DIN EN ISO 19901-8-2015 Petroleum and natural gas industries - Specific requirements for offshore structures - Part 8 Marine soil investigations (ISO 19901-8 2014) English version .pdf

1、November 2015DEUTSCHE NORM Preisgruppe 35DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 75.180.10!%F;“2352498www.din.deDIN EN ISO 19901-8Erdl- und Erdgasindustrie Speziell

2、e Anforderungen fr Offshore-Anlagen Teil 8: Meeresbodenuntersuchungen (ISO 19901-8:2014);Englische Fassung EN ISO 19901-8:2015, nur auf CD-ROMPetroleum and natural gas industries Specific requirements for offshore structures Part 8: Marine soil investigations (ISO 19901-8:2014);English version EN IS

3、O 19901-8:2015, only on CD-ROMIndustries du ptrole et du gaz naturel Exigences spcifiques relatives aux structures en mer Partie 8: Investigations des sols en mer (ISO 19901-8:2014);Version anglaise EN ISO 19901-8:2015, seulement en CD-ROMAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berli

4、n www.beuth.deGesamtumfang 161 SeitenDDIN-Normenausschuss Erdl- und Erdgasgewinnung (NG)10.152 Nationales Vorwort Dieses Dokument (EN ISO 19901-8:2015) wurde vom Technischen Komitee ISO/TC 67 Materials, equipment and offshore structures for petroleum, petrochemical and natural gas industries“, Subko

5、mitee SC 7 Offshore structures“ in Zusammenarbeit mit dem Technischen Komitee CEN/TC 12 Materialien, Ausrstungen und Offshore-Bauwerke fr die Erdl-, petrochemische und Erdgasindustrie“ (Sekretariat: NEN, Niederlande) erarbeitet. Fr Deutschland hat hieran der Arbeitskreis NA 109-00-01-07 AK Offshore

6、Bauwerke“ im DIN-Normenausschuss Erdl- und Erdgasgewinnung (NG) mitgearbeitet. Diese Europische Norm enthlt unter Bercksichtigung des DIN-Prsidialbeschlusses 1/2004 nur die englische Originalfassung der EN ISO 19901-8:2015 und ISO 19901-8:2014. Fr die in diesem Dokument zitierten Internationalen Nor

7、men wird im Folgenden auf die entsprechenden Deutschen Normen hingewiesen: ISO 22476-1 siehe DIN EN ISO 22476-1 DIN EN ISO 19901-8:2015-11 3 Nationaler Anhang NA (informativ) Begriffe, Symbole, Einheiten und Abkrzungen Die Benummerung der folgenden Begriffe, Symbole und Abkrzungen ist identisch mit

8、der Benummerung in der englischen Fassung. 3 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die folgenden Begriffe: 3.1 Genauigkeit Exaktheit einer Messung im Vergleich mit dem wahren Wert der Messgre 3.2 Anwendungsklasse Klassifizierung der Ausrstung auf der Grundlage der erreichbaren Genauigkei

9、tsstufe oder Klassifizierung von Bodenproben, die fr die Bestimmung verschiedener Bodeneigenschaften verwendet werden knnen Anmerkung 1 zum Begriff: Die Benennung Anwendungsklasse“ wurde als Orientierungshilfe fr die Auswahl der technischen Ausrstung festgelegt, wobei die fr die Anwendung der Ergebn

10、isse erforderliche Genauigkeit im Mittelpunkt steht. Anmerkung 2 zum Begriff: Die in diesem Teil der ISO 19901 verwendete Benennung Anwendungsklasse“ entspricht der in EN 1997-2:2007, 3.4.1, verwendeten Benennung Gteklasse“, in EN 1997-2:2007 wird die Benennung Anwendungsklasse“ nicht verwendet. Zur

11、 Definition fr Gteklasse“ siehe 3.24. 3.3 geophysikalische Vermessung des Bohrlochs Messung physikalischer Eigenschaften eines Bohrlochs und/oder des umgebenden Bodens mit einer oder mehreren in das Bohrloch eingebrachten Messsonden 3.4 charakteristischer Wert der einer Grundvariablen zugeordnete We

12、rt in Verbindung mit einer vorgegebenen Wahrscheinlichkeit, dass er whrend einer bestimmten Bezugsdauer nicht durch ungnstige Werte berschritten wird Anmerkung 1 zum Begriff: Ein charakteristischer Wert ist der wichtigste reprsentative Wert. In einigen Bemessungsfllen knnen einer Variablen zwei char

13、akteristische Werte zugeordnet werden, ein oberer und ein unterer charakteristischer Wert. QUELLE: ISO 19900:2013, Definition 3.10 3.5 Charakterisierung Beschreibung, Bewertung und/oder Bestimmung der typischsten Merkmale einer Lokation auf der Grundlage aller Arten von Untersuchungen und anderer ve

