ISO 19900:2002
(Main)Petroleum and natural gas industries — General requirements for offshore structures
Petroleum and natural gas industries — General requirements for offshore structures
ISO 19900:2002 specifies general principles for the design and assessment of structures subjected to known or foreseeable types of actions. These general principles are applicable worldwide to all types of offshore structures including bottom-founded structures as well as floating structures and to all types of materials used including steel, concrete and aluminium. ISO 19900:2002 specifies design principles that are applicable to the successive stages in construction (namely fabrication, transportation and installation), to the use of the structure during its intended life and to its decommissioning. Generally, the principles are also applicable to the assessment or modification of existing structures. Aspects related to quality control are also addressed. ISO 19900:2002 is applicable to the design of complete structures including substructures, topsides structures, vessel hulls, foundations and mooring systems.
Industries du pétrole et du gaz naturel — Exigences générales pour les structures en mer
L'ISO 19900:2002 spécifie les principes généraux régissant la conception et l'évaluation de structures soumises à des types d'actions connus ou prévisibles. Ces principes généraux sont applicables dans toutes les parties du monde, à tous les types d'ouvrages en mer, aussi bien les structures prenant appui sur le fond marin que les structures flottantes, ainsi qu'à tous les types de matériaux utilisés, y compris l'acier, le béton et l'aluminium. L'ISO 19900:2002 spécifie les principes de conception qui s'appliquent également à la construction pendant ses étapes successives (à savoir la fabrication, le transport et l'installation), à l'utilisation de la structure pendant sa durée de vie escomptée, et à son abandon. Généralement, ces principes sont également applicables à la réévaluation ou à la modification de structures existantes. Les aspects liés aux contrôles de qualité sont aussi traités dans cette norme. L'ISO 19900:2002 s'applique à la conception des structures dans leur ensemble, ce qui comprend les substructures, les superstructures, les coques, les fondations et les systèmes d'ancrage.
General Information
Relations
Buy Standard
Standards Content (Sample)
МЕЖДУНАРОДНЫЙ ISO
СТАНДАРТ 19900
Первое издание
2002-12-01
Нефтяная и газовая промышленность.
Общие требования к морским
конструкциям
Petroleum and natural gas industries — General requirements for
offshore structures
Ответственность за подготовку русской версии несет GOST R
(Российская Федерация) в соответствии со статьей 18.1 Устава ISO
Ссылочный номер
ISO 19900:2002(R)
©
ISO 2002
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 19900:2002(R)
Отказ от ответственности при работе в PDF
Настоящий файл PDF может содержать интегрированные шрифты. В соответствии с условиями лицензирования, принятыми
фирмой Adobe, этот файл можно распечатать или смотреть на экране, но его нельзя изменить, пока не будет получена
лицензия на установку интегрированных шрифтов в компьютере, на котором ведется редактирование. В случае загрузки
настоящего файла заинтересованные стороны принимают на себя ответственность за соблюдение лицензионных условий
фирмы Adobe. Центральный секретариат ISO не несет никакой ответственности в этом отношении.
Adobe - торговый знак фирмы Adobe Systems Incorporated.
Подробности, относящиеся к программным продуктам, использованным для создания настоящего файла PDF, можно найти в
рубрике General Info файла; параметры создания PDF были оптимизированы для печати. Были приняты во внимание все
меры предосторожности с тем, чтобы обеспечить пригодность настоящего файла для использования комитетами-членами
ISO. В редких случаях возникновения проблемы, связанной со сказанным выше, просьба проинформировать Центральный
секретариат по адресу, приведенному ниже.
ДОКУМЕНТ ЗАЩИЩЕН АВТОРСКИМ ПРАВОМ
© ISO 2002
Все права сохраняются. Если не указано иное, никакую часть настоящей публикации нельзя копировать или использовать в
какой-либо форме или каким-либо электронным или механическим способом, включая фотокопии и микрофильмы, без
предварительного письменного согласия ISO, которое должно быть получено после запроса о разрешении, направленного по
адресу, приведенному ниже, или в комитет-член ISO в стране запрашивающей стороны.
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
Опубликовано в Швейцарии
ii © ISO 2002 – Все права сохраняются
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 19900:2002(R)
Оглавление Страница
Предисловие .v
Введение .vii
1 Область применения .1
2 Термины и определения .1
3 Символы и сокращения .6
3.1 Символы .6
3.2 Сокращения .7
4 Общие требования и условия.7
4.1 Основные требования.7
4.2 Долговечность, техобслуживание и контроль.7
4.3 Опасные ситуации.8
4.4 Основы проектирования.9
4.5 Эксплуатационные требования.9
4.6 Рабочие требования .9
4.7 Специальные требования .10
4.8 Местоположение и ориентация .10
4.9 Конфигурация конструкции.10
4.10 Условия окружающей среды.11
4.11 Строительство .16
4.12 Вывод из эксплуатации и утилизация .16
5 Принципы расчета по предельным состояниям .16
5.1 Предельные состояния.16
5.2 Проект .18
6 Основные переменные .18
6.1 Общие положения .18
6.2 Воздействия .19
6.3 Свойства материалов и грунтов .21
6.4 Геометрические параметры .21
7 Анализ — расчеты и испытания.21
7.1 Общие положения .21
7.2 Расчёт .22
7.3 Испытание методом моделирования.22
7.4 Прототипные испытания .23
7.5 Существующий источник информации .23
8 Расчетный формат частных коэффициентов .23
8.1 Принципы.23
8.2 Воздействия и их комбинации.24
8.3 Свойства материалов и грунтов .26
8.4 Геометрические параметры .27
8.5 Неопределенности расчетных моделей .27
8.6 Определение значений для частных коэффициентов .27
9 Контроль качества .27
9.1 Общие положения .27
9.2 Ответственность.28
9.3 Контроль и испытания .28
9.4 Контроль в процессе эксплуатации, техобслуживание и ремонт .28
9.5 Отчёты и документация .29
© ISO 2002 – Все права сохраняются iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 19900:2002(R)
10 Оценка существующих конструкций. 29
10.1 Общие положения. 29
10.2 Оценка состояния . 29
10.3 Оценка воздействия. 30
10.4 Оценка сопротивления . 30
10.5 Последствия отказа системы или компонента и их снижение. 30
10.6 Усталость. 31
Библиография . 32
iv © ISO 2002 – Все права сохраняются
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 19900:2002(R)
Предисловие
Международная организация по стандартизации (ISO) является всемирной федерацией национальных
организаций по стандартизации (стандартизующих органов членов ISO). Подготовка международных
стандартов обычно проводится в технических комитетах ISO. Каждый стандартизующий орган,
являющийся членом ISO, и заинтересованный в области, для которой был создан технический комитет,
имеет право участвовать в деятельности этого комитета. В этой работе также участвуют
международные, правительственные и неправительственные организации, имеющие соответствующие
соглашения о сотрудничестве с ISO. ISO тесно сотрудничает с Международной электротехнической
комиссией (IEC) по всем вопросам стандартизации в электротехнике.
Международные стандарты разрабатываются в соответствии с правилами, приведенными в
Директивах ISO/IEC, Часть 2.
Основной задачей технических комитетов является подготовка международных стандартов. Проекты
международных стандартов, принятые техническими комитетами, рассылаются стандартизующим
органам членам ISO для голосования. Публикация в качестве международного стандарта требует его
утверждения не менее 75 % стандартизующих органов членов ISO, участвующих в голосовании.
