rmrsНаучно-технический сборник Российского морского регистра судоходстваResearch Bulletin by Russian Maritime Register of Shipping2223-7097Российский морской регистр судоходстваrmrs-64Research ArticleСтатьиПрименение нормативных документов Российского морского регистра судоходства при определении внешних нагрузок на сооружения континентального шельфа РоссииFrolov application of normative documents of Russian Maritime Register of Shipping in determination of external loads for the Russian continental shelf offshore structuresГригорьеваО. А.GrigoryevaO. A.

канд. техн. наук

Санкт-Петербург

PhD

St. Petersburg

grigoryeva.oa@rs-class.orgКутейниковМ. А.KuteynikovM. A.

Санкт-Петербург

д-р техн. наук

DSc

St. Petersburg

kuteynikov.ma@rs-class.orgБольшевА. С.BolshevA. S.

д-р техн. наук, профессор

Санкт-Петербург

DSc, professor

St. Petersburg

bolshev_as@spbstu.ruФроловС. А.FrolovS. A.

канд. техн. наук, доцент

Санкт-Петербург

PhD, assistant professor

St. Petersburg

frolov_as@spbstu.ruФАУ «Российский морской регистр судоходства»РоссияFAI "Russian Maritime Register of Shipping"Russian FederationСанкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого (СПбПУ)РоссияPeter the Great St. Petersburg Polytechnic University (SPbPU)Russian Federation202328102024070/71117127Copyright © Григорьева О.А., Кутейников М.А., Большев А.С., Фролов С.А., 20242024Григорьева О.А., Кутейников М.А., Большев А.С., Фролов С.А.Grigoryeva O.A., Kuteynikov M.A., Bolshev A.S., Frolov S.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://sbornik.rs-class.org/jour/article/view/64

В статье представлено описание подходов к учету нагрузок на морские сооружения в Правилах ПБУ/МСП Регистра, в том числе случайных нагрузок от ветра и волнения при детерминистическом и вероятностном подходе, особенности расчета ледовой нагрузки. Приводятся результаты расчета ледовой нагрузки на морские стационарные сооружения по правилам Регистра и сравнение их с данными других источников. Обсуждается опыт применения правил Регистра при компьютерном моделировании морских сооружений и внешних нагрузок, и направление развития Правил ПБУ/МСП Регистра в области формирования новых подходов к обоснованию проектных решений на основе математического моделирования поведения цифровых двойников морских сооружений под действием случайно изменяющихся во времени природных нагрузок на протяжении длительных интервалов времени.

The article presents a description of the approaches to accounting for the impact on offshore structures in the MODU/FOP Register Rules, including random phenomena from wind and waves with a deterministic and probabilistic approach, and features of the calculation of ice loads. The results of calculation of ice load on fixed offshore structures in accordance with the Register rules and comparison of the data with other sources have been presented. The experience of applying the Register rules in computer modeling of marine offshore structures and external loads, as well as the direction of development of the MODU/FOP Register Rules in the field of developing of new approaches to justifying design solutions based on mathematical modeling of the digital twins of offshore structures behavior under the influence of randomly changing natural loads over long time intervals have been discussed.

