Petroleum and natural gas industry. Offshore oil and gas field structures. Structural integrity management
ОКС 75.180.10
Дата введения - 1 сентября 2021 г.
Введен впервые
Курсив в тексте не приводится
Предисловие
1 Подготовлен филиалом Общества с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг" "ВолгоградНИПИморнефть" (ООО "ВолгоградНИПИморнефть") на основе официального перевода на русский язык англоязычной версии указанного в пункте 4 стандарта, который выполнен ФГУП "Стандартинформ"
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 декабря 2020 г. N 1324-ст
4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту ИСО 19901-9:2019 "Нефтяная и газовая промышленность. Специальные требования к морским сооружениям. Часть 9. Менеджмент прочности конструкции" (ISO 19901-9:2019 "Petroleum and natural gas industries - Specific requirements for offshore structures - Part 9: Structural integrity management", MOD) путем внесения технических отклонений, объяснение которых приведено во введении к настоящему стандарту.
Сведения о соответствии ссылочных национальных стандартов международным стандартам, использованным в качестве ссылочных в примененном международном стандарте, приведены в дополнительном приложении ДА.
Сопоставление структуры настоящего стандарта со структурой указанного международного стандарта приведено в дополнительном приложении ДБ.
5 Введен впервые
Введение
Настоящий стандарт разработан в дополнение комплекса действующих национальных стандартов в области морской нефтегазодобычи, устанавливающих требования к проектированию и строительству морских нефтегазопромысловых сооружений (МНГС).
Формирование комплекса стандартов по МНГС в соответствии с основами национальной стандартизации и принципами гармонизации документов национальной системы стандартизации с международной осуществляется на основе применения международных стандартов, отражающих передовой зарубежный опыт, новейшие мировые практики и современные методики проектирования. При этом для повышения научно-технического уровня комплекса национальных стандартов, учета особенностей объекта и аспекта стандартизации, которые характерны для Российской Федерации в силу климатических и географических факторов, а также для учета накопленного отечественного опыта проектирования, строительства и эксплуатации МНГС техническое содержание национальных стандартов модифицировано по отношению к применяемым международным стандартам.
При разработке настоящего стандарта также использована модифицированная форма применения международного стандарта, которая определена необходимостью внесения технических отклонений, изменения структуры и их идентификации.
Целью разработки настоящего стандарта является фактическая реализация мер, относящихся к проектированию, инспектированию, техническому обслуживанию, мониторингу и восстановительным мероприятиям, которые необходимы, чтобы продемонстрировать пригодность к эксплуатации МНГС в соответствии с их предназначением на протяжении полного срока службы, а также предотвратить тяжелые или катастрофические происшествия в отношении промышленной безопасности, охраны окружающей среды.
Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту ИСО 19901-9:2019 "Нефтяная и газовая промышленность. Специальные требования к морским сооружениям. Часть 9. Менеджмент прочности конструкции" (ISO 19901-9:2019 "Petroleum and natural gas industries - Specific requirements for offshore structures - Part 9: Structural integrity management"), разработан в развитие требований нормативных положений ГОСТ Р 54483 "Нефтяная и газовая промышленность. Платформы морские для нефтегазодобычи. Общие требования" и в целях обеспечения безопасности при выполнении работ по освоению морских месторождений на континентальном шельфе (в том числе на акваториях с ледовым режимом), внутренних морских водах, территориальном море, прилежащей зоне Российской Федерации и в российском секторе Каспийского моря.
В целях улучшения понимания пользователями некоторых положений настоящего стандарта, а также для учета требований российских нормативных правовых актов, нормативных документов и отечественной специфики проектирования, строительства и эксплуатации МНГС в текст настоящего стандарта внесены изменения и дополнения, выделенные курсивом.
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает общие требования к управлению конструктивной целостностью морских нефтегазопромысловых сооружений (МНГС), устанавливаемых на континентальном шельфе (в том числе на акваториях с ледовым режимом), внутренних морских водах, территориальном море, прилежащей зоне Российской Федерации и в российском секторе Каспийского моря.
Требования следует применять при планировании, проектировании и проведении работ:
- по созданию баз данных по управлению конструктивной МНГС;
- инспекциям в процессе эксплуатации и мероприятиям по управлению конструктивной целостностью новых и действующих МНГС;
- оценке состояния действующих МНГС;
- оценке состояния МНГС перед повторным использованием на новых площадках установки;
- оценке состояния МНГС для определения мероприятий по их демонтажу.
Установленные настоящим стандартом требования определены в отношении стационарных и мобильных МНГС, эксплуатирующихся как на морском дне, так и на плаву.
При проектировании и эксплуатации МНГС под техническим наблюдением Российского морского регистра судоходства в дополнение к требованиям настоящего стандарта следует руководствоваться требованиями [1] и [2].
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 19179 Гидрология суши. Термины и определения
ГОСТ 30247.0 (ИСО 834-75) Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Общие требования
ГОСТ 31438.1 (EN 1127-1:2007) Взрывоопасные среды. Взрывозащита и предотвращение взрыва. Часть 1. Основополагающая концепция и методология
ГОСТ 33715 Краны грузоподъемные. Съемные грузозахватные приспособления и тара. Эксплуатация
ГОСТ Р 12.3.047 Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля
ГОСТ Р 52649 Такелаж из стальных канатов для лесосплава типов "КФ" и "КР". Общие технические условия
ГОСТ Р 54483-2011 (ИСО 19900:2002) Нефтяная и газовая промышленность. Платформы морские для нефтегазодобычи. Общие требования
ГОСТ Р 57123 (ИСО 19901-2:2004) Нефтяная и газовая промышленность. Сооружения нефтегазопромысловые морские. Проектирование с учетом сейсмических условий
ГОСТ Р 57148-2016 (ИСО 19901-1:2015) Нефтяная и газовая промышленность. Сооружения нефтегазопромысловые морские. Проектирование и эксплуатация с учетом гидрометеорологических условий
ГОСТ Р 57555-2017 (ИСО 19901-3:2014) Нефтяная и газовая промышленность. Сооружения нефтегазопромысловые морские. Верхние строения
ГОСТ Р 58036-2017 (ИСО 19901-5:2016) Нефтяная и газовая промышленность. Сооружения нефтегазопромысловые морские. Контроль нагрузки масс при проектировании и строительстве
ГОСТ Р ЕН 1363-2-2014 Конструкции строительные. Испытания на огнестойкость. Часть 2. Альтернативные и дополнительные методы
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов 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 стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт 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 по ГОСТ 19179, ГОСТ 33715, ГОСТ Р 52649, а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 анализ (evaluation): Проверка состояния конструкций по сравнению с состоянием в ходе последней оценки и других параметров, оказывающих влияние на техническое состояние и уровни риска, для подтверждения актуальности имеющейся оценки технического состояния.
3.2 база данных по массе (weight database): Обновляемый документ, в котором содержатся значения неизменной и меняющейся масс, а также данные по центру тяжести для опорной части и верхнего строения морских нефтегазопромысловых сооружений, с разбивкой по секциям и разделам проектирования.
3.3
верхнее строение (topside): Конструкции и оборудование, установленные на опорную часть, обеспечивающие функционирование сооружения по его назначению.
Примечания 1 Для плавучих сооружений палуба не является частью верхнего строения. 2 Для самоподъемной плавучей буровой установки корпус не является частью верхнего строения. 3 Отдельно изготовленная несущая палуба является частью верхних строений.
[ГОСТ Р 57555-2017, пункт 3.5] |
3.4 готовность к эксплуатации (fit-for-service): Выполнение требований конструктивной целостности и эксплуатационных требований.
3.5 дефект (defect): Неоднородность, повреждение или трещина элемента конструкции.
3.6
инспекция (inspection): Виды деятельности, такие как измерения, обследования, испытания, проверка одной или нескольких характеристик изделия или услуги и сравнение результатов с техническими требованиями для определения соответствия. [ГОСТ Р 54382-2011, статья 3.35] |
3.7 клиренс (air gap): Расстояние по вертикали между уровнем поверхности воды или льда в период экстремальных воздействий окружающей среды и самой нижней частью конструкции верхнего строения, которая не рассчитывается на воздействие волнения и ледяных образований.
3.8
конструктивная целостность (structural integrity): Способность конструктивных систем, входящих в состав сооружения, сохранять свои прочностные свойства и пространственное положение в пределах, позволяющих сооружению выполнять свое функциональное назначение с заданным уровнем безопасности и надежности. [ГОСТ Р ИСО 2394-2016, статья 3.2.14] |
3.9 аудит (assurance): Процесс, подтверждающий, что управление конструктивной целостностью выполняется в соответствии с методиками, изложенными в регламентирующих документах и письменных указаниях касательно управления конструктивной целостности, и отвечает требованиям действующего законодательства.
3.10 методика (practice): Официальный документ, устанавливающий технические критерии, методы и процессы.
3.11
мобильное морское нефтегазопромысловое сооружение (mobile offshore structure): Плавучее или стационарное морское нефтегазопромысловое сооружение, временно привлекающееся для выполнения работ по обустройству и/или эксплуатации месторождения.
Примечание - Мобильные морские нефтегазопромысловые сооружения привлекаются для выполнения геолого-разведочных, буровых, строительно-монтажных работ, ремонтно-технических работ в скважинах и т.д.
[ГОСТ Р 58772-2019, статья 3.45] |
3.12 мониторинг (monitoring): Система наблюдения и контроля, проводимая по определенной программе, утверждаемой заказчиком, для выявления объектов, на которых произошли значительные изменения напряженно-деформированного состояния несущих конструкций или крена МНГС и для которых необходимо обследование их технического состояния (изменения напряженно-деформированного состояния характеризуются изменением имеющихся и возникновением новых деформаций или определяются путем инструментальных измерений).
3.13 неизбыточный (non-redundant): Платформа, общая производительность которой достигается, когда один из основных элементов конструкции достигает максимальной производительности.
3.14 непрерывное улучшение (continual improvement): Постоянное внедрение новых сведений или результатов актуализации устаревших данных для совершенствования процесса управления конструктивной целостностью.
3.15 обрушение (collapse): Состояние несущей способности морских нефтегазопромысловых сооружений, при котором металлоконструкции опорной части и верхнего строения больше не могут выдерживать вертикальную нагрузку.
3.16
обследование технического состояния сооружения: Комплекс мероприятий по определению и оценке фактических значений контролируемых параметров, характеризующих работоспособность объекта обследования и определяющих возможность его дальнейшей эксплуатации, реконструкции или необходимость восстановления, усиления, ремонта, и включающий в себя обследование грунтов основания и строительных конструкций на предмет выявления изменения свойств грунтов, деформационных повреждений, дефектов несущих конструкций и определения их фактической несущей способности. [ГОСТ 31937-2011, статья 3.4] |
3.17
ослабление (mitigation): Действие, предпринятое для снижения последствий опасного события. [ГОСТ Р 57555-2017, пункт 3.15] |
3.18 остаточная прочность (residual strength): Временное сопротивление конструктивного элемента (конструкции) в поврежденном состоянии.
3.19
отказ (failure): Событие, происходящее с элементом или системой и вызывающее один или оба следующих эффекта: потеря элементом или системой своих функций или ухудшение работоспособности до степени существенного снижения безопасности установки, персонала или окружающей среды. [ГОСТ Р 54382-2011, статья 3.29] |
3.20 отклонение (anomaly): Выход какого-либо параметра технического состояния морских нефтегазопромысловых сооружений, его составной части, элемента за границы допускаемых проектом значений в процессе постройки, монтажа, эксплуатации.
3.21 оценка (assessment): Детальное качественное или количественное определение компонентов или прочностных характеристик конструкции.
3.22 оценка конструктивной целостности (structural assessment): Толкование имеющейся информации, включая результаты анализа, используемые для подтверждения целостности сооружения.
3.23 план действий в чрезвычайных и аварийных ситуациях (emergency response plan): Письменный документ организации, устанавливающий порядок действий, направленных на защиту людей, окружающей среды и имущества от неблагоприятных последствий аварийных ситуаций.
3.24 последствие (consequence): Результат аномального, например гидрометеорологического, сейсмического, ледового воздействия на персонал, окружающую среду или на морские нефтегазопромысловые сооружения.
3.25 предшествующее воздействие (prior exposure): Предыдущее по отношению к рассматриваемому моменту воздействие на сооружение гидрометеорологического, сейсмического или иного фактора.
3.26 пригодность (конструкции) к эксплуатации (fitness-for-service): Состояние конструкции, характеризующееся конструктивной целостностью ее частей и элементов, отказ которых приводит к отказу конструкции в целом.
3.27 программа инспекции (inspection program): Программа производства работ по выполнению обследования технического состояния морских нефтегазопромысловых сооружений с целью определения состояния конструкций.
3.28 продленный срок службы (continued service): Обоснованный и утвержденный решением эксплуатирующей организации период эксплуатации сооружения сверх его расчетного срока службы.
3.29
процедура (procedure): Установленный способ осуществления деятельности или процесса. [ГОСТ ISO 9000-2011, статья 3.4.5] |
3.30 рассмотрение (review): Процесс, используемый для определения способов улучшения процессов управления конструктивной целостностью на основе корпоративного и внешнего опыта и наилучших отраслевых методик.
3.31
расчетный срок службы (design service life): Принятый период времени, в течение которого конструкцию будут использовать по назначению с предусмотренным техническим обслуживанием. [ГОСТ Р 54483-2011, статья 3.30] |
3.32
резервирование (redundancy): Способ обеспечения надежности объекта за счет использования дополнительных средств и (или) возможностей, избыточных по отношению к минимально необходимым для выполнения требуемых функций. [ГОСТ 27.002-89, пункт 7.1] |
3.33 руководящие принципы (policy): Намерение и указание эксплуатирующей организации в отношении процессов и мероприятий, относящихся к управлению структурной целостностью.
3.34
самоподъемная плавучая буровая установка (self-elevating floating drilling unit, jack-up): Плавучая буровая установка, оснащенная подъемными механизмами, предназначенными для установки ее корпуса в рабочем положении над поверхностью воды на колоннах, опирающихся на грунт морского дна. [ГОСТ Р 55311-2012, статья 18] |
3.35 стандарт эффективности работы (performance standard): Перечень требуемых характеристик системы, элемента оборудования или процедуры, которые используются в качестве основы для управления опасностями на протяжении срока службы морских нефтегазопромысловых сооружений.
3.36 стратегия (strategy): Процесс обеспечения конструктивной целостности, согласующийся с руководящими методиками управления конструктивной целостностью.
3.37 стратегия инспекции (inspection strategy): Системный подход по совершенствованию методик проведения инспекции за состоянием конструкции.
3.38 структурный анализ (structural analysis): Вычисления с целью прогнозирования поведения сооружения, как правило, по отношению к указанным нормативным требованиям.
3.39 техническое обслуживание (maintenance): Содержание в соответствующем состоянии конструкции за счет упреждающих действий на основе результатов анализа конструкции.
3.40 управление информацией (information management): Процесс по сбору, передаче и хранению документации, данных и информации.
3.41 управление конструктивной целостностью (structural integrity management): Деятельность по обеспечению контроля, оценки, сохранения и восстановления конструктивной целостности сооружения на протяжении его срока службы.
3.42 уровень эффективности работы (performance level): Показатель, определяющий степень достижения заданной цели.
3.43
эксплуатационная надежность (robustness): Способность конструкции выдерживать случайные и аномальные ситуации без получения повреждений, которые непропорциональны их причине. [ГОСТ Р 57555-2017, статья 3.22] |
4 Обозначения
В настоящем стандарте применены следующие обозначения:
А - площадь палубы (deck area);
С с - поправочный коэффициент, применимый к спектральному ускорению с целью учета неопределенности, не отраженной на кривой сейсмической опасности;
C d - коэффициент сопротивления (drag coefficient);
С m - коэффициент уменьшения момента (moment reduction factor);
C r - сейсмический коэффициент запаса (seismic reserve capacity factor);
CoG - центр тяжести (centre of gravity);
CoV - коэффициент вариации (coefficient of variance);
CoVR - коэффициент вариации сопротивления (resistance coefficient of variance);
D - диаметр (diameter);
E - воздействие окружающей среды (environmental action);
E RP - гидрометеорологическое воздействие (metocean action);
E e - экстремальное воздействие окружающей среды (extreme environmental action);
F - суммарная вероятность смертельных исходов (cumulative probability of fatalities);
F int - недопустимое количество смертельных исходов (intolerable number of fatalities);
G - постоянное воздействие (permanent action);
H s - характерная высота волны (significant wave height);
L - протяженность или длина (span or length);
L calc - расчетная усталостная стойкость (calculated fatigue life);
N - количество летальных исходов (number of fatalities);
P f - вероятность отказа (probability of failure);
p-y - боковое сопротивление грунта в зависимости от локального смещения свай (lateral soil resistance versus local pile displacement);
Q - меняющееся воздействие (variable action);
q-z - несущая способность конца сваи по сравнению со смещением наконечника сваи (pile end bearing resistance versus pile tip displacement);
r - решающий вектор (resolving vector);
RP - повторяемость (return period);
RPC - повторяемость потери прочности на смятие (return period at collapse);
S - внутреннее усилие (internal force);
S a - среднее спектральное ускорение, связанное с периодом колебаний осциллятора с одной степенью свободы Т, полученное при выполнении ВАСО;
t-z - передача усилий сдвига сваи в грунте по сравнению с локальным смещением сваи (soil pile shear transfer versus local pile displacement);
T - толщина элемента конструкции или плиты (undamental period of vibration);
T dom - доминирующий модальный период колебаний сооружения;
U - скорость течения (current speed);
WiDA - воздействие волн на палубу (wave-in-deck action);
WiJA - воздействие волн на внешние цилиндры (wave-in-jacket action);
- коэффициент относительной устойчивости (partial resistance factor);
- отклонение с индексами для эффектов различных элементов (deflection with subscripts for various component effects).
5 Сокращения
В настоящем стандарте применены следующие сокращения:
БЛА - беспилотный летательный аппарат;
ВАСО - вероятностный анализ сейсмической опасности;
ВО - визуальный осмотр;
ВС - верхнее строение;
МНГС - морские нефтегазопромысловые сооружения;
НК - неразрушающий контроль;
НКТ - насосно-компрессорная труба;
ОЧ - опорная часть;
ПМ - переходной мост;
ППБУ - полупогружная плавучая буровая установка;
ППЗ - пассивная противопожарная защита;
РМРС - федеральное автономное учреждение "Российский морской регистр судоходства";
СпБУ - самоподъемная буровая установка;
СПК - скважинный предохранительный клапан;
ТБ, ПБ и ООС - техника безопасности, промышленная безопасность и охрана окружающей среды;
УД - ультразвуковая дефектоскопия;
УКЦ - управление конструктивной целостностью;
УОИ - управление организационными изменениями;
ALIE - сейсмическое воздействие аномального уровня;
ALS - аварийное или аномальное предельное состояние;
CFD - расчетная гидродинамика;
CS - основные элементы конструкции;
DLM - метод уровня проектирования;
EER - эвакуация, покидание и спасание;
ELIE - сейсмическое воздействие экстремального уровня;
FMD - обнаружение заводненного элемента конструкции;
IRPA - индивидуальный риск в год;
LJF - гибкость локальной муфты;
NTE - не должно превышать;
NT - нормализованная и закаленная сталь;
МАН - опасность возникновения крупномасштабных аварий;
РА - ликвидировать (скважину);
ROV - дистанционно управляемый аппарат;
RP - повторяемость;
SECE - элемент с особыми требованиями к соблюдению техники безопасности или охраны окружающей среды;
SMR - усиление, восстановление и/или ремонт;
ТА - временно законсервировать (скважину);
TRIF - частота повреждений временного убежища;
UR - коэффициент использования;
USM - метод расчета по предельным нагрузкам.
6 Основные принципы управления конструктивной целостностью
6.1 Общие сведения
УКЦ должно быть непрерывным процессом подтверждения готовности сооружения к эксплуатации с момента установки и до момента демонтажа. УКЦ должно учитывать последствия износа, повреждений, изменения нагрузки и случайной перегрузки. Кроме того, УКЦ используется для установления рамок планирования инспекций, технического обслуживания, а также ремонта одного или нескольких МНГС.
6.2 Оценка пригодности к эксплуатации
Настоящий стандарт содержит требования и рекомендации для проведения оценки пригодности МНГС к эксплуатации в присутствии опасного воздействия на морском месторождении. При оценке пригодности к эксплуатации определяется приблизительная вероятность возникновения отказа при опасном воздействии на МНГС, которое в сочетании с категорией последствий формирует оценку риска. Это позволяет спланировать проведение инспекции на основе оценки риска, которая может варьироваться по времени и объему проводимых мероприятий.
Подход к оценке пригодности к эксплуатации структурирован таким образом, что повреждение или обрушение МНГС не увеличит риск гибели людей, а также неблагоприятного воздействия на окружающую среду. Тем не менее подход может создать экономическое препятствие для эксплуатирующей организации с точки зрения потерь на нефтепромысловом объекте, а также производственных потерь. Определение приемлемого уровня финансового риска ложится на эксплуатирующую организацию. Для эксплуатирующей организации может быть полезным выполнить детальный анализ рисков применительно к эффективности затрат в дополнение к использованию уровней эффективности работы с точки зрения пригодности к эксплуатации, которые рекомендованы в настоящем стандарте.
Причины для проведения оценок пригодности к эксплуатации устанавливают до выбора метода оценки. Основную идею обуславливают соответствием нормативным требованиям в отношении уровня эффективности работы, стремлением оптимизировать программу инспекций и/или потребностью понять соотношение затрат и выгод при определении эффективности стратегии минимизации последствий.
6.3 Схема управления конструктивной целостностью
Эксплуатирующая организация должна разработать схему УКЦ МНГС, соответствующую требованиям органов государственного контроля (надзора) (Ростехнадзор, РМРС), и организовать ее выполнение в целях обеспечения безопасной эксплуатации сооружения в течение всего срока службы.
Схема УКЦ относится к комплексным системам, рабочим процессам и документации, которые используются вместе с процессом УКЦ для обеспечения конструктивной целостности.
Инфраструктуру УКЦ следует согласовывать с ТБ, ПБ и ООС и задачами бизнеса, а также она должна включать следующие взаимосвязанные элементы:
- руководящие принципы организации, которые устанавливают цели и указания эксплуатирующей организации в отношении УКЦ;
- письменное описание конструктивной целостности, какие документы, процессы и процедуры приняты эксплуатирующей организацией в отношении УКЦ;
- организационная структура и персонал, которые формируют порядок подчиненности, подотчетность, функции и сферы ответственности, а также профессионализм, необходимый для персонала;
- процесс УКЦ, применяемый для МНГС, которые готовы к эксплуатации;
- процедуры для реализации требуемых мероприятий;
- управление организационными изменениями, которое используется для определения и мониторинга изменений;
- валидация, которая используется для измерения и проверки технических данных по сравнению с исходными показателями;
- непрерывное улучшение, которое периодически проверяет процесс и вносит необходимые изменения.
