ISO 19901-7:2013

Petroleum and natural gas industries — Specific requirements for offshore structures — Part 7: Stationkeeping systems for floating offshore structures and mobile offshore units

ISO 19901-7:2013 specifies methodologies for - the design, analysis and evaluation of stationkeeping systems for floating structures used by the oil and gas industries to support production, storage, drilling, well intervention and production, production and storage, drilling, well intervention, production and storage, and - the assessment of stationkeeping systems for site-specific applications of mobile offshore units (e.g. mobile offshore drilling units, construction units, and pipelay units). ISO 19901-7:2013 is applicable to the following types of stationkeeping systems, which are either covered directly in ISO 19901-7:2013 or through reference to other guidelines: - spread moorings (catenary, taut-line and semi-taut-line moorings); - single point moorings, anchored by spread mooring arrangements; - dynamic positioning systems; - thruster-assisted moorings. Descriptions of the characteristics and of typical components of these systems are given in an informative annex. The requirements of ISO 19901-7:2013 mainly address spread mooring systems and single point mooring systems with mooring lines composed of steel chain and wire rope. ISO 19901-7:2013 also provides guidance on the application of the methodology to synthetic fibre rope mooring systems, and includes additional requirements related to the unique properties of synthetic fibre ropes. ISO 19901-7:2013 is applicable to single anchor leg moorings (SALMs) and other single point mooring systems (e.g. tower soft yoke systems) only to the extent to which the requirements are relevant. ISO 19901-7:2013 is not applicable to the vertical moorings of tension leg platforms (TLPs).

Industries du pétrole et du gaz naturel — Exigences spécifiques relatives aux structures en mer — Partie 7: Systèmes de maintien en position des structures en mer flottantes et des unités mobiles en mer

L'ISO 19901-7:2013 spécifie des méthodologies pour: la conception, l'analyse et l'évaluation des systèmes de maintien en position des structures flottantes que les industries du pétrole et du gaz utilisent pour la production, le stockage, le forage, l'intervention sur un puits et la production, la production et le stockage, le forage, l'intervention sur un puits et la production et le stockage, et l'évaluation des systèmes de maintien en position pour les applications spécifiques au site des unités mobiles en mer (unités mobiles de forage en mer, unités de construction et unités de pose de pipelines, par exemple). L'ISO 19901-7:2013 est applicable aux types de systèmes suivants de maintien en position qui sont couverts soit directement dans l'ISO 19901-7:2013, soit par référence à d'autres lignes directrices: ancrages étalés (ancrages caténaires, tendus et semi-tendus); ancrages en un seul point, ancrés par des systèmes d'ancrage étalés; systèmes de positionnement dynamique; ancrages assistés par des propulseurs. Une annexe informative décrit les caractéri stiques et les composants classiques de ces systèmes. Les exigences de l'ISO 19901-7:2013 concernent principalement les systèmes d'ancrage étalés et en un seul point dont les lignes d'ancrage sont composées de chaînes et de câbles en acier. L'ISO 19901-7:2013 fournit également des lignes directrices pour l'application de la méthodologie aux systèmes d'ancrage à cordage en fibres synthétiques, ainsi que des exigences supplémentaires liées aux propriétés spécifiques de ces cordages en fibres synthétiques. L'ISO 19901-7:2013 s'applique aux ancrages sur point unique avec une seule tige d'ancre (SALM) et aux autres systèmes d'ancrage en un seul point (systèmes d'ancrage souple pour tours fixes, par exemple), uniquement dans la mesure où les exigences sont pertinentes pour ces systèmes. L'ISO 19901-7:2013 ne s'applique pas aux ancrages verticaux des plates-formes à ancrage tendu (TLP).

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 25-Apr-2013
• ICS: 75.180.10 - Exploratory, drilling and extraction equipment
• Technical Committee: ISO/TC 67/SC 7 - Offshore structures
• Drafting Committee: ISO/TC 67/SC 7/WG 5 - Floating systems
• Current Stage: 9092 - International Standard to be revised
• Completion Date: 11-Aug-2022

Relations

• Consolidates: ISO 22880:2004 - Castors and wheels — Requirements for castors for swivel chairs
• Effective Date: 06-Jun-2022
• Revises: ISO 19901-7:2005 - Petroleum and natural gas industries — Specific requirements for offshore structures — Part 7: Stationkeeping systems for floating offshore structures and mobile offshore units
• Effective Date: 12-Feb-2011

