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海洋工程装备可靠性发展现状分析

2020-07-26 来源:V品旅游网
增刊1 宿烨:海洋工程装备可靠性发展现状分析 年巴西龙卡多油田P一36号半浮动式平台发生工业 构可靠度评估准则[41。2001年国际标准化协会石 爆炸和火灾.造成1O人死亡,直接经济损失达4 油和天然气工业委员会起草了固定式钢海洋平台国 亿美元。在国内.1969年我国“渤海2号”平台 际标准ISO 19902.该标准为钢结构的可靠性建 被海冰推倒。直接经济损失达2 000多万;1977 模.非线性分析方法等提供了有力的工具,并基于 年“渤海4号”平台在海冰的作用下倒塌。所有这 概率统计的方法进行了钢结构强度与疲劳可靠性设 些事故.都在不断地提醒着我们。要更加重视海洋 计阎。2000年。AEA技术公司完成了健康与安全 工程装备的质量可靠性问题.充分考虑海洋特殊环 执行委员会资助的另一个项目“SINTAP(结构整 境对海洋工程装备的影响。 体评估项目)方法的分项系数”.针对不同的目标 1 国外海洋工程装备可靠性发展现状 可靠指标确定了海洋平台钢结构断裂和塑性破坏的 分项系数旧。 海洋工程装备可靠性主要表现为结构可靠性. 自1947年Alfred M.Freudental提出结构安全性的 2国内海洋工程装备可靠性发展现状 概念开始.结构可靠性开始成为一门系统学科,发 海洋工程装备领域.国内的相关研究比较少, 展到现在,结构可靠性主要经历了3个阶段。第一 只有少数的几个院校和研究机构进行了研究。 个阶段.结构可靠性主要采用容许应力设计的方法 上海交通大学的胡毓仁教授、陈伯真教授主要 来保证结构的可靠性.但是随着对该方法缺陷认识 研究船舶及海洋工程结构力学.进行薄壁杆件弹塑 的不断加深.结构可靠性开始探讨一种考虑载荷和 性静动力分析.结构与结构系统疲劳强度及疲劳可 材料性能随机性的可靠性设计方法。目前,结合可 靠性分析.运用基于概率的极限状态设计方法进行 靠性理论的发展.结构可靠性正在向基于概率的极 疲劳可靠性设计与评估:并出版了专门的著作。 限状态设计方法的方向发展 海洋工程装备可靠性很好地吸收了结构可靠性 石油大学的方华灿教授.主要以海洋石油钢结 的设计方法.70年代.Munse和Wirsching主持了 构为对象.研究其模糊疲劳可靠性研究:他主要运 关于船舶及海洋工程结构疲劳可靠性分析的研究项 用断裂力学理论对海洋工程装备钢结构的裂纹进行 目。随后,美国船级社(ABS)也开展了关于海洋 缺陷评估和寿命预测。他出版了专门的著作,论述 结构装备张力腿平台疲劳可靠性分析的研究.经过 低温下材料的疲劳与断裂强度试验及其概率特性. 这些年的发展.海洋工程装备主要关注基于随机性 进行冰区海上结构物的疲劳可靠性分析和断裂可靠 与模糊性的可靠性设计方法[2] 性分析等川。 海洋工程结构的随机性主要表现在其特定的工 浙江大学金伟良教授在结构可靠度数字模拟、 作环境中。除了负载、自重等固定载荷外,环境载 结构体系可靠度及海洋平台结构的超载可靠性、动 荷如风应力、波浪冲击等均属于随机载荷,同时考 力可靠性和时变可靠性等方面均进行了研究。提出 虑到材料的非线性、随机性。结合概率统计工具, 了复合重要抽样方法、V空间重要抽样方法、结构 通过贝叶斯定理与各类概率模型.针对海洋工程装 体系可靠度的实用分析方法和改进的一次二阶段分 备进行可靠性设计.发展出了基于概率的极限状态 析方法等.其研究成果在SZ 36—1、JZ 20—2等平 设计方法:海洋工程结构的模糊性主要是由于人们 台的可靠性评估中得到了广泛的应用。 对客观事物认识不全面或限于目前人类认识水平. 中国船舶科学研究中心石理国研究员等在研究 在数学建模时对客观模型进行了抽象和简化.在计 D 500系列管节点疲劳特性的基础上.探索了影响 算时采取了简化近似的方法.以这样为前提的分析 疲劳寿命的因素.进行了局部应力一应变法及断裂 和计算。其结果具有数学意义上的模糊性[31 力学法计算分析.建立了使用海洋平台管节点的疲 美国石油协会发布的API—RP一17N《推荐规程 劳寿命计算方法。 水下系统的可靠性和技术风险管理》,该标准为提 高水下系统可靠性提供了方法.并且可以更好地帮 3 国内外差距分析 助进行风险管理.规划项目进度以应对可能的技术 对比国内外海洋工程装备可靠性的发展现状. 