ПНСТ 563-2022

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Нефтяная и газовая промышленность

СИСТЕМЫ ПОДВОДНОЙ ДОБЫЧИ

Механика морских грунтов и геотехническое проектирование

Petroleum and natural gas industry. Subsea production systems. Offshore soil mechanics and geotechnical engineering

ОКС 75.020

Срок действия с 2022-04-01

до 2025-04-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Обществом с ограниченной ответственностью "Газпром 335" (ООО "Газпром 335")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 023 "Нефтяная и газовая промышленность"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 17 января 2022 г. N 4-пнст

Правила применения настоящего стандарта и проведения его мониторинга установлены в ГОСТ Р 1.16-2011 (разделы 5 и 6).

Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии собирает сведения о практическом применении настоящего стандарта. Данные сведения, а также замечания и предложения по содержанию стандарта можно направить не позднее чем за 4 мес до истечения срока его действия разработчику настоящего стандарта по адресу: inf@gazprom335.ru и/или в Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии по адресу: 123112 Москва, Пресненская набережная, д.10, стр.2.

В случае отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты" и также будет размещена на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)

Введение

Создание и развитие отечественных технологий и техники для освоения нефтегазовых месторождений на шельфе и в акваториях должно быть обеспечено современными стандартами, устанавливающими требования к проектированию, строительству и эксплуатации систем подводной добычи. Для решения данной задачи Министерством промышленности и торговли Российской Федерации и Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии реализуется "Программа по обеспечению нормативной документацией создания отечественной системы подводной добычи для освоения морских нефтегазовых месторождений". В объеме работ программы предусмотрена разработка национальных и предварительных национальных стандартов, областью применения которых являются системы подводной добычи углеводородов.

Настоящий стандарт содержит рекомендации для планирования и проведения исследований грунта, а также для моделирования, расчета и прогнозирования работоспособности подводных фундаментов с геотехнической точки зрения.

Содержащиеся в настоящем стандарте рекомендации основаны на новейших научно-технических достижениях в области решения подводных геотехнических задач и отражают накопленный за последнее время мировой опыт проектирования, современную отраслевую практику и принципиально новые исследования. Несмотря на это, рекомендации настоящего стандарта не следует интерпретировать как непреодолимый барьер для применения альтернативных методов исследований и проектирования.

     1 Область применения

Настоящий стандарт применяется:

- для разработки методов, включаемых в программы исследования морского грунта с целью установления достоверных данных по грунтам, достаточных для геотехнического проектирования, с учетом местных условий;

- разработки рекомендаций к проектированию и расчету фундаментов для подводного оборудования и сооружений систем подводной добычи, за исключением опорных конструкций трубопроводов.

Настоящий стандарт допускается применять для геотехнического проектирования как свайных подводных фундаментов, так и подводных фундаментов мелкого заложения.

Представленные в настоящем стандарте методы расчетов устойчивости, несущей способности, деформаций и осадок фундаментов для подводных сооружений и оборудования необходимо рассматривать с учетом типа, размера и конструктивного исполнения соответствующих сооружений и оборудования.

Настоящий стандарт не распространяется на подводные фундаменты в скальном грунте.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ 25100 Грунты. Классификация

ГОСТ 27751 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения

ГОСТ Р 59304 Нефтяная и газовая промышленность. Системы подводной добычи. Термины и определения

СП 11-114-2004 Инженерные изыскания на континентальном шельфе для строительства морских нефтегазопромысловых сооружений

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов (сводов правил) в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 59304, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 аварийное предельное состояние (accidential limit state, ALS): Предельное состояние, гарантирующее, что конструкция выдержит случайные нагрузки и сохранит целостность и работоспособность в поврежденном состоянии.

3.2 гладкая опора (smooth footing): Тип опоры, которая не передает горизонтальные напряжения сдвига.

3.3

3.4 деформационное упрочнение (distortional hardening): Сдвиговое упрочнение, связанное с напряжениями сдвига.

3.5 испытание T-образным стержнем (T-bar test): Измерение сопротивляемости грунта внедрению стержня с целью дальнейшего преобразования измеренной сопротивляемости в прочность грунта путем использования коэффициента опирания, определяемого установившимся течением грунта вокруг стержня.

3.6 коэффициент запаса по материалу (material factor): Частный коэффициент надежности по материалу, на который делятся нормативная прочность или сопротивляемость для получения расчетной прочности или сопротивляемости.

3.7 кригинг (kriging): Метод интерполяции при геологическом моделировании пространственных распределений свойств грунтов.

3.8 критерий проектирования (design rule): Неравенство, которое должно учитываться в проекте, например расчетная несущая способность, превышающая расчетную нагрузку.

3.9 местный анализ (wished-in-place): Анализ допущений для сооружения или фундамента, в котором влияния строительства и монтажа игнорируются.

3.10 метод суперэлементов (superelement technique): Метод, используемый для уменьшения сложности конечно-элементной модели за счет группировки и обработки конечных элементов с созданием укрупненного конечного элемента нового типа.

3.11 напряжение предуплотнения (preconsolidation stress): Максимальное вертикальное эффективное напряжение, которому подвергается грунт и в результате уплотняется.

3.12 нормативная нагрузка (characteristic load): Номинальное значение нагрузки, используемое при определении расчетной нагрузки.

3.13 нормативная прочность (characteristic strength): Номинальное значение прочности, которое должно использоваться при определении расчетной прочности.

3.14

3.15 опорная конструкция гравитационного типа (gravity base structure): Опорная конструкция, устойчивость которой на морском дне обеспечивается ее собственным весом и площадью опорной поверхности.

3.16 основание (foundation soil): Массив донного грунта, взаимодействующий с фундаментом.

3.17 отказ опоры (pier failure): Отказ группы/куста свай в целом в отличие от отказа одиночных свай, когда сваи в группе близко расположены.

3.18 предельное рабочее состояние (ultimate limit state, ULS): Предельное состояние, которое соответствует пределу несущей способности, то есть максимальной сопротивляемости нагрузке.

3.19 притяжение (attraction): Отрезок оси нормальных напряжений линии предельных напряжений Мора - Кулона на диаграмме зависимости касательной составляющей напряжения от нормальной составляющей напряжения.

Примечание - Притяжение - это не физическое свойство, а некий коэффициент в представлении линии предельных напряжений, который применяется на практике при расчетах.

3.20

3.21 фундамент (foundation): Конструкция, которая служит опорой для подводного оборудования и обеспечивает передачу нагрузок на основание.

3.22 шероховатая опора (rough footing): Шероховатая опора на упругом полупространстве, способная передавать горизонтальное усилие не более весового усилия, умноженного на коэффициент, соответствующий углу внутреннего трения в грунте под опорой.

3.23 юбка фундамента (foundation skirt): Замкнутая полая тонкостенная стальная конструкция в нижней части фундамента, которая полностью открыта снизу и частично или полностью закрыта сверху. Конструктивно юбка может содержать внутренние и внешние ребра жесткости.

3.24 p-y кривая (p-y curve): Соотношение между боковой сопротивляемостью грунта (p) и смещением сваи на расстояние (у) в боковом направлении в рассматриваемой точке вдоль сваи.

3.25 q-z кривая (q-z curve): Соотношение между осевой сопротивляемостью нижнего конца сваи (q) и осевым смещением нижнего конца сваи (z).

3.26 t-z кривая (t-z curve): Соотношение между осевой сопротивляемостью грунта (t) и смещением сваи на расстояние (z) в осевом направлении в рассматриваемой точке вдоль сваи.

     4 Сокращения

В настоящем стандарте применены следующие сокращения: