海上移動平臺結(jié)構(gòu)狀態(tài)評估技術(shù)指南 2025_第1頁
海上移動平臺結(jié)構(gòu)狀態(tài)評估技術(shù)指南 2025_第2頁
海上移動平臺結(jié)構(gòu)狀態(tài)評估技術(shù)指南 2025_第3頁
海上移動平臺結(jié)構(gòu)狀態(tài)評估技術(shù)指南 2025_第4頁
海上移動平臺結(jié)構(gòu)狀態(tài)評估技術(shù)指南 2025_第5頁
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文檔簡介

1 1 3 3 5 6 6 6 9 12 14 14 14 24 28 28 28 31 31 31 33 341及以上的中國籍海上移動平臺應(yīng)開展結(jié)構(gòu)狀態(tài)定期評估和加強(qiáng)檢驗(yàn),其范圍應(yīng)滿足本指南3.2.6和第2章第2節(jié)中的相關(guān)要求。1.1.1.3本指南規(guī)定了海上移動平臺結(jié)構(gòu)狀態(tài)評估的技術(shù)要求,當(dāng)本指南的規(guī)定與平臺適用法規(guī)、規(guī)則及規(guī)范的要求不一致時,以平臺適用法規(guī)、規(guī)則及規(guī)范的要求為準(zhǔn)。1.1.1.4本指南中的結(jié)構(gòu)狀態(tài)評估系移動平臺結(jié)構(gòu)完整性管理的重要組成部分,其相關(guān)1.1.1.6本指南適用于海上移動平臺的結(jié)構(gòu)狀態(tài)評估,以確定其適用性,(1)為平臺管理方提供一個與平臺結(jié)構(gòu)和維持平臺正常作業(yè)有關(guān)的平臺實(shí)際狀態(tài)技術(shù)業(yè)時提供有關(guān)方使用以及指導(dǎo)驗(yàn)船師現(xiàn)場檢驗(yàn)(2)平臺在移位前通過對平臺結(jié)構(gòu)校核,以判定其在目(3)當(dāng)平臺遇到突發(fā)事件時,可對平臺實(shí)際結(jié)構(gòu)(3)IMOCodefortheConstructionandEquipmentofMobileOffshoreDrillingUni21.1.3.1海上移動平臺結(jié)構(gòu)完整性管理:為保證海上移動平臺從投入運(yùn)營到退役期間全1.1.3.4點(diǎn)位作業(yè)適應(yīng)性評估:海上移動平臺前往新海域進(jìn)行作業(yè)時,尤其是當(dāng)環(huán)境載1.1.3.5結(jié)構(gòu)改造評估:根據(jù)平臺改造內(nèi)容開展的結(jié)構(gòu)性能評價,包括改造前對改造涉):響應(yīng)措施。其評價的內(nèi)容根據(jù)發(fā)生損傷的位1.1.4.1對于海上移動平臺的結(jié)構(gòu)狀態(tài)評估,需收集相關(guān)圖紙和資料。如發(fā)生圖紙和資1.1.4.3對于海上移動平臺的點(diǎn)位作業(yè)適應(yīng)性評估,申請方應(yīng)向CCS提供作業(yè)點(diǎn)位的環(huán)3第2章結(jié)構(gòu)狀態(tài)定期評估檢驗(yàn)2.1.1.1本指南中涉及的檢驗(yàn)均為海上移動平臺結(jié)構(gòu)狀態(tài)定期評估檢驗(yàn),一般可結(jié)合船2.1.1.2檢驗(yàn)計(jì)劃應(yīng)根據(jù)評估結(jié)論制定,一般五年為一個周期,并在平臺的生命周期內(nèi)根據(jù)平臺狀況的變化做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,且檢驗(yàn)計(jì)劃應(yīng)滿足平臺結(jié)構(gòu)評估2.1.1.3在檢驗(yàn)實(shí)施前,應(yīng)由C2.1.1.4海上移動平臺的檢測和檢驗(yàn)應(yīng)根據(jù)檢驗(yàn)計(jì)劃實(shí)施,應(yīng)全面地反映平臺的實(shí)際狀況,平臺結(jié)構(gòu)的檢測和檢驗(yàn)結(jié)果是對平臺結(jié)構(gòu)進(jìn)行狀態(tài)定期評估的重2.1.1.5CCS船級海上移動平臺的結(jié)構(gòu)完整性管理檢驗(yàn)應(yīng)由CCS驗(yàn)船師實(shí)施。