автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.03, диссертация на тему:Динамическое поведение аппаратов колонного типа с трубопроводной обвязкой при взрывном воздействии ударной волны

ГОСТЁНОВА ЕВГЕНИЯ АЛЕКСАНДРОВНА

Динамическое поведение аппаратов колонного типа с трубопроводной обвязкой при взрывном воздействии ударной волны

Специальность 05.26.03 - Пожарная и промышленная безопасность (нефтегазовая отрасль)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Уфа-2010

004609824

Работа выполнена на кафедре "Машины и аппараты химических производств" ГОУВПО "Уфимский государственный нефтяной технический университет".

Научный руководитель

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Кузеев Искандер Рустемович. доктор технических наук, профессор Буренин Владимир Алексеевич; кандидат технических наук Ковалев Евгений Михайлович.

Ведущая организация

ООО "Центр исследования экстремальных ситуаций", г.Москва.

Защита состоится «22»июня 2010 года в 15-30 на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.289.05 при Уфимском государственном нефтяном техническом университете по адресу: 450062, Россия, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уфимского государственного нефтяного технического университета.

Автореферат разослан «21» мая 2010 года.

Ученый секретарь

совета

Лягов А.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ1

Актуальность работы

Вторая половина двадцатого века стала временем активного развития такой прикладной научной дисциплины, как промышленная безопасность. Это было связано, в первую очередь, с ростом промышленного производства, повышением его концентрации, усложнением технологий, использованием широкой номенклатуры новых видов веществ, участвующих в технологических процессах, и др. Все это привело к тому, что происходящие техногенные аварии стали носить все более катастрофический характер, оказывая пагубное воздействие на здоровье людей и окружающую природную среду.

Авариям на предприятиях нефтегазовой отрасли характерны большие объемы выброса взрывопожароопасных веществ, образующие облака топ-ливно-воздушных смесей, разливы нефтепродуктов и как следствие - пожары, взрывы, разрушение аппаратов и целых установок.

Основным технологическим оборудованием промышленных объектов являются аппараты колонного типа с обвязкой трубопроводов, обеспечивающих взаимосвязь между отдельными единицами оборудования. Это оборудование работает в сложных условиях эксплуатации, при высоких температурах и внутреннем давлении, кроме этого, аппараты колонного типа содержат значительное количество углеводородного сырья. Конструктивные особенности аппаратов таковы, что они имеют значительную высоту и располагаются на открытых площадках, что, в случае аварии, может приводить к истечению продукта с последующим образованием взрывоопасного облака.

Анализ статистической информации об авариях, связанных со взрывами, показал, что в случае разрушения аппарата колонного типа такие аварии чреваты тяжелыми последствиями, сопровождающимися поражением людей и разрушением окружающих промышленных объектов.

На сегодняшний день остаются слабо освещенными вопросы, относящиеся к практическому расчету последствий аварий с учетом динамических

1 консультантом данной диссертационной работы является кандидат технических наук Тляшева P.P.

факторов, влияющих на прочность и устойчивость конструкций под действием внешних факторов, например, при взрыве. Появление и развитие новых программных комплексов, таких как ABAQUS, а также мощной компьютерной техники позволяет существенно продвинуться в более детальном изучении рассматриваемой проблемы с учетом многофакторного нагружения и детализации геометрии объекта.

Основу исследований диссертации составили теоретические и практические работы в области оценки взрывных явлений отечественных и зарубежных ученых, в числе которых: Баренблатт Г.И., Бесчастнов М.В., Брей-ман М.И., Волков О.М., Власов O.E., Гельфан Б.Е., Годжелл М.Г., Гу-бин С.А., Евдокимов Г.И., Забегаев A.B., Захаров Н.М., Зельдович Я.Б., Ильин К.А., Иляева М.А, Ларионов В.И., Ковалев Е.М., Котляревский В.А., Кудрявцев Е.А., Кузеев И.Р., Либрович В.Б., Махвиладзе Г.М., Махутов H.A., Михалкин В.Н., Покровский Г.И., Солодовников A.B., Станюкович К.П., Стороженко Ю.В., Сущев С.П., Таубкин С.И., Таубкин И.С., Тляшева P.P., Хуснияров М.Х., Шаргатов В. А, Шевердин A.B., Ягофоров P.P. и др.

В настоящее время проведен ряд научных исследований в области расчетов аппаратов колонного типа при воздействии взрывной ударной волны.

Работа Иляевой М.А., Кузеева И.Р. посвящена оценке прочности и устойчивости аппаратов колонного типа при действии внешнего взрыва с учетом дополнительных динамических факторов: расположения эпицентра взрыва относительно колонны; аэродинамической неустойчивости; возможного наличия трещин. Авторами предложен метод, позволяющий определить расчетную нагрузку, действующую на аппарат колонного типа при внешнем взрыве, с учетом высоты расположения эпицентра взрыва относительно колонного аппарата.

В работе Ильина К.А., Кузеева И.Р., Тляшевой P.P. создана методика расчета в полной трехмерной постановке статического состояния и динамического поведения колонны при воздействии ударной взрывной волны, с учетом свойств грунта и модели поведения материала болтов, с использованием метода конечных элементов.

Одним из недостатков этих научных исследований является то, что они не учитывали взаимосвязь аппаратов колонного типа с технологической трубопроводной обвязкой, в свою очередь, когда колонна, обвязанная трубопроводами, имеет дополнительное нагружение, что влияет на ее устойчивость при воздействии ударной взрывной волны.

В этой связи актуальным становится решение задач в области определения прочности и устойчивости аппаратов колонного типа с обвязкой трубопроводов при действии внешнего взрыва с учетом дополнительных динамических факторов.

Цель работы: Разработка математической модели динамического поведения аппаратов колонного типа с трубопроводной обвязкой при воздействии взрывной ударной волны с применением численных методов анализа.

