مدلی جهت ارزيابی یکپارچگی ساختاری سازه های جکت فراساحلی قديمی برای طول عمر
چكيده
ارزيابي یکپارچگی سازه‌هاي قديمي جهت تخمين طول عمر به عنوان چالشي رو به گسترش در دنياي صنعت گاز و نفت شناخته شده است. اگرچه كتاب‌هاي راهنماي در دسترس فرآيند ارزيابي كلي را ارائه مي‌دهند اما نياز به راهنمايي‌هايي دقيق‌تر و كامل‌تر مي‌باشد كه اين مسئله با اضافه نمودن نظريه‌هاي مرتبط و مدل‌هايي به دست مي‌آيدكه افت سازهاي بر اساس زمان را در بر مي‌گيرند. بدين منظور مقالة حاضر، يك چهارچوب جديد براي افزايش طول عمر سازه‌ها پيشنهاد نموده است. اين چهارچوب پيشنهادي مدل‌هاي خوردگي دقيق‌تري را ارائه مي‌دهد كه به ارزيابي نظريه‌هاي تخريب جديد و راهنماهاي ارزيابي جهت پيش‌بيني باقيمانده عمر خستگي و بررسي متناسب بودن سازهاي در تمام شرايط محدود در طي افزايش طول عمر مي‌پردازد. در ابتدا اين مقاله، چهارچوبي را باجزئيات كامل ارائه مي‌دهد. سپس رويكرد اين چهارچوب در ژاكتي قديمي به عنوان مطالعه موردي به كار برده مي‌شود و نتايج با روشي قراردادي مقايسه مي‌شوند. در مقايسه با يك سال استفاده از روش قراردادي ، اين روش پيشنهادي به ده سال افزايش طول عمر منتهي مي‌شود. بنابراين، سازهي ژاكت براي ده سال ديگر هم با استفاده از اين روش پيشنهادي مي‌تواند كار كند. توصيه‌ها و نكاتي نيز در مورد افزايش عمر خستگي باقي مانده با استفاده از روش‌هاي اصلاح طول عمر ارائه شده است. سرانجام، قابليت كاربري، اهميت و درستي و اعتبار اين چهارچوب پيشنهادي مورد بحث و بررسي قرار مي‌گيرد.
1ـ مقدمه
تعدادي از سكوهاي ساحلي در سراسر جهان به بررسي افزايش طول عمر در طراحي سازه پرداخته‌اند [1-8]. بيش از 50% از طراحي‌هاي ساحلي در Norwegian continental shelf (NCS) (فلات قاره‌اي نروژ) فلات قاره‌اي انگلستان (UKCS) و فلات قاره‌اي خليج مكزيك به تازگي بيش از طول عمر اصلي‌شان فعاليت مي‌كنند [3,9-12]. اين تصوير حدود 70% براي تقريبا 800 سكو در منطقه خاورميانه مي‌باشد [B]. جابه‌جايي تمام اين سازه‌ها چالشي فني و عملياتي را سبب مي‌شود [14,15]. استفاده از فراساختار از يك ميزان موجود گاهي پيش شرطي براي توسعه ميدان گازي / نفتي جديدتر مي‌باشد [16]. توليد افزايش يافته و روش‌هاي حفاري، حواشي‌هاي در كاهش سود بر اساس قيمت‌هاي پايين نفت، كشفيات ميدان كوچك غير اقتصادي و مخازن نفتي باقي ماندة سيار همه از جمله عواملي است كه دست اندركاران را به بررسي مطالعات طول عمر تشويق مي‌كند. استفاده مناسب از فراساختارهاي فعلي و تخمين بي‌نقص بودن سازهاي محاسبه دقيق طول عمر باقيمانده نيز مهم است.
