ISO 19900:2013

Petroleum and natural gas industries - General requirements for offshore structures

ISO 19900:2013 specifies general principles for the design and assessment of offshore structures subjected to known or foreseeable types of actions. These general principles are applicable worldwide to all types of offshore structures, including, bottom-founded structures as well as floating structures, and to all types of materials used including steel, concrete and aluminium. ISO 19900:2013 specifies design principles that are applicable to: the successive stages in the construction of the structure (i.e. fabrication, transportation and installation); use during its intended life; and its decommissioning. The principles are also generally applicable to the assessment or modification of existing structures. Aspects related to quality control are also addressed. ISO 19900:2013 is applicable to the design of complete structures, including substructures, topsides structures, vessel hulls, foundations and mooring systems.

Industries du pétrole et du gaz naturel — Exigences générales pour les structures en mer

L'ISO 19900:2013 spécifie les principes généraux régissant la conception et l'évaluation de structures en mer soumises à des types d'actions connus ou prévisibles. Ces principes généraux sont applicables dans toutes les parties du monde, à tous les types d'ouvrages en mer, aussi bien les structures prenant appui sur le fond marin que les structures flottantes, ainsi qu'à tous les types de matériaux utilisés, y compris l'acier, le béton et l'aluminium. L'ISO 19900:2013 spécifie les principes de conception qui s'appliquent également à: ? la construction pendant ses étapes successives (c'est-à-dire, la fabrication, le transport et l'installation); ? l'utilisation de la structure pendant sa durée de vie escomptée; et ? son abandon. Généralement, ces principes sont également applicables à la réévaluation ou à la modification de structures existantes. Les aspects liés aux contrôles de qualité sont aussi traités dans cette norme. L'ISO 19900:2013 s'applique à la conception des structures dans leur ensemble, ce qui comprend les substructures, les superstructures, les coques, les fondations et les systèmes d'ancrage.

General Information

• Status: Withdrawn
• Publication Date: 05-Dec-2013
• Withdrawal Date: 05-Dec-2013
• ICS: 75.180.10 - Exploratory, drilling and extraction equipment
• Technical Committee: ISO/TC 67/SC 7 - Offshore structures
• Drafting Committee: ISO/TC 67/SC 7/WG 1 - General requirements
• Current Stage: 9599 - Withdrawal of International Standard
• Start Date: 14-Jun-2019
• Completion Date: 13-Dec-2025

Relations

• Consolidated By: ISO 8430-3:2016 - Resistance spot welding - Electrode holders - Part 3: Parallel shank fixing for end thrust
• Effective Date: 06-Jun-2022
• Revised: ISO 19900:2019 - Petroleum and natural gas industries - General requirements for offshore structures
• Effective Date: 05-Nov-2015
• Revises: ISO 19900:2002 - Petroleum and natural gas industries - General requirements for offshore structures
• Effective Date: 11-Jun-2011

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 19900
Second edition
2013-12-15
Petroleum and natural gas
industries — General requirements
for offshore structures
Industries du pétrole et du gaz naturel — Exigences générales pour
les structures en mer
Reference number
©
ISO 2013
© ISO 2013
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized otherwise in any form
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Published in Switzerland
ii © ISO 2013 – All rights reserved

Contents Page
Foreword .v
Introduction .vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Symbols and abbreviated terms . 6
4.1 Symbols . 6
4.2 Abbreviated terms . 7
5 General requirements and conditions . 8
5.1 General . 8
5.2 Fundamental requirements . 8
5.3 Robustness . 8
5.4 Planning . 9
5.5 Durability, maintenance and inspection . 9
5.6 Hazards .10
5.7 Design basis .10
5.8 Service requirements .10
5.9 Operating requirements.11
5.10 Special requirements .11
5.11 Location and orientation .11
5.12 Structural configuration .12
5.13 Environmental conditions .14
5.14 Construction and deployment .18
5.15 Decommissioning and removal .18
6 Exposure levels.18
6.1 General .18
6.2 Life-safety categories .19
6.3 Consequence categories .20
6.4 Determination of exposure level .21
7 Limit states design .22
7.1 Limit states .22
7.2 Design .23
8 Basic variables .24
8.1 General .24
8.2 Actions .24
8.3 Resistances .26
9 Partial factor design approach .27
9.1 Principles .27
9.2 Actions and their combinations .28
9.3 Properties of materials and soils .30
9.4 Geometric parameters .31
9.5 Uncertainties of calculation models .31
9.6 Values for partial factors.31
9.7 Structural reliability analysis .32
10 Models and analysis .32
11 Quality management .33
11.1 General .33
11.2 Responsibilities .34
11.3 Quality management system .34
11.4 Quality control plan .34
11.5 Installation inspection .35
11.6 In-service inspection, maintenance and repair .35
11.7 Records and documentation .36
12 Assessment of existing structures .37
12.1 General .37
12.2 Condition assessment .38
12.3 Action assessment .39
12.4 Resistance assessment .39
12.5 Component and system failure consequences and mitigation .39
12.6 Fatigue .39
12.7 Mitigation.39
Annex A (informative) Additional information and guidance .40
Bibliography .47
iv © ISO 2013 – All rights reserved

Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International
Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting.
Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies
casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 19900 was prepared by Technical Committee ISO/TC 67, Materials, equipment and offshore structures
for petroleum, petrochemical and natural gas industries, Subcommittee SC 7, Offshore structures.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 19900:2002), which has been technically
revised.
ISO 19900 is one of a series of standards for offshore structures. The full series consists of the following
International Standards:
— ISO 19900, Petroleum and natural gas industries — General requirements for offshore structures
— ISO 19901 (all parts), Petroleum and natural gas industries — Specific requirements for offshore
structures
— ISO 19902, Petroleum and natural gas industries — Fixed steel offshore structures
— ISO 19903, Petroleum and natural gas industries — Fixed concrete offshore structures
— ISO 19904 (all parts), Petroleum and natural gas industries — Floating offshore structures
— ISO 19905 (all parts), Petroleum and natural gas industries — Site-specific assessment of mobile
offshore units
— ISO 19906, Petroleum and natural gas industries — Arctic offshore structures
Introduction
The series of International Standards applicable to types of offshore structure, ISO 19900 to ISO 19906,
constitutes a common basis covering those aspects that address design requirements and assessments
of all offshore structures used by the petroleum and natural gas industries worldwide. Through their
application, the intention is to achieve reliability levels appropriate for manned and unmanned offshore
structures, whatever the nature or combination of the materials used.
It is important to recognize that structural integrity is an overall concept comprising models for
describing actions, structural analyses, design rules, safety elements, workmanship, quality control
procedures and national requirements, all of which are mutually dependent. The modification of one
aspect of design in isolation can disturb the balance of reliability inherent in the overall concept or
structural system. The implications involved in modifications, therefore, need to be considered in
relation to the overall reliability of all offshore structural systems.
The offshore structures International Standards are intended to provide wide latitude in the choice
of structural configurations, materials and techniques and to allow for innovative solutions. Sound
engineering judgement is, therefore, necessary in the use of these International Standards.
ISO 19900 applies to offshore structures and is in accordance with the principles of ISO 2394. ISO 19900
includes, where appropriate, additional provisions that are specific to offshore structures.
Figure 1 gives a general indication of the relationship among the various International Standards
applicable to types of offshore structure. ISO 19900 is the core of this set.
The ISO 19901 series of parts provides provisions on particular aspects of the design, construction,
and operation of offshore platforms for the petroleum and natural gas industries, whose provisions can
be applicable to platforms of different types, materials and operating environments. ISO 19901-7 has
specific relevance to floating structures.
In addition to the relationship among the specific provisions of the parts of ISO 19901 and the International
Standards for bottom-founded, floating, or Arctic structures, there is also some interdependence among
these latter International Standards, in that one International Standard can reference the design
provisions of one of the other International Standards in this set. Users need to be aware of these cross-
references when using any member of this set of International Standards.
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Figure 1 — Relationship among standards
INTERNATIONAL STANDARD ISO 19900:2013(E)
Petroleum and natural gas industries — General
requirements for offshore structures
1 Scope
This International Standard specifies general principles for the design and assessment of offshore
structures subjected to known or foreseeable types of actions. These general principles are applicable
worldwide to all types of offshore structures, including, bottom-founded structures as well as floating
structures, and to all types of materials used including steel, concrete and aluminium.
This International Standard specifies design principles that are applicable to:
— the successive stages in the construction of the structure (i.e. fabrication, transportation and
installation);
— use during its intended life; and
— its decommissioning.
The principles are also generally applicable to the assessment or modification of existing structures.
Aspects related to quality control are also addressed.
This International Standard is applicable to the design of complete structures, including substructures,
topsides structures, vessel hulls, foundations and mooring systems.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 2394:1998, General principles on reliability for structures
ISO 19901-1, Petroleum and natural gas industries — Specific requirements for offshore structures —
Part 1: Metocean design and operating considerations
ISO 19901-2, Petroleum and natural gas industries — Specific requirements for offshore structures —
Part 2: Seismic design procedures and criteria
ISO 19901-4, Petroleum and natural gas industries — Specific requirements for offshore structures —
Part 4: Geotechnical and foundation design considerations
ISO 19901-5, Petroleum and natural gas industries — Specific requirements for offshore structures —
Part 5: Weight control during engineering and construction
ISO 19901-6, Petroleum and natural gas industries — Specific requirements for offshore structures —
Part 6: Marine operations
ISO 19901-7, Petroleum and natural gas industries — Specific requirements for offshore structures —
Part 7: Stationkeeping systems for floating offshore structures and mobile offshore units
ISO 19906, Petroleum and natural gas industries — Arctic offshore structures
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
abnormal value
design value of a parameter of abnormal severity used in accidental limit state checks in which a
structure is intended not to suffer complete loss of integrity
Note 1 to entry: Abnormal events are typically accidental and environmental (including seismic) events having
−3 −4
probabilities of exceedance of the order of 10 to 10 per annum.
3.2
accidental situation
design situation involving exceptional conditions of the structure or its exposure
EXAMPLE Impact, fire, explosion, loss of intended differential pressure.
3.3
action
external load applied to the structure (direct action) or an imposed deformation or acceleration (indirect
action)
EXAMPLE An imposed deformation can be caused by fabrication tolerances, differential settlement,
temperature change or moisture variation.
Note 1 to entry: An earthquake typically generates imposed accelerations.
3.4
action effect
effect of actions on structural components
EXAMPLE Internal force, moment, stress or strain.
3.5
air gap
clearance between the highest water or ice surface that occurs during the extreme environmental
conditions and the lowest exposed part not designed to withstand wave or ice impingement
3.6
appurtenance
part of the structure that is installed to assist installation, to provide access or protection
3.7
basic variable
one of a specified set of variables representing physical quantities which characterize actions,
environmental influences, geometric quantities, or material properties, including soil properties
3.8
calibration
process used to determine partial factors using structural reliability analysis and target reliabilities
3.9
catenary mooring
mooring system where the restoring action is provided by the distributed weight of mooring lines
3.10
characteristic value
value assigned to a basic variable associated with a prescribed probability of not being violated by
unfavourable values during some reference period
Note 1 to entry: The characteristic value is the main representative value. In some design situations, a variable
can have two characteristic values, an upper and a lower value.
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3.11
compliant structure
structure that is sufficiently flexible that applied lateral dynamic actions are substantially balanced by
inertial reactions
3.12
conductor
tubular pipe extending upward from or beneath the sea floor containing pipes that extend into the
petroleum reservoir
3.13
consequence category
classification system for identifying the environmental, economic, and indirect personnel safety
consequences of failure of a platform
3.14
decommissioning
process of shutting down a platform and removing it from its current location at the end of its service
life
3.15
design criteria
quantitative formulations that describe the conditions to be fulfilled for each limit state
3.16
design service life
assumed period for which a structure is used for its intended purpose with anticipated maintenance,
but without substantial repair being necessary
3.17
design situation
set of physical conditions representing real conditions during a certain time interval, for which the
design demonstrates that relevant limit states are not exceeded
3.18
design value
value derived from the representative value for use in the design verification procedure
3.19
durability
ability of a structure or structural component to maintain its function throughout its design service life
3.20
exposure level
classification system used to define the requirements for a structure based on consideration of life-
safety and consequences of failure
3.21
fit-for-purpose
meeting the intent of an International Standard although not meeting all provisions of that International
Standard, such that not meeting the specific provisions does not cause unacceptable risk to life-safety
or the environment
3.22
fixed structure
structure that is bottom founded and transfers most of the actions on it to the seabed
3.23
floating structure
structure where the full weight is supported by buoyancy
3.24
hazard
situation or event with the potential to cause any, or all, of human injury, damage to the environment,
and damage to property
3.25
jack-up
mobile offshore unit with a buoyant hull and one or more legs that can be moved up and down relative
to the hull
Note 1 to entry: A jack-up reaches its operational mode by lowering the leg(s) to the seabed and then raising
the hull to the required elevation. The majority of jack-ups have three or more legs, each of which can be moved
independently and which are supported in the seabed by spudcans.
3.26
life-safety category
classification system for identifying the applicable level of life-safety for a platform
3.27
mobile offshore unit
offshore structure designed such that it can be routinely relocated
Note 1 to entry: Mobile offshore unit is also known as MOU.
3.28
limit state
state beyond which the structure no longer satisfies the relevant design criteria
3.29
nominal value
value assigned to a basic variable determined on a non-statistical basis, typically from acquired
experience or physical conditions
3.30
normal conditions
permanent, variable and environmental actions associated with operating conditions of the platform
Note 1 to entry: Normal conditions are sometimes referred to as persistent conditions.
3.31
offshore structure
structure used for the development and production of offshore petroleum and natural gas fields in
offshore areas
3.32
operator
representative of the company or companies leasing the site
Note 1 to entry: The operator is normally the oil company acting on behalf of co-licensees.
3.33
operations manual
manual that defines the operational characteristics, procedures and capabilities of an offshore platform
and associated essential systems
3.34
owner
representative of the company or companies owning or leasing a development
3.35
platform
complete assembly, including structure, topsides, foundations and stationkeeping systems
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3.36
reference period
period of time used as the basis for determining values of basic variables
3.37
reliability
ability of a structure or a structural component to fulfill the specified requirements
3.38
representative value
value assigned to a basic variable for verification of a limit state
3.39
resistance
capacity of a component, or a cross-section of a component, to withstand action effects without failure
3.40
return period
average period between occurrences of an event or of a particular value being exceeded
Note 1 to entry: The offshore industry commonly uses a return period measured in years for environmental
events. The return period in years is equal to the reciprocal of the annual probability of exceedance of the event.
3.41
riser
tubular used for the transport of fluids between the sea floor and a termination point on the platform
Note 1 to entry: For a fixed structure, the termination point is usually the topsides. For floating structures, the
riser can terminate at other locations of the platform.
3.42
robustness
ability of a structure to withstand accidental and abnormal events without being damaged to an extent
disproportionate to the cause
3.43
scour
removal of seabed soils caused by currents, waves and ice
3.44
splash zone
part of a structure that is intermittently exposed to air and immersed in the sea
3.45
structural system
load-bearing components of a structure and the way in which these components function together
3.46
structural component
physically distinguishable part of a structure
EXAMPLE Column, beam, stiffened plate, tubular joint, or foundation pile.
3.47
structural integrity management system
structured methodology, consisting of a multi-step cyclic activity, including feedback, intended to assure
the life and functionality of a structure
Note 1 to entry: Typical steps include data collection, data evaluation, development of an inspection strategy,
development and execution of an inspection programme, and consequent remedial works.
Note 2 to entry: Structural integrity management is also known as SIM.
3.48
structural reliability analysis
procedure for the determination of the level of safety against failure of a structure or structural
component
3.49
structure
organized combination of connected components designed to withstand actions and provide adequate
rigidity
3.50
structure orientation
position of a structure in plan referenced to a fixed direction, such as true north
3.51
taut-line mooring
mooring system where the restoring action is predominately provided by elastic deformation of mooring
lines
3.52
topsides
structures and equipment placed on a supporting structure (fixed or floating) to provide some or all of
a platform’s functions
Note 1 to entry: For a ship-shaped floating structure, the deck is not part of the topsides.
Note 2 to entry: For a jack-up, the hull is not part of the topsides.
Note 3 to entry: A separate fabricated deck or module support frame is part of the topsides.
4 Symbols and abbreviated terms
4.1 Symbols
A accidental action
a design value of geometric parameter
d
a characteristic value of geometric parameter
k
a representative value of geometric parameter
r
E environmental action
F design value of action
d
F representative value of action
r
f design value of material property, for example strength
d
f characteristic value of material property, for example yield strength
k
G permanent action
G characteristic value of permanent action
k
G representative value of permanent action
r
L ,L ,L exposure levels of structures
1 2 3
p annual probability of occurrence
6 © ISO 2013 – All rights reserved