Цель достигается решением следующих задач:

- анализ влияния различных факторов, таких как наличие трубопроводной обвязки, учет направления эпицентра взрыва на устойчивость колонного аппарата при воздействии ударной взрывной волны;

- лабораторные исследования воздействия ударной нагрузки на модель колонного аппарата с трубопроводной обвязкой;

- создание математической модели динамического поведения колонного аппарата с трубопроводной обвязкой при воздействии взрывной ударной волны с применением численного метода;

- проведение исследования с применением численного метода распределения пластических деформаций в системе (колонный аппарат с трубопроводной обвязкой) при различном направлении эпицентра взрыва.

Объект исследований: ректификационная колонна с трубопроводной обвязкой, предназначена для разделения узких бензиновых фракций, установки вторичной перегонки бензина топливного профиля.

Научная новизна

1 С применением численных методов, разработана модель динамического поведения колонны с трубопроводной обвязкой при воздействии ударной взрывной волны в полной трехмерной постановке с учетом многофакторного

нагружения и детализации геометрии объекта. Аналитически получены характерные изменения распределения пластических деформаций в различных элементах рассматриваемой системы в зависимости от направления действия взрывной волны, при этом максимальные эквивалентные пластические деформации во фланцевых соединениях колонны и трубопроводов могут изменяться от 0,09-0,63, в нижнем опорном кольце 0,5-1,01, в анкерных болтах 0,84-1,04.

2 Предложен алгоритм расчета в полной постановке задач с применением метода конечных элементов, позволяющий с высокой степенью детализации и точности определить поведение в динамике и полную картину напряженно-деформированного состояния во времени колонны с трубопроводной обвязкой при воздействии внешнего приземного взрыва.

На защиту выносятся теоретические выводы и обобщения, алгоритм расчета динамического поведения аппарата колонного типа с трубопроводной обвязкой, основанные на компьютерно-инженерном анализе конечно-элементной модели.

Практическая ценность

Модель оценки напряженно-деформированного состояния аппаратов колонного типа с трубопроводной обвязкой при возникновении аварийных ситуаций используется в ОАО «Салаватнефтеоргсинтез» при разработке проектной документации на расширение, реконструкцию, техническое перевооружение сосудов и аппаратов, работающих под давлением, а также для инженерного анализа их напряженно-деформированного состояния.

Разработанный «Алгоритм расчета динамического поведения объекта с применением программного комплекса АВАСШБ» используется при проведении лекционных занятий в УГНТУ по дисциплине «Принципы и методы конструирования и проектирования оборудования» для магистрантов направления 150400 - «Технологические машины и оборудование» по программе 551830 - «Теоретические основы проектирования оборудования нефтеперерабатывающих, нефтехимических и химических производств», - с целью формирование базы знаний по разработке проектно-конструкторской доку-

ментации на различные виды промышленного строительства установок предприятий нефтегазовой отрасли.

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на Международной научно-практической конференции «Наука и устойчивое развитие общества. Наследие В.И.Вернадского» (г. Тамбов, 2009 г.); 4-й Международной научно-практической конференции "Инженерные системы - 2010", (г. Москва, 2010 г.); 4-й научно-практической конференции "Промышленная безопасность на взрывопожароопасных и химически опасных производственных объектах" (г. Уфа, 2010 г.).

Публикации

Основное содержание работы отражено в 9 публикациях, из них 2 статьи опубликованы в ведущих рецензируемых журналах в соответствии с перечнем ВАК Минобразования и науки РФ.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных выводов, списка использованных источников из 113 наименований. Работа изложена на 118 страницах машинописного текста, включая 51 рисунок и 16 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении раскрыта актуальность выбранной темы диссертационной работы: сформулированы цель, задачи исследования и основные положения, выносимые на защиту, отражена научная новизна выполненных исследований и их практическая значимость.

В первой главе приводятся статистические данные по техногенным авариям на нефтегазоперерабатывающих предприятиях, описаны основные опасности производства, дан анализ причин возникновения аварий, представлена классификация взрывных процессов с указанием их характерных особенностей.

На основе анализа статистической информации об авариях, связанных со взрывами на промышленных объектах нефтегазоперерабатывающих пред-

приятии, показано, что в случае разрушения аппаратов колонного типа такие аварии чреваты тяжелыми последствиями, связанными с поражением людей и разрушением окружающих промышленных объектов. Рассмотрены различные виды взрывных процессов, даны характеристики источников взрывов.

Проведен анализ предшествующих работ по оценке устойчивости аппарата колонного типа в результате воздействия взрывной ударной волны. Выявлены недостатки в области не учета влияния трубопроводной обвязки на определение прочности и устойчивости колонны.

В настоящее время назрела необходимость, наряду с использованием нормативных документов, проведения дополнительных расчетов и исследований с применением методов математического моделирования. Для решения задач подобного класса наилучшим образом подходит эффективный инструмент численного анализа - метод конечных элементов .

Во второй главе приводится анализ существующих методов исследования оценки последствий взрывов на промышленные объекты. В результате выявлены недостатки существующих методик и преимущества современных численных методов, на основании чего в качестве инструмента проведения исследований выбран программный комплекс АВАСШБ, основанный на методе конечных элементов, обладающий несомненными преимуществами, среди которых можно выделить: решение нелинейных задач, включая большие деформации, множество нелинейных моделей поведения материалов, точное решение контактных задач, автоматический контроль за сходимостью решения.

Существующие методы исследования поведения колонных аппаратов при действии взрывной волны, как правило, основаны на упрощенном представлении колонного аппарата, жестко защемленного у основания. Метод конечных элементов, в силу своей универсальности, особенно эффективен, поскольку позволяет решать задачи в трехмерной постановке с любой детализацией объекта исследования и любыми типами прилагаемых нагрузок, как статических, так и динамических, а также позволяет применять реальные модели поведения материалов, в которых свойства материала зависят от темпе-

ратуры, скорости деформаций и пр. Метод позволяет учесть все виды нелинейности, как физической, так и геометрической, решать контактные задачи.

Применение АВА(2115 позволяет получить более точные результаты и исследовать процессы, которые не представляется возможным смоделировать с помощью стандартных методов расчета. Например, изменение напряженно-деформированного состояния колонного аппарата с учетом трубопроводной обвязки при воздействии взрывной ударной волны. Проведение точного численного эксперимента способно существенно повысить безопасность объекта и сэкономить время и ресурсы на проведении натурных экспериментов при проектировании новых объектов, а также уменьшить аварийность существующих объектов.

