本發(fā)明涉及一種海洋平臺(tái)落物撞擊甲板設(shè)備概率的獲得方法。

背景技術(shù)：

海洋平臺(tái)吊機(jī)起吊貨物頻繁，落物事故偶有發(fā)生，難免會(huì)對(duì)平臺(tái)油氣設(shè)備造成損傷，海洋工程本身具有非常高的風(fēng)險(xiǎn)，一旦造成惡性事故，將帶來不可估量的經(jīng)濟(jì)損失和巨大的環(huán)境污染。

目前對(duì)落物風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估多針對(duì)于落物撞擊上層甲板以及卸貨區(qū)，尚未對(duì)落物撞擊甲板設(shè)備進(jìn)行分析。碰撞概率的計(jì)算通常基于detnorskeveritas挪威船級(jí)社推薦的英國(guó)能源部提供的1980-1986年間意外事故的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)只給出落物撞擊甲板的概率。因此，有必要找到一種準(zhǔn)確的計(jì)算方法以求解海洋平臺(tái)落物撞擊甲板設(shè)備概率，從而利用量化的風(fēng)險(xiǎn)概率值進(jìn)行安全性評(píng)判，提出合理可行的修理加固方案或?qū)倛D布置提出指導(dǎo)性建議。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種海洋平臺(tái)落物撞擊甲板設(shè)備概率的獲得方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種海洋平臺(tái)落物撞擊甲板設(shè)備概率的獲得方法，包括以下步驟：

1)將落物墜落的范圍進(jìn)行離散化：落物墜落可能發(fā)生的區(qū)域?yàn)橐缘鯔C(jī)為中心、吊臂最大覆蓋圓邊界和最小覆蓋圓邊界所圍成的圓環(huán)區(qū)域內(nèi)，其中，吊臂最大覆蓋圓邊界是指吊機(jī)最小起吊能力覆蓋半徑所確定的圓，吊臂最小覆蓋圓邊界是指吊機(jī)最大起吊能力覆蓋半徑所確定的圓；假設(shè)落物落在任一點(diǎn)的概率是相同的，于是沿吊臂方向?qū)⒌醣鄣确殖蒼段，沿圓環(huán)區(qū)域的圓周方向?qū)A心角等分成m份，每一份的角度為(360/m)°，將整個(gè)墜落范圍劃分為等概率的可能墜落點(diǎn)，總的墜落點(diǎn)數(shù)n等于n×m，則落入每個(gè)墜落點(diǎn)的概率pn＝1/n＝1/(n×m)；

2)甲板設(shè)備被下落載荷撞擊的條件概率表示為：

式中：nj表示落入設(shè)備j范圍內(nèi)劃分的墜落點(diǎn)的個(gè)數(shù)；n表示落物墜落范圍內(nèi)劃分的墜落點(diǎn)的總個(gè)數(shù)；

3)下落物體與甲板設(shè)備發(fā)生碰撞的概率為：

式中：ftot表示下落物體與甲板設(shè)備發(fā)生碰撞的概率；ni表示某類荷載提升的次數(shù)；fi表示某類荷載從吊機(jī)上墜落的概率；phij表示給定下落荷載的條件下，設(shè)備j被i類落物撞擊的條件概率。

本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明創(chuàng)新性地提出了海洋平臺(tái)落物撞擊甲板設(shè)備概率的獲得方法，從而能夠?qū)崿F(xiàn)海洋平臺(tái)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的目的，并且該方法基于detnorskeveritas挪威船級(jí)社關(guān)于典型吊機(jī)荷載及起吊貨物的統(tǒng)計(jì)資料而實(shí)施，確保了計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，同時(shí)該方法也具有很強(qiáng)的可實(shí)施性。

附圖說明

圖1是劃分的等概率墜落點(diǎn)

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。

本發(fā)明提出了一種海洋平臺(tái)落物撞擊甲板設(shè)備概率的獲得方法，包括以下步驟：

1)將落物墜落的范圍進(jìn)行離散化：如圖1所示，落物墜落可能發(fā)生在以吊機(jī)1為中心、吊臂2最大覆蓋圓邊界和最小覆蓋圓邊界所圍成的圓環(huán)區(qū)域內(nèi)。其中，吊臂2最大覆蓋圓邊界是指吊機(jī)最小起吊能力覆蓋半徑所確定的圓，吊臂2最小覆蓋圓邊界是指吊機(jī)最大起吊能力覆蓋半徑所確定的圓，對(duì)于一個(gè)吊機(jī)來說，吊機(jī)最小起吊能力覆蓋半徑和吊機(jī)最大起吊能力覆蓋半徑均為廠家所給出的已知參數(shù)。假設(shè)落物落在任一點(diǎn)的概率是相同的，于是沿吊臂2方向(即圓環(huán)區(qū)域的半徑方向)將吊臂2等分成n段，沿圓環(huán)區(qū)域的圓周方向?qū)A心角等分成m份，每一份的角度為(360/m)°。將整個(gè)墜落范圍劃分為等概率的可能墜落點(diǎn)，總的墜落點(diǎn)數(shù)n等于n×m，則落入每個(gè)墜落點(diǎn)的概率pn＝1/n＝1/(n×m)。

2)甲板設(shè)備被下落載荷撞擊的條件概率可表示為：

式中：nj表示落入設(shè)備j范圍內(nèi)劃分的墜落點(diǎn)的個(gè)數(shù)；n表示落物墜落范圍內(nèi)劃分的墜落點(diǎn)的總個(gè)數(shù)。

3)下落物體與甲板設(shè)備發(fā)生碰撞的概率為：

式中：ftot表示下落物體與甲板設(shè)備發(fā)生碰撞的概率；ni表示某類荷載提升的次數(shù)；fi表示某類荷載從吊機(jī)上墜落的概率；phij表示給定下落荷載的條件下，設(shè)備j被i類落物撞擊的條件概率。

下面以一個(gè)具體實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明的實(shí)施過程：

1)將落物墜落范圍離散化，落物的墜落范圍是以吊機(jī)1為中心，吊臂2最大覆蓋圓邊界和最小覆蓋圓邊界所圍成的圓環(huán)區(qū)域，于是將該圓環(huán)離散化，8等分該圓環(huán)的半徑，3.6°等分該圓環(huán)的圓周，整個(gè)墜落范圍劃分為各個(gè)等概率可能的墜落點(diǎn)，總的墜落點(diǎn)數(shù)為n＝800，則落入每個(gè)墜落點(diǎn)的概率pn＝1/n＝1/800。

2)以上層甲板柴油日用罐為例，其被落物撞擊的概率phij可表示為：

3)由起吊物起吊次數(shù)及其從吊機(jī)上墜落的概率(如表1、2所示)可得到上層甲板柴油日用罐被落物撞擊的概率：

ftot＝0.01375×(700+50+5+500+2500+250)×1.2×10^(-5)＝6.608×10^(-4)

表1每次起吊時(shí)物體墜落概率

表2平臺(tái)每年起吊的物體按其形狀及重量分類

其中，表中起吊次數(shù)是參考挪威船級(jí)社關(guān)于典型吊機(jī)荷載及起吊貨物的統(tǒng)計(jì)資料。

上述各實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明，其中方法的實(shí)施步驟等都是可以有所變化的，凡是在本發(fā)明技術(shù)方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行的等同變換和改進(jìn)，均不應(yīng)排除在本發(fā)明的保護(hù)范圍之外。