p probability of failure
f
Q variable action
Q variable action of long duration
Q variable action of short duration
Q characteristic value of variable action
k
R reliability of a structural system
R design value of component resistance
d
R characteristic value of component resistance, based on characteristic values of material properties
k
R representative value of component resistance
r
S action effect
d
T annual return period of an action
γ factor related to model uncertainty or other circumstances that are not taken into account by the
d
other γ values
γ partial action factor the value of which reflects the uncertainty or randomness of the action (see
f
9.2.3)
γ partial material factor the value of which reflects the uncertainty or variability of the material prop-
m
erty (see 9.3.2)
γ partial resistance factor the value of which reflects the uncertainty or variability of the component
R
resistance including those of material properties (see 9.3.2)
Δ additive partial geometric quantity the value of which reflects the uncertainties of the geometric
a
parameter (see 9.4.2)
4.2 Abbreviated terms
ALS accidental limit state
ALE abnormal level earthquake
EER escape, evacuation and rescue
ELE extreme level earthquake
FLS fatigue limit state
PFD partial factor design
QA quality assurance
QC quality control
QMS quality management system
SLS serviceability limit state
ULS ultimate limit state
5 General requirements and conditions
5.1 General
Offshore structures shall be designed/assessed in accordance with this International Standard, with
the relevant parts of ISO 19901, and the appropriate ISO standard for the actual platform type.
This International Standard describes a limit state based design procedure that, in combination with
construction and operational guidance, is intended to result in a structure with an appropriate level of
reliability. The owner, designer and/or national authorities can apply more stringent criteria.
The limit state design methodology inherent to the series of International Standards applicable to
offshore structures is based on the partial factor design (PFD) approach with specified factors. There
are some aspects of design for which the PFD design formulations have not been developed and for these,
other approaches are used. Although reliability concepts are discussed in this International Standard, a
full reliability-based approach is only recommended in certain defined situations (see 7.1.1).
The structure shall be designed, constructed, transported, installed, and operated in such a way that
the structure meets the intended performance requirements and that all functional and structural
requirements are met. In addition to this International Standard, designers shall comply with national
regulations and standards applicable to the location under consideration when making design decisions
related to safety, reliability and durability for all phases of planning, design, construction, transportation,
installation, service in-place and possible removal.
5.2 Fundamental requirements
A structure and its structural components shall be designed, constructed and maintained so that they
are suited to their intended use for the design service life. In particular, the structure and its structural
components shall
a) withstand extreme actions liable to occur during their construction and anticipated use;
b) perform adequately under all expected normal actions during their operation;
c) not fail under repeated actions ;
d) provide an appropriate level of robustness against damage and failure (see 5.3) taking due account
of
— the cause and mode of failure,
— the possible consequences of failure in terms of risk to life, environment and property,
e) meet the requirements at national, regional or local level.
5.3 Robustness
A structure design shall incorporate sufficient robustness to ensure that consequent damage is not
disproportionate to the cause. For a robust structure, local damage does not lead to complete loss of
integrity of the structure. Robustness can also ensure that structural integrity in a damaged state is
sufficient to allow a process system shutdown, isolation of the reservoir and a safe evacuation where
applicable
Robustness can be achieved
a) by ensuring (by design or by protective measures) that no critical component exposed to hazard
can be made ineffective; or
b) by providing alternate load-carrying paths (structural redundancy) in such a way that any single
load-bearing component exposed to a hazard can be made ineffective without causing collapse,
sinking, or capsize of the structure or any significant part of it; or
8 © ISO 2013 – All rights reserved