В третьей главе представлено описание построения модели колонны с трубопроводной обвязкой и численного эксперимента динамического поведения этой модели при воздействии ударной взрывной волны в трехмерной постановке на основании программного комплекса АВАОШ.

Модель состоит из следующих элементов (рисунок 1): колонна 1, трубопроводная обвязка колонны 2, опора 3, массообменные тарелки 4. Опора крепится к бетонному фундаменту с помощью анкерных болтов 5.

Основные конструктивные параметры модели: внешний диаметр оболочки колонны 3,8 м, общая высота аппарата 27 м, количество массообмен-ных тарелок 38, расстояние между тарелками 0,6 м, толщина тарелки 15 мм, толщина оболочки колонны 18 мм, толщина стенки опоры колонны 15 мм, количество анкерных болтов 16, диаметр анкерного болта 42 мм, материал всех деталей модели - сталь марки ВСтЗ. Бетонный фундамент моделировался абсолютно жестким телом. Все элементы колонны моделировались как оболочки, поскольку толщина этих элементов существенно меньше других линейных размеров; элементы обвязки моделировались как балки с сечением "труба". Анкерный болт марки М-42 моделировался объемным телом.

Для моделирования предполагалось, что колонна представляет единое тело без сварных швов, а трубопроводная обвязка - единую трубу без учета сварных соединений.

При решении динамической задачи о воздействии взрывной волны и оценки устойчивости колонны вместе с трубопроводной обвязкой не было необходимости определять контактные пары, поскольку с использованием решателя АВА^^Ш/ЕхрНсЦ существует возможность задания так называемого общего контакта, при котором алгоритм самостоятельно определяет тела, которые могут вступить в контакт.

Фрагмент колонны

Рисунок 1 - Геометрическая модель колонны: 1 - колонна, 2 - обвязка колонны, 3- крепление колонны к фундаменту, 4 - ректификационные тарелки; 5 - анкерный болт В качестве типа контакта был выбран "жесткий" контакт с трением. Коэффициент трения //=0,5.

Учитывалось, что фундаментные болты жестко заделаны в фундамент. При решении динамической задачи, фундамент задавался неподвижным, а нижняя грань каждого болта жестко закреплялась к фундаменту.

При моделировании крепления обвязки к колонне использовалось условие «coupling kinematic constrain»- задающее совместное перемещение колонны и трубопроводов в зонах крепления.

При создании сетки конечных элементов всей модели использовались четырехузловые оболочечные элементы типа 54ЯТ для колонны и двухузло-вые объемные элементы В31 для трубопроводов, и для моделирования анкерных болтов - СЗБ8Я - восьмиузловой элемент. Сетка создавалась для каждой детали, имеющейся в модели, за исключением фундамента, созданного в виде аналитической поверхности, не требующей разбиения. Общее количество элементов в модели составило 24252.

Исследование воздействия ударной волны на колонну с трубопроводной обвязкой предполагает, что до момента взрыва оборудование работает в штатном режиме. Схема нагружения и граничных условий показана на рисунке 2.

Рисунок 2 - Схема статического нагружения граничных условий и контактного взаимодействия в задаче статического нагружения Основные заданные грузки:

- собственный вес конструкции;

- гидростатическое давление столба кубовой жидкости, находящейся в нижней части колонны. Высота столба жидкости 1,5 м;

- гидростатическое давление слоя жидкости высотой в 5 мм, действующее на каждую массообменную тарелку;

- внутреннее давление в колонне 0,3 МПа;

- температура верха колонны 125 °С;

т£

Закрепление фундамента и бол-

Р2 (1,5 м кубовой жидкости)

- температура низа колонны 340 °С. Температура на границе каждого отсека колонны задается по высоте согласно линейному закону;

- температура окружающей среды 20 °С.

С учетом преднагруженного состояния модели, на колонну с трубопроводной обвязкой прилагалась распределенная нагрузка от действия ударной волны, действующая с определенной амплитудой (рисунок 3).

Рисунок 3 - Схема приложения нагрузки от действия ударной волны Нагрузки на трубопроводы задавались с учетом подверженности трубопроводной обвязки воздействию взрывной волны в зависимости от направления действия взрывной волны. Аэродинамическая тень от колонны в зависимости от направления действия взрывной волны показана на рисунке 4. Соответственно, участки трубопроводов, попадающие в аэродинамическую тень колонны, в расчёте не учитывались.

Следуя такой схеме, проводилось исследование влияния трубопроводной обвязки на устойчивость колонного аппарата при взрывном воздействии ударной волны, а также влияние на устойчивость колонны направления действия взрывной ударной волны.

ТА

Рисунок 4 - Аэродинамическая тень от колонны в зависимости от направления действия взрывной волны Предложен алгоритм расчета в полной постановке задач с применением программного комплекса АВАСЗШ, позволяющий с высокой степенью детализации и точности определить поведение в динамике и полную картину напряженно-деформированного состояния во времени колонны с трубопроводной обвязкой при воздействии внешнего приземного взрыва (рисунок 5).

С целью оценки правомерности применения численных методов расчета при анализе напряженно-деформированного состояния колонного аппарата с трубопроводной обвязкой, был проведен лабораторный эксперимент с моделированием аварийной ситуации на изготовленной экспериментальной установке, а затем аналогичная задача решена численно с применением программного комплекса АВА<ЗШ. Расхождение с экспериментом составило 6-15%. На рисунке 6 представлены результаты лабораторного и численного эксперимента.

Исследование объекта, подверженного взрывному воздействию ударной волны

Определение группы наиболее критических воздействий

Анализ конструкции объекта. Определение наиболее ответсвенных зон

Создание расчетной схемы объекта

Определение упрощений в модели исследуемого объекта

Построение твердотельной модели в ПК АВАСЗиБ

Задание механических, термических и других свойств материала

Задание граничных условий и приложение нагрузок соответствующих реальным условиям эксплуатации

О

Создание сетки конечных элементов в модели

Получение картины распределения эквивалентных напряжений в модели

Рисунок 5 - Алгоритм расчета динамического поведения объекта с применением численного метода, реализованного в программном комплексе АВА(ЗШ

а) лабораторный эксперимент б) численный эксперимент

Рисунок 6 - Сравнительные результаты лабораторного и численного эксперимента

В четвертой главе представлены результаты расчетов и проведен анализ результатов.

