ISO 19901-3:2014
(Main)Petroleum and natural gas industries - Specific requirements for offshore structures - Part 3: Topsides structure
Petroleum and natural gas industries - Specific requirements for offshore structures - Part 3: Topsides structure
ISO 19901-3:2014 gives requirements for the design, fabrication, installation, modification and structural integrity management for the topsides structure for an oil and gas platform. It complements ISO 19902, ISO 19903, ISO 19904‑1, ISO 19905‑1 and ISO 19906, which give requirements for various forms of support structure. Requirements in this part of ISO 19901 concerning modifications and maintenance relate only to those aspects that are of direct relevance to the structural integrity of the topsides structure. ISO 19901-3:2014 is applicable to the topsides of offshore structures for the petroleum and natural gas industries, as follows: topsides of fixed offshore structures; discrete structural units placed on the hull structures of floating offshore structures and mobile offshore units; certain aspects of the topsides of arctic structures. ISO 19901-3:2014 contains requirements for, and guidance and information on, the following aspects of topsides structures: design, fabrication, installation and modification; in-service inspection and structural integrity management; assessment of existing topsides structures; reuse; decommissioning, removal and disposal; prevention, control and assessment of fire, explosions and other accidental events. ISO 19901-3:2014 applies to structural components including the following: primary and secondary structure in decks, module support frames and modules; flare structures; crane pedestal and other crane support arrangements; helicopter landing decks (helidecks); permanent bridges between separate offshore structures; masts, towers and booms on offshore structures.
Industries du pétrole et du gaz naturel — Exigences spécifiques relatives aux structures en mer — Partie 3: Superstructures
L'ISO 19901-3:2014 spécifie les exigences relatives à la conception, la fabrication, l'installation, la modification et la gestion de l'intégrité structurale des superstructures d'une plate‑forme de production de pétrole et de gaz. Elle vient en complément des ISO 19902, ISO 19903, ISO 19904‑1, ISO 19905‑1 et ISO 19906, qui donnent des exigences pour diverses formes de structures supports. Les exigences spécifiées dans la présente partie de l'ISO 19901 relatives aux modifications et à la maintenance concernent uniquement les aspects qui touchent directement à l'intégrité structurale des superstructures. L'ISO 19901-3:2014 est applicable aux superstructures des structures en mer pour les industries du pétrole et du gaz naturel, comme suit : ? les superstructures des structures en mer fixes ; ? les unités structurales individuelles placées sur les structures de coque de structures en mer flottantes et d'unités mobiles en mer ; ? certains aspects des superstructures des structures arctiques. L'ISO 19901-3:2014 contient des exigences, des lignes directrices et des informations sur les aspects suivants des superstructures : ? la conception, la fabrication, l'installation et la modification ; ? l'inspection et la gestion de l'intégrité structurale en service ; ? l'évaluation des superstructures existantes ; ? la réutilisation ; ? le démantèlement, le démontage et l'élimination ; ? la prévention, le contrôle et l'évaluation des incendies, des explosions et autres événements accidentels. L'ISO 19901-3:2014 s'applique aux éléments de structure, notamment les suivants : ? les structures primaire et secondaire des ponts, des châssis de support de module et des modules ; ? les structures de torche ; ? les socles de grue et autres dispositifs de support de grue ; ? les plates-formes d'appontage d'hélicoptère (héliponts) ; ? les passerelles permanentes entre des structures en mer séparées ; ? les mâts, les tours et les flèches des structures en mer.
General Information
Relations
Frequently Asked Questions
ISO 19901-3:2014 is a standard published by the International Organization for Standardization (ISO). Its full title is "Petroleum and natural gas industries - Specific requirements for offshore structures - Part 3: Topsides structure". This standard covers: ISO 19901-3:2014 gives requirements for the design, fabrication, installation, modification and structural integrity management for the topsides structure for an oil and gas platform. It complements ISO 19902, ISO 19903, ISO 19904‑1, ISO 19905‑1 and ISO 19906, which give requirements for various forms of support structure. Requirements in this part of ISO 19901 concerning modifications and maintenance relate only to those aspects that are of direct relevance to the structural integrity of the topsides structure. ISO 19901-3:2014 is applicable to the topsides of offshore structures for the petroleum and natural gas industries, as follows: topsides of fixed offshore structures; discrete structural units placed on the hull structures of floating offshore structures and mobile offshore units; certain aspects of the topsides of arctic structures. ISO 19901-3:2014 contains requirements for, and guidance and information on, the following aspects of topsides structures: design, fabrication, installation and modification; in-service inspection and structural integrity management; assessment of existing topsides structures; reuse; decommissioning, removal and disposal; prevention, control and assessment of fire, explosions and other accidental events. ISO 19901-3:2014 applies to structural components including the following: primary and secondary structure in decks, module support frames and modules; flare structures; crane pedestal and other crane support arrangements; helicopter landing decks (helidecks); permanent bridges between separate offshore structures; masts, towers and booms on offshore structures.
ISO 19901-3:2014 gives requirements for the design, fabrication, installation, modification and structural integrity management for the topsides structure for an oil and gas platform. It complements ISO 19902, ISO 19903, ISO 19904‑1, ISO 19905‑1 and ISO 19906, which give requirements for various forms of support structure. Requirements in this part of ISO 19901 concerning modifications and maintenance relate only to those aspects that are of direct relevance to the structural integrity of the topsides structure. ISO 19901-3:2014 is applicable to the topsides of offshore structures for the petroleum and natural gas industries, as follows: topsides of fixed offshore structures; discrete structural units placed on the hull structures of floating offshore structures and mobile offshore units; certain aspects of the topsides of arctic structures. ISO 19901-3:2014 contains requirements for, and guidance and information on, the following aspects of topsides structures: design, fabrication, installation and modification; in-service inspection and structural integrity management; assessment of existing topsides structures; reuse; decommissioning, removal and disposal; prevention, control and assessment of fire, explosions and other accidental events. ISO 19901-3:2014 applies to structural components including the following: primary and secondary structure in decks, module support frames and modules; flare structures; crane pedestal and other crane support arrangements; helicopter landing decks (helidecks); permanent bridges between separate offshore structures; masts, towers and booms on offshore structures.
ISO 19901-3:2014 is classified under the following ICS (International Classification for Standards) categories: 75.180.10 - Exploratory, drilling and extraction equipment. The ICS classification helps identify the subject area and facilitates finding related standards.
ISO 19901-3:2014 has the following relationships with other standards: It is inter standard links to ISO 10993-10:2010, ISO 19901-3:2024, ISO 19901-3:2010. Understanding these relationships helps ensure you are using the most current and applicable version of the standard.
You can purchase ISO 19901-3:2014 directly from iTeh Standards. The document is available in PDF format and is delivered instantly after payment. Add the standard to your cart and complete the secure checkout process. iTeh Standards is an authorized distributor of ISO standards.
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 19901-3
Second edition
2014-12-15
Petroleum and natural gas
industries — Specific requirements
for offshore structures —
Part 3:
Topsides structure
Industries du pétrole et du gaz naturel — Exigences spécifiques
relatives aux structures en mer —
Partie 3: Superstructures
Reference number
©
ISO 2014
© ISO 2014
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized otherwise in any form
or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on the internet or an intranet, without prior
written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below or ISO’s member body in the country of
the requester.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2014 – All rights reserved
Contents Page
Foreword .v
Introduction .vii
1 Scope . 1
2 Normative references . 2
3 Terms and definitions . 2
4 Symbols and abbreviated terms . 6
4.1 Symbols . 6
4.2 Abbreviated terms . 8
5 Overall considerations . 9
5.1 Design situations . 9
5.2 Codes and standards . 9
5.3 Deck elevation and green water .10
5.4 Exposure level .10
5.5 Operational considerations .10
5.6 Selecting the design environmental conditions .11
5.7 Assessment of existing topsides structures .11
5.8 Reuse of topsides structure.11
5.9 Modifications and refurbishment .11
6 Design requirements .11
6.1 General .11
6.2 Materials selection .11
6.3 Design conditions .11
6.4 Structural interfaces .12
6.5 Design for serviceability limit states (SLS) .12
6.6 Design for ultimate limit states (ULS) .14
6.7 Design for fatigue limit states (FLS) .15
6.8 Design for accidental limit states (ALS) .15
6.9 Robustness .15
6.10 Corrosion control .16
6.11 Design for fabrication and inspection .16
6.12 Design considerations for structural integrity management .17
6.13 Design for decommissioning, removal and disposal .17
7 Actions .17
7.1 General .17
7.2 In-place actions.18
7.3 Action factors.20
7.4 Vortex-induced vibrations .21
7.5 Deformations .21
7.6 Wave and current actions .22
7.7 Wind actions .22
7.8 Seismic actions .22
7.9 Actions during fabrication and installation .24
7.10 Accidental situations .24
7.11 Other actions.34
8 Strength and resistance of structural components .36
8.1 Use of local building standards .36
8.2 Cylindrical tubular member design .36
8.3 Design of non-cylindrical sections .37
8.4 Connections .37
8.5 Castings .38
9 Structural systems .39
9.1 Topsides design .39
9.2 Topsides structure design models .39
9.3 Support structure interface .40
9.4 Flare towers, booms, vents and similar structures.40
9.5 Helicopter landing facilities (helidecks) .41
9.6 Crane support structure.44
9.7 Derrick design .47
9.8 Bridges .47
9.9 Bridge bearings .48
9.10 Anti-vibration mountings for modules and major equipment skids .48
9.11 System interface assumptions .48
9.12 Fire protection systems .49
9.13 Penetrations .49
9.14 Difficult-to-inspect areas .49
9.15 Drainage .49
9.16 Actions due to drilling operations .49
9.17 Strength reduction due to heat .49
9.18 Walkways, laydown areas and equipment maintenance .50
9.19 Muster areas and lifeboat stations .50
10 Materials .50
10.1 General .50
10.2 Carbon steel .51
10.3 Stainless steel .53
10.4 Aluminium alloys .54
10.5 Fibre-reinforced composites .55
10.6 Timber .55
11 Fabrication, quality control, quality assurance and documentation .55
11.1 Assembly .55
11.2 Welding .56
11.3 Fabrication inspection .56
11.4 Quality control, quality assurance and documentation .56
11.5 Corrosion protection .57
12 Corrosion control .57
12.1 General .57
12.2 Forms of corrosion, associated corrosion rates and corrosion damage .57
12.3 Design of corrosion control .57
12.4 Fabrication and installation of corrosion control .58
12.5 In-service inspection, monitoring and maintenance of corrosion control .59
13 Loadout, transportation and installation .59
14 In-service inspection and structural integrity management .60
14.1 General .60
14.2 Particular considerations applying to topsides structures .60
14.3 Topsides structure default inspection scopes .61
15 Assessment of existing topsides structures .62
16 Reuse of topsides structure .63
Annex A (informative) Additional information and guidance .64
Annex B (informative) Example calculation of building code correspondence factor .108
Annex C (informative) Regional information .114
Bibliography .115
iv © ISO 2014 – 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 19901-3 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 19901-3:2010), which has been technically
revised.
ISO 19901 consists of the following parts, under the general title Petroleum and natural gas industries —
Specific requirements for offshore structures:
— Part 1: Metocean design and operating considerations
— Part 2: Seismic design procedures and criteria
— Part 3: Topsides structure
— Part 4: Geotechnical and foundation design considerations
— Part 5: Weight control during engineering and construction
— Part 6: Marine operations
— Part 7: Stationkeeping systems for floating offshore structures and mobile offshore units
— Part 8: Marine soil investigations
A future Part 9 dealing with structural integrity management is under preparation.
The first edition of ISO 19901-3:2010 included a number of serious typographical errors. A ‘Corrected’
version of the first edition was issued in December 2011. This ‘Corrected’ version first edition was
subsequently issued by some national standards organisations. To ensure all national standards bodies
issue a ‘Corrected’ version of the document, TC 67/SC 7 decided to produce a second edition of 19901-3
which incorporates the following changes from the original issue in 2010:
— in 4.1, the symbol S for design internal force or moment has been added;
d
— in 8.1, Formulae (7), (8) and (9) have been amended to include symbol S and the second paragraph
d
has been reworded to reflect the changes in the equations;
— in 9.18, first paragraph, new values have been given for variable action for the grating and plating as
well as for the contribution of personnel to the total variable action allowance;
— in A.7.10.4.2.2, the text has been reworded and Formula (A.1) has been amended, in line with the
modifications in 8.1;
— in A.8.1, Formula (A.5) has been corrected by changing “max” to “min”;
— in B.2, Table B.1, the value of Young’s modulus has been amended so as to be in accordance with the
default value recommended in ISO 19902;
— in Tables B.3, B.4, B.5, B.7, B.8 and B.9, some values have been updated to reflect the change in
Young’s modulus;
— in B.3.3, Table B.4, the symbol for utilization has been corrected;
— in B.4.5, Table B.10, all values for compression and for compression and bending have been amended,
as well as the value for the minimum ratio;
— in B.4.5, first and second paragraphs, the building code correspondence factor has been amended
and a sentence about its applicability has been added;
— in Annex C, Table C.1, the existing building code correspondence factor has been amended and a
second correspondence factor, relating to CSA S16-09, has been added;
[3]
— in the Bibliography, Reference has been updated with a more recent edition; references in the text
(see A.5.2, A.8.3.1, A.8.3.2, A.8.3.3 and A.8.3.4) have been updated accordingly.
In producing the second edition the following additional minor corrections have been applied to the
2011 ‘Corrected’ version of the first edition:
— in 9.5.3.4 the units of the area-imposed action corrected to kN/m ;
— in 9.6.2 the description of off-lead and side-lead in Table 5 improved;
— in A.7.10.4.2.3 the reference to section A.7.10.2.4 changed to A.7.10.4.2.4;
— in A.11.3 minor text correction;
— in Annex B Table B.1, symbols for bending amplification reduction factor corrected to C and C
m,y m,z
ISO 19901 is one of a series of International 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 19904-1, Petroleum and natural gas industries — Floating offshore structures — Part 1: Monohulls,
semi-submersibles and spars
— ISO 19905-1, Petroleum and natural gas industries — Site-specific assessment of mobile offshore
units — Part 1: Jack-ups
— ISO/TR 19905-2, Petroleum and natural gas industries — Site-specific assessment of mobile offshore
units — Part 2: Jack-ups commentary and detailed sample calculation
— ISO 19906, Petroleum and natural gas industries — Arctic offshore structures
vi © ISO 2014 – All rights reserved
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 type of structure and 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 series of International Standards applicable to types of offshore structure is intended to provide
wide latitude in the choice of structural configurations, materials and techniques, without hindering
innovation. Sound engineering judgement is therefore necessary in the use of these International
Standards.
This part of ISO 19901 has been prepared for those structural components of offshore platforms which
are above the wave zone and are not part of the support structure or of the hull. Previous national
and international standards for offshore structures have concentrated on design aspects of support
structures, and the approach to the many specialized features of topsides has been variable and
inconsistent, with good practice poorly recorded.
