The present invention relates to a method to predict an expansion amount of a structure used for underwater oil well development to produce oil and gas and, more specifically, relates to a method to predict the expansion amount to block bending, deformation, and buckling collapse of an offshore structure such as an underwater pipeline and a rise or the like to naturally be deteriorated during the designed service time with the effects of high temperature and high pressure. Moreover, the method to predict the expansion amount of an offshore structure comprises: (a) a step of identifying and inputting various design factors of an offshore structure such as a pipeline installed in the sea; (b) a step of calculating a variable related to the expansion of the offshore structure, and clearly identifying each variable; (c) a step of estimating the expansion amount and a length of a virtual expansion limit anchor as information obtained through step (a) is correlated with a variable obtained through step (b); (d) a step of estimating (screening) a probability of an initial buckling occurrence based on the calculated expansion amount; (e) a step of determining whether the estimated result is sensitive to the buckling phenomenon, and to model the undersea shape through a nonlinear finite element method if it is sensitive, otherwise to finish the design if it is not sensitive; and (f) a step of determining that a post-buckling state is satisfied with safety based on the modeled undersea shape.

본 발명은 석유 및 가스 생산을 위한 해저 유정 개발 등에 사용되는 구조물의 팽창량 예측방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고온, 고압의 영향과 더불어 설계수명 동안 자연스레 노후화가 발생할 해저 파이프 라인(Pipeline) 및 라이저(Riser) 등과 같은 해양 구조물의 굽힘, 변형 및 좌굴 붕괴를 막기 위한 팽창량 예측 방법에 관한 것이다. 구성은 해양 구조물의 팽창량 예측 방법으로서, (a) 해양에 설치되는 파이프 라인과 같은 해양 구조물의 다양한 설계 인자를 규명 및 입력하는 단계; (b) 상기 해양 구조물의 팽창과 관련한 변수를 산정하고 각 변수를 명확히 규명하는 단계; (c) 상기 (a) 단계를 통해 얻어진 정보를, 상기 (b) 단계를 통해 얻어진 변수와 연관하여 가상팽창한계 앵커(Anchor) 길이 및 팽창량을 추정하는 단계; (d) 계산된 팽창량을 기반한 초기 좌굴 발생확률 추정(Screening) 단계; (e) 추정된 결과가 좌굴 현상과 민감하게 반응하는지에 대한 여부 판단을 바탕으로 민감하다면 비선형 유한요소법을 통해 해저형상을 모델링 하는 단계로 진행하고, 민감하지 않다면 설계를 마무리하는 단계; (f) 모델링된 해저형상을 기반으로 좌굴 후(Post-buckling) 상태가 안전도를 만족하는지 판단하는 단계; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.