Задача о влияния трубопроводной обвязки на устойчивость колонны при взрывном воздействии ударной волны состояла в построении геометрических моделей: модель колонного аппарата без учета трубопроводной обвязки и с ее учетом.

Для исследования влияния направления действия взрывной волны на колонну было выбрано четыре ортогональных направления: х; -х; г; -г.

Значение давления на фронте взрывной волны для всех расчетных случаев задавалось как равномерное и принималось 100 КПа.

Для оценки влияния трубопроводной обвязки на устойчивость колонны при взрывном воздействии взрывной ударной волны, а также для наглядности исследования проводились в различных условиях:

1) колонна без обвязки трубопроводов, взрывная волна действует в направлении Ъ\

2) колонна с обвязкой трубопроводов, взрывная волна действует в направлении Ъ\

3) колонна с обвязкой трубопроводов, взрывная волна действует в направлении -2;

4) колонна с обвязкой трубопроводов, взрывная волна действует в направлении X;

5) колонна с обвязкой трубопроводов, взрывная волна действует в направлении -X.

Критериями оценки воздействия взрывной волны на колонну были приняты следующие исследования:

1 перемещения верхней точки колонны во времени от действия на колонну взрывной волны;

2 напряженно-деформированного состояния анкерных болтов, в частности исследование эквивалентных пластических деформаций в болте;

3 количества болтов, в которых образовались пластические деформации;

4 максимальных пластических деформаций, возникших в трубопроводной обвязке;

5 максимальных напряжений и деформаций, возникающих в колонне.

В результате расчета программного комплекса АВА(^и8 наблюдалась устойчивость колонного аппарата, при воздействии взрывной волны 100 кПа.

Результаты численных экспериментов представлены на рисунках 8-12.

Рисунок 7 - Результат расчета программного комплекса АБАСЦ^ при воздействии взрывной волны со стороны Ъ на колонну с учетом трубопроводной обвязки

Рисунок 8 - Перемещение вершины колонны в направлении действия взрывной волны

. от.тдом г гтувтггяхх/июП ослг*-пй, нлляимюмг -Д ш ттпнл с тиэтчиц-инпО сяипксА. нлтчлптя -2 ш кат«<КА с ТРУВППРППГуШПЛ сьипкпй, нлппшлкни* X - АТХЮННА «ы тъопкхюлнпЛ стт-н. капряллкнм! 2 я ишд с тъолюпп&юя оьвхжоЯ, МА/тгчлттк 2

0.40 0.60

время, сек.

Рисунок 9 - Ускорение вершины колонны в направлении действия взрывной волны Образующая колонны

3

_ пгяпшм с тпжнлжпдагЛ <*м*г>А мдлмлфжкг —гатюи с т-впгдапвгуипй лккптй, нллылчгма -2 н тшд с этфсготпгггдопй сжяжжлй, нл/тшпснш Л' ш щжмил аа ттопголпяюЯ овцсхк, гмпгнмрнне 2

С 2

высота колонны, м

Рисунок 10 - Эпюра максимальных напряжений по Мизесу, действующих по

высоте колонны, для всех расчетных случаев

Образующая колонны

У

_ ИПИ1ННЛ г тшг*1голуигЛ г*гит»оЛ. НдЛМИЮМГ О т с г»*>1гиш"«*"\.Чнг-|Л пкпдогпЛ. нлпрлнчгтаг-2

т ктчпмяд С ПЧЪШтПОЦНИЛНКНПГЛЙ. И*ЛГИ«ШЯ<*Л" т нагмнл из тгиппл^х-ртЛ омиглн. нлпглц■тигч 2 т Д'ХГМ/Д с ТГУЬУ7ГОП«%71ПЛ ОШГАОЛ, <(А/1ТН&ДОПМ 2

высота колонны, м

Рисунок 11 - Эпюра максимальных логарифмических деформаций, возникающих по высоте колонны, для всех расчётных случаев Образующая колонны

т тапннА с т'йчпр'жодаоя пинпя, нллвдевдмг -л ш катннл с гтиялтаолнпЛ гляятпП. мапгч/шмиг. -2 т кггчомгл (? тиъппгчтвг1щгл <"*м*пД, НЛЛГНАТПВО? X » £н тп ьгхшпяатгл ошпп, плгтд.тигг, 2

я тпннл с пчъатжпллтП тлгжол. ял/пчялымк;

высота колонны, м

Рисунок 12 - Эпюра максимальных эквивалентных пластических деформа-

ции, возникающих по высоте колонны, для всех расчетных случаев

Таблица 1 - Численные значения результатов исследования

Расчетный случай Максимальное перемещение вершины колонны Максимальное ускорение вершины колонны Количество болтов, получивших эквивалентны е пластические деформации >0.01 Максимальные эквивалентные пластические деформации в болтах Максимальные эквивалентные пластические деформации в фланце Макси маль-ные пластические де-форма ЦП" в трубопроводах

1 Колонна без обвязки трубопроводов, взрывная волна действует в направлении Z 0,509013 398,757 9 0,2314 0,9949 -

2 Колонна с обвязкой трубопроводов, взрывная волна действует в направлении Ъ 0,535253 359,195 9 0,8673 0,9795 0,0901

3 Колонна с обвязкой трубопроводов, взрывная волна действует в направлении X 0,850111 780,152 11 1,007 0,9655 0,1456

4 Колонна с обвязкой трубопроводов, взрывная волна действует в направлении -Ъ 0,758749 574,006 11 0,8486 1,013 0,4642

5 Колонна с обвязкой трубопроводов, взрывная волна действует в направлении -X 0.824315 1044.34 И 1.040 0.5698 0.6314

На основании результатов, полученных при исследовании, необходимо

отметить, что колонный аппарат не теряет своей устойчивости от воздействия на него взрывной ударной волны (Р=0-М00 кПа) с разных ортогональных направлений.

