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      基于RBI完整性管理在深水油氣開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用

      2024-01-13 05:09:58朱禮云陳妙謀
      海洋工程裝備與技術(shù) 2023年4期
      關(guān)鍵詞:錨鏈立管完整性

      呂 勁,朱禮云,陳妙謀,張 林

      (1. 中海油安全技術(shù)服務(wù)有限公司湛江分公司,廣東 湛江 524057; 2. 深圳清華大學(xué)研究院,清華大學(xué)深圳國(guó)際研究生院,廣東 深圳 518071; 3. 中國(guó)海洋石油工程股份有限公司,廣東 深圳 518071; 4. 中海油(廣東)安全健康科技有限責(zé)任公司,廣東 湛江 524057)

      0 引 言

      基于風(fēng)險(xiǎn)檢測(cè)(RBI)技術(shù)是近些年快速發(fā)展的一種新的適用于大型裝備完整性管理的技術(shù),并且已經(jīng)在許多海上油氣田裝備運(yùn)維中廣泛運(yùn)用。RBI最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)大型海洋裝備在運(yùn)營(yíng)期間安全性和經(jīng)濟(jì)性的統(tǒng)一。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是基于RBI完整性管理系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其方法一般包括定性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和半定性定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估可以確定劃分結(jié)構(gòu)區(qū)塊或單元風(fēng)險(xiǎn)的高低,并通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)高低排序來(lái)制定一套前瞻性的檢測(cè)計(jì)劃和策略,對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)加強(qiáng)檢測(cè)維護(hù),而對(duì)低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)酌情減少檢測(cè)維護(hù)。RBI主要針對(duì)的是那些可以通過(guò)檢測(cè)對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)或者設(shè)備就可以有效控制風(fēng)險(xiǎn)的一些結(jié)構(gòu)失效模式,比如材料的老化、疲勞裂紋的擴(kuò)展以及鋼材的腐蝕等。根據(jù)被檢測(cè)大型裝備的結(jié)構(gòu)特征和作業(yè)模式,基于RBI檢測(cè)計(jì)劃,可以通過(guò)優(yōu)化檢測(cè)資源,采用合理的檢測(cè)方法和周期,將被檢測(cè)目標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)控制在一個(gè)較低且能夠被接受的范圍內(nèi)。

      RBI檢測(cè)計(jì)劃會(huì)明確規(guī)定針對(duì)不同的結(jié)構(gòu)區(qū)域或設(shè)備,在什么時(shí)間段,基于什么方法策略,由誰(shuí)去執(zhí)行哪些檢測(cè)。作為一種基于風(fēng)險(xiǎn)的檢測(cè)方法,RBI會(huì)提供如何評(píng)估結(jié)構(gòu)某種失效機(jī)理對(duì)應(yīng)的失效后果和失效的可能性,根據(jù)結(jié)構(gòu)具體風(fēng)險(xiǎn)制定檢測(cè)計(jì)劃,從而有效降低檢測(cè)單位的失效風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)檢測(cè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)已經(jīng)過(guò)度惡化或者老化,就需要對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行必要的維修或者更換,甚至是改變作業(yè)狀況以改善結(jié)構(gòu)所處的不利環(huán)境。

      相比傳統(tǒng)的檢測(cè)方法,基于風(fēng)險(xiǎn)檢測(cè)的優(yōu)勢(shì)在于,它會(huì)首先對(duì)整個(gè)大型裝備進(jìn)行合理風(fēng)險(xiǎn)區(qū)塊劃分,即風(fēng)險(xiǎn)單元的劃分;然后,分別對(duì)不同的風(fēng)險(xiǎn)單元進(jìn)行失效機(jī)理和模式的分析。比如,海洋平臺(tái)船體的主梁或加強(qiáng)筋板一般會(huì)發(fā)生腐蝕引發(fā)的屈曲、疲勞引發(fā)的裂紋擴(kuò)展甚至是斷裂;其次,會(huì)對(duì)劃分區(qū)塊的不同失效模式進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析。風(fēng)險(xiǎn)分析主要是確定不同風(fēng)險(xiǎn)區(qū)塊失效模式的失效概率(PoF)和失效后果(CoF),一般可采用定性風(fēng)險(xiǎn)分析或定量風(fēng)險(xiǎn)分析。定性風(fēng)險(xiǎn)分析主要基于風(fēng)險(xiǎn)分析師的工程經(jīng)驗(yàn)以及掌握的類(lèi)似失效模式的歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),其目的主要是篩查出中高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)塊,以便進(jìn)一步做定量風(fēng)險(xiǎn)分析。定量風(fēng)險(xiǎn)分析則是采用一些數(shù)學(xué)模型、理論和算法,定量地確定失效概率和失效后果。定量失效概率主要通過(guò)建立不同失效模式的極限狀態(tài)函數(shù),對(duì)該函數(shù)里面涉及的基本變量進(jìn)行概率統(tǒng)計(jì)分析,從而建立所有涉及基本變量的聯(lián)合概率密度函數(shù);再通過(guò)對(duì)失效域精確的多重積分或近似的數(shù)值積分(如常用的一階可靠性方法、蒙特卡洛方法等)得到失效概率。定量失效后果則需要對(duì)結(jié)構(gòu)或設(shè)備失效引發(fā)的傷亡、財(cái)產(chǎn)損失或環(huán)境污染進(jìn)行較為保守的量化后果計(jì)算。

      針對(duì)RBI在海洋工程結(jié)構(gòu)物上的應(yīng)用,國(guó)內(nèi)已經(jīng)有不少學(xué)者進(jìn)行了相關(guān)研究。如引用文獻(xiàn)[1~3]分別分析了RBI技術(shù)在海上壓力容器中的應(yīng)用;何世亮[4]、趙剛[5]以及張欣、余建星等[6]分析了基于風(fēng)險(xiǎn)的檢測(cè)在海底管道完整性管理中的應(yīng)用;陸秀群、陳煒等[7]分析了RBI在石化裝置中的應(yīng)用;盧華、周雷等[8]研究了RBI技術(shù)在海上導(dǎo)管架平臺(tái)結(jié)構(gòu)延壽方面的應(yīng)用,提出采用基于風(fēng)險(xiǎn)分析延長(zhǎng)導(dǎo)管架平臺(tái)的使用壽命;聶炳林[9]分析了基于RBI技術(shù)在海洋平臺(tái)設(shè)備完整性分析中的應(yīng)用;余建星、張中華[10]和許濤、趙軍凱等[11]分析了基于RBI檢測(cè)技術(shù)在浮式液化天然氣生產(chǎn)儲(chǔ)卸裝置(FPSO)上的應(yīng)用。文獻(xiàn)[12~18]主要總結(jié)了一些針對(duì)海洋結(jié)構(gòu)物RBI分析采用的規(guī)范。

