船舶与海洋工程施工中的结构安全与可靠性研究

船舶与海洋工程施工中的结构安全与可靠性研究

丁燕

盐城市如航船舶技术服务有限公司  江苏省盐城市   224200

摘要：船舶和海洋结构受内力和周期疲劳的影响,由风,波浪和水流引起,一些关键部件的应力集中,高低强度钢的交叉,大孔等。栋容易产生裂纹或扩展裂纹,如果不及时压制,会威胁到整体安全结构。此外,由于船舶整个海域的扩展趋势,船舶在航行过程中遇到的极端海浪条件需要关注,这对船舶的整体纵向强度提出了更高的要求。结构安全监测技术正在迅速发展,以确保人员和物体的安全,并提高船舶和海洋结构预测风险的能力。

关键词：船舶与海洋工程；结构安全；可靠性

引言

海上设施是一个非常广泛的概念,包括海洋平台、船舶、深水立管、海底结构物等多种设施或设备,在结构安全方面都有非常高的技术要求。海上设施长期在海洋环境的条件下服役,受到风、浪、流等载荷的耦合作用,随时面临恶劣自然环境的威胁。一旦发生损坏,不仅会带来经济损失,还会造成严重的事故,所以大家对海上设施的结构安全也越来越重视。随着数字化和计算机技术的快速发展;海上设施的结构监测技术也得到了快速的发展;通过结构监测技术对结构安全进行监测,预测结构风险,提高了设备的可靠性。

1.船舶与海洋工程施工中的危险性

从业人员。我国海上风电开发建设起步较晚，现阶段我国海上风电的勘测、设计、施工、检验、监测、装备、技术服务等在技术和管理上都还不太成熟，施工单位在行业内缺乏可借鉴的安全管理理论和经验，还未形成一套与自身风险特征相适应的安全管理模式。海上风电施工相关人员没有形成足够的安全施工知识、安全意识、技术及管理能力，对施工过程中存在风险识别不充分，防范措施不到位，安全管理存在漏洞和薄弱环节。海上施工人员未全面掌握海域水文地质情况、对异常情况处置不当、抗台方式不当、船舶及施工人员职责模糊等是海上风电施工中安全事故发生的主要原因。从业人员我国海上风电开发建设起步较晚，现阶段我国海上风电的勘测、设计、施工、检验、监测、装备、技术服务等在技术和管理上都还不太成熟，施工单位在行业内缺乏可借鉴的安全管理理论和经验，还未形成一套与自身风险特征相适应的安全管理模式。海上风电施工相关人员没有形成足够的安全施工知识、安全意识、技术及管理能力，对施工过程中存在风险识别不充分，防范措施不到位，安全管理存在漏洞和薄弱环节。海上施工人员未全面掌握海域水文地质情况、对异常情况处置不当、抗台方式不当、船舶及施工人员职责模糊等是海上风电施工中安全事故发生的主要原因。

2.船舶与海洋工程施工中的结构安全与可靠性研究

2.1通航安全管理

水下作业许可。根据规定,要在海上进行水下和水面建设工作,必须向国家海事局申请许可证。水下施工许可证是交通部门为维护水上交通秩序、确保航行、泊车、安全运营和保护水域环境而颁发的行政许可证。在申请许可证时,海事服务将重点考虑施工计划,船舶和船舶操作的设备和设备的资格许可证,通过行政手段规范船舶用于项目管理,以确保施工船舶许可证的完整性和安全设备的可用性;检查施工工艺和施工方案,确保施工不影响水或水道安全。施工现场的航行安全。在项目开始建设之前,客户根据项目批准文件指示航空部门在桥梁上方放置0.5英里的警告标志。进入现场前,施工单位向海事部门申请水下施工许可证,经海事部门批准后,通知有关单位和船舶不得进入施工水域航行、捕鱼作业等。在所有受海洋影响的建筑物上,在夜间设置航行安全灯警告,在雾天在每个工作平台上设置雾钟。当港口通航路线缩短一侧时,除了增加导航标志和其他手段外,在临时陷阱周围设置防护柱,在路径两侧设置护航船。运输大型装配部件,用于导航和航道安全。例如,在香港珠海澳门CB05大桥项目的中山基地标记的预制构件有137个预制承重结构,以及148个组合钢梁,共285个构件。需要285个航班从中山基地运输到桥梁安装区,通过中山水道和滑道到桥梁区。考虑到厦门东部水道的船舶通行繁忙,水道深处存在一个小点,经协商,海事局选择了在厦门水口的临时停泊区,如果其他大型船舶通过海道或水深不符合要求,首先暂时停泊在停泊区。85米货船天-1的起重梁是指当元件超过船型宽度时,也需要海上服务的护送来清理道路的情况。

2.2船舶进场安全管理控制

首先，随着海上风电施工项目的进行，必须要注重船舶进场的安全管理控制工作。在船舶进厂前期，必须要做好各项安全验收工作，建设项目部的负责人员以及各项工作人员，需要在最快的时间抵达现场，对进场前的各项施工船舶做好细节检查，同时在检查过程中要同步通知监理部门，做好相应审核。其次，随着审核工作彻底完成之后，再由业主相继批准进场，进场后需要提前与监理部门和业主之间展开联合检查行动，对船舶的各个状态与质量进行检测，还需要检测船舶的船籍证件是否与实际需求相符，更需要核对相关救生设施是否安全齐全。最后，在船舶船员的证件检查过程中，如果其证件与实际要求不符，就必须要在短时间内对此类问题展开处理和控制，避免造成对施工安全的影响，对所有不规范的船舶必须禁止入场，保障安全管理控制实效性。

2.3加强信息化技术和预警预报决策系统建设

加强海上风电风险管理中科学的定量化研究，加强科学监测、信息化传输和反馈控制，综合分析所获得的自然环境信息(气象、海状、地质风险信息等)、施工过程信息(施工进展、设备运输状态、施工装备状态信息等)、人员信息(人员位置、响应情况、状态报告信息等)等典型风险数据信息，结合数据整合和分析技术，融合多源数据，建立施工安全远程监测预警系统，实现综合全面的施工安全态势研判及快速预警决策、智慧决策，可有效提升海上风电施工安全管理水平。

2.4结构整体强度

海上浮式风电装备结构整体强度主要分析平台在各种载荷作用下的强度表现是否满足要求,主要包括结构的屈服和屈曲强度。除浮体构件满足规范规定的描述性构件尺寸外,一般需通过整体有限元计算分析确定。根据波浪条件不同,设计工况可分为正常作业海况、恶劣海况和极端海况三大类,同时应叠加相应风机载荷工况。理想方法也是通过一体化耦合分析手段,分别计算各工况条件下浮体结构的应力时域响应;然后,统计响应最大值进行强度衡准。但这种方法面临计算量过大、软件手段难于实现等技术难题。本文推荐传统海洋工程设计波与风机极限载荷相叠加的方法,进行平台结构整体强度分析。设计波分析方法可参考相关规范标准。

结束语

综上所述，在如今新时期的发展背景下，全球能源十分紧缺，节能减排持续发展理念，也是当前我国可持续发展的重要战略内容之一，在众多资源紧缺以及各类发展原则的加持下，风力发电逐渐受到大众的关注，而海上风力发电相比于陆地上的风力发电更具优势。故此，随着当前海上风电施工项目数量不断增多的背景下，为了可以保障海上风电施工项目的顺利建设和开发，必须要注重海上风电施工安全管理控制工作，避免海上风电施工环节中产生任何安全问题，以此更好地推动我国海上风电事业的良性发展。

参考文献

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