Максимальные эквивалентные пластические деформации в нижнем опорном кольце колонны достигают значение 1,013 при ударе взрывной волны со стороны -Ъ. Максимальные перемещения вершины колонны 0,850111 м достигаются при направлении взрывной волны со стороны X.

Количество анкерных болтов, получивших пластические деформации, варьируется от 9-11 шт. из 16 шт. Максимальные эквивалентные пластические деформации в анкерных болтах возникают при действии взрывной волны в направлении -X.

Трубопроводная обвязка колонны, подверженная воздействию взрывной волны с разных направлений, деформируется.

Максимальные пластические деформации в трубопроводной обвязке возникают в зонах крепления трубопроводов к ректификационной колонне и изл4ешются в пределах 0,0901-0,6314, наиболее неблагоприятное направление взрывной волны со стороны -X.

При проведении мониторинга объекта, подверженного воздействию взрывной волны, одной из наиболее актуальных является задача объективного своевременного обнаружения опасных участков и организация контроля за их развитием с использованием методов неразрушающего контроля.

На рисунке 13 представлены наиболее опасные участки исследуемого объекта, подлежащие диагностированию, возникшие после воздействия взрыва.

По результатам диагностирования эксплуатирующей организацией должны приниматься решения о дальнейшей эксплуатации объекта, попавшего в зону действия взрыва.

Рисунок 13 - Наиболее опасные участки объекта, подлежащие диагностированию, возникшие после воздействия взрывной волны

Общие выводы

1 Созданы математическая модель и алгоритм расчета в полной постановке задач с применением численных методов, позволяющие с высокой степенью детализации и точности определить поведение в динамике и полную картину напряженно-деформированного состояния во времени колонны с трубопроводной обвязкой при воздействии внешнего приземного взрыва. Предложенный алгоритм может быть использован при проектировании новых установок, модернизации уже существующих, и для прогнозирования возможных аварийных ситуаций и их последствий.

2 С учетом многофакторного нагружения и детализации геометрии объекта с применением метода конечных элементов, реализованного в программном комплексе АВАСЗШ, смоделировано динамическое поведение ректификационной колонны с трубопроводной обвязкой установки вторичной перегонки бензина при воздействии ударной взрывной волны.

3 Проведено сравнение лабораторных и численных экспериментов динамического нагружения колонного аппарата с трубопроводной обвязкой при воздействии взрывной ударной волны. Результаты численного моделирования эксперимента показали соответствие с лабораторным экспериментом с погрешностью результатов 6 - 15%, что является приемлемым для инженерных расчетов.

4 В результате исследования динамического поведения колонного аппарата с трубопроводной обвязкой при воздействии взрывной ударной волны получены характерные изменения распределения пластических деформации в различных элементах модели при разном направлении действия взрывной волны: максимальные эквивалентные пластические деформаций в зонах крепления трубопроводов к ректификационной колонне изменяются в пределах 0,09-0,63, в нижнем опорном кольце 0,56-1,01, в анкерных болтах 0,84-1,04.

5 При максимальном воздействии взрывной ударной волны 100 кПа колонный аппарат, обвязанный технологическими трубопроводами, сохраняет свою устойчивость в вертикальном положении, однако, возникают узлы, испытывающие пластические деформации от воздействия взрыва, подлежащие тщательному диагностированию неразрушающими методами контроля для принятия дальнейшего решения об эксплуатации объекта.

Содержание диссертационной работы опубликовано в 9 научных трудах

1 Гостёнова Е.А. Опыт разработки плана ликвидации аварийных ситуаций предприятий нефтепереработки / Е.А. Гостёнова, P.P. Тляшева // Мировое сообщество: проблемы и пути решения: сб. научных статей. - Уфа: Изд-во, УГНТУ, 2004 г. -№ 16. - СД20-122.

2 Гостёнова Е.А. Опыт разработки плана ликвидации аварийных ситуаций предприятий нефтепереработки на примере установки депарафинизации масел / Е.А. Гостёнова, P.P. Тляшева//Башкирский химический журнал.- 2005. -Т. 12, №1. - С.11-14.

3 Гостёнова Е.А. Исследования напряженно-деформированного состояния аппаратов колонного типа с трубопроводоной обвязкой при взрывном воздействии ударной волны / Е.А. Гостёнова, И.Р. Кузеев, P.P. Тляшева // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродукта. -2009. - №2. -С.111-115.

4 Гостёнова Е.А. К вопросу определения критериев опасностей опасных производственных объектов для предприятий нефтепереработки с использованием метода мультифрактальной параметризации / Е.А. Гостёнова, P.P. Тляшева // Остаточный ресурс нефтегазового оборудования. Остаточный ресурс нефтегазового оборудования: сб. науч. тр. - Уфа, Изд-во УГНТУ. -2006. -№1,- С. 110-118.

5 Гостёнова Е.А. Методика расчета статического поведения колонны с трубопроводной обвязкой при штатном режиме работы и динамического поведения при воздействии ударной волны / Е.А. Гостёнова, И.Р. Кузеев, P.P. Тляшева, С.Н. Тропкин // Мировое сообщество: проблемы и пути решения: сб. научных статей. - Уфа: Изд-во, УГНТУ, 2009 г. - № 26. - С. 5-15.

6 Гостёнова Е.А. Исследование деформированного состояния аппарата колонного типа с учетом обвязки трубопроводов при динамическом воздействии взрывной волны // Наука и устойчивое развитие общества. Наследие

B.И.Вернадского: материалы 4-й Международной научно-практической конференции,- Тамбов: Изд-во НИМЦ ТГТУ, 2009.- С.304-306.

7 Гостёнова Е.А. Исследование динамического поведения ректификационной колонны с трубопроводной обвязкой при воздействии воздушной взрывной волны с помощью программного комплекса SIMULIA ABAQUS / Е.А. Гостёнова, И.Р. Кузеев, P.P. Тляшева, С.Н. Тропкин // Инженерные системы-2010: материалы 4-й Международной научно-практической конференции. -Москва: Изд-во РУДН, 2010.

