Научная статья на тему 'Сопоставительный анализ локальных ледовых нагрузок на морскую ледостойкую платформу «Моликпак» по проекту «Сахалин-2»'

Сопоставительный анализ локальных ледовых нагрузок на морскую ледостойкую платформу «Моликпак» по проекту «Сахалин-2» Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
320
84
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ШЕЛЬФ САХАЛИНА / НОРМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ / ЛЕДОВАЯ НАГРУЗКА / ЛОКАЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ / LOCAL ICE LOADS / ПЛОЩАДЬ КОНТАКТА / CONTACT AREA / СОПОСТАВИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ / МЕТОД МОНТЕ-КАРЛО / MONTE CARLO METHOD / ЛЕДОСТОЙКАЯ ПЛАТФОРМА "МОЛИКПАК" / THE PLATFORM MOLIKPAQ / OCAL ICE PRESSURE / COMPARISON OF RESULTS

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Гладкий Виталий Валерьевич, Сабодаш Ольга Алексеевна

Проанализированы основные факторы, влияющие на величину локальной ледовой нагрузки по различным нормативным документам, определены расчетные значения локальных ледовых нагрузок и давлений от ровных ледяных полей на ледостойкую платформу «Моликпак», расположенную на шельфе о-ва Сахалин.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Гладкий Виталий Валерьевич, Сабодаш Ольга Алексеевна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Comparative analysis of local ice loads on the offshore ice-resistant platform Molikpaq by the Sakhalin-2 project

Considered are the main factors affecting the value of local ice loads according to various normative documents and determined the estimated values of local ice loads from flat ice floes on the ice-resistant platform Molikpaq located on the Sakhalin shelf.

Текст научной работы на тему «Сопоставительный анализ локальных ледовых нагрузок на морскую ледостойкую платформу «Моликпак» по проекту «Сахалин-2»»

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ. Строительные материалы и изделия

УДК 624.04

В.В. Гладкий, О.А. Сабодаш

ГЛАДКИЙ ВИТАЛИЙ ВАЛЕРЬЕВИЧ - магистрант кафедры гидротехники, теории зданий и сооружений Инженерной школы (Дальневосточный федеральный университет, Владивосток). Суханова ул., 8, Владивосток, 690950. E-mail: [email protected]

САБОДАШ ОЛЬГА АЛЕКСЕЕВНА - кандидат технических наук, доцент кафедры гидротехники, теории зданий и сооружений Инженерной школы (Дальневосточный федеральный университет, Владивосток). Суханова ул., 8, Владивосток, 690950. E-mail: [email protected]

Сопоставительный анализ локальных ледовых нагрузок на морскую ледостойкую платформу «Моликпак» по проекту «Сахалин-2»

Проанализированы основные факторы, влияющие на величину локальной ледовой нагрузки по различным нормативным документам, определены расчетные значения локальных ледовых нагрузок и давлений от ровных ледяных полей на ледостойкую платформу «Моликпак», расположенную на шельфе о-ва Сахалин.

Ключевые слова: шельф Сахалина, нормы проектирования, ледовая нагрузка, локальное давление, площадь контакта, сопоставительный анализ, метод Монте-Карло, ледостойкая платформа «Моликпак».

Введение

Морские нефтегазодобывающие платформы должны проектироваться таким образом, чтобы обеспечить защиту персонала, дорогостоящего оборудования и технических средств, а также экологическую безопасность региона в течение всего срока эксплуатации. Надежность и экономичность платформ в существенной мере определяется достоверностью и эффективностью методов оценки внешних воздействий. Поэтому совершенствование методов расчета воздействия льда на морские сооружения является в настоящее время весьма актуальной задачей [1].

Существующие зарубежные нормативные документы [9, 11, 12] основываются на опыте проектирования стационарных платформ для климатических условий Северного моря, где применялись платформы решетчатого типа и гравитационные железобетонные конструкции. Российские стандарты [2-7] не учитывают в полной мере специфику ледовых условий Сахалинского шельфа, в частности при оценках локальных ледовых нагрузок и расчетах динамических ледовых нагрузок.

