لا يمكنك حقًا فهم النطاق دون الوقوف أمامه مباشرةً. فيما يلي بعض الأرقام: تم توصيل 3 محركات هيدروليكية كهربائية بكل من هذه الأنابيب الثلاثة ، أي 8 × 3 × 8 = إجمالي 3 محركًا للجهاز بأكمله. يزن كل محرك من هذه المحركات الـ 3 72 طنًا متريًا ويبلغ إنتاجه من الطاقة حوالي 72 حصان. بمعنى آخر ، عندما ترتفع المنصة ببطء على ساقيها ، يعمل ما يصل إلى 16 حصانًا ، على الرغم من أن ساقًا واحدة فقط تتحرك في كثير من الأحيان بضعة أقدام في المرة الواحدة. بالمناسبة ، هذه المحركات هي سبب وجود هذه المنصة في قفص الاتهام. يتم تجديد جميع محركات الرافعة الـ 2,000 بعد 144,000 سنوات من العمل. سيمر عام آخر قبل اكتمال هذه المهمة.
المثقاب
تعتبر مجموعة الحفر أعجوبة هندسية مطلقة. إنه محمول على النظام الأساسي نفسه. عند إجراء الحفر ، يتم تحريك برج الحفر الذي يبلغ ارتفاعه 70 مترًا حتى 20 مترًا فوق حافة المنصة. البرج متصل بصندوق عملاق يبلغ ارتفاعه حوالي 15 مترًا ، ويمكن أن يتحرك في إحداثيات xy ، مما يجعل من الممكن حفر ما يصل إلى 8 فتحات تجويف منفصلة على الرغم من أن الحفارة نفسها ثابتة. إنها مثل طابعة ثلاثية الأبعاد عملاقة! يزن الصندوق والبرج معًا 3 طن متري ، وكلها تتحرك على محامل كبيرة غير حقيقية.
عندما تتجول داخل مجموعة الحفر ، فإنها تشبه تمامًا مصنعًا ضخمًا آخر مليئًا بالمعدات والأجزاء مثل الأنابيب المثبتة في فتحة التجويف. إذا كنت قد تساءلت يومًا كيف يمكن لهذه الأشياء أن تتحرك مباشرة لأسفل بضعة أميال ثم تدور وتحفر بضعة أميال أخرى أفقيًا ، فهذه عملية حسابية بسيطة: كل قطعة أنبوب يبلغ طولها 7 أمتار ويمكن إمالة كل منها بدرجة واحدة عند المفاصل ، وهذا من الناحية النظرية دعنا تذهب دائرة كاملة 1 × 7 = 360 متر (2520 ميل).
أحد العناصر المهمة في صندوق تجميع الحفر هذا هو الصمام العلوي للطوارئ - كما تعلم ، الذي فشل في الأفق في المياه العميقة اجهزة. مطلية باللون الأبيض ، معلقة من سقف الصندوق. يزن 100 طن متري ويتكون من العديد من طبقات الصمامات والميزات التي يستحيل فهمها للزائر العادي (لا يُسمح بالصور بالمناسبة). إنه معلق هناك ، خفيف مثل الريشة ، جاهز للنشر في غضون دقائق وإلقائه في حفرة تجويف جامحة. لحسن الحظ ، لم يتم استخدام هذا مطلقًا.
يتم تعليق المثقاب نفسه من أعلى برج الحفر ويتم تشغيله بواسطة نظام كهربائي بقوة 2,300 حصان. يمكن أن تحمل الرافعة الخطافية الواحدة 910 طنًا.
المرافق
يقع في الزاوية المقابلة من التدريبات ، وهو مائل بشكل مريح حول إحدى أرجل الحفارة ، وهو ما يشبه فندقًا مزدوج الأجنحة من 5 طوابق مع منصة هليكوبتر عملاقة مثبتة في الأعلى على جانبه. يحتوي أحد الأجنحة على الجسر وغرف التحكم والمكاتب وغرف الاجتماعات والمطبخ وغرف الأنشطة الترفيهية مثل اللياقة البدنية والألعاب ومسرح السينما. يتسع الجناح الآخر لما يصل إلى 140 فردًا من أفراد الطاقم في نفس الوقت ، ومعظمها عبارة عن غرف فردية. تبلغ تكلفة تشغيل هذا الجهاز حوالي مليون دولار شهريًا عند التشغيل بدوام كامل.
بعض الوجبات الجاهزة
لسوء الحظ ، تعرض موضوع الاستخراج البحري للوقود الأحفوري إلى كارثة جديدة مكتوبة في القائمة: "المحيط مشتعل" في خليج المكسيك ، تم تغريدة بواسطة براين كاهن، مدير التحرير في Earther في 2 يوليو. جون كريدر لديها القصة هنا. يا إلهي ، دعونا نضع غطاء على هذه الأشياء بالفعل!