2.1.2檢驗(yàn)計(jì)劃制定2.1.2.1在檢驗(yàn)開始前,CCS海洋工程技術(shù)中心應(yīng)會同現(xiàn)此外,測厚的范圍和精度應(yīng)滿足評估建模所需的數(shù)2.1.3結(jié)構(gòu)檢驗(yàn)實(shí)施2.1.3.3應(yīng)對平臺主要結(jié)構(gòu)和特殊結(jié)構(gòu)進(jìn)行近觀檢查。2.1.3.4應(yīng)對所有海水壓載艙進(jìn)行全面檢查,對(2)檢查在干舷和上層建筑甲板上的艙口及其他(3)檢查通風(fēng)筒和空氣管,包括其圍板和關(guān)閉裝置,特別應(yīng)檢查空氣管和甲板間連接42.1.3.6水面式平臺的附加檢驗(yàn)范圍除2.1.3.1至2.1.3.5條適用的檢驗(yàn)項(xiàng)目外,還應(yīng)(1)對全部樁腿,包括弦桿、斜撐和水平撐桿、扣板、齒條、節(jié)點(diǎn)以及樁腿(2)對升降室內(nèi)、周圍和下面的結(jié)構(gòu)和樁腿圍阱進(jìn)行檢查,對可疑部位可要求(4)對樁腿與底部沉墊或樁靴連接處進(jìn)行近(6)對沉墊或樁靴進(jìn)行檢查,如由于沉墊或樁靴部分或全部埋于泥線之下而(7)對具有活動式鉆井懸臂梁的平臺,滑移懸臂梁及其(2)對主要支撐結(jié)構(gòu)、撐桿連接處以及扣板和肘板等部位的檢查,及其內(nèi)部除2.1.3.1至2.1.3.5條適用的檢驗(yàn)項(xiàng)目外,還應(yīng)處以及抗滑樁的檢查??梢刹课豢梢筮M(jìn)行2.1.3.10除上述檢驗(yàn)項(xiàng)目外,還應(yīng)對檢驗(yàn)計(jì)劃提到的重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行檢查。指南》進(jìn)行,測厚范圍和精度應(yīng)能夠滿足結(jié)構(gòu)評估建模的2.1.3.12測厚(2)測厚數(shù)值接近顯著腐蝕或腐蝕衡準(zhǔn)時,驗(yàn)船師應(yīng)在該測厚區(qū)域進(jìn)行近觀(4)厚度測量通常應(yīng)由CCS認(rèn)可的公司進(jìn)行,測量可用超聲波測量儀,該設(shè)備的精5(4)無損探傷的檢查區(qū)域應(yīng)去除影響其檢測方法靈敏度的銹層、灰塵、油或2.2.1.1平臺結(jié)構(gòu)檢驗(yàn)除應(yīng)按滿足特別檢驗(yàn)的相應(yīng)范圍與要求外,檢測數(shù)據(jù)的采集應(yīng)能2.2.1.2如老齡移動平臺未在塢期內(nèi)完成結(jié)構(gòu)狀態(tài)定期評估的相關(guān)內(nèi)容,現(xiàn)場檢驗(yàn)單位2.2.2檢驗(yàn)計(jì)劃制定2.2.2.1首次按本指南要求實(shí)施檢驗(yàn)前,CCS應(yīng)會同平臺管理方或經(jīng)營2.2.2.2第二次及以后按照本節(jié)要求實(shí)施檢驗(yàn)前,CCS應(yīng)會同平2.2.3結(jié)構(gòu)檢驗(yàn)實(shí)施2.2.3.1上述檢驗(yàn)實(shí)施中,應(yīng)嚴(yán)格按照聯(lián)合制定/修訂的“結(jié)構(gòu)檢驗(yàn)計(jì)劃”實(shí)施檢驗(yàn)和評6第3章結(jié)構(gòu)狀態(tài)評估內(nèi)容如圖3.1.1.1所示。臺狀態(tài)數(shù)據(jù)(測厚等按照平臺操作手冊規(guī)定的73.2.1.4結(jié)構(gòu)狀態(tài)定期評估一般包括平臺整體性能和強(qiáng)度分析、局部強(qiáng)度分析、疲勞強(qiáng)度分析以及穩(wěn)性分析,必要時仍需考慮按照《移規(guī)》開展構(gòu)件尺寸校3.2.1.6對于老齡移動平臺,應(yīng)按照達(dá)到3.2.6要求的結(jié)構(gòu)狀態(tài)定期評估實(shí)施。3.2.2整體性能和強(qiáng)度分析3.2.2.1海上移動平臺整體性能和強(qiáng)度分析的目的主要是分析平臺各方面性能和整體強(qiáng)度在目前狀態(tài)下是否滿足規(guī)范和平臺作業(yè)安全(2)樁靴結(jié)構(gòu)承載性能及地基穩(wěn)定性校核:通過有限元分析得到的最大樁腿反力,不(3)預(yù)壓載性能校核:對平臺的艙室布置能否提供足夠的壓載能力進(jìn)行校核,預(yù)壓載模式下樁腿承受的靜壓力一般不得小于設(shè)計(jì)的預(yù)壓載載(4)升降系統(tǒng)預(yù)壓載保持能力校核:計(jì)算自升式平臺在達(dá)到設(shè)計(jì)壓載量時齒輪所受載3.2.2.3自升式平臺的整體強(qiáng)度分析是分析船體及樁腿等是否具有足夠的強(qiáng)度和剛度,曲強(qiáng)度,模型范圍應(yīng)涵蓋平臺的主船體、樁腿以及參與總體強(qiáng)度的主要附屬結(jié)構(gòu)等。