Морская буровая платформа «Моликпак» (ПА-А) была установлена на Астохской площади Пильтун-Астохского месторождения в Охотском море в сентябре 1998 г. До осени 2008 г. она являлась главным объектом производственно-добывающего комплекса «Витязь». «Моликпак» представляет собой модернизированную буровую гравитационную платформу ледового класса вертикального профиля. Конструкция выполнена в виде стального кессона, заполненного в середине песком, обеспечивающего эффективное закрепление платформы на морском дне. Платформа в те-

© Гладкий В.В., Сабодаш О.А., 2015

чение ледового сезона подвергается интенсивному воздействию дрейфующих ледяных полей, поэтому оборудована специальным контрольно-измерительным комплексом для мониторинга ледовых нагрузок на корпус платформы [13].

Целью работы является сопоставительный анализ локальных ледовых нагрузок и давлений на платформу «Моликпак» для условий шельфа Охотского моря по методикам и рекомендациям отечественных и зарубежных норм проектирования.

Прежде всего мы должны произвести следующее:

- проанализировать нормативную базу по расчету локальных ледовых нагрузок и давлений на морские нефтегазопромысловые сооружения;

- произвести расчет локальных ледовых нагрузок и давлений по различным нормативным методикам и рекомендациям;

- провести сравнительный анализ локальных ледовых нагрузок и давлений на платформу ледового класса для условий Охотского моря;

- дать рекомендации по оптимальному использованию норм проектирования в расчетах конструкций шельфовых сооружений на местную прочность и устойчивость при ледовых воздействиях.

Натурные измерения локальных ледовых нагрузок

Натурные измерения локальных ледовых нагрузок и давлений являются самой достоверной информацией, но они достаточно сложны и дорогостоящи, чтобы производить их на всех существующих сооружениях.

В мировой практике для измерения локальной ледовой нагрузки известно четыре категории методов [10]: граничные методы (interfacial methods), методы контроля характеристик сооружения (structural response monitoring), методы, основанные на 2-м законе Ньютона (Newton 2. Law), и ретроспективные аналитические методы (hindcast methods). Эти методы положены в основу натурных измерений локальных ледовых нагрузок и давлений, проведенных российскими и зарубежными исследователями на различных сооружениях в различных акваториях.

Большинство вышеизложенных методов основаны на непосредственном измерении локальной ледовой силы, действующей на сооружение, за исключением граничных методов (interfacial methods), которые базируются на измерениях локальных ледовых давлений. В случае если известно значение локальной ледовой силы, локальное ледовое давление определяется в соответствии с [10] как p = F/Dh, где F - максимальная ледовая нагрузка, h - толщина льда, D - ширина сооружения. Далее представлено обсуждение результатов натурных измерений локальных ледовых сил и давлений в соответствии с российскими и европейскими исследованиями, а также исследованиями в США, Канаде и в странах АТР.

Результаты натурных измерений локальной ледовой нагрузки

Российские исследования. К.Н. Коржавин в 1959 г. провел измерения в сибирских реках Обь, Енисей и Ангара. Исследование в области ледовых нагрузок в этих реках было, главным образом, направлено на решение проблем строительства гидроэлектростанций и мостовых переходов. В период 1945-1958 гг. были проведены измерения ледового давления, определено максимальное его значение: 0,6 МПа.

Исследования в Европе. В результате измерений локальных ледовых нагрузок на конструкции маяков в Ботническом заливе локальная измеренная ледовая сила изменялась в диапазоне от 0,3 до 0,9 МН. Для этих конструкций величина локального ледового давления была рассчитана по формуле p = F/Dh, в зависимости от площади контакта Dh, и находилась в пределах от 0,8 до 4,4 МПа.