c) by a combination of a) and b).
A floating structure shall incorporate sufficient damaged stability and reserve of buoyancy to ensure
that credible scenarios of unintended flooding do not result in loss of the structure.
The stationkeeping systems of floating structures shall incorporate sufficient redundancy to ensure
that the structure can withstand loss of a stationkeeping component (e.g. mooring line(s)) in accordance
with the provisions of ISO 19901-7.
5.4 Planning
Adequate planning shall be done before design is started in order to have sufficient basis to obtain a
safe, workable and economical structure that fulfils the required operational functions. Planning shall
also consider all relevant and related sustainability aspects impacting the environment, the economy
and society along with their interdependence and interrelationships.
The initial planning shall include specification of operational functions, design requirements and design
criteria for the structure. Site-specific data, such as water depth, physical environmental conditions
and soil properties, shall be sufficiently known and documented to serve as a basis for the design. The
functional and operational requirements in temporary and in-service phases, as well as robustness
against accidental situations and earthquakes that can influence the layout and the structural design,
shall be considered.
The functional requirements affecting the layout and design of the structure shall be established in a
clear format such that these can form the basis for the engineering process and the structural design.
Investigation of site-specific data, such as seabed topography, geohazards, soil conditions and
environmental conditions including ice, as appropriate, shall be carried out in accordance with the
requirements of ISO 19901-1, ISO 19901-2, ISO 19901-4 and ISO 19906.
5.5 Durability, maintenance and inspection
The durability of the structure in its environment shall be such that the general state of the structure
is kept at an acceptable level during its design service life. Account shall be taken of the effects of
corrosion, loss of material by abrasion, and other forms of degradation that can affect the resistance of
the structure or structure components.
A maintenance and inspection program shall be consistent with the design and function of the structure
and the environmental conditions to which it is exposed. Maintenance should include the performance
of appropriately scheduled inspections, inspections on special occasions (e.g. after an earthquake or
other severe or abnormal environmental or accidental event), the upgrading of protection systems and
repair of structural components.
Durability of the structure shall be achieved by
a) a maintenance program; or
b) by designing the structure so as to allow for deterioration in those areas that cannot be, or are not
expected to be, maintained during the planned life of the structure; or
c) a combination of a) and b).
In the case of a) or c), the structure, or components of the structure, shall be designed and constructed
so that degradation remains below defined thresholds within the time intervals between inspections.
The necessity of relevant parts of the structure being available for inspection, without unreasonably
complicated dismantling, shall be considered during design. Degradation can be reduced or prevented
by providing a suitable protection system.
The rate of deterioration can be estimated on the basis of calculations, experimental investigations,
experience from other structures or a combination of these.
NOTE Structural integrity, serviceability throughout the design service life and durability are not simply
functions of the design calculations but are also dependent on the quality control exercised in construction, the
supervision on site and the manner in which the structure is used and maintained.
5.6 Hazards
Hazardous circumstances, that alone or in combination with normal conditions can cause the limit
states (see 7.1) to be exceeded, shall be taken into account.
All hazards that can be anticipated during the design service life, including decommissioning, of the
structure shall be established and evaluated.
Hazards are situations or events with the potential to cause human injury, damage to the environment,
damage to property, or a combination of these. Hazards of relevance to structural design are usually
divided but not limited to the following three main groups:
a) extreme environmental events;
b) accidental events;
c) abnormal environmental events.
The following measures should be considered to counter such hazards:
— careful planning at all phases of development and operation;
— avoiding the structural effects of the hazards by either eliminating the source or by provision of a
barrier;
— minimizing the consequences;
— designing for the hazards.
When considering a specific hazard, a design situation shall be defined (see 7.2.2). This design situation
is generally dominated by one hazardous occurrence and associated concurrent normal operating
conditions.
5.7 Design basis
The conditions arising from the intended use of the structure and from the associated environmental
conditions shall be described as the design situations associated with normal use of the structure. The
conditions arising during construction, including transportation, installation, etc., and decommissioning
of the structure and the associated environmental conditions shall also be covered by suitable design
situations (see 7.2.2).
All relevant conditions shall be considered in order to establish the design basis for the structure. The
principal situations and conditions that should be considered to establish the design basis for offshore
structures are described in 5.8 to 5.15.
5.8 Service requirements
The service requirements and the design service life shall be specified. An offshore structure can be used
for drilling, producing, processing, storage, offloading, personnel accommodation, or other function or
combination of functions in support of the petroleum industry.
10 © ISO 2013 – All rights reserved

5.9 Operating requirements
5.9.1 Manning
The manning level for each design situation, including access and egress layouts, shall be specified.
5.9.2 Conductors and risers
The number, location, size, spacing and operating conditions of all conductors and risers shall be
specified and taken into account in the structural design. The design and/or layout shall either protect
the conductors and risers from accidental damage, or mitigate the adverse consequences of such damage.
5.9.3 Equipment and material layouts
Equipment and material layouts and their associated weights, centres of gravity and exposure to
environmental actions shall be specified. Consideration should be given to planned future operations.
5.9.4 Personnel and material transfer
Situations utilized for personnel and material transfer and movement shall be specified. Components
and systems such as the following shall be designed in accordance to the specified situations:
a) types, sizes and weights of helicopters;
b) types, sizes and displacements of supply and other service vessels;
c) number, types, sizes and locations of the deck cranes, laydown areas and other materials handling
systems;
d) planned emergency personnel evacuation.
5.9.5 Motions and vibrations
Structures and parts of structures shall be designed so that accelerations, velocities and displacements
do not impair safety, health and serviceability within defined operational limits.
5.10 Special requirements
All special operational, construction and maintenance requirements not covered under 5.9.1 to 5.9.5
that can affect the safety of the structure shall be specified, together with their expected concurrent
environmental conditions.
The limiting environmental conditions specific for certain op
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 19900
Deuxième édition
2013-12-15
Industries du pétrole et du gaz
naturel — Exigences générales pour
les structures en mer
Petroleum and natural gas industries — General requirements for
offshore structures
Numéro de référence
©
ISO 2013
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© ISO 2013
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sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie, l’affichage sur
l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à
l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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Fax + 41 22 749 09 47
E-mail [e-mail]
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Version française parue en 2014
Publié en Suisse
ii © ISO 2013 – Tous droits réservés

Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vi
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Symboles et abréviations . 7
4.1 Symboles . 7
4.2 Termes abrégés . 8
5 Exigences générales et conditions d’application . 8
5.1 Généralités . 8
5.2 Exigences fondamentales. 9
5.3 Robustesse . 9
5.4 Planification . 9
5.5 Pérennité, maintenance et inspection .10
5.6 Risques .10
5.7 Cahier des charges .11
5.8 Exigences en service .11
5.9 Exigences opérationnelles .11
5.10 Exigences particulières .12
5.11 Positionnement et orientation .12
5.12 Configuration de la structure .13
5.13 Conditions environnementales .15
5.14 Construction et déploiement .20
5.15 Abandon et enlèvement .20
6 Niveaux d’exposition .20
6.1 Généralités .20
6.2 Catégories de sécurité des personnes .21
6.3 Catégories de conséquences . .22
6.4 Détermination du niveau d’exposition .23
7 Calcul aux états limites .24
7.1 États limites .24
7.2 Conception .26
8 Variables de base.26
8.1 Généralités .26
8.2 Actions .26
8.3 Résistances .29
9 Méthode de calcul aux coefficients partiels .30
9.1 Principes .30
9.2 Actions et combinaisons d’actions .30
9.3 Propriétés des matériaux et des sols .33
9.4 Paramètres géométriques .34
9.5 Incertitudes affectant les modèles de calcul .34
9.6 Valeurs des coefficients partiels .34
9.7 Analyse de fiabilité structurale .35
10 Modèles et Analyse .35
11 Management de la qualité .36
11.1 Généralités .36
11.2 Responsabilités .37
11.3 Système de management de la qualité .37
11.4 Plan de contrôle de la qualité .38
11.5 Contrôle à l’installation.38
11.6 Inspection en service, maintenance et réparations .39
11.7 Archives et documentation .39
12 Évaluation des structures existantes .40
12.1 Généralités .40
12.2 Évaluation de l’état d’une structure .41
12.3 Évaluation des actions .42
12.4 Évaluation de la résistance .42
12.5 Conséquence et atténuation des effets de la défaillance d’éléments ou de systèmes .42
12.6 Fatigue .43
12.7 Atténuation des impacts .43
Annexe A (informative) Informations complémentaires et lignes directrices .44
Bibliographie .52
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Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui concerne
la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www.
iso.org/directives).
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant les
références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de l’élaboration
du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de brevets reçues par
l’ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de
la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion de l’ISO aux principes de l’OMC concernant
les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: Avant-propos — Informations
supplémentaires.
L’ISO 19900 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 67, Matériel, équipement et structures en mer
pour les industries pétrolière, pétrochimique et du gaz naturel, sous-comité SC 7, Structures en mer.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 19900:2002), qui a fait l’objet d’une
révision technique.
L’ISO 19900 fait partie d’une série de normes relatives aux structures en mer. La série complète est
constituée des Normes internationales suivantes:
— ISO 19900, Industries du pétrole et du gaz naturel — Exigences générales pour les structures en mer
— ISO 19901 (toutes les parties), Industries du pétrole et du gaz naturel — Exigences spécifiques relatives
aux structures en mer
— ISO 19902, Industries du pétrole et du gaz naturel — Structures en mer fixes, en acier
— ISO 19903, Industries du pétrole et du gaz naturel — Structures en mer fixes, en béton
— ISO 19904 (toutes les parties), Industries du pétrole et du gaz naturel — Structures en mer flottantes
— ISO 19905 (toutes les parties), Industries du pétrole et du gaz naturel — Évaluation liée au site des
unités marines mobiles
— ISO 19906, Industries du pétrole et du gaz naturel — Structures en mer en zones arctiques
Introduction
La série de Normes internationales applicables aux types de structures en mer, IISO 19900 à ISO 19906,
constitue une base de référence pour les exigences de conception et d’évaluation de toutes les structures
en mer utilisées dans le monde par les industries du pétrole et du gaz naturel. Leur application a pour
finalité d’atteindre des niveaux de qualité et de sécurité appropriés pour les structures en mer habitées
ou non, quelle que soit la nature ou la combinaison des matériaux utilisés.
Il est important de savoir que l’intégrité de la construction est un concept global qui comprend la
modélisation des actions, les analyses de structures, les règles de conception, les aspects liés à la sécurité,
les méthodes de fabrication, les procédures de contrôle de la qualité et les réglementations nationales,
tous ces éléments étant interdépendants. La modification d’un aspect isolé des bases conceptuelles
peut perturber l’équilibre de fiabilité inhérent à la conception globale ou au système structurel. Par
conséquent, les effets de modifications apportées à toute structure en mer doivent être considérés par
rapport à la fiabilité de l’ensemble du système.
Les Normes internationales pour les structures en mer sont conçues pour permettre un choix étendu
de configurations structurelles, de matériaux et de techniques de construction et pour favoriser des
solutions novatrices. Il est par conséquent nécessaire d’en faire usage à la lumière d’un jugement
technique avisé.
L’ISO 19900 s’applique aux structures en mer et est conforme aux principes de l’ISO 2394.
L’ISO 19900comporte, lorsque cela se justifie, des dispositions supplémentaires spécifiques aux
structures en mer.
La Figure 1 donne une indication générale de la relation entre les diverses Normes internationales
applicables aux types de structures en mer. L’ISO 19900 est la norme de base de cet ensemble.
La série de parties de l’ISO 19901fournit des dispositions sur des aspects particuliers de la conception, de
la construction et du fonctionnement des plates-formes en mer des industries du pétrole et du gaz naturel,
lesquelles dispositions peuvent être applicables aux plates-formes de différents types, matériaux et
environnements d’exploitation. L’ISO 19901-7 est particulièrement applicable aux structures flottantes.
En plus de la relation entre les dispositions spécifiques des parties de l’ISO 19901 et des Normes
internationales relatives aux structures prenant appui sur le fond marin, aux structures flottantes ou
arctiques, il existe également une certaine interdépendance entre ces dernières Normes internationales,
en ce sens qu’une Norme internationale donnée peut faire référence aux dispositions de conception de
l’une quelconque des autres Normes internationales comprises dans cet ensemble. Les utilisateurs doivent
prendre en compte ces renvois lors de l’utilisation de l’une quelconque des Normes internationales de
cet ensemble.
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Figure 1 — Relation entre les normes
NORME INTERNATIONALE ISO 19900:2013(F)
Industries du pétrole et du gaz naturel — Exigences
générales pour les structures en mer
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale spécifie les principes généraux régissant la conception et l’évaluation
de structures en mer soumises à des types d’actions connus ou prévisibles. Ces principes généraux sont
applicables dans toutes les parties du monde, à tous les types d’ouvrages en mer, aussi bien les structures
prenant appui sur le fond marin que les structures flottantes, ainsi qu’à tous les types de matériaux
utilisés, y compris l’acier, le béton et l’aluminium.