(1)作業(yè)模式下,應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注大型設(shè)備支撐(4)預(yù)壓載模式下,應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注船體壓載艙艙壁、甲板、樁腿3.2.2.4柱穩(wěn)式平臺整體性能分析主要是對平臺的運(yùn)動特性進(jìn)行評估,主要包括以下內(nèi)(1)運(yùn)動性能分析:基于平臺最新空船重量及不同設(shè)計(jì)工況下裝載狀態(tài),對平臺的運(yùn)析提供輸入。柱穩(wěn)式平臺的運(yùn)動性能預(yù)報(bào)一般采用頻域的方法進(jìn)(2)峰隙分析:基于平臺運(yùn)動性能和設(shè)計(jì)環(huán)境條件,對柱穩(wěn)式平臺在各種設(shè)計(jì)工況下8及環(huán)境載荷的作用下是否滿足規(guī)范結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求。一般采用設(shè)計(jì)波分析方法確定設(shè)計(jì)波參3.2.3局部強(qiáng)度分析3.2.3.1局部強(qiáng)度分析主要針對平臺作業(yè)過程中所受載荷較大、結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的局部結(jié)撐結(jié)構(gòu)、懸臂梁、井架基座及其它主要設(shè)備支撐結(jié)構(gòu)等部位的強(qiáng)度分3.2.4疲勞強(qiáng)度分析3.2.4.1移動平臺的疲勞強(qiáng)度分析一般根據(jù)該平臺一個/多個歷史工作海域的波浪散布圖CCS《工程臨界評定技術(shù)服務(wù)指南》分析結(jié)構(gòu)的3.2.5穩(wěn)性分析3.2.5.1穩(wěn)性分析一般包括平臺的完整穩(wěn)性、破損穩(wěn)性、抗傾覆穩(wěn)性和沉浮穩(wěn)3.2.5.2完整穩(wěn)性和破損穩(wěn)性分析一般應(yīng)根據(jù)平臺目前實(shí)際狀態(tài),包括受風(fēng)面積、水密3.2.5.3坐底穩(wěn)性分析一般應(yīng)根據(jù)平臺目前實(shí)際狀態(tài),包括受風(fēng)面積、風(fēng)力作用中心及重心位置等,分析具有坐底模式平臺(如自升式平臺和坐底式/坐底箱型平臺等)的抗傾覆穩(wěn)性,判定衡準(zhǔn)詳見《移規(guī)》第3篇第2章第5節(jié)。3.2.5.4沉浮穩(wěn)性分析一般指坐底式/坐底箱型平臺在整個下沉過程中,判定經(jīng)自由液面93.2.5.5不同平臺類型可按表3.2.5.1所列開展穩(wěn)性分析。√√√——√√√√√√√√√√3.2.6老齡移動平臺特殊要求3.2.6.1老齡移動平臺每次進(jìn)行換證檢驗(yàn),都需根據(jù)現(xiàn)場測厚、探傷結(jié)果等結(jié)構(gòu)實(shí)際狀3.2.6.2考慮到老齡移動平臺結(jié)構(gòu)狀態(tài)定期評估需要較長的模型準(zhǔn)備周期,應(yīng)在平臺達(dá)3.2.6.3老齡移動平臺結(jié)構(gòu)狀態(tài)定期評估內(nèi)容應(yīng)覆蓋3.2.3至3.2.4所述的相關(guān)內(nèi)容,其3.3.1.1點(diǎn)位作業(yè)適應(yīng)性評估,是指根據(jù)委托方提供的點(diǎn)位數(shù)據(jù),在移位前通過對平臺3.3.1.3點(diǎn)位作業(yè)適應(yīng)性評估結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析中采用的自存模式環(huán)境條件重現(xiàn)期建議不小3.3.1.5委托方可根據(jù)需求選擇點(diǎn)位作業(yè)適應(yīng)性評估的3.3.2.1自升式平臺一般應(yīng)建立包含簡化船體及詳細(xì)樁腿的有限元模型,環(huán)境載荷主要3.3.2.2分析內(nèi)容一般為樁腿強(qiáng)度及整體性能分析,整體性能分析主要包括以下內(nèi)(3)鎖緊/升降裝置的承載性能:詳見3.2.2中的相關(guān)要求;(4)樁靴結(jié)構(gòu)承載性能:詳見3.2.2中的相關(guān)要求;(5)預(yù)壓載性能:詳見3.2.2中的相關(guān)要求;(6)抗傾穩(wěn)性:詳見3.2.2中的相關(guān)要求;(7)地基穩(wěn)定性:詳見4.2.6中的相關(guān)要求。