ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

Нефтяная и газовая промышленность

СООРУЖЕНИЯ НЕФТЕГАЗОПРОМЫСЛОВЫЕ МОРСКИЕ

Верхние строения

(ISO 19901-3:2014,

Petroleum and natural gas industries — Specific requirements for offshore structures — Part 3: Topsides structure, MOD)

Издание официальное

Москва

Стандартинформ

2017

ГОСТ P 57555—2017

Предисловие

1    ПОДГОТОВЛЕН Филиалом ООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг» «ВолгоградНИПИморнефть» в городе Волгограде на основе официального перевода на русский язык англоязычной версии указанного в пункте 4 стандарта, который выполнен ФГУП «Стандартинформ»

2    ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 23 «Нефтяная и газовая промышленность»

3    УТВЕРЖДЕН и ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 июля 2017 г. № 747-ст

4    Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту ИСО 19901-3:2014 «Нефтяная и газовая промышленность. Специальные требования к морским сооружениям. Часть 3. Верхние строения платформ» (ISO 19901-3:2014 «Petroleum and natural gas industries — Specific requirements for offshore structures — Part 3: Topside structure», MOD) путем внесения технических отклонений, объяснение которых приведено во введении к настоящему стандарту.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.5).

Сведения о соответствии ссылочных национальных стандартов международным стандартам, использованным в качестве ссылочных в примененном международном стандарте, приведены в дополнительном приложении ДА

5    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. № 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты». а официальный текст изменений и поправок— в ежемесячном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

О Стандартинформ. 2017

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

ГОСТ P 57555—2017

4    Обозначения

В настоящем стандарте применены следующие обозначения: g — ускорение свободного падения;

у— коэффициент надежности, учитываемый при расчете строительных конструкций по предельному состоянию;

Л — отклонение; а — механическое напряжение.

5    Сокращения

В настоящем стандарте применены следующие сокращения:

Об — опорный блок;

ВЛТУ — временные локальные технические условия;

ВС — верхнее строение;

МНГС — морское нефтегазопромысловое сооружение;

MP3 — максимальное расчетное землетрясение;

НКПР — нижний концентрационный предел распространения пламени;

ОЧ — опорная часть;

ПЗ — проектное землетрясение;

ПП — посадочная площадка;

РМРС — Российский морской регистр судоходства;

ФНП — федеральные нормы и правила;

ALARP — минимальный практически приемлемый уровень риска;

ALS — предельное состояние по критериям аномальных воздействий и аварийных ситуаций:

ASD — проектирование по допускаемым напряжениям;

DC — класс конструкции;

FLS — предельное состояние по критериям усталостной прочности;

LRFD — проектирование по предельным состояниям;

МС — категория материала;

SLS — предельное состояние по критериям пригодности к нормальной эксплуатации; ULS — предельное состояние по критериям несущей способности;

UR — коэффициент использования

6    Основные требования

6.1    Расчетные ситуации

Расчетные ситуации учитывают все эксплуатационные требования, временные условия, условия окружающей среды, а также аварийные и аномальные условия, способные повлиять на проектирование. Степень и величина возможных воздействий пожаров и взрывов являются важными факторами, которые необходимо учитывать при проектировании конструкций большинства ВС. Такие воздействия могут зависеть от расположения элементов конструкций и оборудования, загромождения пространства и проницаемости помещений, что необходимо учитывать при разработке планов общего расположения.

6.2    Нормы, правила и стандарты

Предельные состояния и основные принципы расчета по допустимым механическим налряже-

5

В общем случае документы по стандартизации комплекса «Нефтяная и газовая промышленность. Сооружения нефтегазопромысловые морские» позволяют выполнять расчеты ВС с использованием теории предельных состояний. Методы расчета по предельным состояниям также называются методами расчетных коэффициентов нагрузки и сопротивления (устойчивости).

В соответствии с настоящим стандартом по возможности следует использовать методы расчета по предельным состояниям. Однако, в случае проектирования 04 по допустимым напряжениям (ASD) (например, для плавучих сооружений) также допускается применение метода допустимых напряжений и для проектирования ВС с учетом действующих нормативных документов, аналогичных нормам и правилам. используемым при проектировании 04 (например, Правил РМРС),

Специальные требования и указания, содержащиеся в настоящем стандарте, применяют к проектированию по предельным состояниям (LRFD). При использовании нормативных документов, в которых регламентировано проектирование по допустимым напряжениям (ASD) следует применять все требования, кроме требований в отношении частных коэффициентов воздействий и сопротивления (устойчивости).

6.3    Возвышение палубы над уровнем воды и заливание палубы водой

Требования, предъявляемые к клиренсу ВС стационарных сооружений, изложены в ГОСТ Р 54483 (см. 5.9.2), [1] Значения клиренса МНГС рекомендуется уточнять на основе результатов модельных испытаний.

Ни один элемент конструкции или оборудования ВС не должен находиться в пределах расчетного клиренса. Исключение составляют элементы, способные по условиям проекта выдерживать возможные гидродинамические и ледовые воздействия. При проектировании такие воздействия должны быть идентифицированы.

