導(dǎo)航：安全管理網(wǎng)>> 安全論文>> 化工安全論文>>正文

基于風(fēng)險(xiǎn)的導(dǎo)管架平臺(tái)水下結(jié)構(gòu)安全檢測(cè)規(guī)劃

文檔作者：馬冬輝祖巍文檔來(lái)源：中海油能源發(fā)展裝備技術(shù)公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2025年02月21日
下載地址：點(diǎn)擊這里	文件大?。?1.84 MB 共5頁(yè)	文檔格式： PDF	下載點(diǎn)數(shù)： 1 點(diǎn)（VIP免費(fèi)）

全屏查看

內(nèi)容預(yù)覽 [文件共5頁(yè)]

本文件共5頁(yè)，如需編輯使用，請(qǐng)下載。

注：預(yù)覽效果可能會(huì)出現(xiàn)部分文字亂碼（如口口口）、內(nèi)容顯示不全等問(wèn)題，下載是正常的。

	文件大?。?.84 MB 共5頁(yè) 文件格式：PDF 下載點(diǎn)數(shù)：1 點(diǎn)（VIP會(huì)員免費(fèi)）

上一篇：極端風(fēng)暴潮下近海導(dǎo)管架平臺(tái)結(jié)構(gòu)安全分析

文本預(yù)覽

僅提取頁(yè)面文字內(nèi)容，供快速閱讀使用。

8
船 舶 馬冬輝，等：基于風(fēng)險(xiǎn)的導(dǎo)管架平臺(tái)水下結(jié)構(gòu)安全檢測(cè)規(guī)劃
基于風(fēng)險(xiǎn)的導(dǎo)管架平臺(tái)水下結(jié)構(gòu)安全檢測(cè)規(guī)劃
馬冬輝 祖 巍
（中海油能源發(fā)展裝備技術(shù)公司 天津300452）
［摘 要］建立基于風(fēng)險(xiǎn)的結(jié)構(gòu)安全檢測(cè)技術(shù)，應(yīng)用于導(dǎo)管架海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)完整性管理（SIM）的檢測(cè)規(guī)劃中。綜合考慮平
臺(tái)失效后果與失效概率兩方面因素，確定平臺(tái)風(fēng)險(xiǎn)矩陣，提出基于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等級(jí)的平臺(tái)水下結(jié)構(gòu)檢測(cè)計(jì)劃，完善了當(dāng)前規(guī)
范中檢測(cè)時(shí)間間隔確定的不足之處。該文以某海洋平臺(tái)為例，闡明基于風(fēng)險(xiǎn)的水下結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用方法，可為我國(guó)海
洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)檢測(cè)計(jì)劃的制定提供參考。
［關(guān)鍵詞］導(dǎo)管架平臺(tái)；風(fēng)險(xiǎn)分析；安全評(píng)估；結(jié)構(gòu)檢測(cè)；完整性管理
［中圖分類號(hào)］TE951 ［文獻(xiàn)標(biāo)志碼］A ［文章編號(hào)］1001-9855（2017）06-0008-05
Safety inspection of underwear structure on jacket platform
based on risk assessment
MA Dong-hui ZU Wei
(CNOOC Tianjin Engineering Design Co., Ltd., Tianjin 300452, China)
Abstract: The structural safety inspection based on risk assessment has been applied in the inspection program
of the structural integrity management SIM for the jacket platform. Failure consequences and failure probability
are both considered for the determination of the risk matrix. It proposes the inspection program for the underwater