La présente Norme internationale spécifie les principes de conception qui s’appliquent également à:
— la construction pendant ses étapes successives (c’est-à-dire, la fabrication, le transport et
l’installation);
— l’utilisation de la structure pendant sa durée de vie escomptée; et
— son abandon.
Généralement, ces principes sont également applicables à la réévaluation ou à la modification de
structures existantes. Les aspects liés aux contrôles de qualité sont aussi traités dans cette norme.
La présente Norme internationale s’applique à la conception des structures dans leur ensemble, ce qui
comprend les substructures, les superstructures, les coques, les fondations et les systèmes d’ancrage.
2 Références normatives
Les documents ci-après, dans leur intégralité ou non, sont des références normatives indispensables à
l’application du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les
références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO 2394:1998, Principes généraux de la fiabilité des constructions
ISO 19901-1, Industries du pétrole et du gaz naturel — Exigences spécifiques relatives aux structures en
mer — Partie 1: Dispositions océano-météorologiques pour la conception et l’exploitation
ISO 19901-2, Industries du pétrole et du gaz naturel — Exigences spécifiques relatives aux structures en
mer — Partie 2: Procédures de conception et critères sismiques
ISO 19901-4, Industries du pétrole et du gaz naturel — Exigences spécifiques relatives aux structures en
mer — Partie 4: Bases conceptuelles des fondations
ISO 19901-5, Industries du pétrole et du gaz naturel — Exigences spécifiques relatives aux structures en
mer — Partie 5: Contrôle des poids durant la conception et la fabrication
ISO 19901-6, Industries du pétrole et du gaz naturel — Exigences spécifiques relatives aux structures en
mer — Partie 6: Opérations marines
ISO 19901-7, Industries du pétrole et du gaz naturel — Exigences spécifiques relatives aux structures en
mer — Partie 7: Systèmes de maintien en position des structures en mer flottantes et des unités mobiles en
mer
ISO 19906, Industries du pétrole et du gaz naturel — Structures en mer en zones arctiques
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
3.1
valeur anormale
valeur conceptuelle d’un paramètre de sévérité anormale utilisée dans des vérifications de l’état limite
accidentel dans lequel une structure n’est pas supposée subir une perte totale d’intégrité
Note 1 à l’article: Les événements anormaux sont généralement les événements accidentels et environnementaux
-3 -4
(y compris sismiques) ayant des probabilités de dépassement de l’ordre de 10 à 10 par an.
3.2
situation accidentelle
situation conceptuelle comprenant les états exceptionnels de la structure ou son exposition aux risques
EXEMPLE Choc, incendie, explosion, perte de la pression différentielle prévue.
3.3
action
charge extérieure appliquée à la structure (action directe) ou déformation ou accélération imposée
(action indirecte)
EXEMPLE Une déformation imposée peut être causée par des tolérances de fabrication, un tassement
différentiel ou des variations de température ou d’humidité.
Note 1 à l’article: Un tremblement de terre génère typiquement des accélérations imposées.
3.4
effet d’une action
effet d’actions exercées sur des éléments de structure
EXEMPLE Force, moment, contrainte ou déformation.
3.5
garde d’air
espace entre le niveau le plus élevé de la surface de l’eau ou de glace susceptible d’être rencontré dans des
conditions d’environnement extrêmes, et la partie inférieure de la structure non calculée pour résister
à l’impact des vagues ou des glaces
3.6
appartenance
partie de la structure prévue pour aider à l’installation, pour aménager des accès ou une protection
3.7
variable de base
ensemble de variables pouvant se rapporter aux grandeurs physiques qui caractérisent les actions, les
incidences de l’environnement, les grandeurs géométriques ou les propriétés des matériaux y compris
les propriétés des sols
3.8
étalonnage
processus permettant de déterminer des coefficients partiels à l’aide de l’analyse de fiabilité structurale
et des niveaux de fiabilité cibles
3.9
ancrage caténaire
système d’ancrage qui fait intervenir le poids des lignes d’ancrage pour équilibrer les actions
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3.10
valeur caractéristique
valeur donnée à une variable de base associée à une probabilité donnée de ne pas être dépassée dans un
sens défavorable pendant une certaine période de référence
Note 1 à l’article: La valeur caractéristique à retenir est la valeur la plus représentative. Pour certaines situations
rencontrées, une variable peut avoir deux valeurs caractéristiques, une valeur haute et une valeur basse.
3.11
structure souple
structure qui est suffisamment flexible pour que les charges dynamiques latérales qui lui sont appliquées
puissent être équilibrées en grande partie par les forces d’inertie
3.12
tube conducteur
canalisation tubulaire qui se prolonge au-dessus du fond marin ou qui descend au-dessous de celui-ci, et
qui contient des conduites atteignant le réservoir de pétrole
3.13
catégorie de conséquences
système de classification utilisé pour identifier les conséquences environnementales et économiques et
les conséquences indirectes sur la sécurité du personnel en cas de ruine structurelle d’une plate-forme
3.14
abandon
opérations qui consistent à arrêter l’exploitation d’une plate-forme et à l’enlever de son emplacement
actuel à la fin de sa durée de vie en service
3.15
critères de conception
formulations quantitatives servant à décrire les conditions à remplir pour chaque état limite
3.16
durée de vie en service
période présumée d’utilisation d’une plate-forme pour un usage déterminé, sous condition de
maintenance mais sans que des réparations substantielles soient nécessaires
3.17
situation conceptuelle
ensemble de conditions représentant les données physiques réelles d’une situation donnée pendant un
certain intervalle de temps, pour lequel le concept apporte la preuve que les états limites retenus ne sont
pas dépassés
3.18
valeur conceptuelle
valeur déduite de la valeur représentative à introduire dans la procédure de vérification du concept
3.19
pérennité
aptitude pour une structure ou un élément de structure à maintenir son fonctionnement tout au long de
sa durée de vie en service
3.20
niveau d’exposition
système de classification utilisé pour définir les exigences requises pour une structure à partir de
considérations sur la sécurité des personnes et sur les conséquences économiques et environnementales
en cas de ruine structurelle
3.21
apte à l’usage
condition d’une structure conforme à une Norme internationale sans pour autant en respecter toutes
les dispositions, de sorte que le non- respect des dispositions spécifiques n’entraîne pas de risques
inacceptables présentant un danger pour les personnes ou pour l’environnement
3.22
structure fixe
structure qui prend appui sur le fond de la mer et qui répercute sur le fond marin la plupart des actions
qui lui sont appliquées
3.23
structure flottante
structure dont la masse est supportée en totalité par la poussée hydrostatique
3.24
risque
situation ou événement susceptible de causer l’un quelconque ou l’ensemble des préjudices suivants:
blessure corporelle, dommage à l’environnement et dommage aux biens matériels
3.25
plate-forme auto-élévatrice
unité marine mobile dotée d’une coque à poussée hydrostatique et d’une ou plusieurs jambes auxquelles
on peut imprimer un mouvement ascendant et descendant par rapport à la coque
Note 1 à l’article: La plate-forme auto-élévatrice est installée en position de fonctionnement en descendant sa