Увеличение высоты модулей ВС плавучих сооружений и монокорпусов относительно уровня верхней палубы является компромиссом между снижением потенциальных воздействий давления при взрыве, увеличением доступности и снижением остойчивости. Такие плавучие сооружения могут заливаться водой в штормовую погоду, если вершина гребня волны оказывается выше уровня палубы соответствующего плавучего сооружения. Заливающая вода может течь по палубе и воздействовать на палубное оборудование и ВС Для ВС, которые могут заливаться водой, необходимо выполнить оценку воздействия, вызванного таким заливанием.

6.4    Уровень сложности условий эксплуатации

Уровень сложности условий эксплуатации ВС и 04 должны совпадать, при этом их необходимо определять согласно критериям, указанным в ГОСТ Р 54483 Дополнительные рекомендации даны в ГОСТ Р 57148 и (2).

Примечание — Существуют три категории уровней сложности условий эксплуатации МНГС первого уровня — обслуживаются персоналом на протяжении расчетных условий или имеют серьезные последствия повреждения, МНГС второго уровня — обслуживание персоналом не предусматривается на протяжении расчетных условий, при этом последствия повреждения имеют среднюю степень тяжести; МНГС третьего уровня — обслуживающий персонал обычно отсутствует, а последствия повреждения незначительны

6.5    Особенности эксплуатации

6.5.1    Функционирование

Необходимо учитывать функциональные требования, лредьявляемые к конструкции МНГС и его системам, требования безопасности и надежности МНГС.

6.5.2    Разливы и их локализация

Необходимо предусмотреть меры по недопущению разливов загрязняющих веществ. Дренажная система ВС должна обеспечивать сбор и хранение разлитых жидкостей для последующей утилизации и/или передачи сторонней организации.

6.6    Выбор проектных условий окружающей среды

При проектировании проектные условия окружающей среды (гидрометеорологические условия, в т. ч. ледовые и сейсмические) для ВС и 04 следует принимать одинаковыми.

Надлежит учитывать изменение скорости ветра по высоте ВС МНГС или рассматриваемого элемента конструкции.

6

ГОСТ P 57555—2017

Воздействия ветра определяют с учетом положений ГОСТ Р 57148 Скорость ветра при порывах длительностью 3 с применяют для определения максимальных квазистатических локальных воздействий ветра на особо ответственные элементы конструкции. Для определения максимальных квазистатических локальных воздействий ветра на остальные элементы конструкции применяют скорости ветра при порывах длительностью 10 с.

Для районов эксплуатации, где возможно выпадение снега, образование наледи и стамух, данные факторы необходимо учитывать при проектировании ВС МНГС.

Проектные факторы окружающей природной среды необходимо определять в ходе разработки ВЛТУ.

6.7    Оценка эксплуатационной пригодности существующих верхних строений

Любую оценку эксплуатационной пригодности существующих ВС с целью проверки соответствия требованиям настоящего стандарта следует выполнять согласно нормативным положениям по оценке текущего технического состояния и оценке конструкций действующих МНГС ГОСТ Р 54483. Дополнительные рекомендации даны в (2).

6.8    Повторное использование верхних строений

Существующие конструкции ВС могут быть демонтированы для повторного использования на других ОЧ. При рассмотрении этого вопроса ВС следует оценивать с учетом требований нормативных положений по повторной эксплуатации конструкций МНГС ГОСТ Р 54483. а также с учетом условий эксплуатации (в том числе с учетом уровня сложности условий эксплуатации) на новом месте. Дополнительные рекомендации даны в (2).

6.9    Ремонт, модернизация и техническое перевооружение

При наличии плана ремонта, модернизации, технического перевооружения существующих ВС необходимо оценить состояние их конструкции согласно требованиям, предъявляемым к процедурам оценки текущего технического состояния и оценки конструкций действующих МНГС. представленным в соответствующих документах по стандартизации комплекса «Нефтяная и газовая промышленность. Сооружения нефтегазопромысловые морские». Все предпринимаемые в ходе ремонта, модернизации, технического перевооружения действия необходимо документировать (см. раздел 12).

7 Технические требования

7.1    Общие сведения

Данный раздел содержит описание минимальных требований, учитываемых при проектировании ВС Общие принципы, предъявляемые к проектированию конструкций, изложены в ГОСТ Р 54483

7.2    Выбор материалов

Характеристики материалов для ВС должны соответствовать требованиям, указанным в СП 16.13330.2011 и [1] В разделе 11 представлена информация об альтернативных материалах.

7.3    Условия проектирования

ВС должны быть спроектированы таким образом, чтобы обеспечивалась устойчивость к постоянным и переменным воздействиям различных факторов, включая ветер, волнение, течение, плавучий лед. стамухи, землетрясения, изменения температуры и деформации. Временные и аномальные условия могут возникать на протяжении всего срока службы ВС. Такие воздействия должны учитывать нагрузки. прилагаемые непосредственно к ВС и ОЧ (например, волны, течения и землетрясения). Кроме того, необходимо учитывать воздействия, обусловленные движениями ОЧ. которые особенно значительны в случае плавучих сооружений.