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 19901-7
Second edition
2013-05-01

Petroleum and natural gas industries —
Specific requirements for offshore
structures —
Part 7:
Stationkeeping systems for floating
offshore structures and mobile offshore
units
Industries du pétrole et du gaz naturel — Exigences spécifiques
relatives aux structures en mer —
Partie 7: Systèmes de maintien en position des structures en mer
flottantes et des unités mobiles en mer




Reference number
ISO 19901-7:2013(E)
©
ISO 2013

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ISO 19901-7:2013(E)

COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT


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Published in Switzerland

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ISO 19901-7:2013(E)
Contents Page
Foreword . v
Introduction . vii
1  Scope . 1
2  Normative references . 2
3  Terms and definitions . 2
4  Symbols and abbreviated terms . 7
4.1  Symbols . 7
4.2  Abbreviated terms . 8
5  Overall considerations . 9
5.1  Functional requirements. 9
5.2  Safety requirements . 9
5.3  Planning requirements . 10
5.4  Inspection and maintenance requirements . 10
5.5  Analytical tools . 10
6  Design requirements . 10
6.1  Exposure levels . 10
6.2  Limit states . 11
6.3  Defining design situations . 11
6.4  Design situations . 12
7  Actions. 14
7.1  General . 14
7.2  Site-specific data requirements . 14
7.3  Environmental actions on mooring lines . 15
7.4  Indirect actions . 16
8  Mooring analysis . 18
8.1  Basic considerations . 18
8.2  Floating structure offset . 19
8.3  Floating structure response . 20
8.4  Mooring line response . 25
8.5  Line tension . 26
8.6  Line length and geometry constraints . 26
8.7  Anchor forces . 27
8.8  Typical mooring configuration analysis and assessment . 27
8.9  Thruster-assisted moorings . 28
8.10  Transient analysis of floating structure motions . 29
9  Fatigue analysis . 30
9.1  Basic considerations . 30
9.2  Fatigue resistance . 30
9.3  Fatigue analysis procedure . 32
10  Design criteria . 37
10.1  Floating structure offset . 37
10.2  Line tension limit . 38
10.3  Grounded line length . 38
10.4  Anchoring systems . 38
10.5  Fatigue safety factor . 41
10.6  Corrosion and wear . 41
10.7  Clearances . 42
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ISO 19901-7:2013(E)
10.8  Supporting structures .42
11  Mooring hardware .42
11.1  Mooring line components .42
11.2  Winching equipment .43
11.3  Monitoring equipment .43
12  In-service inspection, monitoring and maintenance .44
12.1  General .44
12.2  Mobile moorings .44
12.3  Permanent moorings .44
13  Dynamic positioning system .46
13.1  Basic considerations .46
13.2  Design and analysis .47
13.3  Design, test and maintenance .48
13.4  Operating personnel .48
13.5  Determination of stationkeeping capability .48
14  Synthetic fibre rope mooring .48
14.1  Basic considerations .48
14.2  Fibre rope mooring analysis .49
14.3  Fatigue analysis .50
14.4  Creep analysis .50
14.5  Design criteria .50
14.6  Model testing .51
Annex A (informative) Additional information and guidance .52
Annex B (informative) Regional information . 169
Bibliography . 176

iv © ISO 2013 – All rights reserved

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ISO 19901-7:2013(E)
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 19901-7 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 19901-7:2005), which has been technically
revised.
This second edition of ISO 19901-7 includes several major additions and changes, primarily to Annex A
(informative). The largest change is the addition of detailed informative text incorporated directly from API RP
2SK on all types of anchor design. In the first edition of this International Standard, this material was
previously addressed only by reference to API RP 2SK. Informative material has also been added from
API RP 2SK regarding the analysis and mitigation of vortex-induced motions of large cylindrical hulls.
Consequently, the normative text has been modified to remove reference to API RP 2SK and to cross-
reference portions of the expanded informative annex.
The other significant change is the updating of guidance on polyester rope mooring design to conform to the
provisions of the recent amendment to API RP 2SM. The changes include new definitions of stiffness,
recognition of effective filter barriers, removal of the prohibition against the rope touching the sea floor, and
more detail on minimum tension requirements, among others. Additionally, minor corrections were made to
the text in 7.4.4 (Wind actions) and 8.3.4 (Riser considerations), and the terminology "most probable
maximum" has been standardized throughout. Finally, the Norwegian clause of Annex B has been updated at
the request of Norway, and a new Canadian clause has been added.
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
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ISO 19901-7:2013(E)
The following parts are under preparation:
 Part 8: Marine soil investigations
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 19905-3, Petroleum and natural gas industries — Site-specific assessment of mobile offshore
1)
units — Part 3: Floating units
 ISO 19906, Petroleum and natural gas industries — Arctic offshore structures

