ПНСТ 616-2022 Нефтяная и газовая промышленность. Системы подводной добычи. Проектирование стальных сооружений

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Нефтяная и газовая промышленность

СИСТЕМЫ ПОДВОДНОЙ ДОБЫЧИ

Проектирование стальных сооружений

Издание официальное

Москва Российский институт стандартизации 2022

Предисловие

• 1 РАЗРАБОТАН Обществом с ограниченной ответственностью «Газпром 335» (ООО «Газпром 335»)

• 2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 023 «Нефтяная и газовая промышленность»

• 3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 13 апреля 2022 г. № 34-пнст

• 4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта и проведения его мониторинга установлены в ГОСТР 1.16—2011 (разделы 5 и 6).

Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии собирает сведения о практическом применении настоящего стандарта. Данные сведения, а также замечания и предложения по содержанию стандарта можно направить не позднее чем за 4 мес до истечения срока его действия разработчику настоящего стандарта по адресу: [email protected] и/или в Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии по адресу: 123112 Москва, Пресненская набережная, д. 10, стр. 2.

В случае отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты» и также будет размещена на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)

© Оформление. ФГБУ «РСТ», 2022

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

Содержание

• 1 Область применения

• 2 Нормативные ссылки

• 3 Термины, определения, обозначения и сокращения

• 4 Общие положения

• 5 Принципы выбора материалов, классификации конструкций и контроля

• 6 Предел прочности

Библиография

Введение

Создание и развитие отечественных технологий и техники для освоения шельфовых нефтегазовых месторождений должно быть обеспечено современными стандартами, устанавливающими требования к проектированию, строительству и эксплуатации систем подводной добычи. Для решения данной задачи Министерством промышленности и торговли Российской Федерации и Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии реализуется «Программа по обеспечению нормативной документацией создания отечественной системы подводной добычи для освоения морских нефтегазовых месторождений». В объеме работ программы предусмотрена разработка национальных и предварительных национальных стандартов, областью применения которых являются системы подводной добычи углеводородов.

Цель разработки настоящего стандарта — установление общих принципов и требований к проектированию стальных сооружений систем подводной добычи.

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Нефтяная и газовая промышленность

СИСТЕМЫ ПОДВОДНОЙ ДОБЫЧИ

Проектирование стальных сооружений

Petroleum and natural gas industry.

Subsea production systems. Steel structures design

Срок действия — с 2022—07—01 по 2025—07—01

• 1 Область применения

  • 1.1 Настоящий стандарт распространяется на стальные сооружения систем подводной добычи углеводородов, выполненные из сталей с пределом текучести до 460 МПа.

  • 1.2 Стандарт применим к проектированию конструкций систем подводной добычи, включая модульные, а также к конструкциям оснований.

  • 1.3 Настоящий стандарт содержит требования:

• - к принципам проектирования;

• - разделению конструкций на классы;

• - отбору материалов и принципам контроля;

• - проектным нагрузкам и расчету их влияния;

• - проектированию стальных конструкций и соединений.

• 2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ 19281 Прокат из стали повышенной прочности. Общие технические условия

ГОСТ 6996 (ИСО 4136—89, ИСО 5173—81, ИСО 5177—81) Сварные соединения. Методы определения механических свойств

ГОСТ Р 52927 Прокат для судостроения из стали нормальной, повышенной и высокой прочности

ГОСТ Р ИСО 10113 Материалы металлические. Листы и полосы. Определение коэффициента пластической деформации

СП 16.13330.2017 Свод правил. Стальные конструкции

СП 53-102—2004 Общие правила проектирования стальных конструкций

ПНСТ 479—2020 Нефтяная и газовая промышленность. Системы подводной добычи. Проектирование морских стальных сооружений

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов (сводов правил) 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 документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на

Издание официальное который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде стандартов.

• 3 Термины, определения, обозначения и сокращения

  • 3.1 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

• 3.1.1 аварийные предельные состояния (accidental limit states): Состояние сооружения (элемента), при котором его дальнейшая эксплуатация недопустима по причинам опасности разрушения либо нецелесообразна исходя из экологических или экономических причин.

• 3.1.2 вязкость разрушения (fracture toughness): Термин, определяющий способность материала сопротивляться развитию трещин при механических и других воздействиях.

• 3.1.3 зона атмосферного воздействия (atmospheric zone): Внешние поверхности конструкции, находящиеся над зоной периодического смачивания.

• 3.1.4 конструктивный отказ (design failure): Отказ, возникший по причине, связанной с несовершенством или нарушением установленных правил и (или) норм проектирования и конструирования.