14、rfgbarer Daten DIN EN ISO 19901-8:2015-114 3.6 Auftraggeber Partei oder Person, die fr die Erkundung des Meeresbodens einschlielich der Erarbeitung der Vorhabens-spezifikationen die Gesamtverantwortung trgt 3.7 Auftragnehmer Partei oder Person, die fr einen festgelegten Umfang der in den Vorhabenssp

15、ezifikationen beschriebenen Arbeiten die Verantwortung trgt 3.8 abgeleiteter Wert Wert fr einen geotechnischen Parameter, der aus Prfergebnissen durch theoretische berlegungen, durch Korrelationen oder durch Wissen aus gesammelten Erfahrungen ermittelt wird 3.9 Auslegungswert fr die Anwendung bei de

16、r Auslegungs-Verifizierung aus dem reprsentativen Wert abgeleiteter Wert QUELLE: ISO 19900:2013, Definition 3.18 3.10 gestrte Probe Probe, deren Bodenstruktur, Wassergehalt und/oder Bestandteile aufgrund von Probenahme und Hand-habung verndert wurden 3.11 drnierte Bedingungen Bedingungen, bei denen

17、aufgebrachte Spannungen und Spannungsnderungen vom Bodenskelett so aufgenommen werden, dass keine Vernderung des Porendrucks verursacht wird 3.12 Bohrsplung Bohrflssigkeit Splflssigkeit Flssigkeit, die zur Untersttzung des Bohrprozesses in ein im Rotary-Bohrverfahren erzeugtes Bohrloch gepumpt wird

18、Anmerkung 1 zum Begriff: Die Hardwarekomponenten, die beim Umgang mit Bohrflssigkeiten angewendet werden, enthalten in ihrer Benennung meist das Wort Splung“ (en: mud) (z. B. Splungstank, Splpumpe, Splventil). Gleiches gilt fr Bohrparameter im Zusammenhang mit Bohrflssigkeiten (Splungsdruck, Splungs

19、umlauf usw.). 3.13 Geogefahr geologisches Phnomen und Prozess, das/der Schdigung von Material und Umwelt sowie Lebensgefahr verursachen kann 3.14 geophysikalische Untersuchung geophysikalische Erkundung Untersuchung von Lokationen (Bohrstellen) auf dem Meeresboden/Meeresgrund mittels zerstrungsfreie

20、r Verfahren, die das Ausbringen geophysikalischer Gerte ins Meer erfordern Anmerkung 1 zum Begriff: Siehe Bild 1 in der Einleitung. DIN EN ISO 19901-8:2015-11 5 3.15 Feldvergleich (en: Ground-Truthing) Prozess, bei dem Bodenuntersuchungsdaten verwendet werden, um verschiedene, anhand geophysikalisch

21、er Untersuchungen definierte geologische Formationen zu beschreiben 3.16 Vermessung im Bohrloch Vermessung in einem Abschnitt des Bohrlochs oder des Bohrgestnges, die zwischen dem Messgert und der Wand des Bohrlochs durchgefhrt wird Anmerkung 1 zum Begriff: Die Anzahl der Parameter, fr die eine Mess

22、ung unter diesen Umstnden sinnvoll ist, ist begrenzt. 3.17 intakte Probe Probe, die mit dem Ziel gesammelt wurde, die in-situ vorhandenen Kennwerte der Probe beizubehalten 3.18 Erkundung von Lokationen im Meer Erkundung von Bohrstellen im Meer alle Arten von Untersuchungen an Offshore- oder Nearshor

23、e-Lokationen BEISPIEL Meeresbodenuntersuchungen, geophysikalische Untersuchungen, Meeresumgebungsuntersuchungen, Metocean-Untersuchungen. Siehe Bild 1. 3.19 Meeresbodenuntersuchung Art der Erkundung von Lokationen im Meer mit dem primren Ziel, zuverlssige und reprsentative Daten zur Charakterisierun

24、g der Bodenbedingungen am Meeresgrund zur Untersttzung der Auslegung von Offshore-Anlagen und/oder fr die Bewertung von Geogefahren zu ermitteln Anmerkung 1 zum Begriff: Siehe Bild 1 in der Einleitung. Anmerkung 2 zum Begriff: Der Umfang der Arbeiten und der Umfang der Untersuchungen des Meeresboden

25、s sind projektspezifisch, umfassen aber im Allgemeinen einen oder mehrere der in Abschnitt 1 aufgefhrten Punkte. 3.20 Messwert gemessener Wert Wert, der bei einer Prfung gemessen wird 3.21 Nennwert nomineller Wert der einer Grundvariablen zugeordnete Wert, der auf einer nicht statistischen Basis, ty