Номинальные значения величин этих воздействий или их производных приведены в разделе 8. Необходимо рассмотреть кажаый режим работы МНГС (например, бурение скважины, добыча продукции. капитальный ремонт скважины) или их комбинацию. В районах возможного обледенения следует

7

учитывать влияние массы льда и увеличения эффективных размеров элементов вследствие обледенения. которое усиливает воздействие ветра В районах, где возможно выпадение снега, необходимо учитывать снеговые нагрузки.

7.4    Конструктивные соединения

Особое внимание необходимо уделять следующему:

–    сопряжения между разными конструкциями должны обеспечивать требуемое выравнивание с учетом производственных допусков;

–    должна быть обеспечена совместимость по жесткости, перекосам и смещениям во время изготовления. монтажа и эксплуатации.

Необходимо учитывать возможные смещения конструкций ВС, опирающихся на одну или несколько отдельных конструкций 04 при их неравномерном деформировании.

7.5    Проектирование по предельному состоянию по критериям пригодности к нормальной

эксплуатации

7.5.1    Общие сведения

Эксплуатационная пригодность ВС ограничивается значениями относительных деформаций или вибраций (вертикальных или горизонтальных). Их пределы могут определяться:

а)    требованиями СН 2.2.4/2.1.8.566:

б)    целостностью и работоспособностью оборудования и коммуникаций;

в)    допустимыми деформациями поддерживаемых конструкций, например факельных стрел, сигнальных мачт и др.;

г)    повреждениями отделки помещений;

б) эксплуатационными требованиями, предъявляемыми к обеспечению дренирования.

Допустимые пределы вибраций указаны в 7.5.2. а пределы деформаций — в 7.5 2.5.

7.5.2    Вибрации

7.5.2.1    Источники вибраций

При проектировании ВС необходимо учитывать наличие следующих вибраций:

а)    возникающих от работающих механизмов и оборудования;

б)    возникающих под действием ветра в конструкциях из тонкостенных трубчатых элементов:

в)    приводящих к общим перемещениям всей конструкции МНГС под воздействием факторов окружающей среды.

7.5.2.2    Максимальные значения вибрации

Максимальные значения вибрации рекомендуется определять с учетом вибрационных характеристик оборудования, предоставляемых его изготовителями, требований СН 2.2.4/2.1.8.566, СН 2.5.2.048.

Предельно допустимые значения вибрации на персонал не должны превышать значений, указанных в СН 2.2.4/2.1.8.566 и СН 2.5.2.048

7.5.2.3    Вибрации с большим периодом

При проектировании консолей, образующих неотъемлемую часть ВС. необходимо стремиться к тому, чтобы частоты собственных колебаний консолей не совпадали по значению с частотами прикладываемого внешнего воздействия для предотвращения возможности появления резонансных колебаний.

7.5.2 4 Динамический анализ и предотвращение резонанса

Необходимо оценить динамический отклик различных частей ВС с целью предотвращения возникновения резонанса. Динамические характеристики больших консолей могут быть рассчитаны в рамках анализа собственного спектра. Такой анализ должен учитывать нормативные статические и приложенные воздействия. При наличии динамического оборудования (насосы, компрессоры и т. д.) необходимо выполнить трехмерный анализ вибраций. Во избежание резонанса консольная конструкция должна быть спроектирована таким образом, чтобы частоты собственных колебаний палубы находились за пределами диапазона 0.65—1.5 рабочей частоты установленного оборудования.

7.5.2.5    Прогибы

Конечную форму напряженно-деформированного состояния Л_тах любого элемента конструкции вычисляют по формуле

^Дт»х ^{= Д}1 ⁺ ^2 “ ^А0′

8

ГОСТ P 57555—2017

где A, — отклонение, обусловленное постоянными воздействиями после их приложения;

Д2 — отклонение, обусловленное переменными воздействиями и деформациями, дополнительными деформациями, возникающими с течением времени под влиянием постоянных воздействий;

Aq — значение любого прогиба балки или элемента конструкции до момента приложения любого дополнительного постоянного или переменного воздействия.

Максимально допустимые значения вертикальных прогибов приведены в таблице 1.

Таблица 1 — Максимально допустимые значения вертикальных прогибов

Элемент конструкции Максимальный прогиб Атах л2 Балки перекрытия / 200 / 300 Консольные балки / “lOO / ^50 Толщина плиты палубы — ь 26 или– 150 / — расстояние между балками. 6 — толщина настила палубы, b — расстояние между элементами жесткости * Принимают минимальное значение

В целях исключения скапливания и замерзания разлитых жидкостей и воды на поверхностях настила палуб и обеспечения надлежащего функционирования дренажных систем рекомендуется предусматривать погибь палуб МНГС.

Для обеспечения надежности функционирования телекоммуникационного оборудования необходимо соблюдать соответствующие допуски и ограничения на его пространственное расположение.