ومع ذلك ، دعونا لا ننسى أن الحضارة وصلت إلى هذه النقطة بمساعدة الوقود الأحفوري. نعم ، نحن بحاجة إلى التخلص من الوقود الأحفوري بأسرع ما يمكن ، ونعم ، هناك الكثير من الشك فيما إذا كان أولئك الذين يزدهرون من ضخ هذه الأشياء كلهم حريصون على التخلي عن أوزة ذهبية ، لكننا لسنا بحاجة الاضطراب العالمي في هذا المسعى. إنه انتقال ، والجميع مطلوب لإنهاء المهمة.
لذلك ، يمكن للحفارات مثل مايرسك اعتراض حقا أن تستخدم كمطارات فضائية في المستقبل؟ من الممتع التفكير فيه SpaceX المركبة الفضائية لمقارنة الحجم: يبلغ ارتفاع الداعم 70 مترًا (230 قدمًا) وطول ستارشيب نفسه 50 مترًا (164 قدمًا) ، لذا نعم ، سيكون مناسبًا بشكل جيد هناك ، وهناك أبراج ورافعات وأشياء في متناول اليد.
ومع ذلك ، مما رأيته الآن ، فإن استخدام جهاز حفر قديم كمنصة سيحتاج إلى الكثير من التجديد بحيث لا يسعني التفكير في تطوير الجهاز الأصلي تسلا رودستر. صرح Elon Musk أن استخدام لوتس إليز كمنصة كانت مضيعة للمال والوقت. ابدأ من الصفر وافعل ذلك بشكل صحيح. ومع ذلك ، هناك الكثير من الأعمال الهندسية الرائعة الجارية في أعمال الحفر ، ويمكن أن تثبت وظيفة الأجهزة نفسها أنها مفيدة جدًا لصناعة الفضاء البحرية على نطاق واسع.
لكن ماذا عن وقود الصواريخ؟ حسنًا ، لقد أثبتت SpaceX الآن أنها تعمل بوقود الميثان رابتور المحرك قابل للتطبيق ، ومن الممكن إنتاج الميثان من الماء وثاني أكسيد الكربون والكهرباء. المياه ليست مشكلة في الخارج ، حيث يمكن توفير تحلية المياه بالكميات المطلوبة ، وثاني أكسيد الكربون موجود في الهواء ، وفي البحر ، قد تمكن مساحة السطح من الطاقة الشمسية الكافية لإنتاج الميثان هناك في الميناء الفضائي نفسه. يتصور سترشيبس الإقلاع والهبوط في موانئ الفضاء البحرية لا يغذيها سوى الشمس.
على أي حال ، لقد أعطيتك لمحة نادرة عن الآليات الداخلية لجهاز الحفر التقليدي ، فما رأيك؟ هل ستكون موانئ الفضاء المستقبلية بعيدة عن الشاطئ ، أم أنه من الأسهل إبقائها على الأرض؟
المخططات التقريبية الخاصة بي للحصول على نظرة عامة أفضل على منصة الحفر. A SpaceX Starship هو بالضبط نفس ارتفاع مجموعة الحفر عند 70 مترًا. اليسار: ينظر من فوق. على اليمين: من الجانب.
مجموعة واحدة من 8 محركات رافعة تزن كل منها 16 طنًا متريًا. الحفارة في قفص الاتهام لصيانة إجمالي 72 محركًا
على وشك الصعود إلى منصة الحفر. برج الحفر يبلغ ارتفاعه 70 مترا. طول الأرجل 200 متر. ها هم حوالي 20 مترًا تحت الماء أيضًا. الوزن الإجمالي 28,000 طن متري جاف و 40,000 طن كحد أقصى في التشغيل
إلقاء نظرة فاحصة على الهيكل الخارجي للبدن ، يبلغ ارتفاعه 14 مترًا. في الخلفية ، مستقبل طاقة أعماق البحار البحرية: توربينات رياح عائمة
لقطة مقربة على "فرامل اليد" على قضيب واحد على ساق واحدة. ينزلق في مكانه لتخفيف الضغط على محركات 72 رافعة
نظرة داخل ساق واحدة. فوق "فرامل اليد" تظهر المحامل الخلفية لتروس المحرك ذات الرفع الضخم
منظر من مهبط طائرات الهليكوبتر إلى منصة الحفر
عرض من مهبط طائرات الهليكوبتر إلى الحفارة المجاورة ، شبه المتطابقة ، للحصول على منظور أفضل
"الصندوق" الذي تم تركيب برج الحفر عليه ويبلغ وزنه الإجمالي 10,000 طن متري. لاحظ دليل الكابلات العملاقة أسفل ذلك ، مما يوضح حرية الحركة
منطقة تخزين للأنابيب أعلى مجموعة الحفر لسهولة الإمساك بها ووضعها في البرج
نظرة داخل برج الحفر. لا يوجد عمل يدوي هنا ، كل شيء يتم التحكم فيه من داخل القفص على اليمين
جميع الصور والرسوم التوضيحية بواسطة Jesper Berggreen
أفلاطون. Web3 مُعاد تصوره. تضخيم ذكاء البيانات.