Historically, the design of structural components in topsides has been performed to national or regional
codes for onshore structures, modified in accordance with experience within the offshore industry, or
to relevant parts of classification society rules. While this part of ISO 19901 permits use of national or
regional codes, and indeed remains dependent on them for the formulation of component resistance
equations, it provides modifications that result in a more consistent level of component safety between
support structures and topsides structures.
In some aspects, the requirements for topsides structures are the same as, or similar to, those for fixed
steel structures; in such cases, reference is made to ISO 19902, with modifications where necessary.
Annex A provides background to, and guidance on, the use of this part of ISO 19901, and is intended to be
read in conjunction with the main body of this part of ISO 19901. The clause numbering in Annex A follows
the same structure as that in the body of the normative text in order to facilitate cross-referencing.
Annex B provides an example of the use of national standards for onshore structures in conjunction
with this part of ISO 19901.
Regional information on the application of this part of ISO 19901 to certain specific offshore areas is
provided in Annex C.
In International Standards, the following verbal forms are used:
— “shall” and “shall not” are used to indicate requirements strictly to be followed in order to conform
to the document and from which no deviation is permitted;
— “should” and “should not” are used to indicate that, among several possibilities, one is recommended
as particularly suitable, without mentioning or excluding others, or that a certain course of action is
preferred but not necessarily required, or that (in the negative form) a certain possibility or course
of action is deprecated but not prohibited;
— “may” is used to indicate a course of action permissible within the limits of the document;
— “can” and “cannot” are used for statements of possibility and capability, whether material, physical
or causal.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 19901-3:2014(E)
Petroleum and natural gas industries — Specific
requirements for offshore structures —
Part 3:
Topsides structure
1 Scope
This part of ISO 19901 gives requirements for the design, fabrication, installation, modification and
structural integrity management for the topsides structure for an oil and gas platform. It complements
ISO 19902, ISO 19903, ISO 19904-1, ISO 19905-1 and ISO 19906, which give requirements for various
forms of support structure. Requirements in this part of ISO 19901 concerning modifications and
maintenance relate only to those aspects that are of direct relevance to the structural integrity of the
topsides structure.
The actions on (structural components of) the topsides structure are derived from this part of
ISO 19901, where necessary in combination with other International Standards in the ISO 19901 series.
The resistances of structural components of the topsides structure can be determined by the use of
international or national building codes, as specified in this part of ISO 19901. If any part of the topsides
structure forms part of the primary structure of the overall structural system of the whole platform, the
requirements of this part of ISO 19901 are supplemented with applicable requirements in ISO 19902,
ISO 19903, ISO 19904-1, ISO 19905-1 and ISO 19906.
This part of ISO 19901 is applicable to the topsides of offshore structures for the petroleum and natural
gas industries, as follows:
— topsides of fixed offshore structures;
— discrete structural units placed on the hull structures of floating offshore structures and mobile
offshore units;
— certain aspects of the topsides of arctic structures.
This part of ISO 19901 is not applicable to those parts of the superstructure of floating structures
that form part of the overall structural system of the floating structure; these parts come under the
provisions of ISO 19904-1. This part of ISO 19901 only applies to the structure of modules on a floating
structure that do not contribute to the overall integrity of the floating structural system.
This part of ISO 19901 is not applicable to the structure of hulls of mobile offshore units.
This part of ISO 19901 does not apply to those parts of floating offshore structures and mobile offshore
units that are governed by the rules of a recognized certifying authority and which are wholly within
the class rules.
Some aspects of this part of ISO 19901 are also applicable to those parts of the hulls of floating offshore
structures and mobile offshore units that contain hydrocarbon processing, piping or storage.
This part of ISO 19901 contains requirements for, and guidance and information on, the following
aspects of topsides structures:
— design, fabrication, installation and modification;
— in-service inspection and structural integrity management;
— assessment of existing topsides structures;
— reuse;
— decommissioning, removal and disposal;
— prevention, control and assessment of fire, explosions and other accidental events.
This part of ISO 19901 applies to structural components including the following:
— primary and secondary structure in decks, module support frames and modules;
— flare structures;
— crane pedestal and other crane support arrangements;
— helicopter landing decks (helidecks);
— permanent bridges between separate offshore structures;
— masts, towers and booms on offshore structures.
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated
references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 2631-1, Mechanical vibration and shock — Evaluation of human exposure to whole-body vibration —
Part 1: General requirements
ISO 2631-2, Mechanical vibration and shock — Evaluation of human exposure to whole-body vibration —
Part 2: Vibration in buildings (1 Hz to 80 Hz)
ISO 13702, Petroleum and natural gas industries — Control and mitigation of fires and explosions on
offshore production installations — Requirements and guidelines
ISO 19900, Petroleum and natural gas industries — General requirements for offshore 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 19901-6, Petroleum and natural gas industries — Specific requirements for offshore structures —
Part 6: Marine operations
ISO 19902, Petroleum and natural gas industries — Fixed steel offshore structures
ISO 19903, Petroleum and natural gas industries — Fixed concrete offshore structures
ISO 19904-1, Petroleum and natural gas industries — Floating offshore structures — Part 1: Monohulls,
semi-submersibles and spars
ISO 19905-1, Petroleum and natural gas industries — Site-specific assessment of mobile offshore units —
Part 1: Jack-ups
ISO 19906, Petroleum and natural gas industries — Arctic offshore structures
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 19900, ISO 19902 and the
following apply.
2 © ISO 2014 – All rights reserved
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.
[SOURCE: ISO 19900:2013, definition 3.1]
3.2
accidental situation
design situation involving exceptional conditions of the structure or its exposure
EXAMPLE Impact, fire, explosion, loss of intended differential pressure.
[SOURCE: ISO 19900:2013, definition 3.2]
3.3
active fire protection
system of fire protection that reacts to a fire by discharging water or an inert or reactive substance in
the vicinity of the fire to extinguish it
Note 1 to entry: There is a possibility that such a system fails to operate as designed.
3.4
caisson
appurtenance used for abstracting water from the sea or as a drain
3.5
conductor
tubular pipe extending upward from or beneath the sea floor containing pipes that extend into the
petroleum reservoir
[SOURCE: ISO 19900:2013, definition 3.12]
Note 1 to entry: A conductor is generally vertical, and is continuous from below the sea floor to the wellbay in
the topsides and can be laterally supported in both the support structure and topsides structure. The vertical
support is in the seabed.
Note 2 to entry: In a few cases, conductors are rigidly attached to the topsides or to the support structure above
sea level. In these cases, the conductor’s axial stiffness can affect the load distribution within the overall structure.
3.6
critical component
structural component, failure of which would cause failure of the whole structure, or a significant part
of it
Note 1 to entry: A critical component is part of the primary structure.
[SOURCE: ISO 19902:2007, definition 3.12]
3.7
design accidental action
−3 −4
accidental action with a probability of occurrence greater than 10 to 10 per year
3.8
design service life
assumed period for which a structure is used for its intended purpose with anticipated maintenance,
but without substantial repair being necessary
[SOURCE: ISO 19900:2013, definition 3.16]
3.9
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
[SOURCE: ISO 19900:2013, definition 3.17]
3.10
design value
value derived from the representative value for use in the design verification procedure
[SOURCE: ISO 19900:2013, definition 3.18]
3.11
explosion
rapid chemical reaction of gas or dust in air
Note 1 to entry: An explosion results in increased temperatures and pressure impulses. A gas explosion on an
offshore platform is usually a deflagration in which flame speeds remain subsonic.
[SOURCE: ISO 19902:2007, definition 3.17]
3.12
exposure level
classification system used to define the requirements for a structure based on consideration of life
safety and consequences of failure
Note 1 to entry: An exposure level 1 platform is the most critical and exposure level 3 the least. A normally
manned platform which cannot be reliably evacuated before a design event will be an exposure level 1 platform.
[SOURCE: ISO 19900:2013, definition 3.20]
3.13
extreme value
value of a parameter used in ultimate limit state checks, in which a structure’s global behaviour is
intended to stay in the elastic range
−2
Note 1 to entry: Extreme values and events have probabilities of exceedance of the order of 10 per annum.
[SOURCE: ISO 19902:2007, definition 3.19]
3.14
load case
compatible load arrangements, sets of deformations and imperfections considered simultaneously with
permanent actions and fixed variable actions for a particular design or verification
[SOURCE: ISO 19902:2007, definition 3.29]
Note 1 to entry: Load arrangements are the identification of the position, magnitude and direction of a free action.
3.15
mitigation
action taken to reduce the consequences of a hazardous event
EXAMPLE Provision of fire or explosion walls; use of water deluge on gas detection; structural strengthening.
3.16
nominal value
value assigned to a basic variable determined on a non-statistical basis, typically from acquired
experience or physical conditions
[SOURCE: ISO 19900:2013, definition 3.29]
4 © ISO 2014 – All rights reserved
3.17
owner
representative of the company or companies owning or leasing a development
[SOURCE: ISO 19900:2013, definition 3.34]
3.18
passive fire protection
PFP
coating on the surface of a structural component that improves the structural component’s resistance
to fire
Note 1 to entry: Some PFP can produce toxic fumes in fires.
3.19
platform
complete assembly including structure, topsides, foundations and stationkeeping systems
[SOURCE: ISO 19900:2013, definition 3.35]
3.20
regulator
authority established by a national governmental administration to oversee the activities of the
offshore oil and natural gas industries within its jurisdiction, with respect to the overall safety to life
and protection of the environment
Note 1 to entry: The term regulator can encompass more than one agency in any particular territorial waters.
Note 2 to entry: The regulator can appoint other agencies, such as marine classification societies, to act on its
behalf, and in such cases, regulator as it is used in this International Standard includes such agencies.
Note 3 to entry: In this International Standard, the term regulator does not include any agency responsible for
approvals to extract hydrocarbons, unless such agency also has responsibility for safety and environmental
protection.
[SOURCE: ISO 19902:2007, definition 3.40]
3.21
representative value
value assigned to a basic variable for verification of a limit state
[SOURCE: ISO 19900:2013, definition 3.38]
3.22
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.
[SOURCE: ISO 19900:2013, definition 3.40]
3.23
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.
[SOURCE: ISO 19900:2013, definition 3.41]
Note 2 to entry: A riser can be supported both laterally and vertically in the topsides structure and transmit
actions from thermal effects, wave action, permanent and variable actions and variations in fluid flow to the
topsides structure.
3.24
robustness
ability of a structure to withstand accidental and abnormal events without being damaged to an extent
disproportionate to the cause
[SOURCE: ISO 19900:2013, definition 3.42]
3.25
safety-critical element
SCE
item of structure, piping or equipment, the failure of which can result in major accidents or which is
provided to prevent or mitigate against them
EXAMPLE Primary structure, pressure-containing equipment, blow-down and other safety systems, vessels
and pipework containing hazardous materials, fire and gas detection systems, supports for SCE.
3.26
structural component
physically distinguishable part of a structure
EXAMPLE Column, beam, stiffened plate, tubular joint, or foundation pile.
[SOURCE: ISO 19900:2013, definition 3.46]
3.27
support structure
structure supporting the topsides
Note 1 to entry: The support structure can take many forms including fixed steel (see ISO 19902), fixed concrete
(see ISO 19903), floating (see ISO 19904-1), mobile offshore units (see ISO 19905-1), or the various forms of arctic
structures (see ISO 19906).
3.28
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.
[SOURCE: ISO 19900:2013, definition 3.52]
4 Symbols and abbreviated terms
4.1 Symbols
a acceleration
A accidental action
b spacing of stiffeners
6 © ISO 2014 – All rights reserved
D equivalent quasi-static action representing dynamic response effects to the extreme environ-
e
ment
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 19901-3
Deuxième édition
2014-12-15
Industries du pétrole et du gaz
naturel — Exigences spécifiques
relatives aux structures en mer —
Partie 3:
Superstructures
Petroleum and natural gas industries — Specific requirements for
offshore structures —
Part 3: Topsides structure
Numéro de référence
©
ISO 2014
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2014
Droits de reproduction réservés. Sauf indication contraire, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée
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.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2014 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos .6
Introduction .9
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives .2
3 Termes et définitions .3
4 Symboles et abréviations .8
4.1 Symboles .8
4.2 Abréviations . 10
5 Considérations générales . 11
5.1 Situations conceptuelles . 11
5.2 Codes et normes . 11
5.3 Élévation du pont et paquets de mer . 12
5.4 Niveau d’exposition . 12
5.5 Considérations opérationnelles . 13
5.6 Sélection des conditions environnementales conceptuelles . 13
5.7 Évaluation de superstructures existantes . 13
5.8 Réutilisation de superstructures . 13
5.9 Modifications et remise à neuf . 13
6 Exigences relatives à la conception . 14
6.1 Généralités . 14
6.2 Sélection des matériaux . 14
6.3 Conditions conceptuelles . 14
6.4 Interfaces structurales . 14
6.5 Conception relative aux états limites en service (SLS) . 15
6.6 Conception relative aux états limites ultimes (ULS) . 17
6.7 Conception relative aux états limites de fatigue (FLS) . 17
6.8 Conception relative aux états limites accidentels (ALS) . 18
6.9 Robustesse . 18
6.10 Contrôle de la corrosion . 19
6.11 Aspects conceptuels concernant la fabrication et l’inspection . 19
6.12 Aspects conceptuels concernant la gestion de l’intégrité structurelle . 20
6.13 Aspects conceptuels concernant le démantèlement, le démontage et l’évacuation . 20
7 Actions . 21
7.1 Généralités . 21
7.2 Actions sur site . 21
7.3 Facteurs d’action . 23
7.4 Vibrations induites par vortex . 25
7.5 Déformations. 25
7.6 Actions des vagues et des courants . 25
7.7 Actions du vent . 26
7.8 Actions sismiques . 26
7.9 Actions lors de la fabrication et de l’installation. 28
7.10 Situations accidentelles . 28
7.11 Autres actions . 40
8 Résistances des éléments de structure . 42
8.1 Utilisation de normes de construction locales . 42
8.2 Conception des éléments tubulaires cylindriques . 42
8.3 Conception des sections non cylindriques . 43
8.4 Raccordements . 44
8.5 Pièces coulées . 45
9 Systèmes structuraux . 45
9.1 Conception des superstructures . 45
9.2 Modèles conceptuels de superstructures . 46
9.3 Interface de structure support . 47
9.4 Tours de torchère, flèches, évents et structures similaires . 47
9.5 Installation d’atterrissage d’hélicoptère (héliponts) . 48
9.6 Structure de support de grue . 52
9.7 Conception du derrick . 55
9.8 Passerelles . 55
9.9 Appuis de passerelles . 55
9.10 Montages antivibratoires pour modules et glissières d’équipements principaux . 56
9.11 Hypothèses relatives à l’interface du système . 56
9.12 Systèmes de protection contre les incendies . 57
9.13 Pénétrations . 57
9.14 Zones difficiles à inspecter . 57
9.15 Drainage . 57
9.16 Actions dues aux opérations de forage . 58
9.17 Réduction de la résistance due à la chaleur . 58
9.18 Passerelles, zones de dépose et maintenance des équipements . 58
9.19 Zones de rassemblement et postes de canots de sauvetage . 58
10 Matériaux . 59
10.1 Généralités . 59
10.2 Aciers au carbone . 59
10.3 Acier inoxydable . 62
10.4 Alliages d’aluminium . 63
10.5 Composites renforcés de fibres . 64
10.6 Bois . 65
11 Fabrication, contrôle de qualité, assurance qualité et documentation . 65
11.1 Assemblage . 65
11.2 Soudage . 66
11.3 Inspections de la fabrication . 66
11.4 Contrôle qualité, assurance de la qualité et documentation . 66
11.5 Protection contre la corrosion . 67
12 Contrôle de la corrosion . 67
12.1 Généralités . 67
12.2 Formes de corrosion, vitesses de corrosion et dommages dus à la corrosion . 67
12.3 Conception du contrôle de corrosion . 67
12.4 Fabrication et installation d’un contrôle de corrosion . 69
12.5 Inspection en service, suivi et gestion du contrôle de la corrosion . 69
13 Déchargement, transport et installation . 70
14 Inspection en service et gestion de l’intégrité structurelle . 70
14.1 Généralités . 70
14.2 Aspects particuliers applicables aux superstructures . 70
14.3 Portée des inspections par défaut des superstructures . 71
15 Évaluation de superstructures existantes . 73
iv © ISO 2014 – Tous droits réservés
16 Réutilisation de superstructures . 73
Annexe A (informative) Informations complémentaires et lignes directrices . 74
Annexe B (informative) Exemple de calcul de facteur de correspondance du code de
construction . 123
Annexe C (informative) Informations régionales . 129
Bibliographie . 130
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.
