Пример готовой дипломной работы по предмету: Нефтегазовое дело
Содержание
Оглавление
ВВЕДЕНИЕ 13
КЛАССИФИКАЦИЯ МОРСКИХ НЕФТЕГАЗОВЫХ СООРУЖЕНИЙ 17
ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТА 19
Анализ действительных условий работы морских стационарных платформ 21
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ В ТЕОРИИ НАДЕЖНОСТИ. 35
СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ РИСКАМИ. 38
Управление факторами риска и надежностью (УФРН).
38
Управление факторами риска и надежностью. (УФРН).
41
МЕТОДЫ АНАЛИЗА НАДЕЖНОСТИ И РИСКА. 42
Анализ надежности и риска методом «галстук – бабочка» 45
Упрощенный анализ усталости 53
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 67
ЛИТЕРАТУРА 69
Выдержка из текста
Морские нефтегазовые сооружения относятся к числу опасных производственных объектов. Эти сооружения эксплуатируются в неблагоприятных условиях окружающей среды. Высокий уровень коррозионной активности морской воды, значительные уровни температурных и вибрационных воздействий и нагрузок (гидродинамических, ветровых, ледовых и др.) на конструктивные элементы МНГС- все это создаёт предпосылки для возникновения и развития различных аварийных ситуаций. Проблемы, связанные с обеспечением безопасности МНГС, в различных нормативных документах, характеризуются определением «риск». В большинстве случаев под «риском» понимается вредное воздействие на персонал МНГС того или иного фактора при возникновении аварийной ситуации. Однако вопросам предотвращения наступления риска путем своевременного выявления опасного предельного состояния конструктивного элемента МНГС, адекватной оценки усталостных характеристик стали с учетом всех видов воздействий всем этим вопросам, как это будет показано ниже, не уделяется достаточного внимания.
В этом параграфе анализируется материалы научных исследований 55 в области изучения причин возникновения аварий и их последствия [1-6], государственные нормативные документы по обеспечению безопасности МНГС [7,8]
и внутрикорпоративные нормы и правила безопасности отечественных и зарубежных компаний, занимающихся освоением морских месторождений [9,10].
Среди научных работ [1-6]
и работа С.П. Земцова [4].
В исследованиях этих авторов анализируются крупнейшие катастрофы на морских нефтегазовых месторождениях и причины приведшие к этому, предлагаются математические методы и модели оценки рисков, изложены рекомендации и предложения по обеспечению безопасности и снижению рисков на МНГС. Общими же задачами для этих работ [4,6]
является рассмотрение риска как вредного воздействия на человеческий персонал в случае возникновения аварийных ситуаций. Предложения же по предотвращению возникновения аварийных ситуаций исключительно технической направленности, как, например, выявление усталостных трещин, в проанализированных работах [1-6]
отсутствуют.
Отечественная нормативная база имеет в своей основе малый опыт работ по освоению морских месторождений. Одним из основополагающих нормативных документов является [7].
В пункте 4.8 [7]
этих правил содержится положение о необходимости проведения экспертизы МНГС, находящихся в эксплуатации более
2. лет. В пункте 4.8.2 [7]
содержатся сведения о минимально допустимой потере толщины металла конструктивными элементами МНГС (не более
15. для опор и
10. пролетных строений).
Также в пункте 4.9 [7]
говорится о разрешении защитного антикоррозионного покрытия, но не даны предельные состояния этих повреждений и их классификация. В дальнейшем, базируясь на основе правил [7]
разработан нормативный документ [8].
В этом документе пункте 3.11 [8]
предусмотрено обследование опорной части ледостойких платформ в целях определения воздействий льда на неё. Однако, этого недостаточно для полноценного анализа усталостных повреждений МНГС.
В отраслевом стандарте [9], разработанным для МНГС на нефтегазовых месторождениях Черного и Азовского морей, приведен порядок проведения оценки технического состояния морской платформы, периодичность проведения обследования, перечислены основные дефекты, влияющие на надежность эксплуатации МНГС. Однако рекомендации по «предельным состояниям» дефектов, что ставит вопрос о том, какие дефекты являются допустимыми, а также могут привести к аварийной ситуации. В последние годы в РФ реализовались проекты «Сахалин-1,2». Анализ материалов проекта [10]
показал, что риск оценивался как наступление события, которое может оказать опасное воздействие на персонал, работающий на платформе.
Рассмотрим зарубежную нормативную базу. В документе [1], разработанном сообществом ASME1, изложены основные принципы проведения измерения и контроля различных металлоконструкций, однако этот документ носит общий характер, что не позволяет эффективно использовать его при нормировании параметров безопасности МНГС. В стандарте ASME [2]
приводятся общие методики для обоснования и оценки вероятности наступления риска и ориентированы в основном на электротехнические сооружения. Этим обществом разработаны стандарты неразрушающего контроля, приведенные, например в [3], которые можно
расценивать как метод снижения рисков за счет своевременного обнаружения дефектов в металлоконструкциях. Следует также отметить хороший уровень проработки стандартов ASME в области проектирования морских газопроводов [4,5], в которых дается оценка некоторых рисков (контроль внешней и внутренней коррозии, контроль напряжений и др).
К недостаткам стандартов ASME следует отнести, в ряде случаев, их общую направленность и отсутствие анализа усталостных повреждений МНГС.
Сообществом BSI разработана группа стандартов, относящихся к освоению морских нефтегазовых месторождений [6-11].
В стандартах BSI содержатся основные методы и принципы проектирования морских платформ и трубопроводов, проектирование систем катодной защиты и т.д. Также разработаны стандарты для различных методов дефектоскопии, что позволяет снизить риск возникновения аварийной ситуации за счет своевременного выявления дефектов. Большой интерес представляет стандарт BSI [11], а также разработанный ÖNORM3 стандарт [12].
Оба этих нормативных документа разработаны на основе нормативного документа [13].
Документы [11-13]
практически идентичны в своих подходах к оценке риска и имеют незначительные отличия. Эти стандарты описывают некоторые основные методы по идентификации и оценке риска на стадиях проектирования, строительства и эксплуатации морских нефтегазовых сооружений. В этих стандартах учитывается риск достижения предельных состояний за счет превышения сейсмических, волновых, ветровых и др. видов нагрузок, характерных для морских нефтегазовых сооружений. Описано коррозионное воздействие и его влияние на усталостные повреждения металлоконструкции МНГС при наличии и отсутствии систем электрохимзащиты. Это реализовано при помощи кривых S-N, которые представляют собой зависимости числа циклов нагрузок от численной величины напряжения для различных условий (например, скорости свободной коррозии элементов МНГС и скорости их коррозии при наличии катодной защиты, наличии концентраторов напряжений и др.) и элементов.
В норвежском стандарте стандарт DNV4 [14]
содержится раздел оценки технического состояния существующих платформ, положения которого во многом совпадают с положениями [11-13].
Особый интерес вызывает документ [15], в котором авторы пытаются во многом обобщить положения документов [11-14].
В этом документе рассматриваются различные по типу соединения (трубные, листовые и т.д.), для каждого из которых построены кривые S-N для условий свободной коррозии и действий систем катодной защиты.
Список использованной литературы
. ASME B89.7.4.1-2005 Measurement Uncertainty and Conformance Testing: Risk Analysis (An ASME Technical Report), NY.: 01.01.2005,-40с.
2. ASME RA-S-2002 Probabilistic Risk Assessment for Nuclear Power Plant Applications-NY.:, 01.01.2002 -104с.
3. ASME BPVC-V-2007 BPVC Section V-Nondestructive Examination, NY.:, 01.01.2007 -60с.
4. ASME B31.8S-2004 Managing System Integrity of Gas Pipelines, NY.:, 01.01.2004 -68с.
5. ASME B31.8-2007 Gas Transmission and Distribution Piping Systems, NY.:, 01.01.2007 -200с.
6. BS EN 13852-1:2004 Cranes. Offshore cranes. General-purpose offshore cranes, L.:, 12.01.2005-84c
7. BS EN 13173:2001 Cathodic protection for steel offshore floating structures, L.: 15.06.2001 -28c.
8. BS EN ISO 19901-7:2005 Petroleum and natural gas industries. Specific requirements for offshore structures. Stationkeeping systems for floating offshore structures and mobile offshore units, L.: 23.01.2006,-130c.
9. BS EN ISO 19900:2002 Petroleum and natural gas industries. General requirements for offshore structures, L.: 22.01.2003, -42c.
10. BS EN 12084:2001 Non-destructive testing. Eddy current testing. General principles and guidelines, L.: 15.05.2001 -16c.
11. BS EN ISO 17776:2002.Petroleum and natural gas industries. Offshore production installations. Guidance on tools and techniques for hazard identification and risk assessment, L.:15.02.2001-38c.
12. ÖNORM EN ISO 17776:2003 Petroleum and natural gas industries — Offshore production installations — Guidelines on tools and techniques for hazard identification and risk assessment (ISO 17776:2000)-A.:01.05.2003-56c.
13. ISO 17776:2000 «Нефтяная и газовая промышленность. Морские сооружения. Руководящие принципы по инструментам и методам для идентификации опасности и оценки степени риска»
14. DNV RP 2A-WSD «Рекомендуемая практика планирования, проектирования и сооружения морских стационарных платформ-расчет по допустимым напряжениям»
15. Classification Note No 30.7 Fatigue Assessment of Ship Structures. Det Norske Veritas 2003.
16. Efthymiou, M.: Development of SCF Formulae and Generalised Influence Functions for use in Fatigue Analysis. Recent Developments in Tubular Joint Technology, OTJ’ 88, October 1988, London.
17. Smedley, S. and Fischer, P.: Stress Concentration Factors for Ring-Stiffened Tubular Joints. Fourth Int. Symp. on Tubular Structures, Delft 1991. pp. 239-250.
18. Lotsberg, I., Cramer, E., Holtsmark, G., Løseth, R., Olaisen, K. and Valsgård, S.: Fatigue Assessment of Floating Production Vessels. BOSS’ 97, July 1997.
19. Eurocode : Design of steel structures. Part 1-1: General rules and rules for buildings. February 1993.
20. Guidance on Design, Construction and Certification. HSE. February 1995.
21. BS7910:1999. Guide on Methods for Assessing the Acceptability of Flaws in Fusion Welded Structures. BSI.
22. СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия;
23. Бородавкин П. П. «Морские нефтегазовые сооружения» Часть
1. Конструирование. – М.: ООО «Недра – Бизнесцентр», 2006. – 555 с.
24. Бородавкин П. П. «Морские нефтегазовые сооружения» Часть
2. Технология строительства. – М.: ООО «Недра – Бизнесцентр», 2006. – 408 с.
25. Гусейнов Ч. С., Иванец В. К., Иванец Д. В. «Обустройство морских нефтегазовых месторождений»: Учебник. М.: ГУП Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2003. – 705 с.