Основой инфраструктуры управления является процесс УКЦ (см. раздел 7), как показано на рисунке 1. Другие элементы в основном поддерживают этот процесс.
Рисунок 1 - Схема управления конструктивной целостностью
6.4 Уровень эффективности работы
До внедрения процесса УКЦ эксплуатирующая организация должна определить уровни эффективности работы для одного или нескольких МНГС в отношении каждой операционной опасности. Уровень эффективности работы включает количественное выражение прочностных характеристик конструкций МНГС и должен:
a) использоваться при определении стратегии реализации конструктивной целостности;
b) способствовать ликвидации возможных последствий после наступления воздействия;
c) способствовать ликвидации всех опасностей.
6.5 Проектирование
Процесс УКЦ должен быть выработан на этапе проектирования и включать системный и итеративный процессы анализа рисков. Связи между проектированием, эксплуатацией, инспекцией и техническим обслуживанием должны быть выработаны на этапе проектирования МНГС.
Эксплуатирующая организация должна определить основные угрозы МНГС и связанные с ними риски, а затем разработать стратегию управления этими рисками, а именно: определение требований к инспекциям, технического обслуживания и мониторинга, а также устранение неисправностей конструкции МНГС.
Перед началом эксплуатации нового или повторно используемого МНГС данные УКЦ, разработанные в ходе проектирования или полученные от предыдущей эксплуатирующей организации, должны быть доступны для группы эксплуатации, которая отвечает за конструктивную целостность МНГС. Переход к основным эксплуатационным мероприятиям должен включать:
- данные по проектированию, изготовлению и монтажу;
- проектную документацию основных элементов конструкций для ОЧ и ВС;
- выполнение начальной оценки рисков;
- начальные планы инспекции, технического обслуживания и мониторинга на длительную перспективу.
При проектировании новых МНГС или при реконструкции существующих сооружений необходимо учитывать извлеченный опыт УКЦ, а именно:
- критерии условий окружающей среды на площадке установки;
- повреждение существующих конструкций и причины повреждения;
- активность судоходства в регионе;
- требования законодательства;
- требования и нормы вывода из эксплуатации;
- общий опыт эксплуатации, связанный с конструктивными характеристиками, включая взаимное влияние конструктивных элементов.
6.6 Верхние строения
УКЦ охватывает конструкцию ВС с упором на конструктивные элементы, которые обеспечивают безопасность персонала в случае нештатной ситуации. Кроме того, УКЦ ВС учитывает взаимодействие с другими программами целостности по конкретным разделам проектирования.
Для МНГС УКЦ конструкции ВС следует согласовывать с теми принципами процесса УКЦ, которые используются для несущей конструкции. Различия между ними заключаются в том, как они меняются со временем и какие мероприятия выполняются для сохранения в исправном состоянии различных компонентов с целью живучести МНГС. На конструктив ВС чаще всего действует коррозия из-за повреждения лакокрасочных и других покрытий, увеличения нагружения элементов из-за дополнительных нагрузок на ВС и/или доработок конструкций ВС, а также из-за износа/повреждения в результате проведения ежедневных операций.
6.7 Продление срока эксплуатации
По мере старения конструктивных элементов срок службы МНГС приближается к окончанию расчетного срока эксплуатации, определенного в первоначальной стадии проекта, или ресурса, согласованного в настоящее время; эксплуатирующая организация подтверждает пригодность к эксплуатации сооружения (т.е. работает в рамках приемлемых уровней риска) в течение продленного срока службы.
Для продолжения эксплуатации МНГС на срок, превышающий проектный срок эксплуатации, эксплуатирующая организация принимает соответствующее решение и привлекает организацию, которая проводит обследование технического состояния сооружения. Проведение данной оценки зависит не от фактического срока, в течение которого эксплуатируется МНГС, а от момента возникновения решения со стороны эксплуатирующей организации продлить срок эксплуатации данного МНГС, что может произойти в любой момент.
6.8 Зоны обследования конструктивной целостности
Для МНГС определяются особые зоны обследования, которые необходимо учитывать в рамках процесса УКЦ. К данным зонам относят:
- точки соединения ОЧ и ВС;
- зону периодического смачивания ОЧ;
- обследования, выполняемые в рамках других инспекций (например, внутренняя инспекция кессона) или инспекции изготовителей оборудования.
Точки соединения ОЧ и ВС, обследуемые в рамках УКЦ, могут отличаться у разных типов МНГС.
Кроме того, процесс УКЦ может потребовать взаимодействия со следующими специалистами:
- инженерами-геологами;
- специалистами по гидрометеорологии;
- сейсмологами;
- специалистами по оценке рисков;
- специалистами по документообороту.
7 Процесс управления конструктивной целостностью
Процесс УКЦ включает периодический анализ данных по МНГС с целью определения стратегий минимизации последствий и программы и состоит из четырех основных элементов, как это иллюстрируется на рисунке 2:
а) данные;
б) анализ;
в) стратегия;
г) программа.
Рисунок 2 - Процесс управления конструктивной целостностью
8 Данные
8.1 Общие сведения
Система управления данными в процессе эксплуатации, которая содержит данные УКЦ, создается и поддерживается в течение срока службы МНГС. Данные включают следующее: информацию из первоначального проекта сооружения, данные по изготовлению и монтажу, выводы инспекций, результаты повреждений и износа, анализ конструкций, перегрузку конструкций и/или элементов конструкций, а также текущие изменения в нагружении и/или применении конструкций и/или элементов конструкций. Кроме того, данные должны включать проекты разработки технологий или эксплуатационный опыт аналогичных сооружений в отрасли.
Данные должны быть объединены в систему управления данными по завершении проектирования, изготовления и монтажа МНГС. Тем не менее признается, что для многих ранее построенных МНГС данные четко комплектуются на этапе эксплуатации МНГС.
8.2 Проектные данные
Проектные данные по МНГС должны собираться и храниться эксплуатирующей организацией в течение срока службы сооружения. Проектные данные являются исходной информацией об архитектурно-строительных и объемно-планировочных решениях по МНГС и должны комплектоваться начиная с этапа проектирования в целях предоставления исходных данных для этапов изготовления и монтажа.
Другие проектные данные, которые эксплуатирующая организация должна получить при и по окончании строительства для поддержания в течение срока службы, являются компьютерными проектными моделями. Модели могут использоваться для оценки будущих изменений в течение срока службы либо тех, которые будут включены в программу действий при аварии для оценки основных повреждений в результате нештатных ситуаций, штормов или износа.
8.3 Данные об изготовлении и монтаже
Процесс изготовления дает большое количество информации о конструкции МНГС и ее прогнозируемой реакции на нагрузку (изменения нагрузок). Инспекционные данные по изготовлению и монтажу предоставляют информацию о первоначальном состоянии сооружения, и от них напрямую зависит стратегия инспекций в ходе эксплуатации.
8.4 Данные о состоянии морских нефтегазопромысловых сооружений
Данные о состоянии МНГС должны включать изменения основных технических характеристик, которые могут возникнуть в течение срока службы МНГС и представлять текущее состояние и возможное будущее состояние МНГС.
Данные о состоянии следует подразделять на две категории:
- данные о модернизации, касающиеся изменений, внесенных в МНГС;
- данные текущего состояния, относящиеся к исследуемому состоянию МНГС.
8.5 Эксплуатационные данные морских нефтегазопромысловых сооружений
Эксплуатационные данные по МНГС должны включать информацию о фактических прочностных характеристиках сооружения и выступать в качестве критерия для понимания некоторых допущений и неопределенностей, используемых в конструкции МНГС.
Эксплуатационные данные должны содержать следующую информацию:
- изменения нагрузок на ВС и палубы;
- подверженность МНГС действию штормов, землетрясений и других природных явлений;
- подверженность МНГС воздействию аварийных ситуаций;
- рабочие параметры, используемые в оборудовании МНГС.
8.6 Технические данные
Технические данные должны включать информацию по методам, решениям и параметрам, используемым для подтверждения того, что конструктивные аспекты МНГС пригодны к эксплуатации. Технические данные должны включать документацию по работам, выполненным с целью подтверждения пригодности для эксплуатации, и могут включать исследования по опасностям, оценку рисков, расчеты, анализ, структурный анализ и/или структурные модели.
8.7 Отсутствующие данные
Если данные по МНГС отсутствуют или они неточные, то это может заставить использовать взвешенные допущения в ходе планирования инспекций или технической оценки. Это может привести к ненужным инспекциям или, наоборот, не допустить выполнение работ по реконструкции и тем самым несправедливо противодействовать потенциальным разработкам.
Если первоначальные проектные данные или исполнительные чертежи отсутствуют, то данные оценки могут быть получены в результате натурных наблюдений конструкции МНГС.
На МНГС, в которых не выполнялся учет масс конструкций и оборудования, необходимо выполнить контроль нагрузки масс с целью подтверждения фактической нагрузки масс и положения центра тяжести конструкций и оборудования.
8.8 Управление данными
Базы данных по массе ВС должны вестись и актуализироваться, а также отслеживаться изменения центра тяжести конструкций, элементов конструкции и оборудования (т.е. добавления, перестановки и удаления). Предлагаемые изменения массы и/или центра тяжести элемента ВС (конструкции и/или оборудования) должны быть собраны и доведены до сведения специалистом, ответственным за конструктивную целостность. Модель конструкции и базы данных по массе ВС должны соответствовать друг другу.
Управление данными должно быть распределено между ответственными специалистами, участвующими в управлении данными организации, и включает:
- разработку обустройства месторождения от концепции до ввода в эксплуатацию;
- разработку концепции обустройства месторождения;
- разработку проектной документации;
- разработку рабочей документации;
- изготовление;
- монтаж и подключение коммуникаций;
- пусконаладочные работы и испытания;
- периодическую инспекцию и мониторинг;
- вывод из эксплуатации (ликвидация объектов обустройства).
Кроме того, управление данными должно быть интегрировано по разделам проектирования, включая:
- технологическое и устьевое оборудование - контроль веса;
- целостность трубопровода/стояка (водоотделяющей колонны) - конструктивную целостность опор вспомогательного оборудования;
- бурение и работы по капитальному ремонту скважин.
9 Анализ данных целостности МНГС
9.1 Общие сведения
Анализ данных целостности МНГС выполняется по мере сбора новой информации/данных. В ходе анализа проверяют новую информацию/данные для выявления аномальных условий и определяют необходимость детальной оценки или уменьшение риска для подтверждения пригодности для эксплуатации.
Анализ выполняют на протяжении всего срока службы МНГС и используют для подтверждения того, что конструктивная целостность МНГС, стратегии минимизации последствий и установленные уровни рисков по-прежнему действительны для достижения уровней эффективности работы. Анализ может охватывать конструкцию МНГС в целом или ее элементы, где возникло опасное событие.
Выводы по итогам анализа используются в качестве основы для поддержки или адаптации стратегии целостности, а также программы целостности и включают:
- в период между инспекциями проведение текущего планового технического обслуживания/ мониторинга/ инспекции МНГС (с указанием объема работ);
- необходимость проведения восстановительных мероприятий (незамедлительно или в более отдаленной перспективе).
Результаты анализа могут включать технические решения, эксплуатационный опыт, исследовательские данные, качественный скрининговый анализ и методы прогнозирования для оценки воздействия новых данных на стратегию УКЦ.
Анализ основывается на качественном исследовании МНГС и может включать рассмотрение конструкторской документации предыдущих расчетов конструкции МНГС или структурного анализа оценки МНГС без выполнения детальной оценки.
9.2 Факторы
Анализ должен учитывать следующую информацию/данные:
a) первоначальные критерии проектирования;
b) основные технические данные [например, срок службы МНГС, несущие конструкции, фермы и их элементы (количество и конфигурация), высотные отметки палуб/площадок МНГС];
c) проектные данные (например, запас прочности и остаточная прочность МНГС);
d) данные о состоянии МНГС на основе выводов инспекции в ходе эксплуатации (например, эффективность системы защиты от коррозии, износ конструкции и/или ухудшение конструктивных характеристик);
e) данные о состоянии МНГС на основе непрерывного мониторинга;
f) эксплуатационные данные (например, данные о контроле нагрузки масс);
g) данные об изготовлении (например, качество сварных соединений при изготовлении и доработке конструкции);
h) данные о транспортировке/монтаже (например, данные о забивке свай, наличие повреждений);
Нумерация пунктов приводится в соответствии с источником
j) данные усиления, восстановления и/или ремонта (например, конструктивные изменения МНГС и/или ремонт/усиление конструкции МНГС);
k) аналитические данные (например, результаты анализа и предположения о состоянии и критериях, используемых в первой проверке конструкции МНГС или предыдущих оценках);
l) данные по несущей способности (например, обновленные результаты о несущей способности грунта и результаты испытаний трубных соединений);
m) обновленные данные по геотехническим методам определения несущей способности грунта;
n) данные по критериям (например, уточненные данные гидрометеорологических, сейсмических или ледовых условий);
о) данные об аварийной ситуации [например, пожар, взрыв, столкновение, случай падающего объекта (груза) или гидрометеорологические, сейсмические, экстремально ледовые и аномальные явления];
р) опыт аналогичных МНГС.
Когда рекомендуемая для включения, как часть анализа, информация отсутствует, анализ выполняют с учетом всех неопределенностей и допущений. Однако отсутствующая информация может влиять на анализ и стратегию УКЦ для МНГС. Если отсутствуют основные технические данные либо информация по состоянию устарела, то анализ может содержать рекомендацию исследовать конструкцию МНГС с целью сбора необходимой информации.
9.3 Опасные факторы
Анализ содержит возможные опасности, которые могут привести к полному или частичному обрушению МНГС или прорыву водоотделяющих колонн, трубопроводов/стояков, содержащих углеводороды. Сценарий частичного обрушения следует использовать для определения категорий элементов конструкций МНГС, которые критичны при ограничении риска для безопасности персонала, риска для окружающей среды или для финансового риска.
Выявление опасностей должно быть основано на профессиональной оценке, экспертных знаниях и опыте рассматриваемой МНГС. Опасности представляют собой природные явления и случайные события, и для МНГС они, как правило, включают в себя:
- гравитационное воздействие;
- гидрометеорологические условия;
- сейсмические условия;
- ледовые условия;
- столкновение (например, с проходящим судном, судов снабжения, СПБУ, опрокидывание близко расположенных СПБУ или МНГС);
- пожар и/или взрыв;
- упавший и/или качающийся объект;
- неустойчивость морского дна (например, грязевые оползни, вулканы на дне моря).
Коррозия металла, усталость металла, морской размыв и частичная потеря прочности грунтов являются механизмами ухудшения, а не опасностями. Опасности формируют воздействие на МНГС, в то время как механизмы ухудшения снижают способность МНГС противостоять такому воздействию.
9.4 Основные элементы конструкции
Основные элементы конструкции являются частью МНГС, чей отказ повлечет за собой определенные последствия для безопасности жизни персонала, загрязнение окружающей среды или финансовые затраты. Основными элементами конструкций, как правило, являются несущие конструкции с набором, опорные и раскрепляющие конструкции ферменного, башенного или колонного типа и другие типы конструкций, используемые для предотвращения события, которое вызывает негативные последствия в случае инцидента.
Эксплуатирующая организация должна определить конструктивное исполнение МНГС с учетом последствий отказа основных элементов конструкции при формировании стратегии УКЦ на базе оценки рисков, которые приведены в настоящем стандарте.
9.5 Риски
9.5.1 Общие сведения
Эксплуатирующая организация должна принять подходы на основе оценки рисков с целью УКЦ МНГС. Риск для МНГС или основных элементов конструкции должен быть определен и использован для оптимизации мероприятий по инспекции, мониторингу или технического обслуживания, которые необходимы при эксплуатации. Для принятия подхода на основе оценки рисков эксплуатирующая организация устанавливает допустимый с количественной или качественной точки зрения уровень риска применительно к риску безопасности персонала, экологическому загрязнению и финансовому риску.
Риски для МНГС оценивают на основе произведения потенциального последствия отказа (см. 9.5.2) и вероятности возникновения отказа (см. 9.5.3), которое должны учитывать воздействия, созданные опасностями для МНГС, а также механизмы ухудшения, вызывающие уменьшение способности противостоять этим воздействиям.
9.5.2 Последствия отказа
9.5.2.1 Общие сведения
Риск для МНГС должен учитывать риск для здоровья и безопасности, экологического загрязнения, финансовый риск и репутационный риск, которые могут возникнуть при отказе МНГС или отказе основных элементов конструкции в ходе опасного события.
Отказ конструкции определяется на основе оценки несущей способности основных элементов конструкции. Отказ конструкции может возникнуть при отказе отдельного конструктивного элемента, который приводит к потере несущей способности основных элементов конструкции без обрушения или может являться причиной общего отказа системы, приводящей к разрушению основных элементов конструкции.
9.5.2.2 Оценка последствий при отказе МНГС на безопасность персонала
a) Общие сведения
Последствия для безопасности персонала при возникновении отказа должны быть отнесены либо к событиям с присутствием обслуживающего персонала, либо без его присутствия в условиях одного или нескольких летальных исходов при полном или частичном отказе конструкции МНГС. При таких событиях возникает риск летальных исходов не только персонала МНГС, но и персонала рядом расположенных других сооружений обустройства.
Локальный отказ конструкции включает в себя разрушение опорных, ограждающих и несущих элементов конструкции временного убежища или жилого модуля, которое может привести к разрушению или сдвигу/опрокидыванию временного убежища или жилого модуля МНГС. Кроме того, категория угрозы безопасности персонала должна учитывать распространение последствий аварии из-за выброса нефти или газа и возникновение опасности пожара или взрыва по причине:
- локального смятия конструкции МНГС, вызвавшего разрыв водоотделяющих колонн от ОЧ, стояков, поддерживаемых нижней палубой, клапана системы аварийного останова на МНГС, поддерживаемых нижней палубой и направлениями;
- разрыва водоотделяющих колонн или направлений из-за прямо направленного воздействия;
- разрыва водоотделяющих колонн, обвязки или направлений из-за потери механической целостности.
Последствия для безопасности персонала, указанные в настоящем стандарте, не являются функцией числа потенциальных летальных исходов. Эксплуатирующая организация или региональный регулирующий орган может потребовать использования кривой FIN в тех случаях, когда последствия для безопасности персонала являются функцией числа потенциальных летальных исходов.
b) Категория последствий для МНГС с присутствием обслуживающего персонала
Категория последствий для безопасности жизни при наличии обслуживающего персонала относится к МНГС (или рядом стоящему сооружению, которое может подвергнуться воздействию от аварии МНГС), на котором постоянно (или временно) размещен и проживает персонал и с которого эвакуация персонала не начинается, пока гидрометеорологические условия не достигнут допустимого уровня. Опасности, по которым эвакуация недопустима до наступления опасного события, включают зимние штормы, внезапные ураганы и землетрясения.
c) Категория последствий для МНГС без присутствия обслуживающего персонала
В настоящем стандарте не используется категория сооружений "с эвакуируемым обслуживающим персоналом" в качестве последствия отказа для безопасности персонала.
d) Категория сооружений без обслуживающего персонала
Категория последствий для безопасности персонала на необслуживаемом сооружении относится к МНГС, которое посещают время от времени для инспекций, технического обслуживания и модификаций.
МНГС можно отнести к категории необслуживаемых, если:
- посещения МНГС делаются только для целей плановой инспекции, технического обслуживания или модификации самого МНГС;
- не предполагается, что посещения превышают по продолжительности 24 ч в течение сезона, когда могут возникнуть предварительно определенные гидрометеорологические опасности;
- на МНГС отсутствуют жилые помещения для постоянного проживания;
- на МНГС имеются аварийные убежища.
9.5.2.3 Последствия от загрязнения окружающей среды
a) Общие сведения
Последствие, связанное с загрязнением окружающей среды, подразделяется на категории сильного загрязнения или незначительного загрязнения окружающей среды, при этом должны учитывать причину возникновения последствия (вследствие конструктивного отказа МНГС), которое может привести к загрязнению нефтью или высокосернистым газом.
Уровни воздействия на окружающую среду (атмосферу) определяют в соответствии с [3].
Уровни воздействия на окружающую среду (гидросферу) определяют в соответствии с [4].
b) Последствие от сильного загрязнения окружающей среды
Последствие в виде сильного загрязнения окружающей среды относится к МНГС с крупным ВС, содержащим эксплуатационно-технологический комплекс, или к МНГС, которые имеют высокий дебит скважины для добычи нефти или высокосернистого газа в случае отказа МНГС. Кроме того, сюда включаются МНГС, на которых остановка добычи нефти или высокосернистого газа не планируется или считается нецелесообразной до возникновения опасности (например, сейсмической опасности). МНГС, которые поддерживают линии транспорта нефти или на которых предусмотрены хранилища для периодической отгрузки нефти, признаются имеющими высокий риск отказа.
c) Последствие от незначительного загрязнения окружающей среды
Последствие в виде незначительного загрязнения окружающей среды относится к МНГС, на которых добыча будет остановлена в период проектных работ. Скважины в режиме свободного фонтанирования в случае отказа МНГС должны оборудоваться СПК, которые изготавливают и испытывают в соответствии с применимыми спецификациями. Хранение нефти ограничено только технологическим оборудованием и перегрузочными резервуарами для транспортировки продукции по трубопроводу. Данные МНГС могут поддерживать транспорт продукции с МНГС с использованием внутрипромысловых трубопроводов малой пропускной способности. Хранение нефти ограничено только технологическим оборудованием.
9.5.2.4 Финансовые последствия
a) Общие сведения
Финансовые последствия подразделяются на значительные или незначительные финансовые последствия и должны учитывать предполагаемые потери для эксплуатирующей организации и других организаций в отрасли. Финансовые последствия должны включать возможные затраты на ремонт, упущенную прибыль от добычи и затраты на очистку от загрязнения окружающей среды. Определяющим фактором для отнесения финансовых последствий к категориям может служить возможный ущерб для региона, который будет нести значительные финансовые потери в результате перерыва в добыче.
Разбивка на категории финансовых последствий основана на допущении о том, что эксплуатирующая организация определяет категорию финансовых потерь, чтобы приспособить допустимую величину риска с достижением соглашения с регулирующим органом, если это необходимо.
b) Значительные финансовые последствия
Примерами МНГС, которые должны быть отнесены к категории значительного финансового последствия, являются:
- МНГС с высоким дебитом или с большой емкостью хранения продукции;
- МНГС с эксплуатационно-технологическими комплексами, которые поддерживают магистральные линии транспорта нефти, или на МНГС предусмотрены хранилища для периодической отгрузки нефти;
- МНГС, которые при возникновении отказа могут повредить рядом стоящее МНГС или инфраструктуру со значительными последствиями.
c) Незначительные финансовые последствия
Примерами МНГС, которые должны быть отнесены к категории незначительного финансового последствия, являются:
- МНГС с низкими темпами добычи или ограниченными возможностями хранения продукции;
- МНГС, которые при возникновении отказа оказывают малую вероятность причинения ущерба рядом стоящим МНГС со значительными последствиями.
