ارزيابي قابليت اطمينان المان ميتينگ تحت اثر ضربات وارده ناشي از نصب فلوت‌اور

Reliability Analysis of Leg Mating Unit under Impact Loads Due To Floatover Installation

با توجه به نياز كشور به افزايش ظرفيت در ميادين كنوني خصوصاً ميدان پارس جنوبي و راه‌اندازي ميادين جديد، شناخت روش فلوت­اور به عنوان روشي ارزان و قابل اطمينان به عنوان جايگزين روش جرثقيل امري بديهي است. اين روش در ذات پيچيده و نيازمند مطالعه تمامي پارامترهاي محيطي و المان‌هاي درگير در آن است. تمامي‌ اين عوامل داراي عدم قطعيت هستند. اين پژوهش عدم قطعيت­‌هاي محيطي و موجود در فولاد را در ضمن مقايسه دو مدل المان ميتينگ و با استفاده از روش‌هاي سطح پاسخ و طراحي تاگوچي بررسي مي‌كند. مدلي شامل جكت، شناور و عرشه براي ارزيابي هيدروديناميكي در خليج فارس و با 6 درجه آزادي توسعه داده شد. سپس با استفاده از ترتيب اجراهاي طراحي­‌هاي تاگوچي و روش باكس بنكن از روش‌­شناسي سطح پاسخ و حداكثر تنش فون ميزس بررسي و تابع حالت حدي بدست آمد. اين تنش با استفاده از مدل اجزا محدود از المان ميتينگ كه اثر ضربات و اندركنش‌هاي موجود را در بر دارد، محاسبه شد. با ايجاد دو تابع حالت حدي قابليت اطمينان بر آنها انجام شد. در اين توابع حالت حدي، اثر پارامترهاي محيطي بر خرابي المان ميتينگ بررسي شدند. در نهايت اثر عدم قطعيت‌­هاي محيطي و تنش جاري شدن فولاد در روش فلوت‌اور با بهره­‌گيري از روش‌هاي FORM و SORM و شبيه‌سازي مونت‌كارلو ارزيابي شدند. در نهايت مشخص شد افزايش عدم قطعيت‌ها در فولاد اثري شاخص و برخي از پارامترهاي محيطي اثر كمي بر خرابي ايفا مي­‌كنند.

Regarding Iran's need to increase its current oilfields production, especially in the South Pars field and decommissioning new fields, it is a necessity to fully understand and comprehend the Floatover installation method as a cost-effective and reliable method and as an alternative for traditional lifting method. This method is complex and demands the study of all environmental parameters and elements involved. All of these parameters contain uncertainty. This study examines the environmental uncertainties and uncertainty in steel by comparing leg mating units and using Taguchi design and response surface methods. A model including a jacket, topside, and a barge with 6 degrees of freedom was developed to assess hydrodynamic analysis in the Persian Gulf. Then, using the Taguchi design and the Box-Behnken method, and by monitoring the maximum Von Mises stress, the explicit limit state function was generated. This stress was calculated using a finite element model that represents impacts and interactions. By creating two limit state functions, a reliability analysis was performed. In these functions, the effect of environmental parameters on the failure of the leg mating units was investigated. Finally, the effect of environmental uncertainties and the yielding stress of steel in the Floatover method were evaluated using FORM and SORM methods and Monte Carlo simulation. It was concluded that uncertainties in steel and some of the environmental parameters have a significant impact on failure.