導(dǎo)管架海洋平臺結(jié)構(gòu)的風(fēng)險(xiǎn)評估及疲勞分析.pdf

1、我國海域面積廣闊，且具有豐富的海洋資源，尤其是油氣石化資源。我國自60年代在渤海建立第一座導(dǎo)管架平臺以來，經(jīng)過50年的高速發(fā)展，形成了不同種類，不同功能完善的海洋平臺體系，彰顯了我國立志成為海洋大國的決心與努力。本文主要針對海洋平臺中建筑最多的固定式導(dǎo)管架平臺進(jìn)行結(jié)構(gòu)完整性管理系統(tǒng)及基于風(fēng)險(xiǎn)的檢驗(yàn)技術(shù)的介紹與研究。由于早期導(dǎo)管架平臺很大一部分服役時(shí)間已經(jīng)超過設(shè)計(jì)期限，為了延長平臺結(jié)構(gòu)服役壽命，需要針對導(dǎo)管架平臺結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析評估，但是相關(guān)

2、平臺數(shù)據(jù)信息不足，無法完成有效的延壽評估。
　　美國石油學(xué)會API組織根據(jù)墨西哥灣大量導(dǎo)管架平臺結(jié)構(gòu)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，提出了結(jié)構(gòu)完整性理念，得到了行業(yè)內(nèi)廣泛的認(rèn)可。本文簡要介紹了結(jié)構(gòu)完整性管理中四個(gè)基本要素，并建立了基于四個(gè)基本要素的分析流程，形成了一個(gè)動(dòng)態(tài)更新的全生命周期內(nèi)導(dǎo)管架平臺結(jié)構(gòu)完整性管理系統(tǒng)。其中，基于風(fēng)險(xiǎn)的檢驗(yàn)技術(shù)(RBI)是結(jié)構(gòu)完整性管理的核心組成部分，在石油化工領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，并形成了十分完善的石化行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)API58

3、1。本文簡要介紹了RBI技術(shù)原理、分析流程以及目前應(yīng)用于導(dǎo)管架平臺的定性風(fēng)險(xiǎn)評估方法。
　　針對導(dǎo)管架平臺結(jié)構(gòu)，本文提出了風(fēng)險(xiǎn)評估定量分析方法。采用導(dǎo)管架平臺專業(yè)分析軟件SACS，進(jìn)行平臺結(jié)構(gòu)的疲勞分析和倒塌分析。然后基于可靠性理論來計(jì)算平臺結(jié)構(gòu)構(gòu)件的失效概率以及該構(gòu)件失效后平臺整體的倒塌失效概率，形成定量風(fēng)險(xiǎn)評估與風(fēng)險(xiǎn)矩陣。其中，平臺結(jié)構(gòu)的疲勞失效概率的計(jì)算采用等效Weibull分布方法，通過SACS計(jì)算各個(gè)子海況的疲勞損傷，等

4、效得到Weibull分布函數(shù)的特征參數(shù)，從而依靠可靠性分析方法得到疲勞失效概率。平臺結(jié)構(gòu)倒塌失效概率，通過SACS計(jì)算得到平臺結(jié)構(gòu)的RSR和RCR值，采用環(huán)境超越概率的積分方法計(jì)算得到。
　　為了驗(yàn)證分析方法及工程應(yīng)用的實(shí)際性，本文針對我國某導(dǎo)管架平臺結(jié)構(gòu)進(jìn)行了定量風(fēng)險(xiǎn)評估分析，形成了關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)、構(gòu)件的風(fēng)險(xiǎn)矩陣。同時(shí)，制定風(fēng)險(xiǎn)概率閾值，針對不同的風(fēng)險(xiǎn)等級進(jìn)行檢驗(yàn)計(jì)劃的制定。
　　我國渤海遼東灣也存在大量固定式海洋平臺，因此該海