Le comité chargé de l'élaboration du présent document est l'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 19901-3:2010), qui a fait l'objet
d'une révision technique.
L'ISO 19901 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général 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
— Partie 2 : Procédures de conception et critères sismiques
— Partie 3 : Superstructures
— Partie 4 : Bases conceptuelles des fondations
— Partie 5 : Contrôle des poids durant la conception et la fabrication
vi © ISO 2014 – Tous droits réservés
— Partie 6 : Opérations marines
— Partie 7 : Systèmes de maintien en position des structures en mer flottantes et des unités mobiles en
mer
— Partie 8 : Investigations des sols en mer
Une future Partie 9 traitant de la gestion de l'intégrité structurale est en cours de préparation.
La première édition de l'ISO 19901-3:2010 comprenait un certain nombre d'erreurs typographiques
majeures. Une version « corrigée» de la première édition a été publiée en décembre 2011. Cette version
« corrigée» de la première édition a ensuite été publiée par plusieurs organismes de normalisation
internationaux. Pour s'assurer que tous les organismes de normalisation nationaux publient une
version « corrigée» du document, le TC 67/SC 7 a décidé de produire une seconde édition de
l'ISO 19901-3 qui inclut les modifications suivantes par rapport à version initiale de 2010 :
— ajout du symbole S en 4.1 relatif à la force interne de conception ou au moment de conception ;
d
— modifications des Équations (7), (8) et (9) en 8.1 pour inclure le symbole S et modification du texte
d
du second paragraphe afin de tenir compte des modifications apportées aux équations ;
— actualisation des valeurs du premier paragraphe en 9.18 relatives à l'action variable pour la
conception du caillebotis et du platelage métallique ainsi qu'à la tolérance totale pour les actions
variables dues au personnel ;
— modification du texte en A.7.10.4.2.2 et de l’Équation (A.1) afin d'intégrer les modifications de 8.1 ;
— modification de l’Équation (A.5) de A.8.1 en remplaçant « max » par « min » ;
— changement de valeur du module de Young dans le Tableau B.1 de B.2 pour être conforme à la
valeur par défaut recommandée dans l'ISO 19902 ;
— mise à jour de plusieurs valeurs des Tableaux B.3, B.4, B.5, B.7, B.8 et B.9 pour tenir compte du
changement de valeur du module de Young ;
— correction du symbole d'utilisation dans le Tableau B.4 de B.3.3 ;
— changement de toutes les valeurs de compression et de flexion et de la valeur du rapport minimal
dans le Tableau B.10 de B.4.5 ;
— modification du facteur de correspondance de code de construction aux premier et second
paragraphes de B.4.5 et ajout d'une phrase concernant l'applicabilité de ce facteur ;
— modification du facteur de correspondance de code de construction dans le Tableau C.1 de
l'Annexe C et ajout d'un second facteur de correspondance se rapportant à la CSA S16-09 ;
[3]
— actualisation de la Référence dans la Bibliographie et des renvois à cette référence en A.5.2,
A.8.3.1, A.8.3.2, A.8.3.3 et A.8.3.4.
Lors de l'élaboration de la seconde édition, les corrections mineures suivantes ont été apportées à la
version « corrigée » de 2011 de la première édition :
— correction des unités de l'action imposée de zone de 9.5.3.4 en kN/m ;
— description plus détaillée des angles des décalages latéraux et dans l'axe du Tableau 5 de 9.6.2 ;
— en A.7.10.4.2.3, changement de la référence A.7.10.2.4 en A.7.10.4.2.4 ;
— correction de texte mineure en A.11.3 ;
— correction des symboles du facteur de réduction d'amplification de la flexion du Tableau B.1 de
l'Annexe B (C et C ).
m,y m,z
L'ISO 19901 fait partie d'une série de Normes internationales relatives aux structures en mer. La série
complète comprend les 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 19904-1, Industries du pétrole et du gaz naturel — Structures en mer flottantes — Partie 1 :
Unités monocoques, unités semi-submersibles et unités spars
— ISO 19905-1, Industries du pétrole et du gaz naturel — Évaluation spécifique au site d'unités mobiles
en mer — Partie 1 : Plates-formes auto-élévatrices
— ISO/TR 19905-2, Industries du pétrole et du gaz naturel — Évaluation spécifique au site d'unités
mobiles en mer — Partie 2 : Compléments sur les plates-formes auto-élévatrices
— ISO 19906, Industries du pétrole et du gaz naturel — Structures arctiques en mer
viii © ISO 2014 – Tous droits réservés
Introduction
La série de Normes internationales applicables aux différents types de structures en mer, ISO 19900 à
ISO 19906, constitue une base commune couvrant les aspects qui concernent les exigences relatives à la
conception et les évaluations de toutes les structures en mer utilisées par les industries du pétrole et du
gaz naturel dans le monde entier. À travers leur application, l'intention est de parvenir à des niveaux de
fiabilité appropriés pour les structures en mer habitées et non habitées, quels que soient le type de
structure et la nature ou la combinaison des matériaux utilisés.
Il est important de reconnaître que l'intégrité structurale est un concept global comprenant des
modèles pour décrire des actions, des analyses structurales, des règles de conception, des éléments de
sécurité, une qualité d'exécution, des procédures de contrôle de la qualité et des exigences nationales,
tous ces éléments étant mutuellement dépendants. La modification isolée d'un aspect de conception
peut perturber l'équilibre de la fiabilité inhérent au concept global ou au système structurel. Les
implications relatives aux modifications doivent ainsi être considérées en relation avec la fiabilité
d'ensemble de tous les systèmes structuraux en mer.
La série des Normes internationales applicables aux types de structure en mer a pour intention de
laisser une grande latitude dans le choix des configurations structurales, des matériaux et des
techniques, sans nuire à l'innovation. Une solide capacité de jugement en termes d'ingénierie est donc
nécessaire pour l’utilisation de ces Normes internationales.
La présente partie de l'ISO 19901 a été préparée pour les éléments de structure des plates-formes en
mer qui sont situés au-dessus de la zone des vagues, mais qui ne font pas partie de la structure support
ou de la coque. Les précédentes Normes nationales et internationales relatives aux structures en mer se
sont concentrées sur des aspects de conception des structures supports et l'approche des nombreuses
caractéristiques spécifiques des superstructures a été variable et incohérente, les bonnes pratiques
ayant été assez mal renseignées.
Par le passé, la conception des éléments de structure des superstructures était réalisée conformément à
des codes nationaux ou régionaux relatifs aux structures à terre, modifiés suivant l'expérience acquise
dans l'industrie offshore, ou conformément aux parties pertinentes des règles de sociétés de
classification. Bien que la présente partie de l'ISO 19901 permette l'utilisation de codes nationaux ou
régionaux et qu'elle reste donc dépendante de ceux-ci pour la formulation des équations de résistance
des composants, elle apporte des modifications qui conduisent à un niveau plus cohérent de sécurité
des composants entre les structures supports et les superstructures.
Par certains aspects, les exigences relatives aux superstructures sont identiques ou similaires à celles
applicables aux structures fixes en acier ; dans ce cas, il est fait référence à l'ISO 19902, en y apportant
des modifications si nécessaire. L'Annexe A fournit un contexte et des lignes directrices pour
l'utilisation de la présente partie de l'ISO 19901, et elle doit être lue conjointement au corps principal de
la présente partie de l'ISO 19901. La numérotation des paragraphes de l'Annexe A est identique à celle
du corps principal du texte normatif afin de faciliter le repérage.
L'Annexe B donne un exemple d'utilisation conjointe des Normes nationales relatives aux structures à
terre et de la présente partie de l'ISO 19901.
Des informations régionales sur l'application de la présente partie de l'ISO 19901 à certaines zones en
mer spécifiques sont données dans l'Annexe C.
Dans les Normes internationales, les formes verbales suivantes sont utilisées :
— « doit» et « ne doit pas » sont utilisés pour indiquer des exigences devant être rigoureusement
respectées pour se conformer au document et pour lesquelles aucun écart n'est autorisé ;
— « il convient de » et « il convient de ne pas » sont utilisés pour indiquer que, parmi plusieurs
possibilités, l'une est recommandée comme étant particulièrement adaptée, sans mentionner ni
exclure les autres possibilités, ou pour indiquer qu'un plan d'action donné est préféré mais pas
nécessairement exigé, ou que (dans la forme négative) une possibilité ou un plan d'action donné est
déconseillé, sans pour autant être interdit ;
— « peut » est utilisé pour indiquer un plan d'action admissible dans les limites du document ;
— « peut » et « ne peut pas » sont utilisés pour introduire des notions de possibilité et de capacité,
qu'elles soient matérielles, physiques ou causales.
x © ISO 2014 – Tous droits réservés
NORME INTERNATIONALE ISO 19901-3:2014(F)
Industries du pétrole et du gaz naturel — Exigences spécifiques
relatives aux structures en mer — Partie 3: Superstructures
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 19901 spécifie les exigences relatives à la conception, la fabrication,
l'installation, la modification et la gestion de l'intégrité structurale des superstructures d'une
plate-forme de production de pétrole et de gaz. Elle vient en complément des ISO 19902, ISO 19903,
ISO 19904-1, ISO 19905-1 et ISO 19906, qui donnent des exigences pour diverses formes de structures
supports. Les exigences spécifiées dans la présente partie de l'ISO 19901 relatives aux modifications et
à la maintenance concernent uniquement les aspects qui touchent directement à l'intégrité structurale
des superstructures.
Les actions s'exerçant sur les (éléments de structure des) superstructures sont issues de la présente
partie de l'ISO 19901, associée si nécessaire à d'autres Normes internationales de la série ISO 19901.
Les résistances des éléments de structure des superstructures peuvent être déterminées à l'aide de
codes de construction nationaux ou internationaux, tels que spécifiés dans la présente partie de
l'ISO 19901. Si une partie quelconque des superstructures fait partie intégrante de la structure
principale du système structural global de l'ensemble de la plate-forme, les exigences de la présente
partie de l'ISO 19901 sont complétées par les exigences applicables des ISO 19902, ISO 19903,
ISO 19904-1, ISO 19905-1 et ISO 19906.
La présente partie de l'ISO 19901 est applicable aux superstructures des structures en mer pour les
industries du pétrole et du gaz naturel, comme suit :
— les superstructures des structures en mer fixes ;
— les unités structurales individuelles placées sur les structures de coque de structures en mer
flottantes et d'unités mobiles en mer ;
— certains aspects des superstructures des structures arctiques.
La présente partie de l'ISO 19901 n'est pas applicable aux parties des superstructures des structures
flottantes qui font partie du système structural global de la structure flottante ; ces parties relèvent des
dispositions de l'ISO 19904-1. La présente partie de l'ISO 19901 s'applique uniquement à la structure
des modules situés sur une structure flottante qui ne contribuent pas à l'intégrité d'ensemble du
système structural flottant.
La présente partie de l'ISO 19901 n'est pas applicable à la structure des coques des unités mobiles en
mer.
La présente partie de l'ISO 19901 ne s'applique pas aux parties des structures en mer flottantes et des
unités mobiles en mer qui sont régies par les règles d'une autorité de certification agréée et qui relèvent
intégralement des règles de classe.
Certains aspects de la présente partie de l'ISO 19901 sont également applicables aux parties des coques
de structures en mer flottantes et d'unités mobiles en mer qui contiennent des installations de
traitement, de tuyauterie ou de stockage d'hydrocarbures.
La présente partie de l'ISO 19901 contient des exigences, des lignes directrices et des informations sur
les aspects suivants des superstructures :
— la conception, la fabrication, l'installation et la modification ;
— l'inspection et la gestion de l'intégrité structurale en service ;
— l'évaluation des superstructures existantes ;
— la réutilisation ;
— le démantèlement, le démontage et l'élimination ;
— la prévention, le contrôle et l'évaluation des incendies, des explosions et autres événements
accidentels.
La présente partie de l'ISO 19901 s'applique aux éléments de structure, notamment les suivants :
— les structures primaire et secondaire des ponts, des châssis de support de module et des modules ;
— les structures de torche ;
— les socles de grue et autres dispositifs de support de grue ;
— les plates-formes d'appontage d'hélicoptère (héliponts) ;
— les passerelles permanentes entre des structures en mer séparées ;
— les mâts, les tours et les flèches des structures en mer.
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 2631-1, Vibrations et chocs mécaniques — Évaluation de l'exposition des individus à des vibrations
globales du corps — Partie 1 : Spécifications générales.
ISO 2631-2, Vibrations et chocs mécaniques — Évaluation de l'exposition des individus à des vibrations
globales du corps — Partie 2 : Vibrations dans les bâtiments (1 Hz à 80 Hz).
ISO 13702, Industries du pétrole et du gaz naturel — Contrôle et atténuation des feux et des explosions
dans les installations en mer — Exigences et lignes directrices.
ISO 19900, Industries du pétrole et du gaz naturel — Exigences générales pour les structures en mer.
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.
2 © ISO 2014 – Tous droits réservés
ISO 19901-6, Industries du pétrole et du gaz naturel — Exigences spécifiques relatives aux structures en
mer — Partie 6 : Opérations marines.
