Petroleum and natural gas industries — Fixed steel offshore structures

ISO 19902:2007 specifies requirements and provides recommendations applicable to the following types of fixed steel offshore structures for the petroleum and natural gas industries: caissons, free-standing and braced; jackets; monotowers; towers. In addition, it is applicable to compliant bottom founded structures, steel gravity structures, jack-ups, other bottom founded structures and other structures related to offshore structures (such as underwater oil storage tanks, bridges and connecting structures), to the extent to which its requirements are relevant. It contains requirements for planning and engineering of the following tasks: design, fabrication, transportation and installation of new structures as well as their future removal; in-service inspection and integrity management of both new and existing structures; assessment of existing structures; evaluation of structures for reuse at different locations.

Industries du pétrole et du gaz naturel — Structures en mer fixes en acier

L'ISO 19902:2007 spécifie des exigences et fournit des recommandations applicables aux types suivants de structures en mer fixes en acier pour les industries du pétrole et du gaz naturel: caissons, autoportants et ancrés; jaquettes; tours mono; tours. En outre, elle est applicable à des structures élastiques prenant appui sur le fond marin, à des structures en acier posées par gravité, à des plates-formes auto-élévatrices, à d'autres structures prenant appui sur le fond marin et à d'autres structures associées aux structures en mer (telles que des citernes sous-marines de stockage de pétrole, des ponts et des structures de joint) dans la mesure où ses exigences se rapportent à celles-ci. L'ISO 19902:2007 contient des exigences pour la planification et l'ingénierie des tâches suivantes: la conception, la fabrication, le transport et l'installation de nouvelles structures de même que leur enlèvement futur; l'inspection en service et la gestion de l'intégrité à la fois des nouvelles structures et des structures existantes; l'appréciation de structures existantes; l'évaluation de structures en vue d'une réutilisation en des lieux différents.

General Information

Status
Withdrawn
Publication Date
25-Nov-2007
Withdrawal Date
25-Nov-2007
Current Stage
9599 - Withdrawal of International Standard
Completion Date
12-Nov-2020
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 19902
First edition
2007-12-01


Petroleum and natural gas industries —
Fixed steel offshore structures
Industries du pétrole et du gaz naturel — Structures en mer fixes en
acier




Reference number
ISO 19902:2007(E)
©
ISO 2007

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ISO 19902:2007(E)
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ISO 19902:2007(E)
Contents Page
Foreword. xi
Introduction . xiii
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions. 2
4 Symbols . 9
5 Abbreviated terms . 13
6 Overall considerations . 15
6.1 Types of fixed steel offshore structure . 15
6.2 Planning. 17
6.3 Service and operational considerations. 17
6.4 Safety considerations. 18
6.5 Environmental considerations . 19
6.6 Exposure levels. 20
6.7 Assessment of existing structures . 22
6.8 Structure reuse . 22
7 General design requirements . 23
7.1 General. 23
7.2 Incorporating limit states. 23
7.3 Determining design situations . 23
7.4 Structural modelling and analysis . 24
7.5 Design for pre-service and removal situations . 24
7.6 Design for the in-place situation. 24
7.7 Determination of resistances . 24
7.8 Strength and stability checks. 25
7.9 Robustness . 26
7.10 Reserve strength. 26
7.11 Indirect actions . 26
7.12 Structural reliability analysis. 27
8 Actions for pre-service and removal situations . 27
8.1 General. 27
8.2 General requirements. 28
8.3 Actions associated with lifting. 30
8.4 Actions associated with fabrication . 33
8.5 Actions associated with loadout. 33
8.6 Actions associated with transportation . 34
8.7 Actions associated with installation. 35
8.8 Actions associated with removal. 36
9 Actions for in-place situations . 36
9.1 General. 36
9.2 Permanent actions (G) and variable actions (Q). 36
9.3 Extreme environmental action due to wind, waves and current . 38
9.4 Extreme quasi-static action due to wind, waves and current (E ). 39
e
9.5 Extreme quasi-static action caused by waves only (E ) or by waves and currents (E ) . 41
we wce
9.6 Actions caused by current. 46
9.7 Actions caused by wind. 47
© ISO 2007 – All rights reserved iii

