导管架海洋平台服役期的结构完整性管理研究

摘要

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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