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 19904-1, Industries du pétrole et du gaz naturel — Structures en mer flottantes — Partie 1 : Unités
monocoques, unités semi-submersibles et unités spars.
ISO 19905-1, Industries du pétrole et du gaz naturel — Évaluation spécifique au site d'unités mobiles en
mer — Partie 1 : Plates-formes auto-élévatrices.
ISO 19906, Industries du pétrole et du gaz naturel — Structures arctiques en mer.
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 19900, ISO 19902
ainsi que les suivants s'appliquent.
3.1
valeur anormale
valeur conceptuelle d'un paramètre de sévérité anormale utilisée dans les 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.
[ISO 19900:2013, définition 3.1]
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.
[ISO 19900:2013, définition 3.2]
3.3
protection active contre l'incendie
système de protection contre l'incendie qui réagit à un feu en déversant de l'eau ou une substance
inerte ou réactive au voisinage du feu afin de l'éteindre
Note 1 à l'article : Il est possible qu'un tel système ne fonctionne pas comme le prévoit sa conception.
3.4
caisson
accessoire utilisé pour extraire de l'eau de la mer ou comme drain
3.5
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
[ISO 19900:2013, définition 3.12]
Note 1 à l'article : Un tube conducteur est généralement vertical et continu depuis sous le fond marin jusqu'à la
travée du puits dans les superstructures et peut être latéralement supporté à la fois au niveau de la structure
support et des superstructures. Le support vertical est situé au niveau du fond marin.
Note 2 à l'article : Dans quelques cas, des tubes conducteurs sont fixés de manière rigide aux superstructures ou à
la structure support au-dessus du niveau de la mer. Dans ces cas, la rigidité axiale des tubes conducteurs peut
affecter la répartition de la charge dans l'ensemble de la structure.
3.6
composant critique
élément de structure dont la défaillance provoquerait la défaillance de toute la structure ou d'une partie
importante de celle-ci
Note 1 à l'article : Un composant critique fait partie de la structure principale.
[ISO 19902:2007, définition 3.12]
3.7
action accidentelle conceptuelle
-3 -4
action accidentelle ayant une probabilité d’occurrence supérieure à 10 à 10 par an
3.8
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
[ISO 19900:2013, définition 3.16]
3.9
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
[ISO 19900:2013, définition 3.17]
3.10
valeur conceptuelle
valeur déduite de la valeur représentative à introduire dans la procédure de vérification du concept
[ISO 19900:2013, définition 3.18]
4 © ISO 2014 – Tous droits réservés
3.11
explosion
réaction chimique rapide d'un gaz ou de poussières dans l'air
Note 1 à l'article : Une explosion résulte en des températures accrues et des impulsions de pression. Une explosion
de gaz sur une plate-forme en mer est habituellement une déflagration dans laquelle les vitesses de flammes
restent inférieures à la vitesse du son.
[ISO 19902:2007, définition 3.17]
3.12
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
Note 1 à l'article : Pour une plate-forme, le niveau 1 est le plus critique et le niveau 3 le plus tolérant. Une
plate-forme normalement habitée qui ne peut être évacuée en toute sécurité avant l’arrivée d’un événement
dimensionnant sera classée en niveau 1.
[ISO 19900:2013, définition 3.20]
3.13
valeur extrême
valeur d'un paramètre utilisée lors des vérifications d'états limites ultimes, dans lesquels le
comportement global d'une structure est prévu rester dans le domaine élastique
-2
Note 1 à l'article : Les valeurs et événements extrêmes ont des probabilités de dépassement de l'ordre de 10 par
an.
[ISO 19902:2007, définition 3.19]
3.14
cas de charge
agencements de charges compatibles, ensembles de déformations et d'imperfections considérés
simultanément à des actions permanentes et des actions variables fixes pour une conception ou une
vérification particulière
[ISO 19902:2007, définition 3.29]
Note 1 à l'article : Les agencements de charges sont l'identification de la position, de l'amplitude et la direction
d'une action libre.
3.15
atténuation
action entreprise pour réduire les conséquences d'un événement dangereux
EXEMPLE Installation de murs coupe-feu ou antidéflagrants, utilisation d'une installation à eau de type
déluge avec détecteurs de gaz, renforcement des structures.
3.16
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
[ISO 19900:2013, définition 3.29]
3.17
propriétaire
représentant de la (des) société(s) possédant ou donnant à bail un site
[ISO 19900:2013, définition 3.34]
3.18
protection passive contre l'incendie
PFP
revêtement appliqué sur la surface d'un élément de structure et qui améliore la résistance au feu de cet
élément
Note 1 à l'article : Exposées au feu, certaines PFP peuvent produire des fumées toxiques.
3.19
plate-forme
assemblage complet comprenant la structure, les superstructures, les fondations et les systèmes de
maintien en position
[ISO 19900:2013, définition 3.35]
3.20
organisme de réglementation
autorité établie par une administration gouvernementale nationale pour surveiller les activités des
industries en mer du pétrole et du gaz naturel dans sa juridiction, en ce qui concerne la sécurité globale
des personnes et la protection globale de l'environnement
Note 1 à l'article : Le terme organisme de réglementation peut englober plus d'une agence dans des eaux
territoriales particulières données.
Note 2 à l'article : L'organisme de réglementation peut nommer d'autres agences, telles que des sociétés de
classification maritimes, pour agir pour son compte, et dans de tels cas, le terme organisme de réglementation tel
qu'il est utilisé dans la présente Norme internationale inclut ces agences.
Note 3 à l'article : Dans la présente Norme internationale, le terme organisme de réglementation n'inclut pas
d'agence chargée des approbations d'extraction d'hydrocarbures, à moins que cette agence n'ait également la
responsabilité de la sécurité et de la protection de l'environnement.
[ISO 19902:2007, définition 3.40]
3.21
valeur représentative
valeur attribuée à une variable de base pour la vérification d'un état limite
[ISO 19900:2013, définition 3.38]
6 © ISO 2014 – Tous droits réservés
3.22
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.
[ISO 19900:2013, définition 3.40]
3.23
tube prolongateur
canalisation destinée au transport des fluides entre le fond marin et un point d’aboutissement sur la
plateforme
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.
[ISO 19900:2013, définition 3.41]
Note 2 à l'article : Un tube prolongateur peut être supporté latéralement et verticalement dans les superstructures
et transmettre aux superstructures des actions d'effets thermiques, des actions de vagues, des actions
permanentes et variables d’écoulements de fluides, ainsi que leurs variations.
3.24
robustesse
aptitude pour une structure à supporter, sans être endommagée dans une mesure disproportionnée par
rapport à la cause, les événements accidentels et anormaux
[ISO 19900:2013, définition 3.42]
3.25
élément critique pour la sécurité
SCE
élément de structure, tuyauterie ou équipement dont la défaillance pourrait provoquer des accidents
majeurs ou qui est installé pour les prévenir ou les atténuer
EXEMPLE Structure principale, équipement sous pression, vide-vite et autres systèmes de sécurité, cuves et
installations de tuyauterie contenant des matièr
...
МЕЖДУНАРОДНЫЙ ISO
СТАНДАРТ 19901-3
Второе издание
2014-12-15
Нефтяная и газовая промышленность.
Специальные требования,
предъявляемые к морским
сооружениям.
Часть 3.
Верхние строения платформ
Petroleum and natural gas industries — Specific requirements for
offshore structures —
Part 3: Topsides structure
Ссылочный номер
©
ISO 2014
ДОКУМЕНТ ЗАЩИЩЕН АВТОРСКИМ ПРАВОМ
© ISO 2014
Все права сохранены. Если не указано иное, без предварительного письменного согласия издателя никакую часть настоящей
публикации нельзя воспроизводить или использовать в какой-либо форме или каким-либо электронным или механическим
способом, включая фотокопирование, а также публикацию в глобальных и внутренних сетях. Для получение разрешения
необходимо обратиться в ISO по нижеуказанному адресу или к представителю комитета-члена ISO в стране нахождения
инициатора запроса.
ISO copyright office
Case postale 56 CH-1211 Geneva 20
Тел.: + 41 22 749 01 11
Факс: + 41 22 749 09 47
Эл. почта: copyright@iso.org
Веб-сайт: www.iso.org
Опубликовано в Швейцарии
ii © ISO 2014 – Все права сохранены
Содержание Страница
Предисловие . i
Введение . i
1. Область применения .1
2. Нормативные ссылки .2
3. Термины и определения .3
4. Условные обозначения и сокращения .8
4.1 Условные обозначения .8
4.2 Сокращения .9
5 Общие соображения .10
5.1 Расчетные ситуации .10
5.2 Нормы, правила и стандарты.10
5.3 Высота палубы и заливание сплошным слоем воды .11
5.4 Степень воздействия .11
5.5 Особенности эксплуатации .12
5.6 Выбор проектных условий окружающей среды .12
5.7 Оценка существующих верхних строений .12
5.8 Повторное использование верхних строений .12
5.9 Модернизация и восстановление .12
6 Технические требования .13
6.1 Общие сведения .13
6.2 Выбор материалов .13
6.3 Расчетные условия .13
6.4 Конструкционные сопряжения .13
6.5 Проектирование на основе предельных состояний эксплуатационной пригодности
(SLS) .13
6.6 Проектирование на основе полных предельных состояний (ULS) .16
6.7 Проектирование на основе усталостных предельных состояний (FLS) .16
6.8 Проектирование на основе случайных предельных состояний (ALS) .16
6.9 Эксплуатационная надежность .17
6.10 Борьба с коррозией .17
6.11 Проектирование с учетом изготовления и инспекции .18
6.12 Проектные предположения, связанные с управлением целостностью конструкций .18
6.13 Проектирование с учетом вывода из эксплуатации, демонтажа и утилизации .19
7 Воздействия .19
7.1 Общие сведения .19
7.2 Воздействия на месте эксплуатации .20
7.3 Коэффициенты воздействий .21
7.4 Вибрации вихревого происхождения .23
7.5 Деформации .23
7.6 Воздействия волн и течений .24
7.7 Воздействие ветра .24
7.8 Сейсмические воздействия .25
7.9 Воздействия во время производства и монтажа .26
7.10 Случайные ситуации .26
7.11 Прочие воздействия .37
ISO 2014 – Все права сохраняются iii
8 Прочность и устойчивость элементов конструкций . 39
8.1 Использование местных строительных стандартов . 39
8.2 Расчет цилиндрических трубчатых элементов . 40
8.3 Проектирование нецилиндрических секций . 40
8.4 Соединения . 41
8.5 Отливки . 42
9 Системы сооружений . 42
9.1 Верхние строения . 42
9.2 Расчетные модели конструкций верхних строений . 43
9.3 Поверхности сопряжения опорных конструкций . 44
9.4 Факельные башни, грузовые стрелы, вентиляционные трубы и аналогичные
конструкции . 44
9.5 Средства обеспечения посадки вертолетов (вертолетные палубы) . 45
9.6 Опорная конструкция подъемного крана . 49
9.7 Проектирование стреловых кранов . 52
9.8 Мостовые переходы . 52
9.9 Точки опоры мостовых переходов . 53
9.10 Противовибрационный монтаж блоков и салазок главного оборудования . 53
9.11 Предположения в отношении границ сопряжения систем . 53
9.12 Противопожарные системы . 54
9.13 Проникновения . 54
9.14 Места, доступ к которым затруднен . 55
9.15 Дренирование . 55
9.16 Воздействия, обусловленные бурением . 55
9.17 Снижение прочности при нагревании . 55
9.18 Техническое обслуживание трапов, складских площадок и оборудования . 55
9.19 Места сбора и спасательные станции . 56
10 Материалы . 56
10.1 Общие сведения . 56
10.2 Углеродистая сталь . 56
10.3 Нержавеющая сталь . 59
10.4 Алюминиевые сплавы . 60
10.5 Композиты, армированные волокном . 61
10.6 Лесоматериалы . 62
11 Изготовление, контроль качества, гарантия качества и документирование . 62
11.1 Сборка . 62
11.2 Сварка . 63
11.3 Контроль изготовления . 63
11.4 Контроль качества, гарантия качества и документирование . 63
11.5 Защита от коррозии . 64
12 Борьба с коррозией . 64
12.1 Общие сведения . 64
12.2 Типы коррозии, ее скорость и коррозионные разрушения. 64
12.3 Проектирование систем борьбы с коррозией . 64
12.4 Производство и монтаж средств борьбы с коррозией . 66
12.5 Эксплуатационный контроль, мониторинг и обслуживание средств борьбы с
коррозией . 66
13 Разгрузка, транспортировка и монтаж . 67
14 Эксплуатационный контроль и управление целостностью конструкций . 67
14.1 Общие сведения . 67
14.2 Частные особенности, связанные с конструкциями верхних строений . 67
14.3 Границы проверок обязательств по контракту в отношении верхних строений . 68
15 Оценка существующих верхних строений . 70
iv ISO 2014 – Все права сохраняются
16 Повторное использование верхних строений .70
Приложение А (справочное) Дополнительная информация и указания .71
Приложение B (справочное) Пример вычисления коэффициента соответствия
строительным нормам и правилам . 121
Приложение C (справочное) Региональная информация . 127
Библиография . 128
ISO 2014 – Все права сохраняются v
Предисловие
Международная организация по стандартизации (ISO) является всемирной федерацией национальных
организаций по стандартизации (комитетов-членов ISO). Разработка международных стандартов
обычно осуществляется техническими комитетами ISO. Каждый комитет-член, заинтересованный в
деятельности, для которой был создан технический комитет, имеет право быть представленным в этом
комитете. Международные правительственные и неправительственные организации, имеющие связи с
ISO, также принимают участие в работах. Что касается стандартизации в области электротехники, то
ISO работает в тесном сотрудничестве с Международной электротехнической комиссией (IEC).
Проекты международных стандартов разрабатываются в соответствии с правилами Директив Части 2
ISO/IEC.
Основной задачей технических комитетов является подготовка международных стандартов. Проекты
международных стандартов, принятые техническими комитетами, рассылаются комитетам-членам на
голосование. Их опубликование в качестве международных стандартов требует одобрения не менее
75 % комитетов-членов, принимающих участие в голосовании.
Следует иметь в виду, что некоторые элементы настоящего международного стандарта могут быть
объектом патентных прав. Международная организация по стандартизации не может нести
ответственность за идентификацию какого-либо одного или всех патентных прав.
Стандарт ISO 19901-3 подготовлен техническим комитетом ISO/TC 67 Материалы, оборудование и
морские сооружения для нефтяной, нефтехимической и газовой промышленности, подкомитетом
SC 7 Морские сооружения.
摫蚢
орое издание настоящего стандарта отменяет и замещает первое издание стандарта
ISO 19901-3:2010, который подвергся пересмотру в техническом плане.
ISO 19901 состоит из следующих частей под общим заголовком Нефтяная и газовая
промышленность. Специальные требования, предъявляемые к морским сооружениям.