• 3.1.5 коэффициент запаса по нагрузке (load safety factor) Y_f: Отношение расчетной нагрузки к номинальной.

• 3.1.6 коэффициент запаса прочности материала (material strength safety factor) Y_M: Коэффициент для определения допускаемых напряжений для различных типов сталей.

• 3.1.7 коэффициент запаса прочности (strength safety factor): Величина, показывающая способность конструкции выдерживать прилагаемые к ней нагрузки выше расчетных.

Примечание — Наличие запаса прочности обеспечивает дополнительную надежность конструкции.

• 3.1.8 наинизший астрономический уровень отлива; LAT (lowest astronomic tide): Наименьший уровень воды при среднем состоянии атмосферы.

• 3.1.9 нормативное значение (characteristic value): Значение, устанавливаемое нормативными документами исходя из условий заданной обеспеченности или принятое по номинальному значению.

• 3.1.10 остаточная прочность (residual strength): Усилие, которое выдерживает поврежденный силовой элемент конструкции до разрушения.

• 3.1.11 остаточное напряжение (residual stress): Упругая деформация и соответствующее ей напряжение в твердом теле при отсутствии механического воздействия на него извне.

• 3.1.12 предельное состояние по нагрузке (ultimate limit state): Максимальное сопротивление нагрузке, за пределами которого конструкция больше не удовлетворяет эксплуатационным требованиям.

• 3.1.13 предельное состояние работоспособности (serviceability limit state): Предельное состояние по критерию нарушения функциональности.

Примечание — При проектировании по данному критерию учитываются такие факторы, как долговечность, общая устойчивость, огнестойкость, растрескивание и чрезмерная вибрация, вызывающая дискомфорт или влияющая на ненесущие конструктивные элементы.

• 3.1.14 предельное состояние усталости (fatigue limit state): Предельное состояние конструкции по критерию разрушения при действии циклических нагрузок.

• 3.1.15 проектирование по коэффициентам нагрузки и сопротивления; LRFD (load and resistance factor design): Метод проектирования, где неопределенности в нагрузках представлены с коэффициентом нагрузки, а неопределенности в сопротивлении — с коэффициентом запаса прочности материала.

• 3.1.16 рабочая температура (service temperature): Эталонная температура — это ожидаемая температура различных структурных частей конструкции, используется при выборе марки стали.

• 3.1.17 расчетная температура (design temperature): Эталонная температура для установок — это значение температуры для оценки областей, где устройство можно транспортировать, устанавливать и эксплуатировать.

Примечание — Расчетная температура должна быть ниже или равна самой низкой среднесуточной температуре воздуха для соответствующих областей. Для процессов, проводимых в определенный промежуток времени в году, может применяться самая низкая среднесуточная температура воздуха в течение данного периода.

• 3.1.18 расчетное значение (design value): Значение параметров, которое должно использоваться в процедуре детерминированного проектирования, т. е. нормативное значение, принятое с учетом коэффициента сопротивления или коэффициента запаса по нагрузке.

• 3.1.19 самая низкая среднесуточная температура (lowest mean daily average temperature): Минимальное значение, которого достигла температура воздуха в данной географической области, полученное как среднее значение результатов ежедневных наблюдений в течение всей истории метеонаблюдений.

• 3.1.20 сопротивление усталости (design fatigue life): Свойство материала не разрушаться с течением времени под действием изменяющихся рабочих нагрузок.

• 3.1.21 стальные сооружения (steel structures): Сооружения, конструкции которых выполнены из стали.

• 3.1.22 целевой уровень безопасности (target safety level): Номинальная допустимая вероятность конструктивного отказа.

• 3.2 Сокращения и обозначения

В настоящем стандарте использованы следующие сокращения и обозначения:

СПД — система подводной добычи;

ALS — аварийные предельные состояния (accidental limit states);

FLS — предельное состояние усталости (fatigue limit state);

LAT — наинизший астрономический уровень отлива (lowest astronomic tide);

LMDAT — самая низкая среднесуточная температура (lowest mean daily average temperature);

MSL — средний уровень моря (mean sea level);

PWHT — термическая обработка после сварки (post weld heat treatment);

RP — рекомендуемое практическое руководство (recommended practise);

SLS — предельные состояния работоспособности (serviceability limit state);

TLP — платформа с натяжными опорами (tension leg platform);

ULS — предельное состояние по критериям несущей способности (ultimate limit states);

f — коэффициент распределения нагрузки;

f_y — указанное минимальное значение предела текучести;

• Y_M — коэффициент запаса прочности материала;

G — постоянная нагрузка;

Q — переменная функциональная нагрузка;

Е — нагрузка от воздействия окружающей среды;

D — деформационная нагрузка;

у_м — коэффициент материала;

Ф — расчетный коэффициент сопротивления.