ISO 19900 подготовлен Техническим комитетом ISO/TC 67, Нефтяная и газовая промышленность,
Подкомитетом SC 7, Морские конструкции.
Настоящее первое издание ISO 19900 отменяет и заменяет ISO 13819-1:1995, которое было
отредактировано.
ISO 19900 является одним из серии стандартов по морским конструкциям. Полная серия включает в
себя следующие международные стандарты:
ISO 19900, Нефтяная и газовая промышленность. Общие требования к морским конструкциям
ISO 19901-4, Нефтяная и газовая промышленность. Специальные требования к морским
конструкциям. Часть 4. Геотехнический анализ и анализ конструкции основания
ISO 19901-5, Нефтяная и газовая промышленность. Специальные требования к морским
конструкциям. Часть 5. Весовой контроль при инженерном проектировании и строительстве
Подготавливаются следующие международные стандарты:
ISO 19901-1, Нефтяная и газовая промышленность. Специальные требования к морским
конструкциям. Часть 1. Учёт метеорологических и океанографических условий при
проектировании и эксплуатации
ISO 19901-2, Нефтяная и газовая промышленность. Специальные требования к морским
конструкциям. Часть 2. Процедуры и критерии проектирования сейсмостойких конструкций
ISO 19901-3, Нефтяная и газовая промышленность. Специальные требования к морским
конструкциям. Часть 3. Конструкции верхний строений
ISO 19901-6, Нефтяная и газовая промышленность. Специальные требования к морским
конструкциям. Часть 6. Морские работы
ISO 19902, Нефтяная и газовая промышленность. Стационарные стальные морские конструкции
ISO/TS 19903, Нефтяная и газовая промышленность. Стационарные бетонные морские
конструкции
© ISO 2002 – Все права сохраняются v
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 19900:2002(R)
ISO 19904, Нефтяная и газовая промышленность. Плавучие морские конструкции, включая
системы позиционирование
ISO 19905-1, Нефтяная и газовая промышленность. Оценка местных условий для передвижных
морских установок. Часть 1. Самоподъемные установки
ISO/TR 19905-2, Нефтяная и газовая промышленность. Оценка местных условий для передвижных
морских установок. Часть 2. Комментарии к самоподъемным установкам
ISO 19906, Нефтяная и газовая промышленность. Арктические морские конструкции
vi © ISO 2002 – Все права сохраняются
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 19900:2002(R)
Введение
Международные стандарты на морские конструкции от ISO 19900 до ISO 19906 составляют общую
основу, охватывающую аспекты, которые рассматривают проектные требования и оценку всех
конструкций, используемых в нефтяной и газовой промышленности во всем мире. Целью их
применения является обеспечение уровня надежности, необходимого для обитаемых и необитаемых
морских конструкций, независимо от природы и сочетания используемых материалов.
Важно осознавать, что конструктивная целостность является общей концепцией, охватывающей
модели для описания воздействий, анализы конструкций, нормы проектирования, элементы
безопасности, качество исполнения, процедуры контроля качества и национальные требования, и все
это является взаимозависимым между собой. Изменение одного отдельного аспекта конструкции
может нарушить баланс надежности, свойственный общей концепции или конструктивной системе.
Последствия изменения, таким образом, необходимо рассматривать в связи с общей надежностью
всех морских конструктивных систем.
Целью международных стандартов на морские кончтрукции является предоставление широких
возможностей для выбора структурных конфигураций, материалов и техники, не препятствуя
инновациям. Поэтому при использовании этих международных стандартов необходима разумная
инженерная оценка.
ISO 19900 применим к морским конструкциям, и соответствует принципам ISO 2394 (см. ссылку [1] в
Библиографии). Там где целесообразно, он включает в себя дополнительные положения, которые
характерны для морских конструкций.
© ISO 2002 – Все права сохраняются vii
---------------------- Page: 7 ----------------------
МЕЖДУНАРОДНЫЙ СТАНДАРТ ISO 19900:2002(R)
Нефтяная и газовая промышленность. Общие требования к
морским конструкциям
1 Область применения
Настоящий международный стандарт устанавливает общие принципы проектирования и оценки
конструкций, руководствуясь известными или предполагаемыми видами деятельности. Эти общие
принципы применимы во всем мире ко всем типам морских конструкций, включая как опирающиеся на
морское дно, так и плавучие конструкции, и ко всем типам используемых материалов, включая сталь,
бетон и алюминий.
Настоящий международный стандарт устанавливает специальные принципы проектирования, которые
применяются к последовательным этапам строительства (а именно, изготовлению, транспортировке и
монтажу), для использования конструкции в течение планируемого срока службы и до его вывода из
эксплуатации. В целом, эти принципы также применимы к оценке или модернизации существующих
конструкций. Также рассматриваются аспекты, относящиеся к контролю качества.
Настоящий международный стандарт применим к проектированию всей конструкции, включая
подвышечные основания, конструкции верхних строений, корпуса, фундаменты и системы швартовки.
2 Термины и определения
В настоящем документе применяются следующие термины и определения.
2.1
воздействие
action
внешняя нагрузка, прикладываемая к конструкции (прямое воздействие), или создаваемая
деформация или ускорение (косвенное воздействие)
ПРИМЕР Создаваемая деформация может быть вызвана допусками на изготовление, осадкой, изменением
температуры или колебаниями влажности.
ПРИМЕЧАНИЕ Землетрясение обычно вызывает создаваемые ускорения.
2.2
влияние воздействия
action effect
влияние воздействия на элементы конструкции
ПРИМЕР Внутреннее усилие, момент, напряжение или деформация.
2.3
воздушный зазор
air gap
расстояние между максимальной высотой зеркала воды, которая может наблюдаться при
экстремальных условиях окружающей среды, и самой нижней открытой частью, не рассчитанной на
сопротивление воздействию волн
© ISO 2002 – Все права сохраняются 1
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 19900:2002(R)
2.4
вспомогательный элемент
appurtenance
часть конструкции, которая устанавливается для облегчения монтажа, обеспечения доступа или
защиты, или для перемещения флюида
2.5
основная переменная
basic variable
одна из заданного набора переменных, представляющих физические величины, характеризующие
воздействия, влияние окружающей среды, геометрические величины, или свойства материала,
включая свойства грунтов
2.6
швартовка на цепных якорных оттяжках
catenary mooring
система швартовки, где восстанавливающее воздействие обусловлено распределённой весовой
нагрузкой швартовых линий
2.7
характеристическое значение
characteristic value
значение, присвоенное основной переменной, связанное с заданной вероятностью отсутствия
отклонения на неблагоприятную величину в течение некоторого базисного периода
ПРИМЕЧАНИЕ Характеристическое значение представляет собой основное репрезентативное значение. В
некоторых расчетных ситуациях переменная может иметь два характеристических значения, верхнее и нижнее.