ou ses jambes jusqu’à ce qu’elles viennent prendre appui sur le fond marin, puis en soulevant la coque jusqu’à la
hauteur requise. La plupart des plates-formes auto-élévatrices ont trois jambes ou plus, chacune pouvant être
déplacée indépendamment des autres, et sont retenues sur le fond marin par des caissons.
3.26
catégorie de sécurité des personnes
système de classification utilisé pour identifier le niveau applicable de sécurité des personnes d’une
plate-forme
3.27
unité mobile en mer
structure en mer conçue de manière à pouvoir être fréquemment déplacée
Note 1 à l’article: L’unité mobile en mer est également connue sous le nom de MOU (mobile offshore unit).
3.28
état limite
état au-delà duquel la structure ne répond plus aux critères de conception retenus
3.29
valeur nominale
valeur attribuée à une variable de base sans faire référence à des statistiques, typiquement à partir de
l’expérience acquise ou de données physiques
3.30
conditions normales
actions permanentes, variables et d’environnement associées aux conditions d’exploitation de la plate-
forme
Note 1 à l’article: Ces conditions normales sont parfois appelées conditions «durables».
3.31
structure en mer
ouvrage utilisé pour la mise en valeur et l’exploitation de champs de pétrole et de gaz naturel dans les
mers
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3.32
exploitant
représentant de la (des) société(s) recevant à bail le site
Note 1 à l’article: L’exploitant est normalement la société pétrolière agissant au nom des co-concessionnaires.
3.33
manuel d’exploitation
manuel qui définit les caractéristiques, procédures et capacités de fonctionnement d’une plate-forme
marine de forage et des systèmes principaux associés
3.34
propriétaire
représentant de la (des) société(s) possédant ou donnant à bail un site
3.35
plate-forme
assemblage complet comprenant la structure, les superstructures, les fondations et les systèmes de
maintien en position
3.36
période de référence
intervalle de temps utilisé comme référence pour déterminer les valeurs des variables de base
3.37
fiabilité
aptitude pour une structure ou un élément de structure à remplir les exigences imposées
3.38
valeur représentative
valeur attribuée à une variable de base pour la vérification d’un état limite
3.39
résistance
capacité d’un élément, ou d’une section transversale d’un élément, à supporter sans défaillance les effets
d’une action
3.40
période de retour
temps moyen entre les apparitions successives d’un événement ou d’une valeur déterminée qui est
dépassée
Note 1 à l’article: L’industrie marine utilise généralement une période de retour exprimée en années pour les
événements environnementaux. La période de retour en années est égale à l’inverse de la probabilité annuelle de
dépassement de l’événement
3.41
tube prolongateur
riser
canalisation destinée au transport des fluides entre le fond marin et un point d’aboutissement sur la
plate-forme
Note 1 à l’article: Pour une structure fixe, le point d’aboutissement est en général la superstructure. Pour les
structures flottantes, le tube prolongateur peut aboutir à d’autres endroits de la plate-forme.
3.42
robustesse
aptitude pour une structure à supporter, sans être endommagée dans une mesure disproportionnée par
rapport à la cause, les événements accidentels et anormaux
3.43
affouillement
déplacement d’éléments de sol du fond marin, provoqué par les courants, les vagues et la glace
3.44
zone d’éclaboussure
partie d’une structure qui est alternativement exposée à l’air et à l’eau de mer
3.45
système structurel
éléments de la structure qui supportent des charges, et mode d’assemblage de ces éléments entre eux
3.46
élément de structure
partie de la structure qui peut s’identifier physiquement
EXEMPLE Colonne, poutre, plaque raidie, joint tubulaire ou pile de fondation.
3.47
système de gestion de l’intégrité structurelle
méthodologie structurée consistant en une activité cyclique à phases multiples, y compris la rétroaction,
qui a pour objectif d’assurer la vie et la fonctionnalité d’une structure
Note 1 à l’article: Les phases types comprennent la collecte des données, l’évaluation des données, l’élaboration
d’une stratégie d’inspection, l’élaboration et la mise en œuvre d’un programme d’inspection et de travaux de
modification conséquents.
Note 2 à l’article: Le système de gestion de l’intégrité structurelle est également appelé SIM.
3.48
analyse de fiabilité structurale
procédure de détermination du niveau de sécurité par rapport à la défaillance d’une structure ou d’un
élément de structure
3.49
structure
assemblage d’éléments connectés entre eux de manière à supporter des actions en apportant une rigidité
suffisante à l’ensemble
3.50
orientation de la structure
position d’une structure dans le plan par rapport à une direction fixe comme le nord vrai
3.51
ancrage tendu
système d’ancrage pour lequel la force de rappel est principalement fournie par la déformation élastique
des lignes d’ancrage
3.52
superstructures
structures et équipements placés sur une structure support (fixe ou flottante) et destinés à remplir tout
ou partie des fonctions dévolues à la plate-forme
Note 1 à l’article: Pour une structure flottante ayant l’architecture d’un navire, le pont ne fait pas partie des
superstructures.
Note 2 à l’article: Pour une plate-forme auto-élévatrice, la coque ne fait pas partie des superstructures.
Note 3 à l’article: Un pont fabriqué séparément ou une charpente support de module fait partie des superstructures.
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4 Symboles et abréviations
4.1 Symboles
A action accidentelle
a valeur conceptuelle d’un paramètre géométrique
d
a valeur caractéristique d’un paramètre géométrique
k
a valeur représentative d’un paramètre géométrique
r
E action due à l’environnement
F valeur conceptuelle d’une action
d
F valeur représentative d’une action
r
f valeur conceptuelle des propriétés des matériaux, par exemple la résistance
d
f valeur caractéristique des propriétés des matériaux, par exemple la résistance au fléchissement
k
G action permanente
G valeur caractéristique d’une action permanente
k
G valeur représentative d’une action permanente
r
L ,L ,L niveaux d’exposition des structures
1 2 3
p probabilité annuelle d’occurrence
p probabilité de défaillance
f
Q action variable
Q action variable de longue durée
Q action variable de courte durée
Q valeur caractéristique d’une action variable
k
R fiabilité d’un système structurel
R valeur conceptuelle de la résistance d’un élément
d
R valeur caractéristique de la résistance d’un élément, obtenue à partir des valeurs caractéristiques
k
des propriétés du matériau
R valeur représentative de la résistance d’un élément
r
S effet d’une action
d
T période de retour annuel d’une action
γ coefficient représentant l’incertitude de modèle ou d’autres effets qui ne sont pas pris en compte par
d
les autres coefficients γ
γ coefficient partiel applicable aux actions dont la valeur représente les incertitudes ou le caractère
f
aléatoire des actions (voir 9.2.3)
γ coefficient partiel applicable aux matériaux, dont la valeur représente les incertitudes ou la variabi-
m
lité des propriétés du matériau (voir 9.3.2)
γ coefficient partiel de résistance, dont la valeur représente les incertitudes ou la variabilité de la
R
résistance d’un élément, y compris celle des propriétés du matériau (voir 9.3.2)
Δ grandeur géométrique partielle, dont la valeur s’ajoute pour représenter les incertitudes liées aux
a
paramètres géométriques (voir 9.4.2)
4.2 Termes abrégés
ALS état limite accidentel (accidental limit state)
ALE séisme de niveau anormal (abnormal level earthquake)
EER fuite, évacuation et sauvetage (escape, evacuation and rescue)
ELE séisme de niveau extrême (extreme level earthquake)
FLS état limite de fatigue (fatigue limit state)
PFD calcul aux coefficients partiels (partial factor design)
AQ assurance de la qualité (quality assurance)
CQ contrôle de la qualité (quality control)
SMQ système de management de la qualité (quality management system)
SLS état limite de service (serviceability limit state)
ULS état limite ultime (ultimate limit state)
5 Exigences générales et conditions d’application
5.1 Généralités
Les structures en mer doivent être conçues/évaluées conformément à la présente Norme internationale,
aux parties applicables de l’ISO 19901 et à la norme ISO qui correspond au type de plate-forme considéré.
La présente Norme internationale décrit une procédure de conception basée sur des états limites,
laquelle, en combinaison avec les lignes directrices pour la construction et l’exploitation, a pour objet de
donner lieu à une structure avec un niveau de fiabilité approprié. Le propriétaire, le concepteur et/ou les
autorités nationales peuvent appliquer des critères plus stricts.
La notion d’états limites, propre à la série de Normes internationales applicables aux structures en
mer est basée sur l’approche du calcul aux coefficients partiels (PFD) avec des coefficients spécifiés.
Pour certains aspects de conception pour lesquels les formules de calcul aux coefficients partiels n’ont
pas été développées, d’autres approches sont utilisées. Bien que les concepts de fiabilité soient abordés
dans la présente Norme internationale, une approche basée sur une fiabilité totale est uniquement
recommandée dans certaines situations définies (voir 7.1.1).
La structure doit être conçue, construite, transportée, montée et mise en service de sorte qu’elle
satisfasse aux exigences de performance prévues et à toutes les exigences fonctionnelles et structurelles.
En plus de la présente Norme internationale, les concepteurs doivent se conformer à la réglementation
nationale et aux normes applicables à l’emplacement considéré lors de la prise de décisions de conception
relatives à la sécurité, à la fiabilité et à la pérennité pour toutes les phases de planification, conception,
construction, transport, installation, fonctionnement et abandon éventuel.
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5.2 Exigences fondamentales
Une structure et ses éléments structuraux doivent être conçus, construits et entretenus de manière à
être adaptés aux conditions d’utilisation pendant leur durée de vie en service. En particulier, la structure
et ses éléments structuraux:
a) doivent résister à toutes actions extrêmes auxquelles ils sont susceptibles d’être soumis pendant
leur exécution et leurs durées d’utilisation prévues;
b) doivent se comporter de manière satisfaisante vis-à-vis de toutes les actions prévisibles au cours de
leur fonctionnement;
c) ne doivent pas être endommagés lorsqu’ils sont sollicités par des actions répétées;
d) doivent fournir un niveau approprié de robustesse contre les dommages et ruines structurelles
(voir 5.3), en tenant dûment compte:
— de la cause et du mode de ruine structurelle;
— des conséquences éventuelles de la ruine structurelle en termes de risques pour les personnes,
l’environnement, les biens matériels;
e) doivent satisfaire aux exigences en usage aux niveaux national, régional ou local.
5.3 Robustesse
La conception de la structure doit incorporer la robustesse nécessaire pour s’assurer que les dommages
résultants ne sont pas disproportionnés par rapport à la cause. Une structure robuste permet d’éviter
qu’un endommagement local n’entraîne une perte totale de l’intégrité de la structure. La robustesse
permet également de s’assurer que l’intégrité de la structure dans l’état d’endommagement est suffisante
pour permettre un arrêt des opérations du système de traitement, l’isolement du réservoir et une
évacuation en toute sécurité le cas échéant.
La robustesse peut être réalisée
a) en s’assurant (par conception ou par des mesures de protection) qu’aucun élément critique exposé
aux risques ne devienne inefficace; ou
b) en fournissant des chemins de transfert de charges alternatifs (redondance de structure) de
sorte qu’aucun élément porteur exposé à un risque ne puisse être rendu inefficace sans entraîner
l’effondrement, l’enfoncement ou le chavirement de la structure ou d’une partie significative de
celle-ci; ou
c) par une combinaison de a) et b).
Une structure flottante doit intégrer une stabilité suffisante en état d’avarie et une réserve suffisante
de flottabilité pour assurer que des scénarios crédibles d’un envahissement imprévu ne débouchent pas
sur la perte de la structure.
Les systèmes de maintien en position des structures flottantes doivent intégrer une redondance
suffisante pour assurer que la structure peut supporter la perte d’un composant de maintien en position
(par exemple, ligne(s) d’ancrage) conformément aux dispositions de l’ISO 19901-7.
5.4 Planification
Une planification adéquate doit être réalisée avant le démarrage de la conception en vue d’obtenir
suffisamment d’informations détaillées pour réaliser une structure sûre, opérable et moins coûteuse qui
remplit les fonctions opérationnelles requises. La planification doit également prendre en considération
tous les aspects de durabilité pertinents et associés ayant une incidence sur l’environnement, l’économie
et la société ainsi que leurs interdépendances et interrelations.
La planification initiale doit inclure la spécification des fonctions opérationnelles, les exigences de
conception et les critères de conception de la structure. Les données spécifiques au site telles que la
profondeur d’eau, les conditions physiques d’environnement et les propriétés du sol doivent être
suffisamment connues et documentées pour servir de base à la conception. Les exigences fonctionnelles
et opérationnelles au cours des phases transitoires et d’exploitation, ainsi que la robustesse contre
les situations accidentelles et les séismes qui peuvent influencer la conception et l’implantation de la
structure, doivent être prises en compte.
Les exigences fonctionnelles ayant une incidence sur la conception et l’implantation de la structure
doivent être clairement définies de sorte qu’elles puissent servir de base pour les études techniques et
la conception de la structure.
L’étude des données spécifiques au site telles que la topographie du fond marin, les risques géologiques,
les conditions du sol et les conditions d’environnement, y compris les glaces le cas échéant, doit être
effectuée conformément aux exigences de l’ISO 19901-1, de l’ISO 19901-2, de l’ISO 19901-4 et de
l’ISO 19906.
5.5 Pérennité, maintenance et inspection
La pérennité de la structure dans son environnement exige que l’état général de la structure soit
maintenu à un niveau acceptable pendant toute sa durée de vie en service. Les effets de la corrosion, les
endommagements des matériaux par abrasion et autres formes de dégradation qui peuvent affecter la
résistance de la structure ou de ses éléments doivent être pris en compte.
Le programme de maintenance et d’inspection doit être cohérent avec la conception et le fonctionnement
de la structure et les conditions d’environnement auxquelles elle est exposée. Il convient que les opérations
de maintenance comprennent des inspections périodiques et des inspections effectuées dans des
circonstances particulières (par exemple après un séisme ou tout autre événement environnemental ou
accidentel anormal ou extrême), la
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