基于风险的导管架平台水下结构安全检测规划

建立基于风险的结构安全检测技术,应用于导管架海洋平台结构完整性管理(SIM)的检测规划中。综合考虑平台失效后果与失效概率两方面因素,确定平台风险矩阵,提出基于风险评估等级的平台水下结构检测计划,完善了当前规范中检测时间间隔确定的不足之处。该文以某海洋平台为例,阐明基于风险的水下结构检测技术的应用方法,可为我国海洋平台结构检测计划的制定提供参考。     

基于RBI的导管架平台失效风险评估

构建导管架平台的有限元模型,对平台倒塌失效进行数值模拟。采用基于风险的检验(Risk-BasedInspection,RBI)方法对平台失效结果进行风险评估,根据失效后果等级和失效概率等级确认风险等级。结合目标平台现状,识别平台关键节点和杆件,制定相应的RBI监测方案,并给出推荐的检测周期、检测范围和结构维修、加强措施。研究成果可为海洋平台的失效风险评估提供一定参考。     

基于模糊Bow-tie模型的深水钻井平台井喷溢油风险评价

针对目前深水钻井平台作业缺少有效定量评估井喷溢油风险的情况,引入模糊Bow-tie模型对深水钻井平台井喷溢油风险进行评价。评价过程中基于故障树方法分析深水钻井发生井喷的原因,采用事件树方法分析井喷溢油导致的后果,利用模糊集理论和专家评价相结合的方法计算得到井喷溢油概率和溢油后果风险值。通过对我国南海某深水钻井平台井喷溢油进行风险评估,结果显示,该平台井喷溢油概率为9.33×10~(-5),一旦发生井喷溢油,发生火灾+污染的概率相对较高,为6.96×10~(-5)。基于以上风险评估结果,提出井喷溢油风险防控措施,为深水钻井平台溢油应急管理提供技术支持。     

FPSO池火灾分析

结合现役FPSO海洋平台,基于FDS软件,编写海洋平台上部结构池火灾模拟程序。对海洋平台上部结构在不同风速下池火灾的火焰形态进行对比,对温度场进行分析,并探究不同火场的热辐射通量分布规律。分析结果对海洋平台进行火灾风险评估具有一定的工程指导意义。     

基于高桩码头上部结构风险评估算法对比分析

针对高桩码头普遍发生腐蚀、破坏的大环境,基于层次分析法和模糊综合评估法基本原理,对高桩码头上部结构进行风险评估,结合港口方面的专家和从业人员的评价,针对两种方法的模型计算结果进行比较,确定各自的适用条件和范围,最后提出合理并有理论依据的码头结构风险评估方法。     

深海半潜式钻井平台上部船体极限承载力分析

新一代半潜式钻井平台趋于采用节点少、无撑杆的简单结构外形。由于其在深海作业往往面临极其恶劣的海洋环境,因此平台结构的安全性显得尤为重要。ABS MODU规定要考虑半潜式平台在横撑结构失效后的剩余强度问题。文章基于有限元分析软件Abaqus,采用准静态法计算分析横撑失效后上部船体结构在横开、横关两种载荷模式下的极限承载能力;同时,基于"面积涂抹"技术对模型进行简化,而后计算简化模型的极限强度并对简化方法进行了讨论。研究成果可对新型半潜平台结构设计提供参考,也可为大型结构极限强度计算有限元简化计算提供借鉴。     

流花浮式平台锚链系统安全评估

以中海油深圳公司流花11号半潜式钻井平台锚链系统为例,运用大型有限元软件MSC-MARC进行大量计算,在给定平台运动参数的基础上,分别用理论推导和数值模拟计算出锚链悬链线张力,并对锚链环进行静力接触分析,以校核丢失横档后锚链环的强度及安全系数,同时基于API规范对锚链的疲劳寿命进行校核,为锚链的强度设计和风险评估提供一种行之有效的方法。     

张力腿平台系泊风险评估方法研究

文章结合模糊综合评判法、层次分析法以及概率论提出了一种风险分析的评估方法,识别了系泊中的风险因素,建立完善了相应的风险评估指标体系,并将其应用于设计中或已服役作业的张力腿平台系泊风险评估。将不同风险评估结果视为风险的总体的随机样本,用概率论和置信区间对风险评估结果进行置信度评价。克服了单一评价方案主观性太强的弱点,使评价更具有客观性和可信性。经过分析和计算实例表明,该系泊风险评估方法是适用和有效的。利用获取的评价结果,识别设计或已建成服役的张力腿平台系泊风险指数高的风险因素,并采取有效措施,加强培训及时检修设备,以防止意外的发生。结合一型设计中的张力腿平台,应用文中提出的数值风险评估模型对该平台的系泊系统进行了风险评估。结果表明该方法可以对张力腿平台的系泊风险评估中的主观因素进行客观有效的评估。并可以推广应用于其他海上结构物的风险评估问题中。     

基于模糊故障树方法的钻井平台井喷概率计算

基于模糊理论,提出了一种定量风险评估方法——模糊故障树方法。查阅历史数据库或者借助专家判断,给出故障树模型中各基本事件发生可能性的模糊数表示。考虑到不同专家意见之间可能存在的差异,给出了处理专家意见的运算法则及确定专家权重的理论方法。以半潜式钻井平台发生井喷为顶事件,构建了故障树模型,依据给出的模糊故障树理论模型,计算得到半潜式平台在钻进或固井过程中发生井喷的概率。     