волновые и ледовые нагрузкиморские сооружения и платформыветро-волновые режимывероятностное моделированиеwave and ice loadsoffshore structures and platformswind wave regimesprobabilistic modelingReferencesПравила классификации и постройки плавучих буровых установок. Л.: Регистр СССР, 1979.Rules for the Classification, Construction and Equipment of Mobile Offshore Drilling Units. — L.: USSR Register, 1979. (In Russian)Правила классификации, постройки и оборудования плавучих буровых установок и морских стационарных платформ (ПБУ/МСП). СПб.: Российский морской регистр судоходства, 2001.Rules for the Classification, Construction and Equipment of Mobile Offshore Drilling Units and Fixed Offshore Platforms (MODU/FOP) — SPb.: Russian Maritime Register of Shipping, 2001. (In Russian)Кодекс ИМО по конструкции и оборудованию ПБУ (2009 MODU Code), принятый Ассамблеей ИМО 2 декабря 2009 года (резолюция ИМО А.1023(26), c поправками, внесенными резолюцией ИМО MSC.359 (92)), 2009.A. 1023 (26) Code for the Construction and Equipment of Mobile Offshore Drilling Units, 2009 (2009 MODU Code), as amended by IMO resolution MSC.359 (92)Анализ СТУ для имеющихся проектов ледостойких платформ.: научно-технический отчет, этап 1 «Сопоставительный анализ результатов проектирования ледостойких платформ по западным нормативным документам и новым Правилам РМРС». СПб.: 2003.Analyz STU dlya imeyuschikhsya proektov ledostoikikh platform: nauchno-tekhnichesky otchet, etap 1 "Sopostavitelny analiz rezultatov proektirovaniya ledostoikikh platform po zapadnym dokumentam i novym pravilam RMRS" [Analysis of STU for existing designs of ice-resistant platforms: scientific and technical report, stage 1 "Comparative analysis of the results of designing ice-resistant platforms according to Western regulatory documents and the new RS rules"] — SPb.: 2003.СП 38.13330.2018 Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов), СНиП 2.06.04—82*, М. Стандартинформ, 2019.SP 38.13330.2018 Nagruzki i vozdeystviya na gidrotekhnicheskie sooruzheniya (volnovye, ledovye I ot sudov) [Building Code 38.13330.2018 Loads and impacts on hydraulic structures (from wave, ice and ships)], Building Codes and Regulations 2.06.04-82*, M.: Standardinform, 2019.Анализ Правил Регистра для ПБУ в свете современных требований. Уточнение концепции новой версии Правил Регистра для ПБУ. Разработка необходимых дополнений к тексту Правил: технический отчет о НИР, СПб, 2005.Analyz Pravil Registra dlya PBU v svete sovremennykh trebovany. Utochnenie kontseptsii novoy versii Pravil Registra dlya PBU/ Razrabotka neobkhodimykh dopolneny k tekstu Pravil [Analysis of the Register Rules for FOP in the light of modern requirements. Refinement of the concept of the new version of the Register Rules for PBU. Development of necessary additions to the text of the Rules]: technical report on R&D — SPb.: 2005.Справочные данные по режиму ветра и волнения шельфа Баренцева и Карского морей/ред. Л.И. Лопатухин, А.В. Бухановский, Е.С. Чернышева — СПб: Российский морской регистр судоходства, 2013. 334 с.Reference data on wind and wave regime of the Barents and Kara Sea Shelf / edited by L.I. Lopatuhin, A.V. Bukhanovskiy, E.S. Chernishova — SPb.: Russian Maritime Register of Shipping, 2013 — 334 p. (In Russian)World Wave Atlas / Oceanor. Norway. 1996. URL: http://oblea.oceanor.noWorld Wave Atlas/ Oceanor. Norway. 1996. http://oblea.oceanor.noСправочные данные по режиму ветра и волнения Баренцева, Охотского и Каспийского морей./ред. Л.И. Лопатухин, А.В. Бухановский, А.Б. Дегтярев, В.А. Рожков — СПб.: Российский морской регистр судоходства, 2003. — 213 с.Reference Data on Wind and Wave Climate of the Barents Sea, the Sea of Okhotsk and the Caspian Sea/edited by L.I. Lopatuhin, A.V. Bukhanovskiy, A.B. Degtyarev, V.A. Rozhkov — SPb.: Russian Maritime Register of Shipping, 2003. (In Russian)Справочные данные по режиму ветра и волнения Балтийского, Северного, Черного, Азовского и Средиземного морей./ред. Л.