7.6    Проектирование по предельному состоянию по критериям несущей способности

К каждой комбинации прикладываемых воздействий следует применять соответствующие коэффициенты воздействия, указанные в разделе 8. Сведения о коэффициентах воздействия, используемых при проектировании по предельному состоянию по критериям несущей способности (ULS), приведены в ГОСТ Р 54483. Дополнительные рекомендации даны в ГОСТ Р 57148. ГОСТ Р 57123 и [4).

Сочетание характерных (расчетных) воздействий вызывает появление дополнительных внутренних сил или моментов S.

Расчетное значение прочности элемента конструкции определяют как репрезентативное (нормативное) значение, к которому применен коэффициент сопротивления.

Размеры каждого элемента должны быть такими, чтобы обеспечивалась расчетная прочность, позволяющая выдерживать соответствующие внутренние силы и моменты S. Необходимо использовать соответствующие критерии прочности и устойчивости, указанные в ГОСТ Р 54483. ГОСТ Р 57148. ГОСТ Р 57123. Для получения формулы характерной (расчетной) прочности элемента критерии прочности, принимаемые по другим нормативным документам, должны быть модифицированы посредством применения коэффициента соответствия, позволяющего учесть любые различия с методологией настоящего стандарта Благодаря этому обеспечивается соответствие уровня надежности конструкций ВС требованиям настоящего стандарта.

7.7    Проектирование по предельному состоянию по критерию усталостной прочности

Расчетные воздействия, используемые при проектировании по предельному состоянию по критерию усталостной прочности (FLS). рассматриваются в соответствующих разделах ГОСТ Р 54483. ГОСТ

9

Р 57148, ГОСТ Р 57123, Дополнительные сведения приведены в разделе 10, При необходимости при проектировании конструкций ВС можно учитывать усталость материалов согласно методологии, изложенной в (4].

Вместо более подробной оценки допускается использовать расчетные коэффициенты усталостного повреждения, указанные в таблице 2.

Таблица 2 — Расчетные коэффициенты усталостного повреждения yfd

Повреждение элемента имеет важное значение? Доступный для инспектирования Недоступный для инспектирования Нет 2 5 Да 5 10

Если ВС перед монтажом длительное время транспортируют по морю на опорной конструкции, особое внимание следует уделять усталостным свойствам элементов конструкций, которые в условиях эксплуатации не подвергаются значительным усталостным воздействиям.

7.8    Проектирование по предельному состоянию по критериям аномальных воздействий

и аварийных ситуаций

Требования к проектированию по предельному состоянию по критериям аномальных воздействий и аварийных ситуаций (ALS) рассмотрены в 8.10. Кроме того. 7.10 содержит требования и рекомендации. связанные с определением условий и воздействий, а также частные коэффициенты воздействий и частные коэффициенты устойчивости.

7.9    Эксплуатационная надежность

ВС должны выдерживать все потенциально опасные воздействия, возникающие с определенной вероятностью, без возникновения недопустимых повреждений. Повреждение в результате случайной аварийной ситуации, возникающей с обоснованной вероятностью, не должно приводить к полной утрате целостности конструкции. Целостность поврежденной конструкции должна обеспечивать возможность остановки технологических процессов и/или безопасную эвакуацию персонала. Необходимо использовать схемы перекрытий, которые обеспечивают перераспределение воспринимаемых нагрузок.

Перед подробным анализом необходимо рассмотреть качественные оценки мер по улучшению эксплуатационной надежности второстепенных конструкций, таких как опоры трубопроводов или крепежные элементы оборудования. Для вновь проектируемых ВС необходимо оценить степень отступления от проектных решений на предприятии-изготовителе или сразу после монтажа перед началом эксплуатации.

Оценка отступления от проектных решений представляет собой визуальную оценку имеющихся конструкций и оборудования сразу после монтажа на месте эксплуатации. Данная оценка должна состоять из следующих этапов:

–    планирование осмотров;

–    подготовка документации для осмотров;

–    оценочное определение зон потенциально сильных вибраций, а также выявление конструкций и оборудования, подверженных наибольшему риску;

• визуальная оценка;

–    обработка результатов визуальной оценки;

–    подготовка отчетов и рекомендаций.

Эксплуатационная надежность обеспечивается путем учета аварийных предельных состояний, обусловленных рисками для конструкций.

Процедура проектирования с учетом требований эксплуатационной надежности должна соответствовать требованиям ГОСТ Р 54483:

–    планирование всех этапов разработки и эксплуатации;

–    устранение влияния опасностей на конструкции путем исключения их источников;

–    минимизация последствий;

–    проектирование с учетом рисков.