Исследования в США и Канаде. В результате измерений на конструкции маяков была измерена локальная ледовая нагрузка, которая изменялась в достаточно широком диапазоне - от 0,3 до 140 МН, величина локального ледового давления была рассчитана по формуле р = ГЮк, в зависимости от площади контакта Бк, и находилась в пределах от 0,2 до 2,7 МПа.

Исследования в Азиатско-Тихоокеанском регионе. С середины 1980-х годов в Китае начались исследования воздействия льда на конструкции платформ в Бохайском заливе. К одной из четырех опор платформы решетчатого типа в заливе Донге Ляохэ был прикреплен прибор для измерения напряженно-деформированного состояния конструкции при ледовых воздействиях [10]. Максимальное значение ледового давления на вертикальное сооружение было зафиксировано при толщине льда 0,2 м и составило 1,8 МПа.

Анализ результатов натурных исследований локальных ледовых сил и давлений показал, что реально измеренные локальные ледовые нагрузки изменяются в широком диапазоне значений, и результат чувствителен к размерам области контакта и выбранному методу измерения.

Алгоритм реализации задачи

Наиболее эффективными методами исследования теоретических подходов к определению локальных ледовых нагрузок и давлений на сооружения являются статистические, в основу которых положен в большинстве случаев метод Монте-Карло [1].

Алгоритм расчета локальных ледовых нагрузок и давлений представлен в виде блок-схемы и приведен на рис. 1. Основные статистические данные по расчетным параметрам гидрометеорологического и ледового режима акватории Пильтун-Астохского месторождения на шельфе Сахалина приведены в таблицах 1 и 2. Статистические данные взяты из обобщенных результатов многолетних натурных наблюдений параметров ледяного покрова Охотского моря за период 19892002 гг. [8].

Алгоритм расчета состоит из следующих основных этапов:

- производится генерирование исходных параметров ледяного покрова (таблицы 1 и 2) методом Монте-Карло под нормальный (гауссовский) закон распределения;

- для каждого /-го вероятностного сочетания входных параметров ледового режима (толщины льда, площади контакта, прочности льда и т.д.) рассчитываются локальные ледовые нагрузки и локальные давления по зависимостям, приведенным в нормах проектирования;

- полученные ряды локальных нагрузок и давлений обрабатываются отдельно по каждым нормам с целью получения статистических параметров их распределения.

В заключение исследуются максимальные значения локальных ледовых нагрузок и давлений с целью их сравнения между собой и анализируются основные причины, влияющие на расхождение значений, полученных по различным нормам.

Оценка результатов, сравнение норм, выдача рекомендаций по локальной ледовой

нагрузке

Рис. 1. Блок-схема алгоритма моделирования локальных ледовых нагрузок на сооружение

Таблица 1

Расчетные параметры ровного ледяного покрова

Параметры

Значение ряда Площадь контакта, м2 Толщина льда, м Прочность льда при сжатии, МПа Скорость дрейфа ледяного поля, м/с Направление дрейфа льда

Минимальное 1 0,5 0,5 0

Максимальное 100 3 2,5 2

Среднее 50 1,5 1,25 1 Ю, ЮВ

Стандартное отклонение 16,67 0,6 0,4167 0,33

Таблица 2

Расчетные параметры ровного ледяного покрова (продолжение)_

П араметры

Значение ряда Скорость ветра, м/c Средняя длина ледяного поля, м Локальное давление, МПа (для CSA) Направление дрейфа льда

Минимальное 0 5 1

Максимальное 30 150 10

Среднее 15 78 5 Ю, ЮВ

Стандартное отклонение 5 26 1,5

Расчет локальных ледовых нагрузок и давлений по различным нормативным методикам

В таблицах 3 и 4 представлены результаты сопоставительных вычислений локального ледового давления на вертикальное сооружение от ровных ледяных полей по различным нормативным методикам. На рис. 2 представлена гистограмма максимальных значений локального ледового давления от ровных ледяных полей по различным нормам. На этом же рисунке приведены данные натурных наблюдений максимального локального давления ровного льда на платформу «Мо-ликпак», а также проектные значения локального ледового давления для этой платформы.