И. Лопатухин, А.В. Бухановский, С.В. Иванов, Е.С. Чернышева – СПб.: Российский морской регистр судоходства, 2006. — 450 с.Reference Data on Wind and Wave Regime of the Baltic, North, Black, Azov and Mediterranean Seas/edited by L.I. Lopatuhin, A.V. Bukhanovskiy, S.V. Ivanov, E.S. Chernishova — SPb.: Russian Maritime Register of Shipping, 2006. (In Russian)Справочные данные по режиму ветра и волнения Японского и Карского морей.//ред. Л.И. Лопатухин, А.В. Бухановский, Е.С. Чернышева — СПб.: Российский морской регистр судоходства, 2009, 356 с.Reference Data on Wind and Wave Regime of the Sea of Japan and Kara Sea, edited by L.I. Lopatuhin, A.V. Bukhanovskiy, E.S. — SPb.: Russian Maritime Register of Shipping, 2009. (In Russian).Справочные данные по режиму ветра и волнения Берингова и Белого морей./ред. Л.И. Лопатухин, А.В. Бухановский, Чернышева Е.С. — СПб.: Российский морской регистр судоходства, 2010, 565 с.Reference Data on Wind and Wave Regime of the Bering and White Seas / ed. by L.I. Lopatuhin, A.V. Bukhanovskiy, E.S. Chernishova — SPb.: Russian Maritime Register of Shipping, 2010. (In Russian)Большев А.С., Кутейников М.А., Фролов С.А. Математическое моделирование морских плавучих объектов в программном комплексе "Anchored Structures"//Научно-технический сборник Российского морского регистра судоходства, № 36, 2013, с. 68 — 90.Bolshev A.S., Kuteynikov M.A, Frolov S.A. Matematicheskoe modelirovanie morskikh plavuchikh ob'ektov v programmnom komplekse "Anchored Structures" [Mathematical modeling of marine floating objects in the software package "Anchored Structures"]//Research Bulletin by Russian Maritime Register of Shipping, No. 36, 2013, pp. 68 — 90.Большев А.С., Фролов С.А., Шонина Е.В. Оптимизация систем удержания морских плавучих заякоренных сооружений//Научнотехнический сборник Российского морского регистра судоходства, №№ 62/63, 2021.Bolshev A.S., Frolov S.A., Shonina E.V. Optimizatsiya sistem uderzhaniya morskikh plavuchikh zayakorennykh sooruzheny [Optimization of anchoring systems of offshore floating structures], Research Bulleting by Russian Maritime Register of Shipping, Nos. 62/63, 2021.A. Bolshev, S. Frolov, E. Shonina Mooring system optimization for marine floating hydrotechnical structures//Magazine of Civil Engineering, 2022. 111(3). Article No. 11112.Bolshev A., Frolov S., Shonina E. Mooring system optimization for marine floating hydrotechnical structures//Magazine of Civil Engineering, 2022. 111(3). Article No. 11112.Большев А.С., Фролов С.А. Математическое моделирование поведения морских объектов под действием природных нагрузок в среде ПК "Anchored Structures"//Судостроение, № 2, 2021, с. 36 — 41.Bolshev A.S., Frolov S.A. Matematicheskoe modelirovanie povedeniya morskikh ob'ektov pod deystviem prirodnykh nagruzok v srede PK "Anchored Structures" [Mathematical modeling of marine objects the behavior under the influence of natural loads in the environment of the PC "Anchored Structures"]//Sudostroenie, No. 2, 2021, pp. 36 — 41.ISO 19906:2019. Petroleum and natural gas industries — Arctic offshore structures.ISO 19906:2019. Petroleum and natural gas industries — Arctic offshore structures.Ким С.Д., Финагенов О.М., Уварова Т.Э. Определение ледовых нагрузок на сооружения континентального шельфа по нормам различных стран//Научно-технический сборник «ВЕСТИ ГАЗОВОЙ НАУКИ», № 3 (14), 2013.Kim S.D., Finagenov O.M., Uvarova T.E. Opredelenie ledovykh nagruzok na sooruzheniya kontinentalnogo shelfa po normam razlichnykh stran [Determination of ice loads on the continental shelf structures according to the standards of various countries]//Scientific-Technical Collection book "Vesti Gazovoy Nauki", No. 3 (14), 2013.Большев А.С., Фролов С.