Ю

ГОСТ P 57555—2017

Содержание

1    Область применения………………………………………………………..1

2    Нормативные ссылки………………………………………………………..2

3    Термины и определения………………………………………………………2

4    Обозначения………………………………………………………………5

5    Сокращения………………………………………………………………5

6    Основные требования……………………………………………………….5

6.1    Расчетные ситуации……………………………………………………..5

6.2    Нормы, правила и стандарты……………………………………………….5

6.3    Возвышение палубы над уровнем воды и заливание палубы водой…………………..6

6.4    Уровень сложности условий эксплуатации……………………………………..6

6.5    Особенности эксплуатации…………………………………………………6

6.6    Выбор проектных условий окружающей среды………………………………….6

6.7    Оценка эксплуатационной пригодности существующих верхних строений………………7

6.8    Повторное использование верхних строений……………………………………7

6.9    Ремонт, модернизация и техническое перевооружение…………………………….7

7    Технические требования……………………………………………………..7

7.1    Общие сведения………………………………………………………..7

7.2    Выбор материалов………………………………………………………7

7.3    Условия проектирования…………………………………………………..7

7.4    Конструктивные соединения………………………………………………..8

7.5    Проектирование по предельному состоянию по критериям пригодности к нормальной

эксплуатации……………………………………………………………..8

7.6    Проектирование по предельному состоянию по критериям несущей способности………..9

7.7    Проектирование по предельному состоянию по критерию усталостной прочности………..9

7.8    Проектирование по предельному состоянию по критериям аномальных воздействий

и аварийных ситуаций ……………………………………………………..10

7.9    Эксплуатационная надежность…………………………………………….10

7.10    Защита от коррозии…………………………………………………….11

7.11    Проектирование с учетом требований к изготовлению и проведению инспекций………..12

7.12    Проектирование с учетом требований оценки эксплуатационной пригодности и контроля,

возможных ремонтов, модернизаций, технических перевооружений и мониторинга технического состояния……………………………………………………………….12

7.13    Проектирование с учетом требований к выводу из эксплуатации, демонтажу и утилизации. .12

8    Воздействия……………………………………………………………..13

8.1    Общие сведения……………………………………………………….13

8.2    Воздействия на месте эксплуатации…………………………………………13

8.3    Коэффициенты воздействий………………………………………………14

8.4    Вибрации вихревого происхождения…………………………………………16

8.5    Деформации………………………………………………………….16

8.6    Воздействия волн и течений……………………………………………….16

8.7    Воздействия морского льда……………………………………………….17

8.8    Воздействия снега и обледенения…………………………………………..18

8.9    Воздействие ветра………………………………………………………18

8.10    Сейсмические воздействия………………………………………………18

ГОСТ P 57555—2017

8.11    Воздействия во время изготовления и монтажа………………………………..20

8.12    Аварийные ситуации……………………………………………………20

8.13    Прочие воздействия……………………………………………………31

9    Прочность и сопротивление элементов конструкций………………………………..32

9.1    Общие требования……………………………………………………..32

9.2    Проектирование конструкций из цилиндрических элементов……………………….33

9.3    Проектирование конструкций из нецилиндрических    элементов……………………..33

9 4 Соединения…………………………………………………………..33

9.5 Отливки……………………………………………………………..34

10    Конструктивные элементы верхних строений…………………………………….34

10.1    Проектирование верхних строений…………………………………………34

10.2    Конструкции верхних строений…………………………………………….35

10.3    Конструкции узлов сопряжения верхних строений    и    опорных частей………………..35

10.4    Конструкции сигнальных мачт, факельных стрел, стрел грузоподъемных кранов

и аналогичные конструкции………………………………………………….36

10.5    Конструкции вертолетных посадочных площадок………………………………36

10.6    Опорные конструкции грузоподъемных кранов………………………………..39

10.7    Конструкции переходных мостов…………………………………………..41

10.8    Конструкции опорных элементов переходных мостов……………………………41

10.9    Конструкции противовибрационных опор динамического оборудования………………41

10.10    Узлы сопряжения элементов конструкции и устанавливаемого оборудования…………41

10.11    Противопожарные системы……………………………………………..42

10.12    Люки, горловины, отверстия……………………………………………..43

10.13    Труднодоступные места………………………………………………..43

10.14    Дренажные системы…………………………………………………..43

10.15    Воздействия, обусловленные бурением…………………………………….43

10.16    Снижение прочности при нагревании………………………………………44

10.17    Техническое обслуживание трапов, складских площадок и оборудования……………44

10.18    Зоны аварийного сбора персонала………………………………………..44

11    Материалы………………………………………………………………44

11.1    Общие сведения………………………………………………………44

11.2    Углеродистая сталь…………………………………………………….44

11.3    Нержавеющая сталь……………………………………………………47

11.4    Алюминиевые сплавы…………………………………………………..47

11.5    Композиты, армированные волокном……………………………………….48

11.6    Лесоматериалы……………………………………………………….48

12    Изготовление, контроль качества, гарантия качества и оформление документации…………48

12.1    Изготовление верхних строений……………………………………………48

12.2    Сварка……………………………………………………………..49

12.3    Контроль изготовления………………………………………………….49

12.4    Контроль качества, обеспечение качества и документирование……………………49

13    Защита от коррозии……………………………………………………….50

13.1    Общие сведения………………………………………………………50

13.2    Типы коррозии, ее скорость и коррозионные разрушения…………………………50

13.3    Проектирование систем борьбы с коррозией………………………………….50

ГОСТ P 57555—2017

13.4    Производство и монтаж средств защиты от коррозии……………………………52

13.5    Эксплуатационный контроль, мониторинг и обслуживание средств защиты от коррозии … .52

14    Отгрузка, транспортировка и монтаж…………………………………………..52

15    Инспектирование и мониторинг технического состояния…………………………….53

15.1    Общие сведения………………………………………………………53

15.2    Частные особенности, связанные с конструкциями верхних строений……………….53

15.3    Объем контроля технического состояния верхних строений после завершения

строительства и в ходе эксплуатации…………………………………………..53

16    Оценка существующих верхних строений……………………………………….55

17    Повторное использование верхних строений…………………………………….55

Приложение А (справочное) Дополнительная информация    и рекомендации………………. 56

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии ссылочных национальных стандартов

международным стандартам, использованным в качестве ссылочных

в примененном международном стандарте…………………………….72

Библиография……………………………………………………………..73

V

Введение

Темпы освоения углеводородных ресурсов шельфа Российской Федерации предопределили необходимость создания комплекса нормативных документов, в полной мере обеспечивающих процесс проектирования и строительства объектов обустройства морских месторождений нефти и газа.

В Российской Федерации начата активная разработка национальных стандартов в области морской нефтегазодобычи, которая в соответствии с принципами национальной стандартизации основывается на применении международных стандартов, а также учитывает многолетний накопленный отечественный опыт проектирования, строительства и эксплуатации морских нефтегазопромысловых сооружений.

Цель разработки настоящего стандарта — это обеспечить безопасность при осуществлении работ по освоению морских месторождений, расположенных на континентальном шельфе (в том числе замерзающем), в территориальном море и внутренних водах Российской Федерации путем повышения надежности эксплуатации сооружений за счет установления требований и принципов в отношении проектирования. изготовления, монтажа, переоборудования, эксплуатационного контроля и мониторинга технического состояния верхних строений морских нефтегазопромысловых сооружений.

Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту ИСО 19901-3:2014 «Нефтяная и газовая промышленность. Специальные требования к морским сооружениям. Часть 3: Верхние строения платформ» и разработан в развитие требований нормативных положений основополагающего ГОСТ Р 54483-2011 (ИСО 19900:2002) «Нефтяная и газовая промышленность. Платформы морские для нефтегазодобычи. Общие требования».

Положения, учитывающие особенности национальной стандартизации и специфику национальной практики в области проектирования морских нефтегазопромысловых сооружений, приведены в дополнительных подразделах 8.7 «Воздействия морского льда». 8.8 «Воздействия снега и обледенения», пунктах 13.3.6 «Электрохимическая защита». 13.4.4 «Элементы системы электрохимической защиты» и терминологических статьях 3.3 «Аномальная ситуация». 3.9 «Клиренс». 3.11 «Монокорпус». 3.12 «Морская платформа» и 3.13 «Направление». Требования национальных надзорных органов учтены в дополнительном пункте 10.11.2 «Система обнаружения взрывоопасных концентраций горючих газов».

Эти дополнительные положения заключены в рамки из тонких линий. Подразделы 8.7 и 8.8 добавлены в связи с необходимостью учета при проектировании верхних строений природно-климатических особенностей расположения континентального шельфа Российской Федерации, связанных с низкими температурами окружающей среды. Пункт 10.11.2 включен в соответствии с требованиями ФНП «Правила безопасности морских объектов нефтегазового комплекса». Пункты 13.3.6 и 13.4.4 учитывают отечественный опыт проектирования, монтажа и эксплуатации систем электрохимической защиты от коррозии конструкций морских нефтегазопромысловых сооружений. Терминологические статьи 3.3, 3.9, 3.11,3.12 и 3.13 добавлены, поскольку определяемые термины находят применение в настоящем стандарте.

В целях улучшения понимания пользователями некоторых положений настоящего стандарта, а также для учета требований российских нормативных документов и отечественной специфики проектирования. строительства и эксплуатации морских нефтегазопромысловых сооружений в текст внесены изменения и дополнения, выделенные полужирным курсивом.

VI

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Нефтяная и газовая промышленность СООРУЖЕНИЯ НЕФТЕГАЗОПРОМЫСЛОВЫЕ МОРСКИЕ Верхние строения

Petroleum and natural gas industry Offshore oil and gas field structures Topsides structure

Дата введения — 2018—06—01

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает требования, предъявляемые к проектированию, изготовлению. монтажу, переоборудованию, эксплуатационному контролю и мониторингу технического состояния верхних строений (ВС) морских нефтегазопромысловых сооружений (МНГС). устанавливаемых на континентальном шельфе (в том числе замерзающем), в территориальном море и внутренних водах Российской Федерации. Требования настоящего стандарта предъявляются к переоборудованию и техническому обслуживанию с учетом приемлемости для целостности конструкций ВС.

Воздействия на элементы конструкций ВС определяются на основе настоящего стандарта совместно с другими документами по стандартизации комплекса «Нефтяная и газовая промышленность. Сооружения нефтегазопромысловые морские».

