失效-分析在海洋平台工程中的应用

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1、独创性说明作者郑重声明：本硕士学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得大连理工大学或者其他单位的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。储躲!堕吼叫翟大连理工大学硕士研究生学位论文大连理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“大连理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”，同意大连理工大学保留并向国家有关部门或

2、机构送交学位论文的复印件和电子’版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。作者签名1话导师始雪孑!谬__丛年』月上鱼大连理工大学硕士学位论文引言1海洋平台工程我国是海洋国家，在各种资源供求矛盾越来越突出、环境日趋恶化的形势下，开发和保护海洋已成为人口、资源、经济、社会和环境可持续发展的根本出路。开发利用海洋资源要以海洋工程为依托。海洋工程是在海洋环境条件下开发利用海洋资源过程中所进行的一切建设工程的

3、总称。海洋平台工程包含的内容较多。目前，海洋平台工程多用于海洋石油勘探开发。由于海洋环境恶劣，工程建设难度大，技术要求高，探索性强。因此，这也是不断扩大开拓的领域【“。海洋平台的建造技术通过长期的发展和进步，已经日趋完善。但在看到这些成绩的同时，也不应忘记曾经发生过的平台事故。这些事故给我们带来了人员伤亡和经济损失是非常沉痛的。因此，利用平台开发海洋资源，市政府海洋的高风险事业。所以．针对海洋平台的失效分析在工程中就显得十分重要和必要。2失效分析溉述国家标准GB3187——82中定义：失效(故障)——产品丧失规

4、定的功能。对可修复产品通常也称故障。由此，我们可以给出失效分析的定义：判断失效产品的失效模式，查找产品失效机理和原因，提出预防再失效的对策的技术活动和管理活动。失效分析的主要内容包括口J：1、调查(包括确认是否失效、取证、普查等)；2、判断失效模式；3、查找失效原因(包括与产品失效相关的管理因素)；4、探讨失效机理及其与失效模式的关系(过程的因果关系)；5、失效后果(影响和危险性)分析：6、合理制定失效判据(必要时才进行)；7、失效的数理统计分析(必要并有条件时才进行)；8、模拟再现和失效预测(必要并有条件时才

5、进行)：9、明确产品失效责任(必要时才进行)：10、提出防止再失效的对策(失效分析成果的反馈和相应)，注意新的失效因子。失效模式是指失效的外在宏观表现形式和过程规律。失效分析在海洋平台工程中的应用失效机理是指失效的物理、化学变化本质和微观过程可以追溯到原子、分子尺度和结构的变化，但与此相对的是它迟早也要表现出一系列宏观(外在的)的性能、性质变化和联系。失效分析的信息，是能客观反映失效的起始、发展、变化和完成的全过程。目前，工程界的失效分析主要是针对机械结构特别是金属材料，针对海洋平台工程的失效分析由于涉及的知识

6、太广，包括环境荷载的确定、结构动力分析、材料分析、桩基础分析、疲劳分析、平台上部设施分析等多种知识和学科，特别是环境荷载因素的不确定性，对我们进行失效分析造成了很大的困难。鉴于这种情况，针对海洋平台工程的特点，结合机械失效分析的思路，提出了系统失效分析思路和局部具体失效分析的概念。o一图1系统失效分析思路及路线F塘lⅡleoryandcourseofSyst锄faihlreanalysis具体局部失效分析：针对具体失效的海洋平台工程产品进行具体的失效分析。思路和程序遵循系统失效分析思路，又要体现出具体的失效产品

7、的特点。3海洋平台监测技术海洋平台结构的实时自动化监测技术通过监测数据的实时采集、处理、分析，确定平台的安全状态，具有快捷、省时、精度高、实时控制等优点．受到越来越多的重视。海洋平台监测系统主要包括海洋环境载荷自动监测系统、平台损伤、位移监测系统以及平台阴极保护监测系统等。其中国内外对环境载荷的监测研究较多，也已经逐渐成熟。例如英国saab海洋电子仪器公司最近研制的一种非介入式传感器waveRada，可以监测海上装置附近的波浪和水面高度，精度达到lm，已经安装在壳牌石油公司的Auk、sean和cliper平台上

8、。俄罗斯也在sakhalin油田安装了冰载荷监测系统。中国海洋渤海公司与大连理工大学联合在辽东湾Jz20—2平台建立了基于计算机远程网络的海冰定点观测系大连理工大学硕士学位论文统，对海冰相关信息进行实时连续观测．取得了很好的效果。特别需要指出的是，在国家863计划海洋监测技术(818)主题的资助下，九五期间开发的近海环境自动监测系统为代表的一系列产品和技术．均达到了上世纪90年代中期的