      1 RBI技術(shù)簡(jiǎn)介

      1.1 RBI分析需要的基線數(shù)據(jù)

      采用基于風(fēng)險(xiǎn)的檢測(cè)技術(shù)對(duì)大型采油裝備(如油氣平臺(tái)、FPSO等)的結(jié)構(gòu)或設(shè)備進(jìn)行完整性管理,必須建立在大量合理完整的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上,用于風(fēng)險(xiǎn)分析的輸入數(shù)據(jù)越完整精確,得到的風(fēng)險(xiǎn)分析結(jié)果可信度越高,反之則越低。結(jié)構(gòu)完整可靠的基線數(shù)據(jù)是RBI完整性管理的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

      基線數(shù)據(jù)(Baseline Data)是指在確定某個(gè)裝備需要采用RBI技術(shù)進(jìn)行完整性管理時(shí),該裝備已知的和結(jié)構(gòu)完整性管理相關(guān)的所有當(dāng)前狀態(tài)數(shù)據(jù)的總和?;€數(shù)據(jù)代表的是RBI分析開(kāi)始階段的裝備初始狀態(tài)數(shù)據(jù),也是制定初始RBI檢測(cè)計(jì)劃的數(shù)據(jù)基礎(chǔ),之后所有結(jié)構(gòu)檢測(cè)結(jié)果或者異常狀態(tài)的界定,都可以參考對(duì)應(yīng)基線數(shù)據(jù)的比對(duì)。

      當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)分析需要的主要輸入?yún)?shù)出現(xiàn)缺失或者不確定時(shí),風(fēng)險(xiǎn)就會(huì)增加。RBI風(fēng)險(xiǎn)分析要求基線數(shù)據(jù)不僅要全面,而且要盡量準(zhǔn)確和真實(shí)反映出裝備的物理屬性和狀態(tài)。比如,海上采油平臺(tái)結(jié)構(gòu)基線數(shù)據(jù)一般包括:

      ① 結(jié)構(gòu)全套設(shè)計(jì)圖紙(包括設(shè)計(jì)圖、總布置圖等);

      ② 各類(lèi)設(shè)計(jì)分析報(bào)告(強(qiáng)度、疲勞、整體分析或局部分析等);

      ③ 采油平臺(tái)船體艙室布置及功能說(shuō)明報(bào)告;

      ④ 結(jié)構(gòu)或設(shè)備已有保護(hù)措施報(bào)告及相關(guān)圖紙(如防腐涂層和陽(yáng)極塊布置等);

      ⑤ 已有的測(cè)試、測(cè)量和檢測(cè)數(shù)據(jù)報(bào)告;

      ⑥ 平臺(tái)作業(yè)期間的運(yùn)營(yíng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、記錄或手冊(cè);

      ⑦ 平臺(tái)建造、安裝、完工報(bào)告及規(guī)格書(shū)(包括過(guò)程中的異常狀況報(bào)告或記錄)。

      基線數(shù)據(jù)需要清楚反映出結(jié)構(gòu)當(dāng)前的狀況并確定可能的結(jié)構(gòu)惡化機(jī)理和異常問(wèn)題,基線數(shù)據(jù)主要用于后續(xù)的風(fēng)險(xiǎn)分析。當(dāng)某部分必須的狀態(tài)數(shù)據(jù)缺失,則需要對(duì)對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行基線數(shù)據(jù)檢測(cè),采集缺失的數(shù)據(jù)。

      1.2 RBI定性風(fēng)險(xiǎn)分析方法

      RBI定性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估主要是主觀地確定結(jié)構(gòu)破壞的潛在后果及發(fā)生的可能性。一般會(huì)以專(zhuān)家研討會(huì)的形式,對(duì)關(guān)心的結(jié)構(gòu)或者區(qū)域的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行系統(tǒng)性的評(píng)估和風(fēng)險(xiǎn)排序。定性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估還可以考慮一些在強(qiáng)度疲勞分析中沒(méi)有考慮但是卻對(duì)結(jié)構(gòu)的完整性有影響的因素,比如局部腐蝕產(chǎn)生的泄露、涂層的破損等。定性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估后果是定義結(jié)構(gòu)目標(biāo)可靠性指標(biāo)(target reliability index)的主要依據(jù),隨著海洋結(jié)構(gòu)腐蝕加深和疲勞損傷的累積,當(dāng)定量計(jì)算的結(jié)構(gòu)可靠性指數(shù)低于目標(biāo)可靠性指數(shù)時(shí),就必須對(duì)相應(yīng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè),依此確定最佳檢測(cè)周期。

      定性風(fēng)險(xiǎn)分析結(jié)果有助于確定關(guān)鍵檢測(cè)單元以及這些單元失效的潛在后果。定性風(fēng)險(xiǎn)分析的結(jié)果一般會(huì)以一種簡(jiǎn)單易懂的形式展現(xiàn)出來(lái),常用的方法是風(fēng)險(xiǎn)矩陣法。矩陣的橫行和縱列分別代表失效后果(consequence of failure,CoF)和失效概率(likelihood of failure,LoF)。風(fēng)險(xiǎn)矩陣的行列數(shù)依據(jù)具體項(xiàng)目而定,但是對(duì)應(yīng)的每個(gè)行列的情形需要有清晰的范圍界定。定性風(fēng)險(xiǎn)分析的結(jié)果還可以采用等風(fēng)險(xiǎn)線圖的形式展示,如圖1所示。等風(fēng)險(xiǎn)線上的所有點(diǎn)的風(fēng)險(xiǎn)值相等,從圖的左下向右上風(fēng)險(xiǎn)依次升高。其中,臨界等風(fēng)險(xiǎn)線表示規(guī)范規(guī)定的可接受風(fēng)險(xiǎn)的臨界風(fēng)險(xiǎn)值,當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)分析結(jié)果落在該線的右上方時(shí),表示該結(jié)構(gòu)或設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)超過(guò)了規(guī)范規(guī)定的可接受臨界值,需要采取必要的措施降低風(fēng)險(xiǎn)到可接受的范圍。