3.3.2.3分析流程可參照執(zhí)行圖3.3.3.3柱穩(wěn)式平臺(1)水動力分析:按照4.3.1所述方法預(yù)報(bào)柱穩(wěn)式平臺在目標(biāo)點(diǎn)位的運(yùn)動響應(yīng)和波浪脈(2)系泊強(qiáng)度分析:基于目標(biāo)點(diǎn)位的環(huán)境條件,按照4.3.3所述方法,進(jìn)行系泊系統(tǒng)的(3)峰隙分析:基于目標(biāo)點(diǎn)位的環(huán)境條件,按照4.3.4所述方法,進(jìn)行柱穩(wěn)式平臺的峰(4)整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析:基于目標(biāo)點(diǎn)位的環(huán)境條件,利用水動力分析計(jì)算得到的波浪(5)局部主要結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析:基于目標(biāo)點(diǎn)位的環(huán)境條件,利用水動力分析計(jì)算得到運(yùn)柱穩(wěn)式平臺的點(diǎn)位安全評估流程如圖3.3.3.1所示。統(tǒng)一更新為峰隙分析。以及國際/國內(nèi)公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn),在改造前對改造的涉及范圍及可行性進(jìn)行分析,在改造后對完3.4.1.2結(jié)構(gòu)改造評估,需根據(jù)平臺改造范圍判斷是否涉及到重大改建,以確認(rèn)改造適3.4.2結(jié)構(gòu)改造可行性評估3.4.2.1結(jié)構(gòu)改造可行性評估,為改造實(shí)施前對結(jié)構(gòu)改造實(shí)施的可行性進(jìn)行評估,為后3.4.2.3改造范圍初步劃定,根據(jù)改造目標(biāo)對可能影響到的范圍進(jìn)行3.4.2.4根據(jù)平臺改造范圍的初步劃定結(jié)果,確定適用的法規(guī)、規(guī)范臺結(jié)構(gòu)狀態(tài)評估,以確定在初步劃定的改造范圍對改造范圍進(jìn)行調(diào)整,并從3.4.2.4重新開展相關(guān)工作,直至判3.4.3結(jié)構(gòu)改造模型更新3.4.3.1根據(jù)改造設(shè)計(jì)及施工資料對移動平臺結(jié)構(gòu)完整性管理系統(tǒng)相關(guān)模型進(jìn)行更3.5.1.1應(yīng)急響應(yīng)支持是指按照委托方和岸上服務(wù)機(jī)構(gòu)(如船級社)預(yù)先預(yù)定的應(yīng)急響險提供技術(shù)支持,為委托方最終決策提供參狀態(tài)數(shù)據(jù):歷次改造數(shù)據(jù)、檢驗(yàn)數(shù)據(jù)、損傷評估數(shù)據(jù)、歷次評估資3.5.2應(yīng)急響應(yīng)支持的種類3.5.3應(yīng)急響應(yīng)支持的一般程序響應(yīng)程序,岸上服務(wù)機(jī)構(gòu)在收到委托方提供的事故信息后,按照如圖3.5.3.1所述流程向委報(bào)告事故信息提供應(yīng)急提供更新的事故信息將事故信息是否3.5.4應(yīng)急響應(yīng)支持的后管理第4章結(jié)構(gòu)狀態(tài)評估方法4.1.1.1本章主要闡述自升式平臺、柱穩(wěn)式平臺結(jié)構(gòu)狀態(tài)評估方法,其他平臺形式可參4.1.1.2海上移動平臺結(jié)構(gòu)狀態(tài)評估使用軟件應(yīng)為業(yè)界通用或4.2.1結(jié)構(gòu)模型建立4.2.1.1樁腿模型一般采用相當(dāng)剛度的梁進(jìn)行模擬,此梁的剛度應(yīng)與實(shí)際樁腿一致,包4.2.1.2船體模型可采用簡化或詳細(xì)模型。簡化模型通常在分析樁腿強(qiáng)度和整體性能中甲板及外板,等效梁/板的總體剛度應(yīng)滿足:截面面積與船體結(jié)構(gòu)一致、截面慣性矩與船體結(jié)構(gòu)一致、剪切面積與船體結(jié)構(gòu)一致、扭轉(zhuǎn)慣性矩4.2.1.3模型中應(yīng)模擬樁腿與船體連接剛度,模擬剛度系數(shù)計(jì)算方法見4.2.3。