1) Under preparation.
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ISO 19901-7:2013(E)
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, petrochemical and natural gas industries worldwide. Through their
application, the intention is to achieve reliability levels appropriate for manned and unmanned offshore
structures, whatever type of structure and nature or combination of 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 was developed in response to the worldwide offshore industry’s demand for a coherent
and consistent definition of methodologies to analyse, design and evaluate stationkeeping systems used for
floating production and/or storage platforms of various types (e.g. semi-submersibles, spar platforms, ship-
shaped structures) and to assess site-specific applications of mobile offshore units (such as mobile offshore
drilling units, pipelay units, construction units).
Stationkeeping is a generic term covering systems for keeping a floating structure, which is under the constant
influence of external actions, on a pre-defined location and/or heading with limited excursions. Stationkeeping
systems resist external actions by means of any combination of the following:
 mooring systems (e.g. spread moorings or single point moorings);
 dynamic positioning systems (generally consisting of thrusters).
The external actions generally consist of wind, wave, current and ice actions on the floating structure, mooring
and/or risers.
Some background to, and guidance on, the use of this part of ISO 19901 is provided in informative Annex A.
The clause numbering in Annex A is the same as in the normative text to facilitate cross-referencing.
Regional information, where available, is provided in informative Annex B.

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INTERNATIONAL STANDARD ISO 19901-7:2013(E)

Petroleum and natural gas industries — Specific requirements
for offshore structures —
Part 7:
Stationkeeping systems for floating offshore structures and
mobile offshore units
1 Scope
This part of ISO 19901 specifies methodologies for
a) the design, analysis and evaluation of stationkeeping systems for floating structures used by the oil and
gas industries to support
1) production,
2) storage,
3) drilling, well intervention and production,
4) production and storage,
5) drilling, well intervention, production and storage, and
b) the assessment of stationkeeping systems for site-specific applications of mobile offshore units (e.g.
mobile offshore drilling units, construction units, and pipelay units).
Most stationkeeping systems used with the class of floating structures covered by a) are termed “permanent
mooring systems”, for which this part of ISO 19901 is applicable to all aspects of the life cycle and includes
requirements relating to the manufacture of mooring components, as well as considerations for in-service
inspections. Most stationkeeping systems used with mobile offshore units, the class covered by b), are termed
“mobile mooring systems”. Throughout this part of ISO 19901, the term “floating structure”, sometimes
shortened to “structure”, is used as a generic term to indicate any member of the two classes, a) and b).
This part of ISO 19901 is applicable to the following types of stationkeeping systems, which are either covered
directly in this part of ISO 19901 or through reference to other guidelines:
 spread moorings (catenary, taut-line and semi-taut-line moorings);
 single point moorings, anchored by spread mooring arrangements;
 dynamic positioning systems;
 thruster-assisted moorings.
Descriptions of the characteristics and of typical components of these systems are given in Annex A.
The requirements of this part of ISO 19901 mainly address spread mooring systems and single point mooring
systems with mooring lines composed of steel chain and wire rope. This part of ISO 19901 also provides
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ISO 19901-7:2013(E)
guidance on the application of the methodology to synthetic fibre rope mooring systems, and includes
additional requirements related to the unique properties of synthetic fibre ropes.
This part of ISO 19901 is applicable to single anchor leg moorings (SALMs) and other single point mooring
systems (e.g. tower soft yoke systems) only to the extent to which the requirements are relevant.
This part of ISO 19901 is not applicable to the vertical moorings of tension leg platforms (TLPs).
The methodology described in this part of ISO 19901 identifies a set of coherent analysis tools that, combined
with an understanding of the site-specific metocean conditions, the characteristics of the floating structure
under consideration, and other factors, can be used to determine the adequacy of the stationkeeping system
to meet the functional requirements of this part of ISO 19901.
NOTE For moorings deployed in ice-prone environments, additional requirements are given in ISO 19906.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 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 19904-1, Petroleum and natural gas industries — Floating offshore structures — Part 1: Monohulls, semi-
submersibles and spars
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
action
external load applied to the structure (direct action) or an imposed deformation or acceleration (indirect action)
EXAMPLE An imposed deformation can be caused by fabrication tolerances, settlement, temperature change or
moisture variation.
NOTE An earthquake typically generates imposed accelerations.
[ISO 19900:2002]
3.2
action effect
effect of actions on structural components
[ISO 19900:2002]
EXAMPLE Internal forces, moments, stresses, strains, rigid body motions or elastic deformations.
3.3
catenary mooring
mooring system where the restoring action is provided by the distributed weight of mooring lines
[ISO 19900:2002]
2 © ISO 2013 – All rights reserved

