1GB/T37551.10—XXXXenergysystems-DesignrequIECTS62500-4:2020,Marineenergy-Wave,tidalandotherwatercurrSpecificationforestablishingqualificationofnewtechnologyALARP合理可行的情況下盡可能低2GB/T37551.10—XXXXMEPSALM5.1概述本文件給出了確保海洋能裝置錨泊系統(tǒng)完整性的工程技術(shù)要求，請與GB/T410全面了解風(fēng)險因素對錨泊系統(tǒng)風(fēng)險等級的量化非常重要，風(fēng)險等級限定了錨泊設(shè)計所需的安全級別，因此應(yīng)完成錨泊系統(tǒng)相關(guān)的風(fēng)險評估。與錨泊相關(guān)的風(fēng)險評估指南可參見附錄B。其他風(fēng)險3GB/T41088-20216.2所描述的環(huán)境條件，在海洋能轉(zhuǎn)換裝置耦合響應(yīng)建模、分析、環(huán)境載荷預(yù)測等各環(huán)節(jié)中應(yīng)予充分考慮，以徹底解決錨泊設(shè)計的相關(guān)問題。同時，應(yīng)充分考慮7.4表格中所列出當(dāng)GB/T41088-20216.3中所列出的各項次要環(huán)境條件對海洋能轉(zhuǎn)換裝置及其錨泊系統(tǒng)現(xiàn)場部署可響系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)，對于未設(shè)置海生物定期清除或保護計劃的錨泊系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)充分考慮這一點的影響。ISO19901-1中提供了不同地點的海生物增長率的相關(guān)指南，應(yīng)考慮特定地點海生物累計情況對系泊纜4GB/T37551.10—XXXX57設(shè)計載荷工況7.1概述錨泊設(shè)計取決于現(xiàn)場的具體環(huán)境條件和具體海洋能轉(zhuǎn)換裝置特性。滿足極限狀態(tài)的錨泊系統(tǒng)需要一個迭代設(shè)計過程，其中將用到相關(guān)靜態(tài)、準(zhǔn)靜態(tài)及動態(tài)分析程序。本章規(guī)定了海洋能轉(zhuǎn)換裝置錨泊設(shè)計中的具體考慮因素，并闡明了相關(guān)分析程序和載荷工況。7.2分析程序態(tài)(SLS)及相關(guān)的載荷工況確定了錨泊設(shè)計應(yīng)滿足的最低準(zhǔn)則。設(shè)計載荷工況分析程序見圖1。該程序為建議程序但非唯一指定的設(shè)計程序。這個程序是基于GB/T41088-2021和ISO19901-1:2013所展示的相近程序而設(shè)計的。具體程序如下：a)確定布放點區(qū)域的海洋環(huán)境條件和現(xiàn)場條件；b)建立錨泊系統(tǒng)整體布置方式，確定錨泊系統(tǒng)部件的特性，應(yīng)充分考慮水位變化和可能的安裝偏差對錨泊系統(tǒng)預(yù)張力的影響；c)依據(jù)海洋環(huán)境條件和現(xiàn)場條件確定錨泊系統(tǒng)和裝置的外部載荷；采用解析或靜態(tài)分析的方法，依據(jù)平均環(huán)境載荷確定錨鏈的初始狀態(tài)，包括預(yù)張力、系泊線型等參數(shù)，然后根據(jù)設(shè)計需求對錨泊系統(tǒng)進行迭代計算并修正；d)針對所考慮的每個極限狀態(tài)對錨泊系統(tǒng)進行動態(tài)分析；e)如果設(shè)計結(jié)果無法滿足所有極限狀態(tài)設(shè)計準(zhǔn)則，則繼續(xù)開展錨泊設(shè)計方案的迭代或重新設(shè)計新的錨泊方案。否是6GB/T37551.10—XXXX7GB/T37551.10—XXXX高頻波載荷與波譜范圍內(nèi)的波頻之和成正比，應(yīng)充分考慮其對較高自振頻率的系統(tǒng)響應(yīng)帶來的影8GB/T37551.10—XXXX風(fēng)155-255-3-5NWLR545-5-5-65NWLR-系泊纜組件的最小破斷載荷（MBL）可根據(jù)供應(yīng)商提供的技術(shù)規(guī)格表查詢或通過實驗測量獲得。