structure of the platform based on the risk assessment level, and improves the determination of the inspection time
interval in the current rules. For a jacket platform, it clarifies the application of the underwater structure inspection
technology based on the risk assessment, which can provide reference for the development of the inspection
program of the offshore platform structure in China.
Keywords: jacket platform; risk analysis; safety assessment; structure inspection; integrity management
收稿日期：2017-03-29 ；修回日期：2017-04-20
作者簡(jiǎn)介：馬冬輝（1984-），男，工程師。研究方向：海洋石油工程設(shè)計(jì)。
祖 ?。?987-），男，工程師。研究方向：海洋工程鉆修井機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
DOI ：10.19423 / j.cnki.31-1561 / u.2017.06.008
引 言
結(jié)構(gòu)完整性管理（Structural Integrity Management，
SIM）是近幾年提出的新概念［1］。SIM 過(guò)程包括
“數(shù)據(jù)- 評(píng)估- 策略- 規(guī)劃”四個(gè)動(dòng)態(tài)環(huán)節(jié)，其中
結(jié)構(gòu)檢測(cè)是獲取數(shù)據(jù)、制定平臺(tái)策略與規(guī)劃的首
要條件，是保證導(dǎo)管架海洋平臺(tái)服役過(guò)程中安全性
和適用性的最有效手段。針對(duì)導(dǎo)管架平臺(tái)而言，依
據(jù)檢測(cè)區(qū)域的不同可分為水上檢測(cè)和水下檢測(cè)兩大
類。水上結(jié)構(gòu)檢測(cè)主要通過(guò)目視檢測(cè)以及其他無(wú)損
檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行，較易實(shí)施；而水下結(jié)構(gòu)檢測(cè)傳統(tǒng)
的超聲波透水桿件檢測(cè)則需要由潛水員在水深超過(guò)
50 m 的海水中進(jìn)行飽和潛水作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)較大，施工
相對(duì)困難，且費(fèi)用非常昂貴。目前，API RP 2A 規(guī)
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
本期推薦
9
2017年第6期 總第170期
范僅通過(guò)根據(jù)平臺(tái)結(jié)構(gòu)的暴露等級(jí)［2］確定其結(jié)構(gòu)
檢測(cè)的級(jí)別和檢測(cè)時(shí)間，這種做法顯然沒有考慮平
臺(tái)失效概率因素的影響，相對(duì)較為保守；參考文獻(xiàn)
［3］給出了海洋工程結(jié)構(gòu)檢測(cè)時(shí)間間隔準(zhǔn)則，但需
要大量的原始數(shù)據(jù)和復(fù)雜的理論計(jì)算，工程實(shí)用性
較差。為此，本文將風(fēng)險(xiǎn)分析引入到結(jié)構(gòu)檢測(cè)計(jì)劃
的制定過(guò)程中，提出一種簡(jiǎn)化的導(dǎo)管架平臺(tái)結(jié)構(gòu)水
下檢測(cè)方案確定方法，從而完善了目前規(guī)范中的不
足之處。文中所建立的基于風(fēng)險(xiǎn)的導(dǎo)管架平臺(tái)水下
結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)，可為導(dǎo)管架平臺(tái)SIM 的結(jié)構(gòu)檢測(cè)
策略與規(guī)劃提供參考。
1 海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)分析
