固定式海洋平台结构风险评估及应用

摘要

本文针对国内在海洋工程领域风险评价研究的现状，以定量风险评估理论为基础，从极端海洋环境入手，分析了极端海况对平台的破坏情况，初步建立了固定式海洋平台结构风险评价理论框架，并以埕北12C井组平台甲板海水淹漫和整体失效为例进行了风险分析。同时从人员伤亡方面来讨论了两种失效模式带来的后果，主要计算了个人风险和社会风险两类风险值。在分析过程中运用了“非正态过程，具有不同相关性的多维随机变量联合概率随机模拟技术”，并对风险分析中存在的不确定性进行了分析，提出了新的建议。本文工作主要包括以下内容： 以定量风险评估理论为基础，从极端海洋环境入手，对固定式海洋平台风险评价体系的建立提出了建议。在此体系中充分考虑海洋环境对平台的影响及作用，将联合概率理论应用到风险评价中，并在求解失效模式的概率中采用了基于随机模拟技术的重点抽样法。 以埕北12C井组平台为例，对平台甲板海水淹漫和整体失效情况进行风险分析，考虑了每次大风(或台风)过程中出现的最大波高及相应同时出现的风、流、风暴增水等环境因素，运用重点抽样法求解系统的失效概率。同时分析了在此过程中存在的不确定性及其影响。 对两种失效机制引起的后果做了适当的分析。本文运用DNV多年的统计资料，分别从个人风险和社会风险两方面计算了两种失效带来的人员伤亡情况，并以风险矩阵的形式给出不同风险值的风险区域，指出各种因素对风险值的影响，从而为结构设计提供了依据。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1引言

1.2海洋平台的类型及国内外海洋平台的发展现状

1.2.1海洋平台结构的种类

1.2.2国外海洋平台发展概况

1.2.3我国海洋平台的发展历程

1.3国内外海洋工程风险评估的研究现状

1.3.1国内外风险评估的发展现状

1.3.2国外对海洋平台安全的重视

1.3.3对我国海洋平台进行风险评估的必要性

1.3.4海洋平台风险评估方法在国内外的发展历史和现状分析

1.4本文工作的内容和意义

第二章固定式海洋平台结构风险评估

2.1定量风险评估

2.1.1风险及风险评估的方法

2.1.2定量风险评估方法(QRA)

2.2固定式海洋平台的定量风险评估

2.3固定式导管架平台结构风险评估

2.3.1固定式导管架平台结构的特点及风险评估

2.3.2基于极端海洋环境下的固定式海洋平台结构风险评估

2.4风险评价中运用的关键技术

2.4.1多维联合概率的随机模拟法

2.4.2极值条件下海洋工程随机荷载概率模型

2.4.3不确定性分析

2.5失效模式的影响分析及风险计算

2.6本章小结

第三章平台甲板海水淹漫失效和平台倾覆分析

3.1平台甲板海水淹漫失效分析

3.1.1甲板标高设计存在的问题

3.1.2埕北12-C井组平台甲板海水淹漫发生概率

3.2埕北12C井组平台中井口平台整体倾覆的发生概率

3.3本章小结

第四章海洋平台结构失效的后果分析

4.1风险的后果

4.1.1人员风险

4.1.2环境风险

4.1.3经济风险

4.2海洋平台失效的后果

4.2.1 Dnv人员损伤统计数据

4.3.2埕北12-C井口平台甲板标高海水淹漫的后果分析

4.3本章小结

第五章结论

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文