9.5.3 Риск возникновения отказа
9.5.3.1 Общие сведения
Данные УКЦ оценивают для определения риска возникновения отказа на МНГС или локального отказа основных элементов конструкции. Риск того, что на МНГС возникнет отказ в результате воздействия нештатных или случайных опасностей (гидрометеорологических, ледовых, сейсмических, столкновения или некоторых других прогнозируемых опасностей), является функцией эксплуатационной надежности сооружения.
У каждого МНГС существует риск возникновения отказа с учетом основных технических характеристик (например, высота палуб, эксплуатационная надежность, количество основных стоек, конструкция раскосов и основных элементов конструкции). Повреждение или износ может указывать на то, что прочность МНГС снизилась, и это повышает риск возникновения отказа.
Риск возникновения отказа на МНГС определяют с использованием количественного метода. Для нескольких МНГС также могут применять качественные или полуколичественные методы.
9.5.3.2 Качественный метод
Риск отказа МНГС может быть определен с помощью качественного метода, в котором используются обоснование, опыт и знание конструктивных аспектов МНГС, чтобы отнести МНГС или основные элементы конструкции к какой-либо категории.
9.5.3.3 Полуколичественный метод
Риск отказа МНГС может быть определен с помощью полуколичественного метода, который позволяет отнести МНГС к категории на основе правил, применимых к другим МНГС. Система ранжирования должна определять риски в баллах на основе ключевой информации по МНГС, которая учитывает прочность МНГС, а также экстремальное воздействие.
Система отнесения риска к категории должна определять характеристики МНГС, которые отрицательно воздействуют на прочностные нагрузки МНГС [например, тип МНГС (буровая, добывающая, эксплуатационная), год проектирования, количество основных стоек, конструктивный набор, глубина моря]. Факторы, указывающие на то, что прочность снизилась или не соответствует нынешним стандартам, повышают риск. Кроме того, факторы, указывающие на то, что экстремальные нагрузки МНГС могут участиться или стать более сильными, также повышают риск возникновения отказа.
9.5.3.4 Количественный метод
Риск возникновения отказа МНГС можно определить количественным методом, в котором используются фактические или потенциальные факторы разрушения конструкции, с помощью методов расчетного уровня на основе кодов, чтобы отнести к соответствующей категории МНГС, или основных элементов конструкции.
9.5.4 Представление риска
Риск может быть представлен разными способами для передачи результатов анализа специалистам, принимающим решения, а также специалистам, планирующим инспекции. Одной из целей определения риска является передача результатов в общепринятом формате, который понятен всем заинтересованным сторонам. Этого можно достигнуть за счет представления риска в форме матрицы. Представление риска должно дифференцировать между типом опасности и типом последствий.
Типичные матрицы для последствий для безопасности персонала, финансовые последствия и последствия для окружающей среды приведены в таблицах 1 и 2. В этих таблицах категория последствий и категория вероятности скомпонованы таким образом, что наивысший риск находится в верхнем правом углу. Эксплуатирующая организация может принять более подробную оценку рисков или более сложные матрицы для дальнейшей разбивки по категориям последствий и/или вероятности для МНГС. Категории риска, как правило, присваиваются ячейкам на матрице рисков, как это показано в таблицах 1 и 2.
Матрицы риска и уровни последствий приведены в таблицах 1 и 2 и дают приемлемые базовые значения для представления риска. Тем не менее определение риска должно быть подкреплено дополнительной оценкой, если уровень риска слишком приблизительный или общий для учета особых опасений, аспектов работы или отдельных компонентов. Матрицы риска могут быть представлены как симметричные или асимметричные (т.е. последствию при отказе МНГС или основных элементов конструкции присваивают более высокий вес, чем категории вероятности).
Таблица 1 - Пример матрицы риска безопасности жизни
Вероятность отказа/год |
Последствие отказа |
|
Обслуживаемая матрица |
Необслуживаемая матрица |
|
Низкая 10 -4 |
Риски 3-го уровня |
Данные отсутствуют |
Средняя > 10 -4 и |
Риски 2-го уровня |
Данные отсутствуют |
Высокая > |
Риски 1-го уровня |
Данные отсутствуют |
Таблица 2 - Пример матрицы риска загрязнения окружающей среды
Вероятность отказа/год |
Последствие отказа |
|
Обслуживаемая матрица |
Необслуживаемая матрица |
|
Низкая 10 -4 |
Риски 3-го уровня |
Данные отсутствуют |
Средняя > 10 -4 и |
Риски 2-го уровня |
Данные отсутствуют |
Высокая > |
Риски 1-го уровня |
Данные отсутствуют |
9.6 Уровень эффективности работы
9.6.1 Общие сведения
Настоящий стандарт устанавливает минимальные уровни эффективности работы, которые определяют допустимые последствия, связанные с обеспечением безопасности персонала и загрязнением окружающей среды в результате отказа основных элементов конструкции МНГС. Уровни эффективности работы не зависят от оставшегося срока службы МНГС и измеряются, как риск в год.
Уровни эффективности работы устанавливаются на эквивалентном уровне или более неблагоприятном уровне, чем минимальные требования согласно таблице 3, и должны включать:
a) законодательные требования;
b) корпоративные руководящие принципы эксплуатирующей организации;
c) отраслевые стандарты.
Минимальные допустимые требования к эффективности работы установлены в ГОСТ Р 54483, однако эксплуатирующая организация может выбрать более строгие требования.
При определении уровня эффективности работы необходимо оценить способы предотвращения риска и минимизации последствий.
Таблица 3 - Минимальный уровень эффективности работы
Безопасность жизни |
Загрязнение окружающей среды c |
||||
Типы МНГС |
Период повторяемости, лет a |
Последствия |
Уровень последствия |
Период повторяемости, лет a |
Последствия |
МНГС с присутствием персонала |
2500 b |
Возможен смертельный исход |
Высокий |
1000 |
Сильное загрязнение окружающей среды |
МНГС без присутствия персонала |
Отсутствует |
Смертельный исход отсутствует |
Низкий |
100 d |
Незначительное загрязнение окружающей среды |
а Период повторяемости, используемый для уровня эффективности работы, пригодности к эксплуатации, - это период повторяемости события. b Если процедуры минимизации последствий риска для безопасности жизни присутствуют для эвакуации с МНГС до прогнозирования предварительно определенного гидрометеорологического события (например, урагана или тайфуна), то минимальный уровень эффективности работы может быть основан на случайном шторме. Если имеются процедуры минимизации последствий риска для безопасности жизни персонала с целью его эвакуации до прогноза предварительного состояния моря (H s), то минимальный уровень эффективности работы может быть основан на предварительно определенном состоянии моря (H s). Если отсутствуют процедуры минимизации последствий риска для безопасности жизни персонала, уровень эффективности работы гидрометеорологических опасностей должен быть основан на любом прогнозе шторма. с Уровень эффективности работы финансовых потерь должен определяться эксплуатирующей организацией вместе с возможными требованиями федерального регулирующего органа. d Уровень эффективности работы определен применительно к минимизации последствий возможного воздействия на риск для безопасности жизни и загрязнения окружающей среды в случае обрушения МНГС. Использование незначительных последствий для окружающей среды может привести к установлению экономического запрета на эксплуатирующую организацию. |
9.6.2 Обеспечение безопасности людей
Уровень эффективности обеспечения безопасности персонала включает как индивидуальные, так и групповые риски. Показатель среднегодового индивидуального риска включает опасности, которым может быть подвержен персонал на МНГС, а также суммарные эксплуатационные риски (например, риски транспортировки персонала вертолетом, взрыва углеводородов, пожара), риски отказа конструкций при определении допустимых уровней обеспечения безопасности персонала МНГС. Показатель среднегодового группового риска измеряется с помощью показателей повреждений жилых помещений или помещений для временного пребывания персонала и включает опасности, которым может быть подвержен персонал в жилых помещениях или помещениях для временного пребывания персонала, включая проникновение дыма и газа, возникновение пожара и затопление помещений в результате частичного или полного разрушения МНГС.
Если планируется, что МНГС будет обслуживаемым в период опасного события, то эксплуатирующая организация подтверждает, что основные элементы конструкции, как минимум, достигают следующих уровней эффективности обеспечения безопасности персонала на МНГС:
a) МНГС не обрушается в ходе опасного события;
b) жилые помещения или помещения для временного пребывания персонала не разрушаются, не сдвигаются и не опрокидываются с МНГС в ходе опасного события.
В некоторых регионах эксплуатирующая организация и специализированная надзорная организация на основании экстремальных погодных условий, которые превышают допустимые показатели, принимают решение об эвакуации персонала с МНГС. В этом случае эксплуатирующая организация представляет доказательства, что среднегодовая вероятность недостижения показателя минимального уровня эффективности обеспечения безопасности персонала на МНГС для пригодности к эксплуатации при обитаемом режиме эксплуатации МНГС меньше, чем данный параметр, рекомендованный в таблице 3.
9.6.3 Загрязнение окружающей среды
Когда на МНГС имеются емкости для хранения продукции скважин, эксплуатирующая организация должна обеспечить их целостность при возникновении опасного события.
9.6.4 Финансовые потери
По требованию региональной специализированной организации эксплуатирующая организация должна определить уровень финансовых потерь. Финансовые риски измеряют в среднегодовом исчислении или на оставшийся период эксплуатации МНГС.
Финансовые потери должны быть определены эксплуатирующей организацией вместе с возможными требованиями регионального регулирующего органа. Финансовый риск может быть измерен в год или в течение оставшегося срока службы.
9.7 Усталостный анализ
МНГС, независимо от места их эксплуатации, подвержены усталостным повреждениям. Для большинства районов установки сооружений усталостная прочность конструкций является основным критерием проектирования вследствие экстремальных внешних условий окружающей среды.
Оценка усталости должна выполняться с учетом конструктивных особенностей сооружения, гидрометеорологических и геологических условий площадки установки, учитывать расчетный срок службы МНГС и, как минимум, должна осуществляться на основе ежегодных инспекций, а также при смене эксплуатирующей организации, после аварий, ремонтов или модернизаций.
На тех участках конструкций, где ВО и НК уже проведены, а выявленные повреждения оценены и по ним выполнены ремонтные работы, оценка усталости может не проводиться до следующей инспекции.
9.8 Оценка пригодности к эксплуатации МНГС
9.8.1 Общие сведения
Если технический анализ определяет, что риск эксплуатации МНГС существенно изменился, то необходимо выполнить техническую оценку соответствующего уровня, чтобы определить, достигает ли МНГС уровня эффективности работы с точки зрения прочности конструкций. Оценка является частью анализа, как это показано на рисунке 3. Рекомендуемые методы оценки приведены в требованиях к оценке (см. раздел 12).
В оценке следует использовать количественные методы для подтверждения того, что по каждой опасности, которой подвержена конструкция, рабочие параметры основных элементов конструкции или систем конструкций МНГС достигают необходимого уровня эффективности работы. Оценка, как правило, пошаговая, с повышающейся сложностью, обычно сопровождается проведением структурного анализа системы или компонента конструкции.
Оценка МНГС на предмет пригодности к эксплуатации определяет несущую способность конструкции и сравнивает ее с необходимыми уровнями эффективности работы. Оценка может состоять из сравнения фактического сопротивления или экстремального/аномального воздействия с уровнем эффективности работы.
Если анализ показывает, что эксплуатационный риск МНГС увеличился, то оценка должна выполняться для того, чтобы определить, что МНГС достигает уровня эффективности работы (см. 9.6), либо требуется принять меры по процедуре минимизации последствий риска.
Рисунок 3 - Оценка в процессе управления конструктивной целостностью
9.8.2 Причины выполнения оценки пригодности к эксплуатации МНГС
Причины выполнения оценки пригодности к эксплуатации МНГС следует определять до начала оценки. На выбор метода оценки влияет мотивированная причина, которая может включать:
а) результаты анализа МНГС, которые выявили необходимость проведения оценки конструктивной прочности;
b) результаты определения риска отказа МНГС;
c) определение критических конструкций МНГС, которые должны быть подвергнуты инспектированию;
d) определение пороговых значений показателей воздействий, влияющих на конструктивную целостность, которые необходимо контролировать при инспектировании;
e) формирование стратегии минимизации последствий для МНГС, которая может включать:
- эвакуацию персонала МНГС до наступления прогнозируемых событий,
- возврат персонала на МНГС после окончания опасного события,
- готовность к экстремальным условиям окружающей среды,
- запуск мониторинга предельных значений показателей воздействий;
f) определение вероятности обрушения МНГС.
9.8.3 Предпосылки для проведения оценки МНГС
9.8.3.1 Общие сведения
Анализ должен содержать рекомендации по проведению оценки изменений, которые могут повысить эксплуатационный риск МНГС, включая изменения:
- состояния (см. 9.8.3.2);
- в воздействии (см. 9.8.3.3);
- в критериях (см. 9.8.3.4);
- в последствиях (см. 9.8.3.5);
- условий эксплуатации (см. 9.8.3.6).
Структурная оценка выполняется в соответствии с разделом 12.
9.8.3.2 Изменения состояния
Должно периодически проверяться состояние конструктивных элементов МНГС с целью определения снижения конструктивной прочности МНГС ниже уровня, когда подтверждалось соответствие конструкции уровню эффективности работы. В оценке следует рассматривать состояние, использованное в проекте платформы, или наиболее актуальную оценку по сравнению с состоянием нового сооружения.
Анализ должен учитывать процессы ухудшения свойств и/или повреждения конструкции. Процессы необходимо разделить на следующие категории:
- зависимые от времени, когда ухудшение свойств конструкции можно наблюдать и измерять в ходе инспекции (например, коррозию);
- не зависимые от времени, когда ухудшение свойств конструкции быстро прогрессирует вследствие повреждения и инспекция является неэффективной (например, механическое повреждение).
Оценка прочности системы конструкций МНГС или элементов системы по сравнению с уровнем эффективности работы УКЦ выполняется, если анализ показывает, что состояние МНГС характеризуется минимизацией последствий конструкционной прочности МНГС. Оценка должна быть проведена для имеющегося и ожидаемого ухудшения в конце планового срока службы.
9.8.3.3 Изменения в воздействии
Анализ должен периодически проверять действия, используемые для подтверждения того, что конструкция достигает уровня эффективности работы. При анализе следует проверять воздействия, используемые в проекте МНГС или в наиболее актуальных оценках по сравнению с предполагаемыми новыми воздействиями.
Оценку системы конструкций МНГС или элементов системы в зависимости от уровня эффективности работы УКЦ следует выполнять, если анализ показывает, что воздействия на МНГС увеличились.
9.8.3.4 Изменения в критериях
При анализе следует периодически проверять критерии опасности или критерии данных по грунтам морского дна, используемые для подтверждения того, что конструкция МНГС достигает уровня эффективности работы. Критерии опасности могут меняться по мере того, как отраслевые знания и способность улучшать точность кривых опасности повышаются. Анализ должен учитывать следующие факторы, используемые в конструкции МНГС или в наиболее актуальной оценке по сравнению с новыми критериями, как минимум:
- гидрометеорологические условия;
- сейсмические условия;
- ледовые условия;
- столкновения;
- геотехнические условия.
Оценка конструктивной прочности системы или элемента конструкции МНГС по сравнению с уровнем эффективности работы УКЦ должна быть выполнена, если анализ показывает, что новый критерий является более точным.
9.8.3.5 Изменения в последствиях
В оценке необходимо периодически анализировать последствия отказа МНГС. Если анализ показывает, что последствие отказа МНГС более ограничивающее, чем то, которое использовалось для определения уровня эффективности работы платформы в проекте или при более актуальной оценке, то оценка конструктивной прочности системы конструкций МНГС или элементов системы должна быть выполнена.
Анализ, как минимум, должен рассматривать следующие конструктивные изменения:
- добавление жилых помещений или иных помещений;
- добавление технологического или иного оборудования (например, дополнительных трубопроводов, дополнительных скважин или увеличение в ВС товарных запасов углеводородов).
9.8.3.6 Изменения условий эксплуатации
Оценка конструктивной прочности системы конструкций МНГС или элементов системы по сравнению с уровнем эффективности работы должна быть выполнена, если анализ показал, что имеются планы изменения условий эксплуатации МНГС. Использование уровня эффективности работы с низким уровнем загрязнения окружающей среды (т.е. 100-летний период повторяемости) не должно применяться для принятия решений о целесообразности изменения использования МНГС. МНГС без постоянно присутствующего персонала в случае аварийной ситуации имеют минимальные экологические последствия, и целесообразность изменения использования должна быть основана на оценке финансовых рисков.
Примерами изменения функционального назначения МНГС являются прокладка трубопровода через препятствия к существующему МНГС, использование существующего плавучего МНГС с пространственными системами позиционирования для глубоководного объекта и преобразование существующего МНГС в резервуарный парк для сжиженного природного газа или других видов деятельности, не связанных с разведкой недр и добычей. В этих случаях использование морских сооружений меняется, поскольку МНГС теперь может иметь другие функцию, предполагаемый срок службы и последствия отказа. Например, усталость должна быть оценена заново, так как у сооружения увеличился срок использования при других условиях нагружения по сравнению с первоначальным проектом.
9.9 Мероприятия по снижению рисков аварийных ситуаций
9.9.1 Общие сведения
Если сооружение не достигает уровня эффективности работы для пригодности к эксплуатации (см. 9.6), то принимают меры по снижению риска. Снижение риска следует рассматривать на каждом этапе оценки и/или вместо более сложной оценки.
Мероприятия по снижению рисков могут включать изменения конструкции или эксплуатационных процедур, которые снижают действующие нагрузки и/или последствия отказа. Изменение программ инспекции и мониторинга может быть реализовано как средство выявления дальнейшего ухудшения состояния сооружения.
Мероприятия по снижению рисков, которые снижают вероятность отказа элементов конструкции, могут быть реализованы отдельно или в совокупности. Выбор мероприятий и их объем будут зависеть от источника рисков по отношению к конструктивной целостности, а также от их величины.
9.9.2 Уменьшение последствий
9.9.2.1 Безопасность для персонала
Мероприятия по снижению рисков для безопасности персонала должны постоянно включать эвакуацию с МНГС или временную эвакуацию персонала с МНГС в ходе прогнозируемых экстремальных событий.
9.9.2.2 Окружающая среда
Мероприятия по снижению рисков последствий отказа МНГС должны включать следующее:
- установку СПК;
- удаление или уменьшение хранилищ углеводородов или товарного запаса;
- удаление или изменение направления основных нефтепроводов;
- удаление или изменение направления крупных внутрипромысловых газопроводов;
- ликвидацию и/или консервацию скважин;
- изолирование трубопровода для снижения потенциального объема выброса углеводородов.
9.9.2.3 Готовность к аномальным метеоклиматическим условиям
Следует использовать предварительное планирование для снижения рисков аномальных метеоклиматических условий, а также совершенствование мер ликвидации последствий аномальных метеоклиматических условий. Планы подготовки к аномальным метеоклиматическим условиям должны быть разработаны, охватывая общую подготовленность к этим условиям, а также мероприятия применительно к конкретной конструкции. Контрольные перечни и руководства применительно к конкретным МНГС могут помочь в ходе эвакуации.
9.9.3 Уменьшение вероятности отказа МНГС
9.9.3.1 Общие сведения
Методы по снижению вероятности отказа МНГС могут включать:
- более частые инспекции и/или мониторинг;
- удаление обнаруженных поврежденных элементов;
- снижение нагрузки;
- локализованное усиление и/или ремонт;
- усиление, восстановление и/или ремонт.
Усиление конструкции ОЧ может быть эффективным средством уменьшения вероятности отказа МНГС. Усиление конструкции ОЧ должно быть спроектировано для повышения нагрузки на систему МНГС до того уровня, который необходим для достижения уровня рабочих параметров в соответствии с 9.5.2. В качестве альтернативы можно изменить конструкцию, чтобы увеличить нагружение.
Пригодность к эксплуатации МНГС должна быть подтверждена для выбранного метода уменьшения вероятности отказа.
9.9.3.2 Увеличение количества инспекций и/или мониторинга
Изменения или дополнения к плану инспекций и мониторинга для обнаружения отклонений могут быть использованы для снижения риска. Частая инспекция участка, на котором имеется повреждение или где повреждение возникнет, позволит выявить повреждение и реализовать меры по снижению рисков аварийной ситуации еще до возникновения отказа. Аналогичным образом может быть использован повышенный уровень инспекций (например, частичный визуальный осмотр вместо общего визуального осмотра или неразрушающий контроль вместо частичного визуального осмотра), чтобы обеспечить более высокий уровень понимания истинного положения основных элементов конструкции и обнаружения отклонений.
Мероприятия по мониторингу могут использоваться для помощи поддержания уровня понимания состояния основных элементов конструкции в период между инспекциями. Мониторинг может выявить аномальные условия, которые могут увеличить вероятность отказа таким образом, что могут быть реализованы меры (например, дополнительная инспекция, ремонт) для предотвращения отказа.
9.9.3.3 Усиление, восстановление и/или ремонт
Методы проектирования мероприятий по усилению, восстановлению и/или ремонту конструкции МНГС не предусмотрены нормативными положениями действующих стандартов. При разработке оценки должны быть определены требования по выбору снижения нагрузки и/или варианты усиления. Усиление и ремонт существующих конструкций МНГС требуют от проектировщиков предоставить экономические решения, которые могут быть эффективно и безопасно реализованы.
Выбор методов усиления, восстановления и/или ремонта, которые пригодны для снижения вероятности отказа МНГС, представлен на рисунке 4.
Рисунок 4 - Методы усиления, восстановления и/или ремонта
9.9.3.4 Факторы
Существует большое количество методов усиления, модификации и/или ремонта, которые могут быть использованы, как показано на рисунке 4. Оценка МНГС (см. раздел 12) должна определить необходимость усиления конструкции и/или ремонта МНГС, чтобы достигнуть уровня эффективности работы МНГС. Если необходимо выполнить усиление конструкции и/или ремонт МНГС, то должна быть использована модель оценки для разработки вариантов усиления. Как только решение принято в пользу усиления, модификации и/или ремонта, должен быть выполнен анализ имеющихся методов.