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ISO 19901-7:2013(E)
3.4
characteristic value
value assigned to a basic variable, an action or a resistance from which the design value can be found by the
application of a partial factor
NOTE 1 The value usually has a prescribed probability of not being violated which, in the case of an action, will
normally relate to a reference period.
NOTE 2 Adapted from ISO 19900:2002, definition 2.7.
3.5
design criteria
quantitative formulations that describe the conditions to be fulfilled for each limit state
[ISO 19900:2002]
3.6
design service life
assumed period for which a structure or a structural component is to be used for its intended purpose with
anticipated maintenance, but without substantial repair being necessary
NOTE Adapted from ISO 19900:2002, definition 2.12.
3.7
design situation
set of physical conditions during a certain reference period for which the design will demonstrate that relevant
limit states are not exceeded
NOTE Adapted from ISO 19900:2002, definition 2.13.
3.8
dynamic action
action that induces acceleration of a structure or a structural component of a magnitude sufficient to require
specific consideration
3.9
dynamic positioning
DP
stationkeeping technique consisting primarily of a system of automatically controlled on-board thrusters, which
generate appropriate thrust vectors to counter the mean and slowly varying induced actions
3.10
expected value
first-order statistical moment of the probability density function for the considered variable that, in the case of a
time-dependent parameter, can be associated with a specific reference period
3.11
fit-for-purpose
fitness-for-purpose
meeting the intent of an International Standard although not meeting specific provisions of that International
Standard in local areas, such that failure in these areas will not cause unacceptable risk to life-safety or the
environment
[ISO 19900:2002]
© ISO 2013 – All rights reserved 3

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ISO 19901-7:2013(E)
3.12
floating structure
structure where the full weight is supported by buoyancy
[ISO 19900:2002]
NOTE The full weight includes lightship weight, mooring system pre-tension, riser pre-tension, operating weight, etc.
3.13
limit state
state beyond which the structure no longer fulfils the relevant design criteria
[ISO 19900:2002]
3.14
maintenance
set of activities performed during the operating life of a structure to ensure it is fit-for-purpose
3.15
minimum breaking strength
MBS
RCS certified strength of a chain, wire rope, fibre rope or accessories
3.16
mobile mooring system
mooring system, generally retrievable, intended for deployment at a specific location for a short-term operation,
such as those for mobile offshore units (MOUs)
3.17
mobile offshore drilling unit
MODU
structure capable of engaging in drilling and well intervention operations for exploration or exploitation of
subsea petroleum resources
3.18
mobile offshore unit
MOU
structure intended to be frequently relocated to perform a particular function
[ISO 19900:2002]
EXAMPLE Pipelaying vessel or barge, offshore construction structure, accommodation structure (floatel), service
structure, or mobile offshore drilling units.
3.19
mooring component
general class of component used in the mooring of floating structures
EXAMPLE Chain, steel wire rope, synthetic fibre rope, clump weight, buoy, winch/windlass, fairlead or anchor.
3.20
owner
representative of the company or companies which own a development, who can be the operator on behalf of
co-licensees
3.21
permanent mooring system
mooring system normally used to moor floating structures deployed for long-term operations, such as those
for a floating production system (FPS)
4 © ISO 2013 – All rights reserved