風(fēng)險(xiǎn)是指在一定的時(shí)間內(nèi)，由于系統(tǒng)行為的不
確定性給人類或結(jié)構(gòu)帶來(lái)危害的可能性。危害不僅
僅取決于某種災(zāi)害性事故的發(fā)生概率，而且還與事
故所造成的后果有關(guān)，即風(fēng)險(xiǎn)R 為事件發(fā)生概率
P 和事件產(chǎn)生后果嚴(yán)重程度C 這兩個(gè)參量的函數(shù)。
下面對(duì)海洋平臺(tái)的失效概率P 和失效后果C 兩個(gè)
方面分別進(jìn)行闡述。
1.1 平臺(tái)失效的概率分析
海洋平臺(tái)失效概率評(píng)估主要運(yùn)用的方法［4］有：
（1）歷史數(shù)據(jù)分析法；
（2）當(dāng)歷史數(shù)據(jù)不能獲取或者不充分時(shí)，可
以利用事故樹分析（FTA）技術(shù)來(lái)判斷分析的發(fā)生
頻率；
（3）專家判斷。借鑒其豐富的理論基礎(chǔ)與工
程經(jīng)驗(yàn)，由專家小組對(duì)平臺(tái)失效的概率進(jìn)行分析
與判斷；
（4）采用理論模型來(lái)獲得失效發(fā)生頻率。
為定量確定平臺(tái)結(jié)構(gòu)失效的概率，建立平臺(tái)結(jié)
構(gòu)的極限狀態(tài)函數(shù)為：
（1）
式中：X 為隨機(jī)變量的向量；Fu 表示系統(tǒng)抗力；Sj
和Sw 分別為作用于平臺(tái)上的波流載荷和風(fēng)載載荷；
γf 為平臺(tái)系統(tǒng)抗力的偏置系數(shù)，表征不確定因素造
成的抗力水平偏差；γs 為平臺(tái)導(dǎo)管架載荷效應(yīng)的偏
置系數(shù)。
其中，F(xiàn)u 可由非線性靜力推覆（Pushover）分
析獲得［5］。Pushover 除能夠計(jì)算平臺(tái)結(jié)構(gòu)的極限承
載能力之外，還能有效確定平臺(tái)結(jié)構(gòu)的薄弱位置，
從而為確定平臺(tái)結(jié)構(gòu)的檢測(cè)重點(diǎn)提供參考。
若定義安全裕度，則平臺(tái)失效的概
率為：
（2）
式中： 為平臺(tái)抗力與載荷效應(yīng)的聯(lián)合概率密
度函數(shù)。
為衡量服役中平臺(tái)失效概率的大小，參照ISO
標(biāo)準(zhǔn)［6］和HSE 標(biāo)準(zhǔn)［7］，將平臺(tái)失效的概率劃分
為A、B、C、D、E 共5 個(gè)等級(jí)，5 個(gè)等級(jí)失效概
率逐級(jí)降低（見表1）。
表1 失效概率等級(jí)劃分
等級(jí)失效概率描 述
A >10-3 平臺(tái)失效的頻率高，處于危險(xiǎn)狀態(tài)
B 10-4~10-3 平臺(tái)失效的頻率較高，結(jié)構(gòu)需要大修
C 10-5~10-4 平臺(tái)失效的頻率中等，服役狀態(tài)一般
D 10-6~10-5 失效的頻率較小，預(yù)計(jì)事件很小發(fā)生
E <10-6 平臺(tái)失效的概率很小，
結(jié)構(gòu)運(yùn)行狀態(tài)良好
表1 給出了平臺(tái)失效概率等級(jí)劃分的標(biāo)準(zhǔn)，平
臺(tái)失效概率可通過(guò)式（2）確定，從而判定其失效
的等級(jí)。應(yīng)用時(shí)應(yīng)注重對(duì)平臺(tái)服役狀態(tài)的評(píng)估，通
過(guò)平臺(tái)特征參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與分析，明確平臺(tái)結(jié)構(gòu)
當(dāng)前所處的狀態(tài)。
1.2 平臺(tái)失效后果等級(jí)劃分
失效后果是指結(jié)構(gòu)事故后給作業(yè)人員生命、海
洋生態(tài)環(huán)境帶來(lái)的影響（包括短期危害和長(zhǎng)期危
害）以及給運(yùn)營(yíng)公司帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失和輿論壓力
等，因此，結(jié)構(gòu)失效的后果等級(jí)的劃分原則上應(yīng)綜
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
10
船 舶 馬冬輝，等：基于風(fēng)險(xiǎn)的導(dǎo)管架平臺(tái)水下結(jié)構(gòu)安全檢測(cè)規(guī)劃
