Совершенствование купольной крыши резервуаров для нефти и нефтепродуктов

• Автор: Окаб Абдулла Казаал
• Шифр специальности: 25.00.19
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 140 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

1-АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ КРЫШ РЕЗЕРВУАРОВ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ

1.1. Типовые конструкции крыш резервуаров

1.2. Анализ исследований НДС сетчатых покрытий сооружений

1.3- Структурные конструкции и системы соединений

Цель и задачи исследования

2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ РАСЧЕТА СТРУКТУРНЫХ КУПОЛЬНЫХ КРЫШ ДЛЯ РЕЗЕРВУАРОВ

2.1 - Расчет параметров купольной крыши для резервуара

2.2 Воздействия нагрузки на крышу резервуара

2.3 - Стратегии проектирования

2.4- Методика анализа результатов расчёта

Выбор узла и расчет диаметра болтов
Выводы по главе
СОСТОЯНИЯ СТРУКТУРНОЙ МОДЕЛИ
3.1 - План эксперимента
3.2.- Описание эксперимента
3.3 - Обсуждение результатов
Выводы по главе
4-ОПТИМИЗАЦИЯ КОНСТРУКЦИИ СТРУКТУРНОЙ КРЫШИ
4.1- Выбор решетки и элемента топологии
4.2- Обсуждения
4.3- Спецификация крыши
4.4- Проектирование узла
Выводы по главе
ВЫВОДЫ
Библиографический список:

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы
Сокращение издержек при добыче, транспортировке и хранении нефти и нефтепродуктов - одно из важнейших направлений ресурсосбережения. В условиях, когда запасы нефти ограничены, а ее добыча требует все больших усилий, естественно стремление минимизировать затраты на хранение нефтепродуктов, обеспечив при этом максимальную безопасность. На данный момент тенденция развития резервуаростроения по-прежнему стремится к увеличению единичной емкости резервуара. Во многом, наряду со строительством магистральных нефтепроводов большого диаметра, это связано с общей тенденцией к укрупнению сооружений. Для строительства резервуарного парка при использовании резервуаров с большей единичной вместимостью требуется значительно меньшая территория и меньшая протяженность инженерных коммуникаций. К настоящему времени в мировой практике получили широкое применение РВС вместимостью 50000 и 100000 м3.
Одной из наиболее актуальных задач является разработка прочных, лёгких и дешевых крыш для перекрытия крупных резервуаров диаметром 60 м и выше. Вертикальные цилиндрические резервуары в настоящее время выполняют со стационарной крышей, с понтоном и плавающей крышей.
Известно, что переход от нефтяных резервуаров с небольшой единичной вместимостью, в том числе с коническими, сферическими и купольными крышами, на резервуары с большей единичной вместимостью, крыши которых представляют собой пространственные конструкции, дает заметные преимущества по сравнению с классическими решениями в данной области, в частности, по экономическим и технологическим показателям.
Как существующие, так и вновь разрабатываемые конструкции крыш для вертикальных цилиндрических резервуаров РВС большого единичного объёма, как правило, относятся к плавающим крышам. Также разработаны однослойные купольные крыши большого диаметра, однако их существенными недостатками

являются высокая стоимость и большой собственный вес конструкции. Кроме того, подобные конструкции, как правило, подразумевают наличие центральной стойки.
В данной работе представлена структурная купольная крыша для РВС большого диаметра (до 100 метров), применение которой позволяет использовать конструкции без дополнительных опор, а также значительно снизить стоимость крыши, что является крайне актуальным в связи с продолжающейся тенденцией к укрупнению ёмкости РВС.
Цель работы:
Повышение эксплуатационной надежности структурныой купольной крыши крупных резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов, путем оптимизации ее конструкции.
Задачи исследований
Для достижения поставленной цели в диссертационной работе решаются следующие задачи:
1. Анализ существующих конструкций крыш крупных вертикальных стальных резервуаров и методов расчета структурных покрытий;
2. Разработка методики расчета структурных купольных крыш для вертикальных стальных резервуаров;
3. Сравнительный анализ теоретических значений напряжений, возникающих в стержнях структурной купольной крыши под воздействием симметричных и несимметричных нагрузок, полученных при использовании расчёта, и значений, полученных в ходе практического эксперимента;
4. Определение погрешности результатов расчета методом модельного эксперимента;
5. Подбор оптимальной конструкции структурной купольной крыши для вертикальных стальных резервуаров.
Научная новизна
1) Оптимизирована конструкция структурной купольной крыши для вертикальных стальных резервуаров, состоящей из модулей в виде прямоугольных

Таблица 1.2- Типы соединений без узла.

Элемент
примеры
штамповка
Форма
элемента

Buckminster Fuller Non-
adome,Нидерланды
Сплющивание и изгибание

О [ о О [
Radial, Австралия Harley, Австралия
пластинка

□ О О
Mai Sky, США
Добавление
элемента
Конец элемента

Pieter Huybers, Нидерланды
Pierce, США
Buckminster Fuller
Таблица 1.3- Типы соединений со сборными деталями.

сборная деталь
Поперечное сечение детали верх/ связь/ низ
пример
Г еомстричсский цельный
Г О о
С о о ГСО о о
Space deck, Великобритания
Mero DE, Германия
Unistrut, Франция

f—і і і і
Система без имени, Италия
2D компоненты

Ruter, ГЕрмания
[ о [
Система без имени, Италия
3D компоненты
I □ I
Cubic,
Великобритания