Статья:

Оценка долговечности уторных узлов вертикальных цилиндрических резервуаров в процессе эксплуатации

Конференция: CX Студенческая международная научно-практическая конференция «Молодежный научный форум»

Секция: Технические науки

Выходные данные
Таскина В.В. Оценка долговечности уторных узлов вертикальных цилиндрических резервуаров в процессе эксплуатации // Молодежный научный форум: электр. сб. ст. по мат. CX междунар. студ. науч.-практ. конф. № 41(110). URL: https://nauchforum.ru/archive/MNF_interdisciplinarity/41(110).pdf (дата обращения: 27.01.2023)
Лауреаты определены. Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Мне нравится
Дипломы
лауреатов
Сертификаты
участников
Дипломы
лауреатов
Сертификаты
участников
на печатьскачать .pdfподелиться

Оценка долговечности уторных узлов вертикальных цилиндрических резервуаров в процессе эксплуатации

Таскина Вероника Васильевна
студент Тюменский индустриальный университет, филиал в городе Сургуте, РФ, г. Сургут
Акчурина Айгюль Аксановна
научный руководитель, канд. филос. наук, заместитель директора по учебно-методической работе, Тюменский индустриальный университет, филиал в городе Сургуте, РФ, г. Сургут

 

Аннотация. В статье рассматривается оценка долговечности уторного узла – соединения между днищем и стенкой, одного из самых ответственных и нагруженных элементов вертикальных цилиндрических резервуаров в процессе эксплуатации. Повышение надежности сопряжения, продолжительности службы резервуаров и уменьшение объема работ при  ремонте.

 

Ключевые слова: уторный узел, цилиндрические резервуары, эксплуатация, оценка долговечности.

 

В нашей стране сформирована крупная система трубопроводного магистрального транспорта нефти, которая включает более тысячи вертикальных цилиндрических резервуаров.

Основное количество было построено в 1980 годах, и к данному моменту времени исчерпала свой эксплуатационный ресурс в 30 лет.

Медленный темп обновления нефтегазового оборудования стал проблемой долговременной эксплуатации вертикальный цилиндрических резервуаров.

Важна необходимость регулярных диагностик и последующего ремонтирования резервуаров, актуальными задачами остаются уменьшение объемов работы при ремонте и продление срока эксплуатации.

При проведении диагностирования большая часть внимания предоставляется частям конструкций резервуаров, работа которых осуществляется при высоком уровне напряжений в условиях сложного напряженно-деформированного состояния (НДС). Сопряжение между стенкой и днищем, называемое уторным узлом является одним из наиболее нагруженным и ответственным элементом конструкции резервуаров.

Всеми известный факт, что дефекты сварных соединений (дефекты, подобные трещинам) взывают наибольшую концентрацию напряжений. Трещиноподобные дефекты являются основополагающими при определении сроков безопасной эксплуатации цилиндрических резервуаров [1].

Гидростатическая малоцикловая нагрузка и вес конструкции являются основными факторами повреждения на участке сварного уторного узла.

В ходе проведения работы были приняты во внимание  результаты исследований таких ученых, как Е.Е. Семин, А.А. Катанов и Г.Г. Васильев. Выяснено, что максимальное значение состояний напряжений составляет нагрузка от изгиба, которая возникает при стесненности деформаций.

Данные нагрузки возникают при заполнении и освобождении вертикальных цилиндрических резервуаров, следовательно образующиеся при этих процессах видах эксплуатации значительно снижают срок службы надежность и вертикальных цилиндрических резервуаров.

Возрастает и вероятность появления в зоне таврового сварного соединения сварочных дефектов, в следствии чего возникают скрытые микротрещины, что в совокупности с подтоварной водой способствует активации коррозионного процесса.

Вышеуказанные ученые установили, что самой оптимальным видом сварного соединения между стенкой и днищем резервуара будет являться шов, который вогнут вовнутрь, и величина его вогнутости должна составлять 3-4 мм. В данном случае есть гарантия отсутствия развития пластических деформаций на участке уторного узла в процессе эксплуатации.

Исследование было выполнено по предельным состояниям: по началу роста трещины и началу разрушения соединения.

Для того, чтобы повысить надежность и безопасность вертикальных цилиндрических резервуаров при эксплуатации Васильев Г.Г. предлагает замену уторного узла элементом тороидального кольца, которое соединяет стенку и днище резервуаров.

Чтобы резервуар был устойчив, по контуру стенки в пространство между тороидальным переходом и фундаментом резервуара рекомендуется проложить подпятник, с крепежными косынками с определенным в зависимости от толщины первого пояса и диаметра РВС шагом.

Таким образом, при воздействии гидростатической нагрузки и веса, будет происходить плавное изменение геометрии сопряжения между стенкой и днищем. При таком виде конструкции произойдет снижение напряжений и замедление процессов деформаций, появления трещин, процессов коррозии. Продлится срок службы резервуаров и существенно снизятся затраты на ремонт и обслуживание [2].

Для повышения эффективности функционирования вертикальных цилиндрических резервуаров следует преобразовать все имеющиеся средства и полученные знания в ходе исследований для воплощения более длительного срока эксплуатации и качественной работы нефтегазовой отрасли.

 

Список литературы:
1. СТО 0030-2004 Резервуары вертикальные цилиндрические для  нефти и нефтепродуктов. Правила технического диагностирования, ремонта и реконструкции / Стандарт организации ЗАО «ЦНИИПСК им. Мельникова». – М.: ЗАО «ЦНИИПСК» им. Мельникова». 2003. 24с.
2. Васильев Г.Г., Оценка долговечности уторных узлов вертикальных цилиндрических резервуаров в процессе эксплуатации / Васильев Г.Г., Катанов А.А., Семин Е.Е.// Журнал нефтегазового строительства. 2012. № 4. С. 36–41.