性风险;并且,在其他标准中,给出了海洋平台结 主要表现为以下几个特点。 DIANZICHANPINKEKAOXING YUHUANJINGSHIYAN 电子产品可靠性与环境试验 2013正 a)系统性差异 渐地向基于概率的极限状态设计方法的方向发展。 国外对海洋工程装备可靠性的研究较早.且其 对海洋工程装备可靠性的研究呈现系统化的态势. 而我国在海洋工程装备领域的研究更多地集中在各 而我国目前在海洋工程装备可靠性的研究更多地集 中在应用层面.缺少对可靠性理论和数学方法的研 究.也是我国与国外在海洋工程结构可靠性方面的 差距之一。 类应用上。例如:ISO/TC 98委员会,其职责是从 总体上分析和协调制订有关结构(包括钢、砖石、 混凝土和木等)可靠性的基本要求:国际结构安全 度与可靠性协会(IASSAR)于I969年由结构可靠 度研究先驱Freudenthal A.M.教授创始以来就是一 个专门从事结构随机性、安全度和可靠度研究、教 育以及将可靠性理论转化为工程应用的国际机构. 在结构随机性研究方面涉及的范围包括:计算随机 力学,随机动力学,系统可靠度和优化,随机有限 元、疲劳和损伤分析,系统识别:美国石油协会 (API)自1924年第一次出版石油和天然气工业用 设备的第一份标准。迄今为止.超过500份的API 4结束语 海洋工程装备的特点如单机价格贵、安全性要 求高和工作环境恶劣。决定了海洋工程装备必须向 高可靠性发展。而目前,海洋工程结构可靠性从理 论层面到应用层面。都在不断地发展完善中.我们 只有正视与国外的差距.才能建立起属于自己的高 可靠性的海洋工程装备 参考文献: f11工业和信息化部.高端装备制造业“十二五”发展规划 【z】.2012. 【2】胡毓仁,李典庆,陈伯真.船舶与海洋工程结构疲劳可 靠性分析【M】.哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社, 2010:91—96. 标准和建议在美国石油和天然气行业安全的推广使 用.其定制协调的石油和天然气开采行业设备的安 全、可靠和互换性的标准化工作非常成熟和健全。 而中国在结构可靠性领域尚未建立相关协会与组 织.在国际上的影响力也不足。 【3]张淑华,赵浩妤,牛培峰.海洋工程结构的模糊随机可 靠性[J].系统工程理论与实践,2001,15(5):141— 143. b)理论性差异 海洋工程装备可靠性正在不断地完善中.一开 【41 API…RP 17N 2012,推荐规程水下系统的可靠性和技术 风险管理【S]. [5】ISO 19902-2007,Petroleum and natural gas industries-- Fixed steel offshore structures【S.S] [6】贡金鑫,赵国藩.国外结构可靠性理论的应用与发展 [J].土木工程学报,2005(2):1-7. 【7]彭攀.导管架海洋平台疲劳可靠性分析【D】.南京:河 海大学.2008. 始结构可靠性领域使用容许应力设计方法.20世 纪60、70年代,美国在发生了一些房屋安全事故 后.认识到容许应力设计法的缺陷,以及为保证结 构极端情况下安全性和正常使用情况下良好工作性 能的重要性 结合当时可靠性理论的研究.探讨考 虑荷载和材料性能随机性的可靠度设计方法.才逐 瞽 、零 ; 雾 袋 萨 擘 : 努 铲 { ; 冀0 、祭 ≈ 铲 ; 置 ,垂 蕊 H厂/^、、 厂,一、、 / '●I 厂厂,^、、 l田田l 中国光伏出13整体格局更加健康 的价格协议正在促使中国光伏产业格局重新洗牌。 在每瓦0.56欧元的最低限价与每年7 GW的配额 限量双重效应下.中国光伏出口份额由欧美集中转 为更多出口新兴市场。2013年1-9月,中国在欧 中国机电产品进出口商会副会长王贵清在 2013年l1月11日在北京召开的2013光伏领袖峰 会上表示.虽然2013年中国光伏产业出口金额下 降25%.但出口市场由集中欧美市场转向亚太等 新兴市场.整体格局更加健康.为中国光伏产业 的长期健康发展起到很好的平衡作用。 盟的出I=I份额由70%多降至不到30%,而对日 本、印度、南非等新兴市场的出口份额则提升至2O %左右。 (摘自经济参考报) 王贵清是说.2013年7月中欧贸易争端达成 

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