• 4 Общие положения

Настоящий стандарт устанавливает требования, предъявляемые к проектированию стальных конструкций на континентальном шельфе.

Стальные конструкции должны обеспечить достаточную надежность для исключения таких последствий, как:

• - опасность потери человеческой жизни;

• - загрязнение окружающей природной среды;

• - серьезные экономические последствия.

Проектирование системы, ее компонентов и элементов должно учитывать следующие принципы:

• - обеспечение достаточной остаточной прочности, предотвращающей полное разрушение в случае конструктивной поломки важного элемента или компонента;

• - обеспечение удовлетворительной устойчивости к соответствующему механическому и химическому износу;

• - гарантирование изготовления и строительства с соблюдением соответствующих стандартов, признанных методов и практик;

• - обеспечение контроля при эксплуатации, возможность технического обслуживания и связанные с ними принципы доступности и ремонта.

• 5 Принципы выбора материалов, классификации конструкций и контроля

  • 5.1 Выбор материалов по температурным условиям
    
    5.1.1 Общие положения

    5.1.1.1 Температурный режим различных элементов конструкции СПД указан в 5.1.2 и 5.1.3. В случае разных рабочих температур, которые определены в 5.1.2 и 5.1.3, применяют нижнее указанное значение.

    • • 5.1.1.2 При выборе конструкционной стали учитывают температурные условия, применимые для различных элементов СПД.

      • 5.1.1.3 Если со стороны оборудования, размещенного в конструкции, есть температурное воздействие, его учитывают при оценке расчетной температуры.

    • 5.1.2 Надводные сооружения СПД

      • 5.1.2.1 Внешние конструкции над самым низким уровнем ватерлинии должны быть спроектированы с рабочей температурой, не превышающей расчетную температуру для зон(ы), где установка должна эксплуатироваться.

      • 5.1.2.2 Внешние конструкции ниже низшего уровня ватерлинии должны быть спроектированы для рабочих температур не ниже 0 °C. Более высокая температура обслуживания может быть принята, если будут представлены вспомогательные данные относительно самой низкой среднесуточной температуры, применимой к соответствующим фактическим глубинам воды.

      • 5.1.2.3 Внутренние конструкции, предназначенные для постоянно обогреваемых помещений, не проектируют для рабочих температур ниже 0 °C.

    • 5.1.3 Подводные стационарные СПД

      • 5.1.3.1 Внешние конструкции, находящиеся выше LAT, конструируют таким образом, чтобы рабочая температура не превышала расчетную температуру.

      • 5.1.3.2 Материалы в конструкциях, расположенных ниже LAT, проектируют исходя из рабочих температур, которые определяют на основе данных по конкретному морю.

      • 5.1.3.3 Более высокую рабочую температуру принимают в том случае, если представлены достаточные подтверждающие данные относительно самой низкой средней дневной температуры, применимой к соответствующим фактическим глубинам воды.

  • 5.2 Классы конструкций
    
    5.2.1 Общие положения

    Цель разделения конструкций на классы — обеспечение надлежащих свойств материала и проведение соответствующих проверок во избежание хрупкого разрушения. Целью проверок является также устранение дефектов, которые могут перерасти в усталостные трещины в течение расчетного срока службы установок СПД.

Для предотвращения возникновения хрупкого разрушения конструкции при проектировании и производстве необходимо соблюдать требования по выбору подходящего материала, режимов сварки и термообработки, параметров неразрушающего контроля.

Хрупкое разрушение может произойти при комбинации:

• - заостренных дефектов, таких как трещины;

• - трещин с высокой скоростью распространения;

• - высокого растягивающего напряжения в направлении, перпендикулярном плоскому дефекту(ам);

• - материала с низкой ударной вязкостью.

При сварке могут возникать высокие напряжения в компоненте. Сложное соединение (т. е. соединение между несколькими деталями), скорее всего, обеспечит дополнительную фиксацию и большее остаточное напряжение. При необходимости остаточное напряжение может быть частично снято после сварки термообработкой. Кроме того, сложное соединение имеет более выраженное трехмерное напряженное состояние из-за внешней нагрузки, чем простые соединения. Это состояние напряжения может служить основой для расщепления трещин.

