مقاله مدلی جهت ارزيابی یکپارچگی ساختاری سازه های جکت فراساحلی قديمی (2017 الزویر)

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)

2ـ1ـ1ـ تعيين در طي فاز طراحي،‌ساخت و نصب

2ـ1ـ2ـ اسناد در طي فاز عملياتي

2ـ1ـ3ـ تهيه اسناد در طي فاز طول عمر افزايش يافته

2ـ1ـ4ـ انتخاب روش ارزيابي خستگي

2ـ1ـ4ـ1ـ روش طول زندگي ايمن ـ روش S-N

2ـ1ـ4ـ2ـ روش تحمل تخريب

2ـ2ـ شبيه‌سازي و پيشرفت مدل‌هاي FE كاهش يافته (بلوك B)

2ـ2ـ1ـ شبيه‌سازي خوردگي يكپارچه

2ـ2ـ2ـ شبيه‌سازي خوردگي محلي

3ـ2ـ2ـ ويژگي‌هاي مقطعي وابسته به زمان مقاطع خورده شده

2ـ2ـ4ـ پارامترهاي مدل خوردگي يكپارچه

2ـ2ـ5ـ پارامترهاي مدل خوردگي محلي شده

2ـ2ــ پارامترهاي قانون پيشرفت شكاف در محيط دريايي

2ـ2ـ7ـ امكان بازرسي‌هاي در محل

2ـ2ـ8ـ خستگي خوردگي

2ـ3ـ شبيه‌سازي آناليز بارگيري و سازه‌اي (بلوك)

2ـ3ـ1ـ روش‌هاي ارزيابي خستگي براي سازه‌هاي ژاكت

2ـ4ـ ارزيابي فشار و تخمين خستگي باقيمانده (بلوك D)

2ـ4ـ1ـ ارزيابي طيف‌هاي فشار در محل‌هاي بحراني

2ـ4ـ3ـ محاسبه تخريب خستگي

2ـ4ـ4ـ انتخاب منحني افزايش شكاف

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

3ـ1ـ1 جزئيات سازه‌اي و مواد

3ـ2ـ انتخاب مدل ارزيابي خستگي

3ـ2ـ شبيه سازي افت و پيشرفت مدل‌هاي افت FI

3ـ2ـ1ـ روش‌هاي پيشنهادي قراردادي براي پارامترهاي مدل انتخابي

3ـ2ـ2ـ پيشرفت‌ مدل‌هاي عاملي محدود كاهش يافته

3ـ3ـ شبيه‌سازي با آناليز سازه‌اي

3ـ3ـ1ـ جزئيات بارگيري و پيشنهادي

3ـ3ـ2ـ شرايط بار و تركيبات بار

3ـ3ـ3ـ آناليز سازه‌اي

3ـ4ـ ارزيابي فشار و تخمين طول عمر باقيمانده

3ـ5ـ ارزيابي حالت محدود ديگر برنامه مقاوم سازي بازرسي براي افزايش طول عمر

3ـ5ـ1ـ بررسي‌هاي حالت محدود قابليت سرويس‌دهي (SLS)

3ـ5ـ2ـ بررسي حالت محدود نهايي (ULS)

3ـ5ـ3ـ طرح بررسي / مقاوم‌سازي براي طول عمر افزايش يافته

3ـ6ـ مقايسه و بحث و بررسي نتايج

4ـ نتايج

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.

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.