2.8
свободно закрепленная конструкция
compliant structure
конструкция, имеющая гибкость, достаточную для того, чтобы приложенные поперечные динамические
воздействия существенно сбалансировались инерционными реакциями
2.9
кондуктор
conductor
колонна труб, идущая вверх от морского дна или более низкого уровня и включающая трубы,
достигающие нефтегазового пласта
2.10
вывод из эксплуатации
decommissioning
процесс остановки платформы и удаления опасных материалов по окончании жизненного цикла
эксплуатации
2.11
расчётные критерии
design criteria
количественные формулировки, описывающие условия, которые должны выполняться для каждого
предельного состояния
2.12
расчётный срок службы
design service life
предполагаемый период, в течение которого конструкция будет использоваться по назначению при
соответствующем техобслуживании, но без необходимости существенного ремонта
2 © ISO 2002 – Все права сохраняются
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 19900:2002(R)
2.13
расчётная ситуация
design situation
набор физических условий, представляющих реальные условия во время определенного периода, для
которых расчет демонстрирует, что соответствующие предельные состояние не превышаются
2.14
расчётная величина
design value
величина, полученная из репрезентативной величины, для использования в процессе верификации
проектных решений
2.15
уровень внешнего воздействия
exposure level
система классификации, используемая для определения требований к конструкции, основанных на
безопасности жизнедеятельности, а также экологических и экономических последствиях разрушения
[2]
ПРИМЕЧАНИЕ Метод определения уровня внешнего воздействия описан в ISO 19902 . Уровень 1 внешнего
воздействия на платформу является наиболее критическим, а уровень внешнего воздействия 3 – наименее
критичен. Обычная обитаемая платформа, с которой эвакуация невозможна до расчетного события, соответствует
платформе с уровнем внешнего воздействия 1.
2.16
соответствие назначению
fit-for-purpose
соответствие целям международного стандарта, при этом в локальных зонах специальные положения
этого международного стандарта не выполняются, так что разрушение в этих зонах не создаст
неприемлемых рисков в отношении охраны здоровья или окружающей среды
2.17
стационарная конструкция
fixed structure
конструкция, которая опирается на морское дно и передает все воздействия на морское дно
2.18
плавучая конструкция
floating structure
конструкция, полный вес которой удерживается выталкивающей подъемной силой
2.19
самоподъёмная установка
jack-up
передвижное морская установка, которая может быть перемещена, а в рабочем положении опирается
на морское дно
ПРИМЕЧАНИЕ Самоподъёмная установка приводится в рабочее положение опусканием опор на морское дно
и затем подъемом корпуса на требуемую высоту.
2.20
передвижная морская установка
mobile offshore unit
MOU
конструкция, предназначенная для частого перемещения для выполнения определенной функции
2.21
предельное состояние
limit state
состояние, за пределами которого кострукция более не соответствует соответствующим расчётным
критериям
© ISO 2002 – Все права сохраняются 3
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 19900:2002(R)
2.22
номинальное значение
nominal value
значение, присвоенное основной переменной на нестатистической основе, а обычно на основании
опыта или физических условий
2.23
платформа
platform
полная компоновка, включая конструкцию, верхние строения и, если применимо, основания
2.24
базисный период
reference period
период времени, используемый как базис для определения значений основных переменных
2.25
надежность
reliability
способность конструкции или конструктивного компонента выполнять заданные требования
2.26
репрезентативное значение
representative value
значение, присвоенное основной переменной, для верификации предельного состояния
2.27
стойкость
resistance
способность элемента, или поперечного сечения элемента, выдерживать влияние воздействия без
разрушения
2.28
период повторяемости
return period
обратная величина вероятности превышения явления в течение определенного периода времени
ПРИМЕЧАНИЕ Период повторяемости представляет собой среднее время (обычно в годах) между событиями,
превышающими указанную магнитуду.
2.29
райзер
стояк
riser
трубопровод, используемый для транспортирования флюидов между морским дном и конечной точкой
на платформе
ПРИМЕЧАНИЕ Для стационарной конструкции конечной точкой обычно является ее верхняя часть. Для
плавучей конструкции райзер может заканчиваться в других местах платформы.
2.30
размыв
scour
cнос грунта морского дна течениями и волнами
ПРИМЕЧАНИЕ Такая эрозия может быть вызвана природными процессами или прерыванием природного
режима течения вблизи морского дна конструктивными элементами.
4 © ISO 2002 – Все права сохраняются
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 19900:2002(R)
2.31
зона периодического смачивания
splash zone
зона, в которой конструкция часто смачивается волнами и приливными колебаниями
2.32
конструктивная система
structural system
несущие элементы конструкции и способ совместного функционирования этих элементов
2.33
конструктивный элемент
structural component
физически отличимая часть конструкции
ПРИМЕР Колонна, балка, плита жесткости, трубное соединение, или свая фундамента.
2.34
модель конструкции
structural model
идеализация конструктивной системы, используемая для расчета или оценки
2.35
конструкция
structure
организованная комбинация соединенных частей, рассчитанная на то, чтобы выдерживать
воздействия и обеспечивать достаточную жесткость
2.36
ориентация конструкции
structure orientation
положение конструкции в плане с привязкой к фиксированному направлению, например,
географическому северу
2.37
швартовка на тугих якорных оттяжках
taut-line mooring
система швартовки, где восстанавливающее воздействие обеспечивается упругой деформацией
якорных оттяжек
2.38
верхние строения
topsides
конструкции и оборудование, размещенные на несущей конструкции (стационарной или плавучей) для
обеспечения некоторых или всех функций платформы
ПРИМЕЧАНИЕ 1 Для корабельных плавучих конструкций палуба не является верхним строением.
ПРИМЕЧАНИЕ 2 Для самоподъёмной установки корпус не является верхним строением.
ПРИМЕЧАНИЕ 3 Отдельно изготовленная палуба или модульная несущая рама является верхним строением.
© ISO 2002 – Все права сохраняются 5
---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO 19900:2002(R)
3 Символы и сокращения
3.1 Символы
A случайное воздействие
a расчётная величина геометрического параметра
d
a характеристическое значение геометрического параметра
k
C ограничение (см. 5.1.4 и 8.1)
E воздействие окружающей среды
F расчётная величина воздействия
d
F репрезентативное значение воздействия
r
f расчётная величина свойства материала, например прочности
d
f характеристическое значение свойства материала, например прочности
k
G постоянное воздействие
G характеристическое значение постоянного воздействия
k
Q переменное воздействие
Q характеристическое значение переменного воздействия
k
R расчётная величина сопротивления компонента
d
R характеристическое значение сопротивления компонента, основанное на характеристическом
k
значении свойств материала
γ коэффициент, относящийся к неопределенности модели или другим обстоятельствам, неучтенным
d
другими γ значениями
γ частный коэффициент воздействия, отражающий для значения неопределенность или случайный
f
характер воздействия (см. 8.2.2)
γ частный коэффициент для материала, отражающий неопределенность или изменчивость свойства
m
материала (см. 8.3.2)
γ коэффициент, позволяющий учитывать важность конструкции и последствия отказа, включая
n
значимость типа отказа, и значение γ зависит от рассматриваемой расчётной ситуации
n
γ частный коэффициент сопротивления, значение которого отражает неопределенность или
R
изменчивость сопротивления компонента, включая указанное для свойств материала (см. 8.5)
Δ дополнительная частная геометрическая величина, значение которой отражает неопределенность
a
геометрического параметра (см. 8.4.2)
Ψ понижающий коэффициент для учета уменьшенной вероятности одновременных независимых
0
воздействий (см. 8.2.3)
Ψ , Ψ коэффициенты, относящиеся к характеристическим значениям репрезентативным значениям
1 2
для переменных воздействий (см. 8.2.1)
6 © ISO 2002 – Все права сохраняются
---------------------- Page: 13 ----------------------
ISO 19900:2002(R)
3.2 Сокращения
ALS аварийное предельное состояние
accidental limit state
FLS предельное состояние сопротивления усталости
fatigue limit state
SLS предельное состояние работоспособности
serviceability limit state
ULS предельное состояние по прочности
ultimate limit state
4 Общие требования и условия
4.1 Основные требования
Конструкция и ее конструктивные элементы должны проектироваться, возводиться и обслуживаться
таким образом, чтобы она соответствовала своему назначению. В частности, она должна с
надлежащей степенью надежности соответствовать следующим эксплуатационным требованиям:
a) она должна выдерживать воздействия, которые могут возникнуть во время ее сооружения и
предполагаемого использования (требование ULS);
b) она должна надлежащим образом функционировать при ожидаемых воздействиях (требование
SLS);
c) она не должна выходить из строя при повторяемых воздействиях (FLS);
d) в опасных случаях (аварийные или аномальные события) она не должна повреждаться,
несоразмерно первоначальной причине (ALS);
e) надлежащие степени надежности зависят от:
⎯ причины и вида отказа;
⎯ возможных последствий отказа с точки зрения риска для жизни, окружающей среды и
собственности;
⎯ затрат и усилий, требуемых для снижения опасности отказа;
⎯ различных требований на национальном, региональном или местном уровне.