— Часть 1. Проектирование и эксплуатация с учетом гидрометеорологических условий
— Часть 2. Методы и критерии проектирования с учетом сейсмических условий
— Часть 3. Верхние строения платформ
— Часть 4. Геотехнический анализ и проектирование оснований
— Часть 5. Контроль веса при проектировании и строительстве
— Часть 6. Морские работы
— Часть 7. Системы позиционирования плавучих морских сооружений и передвижных морских
оснований
— Часть 8. Исследование морских грунтов
Часть 9, посвященная управлению целостностью конструкций, находится на этапе подготовки.
vi ISO 2014 – Все права сохраняются
Первое издание стандарта ISO 19901-3:2010 содержит целый ряд серьезных опечаток.
Скорректированная версия первого издания опубликована в декабре 2011 года и затем переиздана
некоторыми национальными стандартизирующими организациями. Чтобы гарантировать публикацию
скорректированной версии документа всеми национальными организациями по стандартизации,
технический комитет TC 67/SC 7 решил подготовить второе издание 19901-3, содержащее следующие
изменения относительно исходной версии 2010 года:
— в подразделе 4.1 добавлено обозначение Sd для расчётной внутренней силы или момента;
— в подразделе 8.1 формулы (7), (8) и (9) изменены путем дополнения параметром Sd, при этом
второй абзац отредактирован с учетом изменений в уравнениях;
— в подразделе 9.18 первый абзац дополнен новыми значениями переменного воздействия для
решеток и листовой обшивки, а также для вклада персонала в допуск полного переменного
воздействия;
— в подразделе A.7.10.4.2.2 отредактирован текст, а формула (A.1) исправлена с учетом изменений
в 8.1;
— в подразделе A.8.1 формула (A.5) исправлена путем замены «max» на «min»;
— в подразделе B.2 значение модуля Юнга из таблицы B.1 исправлено с учетом стандартного
значения, рекомендованного в ISO 19902;
— в таблицах B.3, B.4, B.5, B.7, B.8 и B.9 некоторые значения обновлены, чтобы учесть изменение
модуля Юнга;
— в подразделе B.3.3 таблица B.4 содержит исправленное условное обозначение;
— в таблице B.10 подраздела B.4.5 исправлены все значения параметров сжатия и сжатия/изгиба, а
также значение минимального соотношения;
— в первом и втором абзацах подраздела B.4.5 исправлена степень соответствия строительным
нормам и правилам, а также добавлено предложение, посвященное ее применимости;
— в таблице C.1 приложения C исправлена действующая степень соответствия строительным
нормам и правилам, а также добавлена вторая степень соответствия, связанная со стандартом
CSA S16-09;
[3]
— в разделе библиографии для ссылки использовано более новое издание; ссылки в тексте (см.
A.5.2, A.8.3.1, A.8.3.2, A.8.3.3 и A.8.3.4) обновлены соответствующим образом.
При подготовке второго издания внесены следующие незначительные исправления в
скорректированную версию первого издания 2011 года:
— в подразделе 9.5.3.4 единицы измерения поверхностного воздействия исправлены на кН/м ;
— в подразделе 9.6.2 улучшено описание продольного и поперечного отклонений каната, значения
которых даны в таблице 5;
— в A.7.10.4.2.3 ссылка на подраздел A.7.10.2.4 заменена ссылкой на A.7.10.4.2.4;
— текст подраздела A.11.3 претерпел незначительные правки;
— в таблице B.1 условные обозначения коэффициента масштабирования изгиба исправлены на Cm,y
и Cm,z
ISO 2014 – Все права сохраняются vii
ISO 19901 — один из международных стандартов, посвященных морским сооружениям. Полная серия
состоит из следующих международных стандартов:
— ISO 19900. Нефтяная и газовая промышленность. Общие требования, предъявляемые к
морским сооружениям
— ISO 19901 (все части). Нефтяная и газовая промышленность. Специальные требования,
предъявляемые к морским сооружениям
— ISO 19902. Нефтяная и газовая промышленность. Стационарные стальные морские
сооружения
— ISO 19903. Нефтяная и газовая промышленность. Стационарные бетонные морские
сооружения
— ISO 19904-1. Нефтяная и газовая промышленность. Плавучие морские сооружения. Часть 1.
Монокорпуса, полупогружные платформы и платформы цилиндрической формы
— ISO 19905-1. Нефтяная и газовая промышленность. Оценка места расположения передвижных
морских оснований. Часть 1. Самоподъёмные буровые платформы
— ISO/TR 19905-2. Нефтяная и газовая промышленность. Оценка места расположения
передвижных морских оснований. Часть 2. Замечания в отношении самоподъемных буровых
установок и подробный пример расчёта
— ISO 19906. Нефтяная и газовая промышленность. Сооружения арктического шельфа
viii ISO 2014 – Все права сохраняются
Введение
Серия международных стандартов для соответствующих типов морских сооружений
(ISO 19900 - ISO 19906) формирует общую основу, охватывающую технические требования и оценки,
связанные со всеми морскими сооружениями, которые используются в нефтегазовой промышленности
по всему миру. Благодаря применению этих стандартов можно достичь необходимой надежности
обитаемых и необитаемых морских сооружений вне зависимости от типа сооружения и
свойств/комбинации используемых материалов.
Необходимо понимать, что вышеуказанные стандарты обладают структурной целостностью, то есть
описывают взаимозависимые компоненты: модели для составления описаний, анализ прочности
конструкций, правила проектирования, элементы аварийной защиты, качество работ, процедуры
контроля качества и национальные требования. Изменение одного из параметров конструкции без
учета остальных характеристик может нарушить баланс надежности всей концепции или системы.
Вследствие этого необходимо учитывать последствия, которые такие изменения оказывают на общую
надежность всех шельфовых систем сооружений.
Серия международных стандартов для соответствующих типов морских сооружений призвана
обеспечить широкую свободу выбора структурных схем, материалов и технологий без создания помех
инновациям. При использовании этих международных стандартов необходимо применение
инженерных оценок.
Настоящая часть ISO 19901 подготовлена для элементов конструкций морских платформ, которые
находятся выше волновой зоны и не являются частью опорной конструкции или корпуса. В
предыдущих национальных и международных стандартах для морских сооружений основное внимание
уделено особенностям проектирования опорных конструкций, при этом отсутствовали единообразие и
согласованность методов определения многих специализированных характеристик верхних строений,
а также не выполнялось надлежащее документирование успешных методик.
Исторически так сложилось, что проектирование элементов конструкций верхних строений
выполнялось по национальным или региональным нормам и правилам, применяющимся к береговым
сооружениям. Такие нормы и правила изменялись в соответствии с опытом, накопленным в области
нефтедобычи на шельфе, или с учетом уместных частей правил отраслевой классификации.
Настоящая часть ISO 19901 допускает использование национальных или региональных строительных
норм и правил, а также остается зависимой от них в случае формулирования уравнений устойчивости
компонентов. Кроме того, настоящая часть ISO 19901 содержит изменения, позволяющие получить
более согласованный уровень безопасности компонентов между опорными конструкциями и верхними
строениями.
По некоторым аспектам требования, предъявляемые к верхним строениям идентичны или аналогичны
требованиям, предъявляемым к стационарным стальным сооружениям. В подобных случаях дается
ссылка на ISO 19902 с внесением необходимых изменений. Приложение A содержит исходные данные
и рекомендации по использованию настоящей части ISO 19901, и должно читаться с привязкой к
основному тексту настоящей части ISO 19901. Нумерации пунктов приложения A и нормативного
текста совпадают, что облегчает перекрестное цитирование.
Приложение B содержит пример использования национальных стандартов для береговых сооружений
с учетом настоящей части ISO 19901.
Приложение C содержит региональную информацию о применении положений этой части ISO 19901 к
некоторым специальным прибрежным районам.
ISO 2014 – Все права сохраняются ix
В международных стандартах применяются следующие глагольные формы:
— «должен» и «не должен» используются для указания требований, которые необходимо строго
соблюдать, чтобы соответствовать настоящему документу без каких-либо отклонений от этих
требований;
— «следует» и «не следует» используются для указания того, что: (1) среди нескольких
возможностей одна рекомендуется как наиболее подходящая без упоминания или исключения
других; (2) определенная процедура предпочтительна, но не обязательна; или (3) (в
отрицательной форме) определенная возможность или процедура не рекомендуется, но не
запрещена;
— «возможно» используется для указания процедуры, допустимой в рамках этого документа;
— «может» и «не может» используются для заявлений о материальной, физической или причинно-
следственной возможности и способности.
x ISO 2014 – Все права сохраняются
арваоап
МЕЖДУНАРОДНЫЙ СТАНДАРТ ISO 19901-3:2014(R)
Нефтяная и газовая промышленность. Специальные
требования, предъявляемые к морским сооружениям.
Часть 3.
Верхние строения
1. Область применения
Настоящая часть ISO 19901 содержит требования, предъявляемые к проектированию, изготовлению,
монтажу, модификации и управлению структурной целостностью конструкции верхних строений
платформ для добычи нефти и газа. Кроме того, настоящая часть ISO 19901 дополняет стандарты
ISO 19902, ISO 19903, ISO 19904-1, ISO 19905-1 и ISO 19906, которые содержат требования в
отношении различных форм опорных конструкций. Требования настоящей части ISO 19901
предъявляются к модификациям и техническому обслуживанию с учетом приемлемости для
целостности конструкций верхних строений.
Воздействия на элементы конструкций верхних строений определяются на основе настоящей части
ISO 19901 совместно с другими (при необходимости) международными стандартами серии ISO 19901.
Устойчивость элементов конструкций верхних строений можно определить с помощью международных
или региональных строительных норм и правил согласно рекомендациям, указанным в настоящей
части ISO 19901. Любой элемент конструкции верхних строений является частью основания
конструкционной системы всей платформы. Требования настоящей части ISO 19901 дополняются
подходящими требованиями, содержащимися в ISO 19902, ISO 19903, ISO 19904-1, ISO 19905-1 и
ISO 19906.
Настоящая часть ISO 19901 применяется к следующим верхним строениям морских сооружений для
добычи нефти и газа:
— верхние строения стационарных морских сооружений;
— отдельные элементы конструкции корпусов плавучих морских сооружений или передвижных
морских оснований;
— определенные составляющие верхних строений арктических сооружений.
Настоящая часть стандарта ISO 19901 не применяется к тем частям верхних строений плавучих
сооружений, которые образуют часть общей конструкционной системы плавучего сооружения. Такие
элементы конструкции попадают под действие положений стандарта ISO 19904-1. Настоящая часть
ISO 19901 применяется только к конструкциям модулей на плавучих сооружениях, которые не вносят
вклада в обеспечение общей целостности плавучей конструкционной системы.
Кроме того, настоящая часть ISO 19901 не применяется к конструкции корпусов передвижных морских
оснований.
Настоящая часть ISO 19901 не применяется к плавучим морским сооружениям и передвижным
морским основаниям, которые подчиняются правилам признанного официального сертифицирующего
органа в пределах определенного класса.
Некоторые положения настоящей части ISO 19901 применяются к отсекам корпусов плавучих морских
сооружений и передвижных морских оснований, которые содержат системы переработки,
транспортировки или хранения углеводородов.
Настоящая часть ISO 19901 содержит требования, указания и информацию в отношении следующих
аспектов верхних строений:
— проектирование, изготовление, монтаж и изменение;
— эксплуатационный контроль и управление целостностью конструкций;
— оценка существующих верхних строений;
— повторное использование;
— вывод из эксплуатации, демонтаж и утилизация;
— предотвращение, контроль и оценка пожаров, взрывов и других случайных событий.
Настоящая часть ISO 19901 применяется к следующим конструкциям:
— основные и вспомогательные конструкции палуб, блочных опорных рам и блоков;
— факельные сооружения;
— основание крана и другие опорные структуры;
— посадочные площадки для вертолетов (вертолётные площадки);
— постоянные мостики между отдельными морскими сооружениями;
— мачты, башни и стрелы на морских сооружениях.
2. Нормативные ссылки
Нижеперечисленные документы полностью или частично представляют собой обязательные к
применению нормативные ссылки настоящего стандарта. Для датированных ссылок применяется
только цитируемое издание. Для недатированных ссылок применяется самое последнее издание
ссылочного документа (в том числе изменения).
ISO 2631-1. Механические вибрации и удары. Оценка влияния вибраций на тело человека в целом.
Часть 1. Общие требования
ISO 2631-2. Механические вибрации и удары. Оценка влияния вибраций на тело человека в целом.
Часть 2. Вибрации в зданиях (от 1 Гц до 80 Гц)
ISO 13702. Нефтяная и газовая промышленность. Контроль и подавление пожаров и взрывов на
морских эксплуатационных установках. Требования и рекомендации
ISO 19900. Нефтяная и газовая промышленность. Общие требования, предъявляемые к морским
сооружениям
ISO 19901-1. Нефтяная и газовая промышленность. Специальные требования, предъявляемые к
морским сооружениям. Часть 1. Проектирование и эксплуатация с учетом гидрометеорологических
условий
ISO 19901-2. Нефтяная и газовая промышленность. Специальные требования, предъявляемые к
морским сооружениям. Часть 2. Методы и критерии проектирования с учетом сейсмических
условий
2 ISO 2014 – Все права сохраняются
ISO 19901-6. Нефтяная и газовая промышленность. Специальные требования, предъявляемые к
морским сооружениям. Часть 6. Морские работы
ISO 19902. Нефтяная и газовая промышленность. Стационарные стальные морские сооружения
ISO 19903. Нефтяная и газовая промышленность. Стационарные бетонные морские сооружения
ISO 19904-1. Нефтяная и газовая промышленность. Плавучие морские сооружения. Часть 1.
Монокорпуса, полупогружные платформы и платформы цилиндрической формы
ISO 19905-1. Нефтяная и газовая промышленность. Оценка места расположения передвижных
морских оснований. Часть 1. Самоподъёмные буровые платформы
ISO 19906. Нефтяная и газовая промышленность. Сооружения арктического шельфа
3. Термины и определения
Для целей настоящего документа применяются термины и определения, содержащиеся в стандартах
ISO 19900 и ISO 19902, а также следующие термины с соответствующими определениями.
3.1
аномальное значение
abnormal value
расчетное значение параметра аномальной интенсивности, используемое во время проверок особых
предельных состояний, когда воздействие на сооружение не приводит к полной потере целостности
Примечание 1 к определению: Аномальные события (в том числе сейсмические явления) могут происходить на
−3 −4
протяжении года с вероятностью порядка 10 - 10 .
[ISO 19900:2013, определение 3.1]
3.2
accidental situation
случайная ситуация
расчетная ситуация, характеризуемая особыми состояниями конструкции или воздействиями
ПРИМЕР Удар, возгорание, взрыв, потеря заданного перепада давления.
[ISO 19900:2013, определение 3.2]
3.3
активная противопожарная защита
active fire protection
система противопожарной защиты, которая реагирует на огонь путем выпуска воды или
инертного/реактивного вещества вблизи огня, чтобы потушить его
Примечание 1 к определению: Существует вероятность неправильной работы такой системы.
