ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХАРАКТЕРА РАБОТЫ АЛЮМИНИЕВЫХ ПОНТОНОВ СТАЛЬНЫХ ВЕРТИКАЛЬНЫХ РЕЗЕРВУАРОВ ПРИ КРЕНЕ

И. Н. Якшибаев, И. Э. Лукьянова

Аннотация


С целью эффективного сокращения потерь от испарения продуктов хранения в вертикальных стальных резервуарах применяют плавающие покрытия - понтоны. Обладая рядом преимуществ, широкое распространение получили понтоны из алюминиевых сплавов. Повышение прочностных характеристик конструкции понтона позволяет обеспечить безопасную эксплуатацию резервуаров. Изучение прочностных характеристик подразумевает исследование напряженно-деформированного состояния конструкций понтона. С целью получения характеристик воздействия продукта хранения на понтон, определяющих нагрузку на несущие конструкции плавающего покрытия, определения критических положений для расчета на прочность, разработана математическая модель резервуара, оборудованного понтоном, в программном комплексе FlowVision. Исследовано поведение понтона при различных эксплуатационных положениях, произведено выявление воздействия продукта хранения на конструкции понтона и определение напряженно-деформированного состояния понтона в зависимости от угла его крена. Исследование произведено в три этапа. На первоначальном этапе решения задачи конструируется трехмерная модель резервуара. Для создания геометрии расчетной области модели резервуара применена система двух- и трехмерного автоматизированного проектирования и черчения AutoCAD, геометрические размеры приняты на основании ранее подготовленных исходных данных для резервуара РВСП-5000. Моделирование понтона и резервуара произведено отдельно, для последующей возможности варьировать положение тел относительно друг друга. На следующем этапе исследования произведен пошаговый гидрогазодинамический расчет в программе FlowVision. Заключительный этап включает визуализацию результатов гидрогазодинамического расчета, обработку результатов, выводы и заключение. На основании результатов моделирования и расчета проведен анализ эксплуатационных положений понтона при величине угла крена: 0º, 1º, 5º, 10º. Результаты расчета в работе представлены визуально, в виде графиков распределения параметров давления и модуля скорости, также выполнено документирование значений исследуемых параметров в формате MS Excel. Проведен анализ результатов и исследований поведения плавающего покрытия в различных положениях, выявлен характер поведения понтона при воздействии продукта хранения. Результаты гидрогазодинамического расчета отражают воздействие продукта хранения на плавающее покрытие резервуара в процессе эксплуатации. Исследования в ПК FlowVision способствуют не только изучению «поведения» понтона в резервуаре, но и моделированию напряженного состояния конструкций понтона из алюминиевых сплавов, наиболее приближенного к реальным условиям эксплуатации.

Ключевые слова


aluminum;constructive scheme;floating covering;load;model;tank;tilt;алюминий;конструктивная схема;крен;нагрузка;понтон;резервуар

Полный текст:

PDF

Литература


Резервуары для нефти и нефтепродуктов: Конструкции и оборудование / Мустафин Ф.М. [и др.]. М.: Недра, 2010.Т.1. 480 с.

ГОСТ 31385-2008 Резервуары вертикальные цилиндрические стальные для нефти и нефтепродуктов. Общие технические условия. М.: «Стандартинформ», 2010. 53 с.

Aboveground Storage Tanks / Philip E. Myers, Chevron Research and Technology, McGraw-Hill, 1997. 690 p.

Применение пакетов прикладных программ при изучении курсов механики жидкости и газа: Уч. пособие / Кондратин Т.В. [и др.]. М.: МФТИ, 2005. 104 с.

Веревкин С.И., Ржавский Е.Л. Повышение надежности резервуаров, газгольдеров и их оборудования. М.: Недра, 1980. 284 с.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ogbus-2014-3-105-123

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.