Влияние дефектов на несущую способность резервуаров, эксплуатируемых в условиях Севера

• Автор: Афонская, Галина Петровна
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Якутск
• Количество страниц: 141 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
1. Несущая способность резервуаров в условиях низких климатических температур
1.1. Особенности эксплуатации и аварий резервуаров на Севере
1.2. Анализ исследований по несущей способности резервуаров
1.3. Формулировка и постановка цели и задач исследования
2. Систематизация данных об отказах резервуаров и анализ причин аварий
2.1. Статистические данные об отказах резервуаров
2.2. Причинно-следственный комплекс формирования отказов
2.3. Факторы хрупкого разрушения
3. Классификация дефектов резервуаров
3.1. Методика сбора и обработки информации
о дефектах резервуаров
3.2. Статистика дефектов резервуаров
3.3. Дефекты геометрической формы стенки резервуаров
3.4. Дефекты сварных швов
4. Оценка влияния комбинаций дефектов на несущую способность резервуаров
4.1. Расчетная схема и основные положения модели совместных
дефектов геометрической формы стенки и сварного шва
4.2. Оценка несущей способности резервуара по критериям
трещиностойкости
4.3. Оценка предельных и допустимых размеров дефектов
стенки резервуара
Основные выводы
Список использованной литературы
Приложение

ВВЕДЕНИЕ
Возрастание потребности в нефтепродуктах, повышение требований к их качеству ведет к тому, что с каждым годом все большее внимание в Республике Саха уделяется развитию нефтеперерабатывающей промышленности, а, следовательно, и к увеличению числа нефтебаз. Нефтебаза, представляющая собой комплекс сооружений и установок для приема и хранения нефтепродуктов, должна своевременно без качественных и количественных потерь снабжать нефтепродуктами всех многочисленных потребителей. Основная масса нефтепродуктов хранится в резервуарах. Резервуары являются объектами повышенной опасности. Так как разрушения резервуаров связаны с весьма значительным экономическим и экологическим ущербом, очевидно, что проблема обеспечения несущей способности и надежности сосудов давления является чрезвычайно актуальной.
Для создания экономичной и надежной конструкции большое значение имеет накопление статистических данных результатов обследования резервуаров и последующий их анализ на основе принципов механики разрушений.
На кафедре сопротивления материалов инженерно-технического факультета Якутского Государственного университета (СМ ИТФ ЯГУ) при участии диссертанта в течение продолжительного времени проводятся обследования технического состояния резервуаров объединения “Якутнефтепро-
дукт”.
Общий объем резервуарного парка Республики Саха составляет 1,6 млн.м3. Представлен он вертикальными цилиндрическими резервуарами емкостью от 400 до 5000 м3, значительная часть которых эксплуатируется несколько десятков лет, т.е. проектный ресурс их близок к исчерпанию. Всего обследовано более ста резервуаров. Практически ни один из них полностью

не отвечает требованиям норм соответствующих рекомендаций и руководств. По результатам натурного обследования систематизирована статистика отказов и дефектов, выполнены классификация дефектов и анализ причин хрупкого разрушения.
Несущая способность резервуаров зависит от работоспособности отдельных элементов: стенки, днища, кровли. На стадии проектирования параметры механических свойств материалов и параметры нагрузок определяются соответствующими нормативами. В период эксплуатации накапливаются различные дефекты, имеющие случайный характер возникновения и развития, которые вызывают местные дополнительные напряжения. Одной из наименее изученных проблем является сочетание двух и более дефектов в зоне зарождения разрушения. Результаты анализа дефектов и отказов резервуаров свидетельствуют о таком явлении, как совместное действие вмятины на стенке и технологического дефекта сварного шва. Если есть возможность дальнейшей эксплуатации, целесообразней не заменять элемент конструкции, а обеспечить безопасность использования резервуаров, содержащих некоторые дефекты.
В диссертации дана оценка несущей способности резервуаров, эксплуатируемых в условиях Севера, с учетом имеющихся дефектов сварных швов и отклонений стенки от правильной геометрической формы. Автор выражает глубокую благодарность всем сотрудникам кафедры СМ ИТФ ЯГУ за помощь, оказанную при проведении исследований.

п, кол-во
п, кол-во

отказы
1 - полное разрушение; 2 - распространение трещины;
3 - потеря геометрической формы; 4 - утечка.

Рис. 2.2. Распределение отказов резервуаров объединения «Якутнефтепродукт»: а) - в зависимости от срока эксплуатации; б) - по элементам и узлам;
в) - в зависимости от температуры наружного воздуха; г) - по видам отказов