4.2.1.4模型中邊界條件一般可按照《移規(guī)》第2篇4.4.1.6中的要求設(shè)置,如具備詳細(xì)的土壤資料可考慮模擬基礎(chǔ)剛度,其各向剛度可按4.2.5所述方法計(jì)算。4.2.2樁腿的水動力載荷計(jì)算CMiπDi2/4)來進(jìn)行建立,見4.2.2.3。(2)等效模型:桁架式樁腿的一個節(jié)距的水動力模型由一個置處的垂直管構(gòu)件進(jìn)行等效,相應(yīng)的等效莫里遜特征值CDD=CDeDe、CMA=CMeAe。CDeDe=DeΣCDei式中:CDe——樁腿等效拖曳力系數(shù);De——樁腿的等效直徑,m,De=√(ΣDi2li)/s;CDei——獨(dú)立構(gòu)件i的拖曳力系數(shù)的等效值;CDi——獨(dú)立構(gòu)件i的拖曳力系數(shù),見4.2.4.2;Σ——樁腿一個節(jié)距中所有構(gòu)件的和。對于水平和垂直構(gòu)件,CDei可進(jìn)行適當(dāng)簡化:水平構(gòu)件:CDei=sin3αCDi(Dili/Des)。SSααββCMeA=AeΣCMeiAe——樁腿單位高度上的等效面積,m2,可計(jì)算為(ΣAili)/s;CMei——獨(dú)立構(gòu)件i的慣性力系數(shù)的等效值;CMi——獨(dú)立構(gòu)件i的慣性力系數(shù),見4.2.2.2;Ai——獨(dú)立構(gòu)件i的等效面積,m2,可計(jì)算為πDi2/4,見4.2.2.2。4.2.2.2圓管構(gòu)件的水動力系數(shù),圓管構(gòu)件(直徑<1.5m)的水動力系數(shù)的推薦值見表CDiCMiDi=Doriginal+2tm式中:Doriginal——構(gòu)件的原始特征尺度,m;tm——海生物的厚度,m。4.2.2.3桁架式樁腿節(jié)點(diǎn)板的水動力系數(shù),位于垂直平面內(nèi)的節(jié)點(diǎn)板產(chǎn)生的波流荷載可可見部分θ可見部分θAA4.2.2.4對于圖4.2.2.3所示的剖開管型桁架式樁腿弦桿,相對于特征尺度Di,拖曳力系數(shù)CDi可按下式計(jì)算:圖4.2.2.3剖開管型樁腿弦桿和CDi典型值CD0——管構(gòu)件的拖曳力系數(shù),按表4.2.2.1取值;CD1——相對于投影直徑W,在垂直于齒條板的水流方向上的拖曳力系構(gòu)件的等效面積取πDi2/4時,所有入射角度和構(gòu)件表面狀況慣性力系數(shù)可取CMi=2.0。4.2.2.5對于圖4.2.2.4所示的三角型桁架式樁腿弦桿,相對于特征尺度Di=D(背板的CDi=CDpr(θ)Dpr(θ)/Di圖4.2.2.4三角型樁腿弦桿和CDi典型值式中:Dpr(θ)——投影直徑,m,可按下式計(jì)算:θo——遮蔽一半背板時的角度,°,θo=tan-1(D/(2w))。CDpr——針對投影直徑的拖曳力系數(shù),可按下式計(jì)算(對于中間角度可進(jìn)行線性插構(gòu)件的等效面積取πDi2/4時,所有入射角度和構(gòu)件表面狀況慣性力系數(shù)可取CMi=2.0。4.2.2.6對于其它截面類型及尺寸構(gòu)件的水動力系數(shù),應(yīng)依據(jù)相關(guān)的文獻(xiàn)資料或合適的4.2.3船體與樁腿連接剛度計(jì)算4.2.3.1上下導(dǎo)向結(jié)構(gòu)與樁腿的連接4.2.3.2升降齒輪與樁腿的連接升降齒輪應(yīng)基于制造廠商提供的齒輪剛度以彈簧/懸臂梁方式,模擬成抵御垂直荷載和相應(yīng)的水平荷載。在彈簧/懸臂梁自由端產(chǎn)生單位位移的荷載值應(yīng)等于制造廠商提供的升降4.2.3.3鎖緊系統(tǒng)與樁腿的連接荷載和水平荷載。以下方法可用于模擬鎖緊系統(tǒng)與樁腿連接的整體彈簧剛度的計(jì)算。式中:kry——鎖緊系統(tǒng)與樁腿連接的y向轉(zhuǎn)動剛度系數(shù),kN·m/rad;krz——鎖緊系統(tǒng)與樁腿連接的z向轉(zhuǎn)動剛度系數(shù),kN·m/rad;kv——鎖緊系統(tǒng)與樁腿連接的垂向位移剛度系數(shù),kN/m;E——樁腿彈性模量,kPa;A——樁腿截面面積,m2;kry_fix——鎖緊系統(tǒng)的y向轉(zhuǎn)動剛度系數(shù),kN·m/rad,kry_fix=3EIleg_y/L1;krz_fix——鎖緊系統(tǒng)的z向轉(zhuǎn)動剛度系數(shù),kN·m/rad,krz_fix=3EIleg_z/L1;kry_leg——樁腿的y向轉(zhuǎn)動剛度系數(shù),kN·m/rad,kry_leg=3EIleg_y/L2;krz_leg——樁腿的z向轉(zhuǎn)動剛度系數(shù),kN·m/rad,krz_leg=3EIleg_z/L2;kv_fix——鎖緊系統(tǒng)的垂向位移剛度系數(shù),kN/m,可由鎖緊系統(tǒng)實(shí)際結(jié)構(gòu)形式計(jì)算得Ileg_y——上、下導(dǎo)向結(jié)構(gòu)間樁腿的y軸截面慣性矩,m4;Ileg_z——上、下導(dǎo)向結(jié)構(gòu)間樁腿的z軸截面慣性矩,m4;L1——鎖緊系統(tǒng)的垂向長度,m,見圖4.2.3.1;L2——下導(dǎo)向結(jié)構(gòu)距離鎖緊系統(tǒng)的長度,m,見圖4.2.3.1。4.2.4動力響應(yīng)計(jì)算BS(Q—S)Max——最大準(zhǔn)靜力波浪及海流基底剪力,kN;BS(Q—S)Min——最小準(zhǔn)靜力波浪及海流基底剪力,kN;Fin——慣性力載荷,kN。4.2.4.2動力放大系數(shù)DAF也可用詳細(xì)4.2.5地基剛度模擬4.2.5.2當(dāng)平臺有限元模型中考慮樁腿與土壤的相互作用時,樁腿與土壤間的彈性支撐垂向剛度系數(shù):KkN/m水平剛度系數(shù):KkN/m式中:Gv——針對垂向荷載的土壤剪切模量,kPa;Gh——針對水平荷載的土壤剪切模量,kPa;Gr——針對轉(zhuǎn)動荷載的土壤剪切模量,kPa;v——土壤泊松比。HLo——最大水平承載能力,kN;MLo——最大水平承載能力,kN·m。式中:a——深度插值參數(shù),當(dāng)D<2.5B時D——從泥面到樁靴最大承載面的距離,m;cuo——最大承載面(泥面以下D)處的土壤不排水粘性剪切強(qiáng)度,kPa;cul——樁靴最底部處的土壤不排水粘性剪切強(qiáng)度,kPa;m2;As——樁靴埋深區(qū)域的側(cè)向投影面積,m2;型中的轉(zhuǎn)動剛度K3=fr,即乘以剛度減小4.2.6地基穩(wěn)定性分析4.2.6.1自升式平臺進(jìn)入具體點(diǎn)位作業(yè)前,一般應(yīng)做海底地質(zhì)調(diào)查,并對地基進(jìn)行穩(wěn)定性分析,保證平臺作業(yè)安全。自升式平臺的地基穩(wěn)定性分析流式中:φS——許用系數(shù),可取為0.9;VL0——單樁預(yù)壓載量,kN;式中:VD——船體重量引起的樁腳反力,kN;VE——風(fēng)、浪、流及P-Δ效應(yīng)引起的樁腳反力,kN;VDn——波浪慣性力引起的樁腳反力,kN;FH——地基橫向承載能力,kN,即:4.2.6.3聯(lián)合承載力分析-基礎(chǔ)鉸支(式中:φS——許用系數(shù),可取為0.9;QVH——下風(fēng)向樁腳的橫向、垂向反力向量,kN,可按L——最大可變載荷引起的樁腳橫向、垂向反力,kN;E——風(fēng)、浪、流及P-Δ效應(yīng)引起的樁腳橫向、垂向反力,kN;Dn——波浪慣性力引起的樁腳橫向、垂向反力,kN;FVH=A{0.5YIBNysydy[*]m+1+pO,Nqsqdq[*]m+1}—砂土FVH=A{Nccuscdc[1—(1.5FH*/NcAcu)]+pO,Nqsq(*)1.5}—粘土B——樁靴直徑,m;ssq、sc——承載力形狀系數(shù);dcu——土壤不排水粘性剪切強(qiáng)度,kPa;FH*——可取FH*=(FH/FVH)**FVH,kN。(3)橫向承載能力分量FH可按如下公式計(jì)算:FH=FH*+(cu0+cu1)As—砂土—粘土h1——為樁靴最大面積處入泥深度,m,如樁靴沒有完全入泥,h2——為樁靴尖端入泥深度,m;AS——為入泥樁靴側(cè)向投影面積,m2;cuocu1由上述兩式可得到地基垂向-橫向聯(lián)合承載能力曲線,即FVH-FH曲線,再乘以φS后可得到容許承載能力曲線,當(dāng)求得各樁腳處的垂向、橫向力后,與FVH-FH曲線比較,當(dāng)位于4.2.6.4土壤承載力分析-彈性支撐(方法3)數(shù)K3,具體計(jì)算方法和過程見4.2.5。