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ISO 19901-7:2013(E)
3.22
proximity
closeness in distance
NOTE 1 Mooring systems are considered to be in proximity to a surface installation (or facility) if any part of the other
installation lies within a contour described by the set of offsets coinciding with each line reaching 100 % MBS in the intact
or redundancy check condition, whichever is larger.
NOTE 2 Mooring systems are considered to be in proximity to a sea floor installation (or facility) if any part of the other
installation lies within a polygon formed by the anchor locations.
3.23
RCS
recognized classification society
member of the international association of classification societies (IACS), with recognized and relevant
competence and experience in floating structures, and with established rules and procedures for
classification/certification of installations used in petroleum-related activities
3.24
resistance
capacity of
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 19901-7
Deuxième édition
2013-05-01


Industries du pétrole et du gaz naturel —
Exigences spécifiques relatives aux
structures en mer —
Partie 7:
Systèmes de maintien en position des
structures en mer flottantes et des unités
mobiles en mer
Petroleum and natural gas industries — Specific requirements for
offshore structures —
Part 7: Stationkeeping systems for floating offshore structures and
mobile offshore units




Numéro de référence
ISO 19901-7:2013(F)
©
ISO 2013

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ISO 19901-7:2013(F)

DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT


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Publié en Suisse

ii © ISO 2013 – Tous droits réservés

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ISO 19901-7:2013(F)
Sommaire Page
Avant-propos . v
Introduction . vii
1  Domaine d'application . 1
2  Références normatives . 2
3  Termes et définitions . 2
4  Symboles et abréviations . 7
4.1  Symboles . 7
4.2  Abréviations . 8
5  Considérations générales . 9
5.1  Exigences fonctionnelles . 9
5.2  Exigences de sécurité . 9
5.3  Exigences de planification . 10
5.4  Exigences d'inspection et de maintenance . 10
5.5  Outils analytiques . 10
6  Exigences de conception . 11
6.1  Niveaux d'exposition . 11
6.2  États limites . 11
6.3  Définition des situations conceptuelles . 12
6.4  Situations conceptuelles . 12
7  Actions. 14
7.1  Généralités . 14
7.2  Exigences relatives aux données spécifiques au site . 15
7.3  Actions environnementales sur les lignes d'ancrage . 16
7.4  Actions indirectes . 17
8  Analyse des ancrages . 19
8.1  Considérations de base . 19
8.2  Déport de la structure flottante . 20
8.3  Réponse de la structure flottante . 21
8.4  Réponse des lignes d'ancrage . 27
8.5  Tension des lignes . 28
8.6  Contraintes de longueur et de géométrie des lignes . 28
8.7  Forces des ancres . 29
8.8  Analyse et évaluation de la configuration caractéristique des ancrages . 29
8.9  Ancrages assistés par des propulseurs . 30
8.10  Analyse des mouvements transitoires de la structure flottante . 31
9  Analyse de fatigue . 32
9.1  Considérations de base . 32
9.2  Résistance à la fatigue . 33
9.3  Procédure d'analyse de fatigue . 35
10  Critères de conception . 40
10.1  Déport de la structure flottante . 40
10.2  Limite de tension de ligne . 40
10.3  Longueur de ligne enfouie . 41
10.4  Systèmes d'ancrage . 41
10.5  Coefficient de sécurité en fatigue . 44
10.6  Corrosion et usure . 44
10.7  Espacements . 45
© ISO 2013 – Tous droits réservés iii

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ISO 19901-7:2013(F)
10.8  Structures de support .45
11  Matériel d'ancrage .45
11.1  Composants des lignes d'ancrage .45
11.2  Équipement de treuillage .46
11.3  Équipement de surveillance .47
12  Inspection en service, surveillance et maintenance .47
12.1  Généralités .47
12.2  Ancrages mobiles .48
12.3  Ancrages permanents .48
13  Système de positionnement dynamique .50
13.1  Considérations de base .50
13.2  Conception et analyse .50
13.3  Conception, essai et maintenance .51
13.4  Personnel exploitant .52
13.5  Détermination de la capacité de maintien en position.52
14  Ancrage à cordage en fibres synthétiques .52
14.1  Considérations de base .52
14.2  Analyse des ancrages à cordage en fibres .53
14.3  Analyse de fatigue .54
14.4  Analyse de fluage .54
14.5  Critères de conception .54
14.6  Essais sur modèles .55
Annex A (informative) Additional information and guidance .56
Annexe B (informative) Regional information . 172
Bibliographie . 179

