Optimierte Spektrummüdungsanalyse für die Renovierung von Rohrplattformen im östlichen Meer

FENG QIN ,  

ZHAO YONG ,  

摘要

Die Sanierung der alten Meeresplattform für die Speicherung von CO2 im östlichen Meer als Produktionsplattform für Öl- und Gasprodukte ist eine wichtige Durchführungsforschung des CCS-Projekts (Carbon Capture and Storage) im östlichen Meer. Eine genaue Ermüdungsanalyseberechnung für die vorhandene Plattform wird daher besonders wichtig sein. Basierend auf der linear angenommenen Spektrummüdungsanalysemethode des Struktursystems und des Wellenbelastungsmechanismus kann bei der Berechnung der Wellenlast auf der marinen Plattformstruktur und der anschließenden Strukturantwort die Zufälligkeit der Umgebungswellenbedingungen effektiv beschrieben werden. Sie wird häufig für das Design von marinen Rohrplattformen verwendet und auch für die Neubewertung von Strukturen alter Rohrplattformen verwendet. Obwohl diese Methode sehr gut für das Design und die Ermüdungsanalyse von Offshore-Plattformen in tiefem Wasser geeignet ist, wo die Wellenhöhe und die Wellenkraft nicht sehr stark nichtlinear sind, wird diese Methode immer noch häufig beim Design und bei der Bewertung von Rohrplattformen in flachem Wasser verwendet, ohne sorgfältig darüber nachzudenken Schwere Nichtlinearitätsfaktoren zwischen Wellenhöhe und Wellenkraft, die zu Berechnungsfehlern führen können. Der Hauptgrund für diesen Fehler ist, dass es aufgrund der schweren Nichtlinearität zwischen Wellenhöhe und Wellenkraft schwer ist, für eine Reihe von Wellenperioden die entsprechende Wellenhöhe korrekt auszuwählen. Der Schwerpunkt dieser Studie liegt auf möglichen Berechnungsfehlern in der Spektrummüdungsanalysemethode für Flachwasserplattformen, es werden optimierte Berechnungsergebnisse zur Reduzierung von Fehlern in der Spektrummüdungsanalysemethode vorgestellt und eine neue technische Methode vorgeschlagen, nämlich wie man eine genauere Übertragungsfunktion zwischen Wellenfrequenz und Belastungsspektrum durch die Verwendung einer gemeinsamen Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion von Wellenhöhe und Periode erhält. Reduzierung der Fehler in der Spektrummüdungsanalyse von Flachwasserplattformen und vernünftige Nutzung einzelner lokaler Umgebungsdaten. Daher kann die Spektrummüdungsanalysemethode die Ermüdungsschäden und Lebensdauer der Rohrknoten der Struktur der Offshore-Plattform genauer berechnen. Diese verbesserte Spektrummüdungsanalysemethode wurde für die Bewertung des Designs von Rohrplattformen im östlichen Meer angewendet. Die Studie vergleicht und diskutiert die Ergebnisse der Ermüdungsanalyse mit der herkömmlichen Spektrummüdungsanalysemethode. Da die in bestehender Designsoftware zur Berechnung von Ermüdungsschäden verwendeten Wellenhöhenwahrscheinlichkeitsfunktionen nur für schmalbandige Spektren wirksam sind, zusätzliche Fehler für Breitbandspektren verursachen. Er diskutiert auch die Verbesserung der Berechnung von Ermüdungsschäden im Breitbandspektrum. Diese verbesserte Spektrummüdungsanalysemethode kann für die Berechnung der Ermüdungslebensdauer der Struktur der alten wiederverwendeten Rohrplattform für die CO2-Injektion im Meer angewendet werden

关键词

Rohrleitung; Spektralanalyse; Ermüdungsschäden; Wellenlast; Wahrscheinlichkeitsdichte

阅读全文