26、pischerweise aus der gewonnenen Erfahrung oder aus den physikalischen Bedingungen bestimmt wird 3.22 Bohrlochvermessung im offenen Bohrloch Vermessung in einem Abschnitt des Bohrlochs, z. B. ohne Futterrohr oder Bohrgestnge, so dass eine direkte Messung der Bodeneigenschaften auerhalb der Bohrlochwa

27、nd mglich ist DIN EN ISO 19901-8:2015-116 3.23 Vorhabensspezifikation Projektspezifikation Umfang der Arbeiten fr Untersuchungen des Meeresbodens, mit denen ein Auftraggeber einen Auftrag-nehmer beauftragt hat 3.24 Gteklasse Klassifizierung der Qualitt der Probe fr den OCR (berkonsolidationsgrad) vo

28、n Bden mit geringem bis mittlerem Tonanteil, wobei die Probenqualitt auf der bei Konsolidierungsversuchen im Laboratorium gemessenen Volumennderung basiert Anmerkung 1 zum Begriff: Exakte Definitionen der verschiedenen Gteklassen fr Proben sind in 10.5, Tabelle 6, angegeben. Anmerkung 2 zum Begriff:

29、 Die in diesem Teil von ISO 19901 angegebene Definition fr Gteklasse“ unterscheidet sich von der in EN 1997-2:2007, 3.4.1, angegebenen Definition. Fr die Benennung Gteklasse“ in EN 1997-2:2007 wird in diesem Teil der ISO 19901 die Benennung Anwendungsklasse“ benutzt, siehe 3.2. In EN 1997-2:2007 wir

30、d die Benennung Anwendungsklasse“ nicht benutzt. 3.25 Vorbohrloch Rattenloch Kellyloch die am Ende des Bohrlochs (ber den letzten interessierenden Bereich hinaus) gebohrte zustzliche Tiefe, die sicherstellt, dass eine vollstndige Auswertung des interessierenden Bereichs durchfhrbar ist Anmerkung 1 z

31、um Begriff: Durch das Vorbohrloch knnen die am Vermessungsstrang weiter oben angebrachten Instrumente den tiefsten interessierenden Bereich erreichen und vermessen. 3.26 aufgearbeiteter Probekrper Labor-Probekrper, der durch Mischen einer Bodenprobe bis zu einem festgelegten Zustand in einem festgel

32、egten Verfahren hergestellt wird Anmerkung 1 zum Begriff: Bei feinkrnigen Bden wird der Probekrper aus Schlamm (an oder ber der Fliegrenze) hergestellt und dann konsolidiert. Bei grobkrnigen Bden wird der Probekrper trocken (getrocknet) oder in Wasser entweder geschttet oder eingeregnet (Pluviations

33、verfahren) und danach verdichtet oder konsolidiert. 3.27 aufgearbeitete (durchwalkte) Probe aufgearbeiteter (durchwalkter) Probekrper Laborprobekrper, der mechanisch unter Beibehaltung eines konstanten Wasseranteils vollstndig aufgearbeitet wird 3.28 aufgearbeitete Scherfestigkeit Scherfestigkeit ei

34、nes aufgearbeiteten (durchwalkten) Probekrpers 3.29 reprsentativer Wert Wert, der einer Grundvariablen fr die Verifizierung eines Grenzzustands zugeordnet wird QUELLE: ISO 19900:2013, Definition 3.38 DIN EN ISO 19901-8:2015-11 7 3.30 Restscherfestigkeit Scherfestigkeit bei starker Dehnung, wobei sic

35、h das Verhltnis von gemessener Scherspannung und Dehnung bei einem konstanten Wert stabilisiert 3.31 Probe Teil vom Boden oder Gestein, der mit Hilfe bestimmter Probenahmetechniken aus dem am Meeresgrund aufgenommenen Boden gewonnen wird 3.32 Meeresgrund Materialien unter dem Meeresboden 3.33 Meeres

36、boden Grenzflche zwischen Meer und Meeresgrund 3.34 Absacken dauerhafte Abwrtsbewegung einer Plattform aufgrund ihres eigenen Gewichts und aufgrund anderer Einwirkungen 3.35 Lokation Bohrstelle der festgelegte Untersuchungsbereich 3.36 (geotechnischer) Bodenparameter gemessener, abgeleiteter oder re

37、prsentativer (geotechnischer) Bodenparameter Anmerkung 1 zum Begriff: Die Benennung geotechnisch“ beinhaltet sowohl Boden als auch Gestein. 3.37 Probekrper Probemuster Teil einer Probe, an dem eine Prfung im Laboratorium durchgefhrt wird 3.38 Indexversuch zur Bestimmung der Festigkeit Prfung, die ei