(2)平臺的傾斜角度不應(yīng)超過操作手冊規(guī)定的限制,且不得4.2.7穩(wěn)性分析4.2.7.1完整穩(wěn)性及破損穩(wěn)性模型主要包含主船體靜水力模型、風(fēng)模型、艙室模型及相桁架式樁腿水下產(chǎn)生的浮力較小,一般不計(jì)入靜水力模4.2.7.5穩(wěn)性分析中應(yīng)按以下要求設(shè)置相關(guān)參(2)除系泊約束對平臺穩(wěn)性有不利影響外,一般可假設(shè)平臺處于無系泊約束的漂浮狀(6)風(fēng)入射角范圍為0~360°,且間隔不大于45°,如靜水力模型、進(jìn)水點(diǎn)及水密艙室(針對破損穩(wěn)性)均對稱時,可根據(jù)對稱性適當(dāng)縮減風(fēng)入(1)根據(jù)水密及風(fēng)雨密完整性要求,選取平臺無保護(hù)開口及風(fēng)雨式中:MD——平臺舉升重量產(chǎn)生的恢復(fù)力矩,kN·ML——樁腿、樁靴重量產(chǎn)生的恢復(fù)力矩,kN·m;MS——海床對樁靴吸附、摩擦產(chǎn)生的恢復(fù)力矩,kN·m,此力矩除針對具體點(diǎn)位有詳式中:ME——風(fēng)、浪、流對平臺產(chǎn)生的傾覆力矩,kMDn——波浪慣性力產(chǎn)生的傾覆力矩,kN·m;式平臺的受力特點(diǎn),可考慮以4.2.6中的校核方式進(jìn)行替代。4.3.1水動力分析4.3.1.1柱穩(wěn)式平臺水動力幅值響應(yīng)算子(RAO)的計(jì)算通常假定在單位波幅規(guī)則波作4.3.1.2柱穩(wěn)式平臺水動力計(jì)算建立水動力濕表面模型時應(yīng)遵循以下規(guī)則:(2)濕表面單元推薦采用四邊形單元,為保證單元質(zhì)量局部也可采用三角形單元,濕model)和莫里遜模型(Morison4.3.1.3柱穩(wěn)式平臺水動力計(jì)算環(huán)境參數(shù)輸入時應(yīng)遵循以下規(guī)則:利用單面或雙面對稱性建模浪向角范圍可為0~180°或0~90°;4.3.1.6規(guī)則波頻域計(jì)算完成后,如需結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析,還應(yīng)進(jìn)行運(yùn)動/載荷短期統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)4.3.2整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析4.3.2.2平臺撐桿等小尺度構(gòu)件除建立濕表面單元模型外,必要時還應(yīng)建立莫里遜分析(2)結(jié)構(gòu)分析模型應(yīng)與水動力分析模型結(jié)合使用,以正確傳遞作用在撐桿上(3)結(jié)構(gòu)分析模型中,可在結(jié)構(gòu)模型中建立梁單元用于接收拖曳力載荷,該遜模型與面單元結(jié)構(gòu)模型之間的耦合,可用多個分布為“輪輻”形的虛擬桿/梁單元或節(jié)點(diǎn)耦合形式進(jìn)行載荷傳遞模擬,單個“輪輻”形載荷傳遞如圖4.3.2.1所示。(4)當(dāng)分析類似環(huán)形或雙船體下殼體柱穩(wěn)式平臺時,由于其截面特征尺度較4.3.2.3邊界條件除可采用《半潛式平臺總強(qiáng)計(jì)算結(jié)果,其初始加速度設(shè)置應(yīng)與水動力載荷及此時平臺的質(zhì)量分布相4.3.3.2系泊分析時應(yīng)考慮風(fēng)、浪、流環(huán)境力及其它可能的外力作用。(2)波浪應(yīng)采用合適的波浪譜,進(jìn)行隨機(jī)波分析時對于產(chǎn)生隨機(jī)波時歷的種(5)流力系數(shù)一般應(yīng)通過模型試驗(yàn)或《移規(guī)》中規(guī)定公式計(jì)算得到,如使用式中:Pcorr——腐蝕后的錨鏈最小破斷負(fù)荷,kN;Dcorr——錨鏈腐蝕后測量得到最小平均直徑,mm;Dnew——錨鏈初始直徑,mm。4.3.3.4系泊分析衡準(zhǔn)如下:水管系統(tǒng),對鉆井作業(yè)或生產(chǎn)作業(yè)的許用平均偏移和許用最大偏移(2)錨泊分析評估中系泊纜的最大張力應(yīng)不小于《移規(guī)》中對錨泊分析系泊(3)如果采用大抓力錨,則系泊索應(yīng)具有足夠的舷外長度,以使系泊系統(tǒng)達(dá)4.3.4.4柱穩(wěn)式平臺的峰隙計(jì)算一般采用時域或頻域的方法進(jìn)行,通過計(jì)算平臺在波浪4.3.5穩(wěn)性分析4.3.5.1完整穩(wěn)性及破損穩(wěn)性模型主要包含主船體靜水力模型、風(fēng)模型、艙室模型及相4.3.5.2靜水力模型包含:上殼體、4.3.5.5穩(wěn)性分析中應(yīng)按以下要求設(shè)置相關(guān)參(1)選擇全部漂浮吃水范圍,包括遷移、作業(yè)(2)除系泊約束對平臺穩(wěn)性有不利影響外,一般可假設(shè)平臺處于無系泊約束的漂浮狀(5)風(fēng)入射角范圍為0~360°,且間隔不大于45°,如靜水力模型、進(jìn)水點(diǎn)及水密艙室(針對破損穩(wěn)性)均對稱時,可根據(jù)對稱性適當(dāng)縮減風(fēng)入(1)根據(jù)水密及風(fēng)雨密完整性要求,選取平臺無保護(hù)開口及(3)計(jì)算碰撞破損穩(wěn)性時,應(yīng)假定有效水密艙壁之間的破損范圍,選取單個或組合破密艙室,這些艙室可以是泵艙、設(shè)有海水冷卻系統(tǒng)機(jī)械的艙室或與海水相鄰的艙室。