При выборе и проектировании метода усиления, модификации и/или ремонта необходимо учитывать следующее:
a) безопасность при погружении в воду, обеспечение водолазных работ, строительного и эксплуатационного персонала;
b) потенциал использования методов, не применяющих водолазные работы;
c) трудность изготовления, технического обслуживания и монтажа;
d) трудность при размещении буровой установки;
e) наличие и доступность вспомогательных судов;
f) допустимые отклонения при сборке;
g) сопряжение с направлениями, элементами ОЧ и принадлежностями (например, сточные резервуары, кессоны, аноды);
h) риск столкновения с существующими водоотделяющими колоннами;
Нумерация подпунктов приводится в соответствии с источником
j) требования к предпроектной инспекции и натурным обследованиям технического состояния сооружения;
k) оборудование с элементами крепления;
l) необходимые окна погоды.
Снижение нагрузки можно достигнуть за счет исключения объектов, которые влияют на весовую нагрузку МНГС, а также объектов с нагрузкой от гидрометеорологических воздействий. Данная процедура наиболее эффективна в поверхностном слое воды, где наблюдаются наиболее интенсивные волновые воздействия.
Локальное усиление или ремонт можно использовать, чтобы непосредственно усилить или восстановить элемент конструкции, не меняя траекторию действия нагрузки внутри конструкции. Проектировщик должен осознавать, что дополнительная нагрузка может быть применена к элементу конструкции после усиления, восстановления и/или ремонта или за счет увеличения гидродинамических воздействий.
Варианты локального усиления или ремонта включают:
- заполнение раствором - элементов или соединений;
- зажимы - ненагруженные, цементируемые, нагруженные, механические, или обшитые эластомером;
- сварку при одной атмосфере, подводную и гипербарическую сварки;
- улучшение сварных швов, механическую зачистку, дробеструйную обработку и зачистку границы лицевой или наружной поверхности шва;
- удаление элемента конструкции в качестве отдельного метода ремонта;
- систему механического ремонта (например, болтовую или обжим);
- композитные материалы.
При проведении усиления, восстановления и/или ремонта необходимо учитывать, чтобы часть нагрузки на поврежденный элемент конструкции или элемент с пониженной прочностью была перераспределена на другие элементы конструкции.
10 Стратегия
10.1 Общие сведения
Эксплуатирующая организация должна разработать стратегию УКЦ, которая определяет процесс обеспечения конструктивной целостности ее активов вместе с руководящими принципами УКЦ и необходимым уровнем эффективности работы. Стратегия УКЦ определяет минимизацию последствий, мониторинг и инспекции, которые будут включены в непрерывные требования по уменьшению риска в отношении конструктивных элементов, критичных для целостности конструкций.
Стратегия УКЦ должна быть интегрирована в действующий документ, который периодически рассматривается и обновляется, включая постоянно формирующиеся в ходе эксплуатации риски. Стратегия должна подробно описывать цели и задачи программы, которые должны быть достигнуты с целью подтверждения пригодности к эксплуатации и непрерывного уменьшения риска. Стратегия должна определить отдельные аспекты подотчетности и ответственности за представление пунктов программы.
Планы должны отражать общую философию УКЦ, которая меняется в зависимости от границ проектирования, срока жизни месторождения, типа конструкции и сложности локальной инфраструктуры. Эти факторы могут влиять на философский подход, а также на объем технического обслуживания в будущем и изменять степень зависимости между инспекциями и мониторингом для подтверждения пригодности к эксплуатации.
Для новой МНГС или повторного использования МНГС общая стратегия УКЦ должна быть разработана на ранних этапах концепции и/или выбора предпроектной стадии. Планы инспекции, мониторинга и технического обслуживания должны быть разработаны в ходе более поздних этапов проектирования для повторного использования МНГС, и идеальным вариантом будет их разработка на достаточно раннем этапе, чтобы вопросы потенциальной реализации плана, а также исполнения могли быть решены в рамках стадии проектирования. Кроме того, разработка планов должна включать участие в полном объеме группы эксплуатации для подтверждения того, что проект, стратегия УКЦ и программа УКЦ согласованы.
Стратегия УКЦ должна определить частоту и тип мероприятий, которые требуются для конструктивных элементов МНГС. Эти мероприятия должны быть основаны на поддержании конструктивной целостности элементов конструкции, определенных как ответственные в ходе оценки данных, и должны включать разработку:
- стратегии проведения инспекций (см. 10.2);
- стратегии технического обслуживания (см. 10.3);
- стратегий мониторинга (см. 10.4);
- стратегии эвакуации (см. 10.5);
- геотехнических исследований (см. 10.6).
10.2 Стратегия проведения инспекции
10.2.1 Общие сведения
Стратегию проведения инспекции разрабатывают для конструкций, обеспечивающих конструктивную целостность сооружения на весь срок службы МНГС. Стратегия проведения инспекции обеспечивает основу для осуществления исследований и должна учитывать взаимозависимость между этапами процесса УКЦ (см. рисунок 2).
Стратегия инспекции может меняться по мере необходимости с учетом результатов инспекции или изменений конструкции МНГС (например, изменение веса ВС, обнаружение повреждения и/или добавление новых водоотделяющих колонн).
Стратегию проведения инспекции следует периодически пересматривать, а также обновлять по мере необходимости в ходе эксплуатации на основе получения новых данных/информации (как правило, посредством изменений после получения дополнительных отчетов инспекции, результатов повторного структурного анализа или оценки, а также других данных или информации, относящейся к конструктивной целостности).
Стратегия проведения инспекции должна быть разработана на основе технического анализа (см. раздел 9), который после реализации может установить с определенной долей уверенности существование и степень ухудшения состояния конструкции, дефекта и повреждения.
Стратегия проведения инспекции включает в себя:
- основания для проведения инспекций (см. 10.2.2);
- тип инспекции (см. 10.2.3);
- метод проведения инспекции (см. 10.2.4);
- периодичность проведения инспекций (см. 10.2.5);
- объем работ инспекции (см. 10.2.6).
10.2.2 Основания для проведения инспекций
Стратегия проведения инспекции должна быть инициативной мерой обнаружения повреждения или ухудшения состояния, а также предоставлять информацию о состоянии конструкции, которая должна быть использована для подтверждения того, что конструктивные элементы остаются готовыми к эксплуатации.
Основания для проведения инспекции включают:
- выявление механических повреждений;
- выявление ухудшения состояния или износа конструкции;
- выявление повреждений в результате случайных событий;
- выявление факторов потенциальной экологической угрозы и перегрузочной нагрузки;
- выявление повреждений от случайных событий;
- мониторинг известных дефектов или эффективность ремонта;
- выполнение комплексной проверки перед сменой эксплуатирующей организации;
- выполнение нормативных требований;
- подтверждение состояния МНГС перед повторным использованием;
- подтверждение состояния МНГС перед выводом из эксплуатации;
- нормативные требования;
- корпоративную политику эксплуатирующей организации;
- другие государственные стандарты и практики.
10.2.3 Тип инспекции
10.2.3.1 Общие сведения
Стратегия инспекции УКЦ должна учитывать плановые и внеплановые инспекции.
10.2.3.2 Плановые инспекции
a) Общие сведения
Плановые инспекции должны включать:
- инспекции проверки исходных данных;
- периодические инспекции;
- специальные инспекции.
b) Инспекции проверки исходных данных
Инспекции проверки исходных данных следует проводить с целью определения начального состояния конструкции, чтобы использовать это как критерий для сравнения в отношении изделий, не включенных в инспекции изготовления и монтажа, а также для обнаружения повреждений в ходе транспортировки и монтажа, а также раннего появления дефектов или износа.
c) Периодические инспекции
Периодические инспекции следует проводить с целью предоставления информации/данных по текущему состоянию МНГС путем выполнения исследований с целью обнаружения износа, дефектов и разрушения конструктивных элементов МНГС. Стратегия инспекции должна определить интервалы между инспекциями и объем работ периодических инспекций, которые могут меняться в зависимости от результатов периодического анализа.
Периодические подводные инспекции МНГС следует проводить с целью обнаружения, измерения и регистрации дефектов, износа или аномалий МНГС, которые влияют на конструктивную целостность. Износ МНГС может включать коррозию сварных швов и элементов конструкции, повреждение сварных швов/соединений (включая деформацию из-за перегрузки и растрескивания в результате усталостного повреждения), а также механические повреждения в виде вмятин, отверстий, изгибов и пробоин. Аномалии могут включать неработающие или неэффективные системы защиты от коррозии, водную эрозию, неустойчивость морского дна, опасные или вредные строительные отходы и обрастание подводной части МНГС.
В период отсутствия льда на акватории площадки установки МНГС следует проводить ежегодные инспекции ОЧ МНГС для определения последствий воздействия на нее ледовых образований.
d) Специальные инспекции
Специальные инспекции могут включать выполнение следующего:
- инспекции аномалий или повреждений с целью проверки состояния МНГС (например, мониторинг роста известных трещин на основных или критичных для безопасности концевых соединениях элементов либо подтверждение, что повреждение проанализировано в процессе оценки, как не требующее ремонта и которое не увеличилось в результате усталости, коррозии или другого механизма воздействия);
- инспекции наблюдения за усилением, модификации и/или ремонта для проверки результатов ремонтных работ конструктивных элементов и принадлежностей (например, неразрушающий контроль подводных сварных швов "мокрым" способом, подтверждение степени затяжки болтов в напряженных незалитых зажимах или инспекция штампованных либо механических соединений);
- инспекции для выполнения предпроектной оценки для получения информации по состоянию конструкции или основных элементов конструкции перед выполнением проектной оценки;
- инспекции перед выводом из эксплуатации для получения информации по состоянию конструкции или основных элементов конструкции перед их выводом из эксплуатации и для подтверждения того, что конструкция обладает достаточной эксплуатационной надежностью, чтобы выдерживать нагрузки при демонтаже конструкции;
- инспекции перед повторным использованием для получения информации по состоянию конструкции или основных элементов конструкции перед повторным использованием, а также для подтверждения того, что конструкция обладает достаточной эксплуатационной надежностью, чтобы выдерживать нагрузки при демонтаже и повторном монтаже.
10.2.3.3 Внеплановые инспекции
Внеплановые инспекции следует проводить для получения информации о состоянии конструкций МНГС после события потенциальной перегрузки или нештатной ситуации.
Внутрискважинные работы или техническое обслуживание могут увеличить вероятность случайных повреждений ВС. Поэтому эти события следует рассматривать как потенциальную перегрузку и можно заранее планировать инспекции после наступления события. Внеплановые инспекции после события должны быть разработаны на основе оценки имеющихся данных, включая отчеты о событии/происшествии.
10.2.4 Метод проведения инспекции
10.2.4.1 Общие сведения
Объем работ инспекции может включать один или несколько из следующих методов с целью уяснения состояния конструкции:
- общая визуальная инспекция (см. 10.2.4.2);
- частичная визуальная инспекция (см. 10.2.4.3);
- неразрушающий контроль (см. 10.2.4.4).
Выбор соответствующего метода для соответствующей задачи определяется квалифицированным персоналом на основе целей и задач инспекции, а также чувствительности, эффективности, надежности, затрат, а также доступности различных инструментов и методов.
10.2.4.2 Общая визуальная инспекция
Общая визуальная инспекция должна быть проведена для того, чтобы определить следующее:
- ухудшение состояния из-за коррозии основных несущих элементов конструкции, обшивки и набора;
- участки общей точечной коррозии;
- ржавчину от сварных швов (может указывать на разрушение сварного шва на поверхностях с покрытием);
- деформацию или разрывы из-за случайных либо аномальных событий;
- водную эрозию, неустойчивость морского дна и т.п.;
- новое образование усталостных трещин при визуальном осмотре с использованием вспомогательного судна;
- повреждение в ходе эксплуатации (например, вмятины, изгибы, трещины, износ, коробление или деформация обшивки, балок, трубных элементов, ребер жесткости, или консолей);
- участки разрыва обшивки;
- мусор и строительные отходы на конструктивных элементах (или складируемый мусор на палубах), который может повредить покрытия или вызывать коррозию;
- спрессованные мягкие или жесткие обрастания подводной части;
- состояние оснастки;
- ухудшение состояния анода;
- ослабление крепления или иное повреждение трубных хомутов или других элементов конструкции;
- ослабление конструктивной облицовки или пассивной противопожарной защиты;
- участки стоячей воды на палубах;
- повреждение изделий, которые могут влиять на безопасность (например, трапы, люковые решетки, лестницы, двери/люки);
- отсутствующие болты;
- нарушенные участки обрастания подводной части.
Общая визуальная инспекция, как правило, не предполагает очистки осматриваемой поверхности и не требует, чтобы инспектор находился на расстоянии вытянутой руки от конструкции (т.е. чтобы не было доступа к тросам или временным подмосткам).
Выбранные элементы для проведения этого вида инспекции можно наблюдать перед собой или с помощью бинокля с безопасной выгодной позиции, например с пешеходной площадки, платформы обслуживания, шлюпки.
Общая визуальная инспекция должна включать измерение катодных потенциалов предварительно выбранных мест с помощью водолазов или дистанционно управляемого аппарата. Обнаружение серьезных конструктивных повреждений в ходе общей визуальной инспекции должно стать основой для организации проведения инспекции по частичной визуальной инспекции или неразрушающему контролю. Инспекции по частичному визуальному осмотру или неразрушающему контролю, при необходимости, выполняются, как только это позволят условия.
Общая визуальная инспекция может быть выполнена под водой водолазом или с помощью дистанционно управляемого аппарата. Она должна состоять из одиночного осмотра участка и, как правило, не требует очистки от обрастания инспектируемого участка.
10.2.4.3 Частичная визуальная инспекция
a) Общие сведения
Частичная визуальная инспекция должна быть направлена на четко определенные участок или деталь (например, конструктивный элемент, сварное или болтовое соединение) основных элементов конструкции, в ходе которой должно быть указано, какие из следующих недостатков нужно обнаружить:
- трещины;
- локальные повреждения покрытия;
- локальную коррозию;
- локальный износ.
Частичная визуальная инспекция может потребоваться для четкого понимания состояния конкретного конструктивного элемента, о котором в ходе общей визуальной инспекции выявлено, что он аномальный.
Обнаружение существенных повреждений конструкции в ходе частичной визуальной инспекции должно стать основой для инициирования проведения неразрушающего контроля в тех местах, где одна лишь визуальная инспекция не может определить серьезность повреждения. Неразрушающий контроль, если необходим, должен быть выполнен, как только это позволят условия.
b) Выше уровня воды
Для проведения частичной визуальной инспекции необходимо очистить конструктивный элемент от приставших отложений, однако нужно избегать повреждений или удаления покрытия. Обеспечивается доступ, который позволяет обеспечить физический контакт с интересующим участком (т.е. на расстоянии длины руки). Инспекции с помощью квалифицированных промышленных альпинистов, а также дистанционное наблюдение с помощью камер с высоким разрешением (HD) могут применяться для обследования технического состояния сооружения с высоты точек контроля.
c) Под водой
Частичная визуальная инспекция должна состоять из визуальной инспекции предварительно выбранных мест и/или на основе результатов частичной визуальной инспекции участков с известными или предполагаемыми повреждениями. Под водой такие участки должны быть очищены от обрастаний, чтобы иметь возможность провести инспекцию (например, сварной шов с подготовкой кромок без зазора для предварительно обработанных или литых узлов). Предварительный выбор участков исследований должен быть основан на техническом анализе участков, подверженных структурным повреждениям, или участков, где нужны повторяющиеся инспекции с целью мониторинга их состояния.
Обнаружение заводненного элемента конструкции может предоставить приемлемую альтернативу частичной визуальной инспекции предварительно выбранных участков. Инженерное обоснование должно быть использовано для определения оптимального применения FMD- и/или CVI-соединений. Должна быть включена частичная визуальная инспекция предварительно выбранных мест для мониторинга коррозии.
10.2.4.4 Неразрушающий контроль
Неразрушающий контроль должен состоять из исследования предварительно выбранных мест и быть основан на результатах частичного визуального осмотра участков с известными или предполагаемыми повреждениями. Частичная визуальная инспекция и/или неразрушающий контроль соединений, чувствительных к усталостным разрушениям, и мест, о которых известно, что они подвержены растрескиванию, могут быть использованы для обнаружения усталостного растрескивания на раннем этапе.
При наличии признаков трещин они должны быть оценены. Ложные сигналы должны быть уточнены в ходе второй инспекции на основе другого метода или путем неглубокой зачистки поверхности. Мониторинг чувствительных к усталостным разрушениям стыков и зафиксированные признаки повреждений наподобие трещин могут быть приемлемой альтернативой аналитической верификации. Если стало известно о признаках наличия трещин, их должен оценить квалифицированный инженер, знакомый с аспектами конструктивной целостности МНГС.
10.2.5 Периодичность проведения инспекций
10.2.5.1 Общие сведения
Стратегия инспекций УКЦ указывает на периодичность проведения следующих инспекций:
- инспекции проверки исходных данных (см. 10.2.5.2);
- периодической инспекции выше уровня воды (см. 10.2.5.3);
- периодической инспекции под водой (см. 10.2.5.4);
- специальных инспекций (см. 10.2.5.5);
- внеплановых инспекций.
10.2.5.2 Инспекции проверки исходных данных
Инспекции проверки исходных данных следует проводить в течение одного года с момента монтажа.
10.2.5.3 Периодическая инспекция выше уровня воды
a) Общие сведения
Периодическую инспекцию выше уровня воды следует проводить с интервалами, которые согласуются со стратегией конструктивной целостности, принятой эксплуатирующей организацией. Инспекция выше уровня воды включает обследование технического состояния конструкции ВС и конструкции ОЧ выше ватерлинии.
Интервалы периодической инспекции выше уровня воды должны быть разработаны с использованием подхода на основе оценки рисков. Тем не менее программа инспекции на основе последствий обеспечивает предварительно определенную программу инспекции в ходе эксплуатации, которая может использоваться, если эксплуатирующая организация примет решение не реализовывать стратегию инспекции на основе оценки риска.
b) Интервал инспекций на основе последствий
При отсутствии стратегии инспекции в ходе эксплуатации на основе оценки рисков конструкция ВС и конструкция ОЧ выше уровня ватерлинии обследуются ежегодно с использованием общей визуальной инспекции.
Использование других методов инспекции (т.е. частичная визуальная инспекция и/или неразрушающий контроль) может быть включено с ежегодной инспекцией общего визуального осмотра и должно быть выбрано на основе типа предполагаемого ухудшения состояния, а также известного нынешнего состояния основных элементов конструкций ВС. Инспекцию частичного визуального осмотра и/или неразрушающего контроля следует проводить, когда в результате общей визуальной инспекции будет обнаружено ухудшение состояния и/или повреждение, которое требует проведения более тщательной инспекции с целью определения возможных причин.
c) Интервал инспекции на основе оценки риска
Когда эксплуатирующая организация приняла стратегию конструктивной целостности на основе оценки риска, то интервалы инспекции основных элементов конструкций ВС могут устанавливаться с учетом риска, связанного с возможным отказом основных элементов конструкций. Основные элементы конструкции могут быть подразделены на уровень системы, подсистемы или элемента, при необходимости.
Сроки проведения первой инспекции ВС на основе оценки рисков определяют по дате завершения инспекции проверки исходных данных.
Интервалы на основе оценки риска должны учитывать возможные механизмы отказа основных элементов конструкции, а также связанные механизмы ухудшения состояния при оценке риска. Интервалы на основе анализа риска должны учитывать следующие возможные механизмы ухудшения качества:
- нарушение покрытия;
- коррозию;
- усталостное разрушение;
- износ;
- эрозию;
- ухудшение качества пассивной противопожарной защиты;
- физическое повреждение (например, удар судна, упавший груз);
- ослабление/отказ болтов;
- ухудшение качества другого материала.
Качественная и/или количественная методики оценки риска могут использоваться для анализа уровня риска основных элементов конструкции в сочетании со сводными данными о состоянии основных элементов конструкции. Оценка риска основных элементов конструкции должна быть оптимизирована со временем по мере увеличения количества и повышения качества данных по инспекциям.
Показательные интервалы инспекции, которые могут использоваться для установления параметров состояния основных элементов конструкции ВС, даны в таблице 4. Тип инспекции (т.е. общий визуальный осмотр, частичный визуальный осмотр и/или неразрушающий контроль), который будет использоваться с интервалом на основе оценки рисков, должен быть выбран с учетом типа предполагаемого ухудшения состояния/качества и нынешнего известного состояния основных элементов конструкции ВС.
Таблица 4 - Основные элементы конструкции ВС МНГС - показательные интервалы инспекции на основе оценки рисков
Последствие отказа |
Интервал инспекции |
Вероятность отказа |
||
Возможное происшествие с риском для безопасности для жизни |
1-2 года |
1-3 года |
1-5 лет |
Низкая |
Возможное происшествие с сильным загрязнением окружающей среды |
1 год |
1-2 года |
1-3 года |
Средняя |
Возможное происшествие со слабым загрязнением окружающей среды |
6 месяцев |
1 год |
1-2 года |
Высокая |
10.2.5.4 Периодическая инспекция под водой
a) Общие сведения
Периодические инспекции под водой должны выполняться с интервалами, которые согласуются со стратегией конструктивной целостности, которую приняла эксплуатирующая организация. Интервалы инспекции под водой должны быть разработаны на основе подхода с оценкой рисков. Тем не менее программа инспекции на основе последствий обеспечивает предварительно определенную программу инспекции в ходе эксплуатации, которая может использоваться, если эксплуатирующая организация решит не реализовывать стратегию инспекции на основе оценки рисков.
b) Интервалы инспекции на основе последствий
При отсутствии стратегии инспекции в ходе эксплуатации на основе оценки рисков периодические инспекции под водой выполняют с интервалами, указанными в таблице 5. Требования к интервалам инспекции на основе последствий учитывают лишь опасения в отношении защиты жизни персонала, а также защиты окружающей среды.
Требования на основе последствий не учитывают проектирование с недостаточным запасом прочности или ошибки проектирования, если только не проводится оценка (см. раздел 12), а результаты оценки не включаются в стратегию инспекции. В сущности, интервалы инспекции на основе последствий предполагают, что МНГС спроектирована и построена с учетом отсутствия повреждений, которые не позволят ей достигнуть уровня эффективности работы, предусмотренной в настоящем стандарте.
Таблица 5 - Интервалы программы подводных инспекций на основе последствий
Последствие отказа |
Общий осмотр |
Окончательный визуальный осмотр |
Неразрушающий контроль |
Последствие обслуживаемого варианта МНГС или сильное загрязнение окружающей среды |
3 года |
5 лет |
Определяется на основе выводов инспекции окончательного визуального осмотра |
Последствие необслуживаемого варианта МНГС или слабое загрязнение окружающей среды |
5 лет |
10 лет |
Определяется на основе выводов инспекции окончательного визуального осмотра |
с) Интервал инспекции на основе оценки рисков
Когда эксплуатирующая организация принимает стратегию конструктивной целостности на основе рисков, то должны использоваться интервалы инспекции, указанные в таблице 6. Для МНГС с существенными последствиями могут потребоваться более частые инспекции, чем для интервалов на основе оценки рисков для конструкции. Кроме того, интервал на основе оценки рисков может потребовать корректировку с учетом срока службы или нынешнего состояния системы катодной защиты. Время проведения первой подводной инспекции на основе рисков определяют с даты окончания инспекции по проверке исходных данных.