8 Гостёнова Е.А. Анализ напряженно-деформированного состояния модели ректификационной колонны с трубопроводной обвязкой при динамическом воздействии взрывной волны // Промышленная безопасность на взры-вопожароопасных и химически опасных производственных объектах: материалы 4-й научно-практической конференции. - Уфа: Изд-во УГНТУ, 2010. -

C.261-268.

9 Гостёнова Е.А. Оценка влияния трубопроводной обвязки на взрывоустой-чивость аппарата колонного типа» / Е.А. Гостёнова, И.Р. Кузеев, P.P. Тляшева // Нефтегазовое дело/ УГНТУ. - Электрон, журн.- Уфа, 2010. -Режим доступа к журн.: http://www.ogbus.ru/authors/Gostenova/Gostenoval.pdf.

Подписано в печать 18.05.10. Бумага офсетная. Формат 60x84 1/16. Гарнитура «Times». Печать трафаретная. Усл. печ. л. 1. Тираж 90. Заказ 99.

Типография Уфимского государственного нефтяного технического университета Адрес типографии: 450062, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1

Введение

Глава 1 Оценка состояния промышленной безопасности предприятий нефтегазопереработки

1.1. Основные опасности, характерные для нефтегазоперерабаты-вающих предприятий

1.2. Анализ причин возникновения аварий на нефтегазоперерабаты-вающих предприятиях

1.3 Статистическая информация по техногенным авариям на нефте-газоперерабатывающих предприятиях

1.4 Характерные особенности взрывных явлений на нефтегазопере-рабатывающих предприятиях

1.5. Классификация взрывных процессов

1.6. Взаимодействие воздушной ударной волны с наземными объектами

1.7. Действие ударной волны на промышленные здания и сооружения

1.8. Действие ударной волны на технологическое оборудование

Глава 2. Анализ объектов и методов исследования

2.1 Аппараты колонного типа нефтеперерабатывающих предприятий

2.2Технологические трубопроводные системы и опоры нефтеперерабатывающих предприятий

2.3 Обзор существующих методик оценки последствий взрывов

2.4 Краткая характеристика метода конечных элементов

2.5 Описание программного комплекса ABAQUS

Глава 3 Создание методики расчет динамического поведения колонны с обвязкой трубопроводов при воздействии ударной волны

3.1 Модули препроцессора ABAQUS/CAE

3.2 Построение геометрической модели

3.3 Задание свойств материалов

3.4 Моделирование грунта

3.5 Выбор типа анализа

3.6 Условие контакта, кинематические связи, абсолютно жесткие тела

3.7 Нагрузки и граничные условия

3.8 Дискретизация модели

3.9 Верификация явного метода ABAQUS

Глава 4 Результаты исследования

Вторая половина, двадцатого века стала временем активного развития такой прикладной научной дисциплины, как промышленная безопасность. Это было связано, в первую очередь, с ростом промышленного производства, повышением его концентрации, усложнением технологий, использованием широкой номенклатуры новых видов веществ, участвующих в технологических процессах, и др. Все это привело к тому, что происходящие техногенные аварии стали носить все более катастрофический характер, оказывая пагубное воздействие на здоровье людей и окружающую природную среду.

Авариям на предприятиях нефтегазовой отрасли характерны большие объемы выброса взрывопожароопасных веществ, образующие облака топливно-воздушных смесей, разливы нефтепродуктов и как следствие - пожары, взрывы, разрушение соседних аппаратов и целых установок.

Основным технологическим оборудованием промышленных объектов являются аппараты колонного типа с обвязкой трубопроводов, обеспечивающих взаимосвязь между отдельными единицами оборудования. Это оборудование работает в сложных условиях эксплуатации, при высоких температурах и внутреннем давлении, кроме этого, аппараты колонного типа содержат значительное количество углеводородного сырья. Конструктивные особенности аппаратов таковы, что они имеют значительную высоту и располагаются на открытых площадках, что, в случае аварии, может приводить к истечению продукта с последующим образованием взрывоопасного облака.

Анализ статистической информации об авариях, связанных со взрывами, показал, что в случае разрушения аппарата колонного типа такие аварии чреваты тяжелыми последствиями, сопровождающимися поражением людей и разрушением окружающих промышленных объектов.

На сегодняшний день остаются слабо освещенными вопросы, относящиеся к практическому расчету последствий аварий с учетом динамических факторов, влияющих на прочность и устойчивость конструкций под действием внешних факторов, например, при взрыве. Появление и развитие новых программных комплексов, таких как ABAQUS, а также мощной компьютерной техники позволяет существенно продвинуться в более детальном изучении рассматривавмой проблемы с учетом многофакторного нагружения и детализации геометрии объекта.

Основу исследований диссертации составили теоретические и практические работы в области оценки взрывных явлений отечественных и зарубежных ученых, в числе которых: Баренблатт Г.И., Баум Ф.А., Бесчастнов М.В., Брей-ман М.И., Волков О.М., Власов О.Е., Гельфан Б.Е., Годжелл М.Г., Губин С.А., Евдокимов Г.И., Захаров Н.М., Зельдович Я.Б., Ильин К.А., Иляева М.А, Ковалев Е.М., Крид Ч.И., Кудрявцев Е.А., Кузеев И.Р., Либрович В.Б., Махвиладзе Г.М., Михалкин В.Н., Покровский Г.И., Солодовников А.В., Станюкович К.П., Стороженко Ю.В., Таубкин С.И., Таубкин И.С., Тляшева P.P., Харрис С.М., Хуснияров М.Х., Шаргатов В. А, Шевердин А.В., Шехте Б.И. и др.

В настоящее время проведен ряд научных исследований в области расчетов аппаратов колонного типа при воздействии взрывной ударной волны.

Работа Иляевой М.А., Кузеева И.Р. посвящена оценке прочности и устойчивости аппаратов колонного типа при действии внешнего взрыва с учетом дополнительных динамических факторов: расположения эпицентра взрыва относительно колонны; аэродинамической неустойчивости; возможного наличия трещин. Авторами предложен метод, позволяющий определить расчетную нагрузку, действующую на аппарат колонного типа при внешнем взрыве, с учетом высоты расположения эпицентра взрыва относительно колонного аппарата.

