导管架海洋平台服役期的结构完整性管理研究

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我国拥有漫长的海岸线,所辖海域油气资源丰富,面对飞速发展的经济,海上油气资源制约的开发我国工业的发展。我国海上油气开采经过几十年发展,根据不同的海域与相关要求已经建成了比较完善的海上油气平台。固定式导管架平台结构因其制造周期短、结构简单、安全性高等优点,目前我国在南海、渤海、东海等海域投入生产的导管架海域平台大约280座。具有部门调查,固定式导管架平台老龄化严重,平台生产运营期的结构安全管理不够规范系统。因此固定式海洋平台的在运营期的进行系统的完整性管理,保证平台安全运转具有重大意义。根据固定导管架海洋平台完整性管理的基本流程,本文主要研究内容如下:应用SACS海洋工程专业分析软件,对某导管架海洋平台在进行了、静力、谱疲劳、倒塌进行分析。静力分析校核平台结构在正常作业工况下杆件与节点的强度校核,筛选不符合构件。谱疲劳分析主要分析平台构件寿命是否到达设计要求,能否在服役期间安全运转。倒塌分析主要分析平台的连续倒塌机理,验算平台的储备强度是否达标。评估平台服役期间安全状态,筛选出比较容易受到破坏的部件为风险检验做准备。根据结构安全评估可以得到不符合相应要求的疲劳点、杆件、节点。本文对疲劳点采用的定量RBI分析,平台结构的疲劳失效概率的计算采用等效Weibull分布方法,通过SACS计算各个海况下的疲劳损伤,等效得到Weibull分布函数的特征参数,从而依靠可靠性分析方法得到疲劳失效概率。平台结构倒塌失效概率,通过SACS计算得到平台结构的RSR和RCR值,采用环境荷载超过结构抗力极限状态的积分方法计算得到。对于杆件与节点本文采用半定量RBI分析方法;失效后果根据对平台的造成经济安全等因素确定,失效可能性采用倒塌失效概率的定量的计算方法。根据风险检验得到相应的检验计划,指导平台安全作业。本文很好地整理完整性管理基本原理的相关算例的验证,可以指导实际工程应用。算例的验证不具有广泛性,倒塌的计算方法具有局限性,需要继续的研究。
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