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ISO 19901-7:2013(F)
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 (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
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.
L'ISO 19901-7 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 67, Matériel, équipement et structures en mer
pour les industries pétrolière, pétrochimique et du gaz naturel, sous-comité SC 7, Structures en mer.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 19901-7:2005), qui a fait l'objet d'une
révision technique.
Cette deuxième édition de l’ISO 19901-7 comprend plusieurs modifications et ajouts importants, apportés
principalement à l'Annexe A (informative). La modification la plus importante porte sur l'ajout d'un texte
informatif détaillé pris directement dans l'API RP 2SK concernant tous les types de systèmes d'ancrage. Dans
la première édition de la présente Norme internationale, ce document n'était précédemment mentionné que
par référence à l'API RP 2SK. Un texte informatif, pris dans l'API RP 2SK, a été également ajouté pour fournir
des détails sur l'analyse de l'atténuation des mouvements induits par les vortex des coques cylindriques de
grandes dimensions. En conséquence, le texte normatif a été modifié pour supprimer la référence à
l'API RP 2SK et pour établir des renvois à des parties de l'annexe informative étendue.
La seule autre modification porte sur la mise à jour du guide relatif à la conception de l'ancrage des cordages
en polyester afin d'assurer la conformité aux dispositions du récent amendement apporté à l'API RP 2SM. Les
modifications comprennent de nouvelles définitions de rigidité, la prise en compte des barrières filtrantes
effectives, la suppression des dispositions interdisant le contact des cordages avec le fond marin, et des
informations plus détaillées sur les exigences de tensions minimales, entre autres. Par ailleurs, des
corrections mineures ont été apportées au texte du paragraphe 7.4.4, intitulé «Actions induites par le vent», et
au paragraphe 8.3.4, intitulé «Considérations liées au tubes prolongateurs», et la mention «maximal(e) le (la)
plus probable» a été normalisée partout dans le texte. Enfin, l’article norvégien dans l’Annexe B a été mis à
jour à la demande de la Norvège et un nouvel article canadien a été ajouté.
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
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ISO 19901-7:2013(F)
 Partie 4: Bases conceptuelles des fondations
 Partie 5: Contrôles des poids durant la conception et la fabrication
 Partie 6: Opérations marines
 Partie 7: Systèmes de maintien en position des structures en mer flottantes et des unités mobiles en mer
Les parties suivantes sont en cours de préparation:
 Partie 8: Investigations des sols en mer
L'ISO 19901 fait partie d'une série de Normes internationales sur les structures en mer. La série 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, semi-submersibles et unités spars
 ISO 19905-1, Industries du pétrole et du gaz naturel — Évaluation liée au site des unités marines
mobiles — 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 19905-3, Industries du pétrole et du gaz naturel — Évaluation liée au site des unités marines —
1)
Partie 3: Structures en mer flottantes
 ISO 19906, Industries du pétrole et du gaz naturel — Structures arctiques en mer

1) En préparation.
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ISO 19901-7:2013(F)
Introduction
La série de Normes internationales applicables aux types de structures en mer, de l'ISO 19900 à l'ISO 19906,
constitue une base commune couvrant les aspects traitant des exigences de conception et de l'évaluation de
l'ensemble des structures en mer utilisées par les industries du pétrole, de la pétrochimie et du gaz naturel
dans le monde entier. Par leur application, l'objectif est d'obtenir des niveaux de fiabilité adaptés aux
structures en mer habitées et non habitées, quels que soient le type de structure et la nature ou la
combinaison de matériaux utilisés.
Il est important d'admettre que l'intégrité structurelle représente un concept global comprenant des modèles
de description d'actions, des analyses structurelles, des règles de conception, des éléments de sécurité, la
réalisation, des procédures de contrôle qualité et des exigences nationales qui sont interdépendants. La
modification isolée d'un aspect de conception peut perturber l'équilibre de fiabilité inhérent au concept global
ou au système structurel. Par conséquent, les implications des modifications doivent être considérées par
rapport à la fiabilité globale de l'ensemble des systèmes de structures en mer.
La série de Normes internationales applicables aux types de structures en mer a pour objectif de donner toute
latitude en ce qui concerne le choix des configurations structurelles, des matériaux et des techniques sans
entraver l'innovation. L'utilisation de ces Normes internationales nécessite donc une bonne appréciation en
matière d'ingénierie.
La présente partie de l'ISO 19901 a été élaborée en réponse à la demande exprimée par l'industrie offshore
mondiale d'une définition cohérente et pertinente des méthodologies d'analyse, de conception et d'évaluation
des systèmes de maintien en position utilisés pour les plates-formes de production et/ou de stockage
flottantes de différents types (par exemple les unités semi-submersibles, les plates-formes spars, les
structures en forme de navires), ainsi que des méthodologies d'appréciation des applications spécifiques au
site des unités mobiles en mer (telles que les unités mobiles de forage en mer, les unités de pose de pipelines
et les unités de construction).
Le terme générique «maintien en position» couvre les systèmes destinés à maintenir une structure flottante,
constamment soumise à l'influence d'actions externes, dans une position et/ou à un cap prédéfini avec des
excursions limitées. Les systèmes de maintien en position résistent aux actions externes par une
combinaison:
 de systèmes d'ancrage (ancrages étalés ou en un seul point, par exemple);
 de systèmes de positionnement dynamique (généralement constitués de propulseurs).
Les actions externes comprennent généralement les actions du vent, des vagues, des courants et de la glace
sur la structure flottante, le système d'ancrage et/ou les tubes prolongateurs.
L'Annexe A (informative) fournit un contexte et des lignes directrices pour l'utilisation de la présente partie de
l'ISO 19901. La numérotation des paragraphes de l'Annexe A est identique à celle du texte normatif afin de
faciliter le repérage.
L'Annexe B (informative) livre des informations régionales, le cas échéant.