3.4
кессон
caisson
оборудование, используемое для заполнения морской водой или в качестве водоотвода
3.5
кондуктор
conductor
ISO 2014 – Все права сохраняются 3
трубчатая колонна, простирающаяся снизу вверх от морского дна или более низкого уровня,
содержащая трубы, проникающие в нефтяной резервуар
[ISO 19900:2013, определение 3.12]
Примечание 1 к определению: Кондуктор устанавливается, как правило, вертикально и простирается от
морского дна или более низкого уровня до устьевого отсека верхних строений, и может поддерживаться сбоку
опорной конструкцией и верхними строениями. Вертикальная опора находится на морском дне.
Примечание 1 к определению: Иногда кондукторы жестко прикреплены к верхним строениям или опорной
конструкции выше уровня моря. В подобных случаях осевая жесткость кондуктора может влиять на
распределение нагрузки в пределах общей конструкции.
3.6
критический компонент
critical component
элемент конструкции, повреждение которого может вызвать разрушение всей или значительной части
конструкции
Примечание 1 к определению: Критический компонент является частью основания.
[ISO 19902:2007, определение 3.12]
3.7
расчетное случайное воздействие
design accidental action
−3 −4
случайное воздействие с вероятностью возникновения более 10 - 10 на протяжении года
3.8
расчетный срок эксплуатации
design service life
предполагаемый период, в течение которого конструкцию надо использовать по ее назначению с
ожидаемым техническим обслуживанием, но без необходимого существенного ремонта
[ISO 19900:2013, определение 3.16]
3.9
расчетная ситуация
design situation
набор физических условий, соответствующих реальным условиям в течение определенного интервала
времени, для которого не превышаются предельные значения параметров проекта
[ISO 19900:2013, определение 3.17]
3.10
расчетное значение
design value
значение, полученное на основе характерного значения, используемого для проверки соблюдения
проектного задания
[ISO 19900:2013, определение 3.18]
3.11
Взрыв
explosion
быстрая химическая реакция газа или пыли с воздухом
Примечание 1 к определению: В результате взрыва повышается температура и давление. Взрыв газа на
морской платформе обычно представляет собой мгновенное сгорание с дозвуковой скоростью пламени.
[ISO 19902:2007, определение 3.17]
4 ISO 2014 – Все права сохраняются
3.12
степень воздействия
exposure level
классификационная система, используемая для определения требований, предъявляемых к
конструкции с учетом безопасности жизни и последствий неисправностей
Примечание 1 к определению: Наиболее существенен первый уровень воздействия на платформу, при этом
третий уровень воздействия имеет наименьшую важность. Платформа со штатным обслуживающим персоналом,
эвакуация которого не гарантирована до наступления проектного события, относится к категории платформ с
первым уровнем воздействия.
[ISO 19900:2013, определение 3.20]
3.13
экстремальное значение
extreme value
значение параметра, используемое во время проверок предельного состояния, когда общее поведение
конструкции остается в диапазоне упругих деформаций
Примечание 1 к определению: Экстремальные значения и события могут возникать на протяжении года с
-
вероятностью более 10 2.
[ISO 19902:2007, определение 3.19]
3.14
вариант нагрузки
load case
сопоставимые схемы приложения нагрузок, наборы деформаций и дефектов, которые
рассматриваются одновременно с постоянными и фиксированными переменными действиями во
время проектирования или проверки
[ISO 19902:2007, определение 3.29]
Примечание 1 к определению: Схемы приложения нагрузок идентифицируют позицию, величину и направление
свободного действия.
3.15
Ослабление
mitigation
действие, предпринятое для снижения последствий опасного события
ПРИМЕР Установка противопожарных или взрывозащитных стен; использование водного потока для
обнаружения газа; упрочнение конструкций.
3.16
номинальное значение
nominal value
значение основной переменной, определенное на нестатистической основе (обычно во время
эксперимента или физических измерений)
[ISO 19900:2013, определение 3.29]
3.17
Владелец
owner
представитель компании или компаний, владеющий каким-либо объектом на правах собственности или
аренды
[ISO 19900:2013, определение 3.34]
ISO 2014 – Все права сохраняются 5
3.18
пассивная противопожарная защита
passive fire protection
PFP
покрытие на поверхности элемента конструкции, которое повышает устойчивость элемента
конструкции к возгораниям
Примечание 1 к определению: Некоторые компоненты пассивной противопожарной защиты могут выделять
ядовитые газы во время пожаров.
3.19
Платформа
platform
система, состоящая из конструкции, верхних строений и систем удержания
[ISO 19900:2013, определение 3.35]
3.20
Регулятор
regulator
официальный орган власти, учрежденный национальной правительственной администрацией с целью
надзора за добычей шельфовой нефти и природного газа в рамках своей юрисдикции по вопросам,
касающимся общей безопасности жизнедеятельности и защиты окружающей среды
Примечание 1 к определению: Термин регулятор может охватывать несколько агентств в каких-либо
конкретных территориальных водах.
Примечание 2 к определению: Регулятор может поручить другим агентствам (например, обществам по морской
классификации) действовать от его имени. В подобных случаях регулятор согласно настоящему международному
стандарту указывает такие агентства.
Примечание 3 к определению: В настоящем международном стандарте термин регулятор не распространяется
на любое агентство, ответственное за выдачу разрешений на добычу углеводородов, если такое агентство
параллельно с этим не отвечает за безопасность и защиту окружающей среды.
[ISO 19902:2007, определение 3.40]
3.21
характерное значение
representative value
значение основной переменной, позволяющее проверить предельное состояние
[ISO 19900:2013, определение 3.38]
3.22
повторяемость
return period
средний период между наступлениями события или превышениями определенного значения
Примечание 1 к определению: Для природных явлений в области шельфовой добычи нефти и газа обычно
используется период повторяемости, измеряемый годами. Интервал повторения в годах равен обратной величине
годичной вероятности возникновения события.
[ISO 19900:2013, определение 3.40]
6 ISO 2014 – Все права сохраняются
3.23
водоотделяющая колонна
riser
колонна, используемая для транспортировки жидкостей между морским дном и оконечной точкой на
платформе
Примечание 1 к определению: Оконечной точкой стационарного сооружения обычно являются верхние
строения. На плавучих сооружениях водоотделяющая колонна может заканчиваться в других местах платформы.
[ISO 19900:2013, определение 3.41]
Примечание 2 к определению: Водоотделяющая колонна может поддерживаться сбоку и вертикально
конструкцией верхних строений, при этом конструкции верхних строений передаются тепловые и волновые
воздействия, а также постоянные и переменные воздействия и колебания жидкостного потока.
3.24
эксплуатационная надежность
robustness
способность конструкции выдерживать случайные и аномальные события без получения повреждений,
которые непропорциональны их причине
[ISO 19900:2013, определение 3.42]
3.25
элемент, критический для безопасности
safety-critical element
SCE
элемент конструкции, трубопровода или оборудования, разрушение которого может повлечь крупные
аварии, кроме того, критически важные элементы используются для предотвращения или смягчения
последствий аварий
ПРИМЕР Основание, оборудование под давлением, системы продувки и прочие системы безопасности,
емкости и трубы, содержащие опасные материалы, системы обнаружения газов и возгораний, опоры для
критически важных компонентов.
3.26
элемент конструкции
structural component
физически различимая часть конструкции
ПРИМЕР Колонна, балка, армированная пластина, трубное соединение или свая фундамента.
[ISO 19900:2013, определение 3.46]
3.27
опорная конструкция
support structure
конструкция, поддерживающая верхние строения
Примечание 1 к определению: На плавучих сооружениях в форме судна палуба не является частью верхних
строений. Существуют различные типы опорных конструкций, среди которых стационарные стальные (см.
ISO 19902), стационарные бетонные (см. ISO 19903), плавучие (см. ISO 19904-1), передвижные морские основания
(см. ISO 19905-1) или различные формы арктических сооружений (см. ISO 19906).
3.28
верхние строения
topsides
сооружения и оборудование, расположенные на опорной конструкции (стационарной или плавучей) с
целью реализации всех или отдельных функций платформы
ISO 2014 – Все права сохраняются 7
Примечание 1 к определению: На плавучих сооружениях в форме судна палуба не является частью верхних
строений.
Примечание 2 к определению: Корпус самоподъёмных буровых платформ также не является частью верхних
строений.
Примечание 3 к определению: Отдельно изготовленная палуба или блочная опорная рама являются частью
верхних строений.
[ISO 19900:2013, определение 3.52]
4. Условные обозначения и сокращения
4.1 Условные обозначения
a ускорение
A случайное воздействие
b расстояние между элементами жесткости
D эквивалентное квазистатическое воздействие, соответствующее динамическому отклику на
e
экстремальное воздействие окружающей среды, E
e
D эквивалентное квазистатическое воздействие, соответствующее динамическому отклику на
o
рабочее воздействие окружающей среды, E
o
E квазистатическое воздействие окружающей среды
E экстремальное квазистатическое воздействие окружающей среды, обусловленное ветрами,
e
волнами и течениями
E квазистатическое воздействие окружающей среды, обусловленное ветрами, волнами и
o
течениями, для рассматриваемых рабочих условий (см. 7.3.4)
F расчетное воздействие
d
F вертикальное воздействие, обусловленное собственным весом подъемного крана
G
F горизонтальное воздействие, обусловленное отклонением грузового каната от вертикали или
H
его смещением в сторону
F характерное воздействие
r
F характерная нагрузка на крюк крана
rhl
F максимальное воздействие ветра на работающий подъемный кран
W
F экстремальное воздействие ветра на кран
W,ext
g ускорение силы тяжести
G постоянное воздействие
I импульс взрыва
l пролет или длина
K степень соответствия строительным нормам и правилам
c
p мгновенное избыточное давление взрывной волны
p(t) изменение избыточного давления со временем
P вероятность
Q переменное воздействие
8 ISO 2014 – Все права сохраняются
R устойчивость
R расчётная устойчивость
D
R характерная устойчивость
K
S внутренняя сила или момент
S расчётная внутренняя сила или момент
d
t время, прошедшее с момента инициирования взрыва
t длительность импульса давления при взрыве
d
T основной период вибраций компонента или конструкции
T максимально допустимая температура внутри компонента
C,max
δ толщина компонента, плиты или конечного элемента конструкции
γ коэффициент надёжности, учитываемые при расчёте строительных конструкций по
предельному состоянию
γ частный коэффициент воздействия
f
γ частный коэффициент расчетного повреждения
FD
γ частный коэффициент устойчивости
R
∆ отклонение
ε критическое средняя деформация
cr
σ механическое напряжение
θ температура
4.2 Сокращения
AISC Американский институт стальных конструкций
ALARP практически целесообразный низкий уровень
ALE землетрясение аномального уровня
ALS случайные предельные состояния
API Американский институт нефти
ASD расчет по допустимым напряжениям
AVM противовибрационный монтаж
CFD вычислительная гидродинамика
CTOD раскрытие в
...
МЕЖДУНАРОДНЫЙ ISO
СТАНДАРТ 19901-3
Второе издание
2014-12-15
Нефтяная и газовая промышленность.
Специальные требования,
предъявляемые к морским
сооружениям.
Часть 3.
Верхние строения платформ
Petroleum and natural gas industries — Specific requirements for
offshore structures —
Part 3: Topsides structure
Ссылочный номер
©
ISO 2014
ДОКУМЕНТ ЗАЩИЩЕН АВТОРСКИМ ПРАВОМ
© ISO 2014
Все права сохранены. Если не указано иное, без предварительного письменного согласия издателя никакую часть настоящей
публикации нельзя воспроизводить или использовать в какой-либо форме или каким-либо электронным или механическим
способом, включая фотокопирование, а также публикацию в глобальных и внутренних сетях. Для получение разрешения
необходимо обратиться в ISO по нижеуказанному адресу или к представителю комитета-члена ISO в стране нахождения
инициатора запроса.
ISO copyright office
Case postale 56 CH-1211 Geneva 20
Тел.: + 41 22 749 01 11
Факс: + 41 22 749 09 47
Эл. почта: copyright@iso.org
Веб-сайт: www.iso.org
Опубликовано в Швейцарии
ii © ISO 2014 – Все права сохранены
Содержание Страница
Предисловие . i
Введение . i
1. Область применения .1
2. Нормативные ссылки .2
3. Термины и определения .3
4. Условные обозначения и сокращения .8
4.1 Условные обозначения .8
4.2 Сокращения .9
5 Общие соображения .10
5.1 Расчетные ситуации .10
5.2 Нормы, правила и стандарты.10
5.3 Высота палубы и заливание сплошным слоем воды .11
5.4 Степень воздействия .11
5.5 Особенности эксплуатации .12
5.6 Выбор проектных условий окружающей среды .12
5.7 Оценка существующих верхних строений .12
5.8 Повторное использование верхних строений .12
5.9 Модернизация и восстановление .12
6 Технические требования .13
6.1 Общие сведения .13
6.2 Выбор материалов .13
6.3 Расчетные условия .13
6.4 Конструкционные сопряжения .13
6.5 Проектирование на основе предельных состояний эксплуатационной пригодности
(SLS) .13
6.6 Проектирование на основе полных предельных состояний (ULS) .16
6.7 Проектирование на основе усталостных предельных состояний (FLS) .16
6.8 Проектирование на основе случайных предельных состояний (ALS) .16
6.9 Эксплуатационная надежность .17
6.10 Борьба с коррозией .17
6.11 Проектирование с учетом изготовления и инспекции .18
6.12 Проектные предположения, связанные с управлением целостностью конструкций .18
6.13 Проектирование с учетом вывода из эксплуатации, демонтажа и утилизации .19
7 Воздействия .19
7.1 Общие сведения .19
7.2 Воздействия на месте эксплуатации .20
7.3 Коэффициенты воздействий .21
7.4 Вибрации вихревого происхождения .23
7.5 Деформации .23
7.6 Воздействия волн и течений .24
7.7 Воздействие ветра .24
7.8 Сейсмические воздействия .25
7.9 Воздействия во время производства и монтажа .26
7.10 Случайные ситуации .26
7.11 Прочие воздействия .37
ISO 2014 – Все права сохраняются iii
8 Прочность и устойчивость элементов конструкций . 39
8.1 Использование местных строительных стандартов . 39
8.2 Расчет цилиндрических трубчатых элементов . 40
8.3 Проектирование нецилиндрических секций . 40
8.4 Соединения . 41
8.5 Отливки . 42
9 Системы сооружений . 42
9.1 Верхние строения . 42
9.2 Расчетные модели конструкций верхних строений . 43
9.3 Поверхности сопряжения опорных конструкций . 44
9.4 Факельные башни, грузовые стрелы, вентиляционные трубы и аналогичные
конструкции . 44
9.5 Средства обеспечения посадки вертолетов (вертолетные палубы) . 45
9.6 Опорная конструкция подъемного крана . 49
9.7 Проектирование стреловых кранов . 52
9.8 Мостовые переходы . 52
9.9 Точки опоры мостовых переходов . 53
9.10 Противовибрационный монтаж блоков и салазок главного оборудования . 53
9.11 Предположения в отношении границ сопряжения систем . 53
9.12 Противопожарные системы . 54
9.13 Проникновения . 54
9.14 Места, доступ к которым затруднен . 55
9.15 Дренирование . 55
9.16 Воздействия, обусловленные бурением . 55
9.17 Снижение прочности при нагревании . 55
9.18 Техническое обслуживание трапов, складских площадок и оборудования . 55
9.19 Места сбора и спасательные станции . 56
10 Материалы . 56
10.1 Общие сведения . 56
10.2 Углеродистая сталь . 56
10.3 Нержавеющая сталь . 59
10.4 Алюминиевые сплавы . 60
10.5 Композиты, армированные волокном . 61
10.6 Лесоматериалы . 62
11 Изготовление, контроль качества, гарантия качества и документирование . 62
11.1 Сборка . 62
11.2 Сварка . 63
11.3 Контроль изготовления . 63
11.4 Контроль качества, гарантия качества и документирование . 63
11.5 Защита от коррозии . 64
12 Борьба с коррозией . 64
12.1 Общие сведения . 64
12.2 Типы коррозии, ее скорость и коррозионные разрушения. 64
12.3 Проектирование систем борьбы с коррозией . 64
12.4 Производство и монтаж средств борьбы с коррозией . 66
12.5 Эксплуатационный контроль, мониторинг и обслуживание средств борьбы с
коррозией . 66
13 Разгрузка, транспортировка и монтаж . 67
14 Эксплуатационный контроль и управление целостностью конструкций . 67
14.1 Общие сведения . 67
14.2 Частные особенности, связанные с конструкциями верхних строений . 67
14.3 Границы проверок обязательств по контракту в отношении верхних строений . 68
15 Оценка существующих верхних строений . 70
iv ISO 2014 – Все права сохраняются
16 Повторное использование верхних строений .70
Приложение А (справочное) Дополнительная информация и указания .71
Приложение B (справочное) Пример вычисления коэффициента соответствия
строительным нормам и правилам . 121
Приложение C (справочное) Региональная информация . 127
Библиография . 128
ISO 2014 – Все права сохраняются v
Предисловие
Международная организация по стандартизации (ISO) является всемирной федерацией национальных
организаций по стандартизации (комитетов-членов ISO). Разработка международных стандартов
обычно осуществляется техническими комитетами ISO. Каждый комитет-член, заинтересованный в
деятельности, для которой был создан технический комитет, имеет право быть представленным в этом
комитете. Международные правительственные и неправительственные организации, имеющие связи с
ISO, также принимают участие в работах. Что касается стандартизации в области электротехники, то
ISO работает в тесном сотрудничестве с Международной электротехнической комиссией (IEC).
