扎庫姆油田位于波斯灣，距離阿拉伯聯(lián)合酋長國阿布扎比海岸約80千米，該油田是世界上最大和產(chǎn)量最高的油田之一，由扎庫姆開發(fā)公司（ZADCO)代表阿布扎比國家石油公司（ADNOC)所有和經(jīng)營。該油田有450個生產(chǎn)井，90個鉆井平臺，其中ZakumCentralComplex是主要的海上平臺，容納了分離設(shè)施、氣體處理廠、注水廠、發(fā)電廠、管道立管和清管器收發(fā)裝置以及相關(guān)設(shè)施。ZakumCentralComplex是一個375×46米的平臺，由九個導(dǎo)管架、八個互連甲板和三個立管支撐塔組成。

 

　　1980年安裝的導(dǎo)管架越來越接近預(yù)期使用壽命，ZADCO啟動了結(jié)構(gòu)完整性評估，對老化導(dǎo)管架重新進行監(jiān)測，以延長可靠資產(chǎn)使用壽命并為Zakum海上設(shè)施的持續(xù)運營提供支持。要延長使用壽命，ZADCO需要驗證及更新由不同工程承包商獨立生成的模型，并檢驗其設(shè)計水平。該項目需要審查當(dāng)前的結(jié)構(gòu)載荷數(shù)據(jù)、發(fā)生的變更、海洋數(shù)據(jù)、海生物厚度、檢查和腐蝕信息，并相應(yīng)地更新模型。使用SACS和SACSCollapse進行結(jié)構(gòu)分析是ZADCO評估和重新檢驗導(dǎo)管架以及辨別危險焊接節(jié)點和更新基于風(fēng)險的檢查頻率所用的一種方法。

 

 

　　作為ZADCO的主要海上綜合設(shè)施，ZakumCentralComplex的甲板平臺裝載了許多處理模塊、辦公單元、物料處理設(shè)備和安全設(shè)備，每個都由兩個獨立的導(dǎo)管架支撐。甲板和導(dǎo)管架模型相結(jié)合的設(shè)施模型太大，無法準(zhǔn)確評估結(jié)構(gòu)分析和預(yù)期壽命。為了實現(xiàn)更準(zhǔn)確且快速的分析，ZADCO將組合的導(dǎo)管架和上部甲板SACS模型分離。該團隊為每個導(dǎo)管架生成了甲板子結(jié)構(gòu)，用于SACS中的結(jié)構(gòu)分析，并使用SACSCollapse進行非線性靜力彈塑性分析，以評估獨立導(dǎo)管架的極限強度。
 

 

　　模型的大小是影響工程快速進展的主要因素，因此將原始組合模型分離，可以快速完成SACS中甲板的結(jié)構(gòu)分析和規(guī)范校核，同時不會降低計算精度。使用SACS和SACSCollapse進行動態(tài)子結(jié)構(gòu)建模和分析，可以輕松驗證和評估特定甲板結(jié)構(gòu)的修改建議，而無需進行導(dǎo)管架和樁結(jié)構(gòu)分析交互?？傮w而言，正確分離模型以準(zhǔn)確評估導(dǎo)管架和甲板的能力有助于識別各種故障機制，進而防止相應(yīng)的設(shè)施故障、提高資產(chǎn)安全性并確保規(guī)范合規(guī)性。

 

 

　　為延長壽命，ZADCO希望可以找出對平臺完整性至關(guān)重要的危險焊接節(jié)點，并更新風(fēng)險等級和基于風(fēng)險的檢查頻率。Bentley軟件的數(shù)據(jù)互用性使項目團隊能夠模擬各種故障情況，讓他們能夠完全理解結(jié)構(gòu)組件的特性并對節(jié)點的關(guān)鍵性進行排序。使用SACS和SACSCollapse對獨立導(dǎo)管架模型進行迭代分析和極限強度評估，團隊就可以量測結(jié)構(gòu)冗余度并優(yōu)化要進行檢查的關(guān)鍵水下節(jié)點的數(shù)量，從而把檢查數(shù)目減少一半。

 

　　使用Bentley的海上結(jié)構(gòu)設(shè)計和分析功能高效探索不同強度及緩解方案，節(jié)省了大量時間和成本，并改善了ZakumCentralComplex全生命周期資產(chǎn)管理。在該項目之前，每個導(dǎo)管架有17個節(jié)點（共計153個節(jié)點）被辨識為關(guān)鍵節(jié)點并需要檢查。在執(zhí)行壽命延長評估后，ZADCO僅辨識了76個節(jié)點作為檢查的關(guān)鍵節(jié)點，為最初數(shù)量的一半。這樣便可將檢查時間從40天縮短至20天，將水下檢測成本減少為每個檢查周期165,000美元。

 

 

　　使用SACS和SACSCollapse提高了設(shè)計效率、減少了用時、降低了成本并縮短了項目周期。ZADCO所需的工程資源減少了30％，每個導(dǎo)管架節(jié)省了20,000美元，9個導(dǎo)管架總共節(jié)省了180,000美元。Bentley軟件可以針對意外資產(chǎn)損壞快速建模及分析，研究平臺儲備能力，降低平臺倒塌和潛在的海洋污染風(fēng)險?；谧咏Y(jié)構(gòu)建模、準(zhǔn)確分析和資產(chǎn)關(guān)鍵性，實施主動維護流程，擴展了ZakumCentralComplex的結(jié)構(gòu)可靠性和完整性，助其實現(xiàn)持續(xù)運營和生產(chǎn)。

 

　　Bentley應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)互用性允許項目團隊對用于分析和確定導(dǎo)管架強度的多種方式進行評估，并簡化風(fēng)險排名，以辨識用于生命周期資產(chǎn)管理的關(guān)鍵節(jié)點。先進的結(jié)構(gòu)分析技術(shù)可確保平臺穩(wěn)健性以及船上人員的安全，并免除了昂貴的平臺維修費用。與傳統(tǒng)方法相比，采用獨立導(dǎo)管架和上部甲板SACS模型為未來工程分析提供了更好的模型可操縱性。子結(jié)構(gòu)分離解決方案帶來了可持續(xù)效益，節(jié)省了大量的模型更新及分析的時間和成本，并證明了這種建模方法可成功應(yīng)用于管理復(fù)雜大型結(jié)構(gòu)。