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NORME INTERNATIONALE ISO 19901-7:2013(F)

Industries du pétrole et du gaz naturel — Exigences spécifiques
relatives aux structures en mer —
Partie 7:
Systèmes de maintien en position des structures en mer
flottantes et des unités mobiles en mer
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 19901 spécifie des méthodologies pour:
a) la conception, l'analyse et l'évaluation des systèmes de maintien en position des structures flottantes que
les industries du pétrole et du gaz utilisent pour
1) la production,
2) le stockage,
3) le forage, l'intervention sur un puits et la production,
4) la production et le stockage,
5) le forage, l'intervention sur un puits et la production et le stockage, et
b) l'évaluation des systèmes de maintien en position pour les applications spécifiques au site des unités
mobiles en mer (unités mobiles de forage en mer, unités de construction et unités de pose de pipelines,
par exemple).
La plupart des systèmes de maintien en position utilisés avec la classe de structures flottantes couverte par a)
sont appelés «systèmes d'ancrage permanents», pour lesquels la présente partie de l'ISO 19901 est
applicable à tous les aspects du cycle de vie et inclut des exigences relatives à la fabrication des composants
d'ancrage, ainsi que des considérations liées aux inspections en service. La plupart des systèmes de maintien
en position utilisés avec la classe d'unités mobiles en mer couverte par b) sont appelés «systèmes d'ancrage
mobiles». Tout au long de la présente partie de l’ISO 19901, le terme «structure flottante», parfois raccourci
en «structure», sert de terme générique pour désigner un élément quelconque des deux classes a) et b).
La présente partie de l'ISO 19901 est applicable aux types de systèmes suivants de maintien en position qui
sont couverts soit directement dans de la présente partie de l’ISO 19901, soit par référence à d'autres lignes
directrices:
 ancrages étalés (ancrages caténaires, tendus et semi-tendus);
 ancrages en un seul point, ancrés par des systèmes d'ancrage étalés;
 systèmes de positionnement dynamique;
 ancrages assistés par des propulseurs.
L'Annexe A décrit les caractéristiques et les composants classiques de ces systèmes.
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ISO 19901-7:2013(F)
Les exigences de la présente partie de l'ISO 19901 concernent principalement les systèmes d'ancrage étalés
et en un seul point dont les lignes d'ancrage sont composées de chaînes et de câbles en acier. La présente
partie de l’ISO 19901 fournit également des lignes directrices pour l'application de la méthodologie aux
systèmes d'ancrage à cordage en fibres synthétiques, ainsi que des exigences supplémentaires liées aux
propriétés spécifiques de ces cordages en fibres synthétiques.
La présente partie de l’ISO 19901 s'applique aux ancrages sur point unique avec une seule tige d'ancre
(SALM) et aux autres systèmes d'ancrage en un seul point (systèmes d'ancrage souple pour tours fixes, par
exemple), uniquement dans la mesure où les exigences sont pertinentes pour ces systèmes.
Les exigences de la présente partie de l’ISO 19901 ne s'appliquent pas aux ancrages verticaux des plates-
formes à ancrage tendu (TLP).
La méthodologie décrite dans la présente partie de l'ISO 19901 identifie un ensemble d'outils d'analyse
cohérents qui, combinés avec la compréhension des conditions océano-météorologiques spécifiques au site,
les caractéristiques de la structure flottante en question et d'autres facteurs, peut servir à déterminer l'aptitude
du système de maintien en position à satisfaire aux exigences fonctionnelles de la présente partie de
l’ISO 19901.
NOTE Pour les ancrages déployés dans des environnements sujets au gel, des exigences supplémentaires sont
données dans l'ISO 19906.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour 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 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 19904-1, Industries du pétrole et du gaz naturel — Structures en mer flottantes — Partie 1: Unités
monocoques, unités semi-submersibles et unités spars
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
action
charge extérieure appliquée à la structure (action directe), ou déformation ou accélération imposée (action
indirecte)
EXEMPLE Une déformation imposée peut être causée par des tolérances de fabrication, un tassement, ou des
variations de température ou d'humidité.
NOTE Un tremblement de terre induit généralement des accélérations imposées.
[ISO 19900:2002]
3.2
effet d'une action
effet d'actions exercées sur des éléments de structure
[ISO 19900:2002]
EXEMPLE Forces internes, moments, contraintes, déformations, mouvements de corps rigides ou déformations
élastiques.
2 © ISO 2013 – Tous droits réservés

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ISO 19901-7:2013(F)
3.3
ancrage caténaire
système d'ancrage qui fait intervenir le poids des lignes d'ancrage pour équilibrer les actions
[ISO 19900:2002]
3.4
valeur caractéristique
valeur donnée à une variable de base, une action ou une résistance à partir de laquelle la valeur conceptuelle
peut être déterminée en appliquant un coefficient partiel
NOTE 1 Cette valeur a généralement une probabilité prédéfinie de ne pas être enfreinte qui, dans le cas d'une action,
se rapportera normalement à une période de référence.
NOTE 2 Adapté de l'ISO 19900:2002, définition 2.7.
3.5
critères de conception
formulations quantitatives servant à décrire les conditions à remplir pour chaque état limite
[ISO 19900:2002]
3.6
durée de vie en service
période présumée pendant laquelle une plate-forme ou un élément de structure doit être utilisé, sous
condition de maintenance mais sans que des réparations substantielles soient nécessaires
NOTE Adapté de l'ISO 19900:2002, définition 2.12.
3.7
situation conceptuelle
ensemble de conditions physiques pendant une certaine période de référence, pour lequel le concept doit
apporter la preuve que les états limites retenus ne sont pas dépassés
NOTE Adapté de l'ISO 19900:2002, définition 2.13.
3.8
action dynamique
action induisant l'accélération d'une structure ou d'un élément de structure d'une amplitude suffisante pour
nécessiter une considération spécifique
3.9
positionnement dynamique
DP
technique de maintien de la position consistant principalement en un système de propulseurs embarqués à
commande automatique, qui génèrent des vecteurs de poussée appropriés pour contrer les actions induites
moyennes et variant lentement
3.10
valeur attendue
moment statistique de premier ordre de la fonction de densité de probabilité pour la variable considérée qui,
dans le cas d'un paramètre dépendant du temps, peut être associé à une période de référence spécifique
3.11
apte à l'usage
aptitude à l'usage
condition d'une structure conforme à une Norme internationale sans pour autant en respecter toutes les
dispositions pour ce qui est de certaines zones localisées, de sorte qu'une défaillance dans ces zones
n'entraînera pas de risques inacceptables présentant un danger pour les personnes ou pour l'environnement
[ISO 19900:2002]
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ISO 19901-7:2013(F)
3.12
structure flottante
structure dont la masse est supportée en totalité par la poussée hydrostatique
[ISO 19900:2002]
NOTE La masse totale comprend la masse à vide, la pré-tension du système d'ancrage, la pré-tension du tube
prolongateur, la masse en exploitation, etc.
3.13
état limite
état au-delà duquel la structure ne remplit plus les critères de conception retenus
[ISO 19900:2002]
3.14
maintenance
ensemble des activités réalisées pendant la durée d'exploitation d'une structure afin d'en garantir l'aptitude à
l'usage
3.15
résistance minimale à la rupture
MBS
résistance d'une chaîne, d'un câble métallique, d'un cordage en fibres ou d'acce
...