構造物健全性管理

本章では既存構造物に対する健全性評価、検査計画立案、及び補修・補強方針などの維持 管理手法について述べる。既存設備の維持管理要求は対象となる構造物の設計思想、使用状 況や劣化状態によりに大きく異なる。国際規格であるAPI-RP-2SIM “Structural Integrity Management of Fixed Offshore” やDNV-RP-F116 “Integrity Management of Submarine Pipeline System” では、既存構造物の重要性や残存耐力などからマトリックスを用いてリ スクレベルを定量的に評価し、既存構造物の健全性評価や維持管理計画を合理的に判断する 手法が基準化されている。特に、老朽化した海洋プラットフォームや海底パイプラインが多 く 存 在 す る 石 油 ガ ス 関 連 分 野 で は 、 こ の よ う な リ ス ク マ ネ ー ジ メ ン ト 手 法 を 用 い た

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Structural Integrity Management が一般的に行われている。

API-RP-2SIMでは下記のフローに従い既存構造物の健全性を評価し維持管理を行っている。

図 4-6 既存構造物に対するStructural Integrity Management フロー

（出典：API-RP-2SIMをもとに当社作成）

・ 既存データ収集 （Data Collection）

構造物のAs-built データ（図面、寸法、材料など）、環境データ（波、潮流、海底面、

土質など）、設計仕様データ（設計条件、設計荷重、スペックなど）、履歴データ（製作 記録、検査記録、改造記録、損傷・補修記録など）、などの既存データを収集する。

・ 構造物の耐力評価 （Structural Integrity Analysis）

収集したデータを整理し最新基準に則った設計条件を新たに作成したのち、許容応力 強度、疲労解析、Push Over 解析などの強度計算を実施し既設構造物の残存耐力を算定 する。

既存データ収集 （Data Collection）

構造物の耐力評価 （Structural Integrity Analysis）

危険度評価 （Risk Evaluation）

是正処置 （Mitigation Plan）

& 検査計画 （Inspection Plan）

廃止処置 （Decommissioning）

& 代替新設 （New Construction）

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図 4-7 耐力評価の一例 （FEM解析、Push Over解析）

（出典：日鉄エンジニアリング提供資料をもとに当社作成）

・ 危険度評価 （Risk Evaluation）

前述の既設構造物の残存耐力と、その構造物の影響度（設備の重要性など）とを二軸 にマトリックスを作成し、対象とする構造物の危険度（Risk Level）を定量的に評価す る。

図 4-8 危険度評価の一例

（出典：API-RP-2SIMをもとに当社作成）

・ 是正処置 （Mitigation Plan） & 検査計画 （Inspection Plan）

評価された危険度により、補修・補強などの是正処置の要否を判断し、構造物の検査 計画（検査の項目や場所、検査頻度など）を構造物の危険度に応じて立案する。

構造物の重要度

残存耐力 （耐力の余裕度）

危険度（Risk Level）が最上位であ

れば、迅速な是正処理や使用停止 判断が必要となる。

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図 4-9 是正処置の項目・種類

（出典：API-RP-2SIMより抜粋）

・ 廃棄処置 （Decommissioning） & 代替新設 （New Construction）

構造物の耐力評価および危険度評価の結果によっては、構造物の使用を停止するとい う判断に至る可能性もある。その場合は廃棄処置や構造物の代替新設を検討する必要が ある。