破斷載荷（MBL）降低的情況，要么則應(yīng)設(shè)置更換相關(guān)受損9GB/T37551.10—XXXX括出現(xiàn)失效系泊纜時偶然極限狀態(tài)下的設(shè)計載荷工況。非冗余系泊系統(tǒng)的安全系數(shù)應(yīng)大于安全等級2級（見表3并根據(jù)系統(tǒng)失效模式及其影響分析研究結(jié)果確定安全系數(shù)的增加程度。失效模式及影響分GB/T37551.10—XXXX對作業(yè)時間少于1年的短期部署，不一定需要開展偶然極限狀態(tài)評估。設(shè)計者更多應(yīng)評估疲勞極限對于少于1年的短期部署，不一定需要開展疲勞極限狀態(tài)評估。設(shè)計者在評估疲勞極限狀態(tài)時應(yīng)考慮失效模式及其影響，相關(guān)失效模式和影響分析見G），運維極限狀態(tài)與疲勞極限狀態(tài)21GB/T37551.10—XXXX動態(tài)張力最大可能值的計算可參照Coles,2001。每個指定的設(shè)計載荷工況（DL數(shù)見表3。在評估強度標(biāo)準(zhǔn)時，在適用情況下采取與預(yù)期腐蝕組件尺寸相關(guān)的最短期部署可以使用表4所示的較低安全系數(shù)，關(guān)于短期部署的更多信息見7.4.3。設(shè)計者在考GB/T37551.10—XXXX頻域分析技術(shù)能達(dá)到與等效時域模型或物理實驗相類似的結(jié)果，則可以使用頻域分析技術(shù)進行錨泊設(shè)時的隨機仿真。若設(shè)計者能夠證明其預(yù)估的極端響應(yīng)比3小時仿真所獲得的值更為保守，則可以放寬此速和/或海況下對每個事件進行至少6次10分鐘的仿真。若能證明瞬態(tài)響應(yīng)對錨泊系統(tǒng)負(fù)載沒有顯著影GB/T37551.10—XXXX況，則定義了供考慮的極限狀態(tài)及環(huán)境條件。專門針對錨泊系統(tǒng)且超出GB/T4表7和表8分別為波浪能轉(zhuǎn)換裝置和潮流能轉(zhuǎn)換裝置的錨泊系統(tǒng)定義了一組基本的相關(guān)設(shè)計載荷工對于DLC1.1，應(yīng)基于場址的海洋參數(shù)的長期聯(lián)合概率分布，選擇每個正常海況的有義波高、譜峰U=U1NWLR/冰NWLR冰GB/T37551.10—XXXXNWHU=U1NWLRNWHU=U1NWLRNWHU=U1NWLR車NWHU=U1NWLRU=U1NWLR冰NWLRU=U1護U=U1NWLRGB/T37551.10—XXXXU=U1U=U1NWLRNTMNTM360°,步NTMGB/T37551.10—XXXX行NWHNWH靈NWHNWHNWHNWHGB/T37551.10—XXXXNWHNWH網(wǎng)GB/T37551.10—XXXXNTMNWH關(guān)NWLRNWLRGB/T37551.10—XXXX），針對DLC2.1的相關(guān)情況，應(yīng)分析控制系統(tǒng)中故障發(fā)生的可能性，能轉(zhuǎn)換裝置假設(shè)處于湍流模型（NTM）條件下。必須根據(jù)適合于預(yù)定投放地點的海洋大氣參數(shù)的長期聯(lián)本設(shè)計狀態(tài)包括手動應(yīng)急關(guān)機，在此載荷工況下，能量提取系統(tǒng)（PTO）將處于停車狀態(tài)（或無制GB/T37551.10—XXXX該設(shè)計狀態(tài)考慮了因能量提取系統(tǒng)（PTO）發(fā)生故障而導(dǎo)致的裝置正常待機偏差。若因任應(yīng)考慮海洋能轉(zhuǎn)換裝置在長時間未完全安裝或長期未連接電網(wǎng)的情況下是否對錨泊系統(tǒng)存在相關(guān)可再生能源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)（REC）可能會經(jīng)受500年一遇的極端洪流。錨泊設(shè)計的驅(qū)動因素是水位和流GB/T37551.10—XXXX）；風(fēng)險評估結(jié)果進行進一步載荷測試。錨泊設(shè)備的具體測試程序見ISO開發(fā)相關(guān)預(yù)測程序或進行無損檢測（NonDestructiveTesGB/T37551.10—XXXX部件纖維纜繩的局部變化。如在1千米長纜繩末端附近約10米長的出現(xiàn)疲勞退化雖然只會帶來小于1%的GB/T37551.10—XXXXA.1.1概述A.1.2.1概述A.1.2.2分散式多點系泊(懸鏈?zhǔn)健埦o式和半張緊式)面以減小拖曳荷載)不發(fā)生，通常會采用分散式多點系泊系統(tǒng)形式。分散式多CALM系統(tǒng)主體是一個大型浮體，浮體下面連接了多條懸鏈?zhǔn)较挡蠢|繩。浮式結(jié)構(gòu)通過單個系纜點連接到浮體上，如圖A.2所示。圖A.2懸鏈?zhǔn)藉^纜系泊構(gòu)型b)單張力腿系泊(SALM)SALM系統(tǒng)主體也是一個大型浮體，浮體底下連接了一條張緊的垂直系泊纜，浮體提供的浮力引起系泊繩的張力以使得浮體恢復(fù)到垂直的平衡位置。浮式結(jié)構(gòu)通過單根系泊纜連接到浮體上，如圖A.3所示。圖A.3單錨纜系泊系統(tǒng)構(gòu)型c)轉(zhuǎn)塔式系泊轉(zhuǎn)塔系泊系統(tǒng)由CALM或SALM系統(tǒng)及連接在其浮體上的纜繩組成。轉(zhuǎn)塔通過軸承結(jié)構(gòu)或其他允許一定程度艏搖運動的承載點或其他聯(lián)動裝置連接到浮式結(jié)構(gòu)上，如下圖A.4所示。無檔錨鏈有檔錨鏈鏈環(huán)的長度已標(biāo)準(zhǔn)化，其長度一般是鏈桿公稱直徑的6倍，鏈環(huán)的寬度有所區(qū)的寬度分別為鏈桿直徑的3.6和3.35倍。六股、螺旋股和多股等類型，如下圖A.6所示。鋼絲繩末端有一個楔形街頭，用于A.2.4.1概述合成纖維纜繩由一種或多種合成聚合物纖維制成，這些纖維經(jīng)過捻合和(或)編織形成繩結(jié)構(gòu)。合系泊系統(tǒng)常用的纖維類型包括尼龍(polyamide)、聚酯(polyester)和高模量聚乙烯(HMPE),有時候也用芳綸(aramid)和液晶聚合物(LCP),以合成纖維纜繩的性能特征主要受纖維類型、結(jié)構(gòu)(捻度、編織角度、股線數(shù)量、股線方向、護套、子股結(jié)構(gòu)、纖維排列)和涂層的影響。與系泊鏈或鋼絲繩不同，高GB/T37551.10—XXXX系泊纜線的不同設(shè)計會影響錨泊系統(tǒng)的性能特點，表A.1中提供了不同材料類型廣泛屬高高低-高高高高低-高A.2.4.3.1概述平行芯繩包括一個由許多平行排列的子繩構(gòu)成的內(nèi)芯，這些子繩通常是3股絞合或12股編織——兩通常用2、3或4根紗線以順時針或逆時針編織的方式形成包覆紗組，從而保持纜不承載模式，常見的結(jié)構(gòu)一般為6+1(六股繞一個芯股)、12+6+1(十二股繞六股)和18+12+6+1(其結(jié)構(gòu)見下圖A.9示例)。這些扭曲使其具有結(jié)構(gòu)完整性，并且不需要纖維繩矩平衡的，這是應(yīng)用的一種理想特性，通常可以選擇8股或12股結(jié)構(gòu)。然而，自然圖A.12所示為雙重編織(包括內(nèi)外編織結(jié)構(gòu))結(jié)構(gòu)示意。它們比單一編織結(jié)構(gòu)更加緊湊，并且可以GB/T37551.10—XXXX大，這些差異將對系泊系統(tǒng)中的各類組件性能產(chǎn)生重大影響。ISO9554:2019中提供了一般材料屬性的鋼GB/T37551.10—XXXX高高高高低低低低高高低高高高高低高高高低低高低低低低低低重纖維材料時進行籠統(tǒng)的預(yù)測，但纜繩的結(jié)構(gòu)將對可觀的最終靜態(tài)和動態(tài)剛度產(chǎn)生影響。ISO186922018描述了一種評估纖維繩剛度的方法，該標(biāo)準(zhǔn)是石油和天然氣浮式平臺通用的加載方式。測試剛度的加載方式應(yīng)基于實際的波浪能轉(zhuǎn)換裝置（WEC）、海洋大氣狀況及位置數(shù)值模擬線路負(fù)載響Cl2009N中提供了關(guān)于尼龍纜繩逐聚酯材料相比鋼絲或系泊鏈具有更長的疲勞壽命（Banfield2005因此它不會統(tǒng)設(shè)計預(yù)計的限制因素。