Таблица 3

Статистические характеристики локального ледового давления от ровных ледяных полей на вертикальное сооружение (российские нормы проектирования)

Параметры ряда, МПа Нормы проектирования

СП 38.13330.2012 СТО Газпром Регистр Р 31.3.07-01 ВСН (при hdx3hd)

Минимальное значение 1,480 1,523 1,131 1,160 2,040

Максимальное значение 6,673 7,523 3,200 4,860 9,920

Среднее значение 1,489 1,543 1,800 2,430 5,140

Стандартное отклонение 0,174 0,264 0,450 0,765 1,540

Таблица 4

Статистические характеристики локального ледового давления от ровных ледяных полей на вертикальное сооружение (зарубежные нормы проектирования)

Параметр ряда, МПа Нормы проектирования

API CSA

Минимальное значение 1,500 3,401 1,000

Максимальное значение 7,523 8,221 2,000

Среднее значение 1,543 4,949 1,500

Стандартное отклонение 0,264 0,979 0,100

Рис. 2. Гистограмма локальных ледовых давлений (МПа) по различным нормам проектирования, а также проектные и натурные данные; А - площадь контакта льда и сооружения, м2

В табл. 5 приведены результаты расчета локальных ледовых нагрузок по нормативной методике СТО Газпром [3]. На рис. 3 представлены гистограмма максимальных значений локальных ледовых нагрузок от ровных ледяных полей и данные натурных наблюдений локальной ледовой нагрузки от ровного льда на платформу «Моликпак».

Таблица 5

Статистические характеристики локальной ледовой нагрузки от ровных ледяных

полей

на вертикальное сооружение

Параметр ряда, МН Нормы проектирования

СТО Газпром

Минимальное значение 8,72

Максимальное значение 120,00

Среднее значение 65,088

Стандартное отклонение 21,282

На рис. 4 показан график зависимости локального ледового давления от площади контакта, рассчитанного по отечественным и зарубежным методикам. На основании расчетов был определен инженерный диапазон, где при площади контакта от 10 до 35 м средние значения локального ле-

дового давления изменяются в пределах от 1,5 до 2,5 МПа, что соответствует наиболее вероятным значениям локальных ледовых давлений для условий эксплуатации сооружений в шельфовой зоне. Данный инженерный диапазон локального ледового давления может быть рекомендован в качестве оптимального для стадии предварительного проектирования шельфовых сооружений и назначения размеров сечений элементов конструкций.

Нагрузка,

Рис. 3. Гистограмма максимального значения локальной ледовой нагрузки (МН) по СТО Газпром [3] и натурные данные на платформу «Моликпак» при площади контакта А» 80 м2

Рис. 4. График зависимости локального ледового давления от площади контакта.

Анализ и сравнение результатов расчетов локального ледового давления

В целом значения локального ледового давления от ровных ледяных полей на широкое сооружение типа «Моликпак», рассчитанные по СП [7], СТО Газпром [3], Регистру [4], Р 31.3.07-01 [5], ISO [12] и API [9], имеют значительные расхождения (рис. 2), что объясняется различным подходом к оценке факторов, влияющих на величину локального ледового давления, в первую очередь это неопределенность в назначении площади контакта и условий, связанных с ее выбором (табл. 6).

Таблица 6

Использование параметров гидрометеорежима акватории в нормах проектирования

Параметр Нормы

СП СТО Газпром Р 31.3.07-01 ВСН Регистр API ISO CSA

Толщина льда, м - - + + - - + -

Площадь контакта, м + + + + + + - +

Прочность льда, МПа - - + + + - - -

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Скорость течения воды, м/с - - + - - - - -

Скорость ветра, м/с - - + - - - - -

Средняя длина ледяного поля - - + - - - - -

Примечание. (-) - отсутствует; (+) - присутствует.

Разница между максимальным и минимальным значением давления по отечественным и зарубежным нормам для ровного льда составила почти 5 раз с учетом всех приближений. Проектное

значение локального давления от 2 до 3,3 раз меньше максимального расчетного значения, определенного по нормам.

С натурными данными существенное отличие наблюдается в случае, когда площадь контакта льда и сооружения > 3 м , тогда локальное давление равно 2,0 МПа, что почти в 5 раз меньше, чем по максимально рассчитанному значению. Натурные данные будут хорошо согласованы с нашим получившимся инженерным диапазоном при площади контакта > 3 м2. Если площадь контакта льда и сооружения находится в пределах 0,1^3,0 м2, то локальное ледовое давление будет значительно отличатся от инженерного диапазона.

Нормы CSA [11], на первый взгляд, имеют полное совпадение с натурными и проектными данными для платформы «Моликпак», однако их не следует в целом рассматривать для расчета шельфовых сооружений на шельфе Сахалина. Это связано с тем, что заложенные в этих нормах значения локальных ледовых давлений и площадей контакта были ориентированы на реальные условия работы сооружений в море Бофорта, и не следует применять их напрямую в специфических условиях ледового режима сахалинского шельфа.

На основе проведенных исследований можно сделать вывод о том, что наиболее приемлемыми нормами для расчета локальных ледовых давлений на конструкции корпуса ледостойких платформ на шельфе Сахалина можно считать нормы СТО Газпром [3], СП [7] и API [9]. В этих нормах величина локального ледового давления зависит только от площади контакта (табл. 6), без учета факторов гидрометеорологического режима акватории, влияющих на величину локального давления. Поскольку назначение расчетной обеспеченности этих факторов является весьма приближенной и неопределенной задачей при локальных взаимодействиях льда и сооружения, теоретические подходы в нормах СТО Газпром [3], СП [7] и API [9] можно считать вполне приемлемыми на этапе предварительного проектирования конструкций шельфовых сооружений. Кроме того, значения локальных ледовых давлений по этим нормам наиболее близки к натурным данным (рис. 2), и эмпирические зависимости в данных нормах более или менее отражают реальную картину взаимодействия льда и сооружения при местном контакте.

Нормы ISO [13] и ВСН [2] дают максимальные из всех нормативных методик значения ледового давления, которые превышают проектные данные для платформы «Моликпак» почти в 3 раза и при более детальном рассмотрении являются несколько завышенными для проектирования. Расчеты локальных ледовых давлений по Регистру [4] и Р 31.3.07-01 [5] находятся в приемлемом среднем диапазоне значений (рис. 2), однако в рекомендации по расчету входит параметр прочности льда, обеспеченность которого трудно назначить на этапе предварительного проектирования. Для этого необходимы широкомасштабные полевые и лабораторные исследования с учетом неоднородности физических и прочностных свойств льда по площади и по толщине ледяного покрова, что является далеко не всегда приемлемым. Однако при наличии достаточно обоснованного многолетнего ряда наблюдений за параметрами ледяного покрова сахалинского шельфа эти нормы можно рассматривать в качестве подходящих для расчета сооружений на местную прочность и устойчивость.

Анализ и сравнение результатов расчета локальной ледовой нагрузки

Эмпирические зависимости для расчета локальных нагрузок содержат только нормы СТО Газпром [3] и ISO [13]. В остальных нормативных документах рекомендации по расчету локальных ледовых нагрузок на сооружения отсутствуют. Для платформы «Моликпак» расчеты были выполнены только по нормам СТО Газпром [3], так как требования стандарта ISO [13] по расчету локальной ледовой нагрузки не выполняются при заданных параметрах площади контакта и толщины льда (таблицы 1 и 2). Сопоставительные расчеты по рекомендациям норм [3] показывают, что имеется значительная разница между результатами расчетов локальных ледовых нагрузок и данными натурных измерений на платформе «Моликпак» [15] - почти в 2,5 раза. Возможно, это обстоятельство объясняется тем, что период контрольно-измерительного мониторинга локальных ледовых нагрузок невелик - чуть больше 15 лет, и за это время, очевидно, не наблюдались экстремальные воздействия льда на корпус платформы. Касательно локальных ледовых нагрузок, рекомендации норм следует применять с осторожностью и при предварительном проектировании лучше руководствоваться данными натурных наблюдений и мониторинга за ледовой обстановкой на существующих платформах сахалинского шельфа.

Заключение

1. Сопоставительный анализ расчетов показывает, что по отечественным и зарубежным нормам значения локального ледового давления незначительно отличаются в целом между собой, но превышают в несколько раз проектные и натурные данные, особенно при площади контакта льда и сооружения > 3,0 м2. Сопоставительные расчеты локальных ледовых нагрузок от ровных ледяных полей на конструкции шельфовых сооружений для условий Сахалина показывают существенное превышение их значений над измеренными нагрузками на платформе «Моликпак».

2. В целом анализ действующих нормативных документов по определению локальных ледовых нагрузок и давлений на вертикальные сооружения показал, что методики требуют серьезного совершенствования, при этом необходимо проведение дальнейших экспериментальных, теоретических исследований, а также натурных измерений на существующих ледостойких сооружениях шельфа. Таким образом, в данной статье, основываясь на всестороннем анализе действующей нормативной базы и теоретических подходов к расчету локального давления льда на элементы конструкций, мы разработали и представили рекомендации для проектирования сооружений в шельфовой зоне замерзающих морей.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Алексеев Ю.Н., Афанасьев В.П., Литонов О.Е. и др. Ледотехнические аспекты освоения морских месторождений нефти и газа. СПб.: Гидрометеоиздат, 2001. 360 с.

2. ВСН 41.88. Проектирование ледостойких стационарных платформ. М.: ВНИПИморнефтегаз Мин-нефтепрома СССР, 1988. 142 с.

3. Методика расчета ледовых нагрузок на ледостойкую стационарную платформу. СТО Газпром 2-3.729-2005. М.: ВНИИГАЗ, 2005. 14 с.

4. Правила классификации, постройки и оборудования плавучих буровых установок (ПБУ) и морских стационарных платформ (МСП). СПб.: Российский морской регистр судоходства, 2008. 423 с.

5. Р 31.3.07-01. Указания по расчету нагрузок и воздействий от волн, судов и льда на морские гидротехнические сооружения / Гос. проектно-изыскательский и науч.-исслед. ин-т морского транспорта «Союзморниипроект». М., 2001. 75 с.

6. СНиП 2.06.04-82*. Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов). М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989. 40 с.

7. СП 38.13330.2012. Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов). Актуализированная редакция СНиП 2.06.04-82*. М.: Минрегионразвития, 2012. 116 с.

8. Специальные технические условия (СТУ). Параметры ледового режима и нагрузки. Проект Сахалин II, фаза II. Морские установки - платформы Пильтун-Астохское-ПА-Б, Лунское-ЛУН-А и установки налива танкеров. Документ № 3400-Z-90-01-P-0075-00-03-R. Т. 5. СПб.: ФГУП ЦКБ «Рубин», 2001. 284 с.

9. API RP 2N. Recommended Practice for Planning, Designing and Constructing Structures and pipelines for Arctic Conditions., Dec. 1, 1995. American Petroleum Institute, Washington, DC, 2005, 82 p.

10. Bjerkas M. Review of Measured Full Scale Ice Loads to Fixed Structures Proceedings of 26th Internat. Conference on Offshore Mechanics and Arctic Engineering (0MAE-2007), June 10-15, 2007, San Diego, California, USA. Paper N 0MAE2007-29048.

11. CAN/CSA S471-04. General requirements, design criteria, the environment and loads. Published as a National Standard of Canada in 2004 by the Canadian Standards Association, 5060 Spectrum Way, Suite 100, Mississauga, Ontario, Canada L4W 5, N 6. 94 p.

12. ISO/FDIS 19906:2010(E). Petroleum and Natural Gas Industries - Arctic Offshore Structures. Final Draft. International Organisation for Standardization, ISO TC 67/SC 7, 2010. 474 p.

13. Palmer A., Croasdale K., Arctic Offshore engineering. World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd., Singapore, 2012, 370 p.

14. Sanderson T.J.O. Ice Mechanics: Risks to Offshore Structures. London 1988, Graham and Trotman, 253 p.

15. Sudom D., Frederking R. A Preliminary Analysis of Molikpaq Local Ice Pressures And Ice Forces at Amauligak I-65. Proceedings 18th Intern. Conf. on Port and Ocean Engineering under Arctic Conditions, POAC '05, Potsdam, NY, USA, 2005, vol. 1, p. 365-374.

THIS ARTICLE IN ENGLISH SEE NEXT PAGE [10]

Building Materials and Products

Gladkii V., Sabodash O.

VITALY V. GLADKII, Undergraduate, Offshore and Structural Mechanics Department, School of Engineering, Far Eastern Federal University, Vladivostok. 8 Sukhanova St., Vladivostok, Russia, 690950, e-mail: [email protected]

OLGA A. SABODASH, Associate Professor, Offshore and Structural Mechanics Department, School of Engineering, Far Eastern Federal University, Vladivostok. 8 Sukhanova St., Vladivostok, Russia, 690950, e-mail: [email protected]

Comparative analysis of local ice loads on the offshore ice-resistant platform Molikpaq by the Sakhalin-2 project

Considered are the main factors affecting the value of local ice loads according to various normative documents and determined the estimated values of local ice loads from flat ice floes on the ice-resistant platform Molikpaq located on the Sakhalin shelf.

Key words: local ice loads, ocal ice pressure, contact area, comparison of results, Monte Carlo method, the platform Molikpaq.

REFERENCES

1. Alekseev Y.N., Afanasiev V.P., Litonov O.E., et all. Ice technical aspects of offshore oil and gas fields. St.Petersburg., Gidrometeoizdat, 2001, 360 p (in Russ.). [Alekseev Ju.N., Afanas'ev V.P., Litonov O.E. i dr. Le-dotehnicheskie aspekty osvoenija morskih mestorozhdenij nefti i gaza. S.Pb.: Gidrometeoizdat, 2001. 360 s.].

2. BCH 41.88. Design ice-resistant stationary platform. M., VNIPImorneftegaz the USSR Ministry of Oil Industry, 1988, 142 p. (in Russ.). [VSN 41.88. Proektirovanie ledostojkih stacionarnyh platform. M.: VNIPImorneftegaz Minnefteproma SSSR, 1988. 142 s.].

3. Method of calculation of ice loads on the ice-resistant fixed platform. STO Gazprom 2-3.7-29-2005. M., VNIIGAZ, 2005, 14 p. (in Russ.). [Metodika rascheta ledovyh nagruzok na ledostojkuju stacionarnuju plat-formu. STO Gazprom 2-3.7-29-2005. M.: VNIIGAZ, 2005. 14 s.].

4. Rules for the Classification, Construction and Equipment of Mobile Offshore Drilling Units (MODU) and fixed offshore platforms (SMEs). St. Petersburg, Sea Register Publishing, 2008, 423 p. (in Russ.). [Pravila klassifikacii, postrojki i oborudovanija plavuchih burovyh ustanovok (PBU) i morskih stacionarnyh platform (MSP). SPb: Izd-vo Morskogo Registra, 2008. 423 s.].

