自升式钻井平台火灾爆炸及船舶碰撞安全评估

摘要

海上钻井平台是海洋油气开发的基础设施，随着平台的高科技化和大型化，平台的安全问题受到越来越多的关注，如果平台一旦发生危险，由于平台本身及环境等因素限制，救援将会非常困难，对人员、经济和环境容易造成巨大危害，对海上钻井平台的安全评估变得意义重大。
　　结合自升式钻井平台平面简图，对井口附近危险区域内的设备、伴有油气作业的设备、平台上明火作业单元及储存易燃易爆气体液体的单元进行火灾爆炸危险源辨识，辨识容易发生危险的设备及事故原因。
　　利用道化学评价法危险单元选取标准，结合危险源辨识结果，确定了平台上6个危险单元，通过指数及补偿系数计算，得到6个危险单元的危险指数及风险等级;并从设备管理、人员、平台安全检查以及防护措施等几方面提出降低事故风险措施。
　　进行平台船舶碰撞模拟研究，从碰撞原因、碰撞环境以及碰撞力学机理上对碰撞进行研究，确定模拟中的初始参数及分析思路。利用solidworks建立自升式钻井平台与船舶模型，运用有限元软件Ansys Workbench显示动力学模块，对平台与船舶碰撞进行模拟研究;通过对船舶初始状态的设置，使其以不同速度、不同角度与平台桩腿发生碰撞以及在平台不同作业水深时与桩腿碰撞，对平台进行碰撞响应分析，分析平台危险部位;计算平台遭遇到供给船和守护船撞击的频率，提出降低风险措施。

目录

摘要

1 绪论

1．1 目的及意义

1．2 海上钻井平台简介

1．3 国内外研究进展

1．3．1 风险评估方法研究现状

1．3．2 火灾爆炸风险评估研究现状

1．3．3 船舶碰撞风险评估研究现状

1．4 主要研究内容

2 自升式钻井平台火灾爆炸危险源辨识

2．1 引言

2．2 危险源辨识基本方法及流程

2．3 自升式海上钻井平台危险源辨识

2．4 本章小结

3 自升式钻井平台火灾爆炸风险评估

3．1 引言

3．2 火灾爆炸事故评估的意义

3．3 火灾爆炸主要类型及特点

3．3．1 火灾爆炸特点

3．3．2 火灾爆炸的主要类型

3．4 风险评估的方法

3．5 道化学评价法

3．5．1 道化法定义及目的

3．5．2 道化法评价计算程序

3．5．3 工艺单元的选取

3．5．4 危险系数的确定

3．5．5 安全措施补偿系数的确定

3．5．6 评价结果

3．6 平台火灾爆炸预防措施

3．7 本章小结

4 自升式钻井平台船舶碰撞风险评估

4．1 船舶碰撞基本描述

4．1．1 事故概述

4．1．2 船舶撞击的主要原因

4．1．3 船舶撞击引发的事故

4．1．4 碰撞环境

4．2 碰撞力学机理及关键技术

4．2．1 碰撞机理

4．2．2 材料模型

4．2．3 接触问题

4．3 有限元理论及Ansys Workbench简介

4．3．1 有限元概述

4．3．2 有限元分析法的理论基础

4．3．3 显示有限元分析法

4．3．4 Ansys Workbench简介

4．4 模型的建立

4．5 碰撞模拟研究

4．5．1 模型的导入及材料参数设置

4．5．2 网格划分

4．5．3 设置求解参数

4．6 碰撞结果分析

4．6．1 船与桩腿正面碰撞(标准工况)

4．6．2 其他工况碰撞

4．6．3 平台不同作业深度碰撞分析

4．7 平台船舶碰撞概率计算

4．7．1 风险的基本描述

4．7．2 船舶与平台碰撞概率计算

4．7．3 降低风险措施

4．8 本章小结

总结与展望

参考文献

致谢

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