Таблица 6 - Интервалы подводной инспекции на основе оценки рисков
Последствие отказа |
Интервал инспекции |
|||
Безопасность персонала |
Загрязнение окружающей среды |
Вероятность возникновения отказа/год |
||
Низкая 10 -4 |
Средняя > 10 -4 и 4 х 10 -4 |
Высокая > 4 х 10 -4 |
||
Обслуживаемая |
Сильное или незначительное |
6-10 лет |
3-5 лет |
Нет |
Необслуживаемая |
Сильное |
6-10 лет |
6-10 лет |
3-5 лет |
Необслуживаемая |
Незначительное |
11-15 лет |
6-10 лет |
6-10 лет |
В случае принятия решения эксплуатирующей организацией о назначении периода проведения проверок для оценки рисков, равного один раз в 10 лет, необходимо предусмотреть следующее:
- МНГС должно быть необслуживаемым (без постоянного присутствия персонала);
- риск отказа МНГС определяется при помощи метода расчета по предельным состояниям;
- направления проведения инспекции определены;
- выполняется ежегодная проверка состояния антикоррозионной защиты.
10.2.5.5 Специальные инспекции
Время проведения специальных инспекций может быть, в зависимости от анализа, передвинуто на более ранний или более поздний срок, чтобы он совпал со сроком периодической инспекции. Может потребоваться отдельная программа инспекций, чтобы предоставить данные о состоянии конструкций МНГС либо позволить спроектировать и спланировать работы по упрочнению/ремонту, чтобы они совпали с периодом благоприятных погодных условий.
Инспекции мониторинга усиления, модификации и/или ремонта должны проводиться в течение одного года с момента ремонта, но также могут быть выполнены в ходе очередной периодической инспекции, если ремонт не является критичным для пригодности к эксплуатации конструкций.
10.2.5.6 Внеплановые инспекции
Внеплановые инспекции должны проводиться, когда это считается целесообразным после наступления природного события (например, экстремальные гидрометеорологические условия, землетрясения, оползни), превышающего по силе и масштабу событие, под которое конструкция спроектирована или оценена, либо после существенного случайного события (например, удара судна, упавшего объекта, взрыва).
10.2.6 Объем работ инспекции
10.2.6.1 Общие сведения
Стратегия инспекции предусматривает разработку объемов работ по каждому исследованию, которое указано как часть инспекции. Стратегия должна учитывать различные причины проведения инспекции и включать объемы работ:
- инспекции проверки исходных данных (см. 10.2.6.2);
- периодических инспекций выше уровня воды (см. 10.2.6.3);
- подводных периодических инспекций (см. 10.2.6.4);
- специальной инспекции (см. 10.2.6.5);
- внеплановой инспекции (см. 10.2.6.6).
Для каждого исследования, указанного как часть инспекции, должен быть разработан объем работ, в котором приведены требования по регистрации данных, а также по докладу об дефектах/аномалиях. Должна быть в наличии система доклада и документального оформления аномалий и дефектов, чтобы можно было собирать данные для проведения технического анализа.
10.2.6.2 Объем работ инспекции по проверке исходных данных
Минимальный объем работ для инспекции по проверке исходных данных должен включать:
a) визуальную инспекцию без очистки обрастания подводной части сооружения, которая охватывает конструкцию (элементы и соединения), направления, водоотделяющие колонны, различные принадлежности, а также анализ условий морского дна у ферменной конструкции, включая инспекцию наличия мусора и повреждений;
b) набор показаний катодных потенциалов, которые охватывают подводную конструкцию (элементы и соединения), направлений, водоотделяющих колонн и различных принадлежностей;
c) визуальное подтверждение наличия протекторных анодов, электродов и других материалов/оборудования антикоррозийной защиты;
d) измерение фактического среднего уровня водной поверхности по отношению к сооружению (в том положении, как оно смонтировано) с поправкой на приливные явления и состояние моря;
e) угол крена и ориентацию сооружения;
f) контакт водоотделяющей колонны с дном моря;
g) профиль морского дна.
Объем работ инспекции по проверке исходных данных должен учитывать тип и масштаб осмотра, который проводят в ходе изготовления и монтажа МНГС.
10.2.6.3 Объем работ периодической инспекции выше уровня моря
Объем работ инспекции выше уровня моря должен быть обусловлен причинами осмотра, и персонал должен в первую очередь сосредоточиться на обследовании повреждений, прямолинейности, наличии коррозии и модификациях.
Объем работ периодических инспекций выше уровня моря должен включать один или несколько следующих аспектов:
- визуальное обследование технического состояния сооружения конструктивных элементов в зоне периодического смачивания и выше уровня моря, концентрируя внимание на состоянии основных элементов конструкций ВС (т.е. ответственных участков, таких как стойки соединения с палубой, несущие балки, ферменная конструкция);
- визуальное обследование технического состояния сооружения с целью обнаружения ухудшения качества покрытий, чрезмерной коррозии, а также изгибов, отсутствующих или поврежденных элементов;
- проверку рабочих параметров системы катодной защиты ниже уровня моря;
- визуальное обследование технического состояния сооружения, принадлежностей, а также обследование средств защиты персонала;
- измерение уровня палубы относительно уровня моря;
- визуальное обследование сварных швов/стыков;
- обследование повреждений;
- дополнительные обследования.
В объеме работ инспекции выше уровня моря должны быть указаны частичный ВО и/или НК, которые будут использованы в тех случаях, когда с помощью визуального осмотра невозможно в полной мере определить масштаб повреждений.
Вторичные конструктивные элементы (например, поручни, трапы и лестницы, решетчатые настилы, а также ПМ) могут предоставлять аспекты безопасности персонала, которые должны быть учтены.
10.2.6.4 Объем работ подводных периодических инспекций
Объемы работ подводных инспекций следует разрабатывать с использованием подхода, основанного на оценке риска. Тем не менее вместо стратегии подводных инспекций на основе оценки рисков эксплуатирующая организация может принять объем работ на основе их последствий.
При отсутствии стратегии подводной инспекции на основе оценки рисков должен проводиться периодический подводный осмотр с использованием объема работ в соответствии с таблицей 7. Объемы работ инспекций на основе последствий учитывают лишь проблемы защиты жизни персонала и охраны окружающей среды. Требования на основе последствий не учитывают спроектированные с недостаточным запасом прочности либо ошибки проектирования, если только не проведена оценка (см. раздел 12) и результаты оценки включаются в стратегию инспекции.
Таблица 7 - Объем работ подводной инспекции на основе последствий
Метод |
Объем работ |
Общий визуальный осмотр |
Визуальная инспекция вышеуказанных подводных частей конструкции. Показания катодных потенциалов по крайней мере одной конструктивной "ноги" с использованием метода drop cell или другого пригодного оборудования. Общее визуальное обследование всей конструкции, уделяя особое внимание элементам, соединениям, принадлежностям, а также соединениям с принадлежностями. Измерение обрастания на выбранных элементах в репрезентативном наборе возвышений от среднего уровня моря до дна. Для МНГС с протекторными анодами: оценка примерного истощения анодов, исходных или модифицированных, расположенных на конструкции. Для конструкций с системами подачи тока в систему катодной защиты: визуальное обследование состояния анодов и стандартные электроды. Диэлектрические поля должны инспектироваться, чтобы подтвердить отсутствие повреждений, отсутствие прерывания и то, что они удовлетворительно связаны с конструкцией |
Частичный визуальный осмотр |
FMD следующих компонентов, если они расположены под водой и были спроектированы как незаводненные: - по крайней мере 50 % основных конструктивных элементов, выбранных в качестве полной конструкции, а также обследование участков, потенциально склонных к повреждению/усталостному разрушению (например, направляющей рамы направляющей колонны в верхних конструктивных ячейках); - основные опорные элементы для водоотделяющих колонн, J-образных труб, направлений (только первый подводный уровень обвязки из арматуры), технологические кессоны и другие принадлежности. Вместо FMD может использоваться очистка от обрастания и ВО, выбрав наименьшее: - по крайней мере 20 концевых соединений основного элемента; - 5 % всего набора концевых соединений основного элемента, включая не менее основных расчалок для соединения с "ногами". Если конфигурация конструкций препятствует применению FMD, то можно заменить на CVI. Периодическая инспекция НК может быть заменена на FMD |
Неразрушающий контроль |
Очистка от обрастания (если требуется) и подробная инспекция репрезентативных сварных швов в узловых точках (концевые соединения элемента) и других критичных местах, как определено в программе инспекции |
10.2.6.5 Объем работ специальной инспекции
Объем работ специальной инспекции должен состоять из общего ВО, частичного ВО и/или неразрушающего контроля в соответствии с побудительными причинами инспекции.
10.2.6.6 Объем работ внеплановой инспекции
Внеплановая инспекция выполняется для установления масштаба повреждения, а также определения необходимых мер по процедуре минимизации последствий (например, эвакуация, ремонт и/или усиление). Минимальный объем работ по внеплановой инспекции включает:
a) визуальную инспекцию без очистки от обрастания подводной части конструкции, которая охватывает всю конструкцию начиная от дна моря до надводной части конструкции (элементы и соединения), направления, водоотделяющие колонны, а также различные принадлежности и включает проверку состояния морского дна у свайного фундамента, а также осмотр на предмет наличия мусора и повреждений;
b) визуальное подтверждение наличия протекторных анодов, электродов, а также другого антикоррозийного материала/оборудования.
Подводная инспекция сосредоточена на обнаружении повреждений и косвенных признаков повреждений (например, на тех участках, где отсутствует обрастание подводной части конструкции).
Инспекция выше уровня моря должна быть основана на анализе события. Инспекция может включать обследование соединений палубы/ноги/корпуса, а также поиск отказа в креплениях/оттяжках, мусора и повреждений.
10.2.7 Предварительно выбранные участки инспекции
Если в соответствии со стратегией конструктивной целостности требуется частичный визуальный осмотр и/или неразрушающий контроль, то выбор сварных швов, которые необходимо обследовать, включает анализ:
- данных, собранных в ходе базового обследования;
- информации о МНГС;
- результатов обследований аналогичных МНГС;
- элементов конструкции и соединений для несущей способности МНГС;
- эксплуатационной надежности МНГС и допустимых повреждений;
- напряжений в соединениях и элементах, а также концентрации напряжений;
- усталостной стойкости соединений.
В ходе проектирования и последующей оценки МНГС нагружение элементов конструкции и соединений должно фиксироваться и использоваться с целью определения требований для обследований МНГС в будущем.
10.3 Стратегия технического обслуживания
Программа технического обслуживания конструкций является критичным компонентом общей стратегии УКЦ, дополняя планы инспекции и мониторинга. Программы технического обслуживания для конструкций должны охватывать системы контроля коррозии, такие как покрытия и системы подачи тока в систему катодной защиты. Задачи и графики технического обслуживания должны быть разработаны на основе передового опыта, руководств производителей оборудования, а также критериев границ риска эксплуатирующей организации.
ВС имеют защиту от атмосферной коррозии посредством защитного слоя, который наносят в ходе изготовления или предпусковой подготовки. Нанесение защитного покрытия в процессе эксплуатации МНГС может приводить к снижению несущей способности конструкции. Программа технического обслуживания защитного покрытия на основе оценки рисков потребует, чтобы участки с более высоким риском ухудшения окрашивались в первую очередь.
Стратегия технического обслуживания должна учитывать следующее:
- программу обслуживания защитного покрытия;
- график замены решетчатого настила.
Техническое обслуживание должно указываться, учитывая его важность и применение, знания по износостойкости элементов, условия окружающей среды и защиты от внешнего воздействия. Конструктивные элементы, которые исключительно важны для устойчивости и прочности конструкции, должны быть, насколько это возможно, доступны для инспекции.
10.4 Стратегии мониторинга
10.4.1 Общие сведения
Мониторинг может быть использован в сочетании с планом инспекции для улучшения полноты и повышения качества данных о состоянии сооружения и эксплуатации, которые применяют для подтверждения пригодности. Если вместо плановых инспекций используется мониторинг, то программа мониторинга должна быть документально оформлена в рамках плана инспекций (т.е. выполнение по плану, своевременный анализ данных и компетенции персонала).
Могут быть реализованы различные типы стратегий мониторинга, чтобы отследить предполагаемое ухудшение качества как результат определенных механизмов. Стратегии мониторинга должны обеспечивать данные мониторинга в отношении степени ухудшения или признаков изменения риска, включая:
- контроль массы (см. 10.4.2);
- мониторинг уровня палубы относительно уровня моря (см. 10.4.3);
- мониторинг собственной частоты колебаний (см. 10.4.4);
- мониторинг защиты от коррозии (см. 10.4.5);
- гидрометеорологический мониторинг (см. 10.4.6).
Программы мониторинга часто предусматривают наличие специального оборудования, непрерывную запись данных, периодические калибровки приборов, специальное программное обеспечение и штат специалистов для оценки данных. В результате проектная группа и эксплуатационная группа подтверждают, что адекватная инфраструктура и поддержка могут быть обеспечены для поддержания программы мониторинга в долгосрочной перспективе.
Должно быть обеспечено методическое руководство по специальным мероприятиям, которые должны быть проведены, сроки проведения, какие нужно выполнить исследования, кто отвечает за регистрацию данных и их поддержание, кто анализирует, оценивает и доводит результаты до сведения по назначению.
Должны быть определены предельно допустимые значения, которые указывают на аномальное состояние и запускают проведение анализа.
10.4.2 Контроль массы
Массу ВС следует контролировать с помощью процедуры контроля массы, которая обеспечивает основу для мониторинга и оценки величины, а также мест нагружения на МНГС.
Масса ВС в течение срока службы может изменяться из-за реконструкции и усовершенствований. Это должно быть отражено в результатах периодически проводимых проверок массы по итогам выполнения процедуры по контролю массы.
Мониторинг складских площадок выполняют с целью подтверждения того, что ограничения массы, указанные в исходном проекте или оценке, не превышены. Складские площадки не всегда входят в процедуру контроля массы.
10.4.3 Мониторинг уровня палубы относительно уровня моря
Непрерывный мониторинг высотных отметок палуб ВС относительно уровня моря может использоваться как часть стратегии конструктивной целостности. Это может включать радиолокационную или другую технологию отражающих сигналов.
10.4.4 Мониторинг собственной частоты колебаний
Непрерывный мониторинг собственной частоты колебаний МНГС может использоваться как часть стратегии конструктивной целостности. Частотные характеристики отклика необходимо сравнивать на протяжении определенного периода времени, а также определять, уменьшились ли собственные частоты или форма колебаний. Изменения массы МНГС и распределение массы на палубе являются стандартной частью операций на МНГС. Эти, а также другие воздействия обеспечивают фоновые вариации характеристик отклика. Если характеристики отклика изменились, то это может быть связано с определенным отказом конструкции.
Должны быть использованы следующие этапы при развертывании системы мониторинга конструкций:
a) введена в действие стратегия инспекций в соответствии с настоящим стандартом;
b) предварительный анализ обнаружения разрыва элемента ферменной конструкции ОЧ с помощью структурного анализа МНГС, который подтверждает, что изменения собственной частоты и формы колебаний после разрыва элемента конструкции могут быть измерены;
c) анализ конструктивной целостности ОЧ после отказа элемента;
d) базовые измерения реакции МНГС в том состоянии, в каком она построена, с целью определения исходной реакции конструкции;
e) конфигурирование автоматизированной системы мониторинга с регулярным анализом данных реакций либо начало регулярных и зависящих от возникновения событий измерительных компаний с анализом и рассмотрением данных.
10.4.5 Мониторинг защиты от коррозии
Результаты исследований системы катодной защиты и анодов должны отслеживаться с целью определения функциональности системы защиты от коррозии, т.е. проверка работы системы в соответствии с проектными параметрами. Должны выполняться мониторинг и выяснение трендов защиты от коррозии с ранним выявлением аспектов за счет выделения аномальных показаний системы катодной защиты или увеличенного использования анода.
10.4.6 Гидрометеорологический мониторинг
Гидрометеорологические данные отслеживают для подтверждения того, что при анализе МНГС учитывают наиболее актуальную информацию.
10.5 Стратегия эвакуации
Стратегию эвакуации персонала следует разрабатывать, если стандарт эффективности работы МНГС зависит от персонала, который перемещается до наступления прогнозируемого события. Стратегия эвакуации должна учитывать продолжительность, скорость развития, скорость перемещения и масштаб условий события.
Предварительное планирование позволяет уменьшить риски, а также улучшить реакцию после наступления события. Должны разрабатываться письменные планы готовности к эвакуации, охватывая мероприятия по общей готовности, и специальная реакция в зависимости от конкретной конструкции. Контрольные перечни и руководства для конкретных МНГС могут помочь при проведении эвакуации. МНГС с более высоким риском для безопасности персонала, окружающей среды и/или экономическим риском могут потребовать дополнительного изучения.
10.6 Геотехнические исследования
Геотехнические исследования выполняют в соответствии с положениями ГОСТ Р 57123, также целесообразно использовать рекомендации согласно [6] и [7]:
- геотехническое исследование по конкретной площадке применительно к участкам, расположенным в сейсмических зонах 2-4;
- испытания по месту и в лаборатории с целью определения динамических характеристик грунта;
- оценку/устранение опасностей мелководья перед началом бурения скважины;
- пьезометрическое конусное зондирование на интересующей глубине;
- измерения по месту скорости поперечных и продольных волн;
- лабораторные измерения следующих свойств грунта:
- монотонную недренированную сдвиговую прочность при различной скорости сдвига для количественного определения эффекта скорости,
- циклическую сдвиговую прочность для условий воздействия землетрясения высокой или умеренной интенсивности,
- динамические свойства, такие как модуль сдвига и гистерезисное демпфирование, используемые в отношении воздействий землетрясения;
- оценку потенциала для разжижения грунта на площадке;
- анализ реакции площадки для учета эффектов локальных почвенных условий на интенсивность, частоту и продолжительность сейсмических колебаний грунта за счет распространения сейсмических волн с "уровня горных пород (или крепкой породы)" до уровня дна (или других интересующих глубин).
11 Программа
11.1 Общие сведения
Программа УКЦ представляет собой выполнение подробного объема работ и должна быть выполнена для завершения мероприятий, указанных в стратегии УКЦ. Программа УКЦ должна включать мероприятия, которые определены в рамках стратегии УКЦ на период срока службы МНГС, а также:
- программу инспекций (см. 11.2);
- программу технического обслуживания (см. 11.3);
- программу мониторинга (см. 11.4);
- повторное использование (см. 13);
- вывод из эксплуатации (см. 14).
Если выполнение программы УКЦ откладывается, то это должно происходить только на основе согласования со специалистом по конструктивной целостности после повторной оценки рисков из-за отсрочки.
Для завершения процесса УКЦ данные, собранные в ходе выполнения программы УКЦ, должны быть повторно загружены в систему управления данными, УКЦ. Данные по согласованности, точности и полноте инспекции, данные по техническому обслуживанию и мониторингу являются важными, поскольку эти данные образуют неотъемлемую часть процесса УКЦ. Специальные требования к выполнению объема работ, включая требования к регистрации и отчетности по данным, должны быть определены в рамках планов инспекции, мониторинга и технического обслуживания.
11.2 Программа инспекции
11.2.1 Общие сведения
Если в ходе осуществления программы инспекции будут обнаружены аномалии, которые могут потенциально отрицательно влиять на конструктивную целостность МНГС, направлений, водоотделяющих колонн и J-образных труб или принадлежностей, то персонал должен выполнить анализ с целью определения необходимости и времени проведения дополнительной инспекции и/или корректирующих мероприятий. Дополнительная инспекция может потребовать использования более тщательного метода исследования.
Если обнаружено повреждение выше уровня воды, то должны использоваться исследования НК в том случае, если с помощью визуального осмотра невозможно определить масштаб повреждений. Если проверка выше уровня воды показывает, что не исключено наличие повреждения под водой, то должно быть выполнено подводное обследование, как только это позволят условия.
11.2.2 Спецификации
Программа инспекции предусматривает составление спецификаций в отношении мероприятий по проверке, а также по установлению процедур обеспечения качества, контроля качества и валидации. Спецификации инспекции, как минимум, должны включать следующее:
- требования к представлению отчетности об аномалиях;
- квалификацию водолаза и оператора дистанционно управляемого аппарата;
- квалификацию специалиста по НК;
- требования к уведомлению после обнаружения аномалии (например, заводненного элемента конструкции);
- процедуры измерений (например, вмятин, изгибов, отверстий);
- датчики и измерительные приборы;
- форматы и процедуры отчетности;
- процедуры регистрации на фото- и видеооборудовании.
11.2.3 Метод инспекции
11.2.3.1 Общие сведения
Выбор методов конкретной инспекции определяется квалифицированным персоналом на основе целей/задач инспекции и чувствительности, эффективности, надежности, затрат, а также наличия различных инструментов и оборудования.
11.2.3.2 Общая визуальная инспекция
Общая визуальная инспекция выполняется с целью определения состояния элементов конструкции, соединений или компонентов, выбранных для проведения инспекции.
Если обнаружено повреждение выше уровня воды, то повреждение должно быть зарегистрировано, чтобы технический персонал мог определить необходимость проведения ремонта или более тщательного обследования (например, НК).
Записи о повреждении должны включать измерения, фотодокументы и чертежи. Если в результате исследования выше уровня воды обнаружено, что могло произойти повреждение под водой (например, отсутствует посадочное устройство для шлюпки или незафиксированное повреждение), то должна быть выполнена подводная инспекция, как только это позволят условия.
11.2.3.3 Обследование защитного слоя (включая систему пассивной противопожарной защиты)
Обследование защитного слоя выполняется с целью обнаружения ухудшения качества защитных систем и наличия коррозии. В документах обследования должен быть указан тип защитного покрытия инспектируемых компонентов (обшивка из никелево-медного сплава или эластомеров на элементах зоны периодического смачивания ОЧ, лакокрасочные покрытия направлений) и зафиксированы места и протяженность ухудшения качества покрытия.
11.2.3.4 Обследование подводной системы катодной защиты
Обследование подводной части системы катодной защиты включает измерение ниже уровня воды на глубине установки системы катодной защиты при помощи оборудования НК.
