Действительная нагруженность сварных металлоконструкций и её учет при нормировании переменных нагрузок для расчета на усталость нефтегазопромысловых глубоководных стационарных платформ

• Автор: Гаджизалов, Магомед Неймат оглы
• Шифр специальности: 05.03.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1985
• Место защиты: Киев
• Количество страниц: 181 c. : ил

1. Состояние и перспективы проектирования глубоководных стационарных платформ

1.1. Актуальность и особенности развития конструкций глубоководных стационарных платформ
1.2. Расчет и проектирование металлоконструкций глубоководных стационарных платформ
1.3. Анализ характера разрушений металлоконструкций морских нефтепромысловых сооружений в условиях эксплуатации и их причин

1.4. Цель и задачи работы

1.5. Выводы
2. Исследование действительной нагруженности металлоконструкций глубоководных стационарных платформ
2.1. Характеристика объектов исследования и сварных металлоконструкций, подвергавшихся тензометри-рованию
2.2. Методика проведения тензометрических измерений нагруженнооти металлоконструкций глубоководных стационарных платформ в условиях эксплуатации
2.3. Сущность статистических характеристик случайного процесса и их определение при обработке результатов тензометрирования
2.4. Выводы

3. Анализ эксплуатационной нагруженности и нормирование нагрузок для расчета на усталость металлоконструкций глубоководных стационарных платформ на
этапе проектирования

3.1. Характер, величина и повторяемость эксплуатационных напряжений в элементах морских металлоконструкций
3.2. Зависимость эксплуатационных напряжений в элементах морских металлоконструкций от внешних воэдей- , . ствий
3.3. Анализ Евтрового волнения исследуемой акватории моря во взаимосвязи с расчетом на усталость глубоководных стационарных платформ
3.4. Нагруженность несущих металлоконструкций и расчетное нормирование переменных нагрузок для опенки ресурса эксплуатации глубоководных стационарных платформ
3.5. Выводы
4. Предлагаемая методика расчета на усталость и определение расчетного ресурса несущих элементов глубоководных стационарных платформ
4.1. Расчет на усталость сварных металлоконструкций, испытывающих нестационарный режим нагружения
4.2. Разработка методики расчета металлоконструкций глубоководных стационарных платформ на усталость
при случайном режиме нагружения
4.3. Пример расчета ресурса эксплуатации глубоководной стационарной платформы
4.4. Выводы
5. Общие выводы
6. Литература
7. Приложения

Выполнение задан, предусмотренных решениями ХХУ1 съезда КПСС по дальнейшему увеличению добычи нефти и газа, выдвинули на повестку дня освоение новых нефтегазоносных месторождений.
В последнее десятилетие получили интенсивное развитие разведка и разработка нефтяных и газовых месторождений с морских промыслов.
Преобладающее большинство морских месторождений, эксплуатируемых в настоящее время, разрабатываются стационарными платформами, закрепленными в морском дне на сваях. Необходимо отметить, что разведочные работы и разработка морских нефтега-зопромыслов постепенно проводятся на все больших глубинах моря, что в свою очередь приводит к росту габаритов и интенсивности внешнего воздействия на конструкции глубоководных стационарных платформ (ГСП).
В процессе эксплуатации такие сооружения нагружены различными по своей природе постоянными и повторно-переменными нагрузками, отдельные из которых изменяют напряженное состояние в сварных элементах и тем самым могут вызвать в них усталостные повреждения. Коррозионно-агрессивная среда, какой является морская вода, может еще в большей степени способствовать этому явлению. Опыт эксплуатации сварных металлоконструкций глубоководных стационарных платформ и специальные обследования, проведенные после имевших место аварий, показали возможность появления в элементах конструкций таких повреждений 130,60). По всей видимости они и явились основной причиной выхода сварных конструкций из строя.
В этой связи, опенка надежности и долговечности металло-

учете волновой и ветровой нагрузок ветровая, как менее опасная горизонтальная нагрузка за счет сдвига фаз, уменьшена на 20%, т.е. взята с коэффициентом 0,8.
Б результате статического расчета опорного блока определены напряжения в его элементах от горизонтальных волновых и ветровых нагрузок, величины которых указаны в таблице 2, суммарные значения напряжений от волновых, ветровых и вертикальных нагрузок приведены в таблице 3. Сопоставление расчетных суммарных напряжений от волновых и ветровых нагрузок показывает, что при глубине моря 84 м со средней высотой волны 4,6 м и скорости ветра 40 м/с (в северном направлении вдоль блоков) максимальные напряжения от волноеых и ветровых нагрузок, возникающие в элементах решетки, равны: левый блок - плоскость П-1 (элемент Ж-Е)
50,7 МПа, плоскость П-2 (элемент К-Л) - 52,4 МПа; правый блок -плоскость П-1 (элемент К-1) - 36,7 МПа, плоскость П-2 (элемент Ж-Е) - 63,9 МПа.
Расчет верхней части блока включает в себя расчет постамента под еышку, верхнего строения, промежуточных секпий. Значения усилий в подкосах (рис.16), равные 178 Кн (от горизонтальных нагрузок) и 1745 Кн (от горизонтальных и вертикальных нагрузок) определены при совместной работе обоих блоков вдоль действия нагрузок.
Таким образом, анализ расчета опорного блока показал, что он проведен по схеме, представляющей собой плоскую стержневую систему с шарнирными узлами; определены только продольные усилия в стержнях опорного блока без учета изгибающих моментов, которые могут достигнуть значительных величин, вызывая дополнительные напряжения. В этом случае необходимо подчеркнуть, что если при относительно малых глубинах моря еще можно использовать простые методы расчета, то э увеличением глубины моря, когда сильно воз-