ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.
1.1. Аварийная опасность металлических конструкций вертикальных стальных резервуаров. Причины возникновения аварий
1.2. Классификация дефектов, приводящих к отказу резервуаров.
1.3. Требования нормативных документов к величинам допускаемых отклонений геометрической формы резервуара.
1.4. Результаты натурных обследований
1.5. Анализ методов расчета вертикальных стальных резервуваров с дефектами геометрической формы при малоцикловом
нагружении.
Выводы по главе 1
ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ НАГЛАЖЕН НОДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ НДС СТЕНОК ВЕРТИКАЛЬНЫХ ЦИЛИ 1ДРИЧЕСКИХ РЕЗЕРВУАРОВ РВС ИЗ РУЛОННЫХ ЗАГОТОВОК В ЗОНЕ МОНТАЖНОГО СТЫКА
2.1. Выбор расчетной схемы стенки с начальным отклонением при учете упругого изгиба
2.2. Аналитический метод расчета цилиндрического кольца большого диаметра с локальным искривлением
2.3. Существующие экспериментальные исследования влияния начальных искривлений стенки РВС в зоне монтажного стыка на ее
напряженнодеформированное состояние,
Выводы по главе 2
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕННО ДЕФОРМИРОВАНОГО СОСТОЯНИЯ МОНТАЖНОГО СТЫКА ВЕРТИКАЛЬНЫХ СТАЛЬНЫХ РЕЗЕРВУАРОВ.
з
3.1. Постановкам математическая формализация задачи.
3.2. Анализ упругопластического поведения материала
конструкции.
3.3. Применение метода конечных элементов МКЭ для теоретического исследования НДС стенки в области геометрического несовершенства.
3.4. Алгоритм численного прочностного анализа РВС.
3.5. Результаты математического моделирования работы монтажною стыка стенки с геометрическим дефектом формы при нагружении.
3.5.1. Балочная модель.
3.5.2. Оболочечная модель
3.5.3. Объемная модель.
3.6. Анализ НДС и опенка прочности стенки вертиказьных стальных резервуаров.
3.7. Методы расчета вертикальных стальных резервуаров с дефектами
геометрической формы при малоцикловом нагружении
Выводы по главе 3.
ГЛАВА 4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАЛОЦИКЛОВОЙ ПРОЧНОСТИ ВЕРТИКАЛЬНЫХ СТАЛЬНЫХ РЕЗЕРВУАРОВ С ГЕОМЕТРИЧЕСКИМИ НЕСОВЕРШЕНСТВАМИ В ОБЛАСТИ МО 1ТАЖЮГО СТЫКА СТЕ1 ПСИ.
4.1. Инженерный метод расчета монтажного стыка стенки е геометрическими дефектами формы под действием циклически приложенной нагрузки
4.2. Определение напряженнодеформированного состояния стенки с геометрическими дефектами с учетом циклически приложенной нагрузки.
4.3. Определение напряженнодеформированного состояния стенки резервуара с учетом влияния формы сварного шва и остаточных
сварочных напряжений
4.3.1. Учет влияния формы сварного шва
4.3.2. Определение влияния остаточных сварочных напряжений на напряженнодеформированное состояние стенки вертикального стального резервуара в области монтажного сварного шва
Выводы по главе 4
ГЛАВА 5. ОЦЕНКА НАПРЯЖЕННОДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ У ГОРНОГО УЗЛА ВЕР ТИКАЛЬНОГО СТАЛЬНОГО РЕЗЕРВУАРА.
5.1. Аналитическое решение задачи определения НДС уторного узла резервуара
5.2. Конечноэлементное моделирование уторного узла резервуара и
определение его ДС
Выводы по главе 5.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
Обеспечение защиты населения и территории Российской Федерации от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера является одной из важнейших задач государственной политики в области национальной безопасности и обеспечения устойчивого развития страны.
