Estimation of reliability of FSO/FPSOs mooring systems in Vietnam, taking into account the accumulation of the fatigue damage

RESUME : A partir de l’analyse des incidents des FSOs de type CALM Soft Yoke de Vietsovpetro aux gisements White Tiger (Tigre Blanc) et Dragon, on s’aperçoit du besoin de développer des structures offshore (y compris les FPSOs) installées et opérées «en sécurité» dans les conditions spéciales des états de mer du Vietnam, où apparaissent de nombreux vents violents et de fréquents typhons tropicaux.Dans le cadre de cette thèse, une recherche générale sur les systèmes d’ancrage des FPSO a été réalisée en considérant divers problèmes : efforts hydrodynamiques du second ordre, réponses dynamiques aléatoires des systèmes d’ancrage des FPSO, analyses du dommage de fatigue aléatoire et estimation de la durée de vie des lignes d’ancrage. Plus spécialement, une étude plus approfondie avec un nouveau concept a été proposée pour estimer la fiabilité totale d’un système de lignes d'ancrage des FSPO. La fiabilité totale a été déterminée selon les conditions de mer extrêmes (ULS), elle diminue avec le temps à cause de la prise en compte de l'accumulation du dommage en fatigue des lignes d'ancrage (FLS). Dans la dernière part de thèse, cette méthode a été appliquée aux conditions de mer sévères du Vietnam, surtout dans les états limites extrêmes, prenant en compte l'accumulation du dommage en fatigue. En application numérique, deux FSOs existants au Vietnam ont été analysés.Le contenu principal des études de la thèse a également contribué à réaliser un Projet National de Recherche du Vietnam (intitulé code KC.09.15/06-10), dont l’un des membres est l’auteur de cette thèse./ABSTRACTFrom analyzing incidents of the CALM Yoke FSOs of Vietsovpetro in the White Tiger and Dragon fields, we can identify the need to develop offshore structures (including FPSO) installed and operated “in safety” in most severe Vietnamese sea states, with many and frequent strong winds and tropical typhoons. In this thesis, a general research on the FPSO mooring systems has been carried out by considering various problems: second order hydrodynamic efforts, random dynamic responses of the FPSO mooring systems, analyzing random damage of fatigue and estimating the durability of the mooring lines. In particular, a thorough study with a new concept was proposed to estimate the total reliability of FSPO mooring line systems. The total reliability was estimated for extreme sea conditions (ULS), which decreases with the time due to the accumulation of the damage by fatigue of the moorings lines (FLS).In the last part of thesis, this method was applied to the severe sea conditions of Vietnam, especially considering the ultimate limit states and taking into account the accumulation of the fatigue damage. For numerical application, two FSOs existing now in Vietnam were analyzed. The main studies in this thesis have also contributed to develop a National Research Project in Vietnam (entitled code KC.09.15/06-10), in which the author acts as a research team member.