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ISO 19902:2007(E)
9.8 Equivalent quasi-static action representing dynamic response caused by extreme wave
conditions . 48
9.9 Factored actions . 50
9.10 Design situations . 51
9.11 Local hydrodynamic actions. 53
10 Accidental situations . 54
10.1 General . 54
10.2 Vessel collisions . 58
10.3 Dropped objects. 59
10.4 Fires and explosions . 59
10.5 Abnormal environmental actions . 59
11 Seismic design considerations . 60
11.1 General . 60
11.2 Seismic design procedure . 60
11.3 Seismic reserve capacity factor . 61
11.4 Recommendations for ductile design. 61
11.5 ELE requirements . 63
11.6 ALE requirements . 64
11.7 Topsides appurtenances and equipment . 66
12 Structural modelling and analysis . 67
12.1 Purpose of analysis . 67
12.2 Analysis principles . 68
12.3 Modelling. 68
12.4 Analysis requirements. 75
12.5 Types of analysis . 81
12.6 Non-linear analysis . 83
13 Strength of tubular members. 86
13.1 General . 86
13.2 Tubular members subjected to tension, compression, bending, shear or hydrostatic
pressure . 87
13.3 Tubular members subjected to combined forces without hydrostatic pressure . 94
13.4 Tubular members subjected to combined forces with hydrostatic pressure. 96
13.5 Effective lengths and moment reduction factors . 99
13.6 Conical transitions. 101
13.7 Dented tubular members. 111
13.8 Corroded tubular members. 118
13.9 Grouted tubular members . 118
14 Strength of tubular joints . 123
14.1 General . 123
14.2 Design considerations. 124
14.3 Simple circular tubular joints. 132
14.4 Overlapping circular tubular joints . 138
14.5 Grouted circular tubular joints . 139
14.6 Ring stiffened circular tubular joints . 139
14.7 Other circular joint types. 139
14.8 Damaged joints . 139
14.9 Noncircular joints. 140
14.10 Cast joints. 140
15 Strength and fatigue resistance of other structural components. 140
15.1 Grouted connections . 140
15.2 Mechanical connections. 147
15.3 Clamps for strengthening and repair. 151
16 Fatigue. 155
16.1 General . 155
16.2 General requirements . 156
16.3 Description of the long-term wave environment . 159
iv © ISO 2007 – All rights reserved

---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 19902:2007(E)
16.4 Performing the global stress analyses. 161
16.5 Characterization of the stress range data governing fatigue. 164
16.6 The long-term local stress range history . 165
16.7 Determining the long-term stress range distribution by spectral analysis. 167
16.8 Determining the long-term stress range distribution by deterministic analysis . 171
16.9 Determining the long-term stress range distribution by approximate methods. 171
16.10 Geometrical stress ranges. 172
16.11 Fatigue resistance of the material. 174
16.12 Fatigue assessment. 176
16.13 Other causes of fatigue damage than wave action . 177
16.14 Further design considerations . 178
16.15 Fracture mechanics methods. 180
16.16 Fatigue performance improvement of existing components. 181
17 Foundation design. 182
17.1 General. 182
17.2 Pile foundations . 183
17.3 General requirements for pile design. 184
17.4 Pile capacity for axial compression. 185
17.5 Pile capacity for axial tension . 190
17.6 Axial pile performance . 190
17.7 Soil reaction for piles under axial compression. 191
17.8 Soil reaction for piles under lateral actions. 194
17.9 Pile group behaviour . 198
17.10 Pile wall thickness . 199
17.11 Length of pile sections. 201
17.12 Shallow foundations. 202
18 Corrosion control. 203
18.1 General. 203
18.2 Corrosion zones and environmental parameters affecting corrosivity . 203
18.3 Forms of corrosion, associated corrosion rates and corrosion damage. 204
18.4 Design of corrosion control. 204
18.5 Fabrication and installation of corrosion control. 209
18.6 In-service inspection, monitoring and maintenance of corrosion control . 210
19 Materials . 211
19.1 General. 211
19.2 Design philosophy. 212
19.3 Strength groups . 214
19.4 Toughness classes. 214
19.5 Applicable steels. 215
19.6 Cement grout for pile-to-sleeve connections and grouted repairs. . 216
20 Welding, fabrication and weld inspection. 217
20.1 General. 217
20.2 Welding . 218
20.3 Inspection . 224
20.4 Fabrication. 225
21 Quality control, quality assurance and documentation. 228
21.1 General. 228
21.2 Quality management system . 228
21.3 Quality control plan . 229
21.4 Inspection of installation aids and appurtenances . 230
21.5 Inspection of loadout, sea-fastening and transportation . 231
21.6 Installation inspection. 231
21.7 Documentation. 232
21.8 Drawings and specifications . 234
22 Loadout, transportation and installation. 234
22.1 General. 234
22.2 Loadout and transportation. 235
© ISO 2007 – All rights reserved v

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ISO 19902:2007(E)
22.3 Transfer of the structure from the transport barge into the water. 237
22.4 Placement on the sea floor and assembly of the structure. 238
22.5 Pile installation. 240
22.6 Installation of conductors . 245
22.7 Topsides installation . 246
22.8 Grounding of installation welding equipment. 247
23 In-service inspection and structural integrity management. 247
23.1 General . 247
23.2 Data collection and update . 249
23.3 Evaluation . 249
23.4 Inspection strategy . 251
23.5 Inspection programme . 253
23.6 Inspection requirements . 253
23.7 Default periodic inspection requirements . 256
23.8 Personnel qualifications. 258
24 Assessment of existing structures . 259
24.1 General . 259
24.2 Assessment process . 259
24.3 Data collection. 262
24.4 Structural assessment initiators . 263
24.5 Acceptance criteria . 264
24.6 Structure condition assessment . 265
24.7 Actions assessment . 265
24.8 Screening assessment . 266
24.9 Resistance assessment. 266
24.10 Prevention and mitigation. 269
25 Structure reuse. 269
25.1 General . 269
25.2 Fatigue considerations for reused structures . 269
25.3 Steel in reused structures. 269
25.4 Inspection of structures to be reused. 270
25.5 Removal and reinstallat
...

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 19902
First edition
2007-12-01

Petroleum and natural gas industries —
Fixed steel offshore structures
Industries du pétrole et du gaz naturel — Structures en mer fixes en
acier



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ISO 19902:2007(E)
©
ISO 2007

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Reproduct
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 19902
Première édition
2007-12-01


Industries du pétrole et du gaz naturel —
Structures en mer fixes en acier
Petroleum and natural gas industries — Fixed steel offshore structures




Numéro de référence
ISO 19902:2007(F)
©
ISO 2007

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ISO 19902:2007(F)
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Publié en Suisse

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---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 19902:2007(F)
Sommaire Page
Avant-propos .vii
Introduction.ix
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives.1
3 Termes et définitions .2
4 Symboles.10
5 Abréviations.13
6 Considérations globales.15
6.1 Types de structures en mer fixes en acier.15
6.2 Planification .17
6.3 Considérations relatives au service et à l'exploitation.18
6.4 Considérations de sécurité .20
6.5 Considérations environnementales .20
6.6 Niveaux d'exposition.21
6.7 Évaluation de structures existantes.24
6.8 Réutilisation d'une structure.24
7 Exigences conceptuelles générales.24
7.1 Généralités .24
7.2 Incorporation des états limites .25
7.3 Détermination des situations conceptuelles.25
7.4 Modélisation et analyse structurelles .26
7.5 Conception pour des situations avant la mise en service et des situations d'enlèvement .26
7.6 Conception pour la situation sur site.26
7.7 Détermination de résistances .26
7.8 Contrôles de résistance et de stabilité.27
7.9 Solidité.28
7.10 Réserve de résistance.28
7.11 Actions indirectes .29
7.12 Analyse de fiabilité structurelle .29
8 Actions pour des situations avant la mise en service et pour des situations d'enlèvement.29
8.1 Généralités .29
8.2 Exigences générales.30
8.3 Actions associées au levage.33
8.4 Actions associées à la fabrication.37
8.5 Actions associées au déchargement .37
8.6 Actions associées au transport .37
8.7 Actions associées à l'installation .39
8.8 Actions associées à l'enlèvement .40
9 Actions pour les situations sur site .40
9.1 Généralités .40
9.2 Actions permanentes (G) et actions variables (Q) .41
9.3 Action due à l'environnement extrême due au vent, aux vagues et aux courants.43
9.4 Action extrême quasi-statique due au vent, aux vagues et aux courants (E ) .43
e
9.5 Action quasi-statique extrême provoquée par les vagues seulement (E ) ou par les
we
vagues et les courants (E ).46
wce
9.6 Actions provoquées par le courant .51
9.7 Actions provoquées par le vent.52
© ISO 2007 – Tous droits réservés iii

