海底管线关于锚泊作业的量化风险评估

摘要

近海石油工业的不断发展，使得海底管线在近海石油及天然气的大量开采运营中得到了广泛应用。为了避免海底管线事故的发生，将风险控制在管理者容许的范围之内，很有必要对其进行风险评估方面的研究。 海底管线所遭受的碰撞破坏是管线破坏的主要原因之一。管线的碰撞主要是由偶然性载荷造成的，其中由锚泊作业所引起的管线破坏是其中的一个重要方面。 该文以概率论为基础，参考了“DNV-RP-F107”中对坠落物的风险评估方法，结合工程的实际情况，描述了在不同锚泊作业下锚与锚链撞击海底管线的概率模型以及撞击概率的计算过程。对撞击发生概率，主要采用概率统计方法；对于撞击能量，采用基于统计数据和试验基础的“能量带”方法。在对相应风险后果进行分析的前提下，运用风险矩阵的有关理论进行了最后的风险评估与管理。这些都为海底管线的风险评估提供了有价值的参考，并在工程上具有实用性的价值。

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第一章绪论

1.1问题的提出

1.2国内外研究历史与现状

1.3本文的研究思想和主要工作

第二章锚泊作业风险评估方法与流程

2.1锚泊作业风险评估方法

2.2锚泊作业风险评估流程

第三章锚泊作业撞击管线的概率计算

3.1锚泊作业分类

3.2撞击概率的计算

3.2.1钻井作业撞击管线的概率计算

3.2.2一般船运中的撞击管线概率计算

第四章锚泊作业撞击管线的能量计算

4.1锚泊坠落物能量计算

4.1.1坠落物体动能计算

4.1.2阻力和附加质量系数

4.1.3投影面积

4.2撞击能量估算与累积撞击概率

4.2.1能量估算与条件概率

4.2.2对不同能量水平确立累积撞击概率

4.3管线抵抗撞击的能量计算

4.3.1内管防撞能力计算

4.3.2各种保护措施

4.3.3管线总的抵抗撞击能量计算：

4.4管线的破损概率

第五章风险后果与风险矩阵

5.1风险后果

5.1.1概述

5.1.2人员安全

5.1.3环境污染

5.1.4经济损失

5.2风险矩阵

5.2.1概述

5.2.2锚泊作业下的风险距阵

5.3降低风险的措施

第六章实例分析

6.1基本资料

6.2撞击概率计算

6.2.1锚链断裂概率

6.2.2锚链撞击概率的计算

6.3撞击能量计算

6.4管线抵抗能力计算

6.5破损与频率

6.6风险后果与最终评估结果

第七章结论与展望

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