Настоящий стандарт распространяется:

–    на ВС МНГС. устанавливаемых на морское дно;

–    ВС плавучих МНГС. удержание (устойчивость) которых обеспечивается якорными связями.

Настоящий стандарт не распространяется на элементы ВС плавучих сооружений, которые являются частью корпуса плавучего сооружения.

Настоящий стандарт применяют только к тем элементам конструкций ВС плавучих сооружений, которые не обеспечивают общей целостности плавучего МНГС.

Настоящий стандарт не распространяется на самоподъемные буровые установки, плавучие буровые установки (в том числе буровые суда), используемые для выполнения геологоразведочных и буровых работ.

Настоящий стандарт применим:

–    к проектированию, изготовлению, монтажу и переоборудованию;

–    техническому обслуживанию и инспектированию;

–    мониторингу технического состояния конструкций;

–    повторному использованию;

–    выводу из эксплуатации, демонтажу и утилизации;

–    обеспечению пожаровзрывобезопасности, предотвращению, контролю и оценке других случайных (аварийных) ситуаций.

Настоящий стандарт применим к следующим элементам ВС:

–    основные и вспомогательные элементы конструкции ВС;

–    факельные стрелы;

–    опорные конструкции грузоподъемных кранов и их стрел;

Издание официальное

–    посадочные площадки (ПП) для вертолетов;

–    переходные мосты между отдельными морскими сооружениями;

–    сигнальные мачты.

При постройке МНГС под техническим наблюдением Российского морского регистра судоходства (РМРС) следует выполнять требования II}—(3].

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ 9.908 Единая система защиты от коррозии и старения. Металлы и сплавы. Методы определения показателей коррозии и коррозионной стойкости

ГОСТ Р 21.1101 Система проектной документации для строительства. Основные требования к проектной и рабочей документации

ГОСТ Р 51901.1 Менеджмент риска. Анализ риска технологических систем ГОСТ Р 54483 Нефтяная и газовая промышленность. Платформы морские для нефтегазодобычи. Общие требования

ГОСТ Р 55311 Нефтяная и газовая промышленность. Сооружения нефтегазопромысловые морские. Термины и определения

ГОСТ Р 57123 (ИСО 19901-2:2004) Нефтяная и газовая промышленность. Сооружения нефтегазопромысловые морские. Проектирование с учетом сейсмических условий

ГОСТ Р 57148 (ИСО 19901-1:2015) Нефтяная и газовая промышленность. Сооружения нефтегазопромысловые морские. Проектирование и эксплуатация с учетом гидрометеорологических условий

ГОСТ Р ИСО 17776 Нефтяная и газовая промышленность. Морские добычные установки. Способы и методы идентификации опасностей и оценки риска. Основные положения

СП 16.13330.2011 Стальные конструкции. Актуализированная редакция СНиП 11-23—81* СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия». Актуализированная редакция СНиП 2.01.07—

85-

СП 28.13330.2012 Защита строительных конструкций от коррозии. Актуализированная редакция СНиП 2.03.11—85

СН 2.2.4/2.1.8.566 Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий. Санитарные нормы

СН 2.5.2.048 Уровни вибрации на морских судах. Санитарные нормы

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячно издаваемого информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год Сведения о действии свода правил можно проверить в Федеральном информационном фонде технических регламентов и стандартов Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия) Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТР 55311, ГОСТ Р 54483. а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 аварийная ситуация (acciddental situation): Эксплуатационная ситуация, во время которой реализовывается авария.

Пример — Падение вертолета, столкновение с судном, пожар, взрыв и т. д.

ГОСТ P 57555—2017

3.2    активная противопожарная защита (active fire protection): Система противопожарной защиты. которая реагирует на огонь путем выпуска тушащего вещества, воды ипи инертного/реактивного вещества вбпизи огня, чтобы его потушить.

Примечание — Существует вероятность неправильной работы такой системы

3.3    аномальная ситуация (abnormal situation): Эксплуатационная ситуация, во время которой возникают воздействия с аномальными значениями.

Пример — Сейсмические явления с вероятностью порядка 10~¹— Ю~⁴.

3.4    аномальное значение (abnormal value): Значение параметра аномального воздействия во время аномальной ситуации при расчетах предельных состояний, при которых допускается появление повреждений конструкции, нарушающих нормальную эксплуатацию МНГС, но обеспечивается общая целостность конструкции, исключающая разрушение сооружения

Примечание — Аномальная ситуация (в том числе сейсмические явления) может возникнуть в течение года с вероятностью порядка 1СГ¹— Ю”⁴

3.5    верхние строения (topsides): Конструкции и оборудование, установленные на 04 (стационарную или плавучую), обеспечивающие функционирование МНГС по его назначению.

Примечание — На плавучих сооружениях в форме судна палуба не является частью ВС

3.6    взрыв (explosion): Быстрая химическая реакция газов или пылевоздушных смесей.

