ПНСТ 720-2023 Нефтяная и газовая промышленность. Системы подводной добычи. Расчёт усталостной прочности райзера. Методические указания

     6.4 Глобальный расчет волны и перемещения платформы

6.4.1 Общие сведения

6.4.1.1 Основные рекомендации к выбору метода глобального расчета и используемым моделям приведены в [1]; методы определения нагрузок от внешней окружающей среды - в [2].

6.4.1.2 Райзеры и шлангокабели имеют нелинейный отклик на динамическое нагружение, вызванное волнами и перемещениями платформы. Для стальных райзеров при выполнении расчетов необходимо корректно учитывать следующие особенности:

- гидродинамические нагрузки, описываемые уравнением Морисона;

- геометрическую жесткость, определяемую эффективным натяжением;

- контакт с морским дном.

6.4.1.3 Для шлангокабелей необходимо дополнительно учитывать нелинейные свойства в поперечном направлении, характеризуемые возможным заклиниванием или проскальзыванием спиральных элементов при их изгибе.

6.4.1.4 Методические указания настоящего стандарта распространены на все типы райзеров - постоянные и временные. Постоянные райзеры используют для непрерывной эксплуатации (например, для добычи); временные райзеры - для коротких операций (например, бурение, заканчивание или капитальный ремонт).

6.4.1.5 Отклик райзера на циклические нагрузки может быть вызван:

- прямыми волновыми нагрузками на райзер;

- колебаниями плавучей установки с частотой волны;

- низкочастотными колебаниями плавучей установки.

6.4.1.6 Усталостную повреждаемость в общем случае определяют по количеству циклов напряжений с высокой частотой волны и по количеству циклов напряжений с низкой частотой волны. Наибольший вклад в усталостную повреждаемость, как правило, вносят циклы напряжений с высокой частотой волны, однако для некоторых райзерных систем ключевыми могут быть циклы напряжений с низкой частотой.

6.4.1.7 Для каждого кратковременного состояния моря или волны должны быть указаны параметры ветра, течения или смещения платформы/судна. В качестве результатов глобального расчета выступают или эффективное осевое усилие и изгибающие моменты (относительно двух локальных осей), или эффективное осевое усилие и кривизна (относительно двух локальных осей). Данные величины используют в последующих усталостных расчетах.