Настоящий международный стандарт определяет критерии выполнения указанных требований на
протяжении планируемого срока службы конструкции.
Принимается, что конструкция, спроектированная и построенная в соответствии с настоящим
международным стандартом, соответствует указанным выше требованиям.
4.2 Долговечность, техобслуживание и контроль
Долговечность конструкции в условиях окружающей среды должна быть такой, чтобы общее состояние
конструкции сохранялось на приемлемом уровне в течение ее срока службы.
Техобслуживание должно включать в себя проведение регулярных проверок, проверок в особых
случаях (например, после землетрясения или другого тяжелого природного явления), модернизацию
систем защиты и ремонт конструктивных элементов.
© ISO 2002 – Все права сохраняются 7
---------------------- Page: 14 ----------------------
ISO 19900:2002(R)
Долговечность конструкции достигается
a) программой техобслуживания, или
b) таким расчетом конструкции, при котором допускается ухудшение свойств на тех участках, на
которых не может проводиться или не предусматривается техобслуживание в течение
планируемого срока службы конструкции.
В случае a) констр
...
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 19900
First edition
2002-12-01
Petroleum and natural gas industries —
General requirements for offshore
structures
Industries du pétrole et du gaz naturel — Exigences générales pour les
structures en mer
Reference number
ISO 19900:2002(E)
©
ISO 2002
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 19900:2002(E)
PDF disclaimer
This PDF file may contain embedded typefaces. In accordance with Adobe's licensing policy, this file may be printed or viewed but
shall not be edited unless the typefaces which are embedded are licensed to and installed on the computer performing the editing. In
downloading this file, parties accept therein the responsibility of not infringing Adobe's licensing policy. The ISO Central Secretariat
accepts no liability in this area.
Adobe is a trademark of Adobe Systems Incorporated.
Details of the software products used to create this PDF file can be found in the General Info relative to the file; the PDF-creation
parameters were optimized for printing. Every care has been taken to ensure that the file is suitable for use by ISO member bodies. In
the unlikely event that a problem relating to it is found, please inform the Central Secretariat at the address given below.
© ISO 2002
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means,
electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing 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 2002 — All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 19900:2002(E)
Contents Page
Foreword. v
Introduction . vii
1 Scope. 1
2 Terms and definitions. 1
3 Symbols and abbreviated terms. 5
3.1 Symbols . 5
3.2 Abbreviated terms. 6
4 General requirements and conditions . 6
4.1 Fundamental requirements. 6
4.2 Durability, maintenance and inspection. 6
4.3 Hazards . 7
4.4 Design basis . 7
4.5 Service requirements. 8
4.6 Operating requirements . 8
4.7 Special requirements. 8
4.8 Location and orientation . 8
4.9 Structural configuration . 9
4.10 Environmental conditions. 10
4.11 Construction. 14
4.12 Decommissioning and removal. 14
5 Principles of limit states design . 14
5.1 Limit states . 14
5.2 Design . 16
6 Basic variables . 16
6.1 General. 16
6.2 Actions . 16
6.3 Properties of materials and soils . 19
6.4 Geometrical parameters. 19
7 Analyses — calculations and testing. 19
7.1 General. 19
7.2 Calculation. 20
7.3 Model testing . 20
7.4 Prototype testing. 20
7.5 Existing reference. 20
8 Design format of partial factors. 20
8.1 Principles . 20
8.2 Actions and their combinations . 21
8.3 Properties of materials and soils . 23
8.4 Geometrical parameters. 24
8.5 Uncertainties of calculation models . 24
8.6 Determination of values for partial factors. 24
9 Quality control. 24
9.1 General. 24
9.2 Responsibilities. 25
9.3 Inspection and testing. 25
9.4 In-service inspection, maintenance and repair. 25
9.5 Records and documentation. 25
© ISO 2002 — All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 19900:2002(E)
10 Assessment of existing structures.26
10.1 General .26
10.2 Condition assessment .26
10.3 Action assessment.27
10.4 Resistance assessment.27
10.5 Component and system failure consequences and mitigation.27
10.6 Fatigue.27
Bibliography.28
iv © ISO 2002 — All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 19900:2002(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.
ISO 19900 was prepared by Technical Committee ISO/TC 67, Petroleum and natural gas industries,
Subcommittee SC 7, Offshore structures.
This first edition of ISO 19900 cancels and replaces ISO 13819-1:1995, which has been editorially revised.
ISO 19900 is one of a series of standards for offshore structures. The full series consists of the following
International Standards:
ISO 19900, Petroleum and natural gas industries — General requirements for offshore structures
ISO 19901-4, Petroleum and natural gas industries — Specific requirements for offshore structures — Part 4:
Geotechnical and foundation design considerations
ISO 19901-5, Petroleum and natural gas industries — Specific requirements for offshore structures — Part 5:
Weight control during engineering and construction
The following International Standards are under preparation:
ISO 19901-1, Petroleum and natural gas industries — Specific requirements for offshore structures — Part 1:
Meteocean 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 19901-3, Petroleum and natural gas industries — Specific requirements for offshore structures — Part 3:
Topsides structure
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/TS 19903, Petroleum and natural gas industries — Fixed concrete offshore structures
ISO 19904, Petroleum and natural gas industries — Floating offshore structures including stationkeeping
ISO 19905-1, Petroleum and natural gas industries — Site-specific assessment of mobile offshore units —
Part 1: Jack-ups
© ISO 2002 — All rights reserved v
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 19900:2002(E)
ISO/TR 19905-2, Petroleum and natural gas industries — Site-specific assessment of mobile offshore units —
Part 2: Jack-ups commentary
ISO 19906, Petroleum and natural gas industries — Arctic offshore structures
vi © ISO 2002 — All rights reserved
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 19900:2002(E)
Introduction
The offshore structures International Standards ISO 19900 to ISO 19906 constitute a common basis covering
those aspects that address design requirements and assessments of all structures used by the petroleum and
natural gas industries worldwide. Through their application the intention is to achieve reliability levels
appropriate for manned and unmanned offshore structures, whatever the nature or combination of the
materials used.
It is important to recognize that structural integrity is an overall concept comprising models for describing
actions, structural analyses, design rules, safety elements, workmanship, quality control procedures and
national requirements, all of which are mutually dependent. The modification of one aspect of design in
isolation can disturb the balance of reliability inherent in the overall concept or structural system. The
implications involved in modifications, therefore, need to be considered in relation to the overall reliability of all
offshore structural systems.
The offshore structures International Standards are intended to provide a 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.
ISO 19900 applies to offshore structures and is in accordance with the principles of ISO 2394 (see Reference
[1] in the Bibliography). It includes, where appropriate, additional provisions that are specific to offshore
structures.
© ISO 2002 — All rights reserved vii
---------------------- Page: 7 ----------------------
INTERNATIONAL STANDARD ISO 19900:2002(E)
Petroleum and natural gas industries — General requirements
for offshore structures
1 Scope
This International Standard specifies general principles for the design and assessment of structures subjected
to known or foreseeable types of actions. These general principles are applicable worldwide to all types of
offshore structures including bottom-founded structures as well as floating structures and to all types of
materials used including steel, concrete and aluminium.
This International Standard specifies design principles that are applicable to the successive stages in
construction (namely fabrication, transportation and installation), to the use of the structure during its intended
life and to its decommissioning. Generally, the principles are also applicable to the assessment or modification
of existing structures. Aspects related to quality control are also addressed.
This International Standard is applicable to the design of complete structures including substructures, topsides
structures, vessel hulls, foundations and mooring systems.
2 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
2.1
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.
2.2
action effect
effect of actions on structural components
EXAMPLE Internal force, moment, stress or strain.
2.3
air gap
clearance between the highest water surface that occurs during the extreme environmental conditions and the
lowest exposed part not designed to withstand wave impingement
2.4
appurtenance
part of the structure that is installed to assist installation, to provide access or protection, or for transfer of
fluids
© ISO 2002 — All rights reserved 1
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 19900:2002(E)
2.5
basic variable
one of a specified set of variables representing physical quantities which characterize actions, environmental
influences, geometrical quantities, or material properties including soil properties
2.6
catenary mooring
mooring system where the restoring action is provided by the distributed weight of mooring lines
2.7
characteristic value
value assigned to a basic variable associated with a prescribed probability of not being violated by
unfavourable values during some reference period
NOTE The characteristic value is the main representative value. In some design situations a variable can have two
characteristic values, an upper and a lower value.
2.8
compliant structure
structure that is sufficiently flexible that applied lateral dynamic actions are substantially balanced by inertial
reactions
2.9
conductor
tubular pipe extending upward from the sea floor or below containing pipes that extend into the petroleum
reservoir
2.10
decommissioning
process of shutting down a platform and removing hazardous materials at the end of its production life
2.11
design criteria
quantitative formulations that describe the conditions to be fulfilled for each limit state
2.12
design service life
assumed period for which a structure is to be used for its intended purpose with anticipated maintenance, but
without substantial repair being necessary
2.13
design situation
set of physical conditions representing real conditions during a certain time interval for which the design will
demonstrate that relevant limit states are not exceeded
2.14
design value
value derived from the representative value for use in the design verification procedure
2.15
exposure level
classification system used to define the requirements for a structure based on consideration of life safety and
of environmental and economic consequences of failure
[2]
NOTE The method for determining exposure levels are described in ISO 19902 . 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.
2 © ISO 2002 — All rights reserved
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 19900:2002(E)
2.16
fit-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
2.17
fixed structure
structure that is bottom founded and transfers all actions on it to the seabed
2.18
floating structure
structure where the full weight is supported by buoyancy
2.19
jack-up
mobile offshore unit that can be relocated and is bottom founded in its operating mode
NOTE A jack-up reaches its operational mode by lowering legs to the sea floor and then jacking the hull to the
required elevation.
2.20
mobile offshore unit
MOU
structure intended to be frequently relocated to perform a particular function
2.21
limit state
state beyond which the structure no longer fulfils the relevant design criteria
2.22
nominal value
value assigned to a basic variable determined on a non-statistical basis, typically from acquired experience or
physical conditions
2.23
platform
complete assembly including structure, topsides and, where applicable, foundations
2.24
reference period
period of time used as basis for determining values of basic variables
2.25
reliability
ability of a structure or a structural component to fulfil the specified requirements
2.26
representative value
value assigned to a basic variable for verification of a limit state
2.27
resistance
capacity of a component, or a cross-section of a component, to withstand action effects without failure
2.28
return period
reciprocal of the probability of exceeding an event during a particular period of time
NOTE The return period is the average time (usually in years) between occurrences of an event exceeding a
specified magnitude.
© ISO 2002 — All rights reserved 3
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 19900:2002(E)
2.29
riser
tubular used for the transport of fluids between the sea floor and a termination point on the platform
NOTE For a fixed structure the termination point is usually the topsides. For floating structures the riser may
terminate at other locations of the platform.
2.30
scour
removal of seabed soils caused by currents and waves
NOTE Such erosion can be due to natural processes or can be due to interruption of the natural flow regime near the
sea floor by structural elements.
2.31
splash zone
area of a structure that is frequently wetted due to waves and tidal variations
2.32
structural system
load-bearing components of a structure and the way in which these components function together
2.33
structural component
physically distinguishable part of a structure
EXAMPLE Column, beam, stiffened plate, tubular joint, or foundation pile.
2.34
structural model
idealization of the structural system used for design or assessment
2.35
structure
organized combination of connected parts designed to withstand actions and provide adequate rigidity
2.36
structure orientation
position of a structure in plan referenced to a fixed direction such as true north
2.37
taut-line mooring
mooring system where the restoring action is provided by elastic deformation of mooring lines
2.38
topsides
structures and equipment placed on a supporting structure (fixed or floating) to provide some or all of a
platform’s functions
NOTE 1 For a ship-shaped floating structure, the deck is not part of the topsides.
NOTE 2 For a jack-up, the hull is not part of the topsides.
NOTE 3 A separate fabricated deck or module support frame is part of the topsides.
4 © ISO 2002 — All rights reserved
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 19900:2002(E)
3 Symbols and abbreviated terms
3.1 Symbols
A accidental action
a design value of geometrical parameter
d
a characteristic value of geometrical parameter
k
C constraint (see 5.1.4 and 8.1)
E environmental action
F design value of action
d
F representative value of action
r
f design value of material property, for example strength
d
f characteristic value of material property, for example strength
k
G permanent action
G characteristic value of permanent action
k
Q variable action
Q characteristic value of variable action
k
R design value of component resistance
d
R characteristic value of component resistance, based on characteristic values of material properties
k
γ factor related to model uncertainty or other circumstances that are not taken into account by the other
d
γ values
γ partial action factor of which the value reflects the uncertainty or randomness of the action (see 8.2.2)
f
γ partial material factor of which the value reflects the uncertainty or variability of the material property (see
m
8.3.2)
γ factor by which the importance of the structure and the consequences of failure, including the significance
n
of the type of failure, may be taken into account and of which the value of γ depends on the design
n
situation under consideration
γ partial resistance factor of which the value reflects the uncertainty or variability of the component
R
resistance including those of material properties (see 8.5)
∆ additive partial geometrical quantity of which the value reflects the uncertainties of the geometrical
a
parameter (see 8.4.2)
Ψ reduction factor to account for reduced probability of simultaneous independent actions (see 8.2.3)
0
Ψ , Ψ factors relating characteristic values to representative values for variable actions (see 8.2.1)
1 2
© ISO 2002 — All rights reserved 5
---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO 19900:2002(E)
3.2 Abbreviated terms
ALS accidental limit state
FLS fatigue limit state
SLS serviceability limit state
ULS ultimate limit state
4 General requirements and conditions
4.1 Fundamental requirements
A structure and its structural components shall be designed, constructed and maintained so that it is suited to
its intended use. In particular, it shall, with appropriate degrees of reliability, fulfil the following performance
requirements:
a) it shall withstand actions liable to occur during its construction and anticipated use (ULS requirement);
b) it shall perform adequately under all expected actions (SLS requirement);
c) it shall not fail under repeated actions (FLS);
d) in the case of hazards (accidental or abnormal events), it shall not be subsequently damaged
disproportionately to the original cause (ALS);
e) appropriate degrees of reliability depend upon:
the cause and mode of failure;
the possible consequences of failure in terms of risk to life, environment and property;
the expense and effort required to reduce the risk of failure;
different requirements at national, regional or local level.