38、nen Hinweis auf die Scherfestigkeit liefert 3.39 Schwellen Quellen Ausdehnung aufgrund einer Verringerung der wirksamen Spannung, die entweder auf der Verringerung der gesamten Spannung oder (im Allgemeinen) auf der Absorption von Wasser bei konstanter gesamter Spannung beruht Anmerkung 1 zum Begrif

39、f: Das Schwellen schliet die Umkehr sowohl der Zusammendrckung als auch der Konsoli-dation ein. Anmerkung 2 zum Begriff: Ein signifikantes Schwellen der Proben kann durch Entmischung von gelstem Gas infolge einer Spannungsentlastung bei der Probenahme hervorgerufen werden. DIN EN ISO 19901-8:2015-11

40、8 3.40 Unsicherheit Zuverlssigkeit der Messergebnisse infolge von Quellen fr systematische und zufllige Fehler 3.41 ungestrte Probe Probe, bei der keine nennenswerte Vernderung in den Bodeneigenschaften aufgetreten ist 3.42 undrnierte Bedingungen Bedingungen, bei denen aufgebrachte Spannungen und Sp

41、annungsnderungen sowohl vom Bodenskelett als auch von der Porenflssigkeit so aufgenommen werden, dass keine Volumennderung hervorgerufen wird 3.43 Kohsion des undrnierten Bodens maximale Scherspannung beim Flieen des Werkstoffs oder bei einer festgelegten maximalen Dehnung unter undrnierten Bedingun

42、gen Anmerkung 1 zum Begriff: Unter Flieen wird der Zustand eines Werkstoffs verstanden, bei dem eine merkliche bleibende Dehnung ohne oder bei einer nur geringen Zunahme der Spannung auftritt. Anmerkung 2 zum Begriff: Eine Entfestigung ist ebenfalls zu beachten. 4 Symbole, Einheiten und Abkrzungen 4

43、.1 Symbole a Netto-Flchenverhltnis eines Konuspenetrometers cvKonsolidierungsbeiwert CsSchwellbeiwert (fr Konsolidierungsversuche) hsfHhe des Bezugspunkts ber dem Meeresboden fsReibung der Hlse G relative Dichte von Feststoffen GmaxAnfangsschermodul (bei kleiner Dehnung) ILLiquidittszahl IPPlastizit

44、tszahl i Neigung K0Erddruckbeiwert im Ruhezustand (= h0/v0) mvKoeffizient der Volumennderung p0 wirksame Vertikalspannung in situ (= v0) DIN EN ISO 19901-8:2015-11 9 qcSpitzenwiderstand qtSpitzenwiderstand, korrigiert um den Porenwasserdruck s Dicke der Flgelsonde su= cuKohsion des undrnierten (unge

45、strten) Bodens suCstatische Kohsion des undrnierten Bodens beim triaxialen Druckversuch suDstatische Kohsion des undrnierten Bodens beim Einfachscherversuch (DSS) suEstatische Kohsion des undrnierten Bodens beim triaxialer Extensionsversuch sufvScherfestigkeit aus dem Flgelscherversuch sufv,remgestr

46、te Scherfestigkeit aus dem Flgelscherversuch sufv,resRestscherfestigkeit aus dem Flgelscherversuch StBodenempfindlichkeit u2Porendruck, gemessen durch ein Filter im zylindrischen Teil unmittelbar oberhalb des kegelfrmigen Teils des Kegels vpKompressionswellengeschwindigkeit vsScherwellengeschwindigk

47、eit vvhGeschwindigkeit horizontaler (h), polarisierter Scherwellen mit vertikaler Ausbreitung (v) Dmpfungsverhltnis des Werkstoffs z Nullwerte der In-situ-Sonde in der Hhe ber dem Meeresboden fr die Betriebsart Bohren Einheitsgewicht des Bodens unter Wasser Poissonsche Zahl Spannung v0wirksame Verti

48、kalspannung in situ (= p0) h0wirksame Horizontalspannung in situ pVorkonsolidationsspannung vnderung der wirksamen senkrechten Spannung wirksamer innerer Reibungswinkel DIN EN ISO 19901-8:2015-1110 4.2 Einheiten Die in den einzelnen Abschnitten verwendeten Einheiten knnen sich unter Bercksichtigung

49、des frher blichen Gebrauchs leicht unterscheiden. Die Querschnittsflche eines CPT-Konus beispielsweise sollte wie derzeit gebruchlich in Quadratmillimeter (mm2) und nicht in Quadratmeter (m2) angegeben werden. Die folgenden Einheiten sind zu verwenden, wenn die Verwendung anderer, frher gebruchlicher Einheiten nicht speziell zu begrnden ist: