在渤海海域,每年冬天海冰都成为海洋工程结构的控制性的荷载,海冰与海洋结构相互作用形成的冰激振动,冰振带来平台的导管架管节点、平台的上部设施以及工作人员等一系列的安全问题,给海洋平台的安全生产带来严重威胁。在平台投产之后不久,由于强烈的冰激振动,就有人提出对渤海湾JZ202平台在冰季作业的预警的概念,但由于相应的预警标准没有给出,所以一直以来,没有能做到真正的预警。 本文基于对海冰环境下海洋平台多年的实地监测基础上,对国内外关于人员在振动环境下的研究进行了回顾与总结,根据现有的国家标准以及国际标准对JZ202中南平台以及中北两座平台进行了人员在冰振动期间感受的定量的评估。同时通过对平台多年实测数据的统计处理,给出了JZ202中北平台工作人员在冰振期间人体感受的预报方案以及研究对策。并对2000年冬季JZ202中南平台在冰振动期间的法兰泄漏事故的失效机理进行了解释以及原因分析,具体来说可以概括为以下的几个方面: 1.基于对渤海辽东湾JZ202油田导管架平台的冰振响应连续多年测量获得的数据的基础上,根据国家标准中振动影响人身体健康规范的要求,对海洋石油平台在冰激振动下振动对平台上部作业人员的影响进行了定量的分析。通过将分析数据与国家标准的对比的显示,现役导管架平台在海冰作用下产生的振动对上部作业人员会产生显著的影响。JZ202中南平台在正常的冰振作用下会影响上部工作人员的工作效率,而严重的冰振下可能会导致上部工作人员的健康受到损害。JZ202中北平台在正常冰振作用下会使得上部人员感到不舒服,严重的冰振下会降低上部作业人员工作效率。 2.基于多年的实测冰厚、冰速以及平台的甲板振动响应数值,给出了平台甲板在冰振期间振动加速度与冰厚、冰速的统计关系。同时基于国家标准,给出了平台工作人员在冰振期间人体感受的预报方法。通过对人体在振动环境下身体各个部分的分析以及国内外在防振方面的具体的研究方法,给出了JZ202中北平台在冰振动期间工作人员为减低冰振造成的危害而应该采取的具体措施。 3.通过对法兰模型的研究以及对摩擦学等方面的研究,总结了前人在振动环境下法兰泄漏的研究成果,给出了法兰螺栓松退的机理解释,并指出了2000年JZ202中南平台法兰泄漏的主要原因是由于强烈的冰振引起的。 以上的工作仅是海洋平台冰振失效的预警标准的一个部分,大量的工作包括平台导管架结构的预警,平台上部管线法兰的预警等。这些工作有的已经完成,这些工作都已海洋平台冰振失效的预替标准经进一步的展开。其中法兰的室内实验,现场实验的测量,以及法兰有限元模拟以至最终的平台上部管线法兰结构的预等都已经展开,需要进行更深入的研究。关键词:海洋平台;人体健康;冰激振动;预报;法兰泄漏