Примечание — Взрыв приводит к повышению температуры и скачкам давления Взрыв газа на МНГС. как правило, является горением, в котором скорость распространения пламени не превышает скорости звука

3.7    водоотделяющая колонна (riser): Трубопровод, используемый для соединения оборудования подводного обустройства с морской платформой.

Примечания

1    Оконечной точкой стационарного сооружения обычно являются ВС На плавучих сооружениях водоотделяющая колонна может заканчиваться в других местах платформы

2    Водоотделяющая колонна может поддерживаться сбоку и вертикально конструкцией ВС. при этом конструкции ВС передаются тепловые и волновые воздействия, а также постоянные и переменные воздействия и колебания жидкостного потока

3.8    кессон (caisson): Устройство, используемое для местного осушения МНГС с целью ремонта или осмотра.

3.9    клиренс (clearance): Расстояние по вертикали между уровнем поверхности воды или льда в период экстремальных воздействий окружающей среды и самой нижней частью конструкции ВС, которая не рассчитывается на воздействие волнения и ледяных образований.

3.10    критический элемент (critical component): Элемент конструкции, отказ (поломка) которого может привести к потере функциональности конструкции или ее значительной части.

Примечание — Критический элемент является частью основной конструкции

3.11    монокорпус (monohull): Плавучее морское нефтегазопромысловое сооружение, состоящее из одного водонепроницаемого корпуса.

3.12 _

морская платформа (sea platform): Плавучее или стационарное морское нефтегазопромысловое сооружение, состоящее из верхнего строения и опорной части и предназначенное для размещения бурового и/или эксплуатационного оборудования, вспомогательного оборудования, систем и устройств, необходимых для выполнения заданных сооружению функций.

(ГОСТ Р 55311-2012. статья 2]

3.13

направление (conductor): Внешняя колонна обсадных труб скважины.

(ГОСТ Р 54483-2011. статья 3.16]

Примечания

1    Направление устанавливается, как правило, вертикально и простирается от морскогодна или более низкого уровня до устьевого отсека ВС. и может поддерживаться сбоку опорной конструкцией и ВС Вертикальная опора находится на морском дне

2    Иногда направления жестко прикреплены к ВС или 04 выше уровня моря В подобных случаях осевая жесткость направления может влиять на распределение нагрузки в пределах общей конструкции

3.14    опорная часть (support structure): Конструкция, опирающаяся на морское дно. предназначенная для установки ВС и обеспечивающая устойчивость МНГС против внешних воздействий.

Примечание — На плавучих сооружениях в форме судна палуба не является частью ВС Существуют различные типы 04. среди которых стационарные стальные, стационарные бетонные, плавучие. СПБУ или различные формы арктических сооружений

3.15    ослабление (mitigation): Действие, предпринятое для снижения последствий опасного события.

Пример — Установка противопожарных или взрывозащитных стон; использование водного потока для обнаружения газа; упрочнение конструкций.

3.16    пассивная противопожарная защита (passive fire protection): Покрытие на поверхности элемента конструкции, которое повышает устойчивость элемента конструкции к возгораниям.

Примечание — Некоторые элементы пассивной противопожарной защиты могут выделять ядовитые газы во время пожаров

3.17    повторяемость (return period): Период, в течение которого рассматриваемое событие, повторяется в среднем один раз.

Примечание — Для природных явлений в области шельфовой добычи нефти и газа обычно используют период повторяемости, измеряемый годами Интервал повторения в годах равен обратной величине годичной вероятности возникновения события

3.18    расчетное случайное воздействие (design accidental action): Случайное воздействие с вероятностью возникновения более 10″³ — 10′² на протяжении года.

3.19    степень воздействия (exposure level): Классификационная система, используемая для определения требований, предъявляемых к конструкции с учетом безопасности жизни и последствий неисправностей.

Примечание — Наиболее существенен первый уровень воздействия на МНГС. при этом третий уровень воздействия имеет наименьшую важность МНГС со штатным обслуживающим персоналом, эвакуация которого не гарантирована до наступления проектного события, относится к категории МНГС с первым уровнем воздействия

3.20    схема нагружения (load case): Постоянные и переменные нагрузки, а также направления и точки их приложения, рассматриваемые во время проектирования или проверки.

3.21    характерное значение (representative value): Значение основной переменной, позволяющее проверить предельное состояние.

3.22    эксплуатационная надежность (robustness): Способность конструкции выдерживать случайные и аномальные ситуации без получения повреэцдений, которые непропорциональны их причине.

3.23    экстремальное значение (extreme value): Значение параметра, используемое во время проверок предельного состояния, когда общее поведение конструкции остается в диапазоне упругих деформаций.

Примечание — Экстремальные значения и события могут возникать на протяжении года с вероятностью более 10″².

3.24    критический элемент для безопасности (safety-critical element): Элемент конструкции, трубопровода или оборудования, разрушение которого может повлечь крупные аварии, кроме того, критически важные элементы используются для предотвращения или смягчения последствий аварий.

Пример — Основание, оборудование под давлением, системы продувки и прочие системы безопасности. емкости и трубы, содержащие опасные материалы, системы обнаружения газов и возгораний, опоры для критически важных элементов.

1

2