導管架海洋平臺結構的風險評估及疲勞分析.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管架平臺進行結構完整性管理系統(tǒng)及基于風險的檢驗技術的介紹與研究。由于早期導管架平臺很大一部分服役時間已經(jīng)超過設計期限，為了延長平臺結構服役壽命，需要針對導管架平臺結構進行分析評估，但是相關

2、平臺數(shù)據(jù)信息不足，無法完成有效的延壽評估。
　　美國石油學會API組織根據(jù)墨西哥灣大量導管架平臺結構的運行經(jīng)驗，提出了結構完整性理念，得到了行業(yè)內(nèi)廣泛的認可。本文簡要介紹了結構完整性管理中四個基本要素，并建立了基于四個基本要素的分析流程，形成了一個動態(tài)更新的全生命周期內(nèi)導管架平臺結構完整性管理系統(tǒng)。其中，基于風險的檢驗技術(RBI)是結構完整性管理的核心組成部分，在石油化工領域應用廣泛，并形成了十分完善的石化行業(yè)相關標準API58

3、1。本文簡要介紹了RBI技術原理、分析流程以及目前應用于導管架平臺的定性風險評估方法。
　　針對導管架平臺結構，本文提出了風險評估定量分析方法。采用導管架平臺專業(yè)分析軟件SACS，進行平臺結構的疲勞分析和倒塌分析。然后基于可靠性理論來計算平臺結構構件的失效概率以及該構件失效后平臺整體的倒塌失效概率，形成定量風險評估與風險矩陣。其中，平臺結構的疲勞失效概率的計算采用等效Weibull分布方法，通過SACS計算各個子海況的疲勞損傷，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。平臺結構倒塌失效概率，通過SACS計算得到平臺結構的RSR和RCR值，采用環(huán)境超越概率的積分方法計算得到。
　　為了驗證分析方法及工程應用的實際性，本文針對我國某導管架平臺結構進行了定量風險評估分析，形成了關鍵節(jié)點、構件的風險矩陣。同時，制定風險概率閾值，針對不同的風險等級進行檢驗計劃的制定。
　　我國渤海遼東灣也存在大量固定式海洋平臺，因此該海