ГОСТ Р 58773-2019 (ИСО 19901-7:2013) Нефтяная и газовая промышленность. Сооружения нефтегазопромысловые морские. Системы позиционирования плавучих сооружений

     10.3 Процедура усталостного анализа

10.3.1 Общие сведения

Процедура определения натяжения якорных линий для усталостного анализа приведена в 10.3.3.2. Рекомендованные процедуры усталостного анализа описаны в 10.3.2 и 10.3.3, в то время как коэффициент безопасности усталостной прочности приведен в 11.5.

10.3.2 Накопленное усталостное повреждение

Накопленное усталостное повреждение в течение расчетного срока службы L принимается равным L, умноженному на годовое усталостное повреждение. Годовое усталостное повреждение компонентов якорных линий определяется как сумма годового усталостного повреждения, возникающего в виде комбинации n MDS.

Каждое MDS включает:

- определенное состояние моря, которое выбрано с целью дискретизировать долговременные внешние воздействия окружающей среды, в которых находится система позиционирования;

- вероятность возникновения определенного состояния моря;

- среднее перемещение и изменение курса, отражающие влияние воздействий ветра, течения и волнения на плавучее сооружение;

- типовые условия нагружения (т.е. расчетные условия эксплуатации) плавучего сооружения.

Годовое усталостное повреждение рассчитывают по формуле

,                                                               (13)

где D - годовое усталостное повреждение компонента якорной линии, год;

- годовое усталостное повреждение, выраженное в , год.

Дискретизация в i=1, ..., n комбинации должна учитывать чувствительность расчета на усталость к принятым входным параметрам, включая эффекты от:

- изменений направления среднего результирующего воздействия на плавучее сооружение ветра, течения и волнения;

- характерной высоты волны;

- периода пика спектра или среднего периода нулевого пересечения;

- параметра формы коэффициента пиковатости;

- среднего перемещения плавучего сооружения (из-за дрейфа, течения или других эффектов);

- гидродинамического демпфирования из-за течения или дрейфа;

- расчетного распределения профилей течения по глубине;

- условий нагружения плавучего сооружения.

10.3.3 Оценка усталостного повреждения

10.3.3.1 Общие сведения

После определения внешних условий окружающей среды, приведенных в 10.3.2, необходимо отобрать и задокументировать типовые данные по каждому MDS в качестве основы для долговременной усталостной оценки. Каждое условие окружающей среды должно определяться параметрами ветра, волн и течения и их направлений. Реакции плавучего сооружения должны быть выражены в значениях осадки, крена и дифферента (соответствующих конкретному распределению груза и балласта).

Необходимо определить годовую вероятность возникновения расчетного состояния системы позиционирования . Как правило, следует рассматривать от восьми до десяти направлений, представляющих распределение по направлениям долговременных внешних воздействий окружающей среды. Оценка чувствительности, как это описано в 10.3.2, может использоваться для выявления количества состояний моря, необходимых для адекватного долговременного представления, обычно это от 10 до 50. Как правило, трех условий нагружения плавучих сооружений бывает достаточно: полностью загруженное плавучее сооружение, полностью загруженное балластом плавучее сооружение и плавучее сооружение в долговременном среднем эксплуатационном состоянии. Если система позиционирования работает в различных режимах, например, с/без присоединенного плавучего сооружения, то для каждого режима должен выполняться отдельный анализ.

Годовое усталостное повреждение, накопленное в отдельном MDS, рассчитывают по формуле