      圖1 等風(fēng)險(xiǎn)線圖

      根據(jù)API規(guī)范,海洋工程平臺(tái)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估項(xiàng)目經(jīng)常采用風(fēng)險(xiǎn)矩陣,如圖2所示,是一個(gè)5×5的矩陣,具體的失效概率和失效后果說(shuō)明分別如表1和表2所示。

      圖2 典型海洋工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)矩陣

      表1 風(fēng)險(xiǎn)矩陣的失效概率等級(jí)情況描述

      表2 風(fēng)險(xiǎn)矩陣的失效后果等級(jí)情況描述

      定性風(fēng)險(xiǎn)分析一般會(huì)根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和分析報(bào)告的結(jié)果,比如結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的應(yīng)力UC(utilization coefficient)值和連接處的疲勞壽命值,根據(jù)船級(jí)社規(guī)范相關(guān)規(guī)定,定性地確定風(fēng)險(xiǎn)單元失效可能性,以及在沒(méi)有考慮防范措施情況下的失效后果,最終風(fēng)險(xiǎn)的計(jì)算是失效概率和失效后果的乘積,即RISK=PoF×CoF。當(dāng)?shù)玫窖b備風(fēng)險(xiǎn)單元的風(fēng)險(xiǎn)值以后,再將其風(fēng)險(xiǎn)排序,從而清楚區(qū)分開(kāi)高、中、低風(fēng)險(xiǎn)單元。一般中高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域需要進(jìn)一步進(jìn)行定量風(fēng)險(xiǎn)分析,而低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)可以不用進(jìn)一步做量化風(fēng)險(xiǎn)分析。

      1.3 RBI定量風(fēng)險(xiǎn)分析方法

      油氣平臺(tái)結(jié)構(gòu)的定量風(fēng)險(xiǎn)分析需要建立結(jié)構(gòu)不同失效模式的退化模型,并進(jìn)行結(jié)構(gòu)的可靠性分析。海上結(jié)構(gòu)物退化模型主要包括基于年平均腐蝕速率的腐蝕模型、基于SN曲線的疲勞損傷模型和基于斷裂力學(xué)理論的裂紋擴(kuò)展模型。退化模型可以用來(lái)預(yù)測(cè)關(guān)心的參數(shù)隨著時(shí)間的變化情況,再利用結(jié)構(gòu)疲勞或強(qiáng)度可靠性方法確定結(jié)構(gòu)的最優(yōu)檢測(cè)周期和最佳檢測(cè)方法。

      結(jié)構(gòu)可靠性分析的主要步驟包括:

      (1) 選擇適應(yīng)于平臺(tái)結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)單元的合理的結(jié)構(gòu)可靠性分析方法。

      (2) 進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和疲勞可靠性分析,確定結(jié)構(gòu)的可靠性指數(shù)隨時(shí)間(單位通常為年)變化的曲線。

      (3) 根據(jù)結(jié)構(gòu)失效后果確定結(jié)構(gòu)目標(biāo)可靠性指數(shù)(βt,一般后果越嚴(yán)重,目標(biāo)指數(shù)越高)。

      (4) 將計(jì)算的時(shí)變結(jié)構(gòu)可靠性指數(shù)β(t)和目標(biāo)可靠性指數(shù)βt對(duì)比,當(dāng)可靠性指數(shù)低于目標(biāo)指數(shù)時(shí)就需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)檢測(cè)。

      定量風(fēng)險(xiǎn)分析最主要的是,定量計(jì)算出結(jié)構(gòu)失效模式的失效概率,一般采用結(jié)構(gòu)可靠性方法。比如,海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)物失效模式一般包括強(qiáng)度不夠引發(fā)的變形和屈曲、疲勞強(qiáng)度不夠?qū)е铝鸭y的產(chǎn)生和擴(kuò)展等。結(jié)構(gòu)可靠性采用概率方法處理結(jié)構(gòu)失效中的不確定性因素,因此,所有包含不確定因素的變量都會(huì)描述為隨機(jī)變量,每個(gè)隨機(jī)變量的統(tǒng)計(jì)特征主要包括服從的分布、均值和標(biāo)準(zhǔn)差等。

      結(jié)構(gòu)可靠性分析理論主要是建立機(jī)構(gòu)不同失效模式的極限狀態(tài)方程(Limit State Function),一般公式為

      g=R-S=f(X)

      (1)

      式中,R為結(jié)構(gòu)的承載能力(如強(qiáng)度),是隨機(jī)變量;S為結(jié)構(gòu)的外部載荷,也是隨機(jī)變量;X為問(wèn)題包含的所有隨機(jī)變量組成的向量。

      極限狀態(tài)方程(1)的值小于零(g<0),則表明結(jié)構(gòu)承載能力小于外部載荷,結(jié)構(gòu)失效;反之,大于零則結(jié)構(gòu)安全(g>0)。定義g=0為極限狀態(tài)面(也稱(chēng)為失效面),失效面將整個(gè)空間分為失效域(Df)和安全域(Ds),失效面是兩者之間的邊界面。

      結(jié)構(gòu)的失效概率可以定義為

      (2)

      其中,fRS(r,s)為結(jié)構(gòu)承載能力和承受載荷的聯(lián)合概率密度函數(shù),如圖3所示。fX(x)為聯(lián)合概率密度函數(shù)的廣義表示方法,X為問(wèn)題涉及的所有基本變量組成的向量,包含了R和S中的所有隨機(jī)變量。約定公式中黑體字符表示向量或矩陣。