附錄1.結(jié)構(gòu)完整性管理時,海上移動平臺結(jié)構(gòu)完整性管理系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對求,為平臺的安全運(yùn)營和科學(xué)管理提供全生命周期的技術(shù)完善的平臺信息管理系統(tǒng),管理平臺的檔案數(shù)據(jù)和其他反映平臺現(xiàn)狀的相關(guān)數(shù)據(jù)根據(jù)評估結(jié)論制定總體性和策略性的現(xiàn)場檢驗(yàn)計(jì)劃對平臺的“適用性”進(jìn)行評估完善的平臺信息管理系統(tǒng),管理平臺的檔案數(shù)據(jù)和其他反映平臺現(xiàn)狀的相關(guān)數(shù)據(jù)根據(jù)評估結(jié)論制定總體性和策略性的現(xiàn)場檢驗(yàn)計(jì)劃對平臺的“適用性”進(jìn)行評估,并提出完善措施和方案的加強(qiáng)、改造或修理措施(SMR)1.2.2.1最新、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)是保證結(jié)構(gòu)完整性管理的基礎(chǔ),數(shù)據(jù)可分為特征數(shù)據(jù)和狀態(tài)1.2.2.2特征數(shù)據(jù)主要包括平臺完工初始狀態(tài)時的信息,如完工圖紙和文件資料、建造1.2.2.3狀態(tài)數(shù)據(jù)主要包括反映平臺在其壽命周期內(nèi)特征數(shù)據(jù)變化的信息,如平臺歷次改造數(shù)據(jù)、檢驗(yàn)數(shù)據(jù)、損傷評估數(shù)據(jù)、測厚數(shù)據(jù)、腐蝕數(shù)據(jù)、平臺評估資料1.2.2.4特征數(shù)據(jù)及狀態(tài)數(shù)據(jù)應(yīng)能全面、真實(shí)地反映平臺的實(shí)際結(jié)構(gòu)狀況。應(yīng)建立有效1.2.3.1評估是根據(jù)最新得到的平臺數(shù)據(jù)對平臺結(jié)構(gòu)完整性管理影響進(jìn)行評價的過程,估一般應(yīng)建立平臺結(jié)構(gòu)的有限元模型及穩(wěn)性計(jì)算模型,直接計(jì)算模型是評估的核心。1.2.3.3當(dāng)初始評估結(jié)果不滿足規(guī)范要求而平臺仍計(jì)劃開展作業(yè)時,需對平臺采取性能AssessmentInformation評估信息/數(shù)據(jù)AssessmentInformation評估信息/數(shù)據(jù)AssessmentInformation評估信息/數(shù)據(jù)AssessmentInformation評估信息/數(shù)據(jù)AssessmentInitiator評估起因CharacteristicData平臺特征數(shù)據(jù)ConditionData平臺狀態(tài)數(shù)據(jù)LoadConditioninOperationManual操作手冊中規(guī)定條件ClassRulesforBuilding建造時船級社規(guī)范AssessmentMethod評估方法PassAssessment?通過評估?AssessmentContents評估內(nèi)容AssessmentMethod評估方法PassAssessment?通過評估?GlobalStrength整體強(qiáng)度LocalStrength局部強(qiáng)度FatigueStrength疲勞強(qiáng)度Stability穩(wěn)性StrengtheningandMitigationMeasures加強(qiáng)或緩解措施Strengtheningan

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