11.2.3.5 Обследование принадлежностей и средств защиты персонала
a) Общие сведения
Объем инспекции ВС может включать обследование принадлежностей и средств защиты персонала на предмет наличия повреждений или ухудшения качества. Принадлежности и средства защиты персонала включают поручни, решетчатый настил, трапы, тросы для переброски персонала, посадочные устройства для шлюпок, вертолетную площадку, ПМ, опоры водоотделяющих колонн, спасательные суда для персонала, моторные отсеки кранов, стойки соединения с палубой мачт связи, а также конструктивные элементы путей эвакуации и временных убежищ.
b) Визуальное обследование направлений
Объем инспекции ВС может включать ВО состояния направлений на участке от зоны периодического смачивания и далее вверх. Направления должны инспектироваться с точки зрения состояния защитного слоя, степени коррозии, повреждения, наличия регулировочных прокладок, перемещения и эксплуатационного состояния (т.е. фонтанная эксплуатация скважин, мероприятия по глушению скважин, временная консервация или ликвидация скважин).
c) Обследование стояков
Объем инспекции ВС может включать ВО состояния стояков от зоны периодического смачивания и далее вверх. Стояки обследуются на предмет нарушения защитного слоя, степени коррозии, состояния несущих стальных конструкций и зажимов, а также режима работы (т.е. работающие или неработающие).
d) Изоляция фланцевых соединений трубопровода
Объем инспекции ВС может включать анализ эффективности изоляции стояка трубопровода. Данная инспекция предназначена для оценки состояния изоляции фланцев трубопроводов с целью определения, изолирован ли с электрической точки зрения стояк от конструкции. В целом обследование выполняется посредством проведения измерений (например, сопротивления) с любой стороны реального или потенциального изоляционного барьера. Идентичные измерения указывают на электрическую непрерывность, поскольку различные измерения показывают изолированность.
e) Точки крепления швартовного каната
Объем инспекции ВС может включать обследование путем осмотра оборудования, обеспечивающего безопасность персонала в случае аварийных ситуаций, таких как ударная нагрузка и сильная вибрация, создаваемые экстремальными или аномальными гидрометеорологическими или сейсмическими событиями либо случайными нагружениями.
Обход в основном представляет собой ВО и может совпадать со стандартной инспекцией ВС. Опорные конструкции могут быть постоянными или временными, и данные должны регистрироваться, чтобы технический персонал мог оценить возможность швартовочных канатов выдерживать боковые нагрузки.
f) Пути эвакуации
В ходе инспекции ВС выполняется ВО путей эвакуации персонала. Пути эвакуации включают открытые палубы, ПМ, трапы и площадки для посадки и высадки персонала. Пути эвакуации определяют и обследуют с целью подтверждения наличия свободного доступа к путям эвакуации от мест на конструкции. Штормтрап и сходня должны быть обследованы на предмет наличия признаков повреждения или ухудшения качества.
11.2.3.6 Обследование уровня палубы относительно уровня воды
В технологических зонах с известным или предполагаемым проседанием инспекция ВС включает обследование уровня между нижней палубой МНГС и средним уровнем моря. Для прочих зон высота палубы относительно среднего уровня моря должна измеряться периодически для обеспечения наиболее актуальной и точной информации. Измерения могут быть выполнены с помощью лота и должны регистрироваться с указанием времени измерения, чтобы позднее можно было согласовать с информацией о приливе или с изменениями среднего уровня моря. Предполагаемое проседание или дифференциальная осадка конструкции должны регистрироваться.
11.2.3.7 Визуальное обследование сварных швов/стыков с близкого расстояния
В объем работ инспекции ВС возможен ВО сварных швов/стыков с близкого расстояния. Визуальное обследование сварных швов/стыков с близкого расстояния должно использоваться для обнаружения и определения размеров визуальных трещин на сварном шве/стыке или вблизи сварного шва/стыка, а также подтверждать степень коррозии стальной поверхности и участков вблизи сварного шва/стыка.
11.2.3.8 Обследование повреждений
Если в ходе ВО обнаружено повреждение, то должно быть выполнено обследование с целью получения данных для анализа повреждения. Обследование должно включать определение местонахождения повреждения, выполнение замеров для определения таких количественных параметров, как размер и геометрия повреждения, непрямолинейность элемента, длина и глубина трещины, размер коррозионной язвы и т.п. Обследование должно быть расширено до инспекции в отношении сопутствующего ущерба (например, сильно вдавленный, изогнутый элемент конструкции, вздутый или деформированный, может иметь трещины на концах элемента).
11.2.3.9 Вспомогательные обследования
a) Общие сведения
Инспекция ВС может включать вспомогательные обследования с целью определения характеристик повреждений, как это указано в объеме работ (например, НК, отбор проб материала, измерения толщины стенок).
b) Инспекции болтовых соединений
Проверка затяжки болтов должна быть выполнена с целью подтверждения того, что гайки болтов, использующиеся для соединения и крепления компонентов ВС, не ослаблены.
c) Обследования дифференциального проседания
Обследование дифференциального проседания должно быть выполнено и документально оформлено в ходе плановой инспекции. Дифференциальное проседание может создавать напряжения в конструкциях палубы стационарного МНГС.
d) Обследования беспилотными летательными аппаратами
БЛА могут быть использованы для инспекции конструкций (например, факельных стрел и буровых вышек) с большой высоты. Тем не менее такие обследования должны быть проверены и сертифицированы на предмет надежности и годности к эксплуатации.
11.3 Программа технического обслуживания
Мероприятия по техническому обслуживанию должны соответствовать программе, указанной в стратегии технического обслуживания. Наиболее важными аспектами программы технического обслуживания являются инициативность и превентивность. Незавершенность заданий по техническому обслуживанию или связанных ремонтных работ может привести к "реактивной" программе, увеличивая риск отказов и уменьшение пригодности к эксплуатации конструкции.
Как часть анализа объема работ по плану инспекций и программы конструктивной целостности должны быть проведены проверки с целью подтверждения того, что критичное техническое обслуживание реально выполнено. Если техническое обслуживание не проведено, то соответствующие основные элементы конструкции должны рассматриваться как находящиеся в аномальном состоянии. Должны быть приняты меры, чтобы ликвидировать задолженность по техническому обслуживанию и подтвердить выполнение заданий в будущем.
11.4 Программа мониторинга
По мере сбора данных по мониторингу информация должна рассматриваться с целью определения существования аномальных условий, которые предусматривают проведение дальнейшего анализа. Анализ данных должен быть выполнен периодически на основе плана мониторинга.
Как часть рассмотрения объема работ по плану инспекций и программе конструктивной целостности должны быть проведены проверки с целью подтверждения выполнения основных элементов плана мониторинга (например, данные собраны, постобработаны). Если техническое обслуживание не проведено, то соответствующие основные элементы конструкции должны быть рассмотрены так, как будто они находятся в аномальном состоянии. Аналогичным образом если устройство мониторинга повреждено или не работает, то соответствующие основные элементы конструкции должны быть рассмотрены так, как будто они находятся в аномальном состоянии. В любом случае должны быть приняты меры для восстановления плана мониторинга, а аномальное условие оценивается на основе процессов УКЦ, которые рекомендованы в настоящем стандарте.
12 Требования к оценке
12.1 Общие сведения
В оценке должны использоваться количественные или полуколичественные методы с целью подтверждения того, что для каждой опасности, которой подвергается конструкция, рабочие характеристики основных элементов конструкции, а также фундаменты достигают необходимого уровня функционирования.
Оценка должна включать следующее:
- установление основных причин для проведения оценки (см. 9.8.2);
- установление уровня эффективности работы оценки (см. таблицу 5);
- информацию по оценке (см. 12.2);
- метод оценки (см. 12.3);
- модель оценки (см. 12.4);
- выполнение оценки (см. 12.5, 12.6, 12.7, 12.8, 12.9, 12.10 и/или 12.11);
- определение того, достигает ли оценка уровня эффективности работы (см. таблицу 5).
Оценка, как правило, на шаг отстает от качественных методов (если применимо) и от методов количественного анализа с повышающейся сложностью, но уменьшающейся устойчивостью свойств. Если уровень эффективности работы не достигается, то оценка может быть выполнена повторно на основе более сложного аналитического метода, но с меньшей устойчивостью свойств.
Оценка должна подтверждать, что конструктивные параметры МНГС достигают уровня эффективности работы, рекомендованного в таблице 5. Для МНГС, подверженных воздействию многих опасностей, суммарный риск является суммой 1/RP для каждой опасности. Недоминирующие опасности могут потребовать оценки с более продолжительной RP, чтобы можно было показать, что суммарный риск соответствует таблице 5.
Для тех МНГС, которые не достигают уровня эффективности работы, рекомендованного в таблице 5, инициируются варианты снижения риска, которые снижают вероятность отказа и/или последствия отказа.
12.2 Информация по оценке
12.2.1 Общие сведения
Оценка МНГС должна быть основана на его нынешнем состоянии, с учетом повреждений, ремонта, водной эрозии, осадки или других факторов, которые потенциально могут влиять на его годность к эксплуатации. Эксплуатирующая организация должна проверять, что сделанные допущения вполне приемлемые и что данные являются точными и понятными в отношении реальных состояний на момент оценки или для модификаций МНГС в будущем. Кривые опасностей и воздействий должны быть основаны на самых передовых отраслевых методах (например, воздействие волн на палубу ВС должно основываться на самых передовых отраслевых подходах по оценке годовой вероятности превышения высоты гребня волны).
12.2.2 Требования к информации
Необходимые данные оценки зависят от интересующей системы (например, ОЧ, ВС, ПМ) и типа оценки (т.е. упрощенной оценки, оценки риска или анализа системы). Тем не менее независимо от системы и типа оценки необходимы данные по состоянию конструкции и эксплуатационным данным, чтобы точно представить, сравнить, оценить или проанализировать конкретную систему.
Данные должны быть наиболее актуальными, чтобы отражать состояние МНГС на момент оценки. Эта информация должна быть получена от системы управления данными, УКЦ (см. 8.8).
12.2.3 Ограниченная или отсутствующая информация
Отсутствующие или ограниченные данные могут препятствовать проведению определенных типов оценки либо потребуется собрать дополнительную информацию на основе технических исследований или анализа до или в ходе оценки.
Отсутствие данных может усилить неопределенность оценки, аттестации или анализа. В этих случаях эксплуатирующая организация должна восполнить отсутствующие или утраченные данные. Это может потребовать выполнения дополнительных инспекций, сбора текущей информации (например, контроль массы или эксплуатационных характеристик) либо в некоторых случаях проведения дополнительных технических исследований для выработки информации для учета отсутствующих или утраченных данных.
Может потребоваться дополнительная надводная/подводная информация, которая будет отличаться от информации, полученной в ходе инспекции МНГС. Информация о местных грунтах может потребоваться, если МНГС спроектировано на основе данных по грунтам с другой площадки или общих данных по грунтам.
12.2.4 Информация выше уровня воды
Когда отсутствуют чертежи либо они неточные, то необходимо провести дополнительную инспекцию, осмотр конструкции и оборудования ВС для сбора необходимой информации (например, детали набора корпуса, фактическая компоновка и места размещения оборудования ВС).
Постоянные и меняющиеся воздействия, а также центр тяжести МНГС должны быть известны на протяжении всего срока эксплуатации. База данных по массе МНГС должна служить основным источником данных для эксплуатирующей организации и специалистов по УКЦ при выполнении оценки или повторного анализа конструкции.
12.2.5 Информация ниже уровня воды
В некоторых случаях для инженерной оценки требуется проведение дополнительных подводных инспекций (см. 10.2.6) для обследования предполагаемого повреждения, ухудшения качества, отсутствия приемных труб, модификаций, отсутствующих или неточных чертежей МНГС, записей инспекции плохого качества или аналитических выводов.
12.2.6 Геотехническая информация
Имеющиеся на площадке или вблизи нее инженерно-геологические скважины, а также геофизические данные должны быть проанализированы. Многие более старые платформы были смонтированы на основе информации по инженерно-геологическому бурению, которая получена после бурения на значительном расстоянии от места установки. Толкование почвенного профиля геотехническим специалистом может быть улучшено на основе последних исследований на площадке с помощью усовершенствованных методов отбора проб, а также испытаний по месту, выполненных для других соседних конструкций. Более поздние и оптимизированные геофизические данные могут быть коррелированны с данными инженерно-геологического бурения для создания усовершенствованной модели основания.
12.3 Метод оценки
12.3.1 Общие сведения
В оценках могут быть использованы полуколичественные или количественные методы, в которых могут применяться:
- упрощенные процедуры;
- сходство МНГС;
- предыдущие оценки;
- предыдущее воздействие;
- методы уровня проектирования;
- методы конечной прочности;
- методы конструктивной надежности.
Примечание - Методы конструктивной надежности не требуются в соответствии с настоящим стандартом. Однако для тех конструкций, которые требуют более полной оценки, может использоваться конструктивная надежность.
Метод оценки выбирают в соответствии с таблицами 8 и 9.
Таблица 8 - Выбор метода оценки на основе стимулятора оценки
Стимулятор оценки |
Метод |
||||||||
Полуколичественный |
Количественный |
||||||||
Уровень проектирования |
Конечная прочность |
||||||||
Упрощенная процедура |
Сходство |
Предыдущая оценка |
Предшествующее воздействие |
Линейно-упругая избыточность |
Статический нелинейный анализ |
Динамический нелинейный анализ c |
Анализ конструктивной надежности d |
||
Повышение сложности. Уменьшение устойчивости свойств | |||||||||
Изменение состояния МНГС |
- |
- |
- |
- |
Да |
Да |
Да |
Да |
Да |
Изменение оцененного воздействия e |
Да |
Да |
Да |
Да |
Да |
Да |
Да |
Да |
Да |
Изменение критериев оценки |
Да |
Да |
Да |
Да |
Да |
Да |
Да |
Да |
Да |
Изменение последствий для МНГС |
- |
- |
- |
- |
Да |
Да |
Да |
Да |
Да |
Изменение эксплуатации МНГС |
- |
- |
- |
- |
Да |
Да |
Да |
Да |
Да |
а Линейно-упругий анализ с нелинейными принципами. b Включает анализ спектра сейсмического отклика. с Включает анализ сейсмический записи во времени. d Не является требованием настоящего стандарта. е Изменение воздействия из-за влияния волн на палубу может потребовать использовать метод нелинейной оценки. |
Таблица 9 - Выбор метода оценки на основе причины оценки
Основная причина оценки |
Метод |
||||||||
Полуколичественный |
Количественный |
||||||||
Уровень проектирования |
Конечная прочность |
||||||||
Упрощенная процедура |
Сходство |
Предыдущая оценка |
Предшествующее воздействие |
Линейно-упругая избыточность |
Статический нелинейный анализ |
Динамический нелинейный анализ c |
Анализ конструктивной надежности d |
||
Повышение сложности. Уменьшение устойчивости свойств | |||||||||
Оценка поддержки |
Да |
Да |
Да |
Да |
Да |
Да |
Да |
Да |
Да |
Определение категории вероятности отказа |
Да |
- |
- |
Да |
- |
- |
Да |
Да |
Да |
Поддержка программы инспекции |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
Да |
Да |
- |
Стратегия уменьшения поддержки |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
Да |
Да |
- |
Определение вероятности разрушения |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
Да |
а Линейно-упругий анализ с нелинейными принципами. b Включает анализ спектра сейсмического отклика. с Включает анализ сейсмической записи во времени. d Не является требованием настоящего стандарта. |
12.3.2 Полуколичественные методы
12.3.2.1 Упрощенные процедуры
Упрощенные процедуры существуют для оценки пригодности к эксплуатации существующих МНГС. Использование этих процедур требует знания допущений, на основе которых они построены, а также понимание их применения и ограничений. Нагружения, используемые в упрощенной процедуре, должны быть проверены, так как являются консервативными по сравнению с рекомендуемыми количественными методами (см. 12.3.3).
12.3.2.2 Предыдущая оценка
Предыдущая оценка МНГС может быть использована, если анализ отражает текущее состояние МНГС, а также приложенные к МНГС воздействия, которые необходимы для подтверждения соответствия уровням эффективности работы. Если инициатором оценки затребован метод расчета по предельным нагрузкам, то предыдущий метод уровня проектирования не должен использоваться.
12.3.2.3 Предшествующее воздействие
Альтернативой количественной оценки является использование воздействия от предыдущего события при условии, что в результате обследования МНГС не выявлено существенного повреждения. Предварительное воздействие использует срок существования события, которое было более мощным, чем событие, которое обусловлено уровнем эффективности работы.
Для гидрометеорологических или сейсмических событий это должно выполняться путем сравнения предполагаемой максимальной горизонтальной силы в основании МНГС, по результатам измерений или калиброванных расчетов физических элементов для прошедших периодов времени, с необходимой горизонтальной силой в основании, чтобы МНГС могло достичь уровня эффективности работы системы. Сравнение должно подтвердить, что предварительное воздействие превышает уровень эффективности работы (см. 9.6).
Сравнение с предварительным воздействием должно учитывать:
- неопределенность предварительного воздействия;
- неопределенность предела прочности МНГС;
- степень, до которой самое слабое направление МНГС было испытано предварительным воздействием;
- возможные изменения в состоянии и/или массе ВС с момента последнего воздействия.
12.3.2.4 Сходство
Результаты оценки МНГС могут быть использованы для аналогичного МНГС при условии, что ОЧ МНГС однотипного исполнения (например, ферменная конструкция ОЧ, материал, свойство грунта, геометрия свай, конструктивного исполнения, массы и геометрии ВС, а также глубины моря и воздействий).
Оценка, основанная на сходстве, не использует конструкцию в качестве годной к эксплуатации на основе оценки за счет сходства.
12.3.3 Количественные методы
12.3.3.1 Метод расчетного уровня
Метод уровня проектирования представляет собой метод, который используется для проектирования новых МНГС. Уровни эффективности работы конструктивных элементов подтверждаются с помощью частных коэффициентов. Метод уровня проектирования может быть осуществлен для предельного состояния и/или аварийно-предельного состояния.
Вектор эталонного воздействия с факторами частного воздействия должен применяться вместе с характерным фактором использования, а также фактором относительной устойчивости, чтобы получить проектное воздействие и проектное использование. Если проектное использование превышает эффект проектного воздействия, то у компонента подтвержденный уровень эффективности работы.
12.3.3.2 Линейно-упругий метод резервируемости
В качестве альтернативы оценке метод расчета по предельным нагрузкам, такой как статический нелинейный анализ, может подтвердить, что оценка МНГС достигает уровня эффективности работы за счет использования линейно-упругого анализа, аналогичного оценке метода уровня проектирования, за исключением того, что типовые факторы безопасности, связанные с осевым, изгибающим, сдвиговым и другими условиями нагружения, удалены.
Линейно-упругий метод избыточности (резервируемости) предназначен для приблизительных рабочих параметров элементов конструкции МНГС, когда воздействия превышают допустимое напряжение, а также ниже предела текучести. Если все элементы конструкции МНГС могут быть показаны как имеющие нагружения меньше предела текучести, то, учитывая состояния полного напряжения, МНГС достигает уровня эффективности работы. Если нагружение элементов конструкции МНГС превышает предел текучести, то должен использоваться нелинейный анализ. Можно учитывать известные источники устойчивости свойств, такие как использование средних пределов текучести вместо номинальной текучести.
12.3.3.3 Метод расчета по предельным нагрузкам
a) Общие сведения
Метод расчета по предельным нагрузкам должен выполняться с использованием статического или динамического нелинейного анализа, который включает нелинейность материала и геометрическую нелинейность путем конечного перемещения, или теории конечной деформации с целью определения максимального воздействия, которое может выдерживать МНГС без разрушения.
Метод расчета по предельным нагрузкам предусматривает выполнение оценки возможности системы МНГС, противоположной оценке компонентов, которая используется в методе уровня проектирования. Локальный отказ структурных элементов конструкции, стыков или оснований является незначительным при условии того, что возможности системы МНГС достигают или превышают необходимый уровень эффективности работы.
Положения настоящего стандарта относительно метода расчета по предельным состояниям, как правило, относятся к тем МНГС, где статический анализ адекватно представляет конструктивную реакцию. В отношении динамически чувствительных конструкций могут быть использованы динамические анализы во временной области, нелинейные анализы на предельную прочность, а также анализ во временной области.
b) Статический нелинейный анализ
Нелинейные методы предназначены для подтверждения того, что МНГС имеет адекватную прочность и устойчивость, чтобы противостоять предельной прочностной нагрузке. Локальное перенапряжение и отказ элемента конструкции или стыка могут прогнозироваться без полного разрушения. На этом уровне анализа напряжения превысили линейные уровни, а моделирование элементов конструкции, стыков и оснований с перенапряжением должно адекватно распознавать предельную способность, а также поведение после прогиба, а не ограничения линейной нагрузки.
Предельная прочность МНГС, как правило, определяется с помощью программы нелинейного структурного анализа, которая применяет модель ступенчато возрастающей боковой нагрузки на МНГС до тех пор, пока не будет спрогнозировано разрушение. Боковое воздействие на МНГС должно быть изображено в момент разрушения.
c) Динамический нелинейный анализ
Динамический нелинейный анализ может быть выполнен в качестве более точной оценки по сравнению со статичным нелинейным анализом, когда динамическая реакция является важной либо когда повреждение прогнозируется в ходе возникшего опасного события (например, подтвердить, что разрушение не происходит в ходе наивысших и последующих волн в аномальные гидрометеорологические условия и последующих ускорений в аномальном землетрясении).
Динамический нелинейный анализ включает в себя выполнение анализа во временной области с использованием вектора воздействия с изменением во времени для указанного периода повторяемости опасности. Циклическое ухудшение способности элемента конструкции, стыка и грунта должно быть представлено прогрессирующим отношением усилия - деформации. Трещина элемента конструкции или стыка из-за малоцикловой усталости должна быть включена в прогрессирующее отношение усилия - деформации. Используется средняя мощность для конструктивных элементов и грунта.
d) Анализ конструктивной надежности
Анализ конструктивной надежности может быть использован для оценки рабочих параметров МНГС, включая влияние неопределенностей в воздействиях, сопротивлениях и моделировании. Присущая или физическая случайность в базовых переменных представлена вместе с эпистемологическими неопределенностями, вытекающими из недостатка знаний и понимания проблемы. Эпистемологические неопределенности могут быть уменьшены за счет сбора дополнительной информации и исследования по статистическим моделям и моделям воздействий.
12.3.4 Усталостный анализ
Динамический спектральный усталостный анализ, как правило, используется для определения усталостной стойкости стыковых швов труб и круговых швов на трубных элементах. Могут быть применены определенный усталостный анализ или усталость во времени.
Как часть процесса оценки для будущего срока службы должны учитываться совокупные эффекты ухудшения качества от усталости. Когда выполняются исследования частичного ВО и/или НК и известное повреждение оценивается и/или ремонтируется, то не требуется дополнительное аналитическое подтверждение будущей усталостной стойкости. Альтернативным образом усталостная стойкость может быть подтверждена посредством аналитической процедуры.
