【海上平台承压设备在风载荷和地震载荷影响下的可靠度分析案例6700字】

第1页例海上平台承压设备在风载荷和地震载荷影响下的可靠度分析案例 1 11.2立式承压设备在台风和地震作用下的可靠度计算 2 151.3.1设备质量计算 1.3.2自振周期的计算 1.3.3地震弯矩及地震载荷的计算 1.3.4风载荷及风弯矩计算 1.3.5各计算截面的最大弯矩 1.3.6可靠度计算 2海上平台处于复杂多变的海洋环境中，承受着如风、浪性进行了分析。我国海上平台承压设备密集，失效后会造成为了解决这个问题，本章对海上平台立式承第2页计算进行分析，并结合某FPSO上的双介质核桃壳过滤器进行实例计算，得到该设备其中，海上环境的基本风压值按照公式4-1进行换算错误!未找到引用源。,分析立式承压9600:重现期为50a、10min的平均风压；q′:海上平台距离大陆最近海岸的基本风压；图4-1质量载荷图4-3风载荷图4-2地震载荷图4-4偏心载荷Ⅲ以图4-5中设备底截面0-0截面为例，所受主要载荷有质量载荷、风载荷和地震第4页Pi=K₁K₂qofiDi×10-6(底截面)P₁:设备各计算段的水平风力，NK₁:设备体型系数K₂:容器各计算段的风振系数90:基本风压值fi:风压高度变化系数η1k:基本振型参与系数g:重力加速度第5页M-0:底部截面0-0处的地震弯矩，N·mm设备在考虑风载荷和地震载荷的情况下的最大弯矩，取其中较大值Asb:计算截面的截面积ma:附属件质量mo₃:保温层质量，mw:水压试验时质量，Ⅲ-Ⅲ截面(上封头和筒体连接处)处的极限状态方程，如表4-1、表4-2所示。面(最大应力)组合风载荷风载荷弯矩应力风载表4-1(续)面依据应力)(最大最大弯矩组合风载荷弯矩组合应力风载荷弯矩应力应力)荷表4-1(续)面依据荷第12页(最大组合压应力)(最大组合压最大荷最大应力荷表4-2(续)面依据极限状态方程最大组合拉弯矩荷最大弯矩组合荷表4-2(续)(最大应力)最大组合组合压应力)荷最大荷第15页表4-2(续)面依据极限状态方程Ⅲ-Ⅲ最大荷a:σs,90,Di,δ为随机1.3算例图4-6设备分段示意图容器容积容器内径容器高(长)壳体厚度壳体壳体重量封头封头内件重量内衬/内衬充装重量夹套/夹套设计壳程0.7MPa设计壳程105℃最高允许工壳程0.4MPa第17页压力夹套/MPa夹套作压力管程夹套该FPSO所在地区为多年一遇极值风速为35.47m/s现期为50a)。以10min为基准，时距为24h和时距为10min式4-3所示。根据JTS144-1-2017《港口工程荷载规范》错误!未找到引用源。,距离大陆最近海岸的基本风压为0.50KPa。由式4-1,4-2,4-3计算得到该设置地区的基本风压值为0.89KPa。设置地区抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度为0.20g错误!未找到引用源。o将该设备整体分为六段，以第一设备段的质量计算为例进表4-4所示。最小质量：mmin=m₀1+0.2m第19页号100221000(3000400050006004208在计算中将设备各段间的质量等效为作用在该设备段1/2高度处的集中质量，各设备端的地震力如表4-5所示。第21页分段号123456h 结合表4-5所示设备各计算截面的地震力，计算各计算截面的地震弯矩如下：(1)0-0截面地震弯矩(2)I-I截面地震弯矩第22页(4)Ⅲ-Ⅲ截面地震弯矩将设备分为6段，各段风载荷计算结果如表4-6所示。段号123456结合表4-6计算得到设备各计算截面的风弯矩如下：(1)0-0截面风弯矩(4)Ⅲ-Ⅲ截面风弯矩设备在考虑风载荷和地震载荷的情况下的最大弯矩，取其中较大值(1)0-0截面(风弯矩控制)(风弯矩控制)第24页设备各计算截面的可靠度计算式如表4-1所示。设备轴向应力主要有风载荷和最大弯矩两种情况产生，由1.2.4节计算可知，设以设备0-0截面风载荷引起的最大应力下的可靠度计算为例：得到各项计算结果后，将其带入式(4-3)中：os~(313,62.62);qo~(890,178²);