      圖3 結(jié)構(gòu)承載能力R和載荷S的聯(lián)合概率密度分布圖

      一般方程(2)很少有理論解析解,通常需要數(shù)值方法進(jìn)行數(shù)值積分求解。但在極特殊條件下,比如R和S都服從正態(tài)分布且線性獨(dú)立時(shí),可以有如下解析解:

      (3)

      其中,μR為承載能力的均值,即E[R];μS為外部載荷的均值,即E[S];σR為承載能力的標(biāo)準(zhǔn)差,即D[R];σS為外部載荷的標(biāo)準(zhǔn)差,即D[S];β為結(jié)構(gòu)可靠性指數(shù),可定義為

      (4)

      方程(2)在絕大多數(shù)實(shí)際工程中,都依賴(lài)于數(shù)值解來(lái)計(jì)算,常用的數(shù)值求解方法有一階二次矩方法(FOSM)、一階可靠性方法(FORM)或二階可靠性方法(SORM)、蒙特卡洛方法(MCS)等。其中,最為常用的是一階可靠性方法和蒙特卡洛方法。

      1. 一階可靠性方法的數(shù)值算法總結(jié)

      S1:初始化m=1;選擇一個(gè)初始迭代點(diǎn),比如x*=x(m)=μX。

      更新得到新的迭代點(diǎn)。

      S7:更新迭代步m=m+1,重復(fù)迭代步S2~S6直到可靠性指數(shù)β的值趨于穩(wěn)定為止。

      2. 蒙特卡洛方法(MCS)的數(shù)值算法總結(jié)

      S1:已知結(jié)構(gòu)可靠性問(wèn)題的極限狀態(tài)方程的邊際安全(safety margin)Z=g(X),包含的基本隨機(jī)變量Xi的分布類(lèi)型以及均值和標(biāo)準(zhǔn)差分別為μi和σi(i=1,2,3,…,n)。

      S5:檢查Z(k)的值,如果Z(k)<0,則執(zhí)行操作n=n+1;如果k

      S6:循環(huán)步驟S3~S5,直到k>N為止。

      3. 疲勞退化模型理論

      平臺(tái)結(jié)構(gòu)疲勞可靠性分析主要是計(jì)算結(jié)構(gòu)的疲勞可靠性指數(shù),將其與可靠性指標(biāo)水平對(duì)比,從而確定結(jié)構(gòu)檢測(cè)的最佳檢測(cè)周期。此外,疲勞可靠性分析還可以通過(guò)類(lèi)似連接結(jié)構(gòu)的檢測(cè)狀況,通過(guò)概率論理論推斷未被檢測(cè)的連接結(jié)構(gòu)的裂紋情況。

      結(jié)構(gòu)疲勞可靠性分析可以基于S-N曲線方法或者是斷裂力學(xué)理論,前者相對(duì)成熟和簡(jiǎn)單,后者更有利于疲勞可靠性更新。

      根據(jù)DNV疲勞計(jì)算規(guī)范,基于S-N曲線疲勞極限狀態(tài)函數(shù)可以定義為

      g=Δ-D

      (5)

      其中,Δ是描述結(jié)構(gòu)疲勞承載能力的隨機(jī)變量;D為累積疲勞損傷,可采用下式計(jì)算:

      D=T·ν0·Dcyc

      (6)

      式中,T為所計(jì)算的年限,ν0為年均應(yīng)力循環(huán)次數(shù),Dcyc為每次應(yīng)力循環(huán)作用下的疲勞損傷的期望值。當(dāng)單斜率S-N曲線以及結(jié)構(gòu)物受到長(zhǎng)期韋布爾分布波浪載荷作用時(shí),結(jié)構(gòu)物疲勞極限狀態(tài)函數(shù)可以表示為:

      (7)

      其中,K為S-N曲線參數(shù),m為S-N曲線的反斜率,A和B分別為韋布爾分布的特征參數(shù),εs為波浪載荷模型不確定系數(shù),Γ(·)為gamma函數(shù)。

      斷裂力學(xué)疲勞理論認(rèn)為,裂紋擴(kuò)展?jié)M足Paris法則[12],即

      (8)

      其中,a為裂紋的深度;N為應(yīng)力循環(huán)的次數(shù);C和m為和材料相關(guān)的裂紋擴(kuò)展參數(shù);ΔK為應(yīng)力強(qiáng)度因子范圍,和應(yīng)力范圍相關(guān),可用下面公式計(jì)算:

      (9)

      式中,Y(a)為裂紋的幾何函數(shù),一般和裂紋的位置有關(guān)。

      聯(lián)立方程(8)和(9)可以得到:

      (10)

      對(duì)該微分方程積分可得:

      (11)

      式中,a0為初始裂紋深度,ac為擴(kuò)展后的裂紋深度,等號(hào)右端加和項(xiàng)為m階應(yīng)力范圍的總和,N為平臺(tái)運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)應(yīng)力的總循環(huán)次數(shù),E[Sm]為m階平臺(tái)誘導(dǎo)應(yīng)力的期望,可以通過(guò)長(zhǎng)期波浪誘導(dǎo)應(yīng)力范圍概率分布函數(shù)計(jì)算。

      方程(11)左端可以認(rèn)為是有裂紋結(jié)構(gòu)的承載能力,右端可認(rèn)為是結(jié)構(gòu)遭受的載荷。因此,可以通過(guò)方程左端項(xiàng)減去右端項(xiàng)得到基于斷裂力學(xué)理論的裂紋極限狀態(tài)方程。

      2 基于RBI技術(shù)的油氣平臺(tái)結(jié)構(gòu)完整性管理

      2.1 基于RBI的平臺(tái)船體結(jié)構(gòu)完整性管理

      海上采油平臺(tái)主要從事海上油氣生產(chǎn)和儲(chǔ)卸,從外形劃分主要包括張力腿式、立柱式、半潛式、導(dǎo)管架式、FPSO型等不同類(lèi)型?;赗BI的平臺(tái)船體結(jié)構(gòu)完整性管理主要是針對(duì)平臺(tái)的主船體(Hull)結(jié)構(gòu)部分進(jìn)行的。常見(jiàn)浮式平臺(tái)通常包括上層建筑、主船體、系泊或動(dòng)力定位系統(tǒng)、立管系統(tǒng)等幾大模塊。平臺(tái)主體頂端需要連接上層建筑,同時(shí)支撐水下的立管和系泊系統(tǒng),因此,其結(jié)構(gòu)完整性至關(guān)重要。

