26453

بهينه سازي سكوي جكت فلزي بر مبناي قيود قابليت اطمينان

كارشناسي ارشد

مهندسي عمران گرايش سواحل بنادر و سازه هاي دريايي

1398-1400

1400/12/09

دكتر ناصر شابختي

دكتر سيد عباس حسيني

مهندسي عمران

امروزه به دليل نياز جهان به نفت و مشتقات آن، اهميت اقتصادي بالاي نفت و اينكه بسياري از منابع نفتي ما در محيط آبي هستند، سكو هاي نفتي داراي اهميت ويژه‌اي هستند و به دليل هزينه ساخت بالاي آن ها و حجم مصالح مصرفي زياد آن ها و اهميت سكو ها بهينه سازي سكو هاي نفتي جايگاه ويژه اي پيدا كرده است. همچنين يكي از بزرگترين چالشها در طراحي مهندسي عدم قطعيت ها هستند. اين دو مورد از اهميّت ويژهاي برخوردارند. هدف از اين پژوهش طراحي بهينه سكوي نفتي بر مبناي قيود قابليت اطمينان است. عدم قطعيت ها ميتواند در روند، طراحي، ساخت و بار هاي اعمالي و خطاي انساني و موارد ديگر باشد و عدم قطعيت ها در محيط آبي به دليل وجود محيط دريا و عواملي مانند موج و جريان بيشتر از محيط خشكي هستند، كه از اهميت ويژه اي برخوردار است پس بايد عدم قطعيت ها را درنظر گرفت. در طراحي هاي قديمي براي گنجاندن عدم قطعيت از ضرايب ثابت و قيود ها و فاكتور هاي تجربي مانند ضرايب بار و مقاومت استفاده كرده‌اند؛ ما در اين طراحي قصد داريم از روش هاي قابليت اطمينان براي در نظر گرفتن عدم قطعيت ها استفاده كنيم. از جمله عدم قطعيت ها ميتوان به موج، باد، جريان و زلزله اشاره كرد. در اين پژوهش يك سكوي شابلوني بر اساس قيود قابليت اطمينان و بر اساس عدم قطعيت ها باز طراحي شده و تحت بار هاي با ضرايب حاصل از توزيع هاي آماري قرار مي گيرد و احتمال خرابي استخراج مي شود و با توجه به اين احتمال خرابي سكو طي نسل هاي مختلف بهينه شده است. در اين پژوهش علاوه بر ابعاد بهينه، سهم هر يك از گروه اعضاي مورد مطالعه نيز بدست آمده است. هدف از بهينه سازي نيز سبك كردن سازه و كاهش مصالح مصرفي است، كه تابع هدف مارا تعريف مي كند. در طراحي بدون در نظر گرفتن عدم قطعيت ها چون از ضرايب محافظه كارانه استفاده ميكنيم سازه كمي سنگين مي شود و بهينه نيست. با بهينه سازي، وزن سكو كمينه مي شود و قيود قابليت اطمينان نيز جوانب احتياط را در نظر مي گيرد كه طبق آيين نامه هاي موجود نوع ديگري از اصول طراحي مي باشد.

1401/02/05

Optimization of metal jacket platform based on reliability constraints

2/28/2023 12:00:00 AM

Today, due to the world's need for oil and its derivatives, the high economic importance of oil and the fact that many of our oil resources are in the aquatic environment, oil rigs are of particular importance due to their high manufacturing cost and high volume of consumables, optimization of oil rigs has found a special place. Uncertainties are also one of the biggest challenges in engineering design. These two are of particular importance. The purpose of this study is to design an optimal oil rig based on reliability constraints. Uncertainties can be in the process, design, construction and applied loads, human error and other cases, and uncertainties in the aquatic environment due to the sea environment and factors such as waves and currents are more than the land environment, which is of particular importance so uncertainties must be taken into account. In older designs, fixed coefficients and experimental constraints and factors such as load and resistance coefficients have been used to include uncertainty; In this design, we intend to use reliability methods to take into account uncertainties. Uncertainties could include waves, winds, currents and earthquakes. In this research, a jacket platform is redesigned based on reliability constraints and based on uncertainties and is subjected to loads with coefficients from statistical distributions and the probability of failure is extracted and according to this probability of failure of the platform during generations, it will be optimized. In this study, in addition to the optimal dimensions, the share of each group of members studied has also been obtained. The purpose of optimization is also to lighten the structure and reduce the consumption of materials, which defines our objective function. In design without considering the uncertainties, because we use conservative coefficients, the structure becomes a little heavy and is not optimal. With optimization, the weight of the platform is minimized and reliability constraints are also considered as a precaution, which is another type of design principle according to existing regulations.

بهينه سازي، سكوي شابلوني، قابليت اطمينان، عدم قطعيت،احتمال خرابي

optimization, jacket platform, reliability, uncertainty, probability of failure

Amir Masoud Larijani Firouz

Dr. Naser Shabakhty