This International Standard provides criteria so that the above requirements are fulfilled during the intended
life of the structure.
A structure designed and constructed in accordance with this International Standard may be assumed to
comply with the above requirements.
4.2 Durability, maintenance and inspection
The durability of the structure in its environment shall be such that the general state of the structure is kept at
an acceptable level during its life.
Maintenance shall include the performance of regular inspections, inspections on special occasions (e.g. after
an earthquake or other severe environmental event), the upgrading of protection systems and repair of
structural components.
Durability of the structure shall be achieved by either
a) a maintenance program, or
b) by designing the structure so as to allow for deterioration in those areas which cannot be, or are not
expected to be, maintained during the planned life of the structure.
6 © ISO 2002 — All rights reserved
---------------------- Page: 13 ----------------------
ISO 19900:2002(E)
In the case of a), the structure shall be designed and constructed so that no significant degradation is likely to
occur within the time intervals between the inspections. The necessity of relevant parts of the structure being
available for inspection, without unreasonably complicated dismantling, shall be considered during design.
Degradation may be reduced or prevented by providing a suitable protection system.
The rate of deterioration may be estimated on the basis of calculations, experimental investigations,
experience from other structures or a combination of these.
NOTE Structural integrity, serviceability throughout the intended service life and durability are not simply functions of
the design calculations but are also dependent on the quality control exercised in construction, the supervision on site and
the manner in which the structure is used and maintained.
4.3 Hazards
4.3.1 General
Hazardous circumstances, that alone or in combination with normal conditions could cause the SLS or ULS to
be exceeded, shall be taken into account.
Possible hazards to the structure and its components include
a) an error caused by lack of information, omission, misunderstanding, etc.,
b) effects of abnormal actions, or
c) operation malfunction that could lead to fire, explosion, capsizing, etc.
The measures taken to counter such hazards basically consist of
careful planning at all phases of development and operation,
avoiding the structural effects of the hazards by either eliminating the source or by bypassing and
overcoming them,
minimizing the consequences, or
designing for the hazards.
In considering a specific hazard, a design situation shall be defined (see 5.2.2). This design situation will
normally be dominated by one hazardous occurrence with expected concurrent normal operating conditions.
4.3.2 Accidental events
The possibility of accidental events shall be considered, and suitable criteria shall be established, when
appropriate. Possible accidental events include, for example, vessel collision, dropped objects, explosion, fire
and unintentional flooding. Design requirements shall be established taking account of the operational
conditions and the type, function and location of th
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 19900
Première édition
2002-12-01
Industries du pétrole et du gaz naturel —
Exigences générales pour les structures
en mer
Petroleum and natural gas industries — General requirements for
offshore structures
Numéro de référence
ISO 19900:2002(F)
©
ISO 2002
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 19900:2002(F)
PDF – Exonération de responsabilité
Le présent fichier PDF peut contenir des polices de caractères intégrées. Conformément aux conditions de licence d'Adobe, ce fichier
peut être imprimé ou visualisé, mais ne doit pas être modifié à moins que l'ordinateur employé à cet effet ne bénéficie d'une licence
autorisant l'utilisation de ces polices et que celles-ci y soient installées. Lors du téléchargement de ce fichier, les parties concernées
acceptent de fait la responsabilité de ne pas enfreindre les conditions de licence d'Adobe. Le Secrétariat central de l'ISO décline toute
responsabilité en la matière.
Adobe est une marque déposée d'Adobe Systems Incorporated.
Les détails relatifs aux produits logiciels utilisés pour la création du présent fichier PDF sont disponibles dans la rubrique General Info
du fichier; les paramètres de création PDF ont été optimisés pour l'impression. Toutes les mesures ont été prises pour garantir
l'exploitation de ce fichier par les comités membres de l'ISO. Dans le cas peu probable où surviendrait un problème d'utilisation,
veuillez en informer le Secrétariat central à l'adresse donnée ci-dessous.
© ISO 2002
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, 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 et les microfilms, sans l'accord écrit
de l'ISO à l'adresse ci-après ou du 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
Version française parue en 2003
Publié en Suisse
ii © ISO 2002 — Tous droits réservés
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 19900:2002(F)
Sommaire Page
Avant-propos. v
Introduction . vii
1 Domaine d'application. 1
2 Termes et définitions . 1
3 Symboles et termes abrégés . 5
3.1 Symboles. 5
3.2 Termes abrégés. 6
4 Exigences générales et conditions d’application. 6
4.1 Exigences fondamentales. 6
4.2 Pérennité, maintenance et inspection . 7
4.3 Risques. 7
4.4 Cahier des charges. 8
4.5 Exigences en service. 8
4.6 Exigences opérationnelles. 8
4.7 Exigences particulières. 9
4.8 Positionnement et orientation. 9
4.9 Configuration de la structure. 9
4.10 Conditions d’environnement. 10
4.11 Construction. 15
4.12 Abandon et enlèvement. 15
5 Principes de calcul aux états limites . 15
5.1 États limites. 15
5.2 Conception. 17
6 Variables de base. 17
6.1 Généralités. 17
6.2 Actions. 18
6.3 Propriétés des matériaux et des sols . 20
6.4 Paramètres géométriques. 20
7 Analyses — Calculs et essais. 20
7.1 Généralités. 20
7.2 Calculs. 21
7.3 Essais sur maquettes. 22
7.4 Essais sur prototypes. 22
7.5 Références existantes. 22
8 Codes de calcul aux coefficients partiels. 22
8.1 Principes. 22
8.2 Actions et combinaisons d’actions. 23
8.3 Propriétés des matériaux et des sols . 25
8.4 Paramètres géométriques. 26
8.5 Incertitudes affectant les modèles de calcul. 26
8.6 Détermination des valeurs des coefficients partiels. 26
9 Contrôles de qualité. 26
9.1 Généralités. 26
9.2 Responsabilités. 27
9.3 Contrôles et essais. 27
9.4 Inspection en service, maintenance et réparations . 27
9.5 Archives et documentation. 27
© ISO 2002 — Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 19900:2002(F)
10 Évaluation des structures existantes.28
10.1 Généralités.28
10.2 Évaluation de l’état d’une structure .28
10.3 Évaluation des actions.29
10.4 Évaluation de la résistance .29
10.5 Conséquences et atténuation des effets de la défaillance d’éléments ou de systèmes .29
10.6 Fatigue.30
Bibliographie.31
iv © ISO 2002 — Tous droits réservés
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 19900:2002(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 19900 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 67, Matériel, équipement et structures en mer
pour les industries pétrolière et du gaz naturel, sous-comité SC 7, Structures en mer.