Вязкость разрушения зависит от температуры и толщины материала. Эти параметры учитывают отдельно при выборе материала. Результирующая ударная вязкость в сварном шве и зоне теплового воздействия также зависит от метода изготовления.

Таким образом, чтобы избежать хрупкого разрушения, сначала выбирают материал с подходящей вязкостью разрушения для фактической рабочей температуры и толщины. Затем используют метод изготовления, подходящий для этого материала. В особых случаях проводят термообработку после сварки для снижения напряжений при трещинообразовании. Для устранения плоских дефектов, превышающих допустимые, проводят соответствующий объем проверок. При стандартном выборе материала с соответствующей вязкостью разрушения и предотвращением недопустимых дефектов достигается связывание различных типов соединений с различными классами конструкций и категориями контроля.

• 5.2.2 Выбор класса конструкции

  • 5.2.2.1 Конструкции компонентов для подводной добычи подразделяют на классы в соответствии со следующими критериями:

• - значимость компонента с учетом последствий отказа;

• - напряженно-деформированное состояние вместе с возможными дефектами сварного шва или усталостными трещинами может спровоцировать хрупкое разрушение.

Последствия отказа количественно определяют исходя из остаточной прочности конструкции и принимая во внимание разрушение компонента.

• 5.2.2.2 Классы конструкций для выбора материалов определяют в соответствии с принципами, приведенными в таблице 1.

Таблица 1 — Классы конструкций для выбора материалов¹)

• 5.2.3 Контроль сварных швов

Контроль сварных швов выполняют в соответствии с [2].

• 5.3 Конструкционная сталь
  
  5.3.1 Общие положения

  5.3.1.1 В тех случаях, когда последующие требования к маркам стали зависят от толщины пластины, они основаны на номинальной толщине конструкции в соответствии с ГОСТ 19281 и ГОСТ Р 52927.

  • • 5.3.1.2 Выбор марок конструкционной стали выполняют в соответствии с [3].

    • 5.3.1.3 Марки стали, выбранные для конструктивных элементов, должны соотноситься с расчетными напряжениями и требованиями к жесткости. Требования к ударной вязкости, определяемой при испытаниях образцов Шарли V-образным надрезом, зависят от температуры эксплуатации, класса конструкции и толщины рассматриваемого компонента.

    • 5.3.1.4 В конструкционных поперечных соединениях, где высокие растягивающие напряжения действуют в направлении толщины пластины, материал должен быть испытан на сопротивляемость слоистым (параллельно плоскости пластины) разрывам.

    • 5.3.1.5 Конструкционную сталь подразделяют на следующие группы прочности:

• - нормальную, с пределом текучести 235 МПа;

• - повышенную, с пределом текучести 265—390 МПа;

• - высокую, с пределом текучести 420—460 МПа.

• 5.3.1.6 Каждая группа прочности состоит из двух параллельных серий марок стали:

• - стали нормальной свариваемости,

• - стали с улучшенной свариваемостью.

• 5.3.2 Выбор конструкционной стали

Марка используемой стали, как правило, должна быть связана с рабочей температурой и толщиной применимого класса конструкции, как показано в таблице 2.

Таблица 2 — Ограничения толщины конструкционных сталей для различных классов конструкций и рабочих температур, мм

• 5.3.2.1 Выбор наиболее подходящей марки стали в сравнении с минимально требуемой при проектировании не должен приводить к ужесточению требований к изготовлению.

• 5.3.2.2 Особого рассмотрения требуют марки стали для изготовления конструкций с толщиной менее 10 мм и/или рабочей температурой выше 10 °C.

• 5.3.2.3 Листовой и фасонный прокат для сварных конструкций толщиной, превышающей верхний предел, как указано в таблице 2, оценивают в каждом отдельном случае в отношении пригодности для сварки. Оценка должна быть основана на испытании и расчете вязкости разрушения.

• 5.3.2.4 Накладные листы, рукава и основания, приваренные к специальным, основным и второстепенным конструкциям, в общем случае должны быть отнесены к тому же классу конструкций и группе прочности конструктивного элемента.

• 5.3.3 Испытания на вязкость разрушения

Для сооружений СПД, эксплуатация которых предусматривается на одной точке более 5 лет, испытания на вязкость разрушения сварных соединений конструкций должны быть включены в квалификацию сварочных процедур в следующих случаях:

• - если расчетная температура эксплуатации конструкции ниже 10 °C;

• - сварная конструкция относится к специальному классу;

• - значения напряжений, возникающих в элементах сварной конструкции, превышают 420 МПа.

