В статье показана возможность управления ресурсом резервуара морского терминала за счет регулирования интенсивности циклического нагружения на примере работы двух резервуаров морского терминала нефти. Сопоставлены различные варианты технологических режимов и рассчитаны соответствующие им уровни циклического нагружения для двух вертикальных стальных резервуаров с плавающей крышей (РВСПК) 100 000 м3. Для рассчитанных уровней циклического нагружения определены сроки достижения предельного состояния по критерию накопления усталости и образования усталостной трещины, что в свою очередь может быть применимо для ограничения сроков эксплуатации резервуара или изменения его режима работы.
Выполнена оценка напряженного-деформированного состояния участка стенки с возможной аномалией при различных уровнях налива для разных вариантов циклической работы резервуаров. Для рассчитанных уровней циклического нагружения резервуаров и с учетом напряженно-деформированного состояния участка стенки с аномалией определены сроки достижения предельного состояния по критерию накопления усталости и образования усталостной трещины в данной аномалии.
Показано, что ресурс резервуара может существенно изменяться в зависимости от выбранного режима нагружения и соответствующего ему уровня циклической нагрузки. Снижение числа циклов нагружения одного резервуара может быть выполнено за счет повышения числа циклов нагружения другого резервуара в рамках одного резервуарного парка. Указанное изменение режима работы резервуаров не приведет к снижению производительности всего резервуарного парка, однако может значительно замедлить накопление усталости в резервуаре, для которого выполняется снижение числа циклов.
Выполненные расчеты и моделирование показывают возможность управления ресурсом резервуара по критерию малоцикловой усталости в широком диапазоне за счет изменения уровня циклической работы резервуара.
Список литературы
1. Каравайченко М.Г. Прочность и живучесть резервуаров. – СПб: Наукоемкие технологии, 2023. – 524 с.
2. Никиреев В.М., Вомпе Г.А., Ритчик Г.А. Малоцикловая усталость вертикальных монтажных соединений стенок резервуаров для нефти / Исследование технологии изготовления и монтажа резервуаров и трубопроводов. – М.: ВНИИМонтажспецстрой, 1986. – С. 52-58.
3. Самигуллин Г.Х., Лягова А.А., Дмитриева А.С. Безаварийная эксплуатация резервуаров, оценка напряженно-деформированного состояния стального цилиндрического резервуара с дефектом типа «трещина» с использованием ПК ANSYS // Neftegaz.RU. – 2017. – № 12 (72). – С. 14-17.
4. Герасименко А.А., Самигуллин Г.Х. Оценка остаточного ресурса стального вертикального резервуара по критерию малоцикловой усталости металла в условиях двухосного нагружения // Химическое и нефтегазовое машиностроение. – 2016. – № 1. – С. 33-36.
5. Методика количественной оценки параметров цикличности работы резервуаров большого единичного объема морских терминалов / Н.Н. Горбань, Г.Г. Васильев, И.А. Леонович, А.П. Сальников // Нефтяное хозяйство. – 2021. – № 10. – С. 102-107. - http://doi.org/10.24887/0028-2448-2021-10-102-107
6. Горбань Н.Н. Разработка методики мониторинга малоцикловой усталости в локальных геометрических дефектах стенки резервуаров морских терминалов нефти: дисс. ... канд. техн. наук. – М., 2021.
7. Оценка напряженно-деформированного состояния стального цилиндрического резервуара с учетом эксплуатационных нагрузок / С.М. Мансурова,
Р.Р. Тляшева, А.В. Ивакин [и др.] // Нефтегазовое дело. – 2014. – № 1. – C. 329-344. - https://doi.org/10.17122/ogbus-2014-1-329-344.