А. Математическое моделирование взаимодействия поля ровного льда с морским гидротехническим сооружением наклонного профиля // Гидротехническое строительство, № 4, 2019, с. 39 — 47.Bolshev A.S., Frolov S.A. Matematicheskoe modelirovanie vzaimodeystviya polya rovnogo lda s morskim gidrotekhnicheskim sooruzheniem naklonnogo profilya [Mathematical modeling of the interaction of a field of even ice with a marine hydraulic structure of an inclined profile]. Journal "Power Technology and Engineering" No. 4, 2019, pp. 39 — 47.Андрюшин А.В., Большев А.С., Кутейников М.А., Фролов С.А. Численное моделирование поведения плавучих шельфовых сооружений под действием ровного льда // Труды 3 международной научной конференции «Полярная механика», 2016, с. 795 — 806.Andrushin A.V., Bolshev A.S., Kuteynikov M.A., Frolov S.A. Chislennoe modelirovanie povedeniya plavuchikh shelfovykh sooruzheniy pod deystviem rovnogo lda [Numerical modeling of the behavior of floating offshore structures under the action of even ice]//Proceedings of the 3rd international scientific conference "Polar Mechanics", 2016, pp. 795 — 806.Шхинек К.Н., Балагура С.В., Большев А.С., Фролов С.А. Математическое моделирование взаимодействия ровного льда и торосов с заякоренными плавучими сооружениями типа FPU и платформами типа SPAR//Научно-технический сборник Российского морского регистра судоходства, № 32, 2009, с. 93 — 108.Shkhinek K.N., Balagura S.V., Bolshev A.S., Frolov S.A. Matematicheskoe modelirovanie vzaimodeystviya rovnogo lda i torosov s zayakorennymi plavuchimi sooruzheniyami tipa FPU i platformami tipa SPAR [Mathematical modeling of the interaction of even ice and hummocks with moored FPU-type floating structures and SPAR-type platforms]//Research Bulletin by Russian Maritime Register of Shipping, No. 32, 2009, pp. 93 — 108.Шхинек К.Н., Гасников О.А., Большев А.С., Cтавров К.Г. Результаты моделирования сценариев взаимодействия айсбергов с морскими нефтегазодобывающими комплексами // Навигация и картография, СПб.: изд. Гос. научно-исследовательского навигационно-гидрографического института, № 39, 2015, с. 25 — 32.Shkhinek K.N., Gasnikov O.A., Bolshev A.S., Stavrov K.G. Rezultaty modelirovaniya stsenariev vzaimodeystviya aysbergov s morskimi neftegazodobyvayushchimi kompleksami [Modeling results of interaction between icebergs and offshore oil and gas production complexes]// Navigation and Hydrography, SPb.: published by The State Research Navigation-Hydrographic Institute (GNINGI JSC), No. 39, 2015, pp. 25 — 32.Шхинек К.Н., Большев А.С., Фролов С.А., Уварова Е.В. Вероятностное моделирование ледовых нагрузок на сооружения континентального шельфа для анализа их надежности и долговечности//Сборник трудов конференции "Освоение арктического шельфа России", 1999, т. 2, с. 247 — 254.Shkhinek K.N., Bolshev A.S., Frolov S.A., Uvarova E.V. Veroyatnostnoe modelirovanie ledovykh nagruzok na sooruzheniya kontinentalnogo shelfa dlya analiza ikh nadezhnosti i dolgovechnosti [Probabilistic modeling of ice loads on continental shelf structures to analyze their reliability and durability] // Proceedings of the conference "Development of the Arctic Shelf of Russia", 1999, vol. 2, pp. 247 — 254.Шхинек К.Н., Благовидов Л.Б., Благовидова И.Л., Большев А.С., Жемойдо Ю.Г., Фролов С.А. Расчетное определение нагрузок на ЛСП-1 для обустройства месторождения им. Ю. Корчагина//Сборник трудов конференции "Освоение арктического шельфа России", 2005, с. 315 — 320.Shkhinek K.N., Blagovidov L.B., Blagovidova I.L., Bolshev A.S., Zhemoydo Yu.G., Frolov S.A. Raschetnoe opredelenie nagruzok na LSP-1 dlya obustroystva mestorozhdeniya im. Yu. Korchagina [Estimated determination of loads on LSP-1 for the development of the Yu. Korchagin field] // Proceedings of the conference "Development of the Arctic Shelf of Russia", 2005, pp. 315 — 320.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.