Проекты международных стандартов разрабатываются в соответствии с правилами Директив Части 2
ISO/IEC.
Основной задачей технических комитетов является подготовка международных стандартов. Проекты
международных стандартов, принятые техническими комитетами, рассылаются комитетам-членам на
голосование. Их опубликование в качестве международных стандартов требует одобрения не менее
75 % комитетов-членов, принимающих участие в голосовании.
Следует иметь в виду, что некоторые элементы настоящего международного стандарта могут быть
объектом патентных прав. Международная организация по стандартизации не может нести
ответственность за идентификацию какого-либо одного или всех патентных прав.
Стандарт ISO 19901-3 подготовлен техническим комитетом ISO/TC 67 Материалы, оборудование и
морские сооружения для нефтяной, нефтехимической и газовой промышленности, подкомитетом
SC 7 Морские сооружения.
摫蚢
орое издание настоящего стандарта отменяет и замещает первое издание стандарта
ISO 19901-3:2010, который подвергся пересмотру в техническом плане.
ISO 19901 состоит из следующих частей под общим заголовком Нефтяная и газовая
промышленность. Специальные требования, предъявляемые к морским сооружениям.
— Часть 1. Проектирование и эксплуатация с учетом гидрометеорологических условий
— Часть 2. Методы и критерии проектирования с учетом сейсмических условий
— Часть 3. Верхние строения платформ
— Часть 4. Геотехнический анализ и проектирование оснований
— Часть 5. Контроль веса при проектировании и строительстве
— Часть 6. Морские работы
— Часть 7. Системы позиционирования плавучих морских сооружений и передвижных морских
оснований
— Часть 8. Исследование морских грунтов
Часть 9, посвященная управлению целостностью конструкций, находится на этапе подготовки.
vi ISO 2014 – Все права сохраняются
Первое издание стандарта ISO 19901-3:2010 содержит целый ряд серьезных опечаток.
Скорректированная версия первого издания опубликована в декабре 2011 года и затем переиздана
некоторыми национальными стандартизирующими организациями. Чтобы гарантировать публикацию
скорректированной версии документа всеми национальными организациями по стандартизации,
технический комитет TC 67/SC 7 решил подготовить второе издание 19901-3, содержащее следующие
изменения относительно исходной версии 2010 года:
— в подразделе 4.1 добавлено обозначение Sd для расчётной внутренней силы или момента;
— в подразделе 8.1 формулы (7), (8) и (9) изменены путем дополнения параметром Sd, при этом
второй абзац отредактирован с учетом изменений в уравнениях;
— в подразделе 9.18 первый абзац дополнен новыми значениями переменного воздействия для
решеток и листовой обшивки, а также для вклада персонала в допуск полного переменного
воздействия;
— в подразделе A.7.10.4.2.2 отредактирован текст, а формула (A.1) исправлена с учетом изменений
в 8.1;
— в подразделе A.8.1 формула (A.5) исправлена путем замены «max» на «min»;
— в подразделе B.2 значение модуля Юнга из таблицы B.1 исправлено с учетом стандартного
значения, рекомендованного в ISO 19902;
— в таблицах B.3, B.4, B.5, B.7, B.8 и B.9 некоторые значения обновлены, чтобы учесть изменение
модуля Юнга;
— в подразделе B.3.3 таблица B.4 содержит исправленное условное обозначение;
— в таблице B.10 подраздела B.4.5 исправлены все значения параметров сжатия и сжатия/изгиба, а
также значение минимального соотношения;
— в первом и втором абзацах подраздела B.4.5 исправлена степень соответствия строительным
нормам и правилам, а также добавлено предложение, посвященное ее применимости;
— в таблице C.1 приложения C исправлена действующая степень соответствия строительным
нормам и правилам, а также добавлена вторая степень соответствия, связанная со стандартом
CSA S16-09;
[3]
— в разделе библиографии для ссылки использовано более новое издание; ссылки в тексте (см.
A.5.2, A.8.3.1, A.8.3.2, A.8.3.3 и A.8.3.4) обновлены соответствующим образом.
При подготовке второго издания внесены следующие незначительные исправления в
скорректированную версию первого издания 2011 года:
— в подразделе 9.5.3.4 единицы измерения поверхностного воздействия исправлены на кН/м ;
— в подразделе 9.6.2 улучшено описание продольного и поперечного отклонений каната, значения
которых даны в таблице 5;
— в A.7.10.4.2.3 ссылка на подраздел A.7.10.2.4 заменена ссылкой на A.7.10.4.2.4;
— текст подраздела A.11.3 претерпел незначительные правки;
— в таблице B.1 условные обозначения коэффициента масштабирования изгиба исправлены на Cm,y
и Cm,z
ISO 2014 – Все права сохраняются vii
ISO 19901 — один из международных стандартов, посвященных морским сооружениям. Полная серия
состоит из следующих международных стандартов:
— ISO 19900. Нефтяная и газовая промышленность. Общие требования, предъявляемые к
морским сооружениям
— ISO 19901 (все части). Нефтяная и газовая промышленность. Специальные требования,
предъявляемые к морским сооружениям
— ISO 19902. Нефтяная и газовая промышленность. Стационарные стальные морские
сооружения
— ISO 19903. Нефтяная и газовая промышленность. Стационарные бетонные морские
сооружения
— ISO 19904-1. Нефтяная и газовая промышленность. Плавучие морские сооружения. Часть 1.
Монокорпуса, полупогружные платформы и платформы цилиндрической формы
— ISO 19905-1. Нефтяная и газовая промышленность. Оценка места расположения передвижных
морских оснований. Часть 1. Самоподъёмные буровые платформы
— ISO/TR 19905-2. Нефтяная и газовая промышленность. Оценка места расположения
передвижных морских оснований. Часть 2. Замечания в отношении самоподъемных буровых
установок и подробный пример расчёта
— ISO 19906. Нефтяная и газовая промышленность. Сооружения арктического шельфа
viii ISO 2014 – Все права сохраняются
Введение
Серия международных стандартов для соответствующих типов морских сооружений
(ISO 19900 - ISO 19906) формирует общую основу, охватывающую технические требования и оценки,
связанные со всеми морскими сооружениями, которые используются в нефтегазовой промышленности
по всему миру. Благодаря применению этих стандартов можно достичь необходимой надежности
обитаемых и необитаемых морских сооружений вне зависимости от типа сооружения и
свойств/комбинации используемых материалов.
Необходимо понимать, что вышеуказанные стандарты обладают структурной целостностью, то есть
описывают взаимозависимые компоненты: модели для составления описаний, анализ прочности
конструкций, правила проектирования, элементы аварийной защиты, качество работ, процедуры
контроля качества и национальные требования. Изменение одного из параметров конструкции без
учета остальных характеристик может нарушить баланс надежности всей концепции или системы.
Вследствие этого необходимо учитывать последствия, которые такие изменения оказывают на общую
надежность всех шельфовых систем сооружений.
Серия международных стандартов для соответствующих типов морских сооружений призвана
обеспечить широкую свободу выбора структурных схем, материалов и технологий без создания помех
инновациям. При использовании этих международных стандартов необходимо применение
инженерных оценок.
Настоящая часть ISO 19901 подготовлена для элементов конструкций морских платформ, которые
находятся выше волновой зоны и не являются частью опорной конструкции или корпуса. В
предыдущих национальных и международных стандартах для морских сооружений основное внимание
уделено особенностям проектирования опорных конструкций, при этом отсутствовали единообразие и
согласованность методов определения многих специализированных характеристик верхних строений,
а также не выполнялось надлежащее документирование успешных методик.
Исторически так сложилось, что проектирование элементов конструкций верхних строений
выполнялось по национальным или региональным нормам и правилам, применяющимся к береговым
сооружениям. Такие нормы и правила изменялись в соответствии с опытом, накопленным в области
нефтедобычи на шельфе, или с учетом уместных частей правил отраслевой классификации.
Настоящая часть ISO 19901 допускает использование национальных или региональных строительных
норм и правил, а также остается зависимой от них в случае формулирования уравнений устойчивости
компонентов. Кроме того, настоящая часть ISO 19901 содержит изменения, позволяющие получить
более согласованный уровень безопасности компонентов между опорными конструкциями и верхними
строениями.
По некоторым аспектам требования, предъявляемые к верхним строениям идентичны или аналогичны
требованиям, предъявляемым к стационарным стальным сооружениям. В подобных случаях дается
ссылка на ISO 19902 с внесением необходимых изменений. Приложение A содержит исходные данные
и рекомендации по использованию настоящей части ISO 19901, и должно читаться с привязкой к
основному тексту настоящей части ISO 19901. Нумерации пунктов приложения A и нормативного
текста совпадают, что облегчает перекрестное цитирование.
Приложение B содержит пример использования национальных стандартов для береговых сооружений
с учетом настоящей части ISO 19901.
Приложение C содержит региональную информацию о применении положений этой части ISO 19901 к
некоторым специальным прибрежным районам.
ISO 2014 – Все права сохраняются ix
В международных стандартах применяются следующие глагольные формы:
— «должен» и «не должен» используются для указания требований, которые необходимо строго
соблюдать, чтобы соответствовать настоящему документу без каких-либо отклонений от этих
требований;
— «следует» и «не следует» используются для указания того, что: (1) среди нескольких
возможностей одна рекомендуется как наиболее подходящая без упоминания или исключения
других; (2) определенная процедура предпочтительна, но не обязательна; или (3) (в
отрицательной форме) определенная возможность или процедура не рекомендуется, но не
запрещена;
— «возможно» используется для указания процедуры, допустимой в рамках этого документа;
— «может» и «не может» используются для заявлений о материальной, физической или причинно-
следственной возможности и способности.
x ISO 2014 – Все права сохраняются
арваоап
МЕЖДУНАРОДНЫЙ СТАНДАРТ ISO 19901-3:2014(R)
Нефтяная и газовая промышленность. Специальные
требования, предъявляемые к морским сооружениям.
Часть 3.
Верхние строения
1. Область применения
Настоящая часть ISO 19901 содержит требования, предъявляемые к проектированию, изготовлению,
монтажу, модификации и управлению структурной целостностью конструкции верхних строений
платформ для добычи нефти и газа. Кроме того, настоящая часть ISO 19901 дополняет стандарты
ISO 19902, ISO 19903, ISO 19904-1, ISO 19905-1 и ISO 19906, которые содержат требования в
отношении различных форм опорных конструкций. Требования настоящей части ISO 19901
предъявляются к модификациям и техническому обслуживанию с учетом приемлемости для
целостности конструкций верхних строений.
Воздействия на элементы конструкций верхних строений определяются на основе настоящей части
ISO 19901 совместно с другими (при необходимости) международными стандартами серии ISO 19901.
Устойчивость элементов конструкций верхних строений можно определить с помощью международных
или региональных строительных норм и правил согласно рекомендациям, указанным в настоящей
части ISO 19901. Любой элемент конструкции верхних строений является частью основания
конструкционной системы всей платформы. Требования настоящей части ISO 19901 дополняются
подходящими требованиями, содержащимися в ISO 19902, ISO 19903, ISO 19904-1, ISO 19905-1 и
ISO 19906.
Настоящая часть ISO 19901 применяется к следующим верхним строениям морских сооружений для
добычи нефти и газа:
— верхние строения стационарных морских сооружений;
— отдельные элементы конструкции корпусов плавучих морских сооружений или передвижных
морских оснований;
— определенные составляющие верхних строений арктических сооружений.
Настоящая часть стандарта ISO 19901 не применяется к тем частям верхних строений плавучих
сооружений, которые образуют часть общей конструкционной системы плавучего сооружения. Такие
элементы конструкции попадают под действие положений стандарта ISO 19904-1. Настоящая часть
ISO 19901 применяется только к конструкциям модулей на плавучих сооружениях, которые не вносят
вклада в обеспечение общей целостности плавучей конструкционной системы.
Кроме того, настоящая часть ISO 19901 не применяется к конструкции корпусов передвижных морских
оснований.
Настоящая часть ISO 19901 не применяется к плавучим морским сооружениям и передвижным
морским основаниям, которые подчиняются правилам признанного официального сертифицирующего
органа в пределах определенного класса.
Некоторые положения настоящей части ISO 19901 применяются к отсекам корпусов плавучих морских
сооружений и передвижных морских оснований, которые содержат системы переработки,
транспортировки или хранения углеводородов.