• 5.3.4 Послесварочная термообработка

  • 5.3.4.1 Для установок, которые предназначены для непрерывной работы в одном и том же месте более 5 лет.

  • 5.3.4.2 Требования к способам PWHT применяют для низколегированных сталей в специальных зонах, когда толщина материала при сварке превышает 50 мм.

  • 5.3.4.3 В случае, если удовлетворительные характеристики состояния изделия после сварки могут быть задокументированы с помощью испытания на вязкость разрушения и анализа роста усталостной трещины, PWHT можно не выполнять.

• 6 Предел прочности

  • 6.1 Общие положения
    
    6.1.1 Общие сведения

    6.1.1.1 В настоящем разделе приведены положения о проверке состояний предела прочности для типичных конструктивных элементов, используемых в морских металлических конструкциях.

    • • 6.1.1.2 Предел прочности (пластическая деформация и устойчивость) структурных элементов оценивают с использованием рационального, обоснованного инженерного подхода.

      • 6.1.1.3 Для всех элементов конструкции определяют несущую способность. При определении несущей способности нужно исходить из критерия допустимой пластической деформации и устойчивости конструкции.

      • 6.1.1.4 При расчете прочности конструкции корпуса используют номинальные размеры, если установлена и поддерживается система защиты от коррозии.

    • 6.1.2 Расчет на прочность

Расчет на прочность стальных конструкций СПД выполняется с учетом требований СП 16.13330.2017, СП 53-102—2004 и ПНСТ 479—2020.

• 6.1.3 Пластичность

  • 6.1.3.1 Все виды разрушения должны быть достаточно пластичными, чтобы прочностные характеристики соответствовали расчетной модели, используемой для определения реакции. Пластические деформации позволяют конструкции перераспределять силы в соответствии с предполагаемой статической моделью.

  • 6.1.3.2 Следует избегать хрупких видов разрушения. При этом требуется проверка на наличие избыточного сопротивления по сравнению с пластичными видами для защиты конструкции от хрупкого разрушения.

  • 6.1.3.3 Для металлической конструкции можно рассмотреть следующие причины хрупких прочностных характеристик:

• - неустойчивое разрушение, вызванное сочетанием следующих факторов: высокие локальные напряжения в элементах конструкции, хрупкий материал, дефекты сварных швов, низкая температура эксплуатации;

• - использование конструктивных элементов, в которых предельное сопротивление достигается при пластических деформациях только на ограниченных участках, что делает общие характеристики хрупкими;

• - устойчивость оболочки;

• - устойчивость, при которой происходит взаимодействие между локальными и глобальными видами устойчивости.

• 6.1.3.4 Конструктивные элементы, для которых чрезмерная пластическая деформация является возможным видом разрушения, должны быть исследованы на предмет пластической деформации. Составляющие действующего напряжения и эквивалентное напряжение по Мизесу для пластинчатых конструкций не должны превышать проектного сопротивления.

Для пластинчатых конструкций эквивалентное напряжение по Мизесу вычисляют по формуле

°jd =hxd² + Ofyrf - QxdVyd ⁺ . (1)

где <5_xd и o_yd — действующие мембранные напряжения в x- и /-направлении соответственно;

x_d — расчетное напряжение сдвига в плоскости ху (т. е. локальные изгибные напряжения при толщине пластины не включены).

• 6.1.3.5 Для проверки по Мизесу панелей с покрытием расчетный коэффициент сопротивления (р для расчетных условий, соответствующих предельному состоянию по критериям несущей способности ULS, может быть увеличен в 1,1 раза при условии, что каждая отдельная составляющая номинального напряжения (o_xd, o_yd, i_d) удовлетворяет конструктивному сопротивлению без такого увеличения.

Проверка предела текучести не относится к локальным концентрациям напряжений в конструкции или к недостаткам моделирования в расчетной конечно-элементной модели.

• 6.1.4 Проверка устойчивости

  • 6.1.4.1 Конструкции, элементы которых в процессе эксплуатации могут быть подвержены смятию, деформации или смещению локального характера, проверяют на местную потерю устойчивости.

  • 6.1.4.2 Анализ прочности должен основываться на нормативном сопротивлении устойчивости для наиболее неблагоприятного вида устойчивости.

  • 6.1.4.3 Должно быть обеспечено соответствие между начальными несовершенствами (например, отклонениями от округлости при расчете цилиндрической оболочки), которые задаются в формулу сопротивления устойчивости, и допусками, указанными в применяемом стандарте изготовления.