Cette première édition de l’ISO 19900 annule et remplace l’ISO 13819-1:1995 dont la rédaction a fait l'objet
d'une révision.
L’ISO 19900 est l'une des normes d'une série relative 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 19901-4, Industries du pétrole et du gaz naturel — Exigences spécifiques relatives aux structures en
mer — Partie 4: Bases conceptuelles des fondations
ISO 19901-5, Industries du pétrole et du gaz naturel — Exigences spécifiques relatives aux structures en
mer — Partie 5: Contrôle des poids durant la conception et la fabrication
Les Normes internationales suivantes sont en préparation:
ISO 19901-1, Industries du pétrole et du gaz naturel — Exigences spécifiques relatives aux structures en
mer — Partie 1: Bases conceptuelles océano-météorologiques et généralités sur les opérations
ISO 19901-2, Industries du pétrole et du gaz naturel — Exigences spécifiques relatives aux structures en
mer — Partie 2: Procédures de conception et critères sismiques
ISO 19901-3, Industries du pétrole et du gaz naturel — Exigences spécifiques relatives aux structures en
mer — Partie 3: Superstructures
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/TS 19903, Industries du pétrole et du gaz naturel — Structures en mer fixes, en béton
© ISO 2002 — Tous droits réservés v
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 19900:2002(F)
ISO 19904, Industries du pétrole et du gaz naturel — Structures en mer flottantes, y compris le maintien en
position
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 liée au site des unités marines
mobiles — Partie 2: Compléments sur les plates-formes auto-élévatrices
ISO 19906, Industries du pétrole et du gaz naturel — Structures en mer en zones arctiques
vi © ISO 2002 — Tous droits réservés
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 19900:2002(F)
Introduction
Les Normes internationales ISO 19900 à ISO 19906 constituent une base de référence pour les exigences de
conception et d’évaluation de toutes les structures en mer utilisées dans le monde par les industries du
pétrole et du gaz naturel. Leur application a pour finalité d’atteindre des niveaux de qualité et de sécurité
appropriés pour les structures en mer habitées ou non, quelle que soit la nature ou la combinaison des
matériaux utilisés.
Il est important de savoir que l’intégrité de la construction est un concept global qui comprend la modélisation
des actions, les analyses structurales, les règles de conception, les aspects liés à la sécurité, les méthodes
de fabrication, les procédures de contrôle de la qualité et les réglementations nationales, tous ces éléments
étant interdépendants. La modification d’un aspect isolé des bases conceptuelles peut perturber l'équilibre de
fiabilité inhérent à la conception globale ou au système structurel. Par conséquent, les effets de modifications
apportées à toute structure en mer doivent être considérés par rapport à la fiabilité de l’ensemble du système.
Les Normes internationales pour les structures en mer sont conçues pour permettre un choix étendu de
configurations structurelles, de matériaux et de techniques de construction sans faire obstacle à l’innovation.
Il est par conséquent nécessaire d’en faire usage à la lumière d’un jugement technique avisé.
L’ISO 19900, s’applique aux structures en mer et est conforme aux principes de l’ISO 2394 (voir
Référence [1] de la Bibliographie). Elle comporte, lorsque cela se justifie, des dispositions supplémentaires
spécifiques aux structures en mer.
© ISO 2002 — Tous droits réservés vii
---------------------- Page: 7 ----------------------
NORME INTERNATIONALE ISO 19900:2002(F)
Industries du pétrole et du gaz naturel — Exigences générales
pour les structures en mer
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie les principes généraux régissant la conception et l’évaluation de
structures soumises à des types d’actions connus ou prévisibles. Ces principes généraux sont applicables
dans toutes les parties du monde, à tous les types d’ouvrages en mer, aussi bien les structures prenant appui
sur le fond marin que les structures flottantes, ainsi qu'à tous les types de matériaux utilisés, y compris l’acier,
le béton et l’aluminium.
La présente Norme internationale spécifie les principes de conception qui s’appliquent également à la
construction pendant ses étapes successives (à savoir la fabrication, le transport et l’installation), à l’utilisation
de la structure pendant sa durée de vie escomptée, et à son abandon. Généralement, ces principes sont
également applicables à la réévaluation ou à la modification de structures existantes. Les aspects liés aux
contrôles de qualité sont aussi traités dans cette norme.
La présente Norme internationale s’applique à la conception des structures dans leur ensemble, ce qui
comprend les substructures, les superstructures, les coques, les fondations et les systèmes d’ancrage.
2 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
2.1
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 génère typiquement des accélérations imposées.
2.2
effet d’une action
effet d’actions exercées sur des éléments de structure
EXEMPLE Force, moment, contrainte ou déformation.
2.3
garde d’air
espace entre le niveau le plus élevé de la surface de l’eau susceptible d’être rencontré dans des conditions
d’environnement extrêmes, et la partie inférieure de la structure non calculée pour résister à l’impact des
vagues
2.4
appartenance
partie de la structure prévue pour aider à l’installation, pour aménager des accès ou une protection, ou
destinée au transfert des fluides
© ISO 2002 — Tous droits réservés 1
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 19900:2002(F)
2.5
variable de base
ensemble de variables pouvant se rapporter aux grandeurs physiques qui caractérisent les actions, les
incidences de l’environnement, les quantités géométriques, ou les propriétés des matériaux y compris les
propriétés des sols
2.6
ancrage caténaire
système d’ancrage qui fait intervenir le poids des lignes d’ancrage pour équilibrer les actions
2.7
valeur caractéristique
valeur donnée à une variable de base respectant une probabilité prédéfinie pour les valeurs défavorables
susceptibles d’être rencontrées pendant une certaine période de référence
NOTE La valeur caractéristique à retenir est la valeur la plus représentative. Pour certaines situations rencontrées,
une variable peut avoir deux valeurs caractéristiques, une valeur haute et une valeur basse.
2.8
structure souple
structure qui est suffisamment flexible pour que les charges dynamiques latérales qui lui sont appliquées
puissent être équilibrées en grande partie par les forces d’inertie
2.9
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
2.10
abandon
opérations qui consistent à arrêter l’exploitation d’une plate-forme et à évacuer les équipements et éléments à
risque à la fin de sa période de production
2.11
critères de conception
formulations quantitatives servant à décrire les conditions à remplir pour chaque état limite
2.12
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
2.13
situation conceptuelle
ensemble de conditions représentant les données physiques réelles d’une situation donnée pendant un
certain intervalle de temps, pour lequel le concept doit apporter la preuve que les états limitent retenus ne
sont pas dépassés
2.14
valeur conceptuelle
valeur déduite de la valeur représentative à introduire dans la procédure de vérification du concept
2.15
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
2 © ISO 2002 — Tous droits réservés
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 19900:2002(F)
[2]
NOTE La méthode utilisée pour déterminer les niveaux d’exposition est décrite dans l’ISO 19902 . Pour une plate-
forme, le niveau 1 est le plus critique et le niveau 3 est 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.
2.16
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
2.17
structure fixe
structure qui prend appui sur le fond de la mer et qui répercute sur le fond marin toutes les actions qui lui sont
appliquées
2.18
structure flottante
structure dont la masse est supportée en totalité par la poussée hydrostatique
2.19
plate-forme auto-élévatrice
unité marine mobile déplaçable d’un site à un autre et prenant appui sur le fond marin lorsqu’elle est en
opération
NOTE La plate-forme auto-élévatrice est installée en position de fonctionnement en descendant ses jambes jusqu’à
ce qu’elles viennent prendre appui sur le fond, puis en soulevant la coque jusqu’à la hauteur requise.
2.20
unité marine mobile
MOU (mobile offshore unit)
structure destinée à être fréquemment déplacée pour remplir une tâche déterminée
2.21
état limite
état au-delà duquel la structure ne remplit plus les critères de conception retenus
2.22
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
2.23
plate-forme
assemblage complet comprenant la structure, les superstructures, et si cela est applicable, les fondations
2.24
période de référence
intervalle de temps utilisé comme référence pour déterminer les valeurs des variables de base
2.25
fiabilité
aptitude pour une structure ou un élément de structure à remplir les exigences imposées
2.26
valeur représentative
valeur attribuée à une variable de base pour la vérification d’un état limite
© ISO 2002 — Tous droits réservés 3
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 19900:2002(F)
2.27
résistance
capacité d’un élément, ou d'une section transversale d'un élément, à supporter sans défaillance les effets
d’une action
2.28
période de retour
inverse de la probabilité pour que la valeur attribuée à un événement soit dépassée pendant un intervalle de
temps déterminé
NOTE La période de retour est le temps moyen (habituellement exprimé en années) entre les apparitions
successives d’un événement au-delà d’une grandeur qui a été spécifiée.
2.29
tube prolongateur
riser
canalisation destinée au transport des fluides entre le fond marin et un point d’aboutissement sur la
plate-forme
NOTE 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.
2.30
affouillement
déplacement d’éléments de sol du fond marin, provoqué par les courants et les vagues
NOTE Une telle érosion peut être due à des phénomènes naturels ou peut avoir pour origine la perturbation du
régime d’écoulement naturel au voisinage du fond marin provoquée par des éléments de structure.
2.31
zone d’éclaboussure
partie de la structure régulièrement atteinte par l’eau de mer du fait de la marée et des vagues
2.32
système structurel
éléments de la structure qui supportent des charges, et mode d’assemblage de ces éléments entre eux
2.33
élément de structure
partie de la structure qui peut s’identifier physiquement
EXEMPLE Colonne, poutre, plaque raidie, joint tubulaire, ou pile de fondation.
2.34
modèle structurel
représentation théorique du système structurel utilisée pour sa conception ou son évaluation
2.35
structure
assemblage d’éléments connectés entre eux de manière à supporter des actions en apportant une rigidité
suffisante à l’ensemble
2.36
orientation de la structure
position d'une structure dans le plan par rapport à une direction fixe comme le nord vrai
2.37
ancrage tendu
système d’ancrage pour lequel la force de rappel est fournie par la déformation élastique des lignes d’ancrage
4 © ISO 2002 — Tous droits réservés
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 19900:2002(F)
2.38
superstructures
structures et équipements placés sur une structure support (fixe ou flottante) et destinés à remplir tout ou
partie des fonctions dévolues à la plate-forme
NOTE 1 Pour une structure flottante ayant l’architecture d’un navire, le pont ne fait pas partie des superstructures.
NOTE 2 Pour une plate-forme auto-élévatrice, la coque ne fait pas partie des superstructures.
NOTE 3 Un pont fabriqué séparément ou une charpente support de module fait partie des superstructures.
3 Symboles et termes abrégés
3.1 Symboles
A action accidentelle
a valeur conceptuelle d’un paramètre géométrique
d
a valeur caractéristique d’un paramètre géométrique
k
C facteur de contrainte (voir 5.1.4 et 8.1)
E action due à l’environnement
F valeur conceptuelle d’une action
d
F valeur représentative d’une action
r
f valeur conceptuelle des propriétés des matériaux, par exemple la résistance
d
f valeur caractéristique des propriétés des matériaux, par exemple la résistance
k
G action permanente
G valeur caractéristique d’une action permanente
k
Q action variable
Q valeur caractéristique d’une action variable
k
R valeur conceptuelle de la résistance d’un élément
d
R valeur caractéristique de la résistance d’un élément, obtenue à partir des valeurs caractéristiques
k
des propriétés du matériau
γ coefficient représentant l’incertitude de modèle ou d’autres effets qui ne sont pas pris en compte par
d
les autres coefficients γ
γ coefficient partiel applicable aux actions dont la valeur représente les incertitudes ou le caractère
f
aléatoire des actions (voir 8.2.2)
γ coefficient partiel applicable aux matériaux, dont la valeur représente les incertitudes ou la variabilité
m
des propriétés du matériau (voir 8.3.2)
γ coefficient qui permet de prendre en compte l’importance d’une structure et les conséquences de sa
n
défaillance, y compris l'importance du type de défaillance, et dont la valeur dépend de la situation
conceptuelle
© ISO 2002 — Tous droits réservés 5
---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO 19900:2002(F)
γ coefficient partiel de résistance, dont la valeur représente les incertitudes ou la variabilité de la
R
résistance d'un élément, y compris celle des propriétés du matériau (voir 8.5)
∆ grandeur géométrique partielle, dont la valeur s’ajoute pour représenter les incertitudes liées aux
a
paramètres géométriques (voir 8.4.2)
Ψ facteur de réduction pour prendre en compte la faible probabilité d’apparition simultanée d’actions
0
indépendantes (voir 8.2.3)
Ψ , Ψ facteurs reliant les valeurs caractéristiques aux valeurs représentatives pour des actions variables
1 2
(voir 8.2.1)
3.2 Termes abrégés
ALS état limite accidentel (accidental limit state)
FLS état limite de fatigue (fatigue limit state)
SLS état limite de service (serviceability limit state)
ULS état limite ultime (ultimate limit state)
4 Exigences générales et conditions d’application
4.1 Exigences fondamentales
Une structure et ses éléments structuraux doivent être conçus, construits et entretenus de manière à être
adaptés aux conditions d’utilisation. Ils doivent en particulier, avec des niveaux de fiabilité appropriés,
satisfaire aux exigences suivantes:
a) ils doivent résister à toutes actions auxquelles ils sont susceptibles d’être soumis pendant leur exécution
et leurs durées d’utilisation prévues (exigence ULS);
b) ils doivent se comporter de manière satisfaisante vis-à-vis de toutes les actions prévisibles (exigence
SLS);
c) ils ne doivent pas être endommagés lorsqu’ils sont sollicités par des actions répétées (FLS);
d) pour les risques auxquels ils sont soumis (accidents ou événements imprévus), ils ne doivent pas subir
de dégâts d’une ampleur disproportionnée par rapport à la cause qui en serait l’origine (ALS);
e) les niveaux de fiabilité appropriés sont à définir en tenant compte des facteurs suivants:
la cause et le mode de ruine structurelle;
les conséquences éventuelles de la ruine structurelle en termes de risques pour les personnes,
l’environnement, les biens matériels;
le coût des dispositions à prendre pour ré
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.