В политике обеспечения безопасности основное внимание должно быть уделено вопросам предотвращения крупных промышленных аварий и катастроф, поскольку по данным экспертов, затраты на предотвращение аварий техногенного характера в раз меньше затрат на ликвидацию их последствий . Особенно это касается стальных конструкций резервуаров и газгольдеров, предназначенных для хранения различных жидких и газообразных проектов, которые являются сооружениями высокого риска отказов и аварий и которые в отличие от стальных строительных конструкция зданий и сооружений общего назначения обладают повышенной взрыво и пожароопасностью.
В настоящее время на территории РФ эксплуатируется более 0 тыс. км магистральных нефтегазопродуктопроводов, 0 тыс. км промысловых трубопроводов, 0 компрессорных и нефтеперекачивающих станций, вместимость резервуарного парка превышает млн. м3 . Эти цифры продолжают расти, поскольку с каждым годом вводятся в эксплуатацию новые нефтетрубопроводы и резервуары для хранения нефти и нефтепродуктов.
По данным компаний транспортирующим нефть и нефтепродукты, к г. более резервуаров достигли возраста лег и более. К концу г. этот критический рубеж перешагнуло уже резервуарного парка России 2.
Компьютерная обработка сведений представленных компанией Транснефть по 0 резервуарам, находящимся на нефтеперекачивающих станциях, дает возможность составить представление о структуре парка
резервуаров для хранения нефтепродуктов в зависимости от классификации резервуаров 7
по типу резервуар вертикальный стальной РВС ,6 резервуар вертикальный стальной с понтоном РВСП ,1 резервуар вертикальный стальной с плавающей крышей РВСПК 5,3
но объему м3 4,5 м3 ,9 0 м3 ,4 0 м3 ,9 0 м3 5,3
по режиму эксплуатации режим транзит ,2 прием откачка, т.е. циклический режим ,5 смешанный режим 2,9 выведены из эксплуатации и частично находятся в ремонте ,4 .
но сроку эксплуатации до лет 7,5 от до лет ,9 от до лет ,8 от до лет ,6 более лет5,2 .
Распределение резервуаров по типам
,1
5,3
РВС,6
Исходя из представленных данных можно констатировать, что имеющийся резервуарный парк во многом физически и морально устарел, что является одной из основных причин повышенной вероятности аварий и отказов вертикальных стальных резервуаров.
Распределение резервуаров по режимам эксплуатации
Аварийный
Прочие И в ремонте
Прием
откачка
Транзит,2
Гак им образом, задача обеспечения безопасной эксплуатации резервуаров для нефти и нефтепродуктов является актуальной задачей для системы трубопроводного транспорта нефти и других объектов, использующих вертикальные стальные резервуары.
В целях обеспечения безопасной эксплуатации резервуаров необходимо проведение анализа напряженнодеформированного состояния конструкции, в том числе с использованием новых подходов, комплексных решений и методик.
Одной из наиболее частых причин отказа листовых конструкций является наличие дефектов в сварных соединениях трещины, непровары, поры, кратеры, прожоги, смещения кромок и т.д. Учитывая, что в прошлом основным методом монтажа вертикальных стальных резервуаров был метод рулонирования, одним из наиболее опасных участков резервуара является зона монтажного стыка. Изза применяемой технологии монтажа резервуара в этой зоне практически неизбежны искажения геометрической формы стенки, в связи с чем возникает моментное напряженное состояние и пластические деформации.
К настоящему времени имеется достаточно много исследований влияния геометрических отклонений стенки резервуара в области монтажного сварного стыка от правильной цилиндрической формы, на работоспособность и долговечность листовых конструкций 0,0,7,1. Однако для адекватного анализа состояния конструкций требуется разработка высокоточных вычислительных технологий оценки прочности конструкций, с учетом эксплуатационных факторов, фактической формы геометрического несовершенства, влияния остаточных сварочных напряжений.
В связи с этим, в настоящее время стоит вопрос уточнения существующей методики определения малоцикловой прочности с использованием современных систем автоматизированного проектирования
i i и инженерного анализа САН i ii.
Актуальность
- Киев+380960830922