5. P 31.3.07-01. Guidelines for the calculation of loads and impacts from the waves, ships and sea ice on hydraulic structures. State Design and Research and Research Institute of Maritime Transport "So-yuzmorniiproekt", Moscow, 2001, 75 p. (in Russ.). [R 31.3.07-01. Ukazanija po raschetu nagruzok i vozdejstvij ot voln, sudov i l'da na morskie gidrotehnicheskie sooruzhenija / Gos. proektno-izyskatel'skij i nauch.-issledovat. in-t morskogo transporta «Sojuzmorniiproekt» M., 2001. 75 s.].

6. SNIP 2.06.04-82*. Loads and effects on the waterworks (wave, ice and from ships). M., TSITP State Construction Committee of the USSR, 1989, 40 p. (in Russ.). [SNiP 2.06.04-82*. Nagruzki i vozdejstvija na gidrotehnicheskie sooruzhenija (volnovye, ledovye i ot sudov). M.: CITP Gosstroja SSSR, 1989. 40 s.].

7. SP 38.13330.2012. Loads and effects on the waterworks (wave, ice and from ships). The updated ed. of SNiP 2.06.04-82*. M., Minregionrazvitiya, 2012, 116 p. (in Russ.). [SP 38.13330.2012. Nagruzki i vozdejstvija na gidrotehnicheskie sooruzhenija (volnovye, ledovye i ot sudov). Aktualizirovannaja redakcija SNiP 2.06.04-82*. M.: Minregionrazvitija, 2012. 116 s.].

8. Special Technical Specifications (CTS). The parameters of the ice mode and load. Sakhalin II, Phase II. Offshore installations - Platform PA - PA-B, Lun - LUN-A installation and loading of tankers. Document № 3400-Z-90-01-P-0075-00-03-R. Vol. 5. Ruby. FSUE CDB St. Petersburg, 2001, 284 p. (in Russ.). [Spe-cial'nye tehnicheskie uslovija (STU). Parametry ledovogo rezhima i nagruzki. Proekt Sahalin II, Faza II. Morskie ustanovki - platformy Pil'tun-Astohskoe - PA-B, Lunskoe - LUN-A i ustanovki naliva tankerov. Dokument № 3400-Z-90-01-P-0075-00-03-R. T. 5. SPb FGUP CKB «Rubin», 2001. 284 s.].

9. API RP 2N. Recommended Practice for Planning, Designing and Constructing Structures and pipelines for Arctic Conditions., Dec. 1, 1995. American Petroleum Institute, Washington, DC, 2005, 82 p.

10. Bjerkâs M. Review of Measured Full Scale Ice Loads to Fixed Structures Proceedings of 26th Internat. Conference on Offshore Mechanics and Arctic Engineering (OMAE-2007), June 10-15, 2007, San Diego, California, USA. Paper N 0MAE2007-29048.

11. CAN/CSA S471-04. General requirements, design criteria, the environment and loads. Published as a National Standard of Canada in 2004 by the Canadian Standards Association, 5060 Spectrum Way, Suite 100, Mississauga, Ontario, Canada L4W 5, N 6. 94 p.

12. ISO/FDIS 19906:2010(E). Petroleum and Natural Gas Industries - Arctic Offshore Structures. Final Draft. International Organisation for Standardization, ISO TC 67/SC 7, 2010. 474 p.

13. Palmer A., Croasdale K., Arctic Offshore engineering. World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd., Singapore, 2012,370 p.

14. Sanderson T.J.O. Ice Mechanics: Risks to Offshore Structures. London 1988, Graham and Trotman, 253 p.

15. Sudom D., Frederking R. A Preliminary Analysis of Molikpaq Local Ice Pressures And Ice Forces at Amauligak I-65. Proceedings 18th Intern. Conf. on Port and Ocean Engineering under Arctic Conditions, POAC '05, Potsdam, NY, USA, 2005, Vol. 1, p. 365-374.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.