Настоящая часть ISO 19901 содержит требования, указания и информацию в отношении следующих
аспектов верхних строений:
— проектирование, изготовление, монтаж и изменение;
— эксплуатационный контроль и управление целостностью конструкций;
— оценка существующих верхних строений;
— повторное использование;
— вывод из эксплуатации, демонтаж и утилизация;
— предотвращение, контроль и оценка пожаров, взрывов и других случайных событий.
Настоящая часть ISO 19901 применяется к следующим конструкциям:
— основные и вспомогательные конструкции палуб, блочных опорных рам и блоков;
— факельные сооружения;
— основание крана и другие опорные структуры;
— посадочные площадки для вертолетов (вертолётные площадки);
— постоянные мостики между отдельными морскими сооружениями;
— мачты, башни и стрелы на морских сооружениях.
2. Нормативные ссылки
Нижеперечисленные документы полностью или частично представляют собой обязательные к
применению нормативные ссылки настоящего стандарта. Для датированных ссылок применяется
только цитируемое издание. Для недатированных ссылок применяется самое последнее издание
ссылочного документа (в том числе изменения).
ISO 2631-1. Механические вибрации и удары. Оценка влияния вибраций на тело человека в целом.
Часть 1. Общие требования
ISO 2631-2. Механические вибрации и удары. Оценка влияния вибраций на тело человека в целом.
Часть 2. Вибрации в зданиях (от 1 Гц до 80 Гц)
ISO 13702. Нефтяная и газовая промышленность. Контроль и подавление пожаров и взрывов на
морских эксплуатационных установках. Требования и рекомендации
ISO 19900. Нефтяная и газовая промышленность. Общие требования, предъявляемые к морским
сооружениям
ISO 19901-1. Нефтяная и газовая промышленность. Специальные требования, предъявляемые к
морским сооружениям. Часть 1. Проектирование и эксплуатация с учетом гидрометеорологических
условий
ISO 19901-2. Нефтяная и газовая промышленность. Специальные требования, предъявляемые к
морским сооружениям. Часть 2. Методы и критерии проектирования с учетом сейсмических
условий
2 ISO 2014 – Все права сохраняются
ISO 19901-6. Нефтяная и газовая промышленность. Специальные требования, предъявляемые к
морским сооружениям. Часть 6. Морские работы
ISO 19902. Нефтяная и газовая промышленность. Стационарные стальные морские сооружения
ISO 19903. Нефтяная и газовая промышленность. Стационарные бетонные морские сооружения
ISO 19904-1. Нефтяная и газовая промышленность. Плавучие морские сооружения. Часть 1.
Монокорпуса, полупогружные платформы и платформы цилиндрической формы
ISO 19905-1. Нефтяная и газовая промышленность. Оценка места расположения передвижных
морских оснований. Часть 1. Самоподъёмные буровые платформы
ISO 19906. Нефтяная и газовая промышленность. Сооружения арктического шельфа
3. Термины и определения
Для целей настоящего документа применяются термины и определения, содержащиеся в стандартах
ISO 19900 и ISO 19902, а также следующие термины с соответствующими определениями.
3.1
аномальное значение
abnormal value
расчетное значение параметра аномальной интенсивности, используемое во время проверок особых
предельных состояний, когда воздействие на сооружение не приводит к полной потере целостности
Примечание 1 к определению: Аномальные события (в том числе сейсмические явления) могут происходить на
−3 −4
протяжении года с вероятностью порядка 10 - 10 .
[ISO 19900:2013, определение 3.1]
3.2
accidental situation
случайная ситуация
расчетная ситуация, характеризуемая особыми состояниями конструкции или воздействиями
ПРИМЕР Удар, возгорание, взрыв, потеря заданного перепада давления.
[ISO 19900:2013, определение 3.2]
3.3
активная противопожарная защита
active fire protection
система противопожарной защиты, которая реагирует на огонь путем выпуска воды или
инертного/реактивного вещества вблизи огня, чтобы потушить его
Примечание 1 к определению: Существует вероятность неправильной работы такой системы.
3.4
кессон
caisson
оборудование, используемое для заполнения морской водой или в качестве водоотвода
3.5
кондуктор
conductor
ISO 2014 – Все права сохраняются 3
трубчатая колонна, простирающаяся снизу вверх от морского дна или более низкого уровня,
содержащая трубы, проникающие в нефтяной резервуар
[ISO 19900:2013, определение 3.12]
Примечание 1 к определению: Кондуктор устанавливается, как правило, вертикально и простирается от
морского дна или более низкого уровня до устьевого отсека верхних строений, и может поддерживаться сбоку
опорной конструкцией и верхними строениями. Вертикальная опора находится на морском дне.
Примечание 1 к определению: Иногда кондукторы жестко прикреплены к верхним строениям или опорной
конструкции выше уровня моря. В подобных случаях осевая жесткость кондуктора может влиять на
распределение нагрузки в пределах общей конструкции.
3.6
критический компонент
critical component
элемент конструкции, повреждение которого может вызвать разрушение всей или значительной части
конструкции
Примечание 1 к определению: Критический компонент является частью основания.
[ISO 19902:2007, определение 3.12]
3.7
расчетное случайное воздействие
design accidental action
−3 −4
случайное воздействие с вероятностью возникновения более 10 - 10 на протяжении года
3.8
расчетный срок эксплуатации
design service life
предполагаемый период, в течение которого конструкцию надо использовать по ее назначению с
ожидаемым техническим обслуживанием, но без необходимого существенного ремонта
[ISO 19900:2013, определение 3.16]
3.9
расчетная ситуация
design situation
набор физических условий, соответствующих реальным условиям в течение определенного интервала
времени, для которого не превышаются предельные значения параметров проекта
[ISO 19900:2013, определение 3.17]
3.10
расчетное значение
design value
значение, полученное на основе характерного значения, используемого для проверки соблюдения
проектного задания
[ISO 19900:2013, определение 3.18]
3.11
Взрыв
explosion
быстрая химическая реакция газа или пыли с воздухом
Примечание 1 к определению: В результате взрыва повышается температура и давление. Взрыв газа на
морской платформе обычно представляет собой мгновенное сгорание с дозвуковой скоростью пламени.
[ISO 19902:2007, определение 3.17]
4 ISO 2014 – Все права сохраняются
3.12
степень воздействия
exposure level
классификационная система, используемая для определения требований, предъявляемых к
конструкции с учетом безопасности жизни и последствий неисправностей
Примечание 1 к определению: Наиболее существенен первый уровень воздействия на платформу, при этом
третий уровень воздействия имеет наименьшую важность. Платформа со штатным обслуживающим персоналом,
эвакуация которого не гарантирована до наступления проектного события, относится к категории платформ с
первым уровнем воздействия.
[ISO 19900:2013, определение 3.20]
3.13
экстремальное значение
extreme value
значение параметра, используемое во время проверок предельного состояния, когда общее поведение
конструкции остается в диапазоне упругих деформаций
Примечание 1 к определению: Экстремальные значения и события могут возникать на протяжении года с
-
вероятностью более 10 2.
[ISO 19902:2007, определение 3.19]
3.14
вариант нагрузки
load case
сопоставимые схемы приложения нагрузок, наборы деформаций и дефектов, которые
рассматриваются одновременно с постоянными и фиксированными переменными действиями во
время проектирования или проверки
[ISO 19902:2007, определение 3.29]
Примечание 1 к определению: Схемы приложения нагрузок идентифицируют позицию, величину и направление
свободного действия.
3.15
Ослабление
mitigation
действие, предпринятое для снижения последствий опасного события
ПРИМЕР Установка противопожарных или взрывозащитных стен; использование водного потока для
обнаружения газа; упрочнение конструкций.
3.16
номинальное значение
nominal value
значение основной переменной, определенное на нестатистической основе (обычно во время
эксперимента или физических измерений)
[ISO 19900:2013, определение 3.29]
3.17
Владелец
owner
представитель компании или компаний, владеющий каким-либо объектом на правах собственности или
аренды
[ISO 19900:2013, определение 3.34]
ISO 2014 – Все права сохраняются 5
3.18
пассивная противопожарная защита
passive fire protection
PFP
покрытие на поверхности элемента конструкции, которое повышает устойчивость элемента
конструкции к возгораниям
Примечание 1 к определению: Некоторые компоненты пассивной противопожарной защиты могут выделять
ядовитые газы во время пожаров.
3.19
Платформа
platform
система, состоящая из конструкции, верхних строений и систем удержания
[ISO 19900:2013, определение 3.35]
3.20
Регулятор
regulator
официальный орган власти, учрежденный национальной правительственной администрацией с целью
надзора за добычей шельфовой нефти и природного газа в рамках своей юрисдикции по вопросам,
касающимся общей безопасности жизнедеятельности и защиты окружающей среды
Примечание 1 к определению: Термин регулятор может охватывать несколько агентств в каких-либо
конкретных территориальных водах.
Примечание 2 к определению: Регулятор может поручить другим агентствам (например, обществам по морской
классификации) действовать от его имени. В подобных случаях регулятор согласно настоящему международному
стандарту указывает такие агентства.
Примечание 3 к определению: В настоящем международном стандарте термин регулятор не распространяется
на любое агентство, ответственное за выдачу разрешений на добычу углеводородов, если такое агентство
параллельно с этим не отвечает за безопасность и защиту окружающей среды.
[ISO 19902:2007, определение 3.40]
3.21
характерное значение
representative value
значение основной переменной, позволяющее проверить предельное состояние
[ISO 19900:2013, определение 3.38]
3.22
повторяемость
return period
средний период между наступлениями события или превышениями определенного значения
Примечание 1 к определению: Для природных явлений в области шельфовой добычи нефти и газа обычно
используется период повторяемости, измеряемый годами. Интервал повторения в годах равен обратной величине
годичной вероятности возникновения события.
[ISO 19900:2013, определение 3.40]
6 ISO 2014 – Все права сохраняются
3.23
водоотделяющая колонна
riser
колонна, используемая для транспортировки жидкостей между морским дном и оконечной точкой на
платформе
Примечание 1 к определению: Оконечной точкой стационарного сооружения обычно являются верхние
строения. На плавучих сооружениях водоотделяющая колонна может заканчиваться в других местах платформы.
[ISO 19900:2013, определение 3.41]
Примечание 2 к определению: Водоотделяющая колонна может поддерживаться сбоку и вертикально
конструкцией верхних строений, при этом конструкции верхних строений передаются тепловые и волновые
воздействия, а также постоянные и переменные воздействия и колебания жидкостного потока.
3.24
эксплуатационная надежность
robustness
способность конструкции выдерживать случайные и аномальные события без получения повреждений,
которые непропорциональны их причине
[ISO 19900:2013, определение 3.42]
3.25
элемент, критический для безопасности
safety-critical element
SCE
элемент конструкции, трубопровода или оборудования, разрушение которого может повлечь крупные
аварии, кроме того, критически важные элементы используются для предотвращения или смягчения
последствий аварий
ПРИМЕР Основание, оборудование под давлением, системы продувки и прочие системы безопасности,
емкости и трубы, содержащие опасные материалы, системы обнаружения газов и возгораний, опоры для
критически важных компонентов.
3.26
элемент конструкции
structural component
физически различимая часть конструкции
ПРИМЕР Колонна, балка, армированная пластина, трубное соединение или свая фундамента.
[ISO 19900:2013, определение 3.46]
3.27
опорная конструкция
support structure
конструкция, поддерживающая верхние строения
Примечание 1 к определению: На плавучих сооружениях в форме судна палуба не является частью верхних
строений. Существуют различные типы опорных конструкций, среди которых стационарные стальные (см.
ISO 19902), стационарные бетонные (см. ISO 19903), плавучие (см. ISO 19904-1), передвижные морские основания
(см. ISO 19905-1) или различные формы арктических сооружений (см. ISO 19906).
3.28
верхние строения
topsides
сооружения и оборудование, расположенные на опорной конструкции (стационарной или плавучей) с
целью реализации всех или отдельных функций платформы
ISO 2014 – Все права сохраняются 7
Примечание 1 к определению: На плавучих сооружениях в форме судна палуба не является частью верхних
строений.
Примечание 2 к определению: Корпус самоподъёмных буровых платформ также не является частью верхних
строений.
Примечание 3 к определению: Отдельно изготовленная палуба или блочная опорная рама являются частью
верхних строений.
[ISO 19900:2013, определение 3.52]
4. Условные обозначения и сокращения
4.1 Условные обозначения
a ускорение
A случайное воздействие
b расстояние между элементами жесткости
D эквивалентное квазистатическое воздействие, соответствующее динамическому отклику на
e
экстремальное воздействие окружающей среды, E
e
D эквивалентное квазистатическое воздействие, соответствующее динамическому отклику на
o
рабочее воздействие окружающей среды, E
o
E квазистатическое воздействие окружающей среды
E экстремальное квазистатическое воздействие окружающей среды, обусловленное ветрами,
e
волнами и течениями
E квазистатическое воздействие окружающей среды, обусловленное ветрами, волнами и
o
течениями, для рассматриваемых рабочих условий (см. 7.3.4)
F расчетное воздействие
d
F вертикальное воздействие, обусловленное собственным весом подъемного крана
G
F горизонтальное воздействие, обусловленное отклонением грузового каната от вертикали или
H
его смещением в сторону
F характерное воздействие
r
F характерная нагрузка на крюк крана
rhl
F максимальное воздействие ветра на работающий подъемный кран
W
F экстремальное воздействие ветра на кран
W,ext
g ускорение силы тяжести
G постоянное воздействие
I импульс взрыва
l пролет или длина
K степень соответствия строительным нормам и правилам
c
p мгновенное избыточное давление взрывной волны
p(t) изменение избыточного давления со временем
P вероятность
Q переменное воздействие
8 ISO 2014 – Все права сохраняются
R устойчивость
R расчётная устойчивость
D
R характерная устойчивость
K
S внутренняя сила или момент
S расчётная внутренняя сила или момент
d
t время, прошедшее с момента инициирования взрыва
t длительность импульса давления при взрыве
d
T основной период вибраций компонента или конструкции
T максимально допустимая температура внутри компонента
C,max
δ толщина компонента, плиты или конечного элемента конструкции
γ коэффициент надёжности, учитываемые при расчёте строительных конструкций по
предельному состоянию
γ частный коэффициент воздействия
f
γ частный коэффициент расчетного повреждения
FD
γ частный коэффициент устойчивости
R
∆ отклонение
ε критическое средняя деформация
cr
σ механическое напряжение
θ температура
4.2 Сокращения
AISC Американский институт стальных конструкций
ALARP практически целесообразный низкий уровень
ALE землетрясение аномального уровня
ALS случайные предельные состояния
API Американский институт нефти
ASD расчет по допустимым напряжениям
AVM противовибрационный монтаж
CFD вычислительная гидродинамика
CTOD раскрытие в
...














Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.
Loading comments...