В некоторых случаях инспекция НК стыка может использоваться для "перезагрузки" накопленного ухудшения качества от усталости при отсутствии свидетельств поверхностного растрескивания. Такая информация может использоваться для установления интервала инспекции на основе оценки рисков (см. таблицу 8). Мониторинг чувствительных к усталости стыков и/или зарегистрированных признаков трещин является приемлемой альтернативой аналитической проверке.
Кроме того, в целях избежания чрезмерно консервативных величин при расчете усталостной прочности необходимо учитывать следующие факторы:
- гибкость локальных стыков;
- для элементов конструкции, которые подвержены периодическому смачиванию вблизи водной поверхности, следует принимать реалистичные, а не консервативные нагрузки;
- приложение гидродинамической нагрузки к элементам конструкции, расположенным вблизи водной поверхности с помощью множественных вертикальных диагональных сегментов, чтобы точно смоделировать быстрое затухание гидродинамической нагрузки с глубиной;
- использование метода Макками-Фукса (см. [8]) для определения коэффициента уменьшения момента С m, как функции частоты волн для основных стоек крупного диаметра.
Воздействия должны быть основаны на фактической конфигурации МНГС на момент оценки (например, фактическое число направлений или водоотделяющих колонн, буровая установка и положение). Должны оцениваться планируемые в будущем либо временные воздействия.
12.4 Модель оценки
12.4.1 Общие сведения
Модель оценки должна точно воспроизводить конструктивный вид МНГС, а также учитывать настоящее состояние МНГС, как это известно из оценки состояния МНГС (см. 12.2).
12.4.2 Трубные элементы
Оценку сопротивления конструктивных трубных элементов целесообразно выполнять согласно [5]. Кроме того:
a) трубные элементы ферменной конструкции ОЧ МНГС при нагрузке на трубчатое соединение (осевое или изгибное) должны быть спроектированы с учетом коэффициента гибкого соединения в дополнение к общей постоянной деформации соединения;
b) в узлах соединений элементов ферменных конструкций ОЧ МНГС, устанавливаемых в регионах с низкими температурами, должен быть дополнительно учтен критерий сопротивления к излому;
c) для метода нелинейного анализа должна быть применена методика сопротивления в узлах соединений элементов ферменных конструкций ОЧ МНГС, а также:
- вычисленная максимальная осевая нагрузка элементов конструкции с критической деформацией должна быть откалибрована,
- после действия максимальной осевой нагрузки на трубные элементы необходимо учитывать локальную потерю устойчивости в области пластической деформации.
12.4.3 Соединения
Могут быть использованы нелинейные модели оболочечных элементов, встроенные в модель балочного элемента МНГС.
12.4.4 Направления
Направления (пробуренные и цементированные или забитые) должны моделироваться с минимальным изгибом трубы при боковом сопротивлении грунта в зависимости от локального смещения и должны быть включены в модель оценки. Направления обеспечивают дополнительную боковую поддержку МНГС, а направляющая рама направляющих колонн должна моделироваться для учета нагрузки на ОЧ.
12.4.5 Повреждение
12.4.5.1 Общие сведения
Остаточная способность поврежденного компонента может быть определена с помощью упрощенных методов или детальных аналитических методов. Остаточная способность элемента конструкции может быть использована в анализе способности системы.
12.4.5.2 Трубные элементы с вмятинами
Осевая способность нагруженных элементов ферменной конструкции может быть снижена за счет наличия вмятины. В морских сооружениях элементы ферменной конструкции подвержены волновой нагрузке, особенно вблизи поверхности воды, где ударное воздействие волн в период шторма может создать боковое нагружение на эти элементы. Элементы ферменной конструкции подвержены вмятинам и изгибанию от ударного воздействия волн. Наиболее важным геометрическим параметром, влияющим на остаточную прочность, является глубина вмятины.
Влияние изгибания элемента на способность может быть учтено путем использования непрямолинейности поврежденного элемента. Для исходной оценки элемент с вмятиной следует рассматривать как неспособный нести нагрузку.
Помятые трубные элементы могут точно моделироваться с помощью нелинейного программного обеспечения с учетом имитации столкновения на основе модели оболочечного элемента или модели балочного элемента (если программное обеспечение способно представить вмятины в балочных элементах).
12.4.5.3 Равномерно корродированные трубные элементы
Уменьшение толщины элемента конструкции может быть использовано для моделирования снижения прочности из-за равномерной коррозии. Уменьшение толщины следует согласовывать с количеством материала, который был удален из-за коррозии. Необходимо оценить элемент конструкции как неповрежденный, но с уменьшенной толщиной стенок. Использование минимальной локальной толщины (т.е. усредненной в границах наихудшей арки в 60°) является консервативным, несмотря на то что уменьшение толщины непостоянно по длине элемента.
12.4.5.4 Локально корродированные трубные элементы
Статичная прочность на разрыв или на растяжение частично треснутого трубного стыка может быть оценена за счет уменьшения прочности стыка с трещиной на какую-то часть. При условии, что материал пластичный в эксплуатационных условиях, уменьшенная прочность стыка может оцениваться простыми методами на основе использования модуля участка или отрезка с уменьшенными параметрами пропорционально утраченной площади поверхности разрушения либо на основе более пространного численного анализа с применением моделей исследования методом конечных элементов или экспериментальных подтверждений.
Частично треснутые трубные стыки могут уменьшить несущую способность конструкции. Вместо оптимизированного анализа частично треснутый стык с зоной трещины, загруженной при сжатии, может рассматриваться в сходной манере, как для элемента с вмятиной (т.е. используя уменьшенную несущую способность). Для упругих нагрузок или изгибающего момента с растяжением может использоваться как часть оценки техническая оценка механики трещинообразования.
12.4.6 Отремонтированные и упрочненные элементы
Свойства элементов и стыков должны модифицироваться, чтобы учитывать полные или частичные эффекты ремонта/усиления.
12.4.7 Модель фундамента
12.4.7.1 Общие сведения
Сваи должны быть включены в модель оценки, используя подход, в котором грунты представляются с помощью нелинейных пружин (боковое сопротивление грунта в зависимости от локального смещения свай, передача усилий сдвига сваи в грунте по сравнению с локальным смещением сваи и несущая способность конца сваи по сравнению со смещением наконечника сваи). Модель оценки может учитывать эффекты старения применительно к несущей способности грунта, а также может использоваться непрерывная модель.
Модель сопротивления грунта для свайных фундаментов (пробуренных, цементированных или забитых) целесообразно принимать согласно [6].
12.4.7.2 Несущая способность грунта
Должны быть выполнены анализы с использованием следующих аспектов:
a) характерная несущая способность грунта при выполнении линейно-упругого анализа;
b) наилучшая оценка (средняя) несущей способности грунта с соответствующими коэффициентами неравномерности при выполнении статического нелинейного или динамического нелинейного анализа.
Предельная несущая способность грунта должна быть суммой пружин t-z при совместимых смещениях z вниз по длине свай плюс несущее усилие q для совместимого z на наконечнике сваи. Сумма пикового t и пикового q переоценивает несущую способность грунта, если они не возникают при одном и том же смещении головки сваи.
12.4.7.3 Инженерно-геологическое бурение
Может использоваться инженерно-геологическая скважина, которая не была пробурена в месте нахождения МНГС или с использованием современных методов отбора проб и испытаний. Тем не менее должен привлекаться геотехнический специалист с целью определения действительности методов отбора проб, и он должен определить пригодность соседней инженерно-геологической скважины для участка расположения МНГС, иначе следует использовать бурение на месте.
12.4.7.4 Регистрация забивки свай
Данные по забивке свай могут использоваться для обеспечения дополнительной информации по профилям грунта на местах забивки свай, а также для определения несущего слоя грунта на конце сваи.
12.4.7.5 Сваи
Для того чтобы правильно представлять вертикальное смещение грунта вниз по длине сваи, должна быть смоделирована осевая гибкость сваи, а не жесткие сваи.
Для линейно-упругого анализа с нелинейными фундаментами, а также для статичного нелинейного анализа анализ должен включать статическое ухудшение качественных характеристик, а также усиление скорости нагружения.
Для динамического нелинейного анализа грунты должны быть представлены:
- с помощью упругопластичных деформаций p-y, t-z и q-z с гистерезисным демпфированием;
- радиационным демпфированием грунта, когда выполняется сейсмический анализ;
- циклическим разупрочнением грунта при развитии упругопластичных деформаций грунта p-у, t-z и q-z во времени.
12.4.7.6 Группы свай
При расчете предельной несущей способности группы свай необходимо учитывать вертикальную и горизонтальную несущую способность данной группы свай. Пружины грунта p-y, t-z и q-z определяются в отношении величин смещения, которые могут быть реализованы в анализе в виде погружения или поднятия свай.
12.4.7.7 Донная плита
Дополнительную несущую способность сваи получают от башмаков, и она может быть включена, но должна быть ограничена общей несущей способностью грунта из-за нагружения свай вместе с нагружением башмаков.
12.4.8 Прочность материала
Когда имеются адекватные данные, то фактический или средний предел текучести может использоваться вместо минимального предела текучести. Однако средний предел текучести не должен применяться, когда он выше фактического. В большинстве случаев средний предел текучести для давления 248 МПа стали оценивается на уровне 276 и не выше 317 МПа, когда в качестве усредненного значения используется давление 296 МПа.
12.5 Оценка гравитационной опасности
12.5.1 Общие сведения
Если записи о массе ВС отсутствуют, то должно использоваться расчетное постоянное воздействие на ВС. Факторы частичного воздействия калиброваны для коэффициента вариации 8 % и 14 % по постоянному воздействию и переменному воздействию соответственно. Должны использоваться усредненное постоянное воздействие и усредненное переменное воздействие на ВС. Совпадающие операционные воздействия, включая бурение, должны применяться в соответствии с ГОСТ Р 58036.
12.5.2 Метод расчета по предельным состояниям
Статический нелинейный анализ может использоваться для подтверждения соответствия уровню эффективности работы по сравнению с опасностью гравитационных нагрузок на грунт и конструкцию в условиях стоячей воды на уровне системы, а не на уровне компонента, как в стоячей воде DLM. В статичном нелинейном анализе для стоячей воды постоянные, утратившие силу, воздействия, переменные воздействия, а также плавучесть в стоячей воде должны первоначально применяться, а за ними ступенчатые, потерявшие силу, постоянные воздействия и переменные воздействия, пока не наступит разрушение МНГС.
Статический нелинейный анализ должен выполняться, когда отношение потерявшего силу воздействия на критические компоненты конструкции к гидрометеорологическому воздействию составляет 80 % или более, и эти компоненты имеют UR, превышающий единицу в линейно-упругом анализе для стоячей воды. Статический нелинейный анализ для стоячей воды следует использовать для подтверждения того, что уровень эффективности работы системы для опасности гравитационной нагрузки в стоячей воде может быть достигнут за счет локальной текучести и перераспределения напряжений, ограниченных образованием разрывов.
12.6 Оценка гидрометеорологической опасности
12.6.1 Общие сведения
Перед выполнением оценки конструкции, а также сложных анализов, таких как статический или динамический нелинейный анализ, должны быть оценены качество, методология и точность гидрометеорологического анализа (включая объем и качество необработанных гидрометеорологических данных).
В некоторых мелководных местах прочность МНГС с большими габаритами палуб может определяться ветровым воздействием, а не воздействием волн и/или течений. В таких случаях возможности МНГС следует оценивать по критерию максимального ветра в сочетании с соответствующими волнами, течениями и нагонными волнами.
12.6.2 Гидрометеорологические критерии
Гидрометеорологический анализ должен учитывать следующее:
- независимые крайние значения гидрометеорологических переменных (например, волну, ветер, течения и высоту волн);
- долгосрочное распределение гидрометеорологических процессов (т.е. годовое распределение состояний моря с пиками штормов);
- краткосрочное распределение гидрометеорологических процессов (т.е. распределение пиков состояния моря);
- соответствующие параметры, относящиеся к крайним значениям (т.е. скорость ветра, скорость и глубина течения, высота волн, периоды волн, кинематические факторы).
Независимые крайние значения следует определять в соответствии с подходами, которые рекомендованы в ГОСТ Р 57148.
12.6.3 Высота волны
При оценке клиренса годовую вероятность превышения общей высоты водной поверхности следует определять с учетом:
- превышения уровня стоячей воды (включая штормовые нагоны, астрономические приливы);
- осадки морского дна;
- высоты нагонов волн, включая пространственную статистику для учета конечной площади палубы;
- изменения уровня воды.
Распределение высоты нагонов волн определяют в соответствии с ГОСТ Р 57148-2016 (раздел 9).
12.6.4 Вектор гидрометеорологического воздействия (ОЧ)
Вектор гидрометеорологического воздействия целесообразно вычислять согласно [5]. Параметры волнения, течения и ветра должны определяться из реакции на основе гидрометеорологического анализа.
Гидрометеорологический анализ на основе реакции определяет существующие параметры волнения, течения и ветра, которые в случае использования в качестве входных данных в расчетах гидрометеорологического воздействия дадут наиболее реалистичную оценку превышения воздействия с необходимой повторяемостью. Другие формы гидрометеорологического анализа, включающие ввод в качестве входных параметров волнения, течения и ветра с определенными повторяемостями, как правило, дают в результате более сильное гидрометеорологическое воздействие, чем то, которое определено анализом на основе реакции.
Воздействие волн на МНГС является динамическим. Для большинства расчетных глубин эти воздействия могут быть адекватно представлены их статическими эквивалентами. Для более значительных глубин, более 122 м, или там, где МНГС более гибкие или повреждены, должно прикладываться инерционное воздействие либо должен быть выполнен динамический анализ. Инерционное воздействие целесообразно определять согласно [5].
12.6.5 Вектор гидрометеорологического воздействия (палуба)
Если подтверждается, что клиренс достаточен, чтобы избежать удара волн о палубу (с необходимым уровнем эффективности работы, см. таблицу 5), то оценка должна включать вектор гидрометеорологического воздействия для палубы.
Когда планируется, что МНГС будут обслуживаемыми в аномальных гидрометеорологических условиях, основной стратегией ослабления для воздействия волн на палубу является увеличение высоты палубы. Другие стратегии ослабления уменьшают либо вероятность, либо последствия (см. 9.9).
Воздействие волн на палубу учитывает следующее:
a) для подхода с регулярной расчетной волной не допускается уменьшать скорость в гребне волны для учета распространения волн;
b) анализ взаимодействия между волновым событием и конструкцией палубы (например, геометрическое моделирование обратной стороны палубы, включая балочные фермы, которые влияют на воздействия волн на палубу) путем использования:
- результатов прямых модельных испытаний,
- потока количества импульса, учитывающего пространственную и временную конвергенцию,
- расчетной гидродинамики, учитывающей пространственную и временную конвергенцию, а также возможные эффекты сжатого воздуха.
Когда выполняется статический нелинейный анализ, воздействия волн на палубу могут быть представлены путем идеализации временного графика от потока количества импульса или расчета гидродинамики для определения динамического коэффициента усиления с помощью аналогии с одной степенью свободы. Следует учитывать эффект усиленного воздействия на основания ниже палубы из-за нарушенной кинематики от волнового воздействия на палубу. В зависимости от геометрии нижней палубы скорости жидких частиц в приходящей волне могут существенно увеличиться из-за волнового удара о палубу.
Модельные испытания должны проверяться воздействием волн на палубу.
12.6.6 Направленность гидрометеорологических опасностей
В некоторых местах репрезентативные пути штормов и топографические объекты могут обеспечить нагонные ограничения по высоте волн в конкретных направлениях, либо приливные или общие круговые течения могут быть в преобладающем направлении. Для проектирования в таких ситуациях могут использоваться различные величины волнения, ветра и/или течения для различных направлений подхода при условии, что имеются достаточные надежные данные для их теоретического получения. Тем не менее эксплуатирующая организация подтверждает, что общая надежность конструкции не нарушается из-за использования таких более низких направленных природных условий.
12.6.7 Метод расчетного уровня
12.6.7.1 Предельное состояние
В предельном состоянии необходимо учитывать Е 100 для определения коэффициента использования, с характерными возможностями в отношении конструктивных элементов и грунта вместе с факторами частного воздействия и факторами сопротивления.
Для того чтобы достичь необходимого уровня эффективности работы, коэффициент использования элементов и стыков должен быть менее единицы.
Осевая несущая способность сваи приемлема, если несущая способность системы фундамента с коэффициентами частичного сопротивления может противостоять приложенным воздействиям. Кроме того, высота палубы должна превышать высоту гребня волны для волн с повторяемостью, равной годам.
12.6.7.2 Аварийное или аномальное предельное состояние
Аварийное или аномальное предельное состояние должно использовать E RP, чтобы определить UR с характерными возможностями в отношении конструктивных элементов и грунта, вместе с факторами частичного сопротивления и факторами частичного воздействия, равного единице. Не нужно, чтобы высота палубы превышала высоту гребня волны с повторяемостью, равной годам.
UR элементов и стыков должно быть менее единицы. Осевая несущая способность сваи является приемлемой, если несущая способность фундамента может противостоять приложенным воздействиям.
12.6.8 Линейно-упругий метод резервирования
Линейно-упругий метод избыточности аналогичен варианту ALS DLM, но выполняется за счет удаления элементов или стыков с UR > 1,0, пока UR оставшихся элементов и стыков менее единицы.
Другие эквивалентные линейные методы могут быть использованы при условии, что может быть обосновано, что они обеспечивают консервативные или сходные результаты в качестве нелинейных методов.
12.6.9 Метод расчета по предельным нагрузкам
12.6.9.1 Общие сведения
Метод расчета по предельным нагрузкам должен:
a) включать динамический коэффициент усиления;
b) использовать средние значения несущей способности для конструктивных элементов;
c) использовать усредненную несущую способность для прочности грунта.
12.6.9.2 Статический нелинейный анализ
Гидрометеорологический статический нелинейный анализ должен инициироваться путем ступенчатого применения E RP, имеющим необходимую повторяемость уровня эффективности работы (см. таблицу 5). Статический нелинейный анализ предусматривает отсутствие обрушения МНГС, когда прикладывается E RP, а напряжения находятся в пределах границ разрыва.
Статический нелинейный анализ должен применяться для каждого направления волны или путем использования всенаправленного E RP. Значения наилучшей (средней) оценки должны применяться для параметров сопротивления конструктивных элементов и грунта в статическом нелинейном анализе.
12.6.9.3 Динамический нелинейный анализ
Гидрометеорологический динамический нелинейный анализ может выполняться для критических направлений сектора волн. Годовая вероятность обрушения МНГС является суммой вероятностей направленности обрушения МНГС.
При динамическом нелинейном анализе следует:
- выбрать пробную повторяемость;
- определить переменное во времени WiJA для выбранной повторяемости;
- определить соответствующее WiDA;
- применить переменное во времени факторированное WiJA вместе с равнобедренным переменным во времени факторизованным WiDA.
Подтверждение того, что МНГС имеет повторяемость обрушения, обуславливает то, что платформа не сминается в ходе динамического нелинейного анализа. Напряжения в элементе и стыках должны оставаться в рамках разрыва.
12.7 Оценка сейсмической опасности
12.7.1 Общие сведения
Перед выполнением оценки конструкции и сложного анализа, такого как динамический нелинейный анализ (или во временной области), должна быть выполнена оценка качества, методологии и точности ВАСО.
Кривые сейсмической опасности должны быть сформированы в ВАСО в соответствии с требованиями ГОСТ Р 57123, которые дают величину спектрального ускорения как функции повторяемости опасности.
12.7.2 Сейсмические критерии
Ускорения должны рассчитываться и применяться по всей длине сваи. Если используются ускорения с несущественными изменениями, то должен равномерно вниз по всей длине сваи быть применен временной график уровня дна моря. Спектр отклика меняющейся глубины в естественный период интереса должен сравниваться, чтобы подтвердить, что временной график уровня дна моря обеспечивает наивысшие ускорения.
Гравитационные воздействия вследствие нормальных эксплуатационных условий, включая 75 % отменяющихся воздействий Q1, применяются вместе с сейсмическими воздействиями.
Масса ВС должна быть представлена с правильными вертикальными и горизонтальными центрами тяжести. Масса ОЧ должна быть представлена с массой захваченной воды и добавленной гидродинамической массой (т.е. обрастания).
12.7.3 Вектор сейсмического воздействия
Вектор сейсмического воздействия следует вычислять с использованием процедур в соответствии с ГОСТ Р 57123. Кривая сейсмической опасности (для доминантного естественного периода МНГС) должна определяться на основе специфичного для площадки ВАСО, как это рекомендуется в ГОСТ Р 57123.
Выбор и масштабирование временного графика ускорения должны использовать:
- линейное масштабирование, согласование по спектру или условный средний спектр;
- интересующий период времени;
- ориентацию составляющих движений грунта;
- площадки, расположенные близко, для контролирования активных отказов.
Спектральное ускорение (T dom), которое используется в качестве основы вектора воздействия для сейсмического анализа, должно выводиться в соответствии с требованиями ГОСТ Р 57123, которое дает:
,
(1)
где T dom - доминирующий модальный период колебаний сооружения;
С с - поправочный коэффициент, применимый к спектральному ускорению с целью учета неопределенности, не отраженной на кривой сейсмической опасности;
- среднее спектральное ускорение, связанное с периодом колебаний осциллятора с одной степенью свободы Т, полученное при выполнении ВАСО;
P f = 1/RP;
RP - повторяемость обрушения МНГС, а не повторяемость опасного события.
Для моделей МНГС с приблизительным представлением ВС временной график ускорения из ELE RP или ALE RP в опорных точках ВС может использоваться для создания спектра отклика для ввода в анализ спектра реакции подробной модели ВС.
12.7.4 Направленность сейсмических опасностей
Направленность горизонтальных движений по отношению к осям МНГС целесообразно выбирать в соответствии с [9]. Требование ГОСТ Р 57123 относительно того, что МНГС не подвергается обрушению в четырех из семи анализов по времени, позволяет регистрировать изменчивость записей в акселерограммах, а также изменчивость в акселерограммах компонента по отношению к осям МНГС.
12.7.5 Метод расчетного уровня
Минимальные уровни эффективности работы для параметра безопасности для жизни и загрязнения окружающей среды из-за сейсмических опасностей даны в таблице 5 и соответствуют ALE RP. Кроме того, типичный минимальный уровень эффективности работы для финансового риска предусматривает, чтобы МНГС выдерживало и не получало или получало небольшое повреждение от сейсмических опасностей с периодами повторяемости порядка 200 лет, которые соответствуют ELE RP.