合制造商意見及其在生命安全、環(huán)境污染、經(jīng)濟(jì)
損失和社會(huì)影響后果等方面的定性分析來(lái)確定。為
確保劃分的平臺(tái)失效后果等級(jí)與API 規(guī)范相一致，
本文將海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)的失效后果等級(jí)劃分為1、2、
3 共3 個(gè)級(jí)別（見表2）。
構(gòu)上，而把適當(dāng)?shù)牧α糠旁诘惋L(fēng)險(xiǎn)部分；
（2）能夠量化檢測(cè)效果；
（3）能夠確保工程結(jié)構(gòu)的安全性與適用性；
（4）當(dāng)缺少數(shù)據(jù)或存在很大不確定性時(shí)，亦能
夠?yàn)槠脚_(tái)完整性管理提供決策支持。
RBUI 技術(shù)的核心是風(fēng)險(xiǎn)，該技術(shù)通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)分
析得到結(jié)構(gòu)的風(fēng)險(xiǎn)分布，然后優(yōu)化檢測(cè)策略，達(dá)到
保證結(jié)構(gòu)安全和節(jié)約成本的目的。
RBUI 實(shí)施過(guò)程包括：
（1）失效概率的計(jì)算；
（2）失效后果的評(píng)估；
（3）風(fēng)險(xiǎn)水平/ 級(jí)別的確定；
（4）檢測(cè)計(jì)劃的制定。
其中，風(fēng)險(xiǎn)的級(jí)別可以用風(fēng)險(xiǎn)矩陣圖來(lái)表示。
如前所述，平臺(tái)失效概率劃分為A、B、C、D、E
共5 個(gè)等級(jí)，失效的后果劃分為1、2、3 共3 個(gè)級(jí)
別，由此，可得到一個(gè)3×5 的風(fēng)險(xiǎn)矩陣，采用風(fēng)
險(xiǎn)矩陣將平臺(tái)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分為高風(fēng)險(xiǎn)、中風(fēng)險(xiǎn)、低
風(fēng)險(xiǎn)3 個(gè)級(jí)別，即可根據(jù)相應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)采取對(duì)應(yīng)的
風(fēng)險(xiǎn)控制措施（見表3）。
表2 失效后果等級(jí)劃分
失效后果等級(jí)API暴露等級(jí)人員是否撤離后果
1 L-1 有人居住—不撤離嚴(yán)重
2 L-2 有人居住—撤離中等
3 L-3 無(wú)人居住輕微
表2 中的劃分可進(jìn)一步闡述為：嚴(yán)重失效后
果等級(jí)是指重要的生產(chǎn)平臺(tái)和一旦失效可能出現(xiàn)
油氣泄漏的平臺(tái)，還包括設(shè)計(jì)事件發(fā)生前無(wú)法采
取風(fēng)險(xiǎn)控制措施或不可能中斷油氣生產(chǎn)的平臺(tái)（例
如在地震活動(dòng)頻繁的地區(qū)）；此外，有重要輸油管
線和間歇輸油儲(chǔ)油設(shè)施的平臺(tái)也應(yīng)歸為嚴(yán)重后果
級(jí)別的范疇。
中等失效后果等級(jí)是指災(zāi)害事件發(fā)生期間停
產(chǎn)并進(jìn)行人員撤離的平臺(tái)。這類平臺(tái)油井裝有功能
齊全的水下安全閥，水下安全閥應(yīng)按照適用的中華
人民共和國(guó)石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制造和試驗(yàn)；平臺(tái)
上的原油只限于在處理儲(chǔ)罐和緩沖罐中儲(chǔ)存。
輕微失效后果等級(jí)是指設(shè)計(jì)事件時(shí)停產(chǎn)的小
平臺(tái)。所有在平臺(tái)一旦失效時(shí)能自噴的油井必須裝
有功能齊全的水下安全閥。這些平臺(tái)上可裝有生產(chǎn)
分離設(shè)施和小容量的內(nèi)部管線，但原油只限于在處
理儲(chǔ)罐中儲(chǔ)存。
2 基于風(fēng)險(xiǎn)的平臺(tái)水下結(jié)構(gòu)檢測(cè)策略
2.1 RBUI技術(shù)原理
基于風(fēng)險(xiǎn)的水下結(jié)構(gòu)檢測(cè)（Risk Based Underwater