• 6.2 Плоские пластинчатые конструкции и силовые панели

Коэффициенты запаса прочности материала Y_M для пластинчатых конструкций представлены в таблице 3.

Проверку пластической деформации целесообразно выполнять с учетом требований ГОСТ Р ИСО 10113 и ГОСТ 6996.

Проверку устойчивости листовых конструкций выполняют с учетом [3].

Таблица 3 — Коэффициенты запаса прочности материала для пластинчатых конструкций

• 6.3 Оболочечные конструкции

  • 6.3.1 Предел устойчивости цилиндрических и нежестких конических оболочечных конструкций корпуса проводят в соответствии с [4], [5].

  • 6.3.2 Для определения взаимодействия между устойчивостью оболочечной конструкции и устойчивостью колонны используют [4], [5].

  • 6.3.3 Коэффициент запаса прочности материала для оболочечных конструкций должен соответствовать указанному в таблице 4.

Таблица 4 — Коэффициенты запаса прочности материала Y_M для устойчивости

• 6.4 Трубчатые элементы, трубчатые соединения и конические переходы

  • 6.4.1 Трубчатые элементы проверяют в соответствии с [4], [5], [6]. Для определения взаимодействия между местной устойчивостью оболочки и устойчивостью колонны и эффектом внешнего давления применяют [3], [4].

  • 6.4.2 Поперечные сечения трубчатого элемента разделены на разные типы, зависящие от их способности развивать пластические шарниры и противостоять местной устойчивости. Необходимо учитывать влияние местной устойчивости тонких сечений.

Влияние местной устойчивости трубчатых элементов с внешним давлением не следует рассматривать для следующего соотношения диаметра D к толщине f:

r^s0-⁵Jv- (2)

где Е — модуль упругости;

f — заданное минимальное напряжение при текучести.

В случае местной устойчивости оболочки см. также 4.3, [2], [4].

• 6.4.3 Трубчатые соединения и конические переходы можно проверить в соответствии с [5] и [6].

• 6.4.4 Коэффициент запаса прочности материала Y_M для трубчатых конструкций равен 1,15.

• 6.5 Нетрубчатые балки, колонны и рамы

  • 6.5.1 Конструкция элементов должна учитывать возможные пределы сопротивления поперечного сечения из-за местной устойчивости.

Поперечные сечения элемента разделены на различные типы зависимых от их способности к развитию пластических шарниров и противостоянию местной потере устойчивости.

Проверку устойчивости выполняют в соответствии с [4].

• 6.5.2 Коэффициенты запаса прочности материала, указанные в таблице 3, должны использоваться, если для расчета структурного сопротивления используется Еврокод 3.

Библиография

• [1] Правила классификации, постройки и оборудования плавучих буровых установок и морских стационарных платформ, РМРС — СПб, 2018

• [2] DNVGL-OS-B101—2018 Металлические материалы (Metallic Materials)

• [3] Ледянев В.В., Худяков А.В. Оболочечные конструкции в строительстве. Теория, проектирование, конструкции, примеры расчета: учеб, пособие. Тамбов: Изд-во ФБГОУ ВО «ТГТУ», 2016. — 272 с.

• [4] Безухов Н.И., Лужин О.В., Колкунов Н.В. Устойчивость и динамика сооружений в примерах и задачах: учеб, пособие. — М.: Высшая школа, 1987. — 264 с.

• [5] ИСО 19902 Нефтяная и газовая промышленность — стационарные морские стальные соору

жения (Petroleum and natural gas industries — Fixed steel offshore structures)

Практическое руководство по планированию, проектированию и постройке морских стационарных платформ (Recommended Practice for Planning, Designing and Constructing Fixed Offshore Platforms)

УДК 622.276.04:006.354

Ключевые слова: нефтяная и газовая промышленность, системы подводной добычи, проектирование, стальные сооружения

Редактор Т.Н. Магала Технический редактор И.Е. Черепкова Корректор Е.Д. Дульнева Компьютерная верстка М.В. Малеевой

Сдано в набор 15.04.2022. Подписано в печать 19.04.2022. Формат 60х84¹/₈. Гарнитура Ариал. Усл. печ. л. 1,86. Уч.-изд. л. 1,68.

Подготовлено на основе электронной версии, предоставленной разработчиком стандарта

Создано в единичном исполнении в ФГБУ «РСТ» , 117418 Москва, Нахимовский пр-т, д. 31, к. 2.