abstract
The structural integrity assessment of ageing structures for possible life extension has been identified as a growing challenge in the oil and gas industry worldwide. Although the available guidelines provide a general assessment process, it is necessary to have more detailed guidelines. This can be achieved by adding relevant theories and models which can capture time-dependent structural degradation more precisely. To address this, a new framework for possible life extension is proposed in this paper. The proposed framework provides more precise corrosion models, new damage theories and assessment guidelines to predict the remaining fatigue life and check the structural adequacy in all the limit states during the whole extended service life. Initially, the paper presents the proposed framework in detail. The framework approach is then applied to an ageing jacket as a case study and results are compared with conventional approach. The proposed approach results in a remaining life of ten years as compared to one year using the conventional approach. Thus, the jacket structure can be safely operated for an additional nine years using the proposed approach. Recommendations are also made on increasing the remaining fatigue life using life improvement techniques. Finally, the applicability, significance and validity of the proposed framework are discussed.
1. Introduction
A number of offshore platforms worldwide are approaching or have already exceeded their design life [1e8]. More than 50% of offshore installations on the Norwegian Continental Shelf (NCS), the United Kingdom Continental Shelf (UKCS) and the Gulf of Mexico Shelf are currently operating beyond their original life [3,9e12]. This figure is around 70% for around 800 platforms in the Middle East region [13]. The replacement of all these structures at once presents an operational and technical challenge [14,15]. The use of infrastructure from an existing field is sometimes a precondition for the development of a newer oil/gas field [16]. The enhanced production and drilling techniques, falling profit margins due to low oil prices, uneconomical small field discoveries and plenty of remaining oil reserves in existing fields are factors which are also encouraging operators to undertake more life extension studies. It is important to use the existing infrastructure efficiently and estimate its structural integrity and remaining service life more accurately.
چكيده
1ـ مقدمه
2ـ چهارچوب پيشنهادي جهت ارزيابي بي‌نقص بودن سازهاي و افزايش طول عمر
2ـ1ـ جمع‌آوري داده‌ها، دسته‌بندي و انتخاب روش ارزيابي خستگي (بلوك A)
2ـ2ـ شبيه‌سازي و پيشرفت مدل‌هاي FE كاهش يافته (بلوك B)
2ـ2ــ پارامترهاي قانون پيشرفت شكاف در محيط دريايي
2ـ3ـ شبيه‌سازي آناليز بارگيري و سازهاي (بلوك)
2ـ4ـ ارزيابي فشار و تخمين خستگي باقيمانده (بلوك D)
2ـ5ـ ارزيابي حالات محدود ديدي و نظارت / تقويت كردن براي افزايش طول عمر (بلوك E)
3ـ مطالعه موردي ارزيابي بي‌نقص بودن سازهي ژاكت موجود جهت افزايش طول عمر
3ـ1ـ جمع آوري داده‌ها ، كنترل و انتخاب روش ارزيابي خستگي
3ـ2ـ انتخاب مدل ارزيابي خستگي
3ـ2ـ شبيه سازي افت و پيشرفت مدل‌هاي افت FI
3ـ3ـ شبيه‌سازي با آناليز سازهاي
3ـ4ـ ارزيابي فشار و تخمين طول عمر باقيمانده
3ـ5ـ ارزيابي حالت محدود ديگر برنامه مقاوم سازي بازرسي براي افزايش طول عمر
3ـ6ـ مقايسه و بحث و بررسي نتايج
4ـ نتايج
abstract
1. Introduction
2. Proposed framework for structural integrity assessment and life extension
2.1. Data collection, screening and selection of fatigue assessment approach (Block A)
2.2. Simulation of degradation and development of degraded FE models (Block B)
2.3. Simulation of loading and structural analysis (Block C)
2.4. Stress evaluation and estimation of remaining fatigue life (Block D)
2.5. Assessment for other limit states and strengthening/inspection for extended life (Block E)
3. Case study: Structural integrity assessment of an existing jacket structure for life extension
3.1. Data collection, screening and selection of fatigue assessment approach
3.2. Simulation of degradation and development of degraded FE models
3.3. Load simulation and structural analysis
3.4. Stress evaluation and estimation of remaining life
3.5. Assessment for other limit states and strengthening/inspection plan for extended life
3.6. Comparison and discussion of results
4. Conclusions
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه