ГОСТ Р 58283-2018

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Нефтяная и газовая промышленность

АРКТИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИ

Учет ледовых нагрузок при проектировании морских платформ

Petroleum and natural gas industries. Arctic operations. Account of ice actions in designing the offshore platforms

ОКС 75.180

ОК 005

Дата введения 2019-04-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Обществом с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий "Газпром ВНИИГАЗ" (ООО "Газпром ВНИИГАЗ")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 23 "Нефтяная и газовая промышленность"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 15 ноября 2018 г. N 1008-ст

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Введение

Нагрузки и воздействия, порождаемые ледяным покровом и/или отдельными ледяными образованиями (далее - ледовые нагрузки), во многих случаях являются определяющими при проектировании морских платформ, предназначенных для эксплуатации на акваториях с ледовым режимом (далее для краткости - в ледовых условиях). Ледовые условия встречаются во всех без исключения морях Российской Федерации - как в арктических, относящихся к Северному Ледовитому океану, так и в других, примыкающих к территории России на западе, востоке и даже на юге. В соответствии с географическим расположением моря России традиционно подразделяют на следующие группы: южные, северо-западные, арктические, дальневосточные (см. приложение Д). Ледовый режим имеет существенные различия в морях разных групп. Тем не менее независимо от степени суровости наблюдаемых в том или ином море ледовых условий они порождают ледовые нагрузки, которые должны быть учтены при проектировании морских платформ. В настоящем стандарте ледовые условия включают в себя наличие морского льда, как местного происхождения, так и приносного, а также возможность появления на рассматриваемой акватории айсбергов и их обломков.

В тексте стандарта словосочетание "арктические операции" применяется для краткости в обобщенном смысле, охватывая как собственно арктические моря, так и другие акватории с ледовым режимом.

Ледовые нагрузки по своей природе принципиально отличаются от других природных нагрузок, поскольку за редким исключением являются непосредственным результатом разрушения ледяного покрова в целом и/или отдельных ледяных образований при их силовом контакте с преградой. При этом процессы разрушения льда могут реализовываться посредством большого количества различных механизмов, вследствие чего ледовые нагрузки обладают высокой степенью статистической неопределенности. По этой причине использование вероятностных подходов к описанию ледовых нагрузок во многих случаях является наиболее обоснованным методом.

Объектом стандартизации в настоящем стандарте является процесс проектирования морских платформ. В стандарте устанавливаются общие характеристики процесса проектирования морских платформ в части определения ледовых нагрузок.

Целью стандарта является обеспечение достаточного уровня надежности морских платформ, предназначенных для эксплуатации в ледовых условиях, посредством корректного учета возможных ледовых нагрузок при проектировании.

     1 Область применения

1.1 Настоящий стандарт распространяется на морские платформы, предназначенные для эксплуатации на морских нефтегазопромыслах в ледовых условиях, в части учета ледовых нагрузок при их проектировании и не распространяется на мобильные буровые установки.

Примечание - Мобильные буровые установки иногда в силу исторической традиции также называют мобильными буровыми платформами, что с точки зрения современной терминологии в области морской нефтегазодобычи не может считаться корректным. На морских платформах (как стационарных, так и плавучих) может также размещаться буровое оборудование. Принципиальное отличие морских платформ от мобильных буровых установок заключается в длительности периода пребывания на точке эксплуатации: первые эксплуатируются все время на одной и той же точке в течение всего периода разработки месторождения, а вторые используются на точках бурения скважин кратковременно и предназначены для многократного перемещения с точки на точку. В соответствии со сложившейся практикой мобильные буровые установки проектируются по нормам Российского морского регистра судоходства.

1.2 Стандарт устанавливает общие требования к процедуре определения нормативных и расчетных значений ледовых нагрузок при проектировании морских стационарных и плавучих платформ, предназначенных для ведения арктических операций и операций на других акваториях с ледовым режимом.

1.3 Стандарт применяют при определении нормативных и расчетных значений ледовых нагрузок на морские платформы, проектируемые для ледовых условий, а также при разработке сводов правил и СТУ, регламентирующих вопросы расчета ледовых нагрузок на отдельные виды морских платформ, предназначенных для эксплуатации на акваториях с ледовым режимом.

1.4 Положения стандарта распространяются на процедуры учета ледовых нагрузок, возникающих на этапах строительства, эксплуатации и вывода морских платформ из эксплуатации.

1.5 Положения стандарта не распространяются на операции транспортировки на плаву морских платформ или их отдельных конструктивных элементов на точку (с точки) установки в море.

1.6 Положения стандарта применяют при проектировании других морских нефтегазопромысловых сооружений, возвышающихся над поверхностью моря (например, искусственных островов), буровых мобильных установок, предназначенных для бурения поисково-разведочных и эксплуатационных нефтегазовых скважин, при надлежащем обосновании отсутствия специфических особенностей проектируемых сооружений, препятствующих применению настоящего стандарта.

1.7 В стандарте не рассматриваются вопросы абразивного воздействия движущегося ледяного покрова на конструкции морских платформ.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ ИСО 11453-2005 Статистические методы. Статистическое представление данных. Проверка гипотез и доверительные интервалы для пропорций

ГОСТ 27751-2014 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения

ГОСТ Р 54483-2011 Нефтяная и газовая промышленность. Платформы морские для нефтегазодобычи. Общие требования

ГОСТ Р 55311-2012 Нефтяная и газовая промышленность. Сооружения нефтегазопромысловые морские. Термины и определения

ГОСТ Р 57148-2016 Нефтяная и газовая промышленность. Сооружения нефтегазопромысловые морские. Проектирование и эксплуатация с учетом гидрометеорологических условий

ГОСТ Р 58112-2018 Нефтяная и газовая промышленность. Арктические операции. Управление ледовой обстановкой. Сбор гидрометеорологических данных

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

СП 20.13330.2016 Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*

СП 33-101-2003 Определение основных расчетных гидрологических характеристик

СП 38.13330.2012 Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов). Актуализированная редакция СНиП 2.06.04-82*

СП 47.13330.2016 Инженерные изыскания для строительства. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 11-02-96

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных документов 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 стандарта 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 принять в части, не затрагивающей эту ссылку.

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины в соответствии с ГОСТ Р 55311, ГОСТ 27751, [1], а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 айсберг: Массивный, отколовшийся от ледника кусок льда различной формы, выступающий над уровнем моря более чем на 5 м, который может быть на плаву или сидящим на мели.

Примечание - Айсберги по своему внешнему виду могут подразделяться на столообразные, куполообразные, наклонные, с остроконечными вершинами, окатанные или пирамидальные.

3.2 глетчерный лед: Лед, находящийся в леднике или ледникового происхождения, независимо от того, находится ли он на суше или плавает в море в виде айсбергов, обломков айсбергов или кусков айсбергов.

3.3 глобальная (общая) ледовая нагрузка: Значение ледовой нагрузки, соответствующее рассматриваемой расчетной ситуации, которое используется в критерии проектирования, применяемом к платформе в целом.

Примечание - В общем случае глобальная ледовая нагрузка представляется в виде вектора силы (с горизонтальной и вертикальной компонентами) и опрокидывающего момента. Ее значения, выражаемые соответственно в единицах силы и момента, используются для проверки несущей способности фундаментов и/или оснований морских платформ, устанавливаемых на дно, для оценки глобальных перемещений и общей прочности корпуса платформ, а также несущей способности систем удержания плавучих платформ, включая их фундаменты.

3.4 гряда торосов: Протяженное нагромождение битого льда, образующееся в результате сжатия ледяного покрова.

3.5 динамическое позиционирование: Способ автоматического обеспечения местоположения судна (или плавучего сооружения) в заданной точке с допустимыми отклонениями с помощью размещенных на нем управляющих подруливающих устройств, компенсирующих действие ветра, волн, течений и льда.

3.6 дрейфующий (паковый) лед: Любой вид морского льда, за исключением неподвижного, независимо от его формы и распределения.

Примечание - При высокой сплоченности (7/10 или более) термин "дрейфующий лед" может быть заменен термином "паковый лед". В прошлом термин "паковый лед" использовался для всех величин сплоченности, а также для многолетнего льда.

3.7 киль тороса: Часть тороса, расположенная под водой.

Примечание - Киль обычно состоит из консолидированного и неконсолидированного слоев.

3.8 корпус морской платформы: Опорная часть плавучей платформы.

Примечание - В некоторых случаях опорную часть стационарной морской платформы также называют корпусом. Если корпус морской платформы состоит из самостоятельных (но связанных между собой) элементов, то применимо также наименование "корпусная конструкция".

3.9 кусок айсберга: Кусок льда меньшего размера, чем обломок айсберга или несяк, часто прозрачный, но по цвету кажущийся зеленым или почти черным, выступающий менее чем на 1 м над поверхностью моря и занимающий площадь приблизительно 20 м.

3.10 ледовая нагрузка: Результат воздействия ледяного покрова в целом или отдельного ледяного образования, представляемый в виде внешних механических сил, моментов и/или давления.

Примечание - Ледовая нагрузка в зависимости от того, рассматривается ли платформа в целом или только некоторый ее структурный элемент (часть), подразделяется на глобальную и локальную (местную) нагрузки.

3.11 ледяное образование: Элемент ледяного покрова, характеризующийся набором тех или иных отличительных признаков (например, ледяное поле, гряда торосов, нагромождение льда, айсберг и др.).

3.12 ледяное поле: Относительно плоский кусок морского льда более 20 м в поперечнике.

Примечание - Ледяные поля подразделяются по их размерам в плане следующим образом: крупнобитый лед (от 20 до 100 м), обломки полей (от 100 до 500 м), большие поля (от 500 до 2000 м), обширные поля (от 2 до 10 км) и гигантские поля (более 10 км).

3.13 ледяной остров: Большой кусок плавучего льда, выступающий выше уровня моря на 5 м и более, который отломился от арктического шельфового льда, имеет толщину от 30 до 50 м и площадь от нескольких тысяч квадратных метров до 500 км или более.

3.14 ледовый режим: Особенности и изменение во времени процессов возникновения, развития и разрушения ледяных образований на водных объектах.

3.15 ледостойкая платформа: Морская платформа, которая предназначена для эксплуатации в ледовых условиях и конструкция которой рассчитана на ледовые нагрузки.

3.16 локальная (местная) ледовая нагрузка: Значение ледовой нагрузки, соответствующее рассматриваемой расчетной ситуации, которое используется в критерии проектирования, применяемом к отдельному структурному элементу платформы или к некоторой ее части.

Примечание - Локальная нагрузка в типичном случае задается как давление (единица измерения - единица силы, отнесенная к единице площади) или как погонная нагрузка (единица измерения - единица силы, деленная на единицу длины); в некоторых случаях локальная нагрузка может задаваться и как сила. При задании локальной ледовой нагрузки необходимо указать границы области на корпусе платформы, в пределах которой она действует.

3.17