服役中后期海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)安全評估及剩余壽命預(yù)測技術(shù)研究.pdf

1、世界上已建成的固定式海洋平臺(tái)中近三分之一已經(jīng)進(jìn)入了平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用壽命的后期。但由于油田生產(chǎn)的需要，絕大部分平臺(tái)在達(dá)到設(shè)計(jì)壽命后依然繼續(xù)服役，這就要求綜合評價(jià)平臺(tái)現(xiàn)役情況和超期服役的安全性及可能性，更深地挖掘平臺(tái)的潛能。本論文基于結(jié)構(gòu)確定性和可靠性評估理論，考慮服役中后期海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)損傷因素影響，建立了一套海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)安全評估體系，并研究了平臺(tái)剩余壽命預(yù)測技術(shù)。主要研究內(nèi)容包括：
　　 1.首先對極限承載力進(jìn)行了研究。結(jié)合ANS

2、YS軟件和非線性分析理論，對極限承載力進(jìn)行了研究；通過數(shù)值模擬與物理實(shí)驗(yàn)對比的方法驗(yàn)證了極限承載力計(jì)算的準(zhǔn)確性，為平臺(tái)進(jìn)行確定性評估和可靠性評估奠定了基礎(chǔ)。
　　 2.系統(tǒng)地研究了確定性評估和可靠性評估理論。研究分析了裂紋、凹陷、腐蝕等損傷以及海生物附著、地基土沖刷等對結(jié)構(gòu)安全性的影響，引入儲(chǔ)備強(qiáng)度系數(shù)，對服役中后期海洋平臺(tái)進(jìn)行了確定性評估；分析了海洋平臺(tái)不同失效模式的極限狀態(tài)方程，考慮荷載與抗力的隨機(jī)性與時(shí)變性，以及結(jié)構(gòu)安全評

3、定荷載標(biāo)準(zhǔn)，開展了海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)的可靠性評估。
　　 3.基于S-N曲線及Miner線性累積損傷理論，同時(shí)考慮波浪荷載致疲勞和冰荷載致疲勞，對平臺(tái)進(jìn)行了疲勞壽命預(yù)測，研究結(jié)果顯示實(shí)例平臺(tái)的疲勞壽命在安全范圍之內(nèi)。
　　 4.建立了海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)安全評估體系。海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)安全評估體系包括年度安全評定與動(dòng)態(tài)管理、結(jié)構(gòu)安全預(yù)測與管理和結(jié)構(gòu)維修決策三部分。將年度安全評定與動(dòng)態(tài)管理中的結(jié)構(gòu)多級安全評估分為四級：篩選評估、簡單定量評估、