ОЧ, спроектированные с учетом текучести, такие, что если уровень эффективности работы ELE достигается в отношении воздействий, имеющих повторяемость порядка 200 лет, то уровень эффективности работы ALE будет достигнут в отношении воздействий, имеющих повторяемость порядка 3000 лет. Тем не менее современным МНГС необходимо достигнуть основного уровня или уровней эффективности работы (т.е. безопасность для жизни, загрязнение окружающей среды или финансовый).
Анализ спектра реакций может использоваться для оценки МНГС и для сейсмической опасности ELE. Характерные возможности конструктивных элементов и грунта вместе с коэффициентами частичного сопротивления применяются для определения UR элементов и стыков менее единицы. Осевая несущая способность сваи является приемлемой, если несущая способность фундамента с коэффициентами частичного сопротивления может противостоять прикладываемым нагрузкам.
Вектор сейсмического воздействия для анализа спектра реакций должен определяться непосредственно на основе спектрального ускорения S a, ALE(T n) и коэффициента преобразования многомассовой системы в эквивалентную систему с одной степенью свободы для режима n th, L n = T n Mr, где r является решающим коэффициентом косинуса угла между направлением ускорения грунта и направлением конструктивных степеней свободы.
12.7.6 Метод расчета по предельным нагрузкам
12.7.6.1 Общие сведения
Для тех конструкций, которые подвергаются основным возбуждениям от сейсмических событий, может использоваться один из следующих аналитических методов для подтверждения соответствия необходимому уровню эффективности работы:
a) статический нелинейный анализ или метод экстремального смещения;
b) динамический нелинейный анализ.
12.7.6.2 Статичный нелинейный анализ
Сейсмическую оценку с использованием статического нелинейного анализа рекомендуется выполнить согласно [5].
12.7.6.3 Динамический нелинейный анализ
Вектор сейсмического воздействия для сейсмического динамического нелинейного анализа должен определяться посредством масштабирования акселерограмм семи зарегистрированных землетрясений, чтобы согласовать их спектральные ускорения со спектральным ускорением S a, ALE(T n).
Сейсмическую оценку с использованием динамического нелинейного анализа необходимо выполнять в соответствии с требованиями ГОСТ Р 57123.
12.8 Оценка опасности столкновения
12.8.1 Общие сведения
Кинетическая энергия для аномальной и эксплуатационной ударной нагрузки должна определяться на основе кривой опасности в отношении указанной годовой вероятности превышения.
Воздействие посредством ударной нагрузки для аномальных и эксплуатационных столкновений оценивается в следующих местах:
- в посадочных площадках;
- с защитными ограждениями;
- с ферменной конструкцией;
- с ногами вышки или ОЧ;
- с водоотделяющими колоннами;
- с направлениями;
- со стойками или консольной конструкцией для временного убежища (или жилых отсеков).
Оценку ударной нагрузки следует выполнять с использованием следующих шагов:
- определения сценариев ударного усилия и энергии столкновения (массы и скорости);
- определения механизма деформации и расчета энергии, которая поглощается за счет упругой и пластичной деформации элементов МНГС, образования вмятин и изгибов элемента, с которым произошло столкновение, вместе с упругой и пластичной деформацией оставшейся части конструкции, а также деформацией судна на основе использования кривых воздействия - деформации;
- определения размера трещин элемента и проверки потенциального столкновения судна с критическими конструктивными или углеводородными стояками либо направлениями, которые следуют за первоначальной трещиной в ферменной конструкции ОЧ, используя оставшуюся кинетическую энергию судна;
- проверки того, что несущая способность стыка элемента может переносить ударные нагрузки;
- проверки того, что окружающие элементы обладают несущей способностью, чтобы выдерживать повторно распределенные силы от подвергнувшегося воздействию элемента вместе с постоянными воздействиями от МНГС;
- проверки того, что целостность МНГС не ухудшилась в ходе ударной нагрузки;
- проверки способности поврежденной МНГС выдерживать гравитационные гидрометеорологические и сейсмические воздействия в рамках указанной повторяемости.
Методология основана на исследовании каждого из этих механизмов поглощения энергии для установления их максимальной потенциальной способности поглощения и связанной ударной нагрузки, а также для выявления мешающих факторов, которые могут ограничить полную реализацию максимальной энергоемкости.
12.8.2 Зона столкновения
Вертикальную протяженность зоны столкновения оценивают на основе:
- осадки судна;
- максимальной высоты волны в режиме эксплуатации;
- максимальной и минимальной высоты прилива.
Пример зоны столкновения с судном показан на рисунке 5.
1, 2 - координационные оси основных стоек ОЧ
Рисунок 5 - Методика SMR
12.8.3 Критерии столкновения
Должны формироваться кривые опасности столкновения, чтобы предоставить величину кинетической энергии судна как функцию повторяемости опасности.
Кривые опасности столкновения должны вычерчиваться для судов обеспечения МНГС, водолазных судов, аварийно-спасательных судов, рыболовецких судов и проходящих судов (с энергетическими установками и дрейфующих). Если у проходящих судов низкая вероятность столкновения, то опасность их столкновения оценивать не нужно.
12.8.4 Направленность опасностей столкновения
Данные по направлению столкновения могут быть использованы в линейном или нелинейном анализе столкновения. Применение данных всенаправленного столкновения является консервативным в линейных или нелинейных анализах.
12.8.5 Метод оценки столкновения
Столкновение должно выполняться с использованием метода расчета по предельным нагрузкам (т.е. посредством методик статического или динамического нелинейного анализа). Анализ должен быть выполнен с использованием модели, которая представляет состояние "как есть" МНГС на следующих этапах:
- применение воздействия по месту (масса ВС - условия стоячей воды);
- увеличение ударной нагрузки до необходимого уровня энергии;
- выполнение анализа после столкновения.
12.9 Оценка ледовой опасности
Кривую ледовой опасности и вектор воздействия целесообразно определять согласно [10].
12.10 Оценка опасности взрыва
Оценку опасности взрыва на МНГС осуществляют в соответствии с требованиями ГОСТ 31438.1.
12.11 Оценка опасности пожара
Оценку воздействия пожара на конструкции МНГС осуществляют в соответствии с требованиями ГОСТ Р 12.3.047, ГОСТ 30247.0, ГОСТ Р ЕН 1363-2.
13 Повторное использование
13.1 Общие сведения
Если эксплуатирующей организации необходимо переместить и повторно использовать МНГС, то должен применяться процесс УКЦ, чтобы подтвердить, что конструктивные аспекты МНГС готовы к эксплуатации на новом месте.
При повторном использовании МНГС нужно учитывать:
- усталость в повторно использующихся МНГС (см. 13.2);
- материалы в повторно использующихся МНГС (см. 13.3);
- инспекцию повторно используемых МНГС (см. 13.4);
- демонтаж и повторный монтаж МНГС (см. 13.5).
Повторно используемые МНГС должны соответствовать проектным требованиям.
13.2 Усталость в повторно использующихся морских нефтегазопромысловых сооружениях
Участки на повторно используемых МНГС, которые чувствительны к усталости (например, трубные стыки), инспектируются в соответствии с 10.2.6. Расчет повреждений от усталости включает допуски на усталостные повреждения, накопленные в ходе предыдущего периода эксплуатации и этапов транспортировки, в дополнение к расчетному сроку службы на новом месте. Сумма существующих накопленных усталостных повреждений D 1 и D 2 для предполагаемого периода повторного использования не должна превышать значения, равного 1,0, включая расчетные факторы усталостного повреждения для обоих периодов.
13.3 Материалы в повторно использующихся морских нефтегазопромысловых сооружениях
Тип и марка стали, которые используются в основных конструктивных элементах МНГС, перемещенных на новые места, определяются по первичным документам.
Если информация по типу и марке использованной стали отсутствует, то для расчетного анализа на новом месте должен применяться минимальный предел текучести 225 МПа, а также класс ударной вязкости NT. Кроме того, трубные секции из стали неизвестных типа и марки, с наружными диаметрами, типичными для бурильных труб (например, 5 1/2, 9 5/8, 13 3/8 дюймов), не должны использоваться или должны быть удалены из существующих конструкций. Повторно применяемые МНГС, имеющие трубные соединения, в которых приемные трубы с толстыми стенками изготовлены из стали класса иного, чем класс CV1 (или более высокий), должны быть проинспектированы, включая инспекцию с применением ультразвуковых приборов для обнаружения неприемлемых дефектов.
Химический состав и механические свойства материалов должны быть верифицированы на согласованность с допущениями, которые сделаны для расчетного анализа на новом месте. Свойства стали группы II или выше должны быть подтверждены.
Могут использоваться сертификат качества материалов и другая документация от первичного изготовителя с отслеживаемостью материала. Если сертификаты на материалы отсутствуют или имеется сомнение в корреляции сертификатов со стальными участками на сооружении, то должны быть отобраны образцы на сооружении, и они должны быть испытаны в лаборатории для подтверждения химических и механических свойств.
13.4 Инспекция повторно используемых морских нефтегазопромысловых сооружений
13.4.1 Общие сведения
Когда сооружения оценивают для повторного использования, то должны быть проведены инспекция и испытания, чтобы подтвердить пригодность применения по назначению. Ограничения инспекции по месту должны быть учтены, так как инспекторы способны тщательно проверить возможность появления повреждений в будущем при демонтаже и транспортировке.
Программы инспекций, подготовленные для оценки кандидатов на повторное использование, соответствуют объему работ инспекций, рекомендованному в 10.2.5.6. Кроме того, инспекция должна проводиться для верификации отсутствия повреждений, которые могут ухудшить способность сооружения выдерживать воздействия, возникающие на каждом этапе операций демонтажа и удаления с первоначального места.
Расчетные допущения должны быть верифицированы в ходе инспекции, включая состав и свойства материала, условия соединения и степень коррозии или другое ухудшение качества за счет предыдущего использования.
Оценка состояния использованных сооружений должна начинаться с обзорной проверки существующей документации, начиная со строительства сооружения, вместе с результатами обследований в ходе эксплуатации. Свидетельство повреждения или ремонта, по которым не проводились оценка и обследование, должно быть проанализировано и оценено в соответствии с требованиями к оценке раздела 12. Такое повреждение может произойти в результате климатической перегрузки, столкновения с судном и эксплуатационных мероприятий. Должна быть выполнена валидация ремонтных систем и их состояния.
13.4.2 Оценка первоначального состояния конструктивных элементов и соединений
Объем, качество, сроки и выводы исследования НК, выполненного в ходе первоначального изготовления, а также в ходе периодических инспекций в ходе эксплуатации сооружения, должны быть проанализированы. Когда имеются документация и объем инспекции, а также когда качество сварных швов согласуется с нынешними критериями, инспекция может быть ограничена исследованием повреждения в ходе эксплуатации из-за перегрузки и усталости.
Когда документация исследований НК отсутствует, то должна быть выполнена первоначальная обзорная проверка сооружения для оценки, а также для помощи в составлении плана инспекции. Обзорная проверка должна включать общую визуальную инспекцию всего сооружения с целью обнаружения конструктивных повреждений (например, разделенных соединений, отсутствующих элементов, элементов с вмятинами или изгибами, коррозионными повреждениями). Конструктивные элементы и соединения, имеющие повреждения в ходе эксплуатации, инспектируются на 100 % с использованием исследований НК.
13.4.3 Объем инспекции сварных швов
Объем инспекции сварных швов, выполненный на повторно используемом сооружении, должен быть определен на основе оценок коэффициентов использования элементов и стыков на сооружении в ходе предыдущего использования и повторного использования в будущем. Инспекция сварных швов на стыках, где они чувствительны к усталостному разрушению, должна быть направлена на участки с более высоким напряжением, где усталостные трещины появятся.
В случае принятия решения о повторном использовании сооружения необходимо выполнить инспекцию сварных швов при нахождении сооружения до вывода из эксплуатации. Однако требования к объему инспекции остаются прежними.
13.4.4 Системы защиты от коррозии
Целостность систем защиты от коррозии должна соответствовать положениям по верификации катодной защиты, рекомендованным в 10.2. Верификация должна включать оценку остающихся анодных материалов, анодных соединений, функциональности подаваемого тока и состояния защитных покрытий (например, изоляции и обшивки в зоне периодического смачивания), а также возможные скрытые повреждения под покрытиями.
13.5 Демонтаж и повторный монтаж морских нефтегазопромысловых сооружений
Вывод из эксплуатации и демонтаж целесообразно осуществлять в соответствии с положениями [8].
14 Вывод из эксплуатации
14.1 Общие сведения
Когда срок эксплуатации месторождения приближается к концу, то эксплуатирующая организация реализует план вывода из эксплуатации. В ходе срока службы МНГС используется процесс УКЦ для подтверждения того, что конструктивные аспекты МНГС остаются годными для вывода из эксплуатации. Процесс вывода из эксплуатации реализуется эксплуатирующей организацией, чтобы спланировать, получить одобрение и реализовать перенесение, утилизацию или повторное использование конструкции МНГС, оборудования, а также сопутствующих трубопроводов и скважин.
14.2 Процесс вывода из эксплуатации
Процесс вывода из эксплуатации включает прекращение операций в конце срока эксплуатации месторождения, включая ликвидацию скважин, утилизацию углеводородов и химических реагентов, обеспечение безопасности МНГС, демонтаж некоторых или всех объектов, а также их повторное использование или утилизацию.
Вывод из эксплуатации должен состоять из следующих этапов:
- сбор данных перед выводом из эксплуатации (см. 14.3);
- планирование и проектирование (см. 14.4);
- вывод скважин из эксплуатации (см. 14.5);
- вывод из эксплуатации объектов обустройства (см. 14.6);
- вывод из эксплуатации трубопроводов (см. 14.7);
- демонтаж направления (см. 14.8);
- вывод из эксплуатации МНГС (см. 14.9);
- очистка морской площадки (см. 14.10).
14.3 Сбор данных перед выводом из эксплуатации
Сбор данных перед выводом из эксплуатации должен выполняться с целью получения знаний о МНГС и сопутствующих объектах обустройства, скважинах, трубопроводах, водоотделяющих колоннах и подводном оборудовании, где оно есть. Стратегия УКЦ должна интегрироваться с процессом планирования вывода из эксплуатации, чтобы скоординировать инспекции по конструкции на позднем этапе срока службы и собрать данные о состоянии.
14.4 Планирование и проектирование
Данные, собранные в ходе мероприятий перед выводом из эксплуатации, должны использоваться для разработки плана вывода из эксплуатации. Проектирование должно выполняться, чтобы позволить выбрать наиболее предпочтительный план исполнения для проверки того, что риски для окружающей среды и безопасности для жизни учтены. План демонтажа сооружения должен включать основные компоненты, которые должны демонтироваться и использоваться повторно.
Демонтаж сооружения должен включать разрешения, которые отвечают требованиям контролирующего органа. Как правило, эти нормативные документы предусматривают удаление компонентов выше дна моря и удаление свай на глубине не менее 5 м от уровня дна.
Компоненты, которые оставлены выше уровня дна (например, элемент ОЧ, опирающийся на морское дно, вакуумные сваи с принадлежностями, обменные манифольды трубопроводов и подводное устьевое оборудование, которое ликвидировано), могут потребовать дополнительной установки навигационных средств для целей судоходства. Это должно быть частью плана удаления.
Демонтированные компоненты (элементы) могут транспортироваться на берег, но предварительно выполняется погрузка компонентов на грузовые баржи для последующей транспортировки.
На мелководье возможна буксировка опорной части платформы, при транспортировке на более глубоких участках акватории, при необходимости, производится погрузка (пересадка) ОЧ на грузовые баржи в горизонтальном положении.
В анализе плана удаления учитываются действия в процессе удаления и должен выполняться анализ с использованием линейно-упругих методов.
14.5 Вывод скважин из эксплуатации
Вывод из эксплуатации скважин включает ликвидацию стволов скважин и удаление направления в конечном итоге. Во многих случаях будет целесообразно ликвидировать скважины по мере того, как они становятся непродуктивными или нерентабельными, чтобы уменьшить потенциальные последствия для окружающей среды, последствия для безопасности для жизни либо финансовые последствия отказа МНГС.
14.6 Вывод из эксплуатации объектов обустройства
Вывод из эксплуатации объектов обустройства включает промывку, очистку, или удаление технологического оборудования и объектов обустройства, а также удаление и безопасную для окружающей среды утилизацию отходов.
14.7 Вывод из эксплуатации трубопроводов
Выбор метода демонтажа зависит от диаметра, положения (заглубленный, незаглубленный трубопроводы), местоположения месторождения и окон погоды. Трубопроводы могут выводиться из эксплуатации по месту либо полностью удаляться. Для вывода из эксплуатации по месту трубопровод может быть отсоединен от МНГС и оставлен на месте после очистки от транспортированной продукции, глушения и заглубления.
14.8 Демонтаж направления
Направления на участке от фонтанной арматуры до уровня ниже уровня дна, как правило, отрезаются на приемлемом расстоянии ниже уровня дна, а верхняя часть удаляется до вывода из эксплуатации элементов ОЧ, опирающихся на морское дно. Планирование демонтажа направления должно интегрироваться в общую стратегию УКЦ, поскольку полное или частичное удаление может быть эффективным для снижения вероятности отказа МНГС (см. 9.5.3).
14.9 Вывод из эксплуатации морских нефтегазопромысловых сооружений
Перед выводом из эксплуатации элементов ОЧ, опирающихся на морское дно, фундаментные сваи должны быть обрезаны на приемлемом расстоянии ниже уровня дна. ОЧ и ВС могут быть демонтированы за один или несколько подъемов и транспортированы на берег для утилизации или повторного использования.
В соответствии с федеральным или региональным законодательством сооружение может быть уничтожено на месте, образуя искусственный риф, либо транспортировано и помещено на предварительно назначенной рифовой площадке. Оставление нижней части опорного основания на месте в качестве рифа может быть приемлемой альтернативой.
Мероприятия по выводу сооружения из эксплуатации должны интегрироваться со стратегией УКЦ для МНГС на позднем этапе срока службы, чтобы проверить, что конструктивная целостность МНГС согласуется с безопасным доступом для выполнения операций по выводу из эксплуатации.
14.10 Очистка морской площадки
После демонтажных работ морская площадка должна быть очищена от строительных и других отходов. Степень очистки зависит от глубины воды на акватории месторождения, целесообразности и безопасности выполнения работ и должна соответствовать требованиям действующего законодательства Российской Федерации.
Библиография
[1] |
Правила классификации, постройки и оборудования плавучих буровых установок и морских стационарных платформ. РМРС - СПб, 2018 |
|
[2] |
Правила классификации, постройки и оборудования морских плавучих нефтегазодобывающих комплексов. РМРС - СПб, 2019 |
|
[3] |
Гигиенические нормативы ГН 2.1.6.3492-17 |
Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе городских и сельских поселений |
[4] |
Руководящий документ РД 52.24.643-2002 |
Методические указания. Метод комплексной оценки степени загрязнения поверхностных вод по гидрохимическим показателям |
[5] |
ИСО 19902 |
Нефтяная и газовая промышленность. Стационарные стальные морские сооружения (Petroleum and natural gas industries - Fixed steel offshore structures) |
[6] |
ИСО 19901-4 |
Промышленность нефтяная и газовая. Специальные требования, предъявляемые к морским платформам. Часть 4. Геотехнический анализ и проектирование основания (Petroleum and natural gas industries - Specific requirements for offshore structures - Part 4: Geotechnical and foundation design considerations) |
[7] |
ИСО 19901-8 |
Промышленность нефтяная и газовая. Специальные требования, предъявляемые к морским платформам. Часть 8. Исследование морского грунта (Petroleum and natural gas industries - Specific requirements for offshore structures - Part 8: Marine soil investigations) |
[8] |
Wave forces on piles: a diffraction theory. Tech. Memo, No. 69, US Army Corps of Engineers, Beach Erosion Board. MacCamy, R.C. and Fuchs, R.A. (1954) |
|
[9] |
FEMA P-1050, NEHRP Recommended Seismic Provisions for New Buildings and Other Structures, Volume I: Part 1 Provisions, Part 2 Commentary |
|
[10] |
ИСО 19906 |
Нефтяная и газовая промышленность. Сооружения арктического шельфа (Petroleum and natural gas industries - Arctic offshore structures) |
[11] |
MMS, Assessment of Fixed Offshore Platform Performance in Katrina and Rita - MMS Project #578 - Final Report, May 2007 |
|
[12] |
API RP2SIM |
Structural Integrity Management of Fixed Offshore Structures |
[13] |
API RP2EQ |
API RP 2EQ, Seismic Design Procedures and Criteria for Offshore Structures |
[14] |
NORSOK N-006 |
NORSOK N-006, Assessment of structural integrity for existing offshore load-bearing structures |
[15] |
NORSOK N-001 |
NORSOK N-001, Structural Design |
[16] |
UK HSE, Guidance on Risk Assessment for Offshore Installations, 2006 http://www.hse.gov.uk/offshore/infosheets/is_index.htm |
|
[17] |
CCPS (Centre for Chemical Process Safety), Guidelines for developing quantitative safety risk criteria, Wiley, 2009 |
|
[18] |
EH 473 |
Неразрушающий контроль. Аттестация и выдача свидетельств персоналу, занимающемуся НК. Основные принципы (Non destructive testing - Qualification and certification of NDT personnel - General principles) |
[19] |
DNV-GL RP C203 |
Fatigue design of offshore steel structures, 2014 |
[20] |
API RP 2A-WSD |
Planning, Designing and Constructing Fixed Offshore Platforms - Working Stress Design |
[21] |
Overy R. The Use of ICP Design Methods for the Foundations of Nine Platforms Installed in the UK North Sea, Proceedings of the 6th International Offshore Site Investigation and Geotechnics Conference, 2007 |
|
[22] |
NORSOK N-004 |
NORSOK N-004, Design of steel structures |
[23] |
Energo, Determination of Mean Yield Strength of Gulf of Mexico Fixed Steel Platforms for Ultimate Strength Assessment, Report to API, 2010 |
|
[24] |
Efthymiou M., van de Graaf J. W., Tromans P.S. and Hines I.M. Reliability Based Criteria for Fixed Steel Offshore Platforms, OMAE, 1997 |
|
[25] |
Efthymiou M. and van de Graaf J., W. Reliability and (re)assessment of fixed steel structures, OMAE, 2011 |
Если вы являетесь пользователем интернет-версии системы ГАРАНТ, вы можете открыть этот документ прямо сейчас или запросить по Горячей линии в системе.
Национальный стандарт РФ ГОСТ Р 59266-2020 (ИСО 19901-9:2019) "Нефтяная и газовая промышленность. Сооружения нефтегазопромысловые морские. Управление конструктивной целостностью" (утв. и введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 15 декабря 2020 г. N 1324-ст)
Текст ГОСТа приводится по официальному изданию Стандартинформ, Москва, 2021 г.
Дата введения - 1 сентября 2021 г.