關(guān)于尼龍纜繩的最新研究數(shù)據(jù)也顯示其具有非常長的疲勞壽命（Ridge,BanfieldandMackay2010），前提條件是該尼GB/T37551.10—XXXX根據(jù)Banfieldetal.2005,Ridgeetal.2010給出的疲勞曲線，纜繩終端的疲勞不是導(dǎo)致高彈性材料可用于系泊組件，這些彈性部件在失效前可能具有200%-400%的高伸長GB/T37551.10—XXXXA.2.6配重塊外分離。連接卸扣應(yīng)使用螺栓/鎖緊螺母、彎桿等替代開口銷進行雙重固定，同時要考慮系泊系統(tǒng)的腐土壤甚至是巖石，則錨可能僅是部分嵌入(甚至無法嵌入),最終導(dǎo)致承載能力下降或整體失效。A.3.5重力安裝錨重力安裝錨以一定速度的拋射體形狀穿透海床安裝。錨持力由泥沙的摩檫力和側(cè)向泥沙阻力產(chǎn)生，其設(shè)計提供了抵抗平面外向力和垂直載荷的能力。重力安裝錨示意圖如圖A.17。圖A.17重力魚雷錨重力安裝錨依靠速度來實現(xiàn)足夠的穿透力，因此通常使用于具有沙子或軟粘土海床的深水中，而不適用于非常堅硬的巖石或礫石土壤。重力安裝錨上的旋轉(zhuǎn)載荷點能夠抵抗大型偏移情況中產(chǎn)生的平面外載荷。圖A.18為另一種重力安裝錨示意圖。圖A.18帶旋轉(zhuǎn)負(fù)載臂的重力錨A.3.6重力錨重力錨的承載能力是由所用錨材料的水下質(zhì)量及其與海床摩擦產(chǎn)生的。鋼、混凝土和封閉碎石是典型的重力錨使用材料。其示意圖見圖A.19。圖A.19重力錨重力錨的尺寸一般比其他錨大得多，在淺水區(qū)或具有強流的水域，風(fēng)和波浪的環(huán)境載荷可能對其保持力產(chǎn)生重大影響。板錨可以通過拖動嵌入或垂直驅(qū)動到位然后進行鎖結(jié)的方式進行安裝。板錨的保持能力是由板表面的沉積物阻力產(chǎn)生的，其特殊設(shè)計有利于保證顯著的垂直保持力，同時具備一定抵抗平面外橫向載荷的能力。板錨的示意圖如圖A.20。在選擇適用于系統(tǒng)的錨類型時，應(yīng)考慮系泊系統(tǒng)整體配置和設(shè)計特性(包括載及隆起問題等)、特定地點的海床條件、來自水流和波浪作用的直接載荷、拆卸和安裝約束條件等。上A.3.10系統(tǒng)容納能力A.3.10.1概述的動態(tài)情況和循環(huán)疲勞載荷以及由此產(chǎn)生的保持能力和失效模式等均應(yīng)予以考慮。可使用GB/TA.3.10.2重力錨外，重力錨承載能力的評估還應(yīng)包括對作用在重力錨上的外力(如水動力載荷)的評估。A.3.10.3巖錨GB/T37551.10—XXXXA.3.16失效模式錨桿的失效模式和意外極限狀態(tài)的影響應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場具體情況加以考慮。可以使用GB/T7826-2012A.3.18故障點GB/T37551.10—XXXX可接受的風(fēng)險水平因?qū)嵤┑攸c而異，具體取決于當(dāng)?shù)毓芾頇C構(gòu)的法規(guī)和要求，且應(yīng)確保遵守該地GB/T37551.10—XXXX），B.2.3.3ALARP原則(安全風(fēng)險本條款描述的風(fēng)險評估方法旨在為海洋能裝置發(fā)生系泊故障的可能性及此類事件的相關(guān)后果評估√業(yè)√否否是行是圖B.1一般風(fēng)險分析流程圖B.3.2.2基本注意事項通常來說，風(fēng)險評估可以在定性或定量的基礎(chǔ)上進行，本文概述了定量風(fēng)險評估的方法。在此基礎(chǔ)上，應(yīng)開展危害識別研究(HAZID),以進一步識別最廣泛的風(fēng)險類型并制定相關(guān)措施以降低運行中的各類風(fēng)險。危害識別研究(HAZID)是對后果事件的定性評估，一般是根據(jù)發(fā)生概率，利用某種形式風(fēng)險矩陣對事件進行分類。有關(guān)開展HAZID研究的指南，請參照IS017776。B.3.2.3概率評估確定初始事件及隨后一系列事件的概率是評估系泊海洋能裝置相關(guān)風(fēng)險的重要步驟。對于系泊海洋能裝置的風(fēng)險評估，其初始事件是系泊故障。GB/T37551.10—XXXXP=[1-(1-1/