В работе Ильина К.А., Кузеева И.Р., Тляшевой P.P. создана методика расчета в полной трехмерной постановке статического состояния и динамического поведения колонны при воздействии ударной взрывной волны, с учетом свойств грунта и модели поведения материала, болтов, с использованием метода конечных элементов.

Одним из недостатков этих научных исследований является то, что они не учитывали взаимосвязь аппаратов колонного типа с технологической трубопроводной обвязкой, в свою очередь, когда колонна, обвязанная трубопроводами, имеет дополнительное нагружение, что влияет на ее устойчивость при воздействии ударной взрывной волны.

В этой связи актуальным становится решение задач в области определения прочности и устойчивости аппаратов колонного типа с обвязкой трубопроводов при действии внешнего взрыва с учетом дополнительных динамических факторов.

Цель работы - разработка математической модели динамического поведения аппаратов колонного типа с трубопроводной обвязкой при воздействии взрывной ударной волны с применением численных методов анализа

Задачи исследования:

- анализ влияния различных факторов, таких как наличие трубопроводной обвязки, учет направления эпицентра взрыва на устойчивость колонного аппарата при воздействии ударной взрывной волны;

- лабораторные исследования воздействия взрывной ударной нагрузки на модель колонного аппарата с трубопроводной обвязкой;

- создание математической модели динамического поведения колонного аппарата с трубопроводной обвязкой при воздействии взрывной ударной волны с применением численного метода;

- проведение исследования с применением численного метода распределения пластических деформаций в системе (колонный аппарат с трубопроводной обвязкой) при различном направлении эпицентра взрыва.

Научная новизна

1С применением численных методов, разработана модель динамического поведения колонны с трубопроводной обвязкой при воздействии ударной взрывной волны в полной трехмерной постановке с учетом многофакторного нагружения и детализации геометрии объекта. Аналитически получены характерные изменения распределения пластических деформаций в различных элементах рассматриваемой системы в зависимости от направления действия взрывной волны, при этом максимальные эквивалентные пластические деформации во фланцевых соединениях колонны и трубопроводов могут изменяться от 0,09-0,63, в нижнем опорном кольце 0,5-1,01, в анкерных болтах 0,84-1,04.

2Предложен алгоритм расчета в полной постановке задач с применением метода конечных элементов, позволяющий с высокой степенью детализации и точности определить поведение в динамике и полную картину напряженно-деформированного состояния во времени колонны с трубопроводной обвязкой при воздействии внешнего приземного взрыва.

Практическая ценность

Модель оценки напряженно-деформированного состояния аппаратов колонного типа с трубопроводной обвязкой при возникновении аварийных ситуаций используется в ОАО «Салаватнефтеоргсинтез» при разработке проектной документации на расширение, реконструкцию, техническое перевооружение сосудов и аппаратов, работающих под давлением, а также для инженерного анализа их напряженно-деформированного состояния.

Разработанный «Алгоритм расчета динамического поведения объекта с применением программного комплекса ABAQUS» используется при проведении лекционных занятий в УГНТУ по дисциплине «Принципы и методы конструирования и проектирования оборудования» для магистрантов направления 150400 - «Технологические машины и оборудование» по программе 551830 -«Теоретические основы проектирования оборудования нефтеперерабатывающих, нефтехимических и химических производств», - с целью формирование базы знаний по разработке проектно-конструкторской документации на различные виды промышленного строительства установок предприятий нефтегазовой отрасли.

Общие выводы

1 Созданы математическая модель и алгоритм расчета в полной постановке задач с применением численных методов, позволяющие с высокой степенью детализации и точности определить поведение в динамике и полную картину напряженно-деформированного состояния во времени колонны с трубопроводной обвязкой при воздействии внешнего приземного взрыва. Предложенный алгоритм может быть использован при проектировании новых установок, модернизации уже существующих, и для прогнозирования возможных аварийных ситуаций и их последствий.

2 С учетом многофакторного нагружения и детализации геометрии объекта с применением метода конечных элементов, реализованного в программном комплексе ABAQUS, смоделировано динамическое поведение ректификационной колонны с трубопроводной обвязкой установки вторичной перегонки бензина при воздействии ударной взрывной волны.

3 Проведено сравнение лабораторных и численных экспериментов динамического нагружения колонного аппарата с трубопроводной обвязкой при воздействии взрывной ударной волны. Результаты численного моделирования эксперимента показали соответствие с лабораторным экспериментом с погрешностью результатов 6 - 15%, что является приемлемым для инженерных расчетов.

4 В результате исследования динамического поведения колонного аппарата с трубопроводной обвязкой при воздействии взрывной ударной волны получены характерные изменения распределения пластических деформации в различных элементах модели при разном направлении действия взрывной волны: максимальные эквивалентные пластические деформаций в зонах крепления трубопроводов к ректификационной колонне изменяются в пределах 0,09-0,63, в нижнем опорном кольце 0,56-1,01, в анкерных болтах 0,84-1,04.

5 При максимальном воздействии взрывной ударной волны 100 кПа колонный аппарат, обвязанный технологическими трубопроводами, сохраняет свою устойчивость в вертикальном положении, однако, возникают узлы, испытывающие пластические деформации от воздействия взрыва, подлежащие тщательному диагностированию неразрушающими методами контроля для принятия дальнейшего решения об эксплуатации объекта.

1. Абросимов А.А. Экологические аспекты производства и применения нефтепродуктов. М.: 1999. С. 7 - 41.

2. Абросимов А.А. Экология переработки углеводородных систем. М.: Химия, 2002. - 607 с.

3. Абросимов А.А., Топольский Н.Г, Федоров А.В. Автоматизированные системы пожаровзрывобезопасности нефтеперерабатывающих производств. М.: Министерство внутренних дел российской федерации, 2000. — С. 12-76.

4. Абузова Ф.Ф., Черникин В.И. Потери нефтепродуктов от испарения из подземных резервуаров. М.: Недра, 1966. — С. 62 63.