---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 19902:2007(F)
9.8 Action quasi-statique équivalente représentant la réponse dynamique provoquée par des
conditions de vagues extrêmes .53
9.9 Actions auxquelles sont appliqués des coefficients .56
9.10 Situations conceptuelles .57
9.11 Actions hydrodynamiques locales .59
10 Actions accidentelles .60
10.1 Généralités .60
10.2 Collisions avec des navires.65
10.3 Chutes d'objets .66
10.4 Incendies et explosions .66
10.5 Actions dues à l'environnement anormales .67
11 Considérations conceptuelles prenant en compte les séismes.67
11.1 Généralités .67
11.2 Méthode de conception prenant en compte les séismes.68
11.3 Facteur de réserve de capacité en cas de séisme .68
11.4 Recommandations pour la conception ductile.69
11.5 Exigences en cas de séisme ELE .71
11.6 Exigences en cas de séisme ALE .72
11.7 Appartenances et équipements des superstructures.75
12 Modélisation et analyse structurelle.76
12.1 But de l'analyse.76
12.2 Principes de l'analyse .77
12.3 Modélisation.77
12.4 Exigences en matière d'analyse.86
12.5 Types d'analyses .93
12.6 Analyse non linéaire.95
13 Résistance d'éléments tubulaires.98
13.1 Généralités .98
13.2 Éléments tubulaires soumis à une traction, à une compression, à une flexion, à un
cisaillement ou à une pression hydrostatique .100
13.3 Éléments tubulaires soumis à des forces combinées sans pression hydrostatique.108
13.4 Éléments tubulaires soumis à des forces combinées avec la pression hydrostatique.109
13.5 Facteurs de réduction de longueur et de moment effectifs .113
13.6 Transitions coniques.115
13.7 Éléments tubulaires bosselés .125
13.8 Éléments tubulaires corrodés .134
13.9 Éléments tubulaires remplis de ciment.134
14 Résistance de joints tubulaires.139
14.1 Généralités .139
14.2 Considérations relatives à la conception.140
14.3 Joints tubulaires circulaires simples.149
14.4 Joints tubulaires circulaires à chevauchement.155
14.5 Joints tubulaires circulaires remplis de ciment .156
14.6 Joints tubulaires circulaires raidis par des anneaux.157
14.7 Autres types de joints circulaires .157
14.8 Joints endommagés .157
14.9 Joints non circulaires.157
14.10 Joints moulés.157
15 Résistance et résistance à la fatigue d'autres composants structurels.157
15.1 Raccordements remplis de ciment .157
15.2 Raccordements mécaniques .164
15.3 Pinces pour le renforcement et les réparations .169
16 Fatigue .174
16.1 Généralités .174
16.2 Exigences générales .175
16.3 Description de l'environnement à long terme des vagues.179
iv © ISO 2007 – Tous droits réservés

---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 19902:2007(F)
16.4 Exécution des analyses globales des contraintes .181
16.5 Caractérisation des données de plage de contraintes déterminant la fatigue .184
16.6 Historique à long terme des plages de contraintes locales.186
16.7 Détermination de la distribution à long terme de plages de contraintes par analyse
spectrale.187
16.8 Détermination de la distribution à long terme des plages de contraintes par analyse
déterministe .192
16.9 Détermination de la distribution à long terme des plages de contraintes par des
méthodes approchées .193
16.10 Plages de contraintes géométriques.193
16.11 Résistance à la fatigue du matériau .195
16.12 Évaluation de la fatigue .197
16.13 Autres causes d'endommagement dû à la fatigue que l'action des vagues.199
16.14 Autres considérations en matière de conception.200
16.15 Méthodes par la mécanique de la rupture .202
16.16 Amélioration de la performance en fatigue de composants existants .204
17 Conception des fondations .204
17.1 Généralités .204
17.2 Fondations par pieux .205
17.3 Exigences générales en ce qui concerne la conception des pieux .206
17.4 Capacité d'un pieu à la compression axiale .208
17.5 Capacité d'un pieu à la traction axiale .213
17.6 Performance axiale d'un pieu.214
17.7 Réaction du sol pour les pieux soumis à une compression axiale .215
17.8 Réaction du sol pour les pieux soumis à des actions latérales.218
17.9 Comportement d'un groupe de pieux.223
17.10 Épaisseur de paroi des pieux.223
17.11 Longueur des sections de pieux .226
17.12 Fondations peu profondes .227
18 Maîtrise de la corrosion .228
18.1 Généralités .228
18.2 Zones sujettes à la corrosion et paramètres environnementaux affectant la corrosivité .228
18.3 Formes de corrosion, vitesse de corrosion et endommagement par la corrosion associés.229
18.4 Conception de la maîtrise de la corrosion.230
18.5 Fabrication et installation du système de maîtrise de la corrosion.235
18.6 Inspection, surveillance et maintenance en service des systèmes de maîtrise de la
corrosion .236
19 Matériaux.237
19.1 Généralités .237
19.2 Philosophie de la conception.239
19.3 Groupes de résistance.240
19.4 Classes de ténacité .241
19.5 Aciers applicables .242
19.6 Coulis de ciment pour les raccordements pieu-manchon et réparations par coulis de
ciment .242
20 Soudage, fabrication et inspection des soudures .244
20.1 Généralités .244
20.2 Soudage.246
20.3 Inspection.253
20.4 Fabrication .253
21 Contrôle qualité, assurance qualité et documentation .256
21.1 Généralités .256
21.2 Système de gestion de la qualité.256
21.3 Plan de contrôle qualité.257
21.4 Inspection d'aides à l'installation et d'appartenances .258
21.5 Inspection se rapportant au déchargement, au saisissage et au transport.259
21.6 Inspection de l'installation .260
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ISO 19902:2007(F)
21.7 Documentation.261
21.8 Plans et spécifications .263
22 Déchargement, transport et installation.264
22.1 Généralités .264
22.2 Déchargement et transport.265
22.3 Transfert de la structure de la barge de transport dans l'eau.267
22.4 Mise en place sur le fond marin et assemblage de la structure .268
22.5 Installation des pieux .270
22.6 Installation de tubes conducteurs .276
22.7 Installation des superstructures .277
22.8 Mise à la masse de l'équipement de soudage de l'installation.278
23 Inspection en service et gestion de l'intégrité structurelle .279
23.1 Généralités .279
23.2 Collecte et mise à jour des données.281
23.3 Évaluation.281
23.4 Stratégie d'inspection .282
23.5 Programme d'inspection.285
23.6 Exigences en matière d'inspection.285
23.7 Exigences en matière d'inspection périodique par défaut.288
23.8 Qualifications du personnel .290
24 Évaluation de structures existantes .292
24.1 Généralités .292
24.2 Processus d'évaluation.292
24.3 Collecte de données.295
24.4 Initiateurs d'une évaluation structurelle.296
24.5 Critères d'acceptation .297
24.6 Évaluation de la condition d'une structure .298
24.7 Évaluation des actions.299
24.8 Évaluation par criblage .299
24.9 Évaluation de la résistance.300
24.10 Prévention et atténuation.303
25 Réutilisation d'une structure .303
25.1 Généralités .303
25.2 Considérations sur la fatigue pour les structures réutilisées .303
25.3 Aciers dans les structures réutilisées.304
25.4 Inspection des structures devant être réutilisées.
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 19902
Première édition
2007-12-01

Industries du pétrole et du gaz naturel —
Structures en mer fixes en acier
Petroleum and natural gas industries — Fixed steel offshore structures




Numéro de référence
ISO 19902:2007(F)
©
ISO 2007

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ISO 19902:2007(F)

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