海洋平台结构的安全寿命评估与维修决策研究

基于结构疲劳、断裂控制原理,平台结构疲劳裂纹产生、扩展规律以及修复更新可靠性评估技术,对平台结构进行安全寿命评估及维修决策方法进行了初步研究,给出了中后期服役海洋平台的安全寿命评估与维修决策基本思路和方法;提出了平台安全寿命评估及维修决策方法的基本框架,并依靠剩余强度和裂纹扩展计算来对已有损伤的结构进行安全寿命评定,给出科学的检维修方案,以保证结构安全、经济、可靠地运行。     

基于层次分析和灰色聚类法的老龄导管架平台安全评估

为延长老龄导管架式海洋平台的使用寿命,对其进行安全评估具有重要意义.文章以渤海湾的一个老龄导管架平台为分析对象,建立了包含多重风险因素的安全评价指标体系,该体系包括三个层次:目标层,一级指标层,二级指标层.目标层包含3个一级指标:海洋环境,结构状态和人为因素.每个一级指标又分为3个二级指标.每个指标的权重通过层次分析法来计算以消除主观因素的影响.采用灰色聚类法定性和定量地评估导管架平台的失效风险.将风险评估标准分为5个等级,确定对应5个灰类的白化权函数.每个二级指标的灰色权向量由表上作业法计算得到.通过逐级计算,目标层的灰色评价值最终由灰色评价权向量单值化计算,灰色等级通过极大值原理确定.评价结果显示该老龄导管架平台失效风险等级是中等的.文中提出的安全评估方法是合理可行的.     

在役导管架平台动态可靠性研究

针对在役海洋平台结构进行可靠性分析,动态可靠性评估是最为有效的方法。包括结构的动力可靠性和时变可靠性评估。针对海洋导管架平台的复杂环境,首先考虑结构腐蚀和损伤等因素,计及载荷效应与抗力效应的影响,并结合时间离散法,计算平台的时变可靠度。通过计算结构的传递函数和响应谱,并依据首次超越理论进行动力可靠度的计算。文章研究的方法能够为海洋平台服役期间的安全状况评估提供理论依据并为平台结构的维修提供指导。     

波浪非线性对导管架平台疲劳寿命评估的影响研究

基于线性和非线性波浪理论,在渤海海域观测的30种海况下,选取了导管架平台易发生疲劳损伤的几个危险节点作为研究对象,并通过确定性的疲劳分析方法对这些节点进行了疲劳寿命评估。结果表明,在选取的3种阻尼条件下,考虑波浪的非线性因素后,疲劳寿命的评估结果均有所增加,为海工结构的疲劳寿命评估提供了参考意见。     

Development of Bayesian network models for risk-based ship design

In the past fifteen years, the attention of ship safety treatment as an objective rather than a constraint has started to sweep through the whole maritime industry. The risk-based ship design (RBD) methodology, advocating systematic integration of risk assessment within the conventional design process has started to takeoff. Despite this wide recognition and increasing popularity, important factors that could potentially undermine the quality of the results come from both quantitative and qualitative aspects during the risk assessment process. This paper details a promising solution by developing a formalized methodology for risk assessment through effective storing and processing of historical data combined with data generated through first-principle approaches. This method should help to generate appropriate risk models in the selected platform (Bayesian networks) which can be employed for decision making at design stage.     

Seafarers’ perceptions of competency in risk assessment and management: an empirical study

Past analysis of accident investigations suggest an absence of or inadequate practices of risk assessment and management on board vessels. Although the International Management Code for the Safe Operation of Ships and for Pollution Prevention (ISM Code) requires that the risk management process must not only be correctly formulated and implemented but also be periodically evaluated in order to verify that these objectives are attained, the correct and effective implementation and application of the process cannot be achieved without active involvement of competent seafarers on board. Due to the limited investigation of seafarers’ competencies in risk management, the reasons for the inadequacies in the process that are leading to accidents were not evident. Hence, using a survey, this paper conducted a pilot study investigating seafarers’ perceptions of competency in the various components of the risk management process conducted on board vessels. The findings of this paper suggest an overall satisfaction with the risk assessment process. However, there is certainly room for improvement as far as seafarers’ performance is concerned. The findings of this paper provided valuable insights into the current training regimes in the area of risk assessment and management paving the way towards enhanced safety procedures on board vessels.     

模拟器中船舶搁浅危险性评价方法的研究

在航海模拟器中,如何对模拟训练的过程实时、连续地进行航行安全评价一直是急待解决的重要课题。通过建立狭水道航行船舶搁浅危险性定量分析的数学方法,提出了基于大型船舶操纵模拟系统的狭水道航行船舶搁浅危险性评价模型。该模型能实时、连续地评价航行于狭水道等受限水域船的搁浅危险性,是一种对航海模拟训练评价的较客观、科学的方法。     

基于断裂力学的老龄化自升式平台可靠性分析

对服役的老龄平台进行可靠性评估是非常必要的．为了更好地判定平台结构的疲劳可靠性,依据断裂力学理论,采用一阶二次矩法计算了自升式平台结构的疲劳可靠性指标,提出了年剩余疲劳可靠性指标概念,并通过对某自升式平台结构的计算分析,指出了要延长该平台的结构使用寿命至30年,需在第15年和第26年对其进行2次维修和保护．这种分析方法为服役的老龄平台的维护服务提供了参考．     

FMEA在船舶系统风险评估中的应用

在船舶系统风险评估中,FMEA(故障模式与影响分析)技术是一种较为有效和常用的风险分析方法,已被国内外的船舶规范所采用。从风险评估的角度,着重介绍FMEA技术、其扩展FMECA(故障模式、影响及危害度分析)技术,及其在船舶系统中的应用。