Inspection， RBUI）采用依據(jù)風(fēng)險(xiǎn)來(lái)制定檢驗(yàn)計(jì)劃，
從而降低結(jié)構(gòu)檢測(cè)的成本［8］。該方法的主要特點(diǎn)是：
（1）將檢測(cè)和維修的主要精力用于高風(fēng)險(xiǎn)的結(jié)
表3 風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)及決策
等級(jí)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)采取的策略
一級(jí)低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)酌情減少檢測(cè)次數(shù)
二級(jí)中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)定期檢測(cè)、維護(hù)
三級(jí)高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)
加強(qiáng)管理，降低檢測(cè)周期，
徹底消除事故隱患
2.2 基于風(fēng)險(xiǎn)的檢測(cè)時(shí)間間隔
目前的結(jié)構(gòu)檢測(cè)時(shí)間間隔主要是依據(jù)API 規(guī)
范（參見API Section14），即L-1 級(jí)別，II 級(jí)檢測(cè)
為3~5 年，III 級(jí)檢測(cè)為6~10 年；L-2 暴露等級(jí)，
II 級(jí)檢測(cè)為5~10 年，III 級(jí)檢測(cè)為11~15 年；L-3
暴露等級(jí)，只進(jìn)行II 級(jí)檢測(cè)，時(shí)間間隔為5~10 年。
顯然，采用上述推薦檢測(cè)計(jì)劃，在工程應(yīng)用時(shí)，帶
有一定的主觀因素，缺乏科學(xué)性。實(shí)際上，檢測(cè)時(shí)
間間隔不應(yīng)固定不變，而應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際狀況來(lái)
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
本期推薦
11
2017年第6期 總第170期
確定合理、經(jīng)濟(jì)的檢測(cè)計(jì)劃。
為此，本文綜合API 推薦的檢測(cè)時(shí)間間隔，
進(jìn)一步考慮了平臺(tái)風(fēng)險(xiǎn)對(duì)檢測(cè)計(jì)劃的影響，采用
RBUI 來(lái)確定平臺(tái)檢測(cè)時(shí)間間隔時(shí)，如圖1 所示。
RBUI 即對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的海洋平臺(tái)縮短其檢測(cè)時(shí)間
間隔，而對(duì)低風(fēng)險(xiǎn)的海洋平臺(tái)適當(dāng)?shù)臏p少檢測(cè)的次
數(shù)，從而達(dá)到安全性與經(jīng)濟(jì)成本的平衡。
管架結(jié)構(gòu)構(gòu)成，空間結(jié)構(gòu)為K 型與對(duì)角斜型構(gòu)成
的復(fù)雜系統(tǒng)，該平臺(tái)上部組塊結(jié)構(gòu)質(zhì)量為1 192 t，
上部結(jié)構(gòu)由3 層甲板構(gòu)成。建立該平臺(tái)結(jié)構(gòu)的有限
元模型如圖2 所示，其中導(dǎo)管架水下及飛濺區(qū)結(jié)
構(gòu)采用PIPE288 單元建立，飛濺區(qū)以上結(jié)構(gòu)采用
PIPE16 建立，上部結(jié)構(gòu)采用MASS21 單元近似代替，
泥面以下樁腿采用PIPE20 單元建立，忽略樁- 土
非線性相互作用，采用在泥面以下6 倍樁徑處進(jìn)行
固支的約束方式。
圖1 基于風(fēng)險(xiǎn)的海洋平臺(tái)水下結(jié)構(gòu)檢測(cè)計(jì)劃
RBUI
風(fēng)險(xiǎn)矩陣
L 3 L 2 L 1
失效后果
C B A
失效概率
E D
3
2
1
E D C
X
B A
中風(fēng)險(xiǎn)
II 6至10年
II 3至5年
III 6至8年
3
2
1
E
15
11
10（15）
D
11
10（15）
8（13）
10（15）
8（13）
6（11）
B
8（13）
6（11）
5（8）
A
6（11）
5（8）
3（6）
概率
后
果
低風(fēng)險(xiǎn)
III 11至15年
II 11 至15 年
C
高風(fēng)險(xiǎn)
圖1 中給出了海洋平臺(tái)不等風(fēng)險(xiǎn)水平的檢測(cè)時(shí)
間間隔及相應(yīng)的檢測(cè)級(jí)別，其中：風(fēng)險(xiǎn)矩陣中的數(shù)
字代表檢測(cè)時(shí)間的間隔（單位：年）；括號(hào)中的數(shù)
據(jù)代表III 級(jí)檢測(cè)時(shí)間間隔，如6（11）表示平臺(tái)
在2 級(jí)風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)下，II 級(jí)檢測(cè)時(shí)間間隔為6 年，III
檢測(cè)時(shí)間為11 年。顯然，與API 規(guī)范相比，考慮
風(fēng)險(xiǎn)后，平臺(tái)檢測(cè)計(jì)劃相對(duì)更加完善，更能夠體現(xiàn)
經(jīng)濟(jì)與安全性的要求。
3 工程算例
3.1 平臺(tái)結(jié)構(gòu)及有限元模型
某固定式鉆井平臺(tái)為4 樁腿結(jié)構(gòu)，共由7 層導(dǎo)
圖2 平臺(tái)有限元模型
該平臺(tái)所處海域設(shè)計(jì)水深為105.3 m，百年
一遇設(shè)計(jì)波高為22.1 m，周期為14.0 s，表面海
流流速為2.355 m/s，風(fēng)速為44 m/s。由此，基于
Morison 方程，采用ANSYS 軟件求得平臺(tái)最大波浪
相位角為23°，最大設(shè)計(jì)環(huán)境載荷為16.70 MN。
3.2 平臺(tái)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及檢測(cè)策略
首先采用Pushover 方法，計(jì)算得到該平臺(tái)結(jié)
構(gòu)的承載能力曲線（見下頁(yè)圖3）。由圖3 可知，
平臺(tái)極限承載能力為70.55 MN，平臺(tái)儲(chǔ)備強(qiáng)度系
數(shù)為4.19 ；然后提取平臺(tái)極限狀態(tài)時(shí)的等效應(yīng)力分
布，如圖4 所示。
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
12
船 舶 馬冬輝，等：基于風(fēng)險(xiǎn)的導(dǎo)管架平臺(tái)水下結(jié)構(gòu)安全檢測(cè)規(guī)劃
4 結(jié) 論
將基于風(fēng)險(xiǎn)的結(jié)構(gòu)檢測(cè)方法應(yīng)用到導(dǎo)管架海
洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)完整性管理中的檢測(cè)規(guī)劃中，為制定合
理的水下結(jié)構(gòu)檢測(cè)時(shí)間間隔提供技術(shù)參考。首先，
依據(jù)API 規(guī)范中的平臺(tái)暴露等級(jí)，確定平臺(tái)失效后
果的級(jí)別；其次，采用Pushover 方法，評(píng)估平臺(tái)
系統(tǒng)的極限承載能力，在此基礎(chǔ)上，考慮隨機(jī)變量
的不確定性，應(yīng)用蒙特卡洛法，求得平臺(tái)結(jié)構(gòu)的失
效概率，從而得到平臺(tái)結(jié)構(gòu)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)；最后，根
據(jù)制定的RBUI 計(jì)劃，確定平臺(tái)水下結(jié)構(gòu)的檢測(cè)時(shí)
間間隔。以某海洋平臺(tái)為例，計(jì)算得到其風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)
為2 級(jí)，確定其II 級(jí)檢測(cè)時(shí)間間隔為6 年，重點(diǎn)
檢測(cè)構(gòu)件為平臺(tái)底層斜撐與樁腿。文中建立的方法
可為我國(guó)大量存在的服役海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)檢測(cè)計(jì)劃提
供技術(shù)參考。
［參考文獻(xiàn)］
［1］ WESTLAKE H S， PUSKAR F J， O'CONNOR P E， et al.
The development of a recommended practice for structural
integrity management（ SIM） of fixed offshore platforms［C］.
Offshore Technology Conference， 2006.
［2］ API RP 2A-WSD， Recommended practice for planning，
designing and constructing fixed offshore platforms-Working
stress design［S］. 2007.
［3］ 許朝輝， 陳國(guó)明， 許亮斌. 海洋結(jié)構(gòu)檢測(cè)時(shí)間間隔確定
準(zhǔn)則［J］. 石油礦場(chǎng)機(jī)械， 2010（1）： 21-24.
［4］ 張圣坤， 白勇， 唐文勇. 船舶與海洋工程風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估［M］.
北京： 國(guó)防工業(yè)出版社， 2003.
［5］ WESTLAKE H S， PUSKAR F J， O'CONNOR P E， et al.
The Role of Ultimate Strength Assessments in the Structural
Integrity Management（ SIM） of Offshore Structures［C］.
Offshore Technology Conference， 2006.
［6］ ISO. ISO 17776-2000 Guidelines on Tools and Techniques
for Hazard Identification and Risk Assessment［S］. 2000.
［7］ HSE. Structural Integrity Management Framework For Fixed
Jacket Structures［S］. 2009
［8］ SEMENSKI D， WOLF H. Risk Assessment of Structural
Elements of the Offshore Gas and Oil Platforms［C］. 22nd
Danubia-Adria Symposium on Experimental Methods in
Sold Mechanics， Parma， Italy， 2005.
［9］ 蔣曉波. 導(dǎo)管架平臺(tái)的失效評(píng)估分析［D］. 哈爾濱：
哈爾濱工程大學(xué)， 2010.
由圖4 可知，平臺(tái)等效應(yīng)力分布基本呈現(xiàn)至上
而下逐漸增大的規(guī)律，危險(xiǎn)構(gòu)件主要分布于下層結(jié)
構(gòu)的斜撐與樁腿位置，相對(duì)而言水平撐等效應(yīng)力則
較小。
取平臺(tái)偏置系數(shù)γf 和γs 服從均值為1 的對(duì)數(shù)
正態(tài)分布，變異系數(shù)分別為0.15 和0.20［9］。采用
蒙特卡洛方法，抽樣次數(shù)為500 000 次，由此，求
得平臺(tái)年失效概率為5.05×10-5，即失效概率為C
級(jí)；再根據(jù)平臺(tái)的類型及作業(yè)人員狀況，確定其暴
露等級(jí)為L(zhǎng)1，因此，可知平臺(tái)的風(fēng)險(xiǎn)水平位于風(fēng)
險(xiǎn)矩陣的黃色區(qū)域，風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為二級(jí)。根據(jù)圖2 可
知，該平臺(tái)對(duì)應(yīng)的II 級(jí)檢測(cè)時(shí)間間隔為6，III 級(jí)
檢測(cè)時(shí)間間隔為11 年。此外，由平臺(tái)極限承載能
力分析可知，平臺(tái)底部斜撐及樁腿應(yīng)作為結(jié)構(gòu)檢測(cè)
的重點(diǎn)關(guān)注構(gòu)件。
圖4 平臺(tái)極限狀態(tài)時(shí)的等效應(yīng)力分布
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
承載能力／MPa
頂點(diǎn)位移／m
圖3 平臺(tái)承載能力曲線
萬(wàn)方數(shù)據(jù)

網(wǎng)友評(píng)論 more

化工安全論文最新內(nèi)容

02-21