由于海上平台活动、抛锚或渔船作业等原因,导致水下油气生产设备遭受第三方破坏的风险增加,虽然水下方形设备会设计保护系统,但如果保护装置发生变形或断裂,也可能导致水下方形设备采集的油气发生泄露,造成海洋污染.目前,并没有明确的资料对水下方形设备受坠物撞击的概率及影响因素进行分析.因此,文章针对水下方形设备受第三方载荷撞击的风险和安全性问题,提出一种改进有限元法的概率数值计算方法,建立水下方形设备的安全性冲击模型,探求坠物撞击对水下方形设备安全性的影响规律.结果表明:水下方形设备受坠物撞击的概率随水平距离的增加而不断减小,安全度逐渐提高;同时,受坠物撞击的概率随水深的增加先增大后减小,在超过300 m后,其概率小于0.5×10-9,安全度随作业时间的增加而逐渐降低,该计算结果得到了挪威船级社DNV-RP-F107规范的分析验证.本项研究成果能够为指导水下油气作业工程实践提供理论基础.
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