海洋平臺基于結(jié)構(gòu)碰撞損傷的風險評估.pdf

1、海洋平臺在復雜惡劣的環(huán)境中工作，除正常的工作荷載、環(huán)境荷載的作用外，還受到偶然荷載威脅，如船舶的撞擊、平臺上部落物的撞擊。偶然荷載引發(fā)的事故不但會造成人員傷亡和重大的經(jīng)濟損失，而且會對近海周邊環(huán)境和海洋生態(tài)造成嚴重的污染和破壞。在我國工程應用領域中，海洋平臺風險評估工作開展相對較少，現(xiàn)有海洋平臺設計，大多沒考慮到偶然荷載的作用，通常的做法是在平臺交付使用后再進行修改，這樣勢必造成人力和財力浪費。因此對平臺進行偶然荷載作用下的風險評估十分

2、必要。但是，對于剛剛興起不久海洋工程領域，關于海洋平臺風險的統(tǒng)計數(shù)據(jù)很少，這給風險定量計算帶來了很大的困難。另外就由碰撞引起的海洋結(jié)構(gòu)損傷分析本身而言，其力學機理復雜，再加上海洋環(huán)境復雜，開展試驗研究的成本過高，且不確定因素頗多，在這種情況下有限元數(shù)值仿真在碰撞分析領域越來越受到重視。
　　 本文是在中海石油(中國)有限公司委托的《LD32-2PSP定量指數(shù)評價及重大危險源辨識安全分析》項目的基礎上展開的。研究注重理論與工程實踐

3、相結(jié)合，在較深入研究風險分析理論及平臺結(jié)構(gòu)碰撞損傷的基礎上，對海洋平臺碰撞風險建立定量評估系統(tǒng)。以實現(xiàn)海洋平臺的風險預測由傳統(tǒng)經(jīng)驗型向科學預測型轉(zhuǎn)變。本文的主要內(nèi)容和研究成果包括如下幾點：
　　 1.大量查閱國內(nèi)外文獻，了解分析國內(nèi)外海洋結(jié)構(gòu)物碰撞風險評估的研究現(xiàn)狀，探究各種風險分析方法的適用范圍及優(yōu)缺點，為海洋平臺碰撞風險分析奠定基礎。
　　 2.對海洋平臺結(jié)構(gòu)物碰撞損傷經(jīng)驗公式法、能量法和有限元法進行介紹。建立LD3

4、2-2PSP平臺結(jié)構(gòu)顯式動態(tài)有限元模型，系統(tǒng)分析吊機落物引起的平臺結(jié)構(gòu)甲板設備以及海底管線的損傷。計算分析船舶以不同的速度撞擊平臺結(jié)構(gòu)及立管引起的結(jié)構(gòu)動力響應，對平臺整體結(jié)構(gòu)的損傷程度進行了評估。
　　 3.結(jié)合風險評估方法，建立海洋平臺在偶然荷載作用下的風險分析框架。根據(jù)偶然災害的發(fā)生概率和平臺暴露級別來劃分災害事件的風險水平，并依據(jù)風險水平結(jié)合LD32-2PSP平臺結(jié)構(gòu)開展定量風險評估，在對落物碰撞風險、船舶撞擊風險的發(fā)生頻