      基于RBI的平臺(tái)船體結(jié)構(gòu)完整性管理的主要目的是定性、定量分析主船體結(jié)構(gòu)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí),以及退化、失效機(jī)制,基于主船體結(jié)構(gòu)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)高低制定一種優(yōu)化的結(jié)構(gòu)檢測(cè)方案及策略。該方法主要內(nèi)容包括收集主體結(jié)構(gòu)基線數(shù)據(jù)、對(duì)主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行若干風(fēng)險(xiǎn)單元?jiǎng)澐?、?duì)主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行定性風(fēng)險(xiǎn)分析、對(duì)定性分析確定的中高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)一步做定量風(fēng)險(xiǎn)分析。采用結(jié)構(gòu)退化模型和結(jié)構(gòu)可靠性方法,進(jìn)一步確定合理的檢測(cè)周期和方法,制定初始的主檢計(jì)劃(initial in-service inspection plan,ISIP),根據(jù)每次檢測(cè)的數(shù)據(jù),評(píng)估及更新主檢計(jì)劃。因此,船體結(jié)構(gòu)完整性管理的目的是確保所有檢測(cè)單元的風(fēng)險(xiǎn)在設(shè)計(jì)年限內(nèi)都控制在可接受范圍內(nèi),從而有效減輕潛在風(fēng)險(xiǎn)帶來(lái)的生命、財(cái)產(chǎn)和環(huán)境方面的損失。

      基于RBI船體結(jié)構(gòu)的檢測(cè)流程如圖4所示。

      圖4 船體結(jié)構(gòu)基于RBI檢測(cè)流程圖

      在平臺(tái)船體基于RBI檢測(cè)計(jì)劃制定過(guò)程中,需要根據(jù)平臺(tái)設(shè)計(jì)、建造、安裝和作業(yè)過(guò)程中生成的所有相關(guān)報(bào)告確定:

      ① 船體結(jié)構(gòu)的腐蝕情況及關(guān)鍵位置。

      ② 船體結(jié)構(gòu)的涂層類(lèi)型、分布和損傷情況。

      ③ 船體結(jié)構(gòu)疲勞情況及關(guān)鍵位置。

      ④ 有潛在安全隱患的關(guān)鍵位置。

      ⑤ 船體結(jié)構(gòu)陽(yáng)極塊的位置、分布及損耗情況。

      ⑥ 船體艙室的布置、主要功能及潛在風(fēng)險(xiǎn)。

      ⑦ 備品的種類(lèi)、數(shù)量、分布以及保養(yǎng)狀態(tài)。

      平臺(tái)船體基于RBI檢測(cè)計(jì)劃的主要內(nèi)容包括:

      ① 制定船體艙室的檢測(cè)清單、順序和實(shí)施方案。

      ② 確定關(guān)鍵檢測(cè)部位的執(zhí)行指南和檢測(cè)閾值。

      ③ 檢測(cè)單元的檢測(cè)記錄表,一般包括唯一編號(hào)、描述、需檢測(cè)數(shù)據(jù)等。

      ④ 圖紙或者照片顯示各個(gè)檢測(cè)單元的具體檢測(cè)部位。

      ⑤ 針對(duì)各檢測(cè)單元的檢測(cè)步驟、方法、工具、安全注意事項(xiàng)等。

      ⑥ 所有檢測(cè)數(shù)據(jù)的記錄、存儲(chǔ)和狀態(tài)更新。

      ⑦ 對(duì)數(shù)據(jù)異常的檢測(cè)單元進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及降低風(fēng)險(xiǎn)的措施。

      ⑧ 不同檢測(cè)單元的結(jié)果記錄模板。

      平臺(tái)船體的RBI檢測(cè)一般分為內(nèi)部檢測(cè)和外部檢測(cè)。內(nèi)部檢測(cè)主要針對(duì)的結(jié)構(gòu)包括各個(gè)艙室的外板、甲板、艙壁、過(guò)道舷梯、電梯結(jié)構(gòu),以及各類(lèi)加強(qiáng)的肋板、主梁和扶強(qiáng)材等。外部檢測(cè)又可以分為水上檢測(cè)和水下檢測(cè),主要針對(duì)外板、動(dòng)力定位系統(tǒng)、系泊和立管連接支撐結(jié)構(gòu)、陽(yáng)極塊、標(biāo)記和一些其他附屬結(jié)構(gòu)等。檢測(cè)重點(diǎn)包括涂層的破壞、陽(yáng)極塊的電勢(shì)及損耗、鋼板的腐蝕、焊縫連接處是否有裂紋、是否發(fā)生了局部腐蝕和泄露、是否有結(jié)構(gòu)機(jī)械損傷和屈曲等。

      2.2 基于RBI的系泊系統(tǒng)完整性管理

      錨鏈?zhǔn)瞧脚_(tái)位置保持的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)系統(tǒng),一般由錨鏈、鋼纜、合成聚酯纜、卸扣、固定錨和各種形式的連接構(gòu)件組成,其頂端與平臺(tái)相連,底端一般通過(guò)樁或者錨固定在海底。常見(jiàn)的錨鏈系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)有錨機(jī)、導(dǎo)纜器、止纜器、錨鏈、合成聚酯纜、錨固結(jié)構(gòu)(如拖曳錨、吸力筒、錨樁等)、各類(lèi)連接器等。錨鏈系統(tǒng)的RBI完整性管理是通過(guò)分析錨鏈所有構(gòu)件的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí),根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)分布制定合理的檢測(cè)計(jì)劃,確保錨鏈系統(tǒng)在設(shè)計(jì)年限不會(huì)斷裂,而造成平臺(tái)失穩(wěn)和大漂移。

      基于RBI的系泊系統(tǒng)完整性管理和平臺(tái)船體結(jié)構(gòu)的完整性管理類(lèi)似,也是基于錨鏈系統(tǒng)的基線數(shù)據(jù)進(jìn)行定性風(fēng)險(xiǎn)分析。首先,區(qū)分高風(fēng)險(xiǎn)部位和低風(fēng)險(xiǎn)部位;然后,再根據(jù)退化模型和可靠性分析,進(jìn)一步確定檢測(cè)部位的最佳檢測(cè)方法和周期,確保整個(gè)錨鏈系統(tǒng)在平臺(tái)服役期間不會(huì)斷裂并能持續(xù)提供設(shè)計(jì)拉力。

      錨鏈系統(tǒng)的基線數(shù)據(jù)是錨鏈風(fēng)險(xiǎn)分析的基礎(chǔ),主要包括:

      ① 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、采用的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)、水深、海底地形和地質(zhì)參數(shù)、海洋環(huán)境參數(shù)、平臺(tái)形態(tài)參數(shù)等。

      ② 錨鏈設(shè)計(jì)、安裝和作業(yè)過(guò)程中生成的各類(lèi)報(bào)告數(shù)據(jù)。

      ③ 錨鏈的建造規(guī)格書(shū)、材料測(cè)試報(bào)告、焊接規(guī)格書(shū)、無(wú)損探傷報(bào)告、出廠合格測(cè)試、涂層信息、事故維修記錄數(shù)據(jù)等。

      根據(jù)已有工程經(jīng)驗(yàn),錨鏈系統(tǒng)主要檢測(cè)單元可能包括鏈條、鋼纜、合成纜、連接器、導(dǎo)纜器、止纜器、錨機(jī)、絞盤(pán)、拖曳錨或固定樁等。錨鏈檢測(cè)一般也可以分為水面檢測(cè)和水下檢測(cè)。水面檢測(cè)主要檢測(cè)錨鏈頂端張力是否正常、錨鏈的傾斜角度是否正常、頂端連接段鏈條是否有磨損或裂紋、保護(hù)涂層是否有損壞、錨鏈?zhǔn)欠裼挟惓W冃位蛘吲で?。水下檢測(cè)主要檢測(cè)錨鏈近水面海生物附著情況、近水面的腐蝕情況;如果有鏈條和聚酯纜相連,連接器部位是否有裂紋或變形,是否有磨損或碰撞接觸發(fā)生;陽(yáng)極保護(hù)電勢(shì)是否正常;錨鏈與海底接觸段是否有過(guò)度磨損和裂紋;錨鏈?zhǔn)欠裼芯植繃?yán)重腐蝕和凹坑;連接部位是否有構(gòu)件損壞或者脫落;纜繩部位是否扭曲或者纖維斷裂;錨鏈與海底海床接觸部位是否產(chǎn)生了溝槽;固定錨或者樁周?chē)馏w是否松動(dòng)等。

      錨鏈系統(tǒng)RBI完整性管理過(guò)程主要內(nèi)容包括:

      ① 基于錨鏈系統(tǒng)基線狀態(tài),確定錨鏈系統(tǒng)可能的失效和退化機(jī)理。

      ② 定性風(fēng)險(xiǎn)分析,確定錨鏈系統(tǒng)有重大風(fēng)險(xiǎn)的構(gòu)件及位置。

      ③ 基于退化模型和可靠性分析,確定錨鏈系統(tǒng)所有確定檢測(cè)部位的檢測(cè)周期和檢測(cè)方案。

      ④ 對(duì)于數(shù)據(jù)異常的檢測(cè)部位要再次進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。如果當(dāng)前狀態(tài)超出了初始設(shè)計(jì)允許接受的臨界范圍,則需要采取降低風(fēng)險(xiǎn)的措施或者維修和替換。

      2.3 基于RBI的立管系統(tǒng)完整性管理

      立管結(jié)構(gòu)的RBI完整性管理主要是基于RBI檢測(cè)技術(shù),通過(guò)分析立管各構(gòu)件的失效可能性和事故后果,建立一套合理優(yōu)化的檢測(cè)計(jì)劃,從而周期性地獲得立管系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的狀態(tài)數(shù)據(jù)。通過(guò)分析立管結(jié)構(gòu)的惡化、損傷機(jī)理及風(fēng)險(xiǎn)分布,確保系統(tǒng)各構(gòu)件的風(fēng)險(xiǎn)值控制在允許范圍內(nèi),不會(huì)發(fā)生對(duì)安全、環(huán)境和財(cái)產(chǎn)造成重大損失的事故。

      立管完整性管理的數(shù)據(jù)主要分為特征參數(shù)和狀態(tài)參數(shù)。特征參數(shù)指在立管安裝完成時(shí)收集的所有設(shè)計(jì)、制造和安裝數(shù)據(jù),如設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、各類(lèi)設(shè)計(jì)分析報(bào)告數(shù)據(jù)、建造安裝過(guò)程中的各類(lèi)檢測(cè)和測(cè)試數(shù)據(jù)等。狀態(tài)參數(shù)指立管當(dāng)前的狀態(tài),主要包括相對(duì)于特征參數(shù)發(fā)生了變化的數(shù)據(jù),如在線檢測(cè)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)、疲勞損傷數(shù)據(jù)、腐蝕狀態(tài)數(shù)據(jù)、維修保養(yǎng)數(shù)據(jù)等。這些數(shù)據(jù)主要用來(lái)評(píng)估立管由于疲勞損傷和功能退化引發(fā)的結(jié)構(gòu)失效的可能性。立管風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的結(jié)果,要么是立管結(jié)構(gòu)安全適合作業(yè),要么是需要采取相應(yīng)降低風(fēng)險(xiǎn)的措施。

