颱風時空點過程下海洋平台的維修策略研究

《颱風時空點過程下海洋平台的維修策略研究》是依託中國海洋大學，由陶山山擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：颱風時空點過程下海洋平台的維修策略研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：陶山山
• 依託單位：中國海洋大學

中文摘要

我國南海油氣資源豐富，但該海域颱風頻發，極易產生石油平台的安全風險。颱風發生前後需要評價海洋平台是否應進行維修加固，由於平台的損傷檢測及維修耗資巨大且周期較長，因此必須合理安排維修節點和維修強度；而平台的損傷與颱風破壞程度緊密相關，需要對颱風強度的時空分布進行研究。本課題將颱風視為隨機點過程，而其影響下平台的維修作為伴隨過程，研究颱風的時空強度分布，並給出全壽命下海洋平台的最佳維修策略。研究首先基於標值點過程和空間點過程，獲取颱風的時間和空間強度，其中每場颱風的統計參數採用多維最大熵分布表征；由於平台觀測數據較難獲得，故根據颱風強度分布進行物模試驗，獲取颱風與平台回響間的關係，並結合服役現狀和整體可用性，建立動態損傷評價指標；針對損傷情況，構造伴隨的隨機維修模型，利用貝葉斯理論和模糊綜合決策理論，進行最佳維修決策。本課題的研究成果可為海洋平台在惡劣環境下動態、全壽命的維修策略提供技術支撐。

結題摘要

本項目建立了影響我國的颱風空間點過程模型，對空間上每個小區塊的強度進行標值；針對某一固定海區，建立了颱風經過該海區的時間點過程模型，並考慮颱風的自然強度和致災強度特徵變數，進行多元標值。研究發現，我國沿海颱風在空間和時間上都具有簇生性。對每場颱風的不同特徵量進行多元抽樣，推導了不同抽樣方法下的多維複合最大熵機率模型，並套用於相關海域的颱風致災強度評估中。根據多維機率模型，求解海況平穩期內的海洋平台結構可靠度。建立了海洋平台在颱風影響下的可靠性維修過程模型，對不同的導管架平台或颱風點過程分布，制定相應的維修策略。進行了相關的物模和數模試驗，得到了海洋平台的結構荷載回響關係，為維修策略的制定提供依託。項目的研究成果可為沿海地區颱風致災強度分級、海洋平台選址和船舶航運等提供參考，相關維修策略可為企業節省維修開支，達到安全經濟的目標。依託本項目，發表了相關領域SCI論文7篇，EI論文2篇，中文核心期刊論文1篇，申請了軟體著作權1項，接收論文1篇，完成1部著作（待出版）。