      基于RBI風(fēng)險(xiǎn)檢測(cè)的工作范圍主要依賴(lài)于立管系統(tǒng)的潛在威脅、失效后果和立管當(dāng)前所處的狀態(tài)。RBI檢測(cè)計(jì)劃主要包括檢測(cè)周期、檢測(cè)方法和檢測(cè)步驟。立管系統(tǒng)的主要檢測(cè)單元主要包括立管管節(jié)、連接接頭、柔性接頭、應(yīng)力接頭、張緊器、浮箱及浮材(如有)、VIV抑制裝置(如有)、陰極保護(hù)塊等。主要檢測(cè)內(nèi)容包括立管的內(nèi)外腐蝕、連接處是否有裂紋、可能的碰撞和磨損、局部是否有機(jī)械損傷或者點(diǎn)蝕、是否有屈曲、柔性接頭是否泄露、陽(yáng)極塊的損耗程度、VIV抑制裝置是否損傷或脫落(如有)、海生物生長(zhǎng)狀況、浮力材是否損傷或脫落(如有)等。

      立管系統(tǒng)RBI完整性管理主要內(nèi)容和步驟可概括為:

      ① 基于立管系統(tǒng)基線數(shù)據(jù),確定立管系統(tǒng)可能的威脅和退化機(jī)理。

      ② 定性風(fēng)險(xiǎn)分析,確定立管系統(tǒng)各構(gòu)件的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)和位置,并確定重點(diǎn)檢測(cè)構(gòu)件及分布。

      ③ 基于退化模型和可靠性分析,確定立管系統(tǒng)所有關(guān)鍵檢測(cè)部位的檢測(cè)周期和檢測(cè)方法。

      ④ 對(duì)檢測(cè)到的異常數(shù)據(jù)再次進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。如果參數(shù)超過(guò)了初始設(shè)計(jì)允許的臨界范圍,則需要采取降低風(fēng)險(xiǎn)的措施(如高風(fēng)險(xiǎn)增加檢測(cè)頻率、維修和替換已損傷構(gòu)件、增加防腐措施等)。

      3 定量風(fēng)險(xiǎn)分析算例研究

      針對(duì)海洋結(jié)構(gòu)物不同失效模式的定量風(fēng)險(xiǎn)分析,最關(guān)鍵的步驟在于如何采用結(jié)構(gòu)可靠性理論,計(jì)算出每種失效模式的失效概率。定量風(fēng)險(xiǎn)分析失效概率的計(jì)算主要流程如圖5所示。

      圖5 定量失效概率計(jì)算流程圖

      下面以基于S-N曲線疲勞的極限狀態(tài)函數(shù)公式(7)為例,分別采用一階可靠性方法和蒙特卡洛方法進(jìn)行失效概率的計(jì)算。假定該問(wèn)題涉及的隨機(jī)變量分布與統(tǒng)計(jì)特征如表3所示,實(shí)際項(xiàng)目中,這些參數(shù)需要基于海區(qū)實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行概率統(tǒng)計(jì)分析得到。

      表3 涉及基本變量的隨機(jī)統(tǒng)計(jì)分布及特征

      將公式(7)中所有隨機(jī)變量轉(zhuǎn)換到正態(tài)分布空間,并定義:

      X1=Δ,X2=ln(Log10K),X3=ln(εs),X4=ln(A),X5=1/B

      (12)

      則極限狀態(tài)函數(shù)在正態(tài)分布空間可以表示為

      G(X)=X1-ν0T·10-eX2emX3emX4Γ(1+mX5)

      (13)

      定義Yi=(Xi-μXi)/σXi,可進(jìn)一步將方程(13)轉(zhuǎn)換到標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布空間:

      G(Y)=(μX1+σX1Y1)-ν0T·10-eμX2+σX2Y2
      em(μX3+σX3Y3)em(μX4+σX4Y4)
      Γ(1+m(μX5+σX5Y5))

      (14)

      對(duì)于一階可靠性方法(FORM),計(jì)算極限狀態(tài)函數(shù)針對(duì)每個(gè)隨機(jī)變量Xi的梯度,即一階偏導(dǎo)數(shù)是整個(gè)迭代計(jì)算的關(guān)鍵。該算例一階偏導(dǎo)函數(shù)計(jì)算如下:

      上式中,gamma函數(shù)的一階導(dǎo)數(shù)計(jì)算很復(fù)雜,因此可以先用Sterling’s公式[19]對(duì)gamma函數(shù)先進(jìn)行解析近似,再進(jìn)行一階偏導(dǎo)的計(jì)算。因此,有如下近似關(guān)系成立:

      (15)

      標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布空間極限狀態(tài)函數(shù)對(duì)隨機(jī)變量X5的偏導(dǎo)可近似為:

      (16)

      基于表3的假設(shè),輸入?yún)?shù)和1.3節(jié)的數(shù)值計(jì)算算法,當(dāng)ν0=1.2E6次/年,m=3時(shí),分別采用蒙特卡洛(MCS)和一階可靠性方法(FORM)數(shù)值近似方法,對(duì)年限T=5,10,15,20四種不同時(shí)間進(jìn)行失效概率計(jì)算,可得到表4所示的計(jì)算結(jié)果。

      表4 定量風(fēng)險(xiǎn)分析失效概率數(shù)值計(jì)算結(jié)果對(duì)比表

      從表4可以看出,由于蒙特卡洛是基于樣本隨機(jī)抽樣反復(fù)多次實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)次數(shù)越高,其計(jì)算結(jié)果就越精確?;诠こ探?jīng)驗(yàn),蒙特卡洛方法的結(jié)果相比一階可靠性方法更為精確。該算例一階可靠性方法的結(jié)果與蒙特卡洛方法的相對(duì)誤差比較小,基本在工程應(yīng)用允許的誤差范圍左右。說(shuō)明該算例分析采用的兩種數(shù)值計(jì)算方法得到的失效概率都是較為準(zhǔn)確的。

      其他失效模式的定量失效概率計(jì)算可以采用類(lèi)似的計(jì)算過(guò)程,即確定失效模式的極限狀態(tài)函數(shù),確定極限狀態(tài)函數(shù)中基本變量,確定所有基本變量的分布及概率統(tǒng)計(jì)參數(shù),將基本變量向標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布空間轉(zhuǎn)換,最后依靠蒙特卡洛或一階可靠性算法進(jìn)行可靠性指數(shù)β或失效概率Pf的計(jì)算。

      4 基于RBI檢測(cè)計(jì)劃的制定、執(zhí)行和更新

      針對(duì)平臺(tái)主船體、系泊和立管系統(tǒng)的RBI檢測(cè)計(jì)劃制定主要包括:

      ① 基于基線數(shù)據(jù),對(duì)劃分風(fēng)險(xiǎn)單元進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析,確定風(fēng)險(xiǎn)單元的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)和檢測(cè)目標(biāo)。

      ② 針對(duì)主船體制定艙室的檢測(cè)清單、順序和實(shí)施方案。

      ③ 確定關(guān)鍵檢測(cè)部位的執(zhí)行指南和檢測(cè)閾值。

      ④ 確定基于RBI方法和船級(jí)社規(guī)定方法的對(duì)比清單。

      ⑤ 針對(duì)每個(gè)檢測(cè)單元的檢測(cè)計(jì)劃一般包括編號(hào)、周期、檢測(cè)方法、描述、關(guān)聯(lián)的圖紙信息等。

      ⑥ 圖紙或者照片顯示檢測(cè)單元的具體檢測(cè)部位。

      ⑦ 針對(duì)各檢測(cè)單元的檢測(cè)步驟、方法、工具、安全注意事項(xiàng)等。

      基于RBI的服役期總檢測(cè)方案主要包括以下信息:

      ① RBI檢測(cè)計(jì)劃的目的和范圍。

      ② 為了獲得需要的檢測(cè)結(jié)果,需要采取的檢測(cè)方法和工具。

      ③ 檢測(cè)方法能否有效探測(cè)到結(jié)構(gòu)可能的退化機(jī)制。

      ④ 為了確定檢測(cè)數(shù)據(jù)的有效性需要進(jìn)行多少個(gè)測(cè)點(diǎn)檢測(cè)。

      ⑤ 對(duì)于每個(gè)檢測(cè)單元或者結(jié)構(gòu),需要的合理檢測(cè)周期是多少。

      ⑥ 檢測(cè)到的數(shù)據(jù)如何管理,如何進(jìn)行RBI計(jì)劃的更新。

      ⑦ 觸發(fā)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估或者RBI計(jì)劃更新的臨界值是多少。

      RBI檢測(cè)方案執(zhí)行主要包括檢測(cè)、數(shù)據(jù)記錄和解決檢測(cè)到的異常狀況。在檢測(cè)過(guò)程中,檢測(cè)的結(jié)果數(shù)據(jù)會(huì)被有經(jīng)驗(yàn)的RBI專(zhuān)家或者工程分析師進(jìn)行數(shù)據(jù)評(píng)審,檢測(cè)的結(jié)果會(huì)和設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的允許接受閾值比較。結(jié)果超過(guò)規(guī)范允許范圍,會(huì)被認(rèn)為是異常數(shù)據(jù),需要采取措施進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管控,確保結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)年限的完整性,即結(jié)構(gòu)的風(fēng)險(xiǎn)控制在規(guī)范規(guī)定或業(yè)主可接受的范圍內(nèi)。

      一種常用的控制檢測(cè)方案執(zhí)行方法是,根據(jù)檢測(cè)的工作內(nèi)容編制檢測(cè)工作計(jì)劃書(shū)。這些工作計(jì)劃書(shū)會(huì)分發(fā)給檢測(cè)員,其格式和內(nèi)容應(yīng)該簡(jiǎn)明易懂并易于執(zhí)行。應(yīng)該包含所檢測(cè)需要的全部信息,比如圖紙、流程、測(cè)試位置、檢測(cè)方法、檢測(cè)結(jié)果記錄表、校準(zhǔn)日志、異常情況清單表等。

      RBI檢測(cè)執(zhí)行的控制的方法主要有:

      ① 制定清楚簡(jiǎn)明的檢測(cè)工作范圍并嚴(yán)格執(zhí)行。

      ② 標(biāo)準(zhǔn)化檢測(cè)報(bào)告的格式。

      ③ 檢測(cè)人員需具備較強(qiáng)專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)并獲得資格認(rèn)證。

      ④ 檢測(cè)設(shè)備質(zhì)量合格并且及時(shí)校準(zhǔn)。

      ⑤ 明確異常狀況的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)和匯報(bào)機(jī)制。

      ⑥ 有清楚的安全準(zhǔn)則和政策。

      RBI計(jì)劃的更新一般由裝備或者資產(chǎn)的運(yùn)營(yíng)方或者占有方執(zhí)行。RBI計(jì)劃更新需要對(duì)檢測(cè)結(jié)果數(shù)據(jù)和觀測(cè)到的異常狀況進(jìn)行評(píng)估。一般當(dāng)檢測(cè)數(shù)據(jù)超過(guò)了某個(gè)允許臨界值時(shí),該位置的RBI檢測(cè)計(jì)劃就很可能需要更新。一般當(dāng)檢測(cè)計(jì)劃的檢測(cè)周期發(fā)生變化時(shí),更改計(jì)劃會(huì)被提交到第三方認(rèn)證機(jī)構(gòu)比如船級(jí)社審批。

      整個(gè)RBI完整性管理可以總結(jié)為圖6所示的流程圖。

      5 結(jié) 論

      采用RBI檢測(cè)技術(shù),對(duì)大型海洋工程裝備進(jìn)行運(yùn)營(yíng)期完整性管理。該技術(shù)首先根據(jù)收集的基線數(shù)據(jù)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析,得到裝備結(jié)構(gòu)的風(fēng)險(xiǎn)分布,從而制定出一套基于風(fēng)險(xiǎn)的初始檢測(cè)計(jì)劃;再根據(jù)對(duì)每一次檢測(cè)的新數(shù)據(jù)重新評(píng)定劃分的風(fēng)險(xiǎn)單元的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí),對(duì)原來(lái)的檢測(cè)計(jì)劃進(jìn)行必要更新。可有效實(shí)現(xiàn)高風(fēng)險(xiǎn)結(jié)構(gòu)加強(qiáng)檢測(cè),低風(fēng)險(xiǎn)結(jié)構(gòu)放寬檢測(cè),在保證平臺(tái)各大系統(tǒng)結(jié)構(gòu)完整性的同時(shí),有效優(yōu)化利用檢測(cè)資源和節(jié)約檢測(cè)成本。

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