5. Аварии и катастрофы. Предупреждение и ликвидация последствий: Учеб. издание / Под общ. ред. В.А. Котляревского и А.В. Забегаева. М.: Изд-в о Ассоциации строительных ВУЗов, 1998. - кн.4. - 203 с.

6. Альперт JI.3. Основы проектирования химических установок. М.: Высшая школа, 1970.-328 с.

7. Альтшуль А.Д. Гидравлические сопротивления. М.: Недра, 1982.-С. 167 -174.

8. Альтшуль А.Д. Местные гидравлические сопротивления при- движении вязких жидкостей. М.: Гостоптехиздат, 1962. — С. 34 44.

9. Арнольд JI.B., Михайловский Г.А., Селиверстов В.М. Техническая термодинамика и теплопередача. М.: Высшая школа, 1979. С. 38 — 40.

10. Баратов А.Н., Пчелинцев В.А. Пожарная безопасность. М.: изд-во АСВ, 1997.- 176 с.

11. Бард B.JL, Кузин А.В. Предупреждение аварий в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. — М.: Химия, 1984. 315 с

12. Барштейн М.Ф. Динамический расчет сооружений на специальные воздействия. Справочник проектировщика. — М.: Стройиздат, 1981.-215 с.

13. Баскаков А.П., Гуревич М.И. и др. Общая теплотехника. М.: Государственное энергетическое издательство, 1963. 389 с.14; Батенчук А.Н. Изготовление и монтаж технологических трубопроводов. — М.: Стройиздат, 1971. 304с

14. Баум Ф.А., Станюкович К.П., Шехтер Б.И. Физика взрыва. М.: Государственное издательство физико-математической литературы, 1959. — 800 с

15. Башта Т.М., Руднев С.С, Некрасов Б.Б. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы. М.: Машиностроение, 1982. С. 48 - 50,106 - 118.

16. Безопасность жизнедеятельности. Учебник для студентов/ С.В. Белов, В.А. Девисилов, А.Ф. Козьяков и др. Под общ.ред. С.В.Белова М.: Высшая школа НМЦ СПО. 2000. - 343 с, 99

17. Безопасность жизнедеятельности: Учебник для вузов/ С.В. Белов, А.В. Ильницкая, А.Ф. Козьяков и др.; Под общ. Ред. С.В. Белова. 4-е изд., испр. и доп. М.: Высш.шк., 2004. - 606 е.: ил.

18. Берлянд М.Е. Прогноз и регулирование загрязнения атмосферы. Л.: Гид-рометеоиздат, 1985. — 178 с.

19. Беспамятное Г.П. Предельно допустимые концентрации вредных веществ. Л.: Химия, 1972. - С. 9, 86.

20. Бесчастнов М.В. Взрывобезопасность и противоаварийная защита химико-технологических процессов. М.: Химия, 1983. 472 с.

21. Бесчастнов М.В. Промышленные взрывы. Оценка и предупреждение. -М.: Химия, 1991.-432с.

22. Бесчастнов М.В., Соколов В.М. Предупреждение аварий в химических производствах. М.: Химия, 1979. - 390 с.

23. Бесчастнов М.В., Соколов В.М., Кац М.И. Аварии в химических производствах и меры их предупреждения. — М.: Химия, 1996. 267 с

24. Брейман М.И, Безопасная эксплуатация оборудования на открытых площадках. М.: Химия, 1978. - 202 с

25. Брейман М.И. Инженерные решения по технике безопасности в пожаро- и взрывоопасных производствах. М.: Химия, 1974. — 342 с.

26. Взрывные явления. Оценка и последствия: Пер. с англ./У. Бейкер, П. Кокс, П. Уэстайн и др; Под ред. Я.Б. Зельдовича, Б.Е. Гельфанда- М.: Мир, 1986. Т.1, 2

27. Вихман Г.Л., Круглов С.А. Основы конструирования аппаратов и машин нефтеперерабатывающих заводов.-М.: Машиностроение, 1978.-127-154 с.

28. Власов О.Е. Основы теории действия взрыва. М.: ВИА, 1957. - 420 с

29. Волков О.М. Пожарная безопасность резервуаров с нефтепродуктами. -М.: Недра, 1984. 151 с.

30. Волков О.М. Пожарная профилактика и тушение пожаров нефтяной и газовой промышленности / Пожарная охрана. М.: 1978, № 2. -С 103 129.

31. Гареев А.Г., Иванов И.А., Абдуллин И.Г. и др. Прогнозирование коррози-онно-механических разрушений магистральных трубопроводов. М.: Информационно-рекламный центр газовой промышленности, 1997. — С. 138 -153.

32. Гельфанд Б.Е., Губин С.А., Михалкин В.Н., Шаргатов В.А. Расчет параметров ударных волн при детонации горючих газообразных смесей переменного состава. // Физика горения и взрыва, 1985, №3 — с. 92-97

33. Годжелло М.Г. Взрывы промышленных пылей и их предупреждение. М.: МКХ РСФСР, 1952. - 142 с.

34. Греб А.В. Повышение надежности трубопроводных коммуникаций технологических установок: Дис. канд.техн.наук. Уфа: УГНТУ, 1999. - 132с.

35. Грунина М.М. Оценка рисков ацетиленового производства// Химическое и нефтегазовое машиностроение №1 2000. — с. 37 39

36. Динамический расчет сооружений на специальные воздействия: Справочник проектировщика /Под ред. Б.Г. Коренева, И.М. Рабиновича. — М.: Стройиздат, 1981. —215 с.

37. Доброчеев О.В., Кулешов А.А., Черноплеков А.Н., Киселев М.Н. Математическая модель рассеивания инертных облаков тяжелых газов при авариях на промышленных объектах. М.: Препринт ИАЭ-4789/1, 1989. - 36 с.

38. Елохин А.Н. Анализ и управление риском: теория и практика. — М.: Страховая группа "Лукойл", 2000, 185 с.

39. Защита объектов народного хозяйства от оружия массового поражения: Справочник / Г. П. Демиденко, Е. П. Кузьменко, П. П. Орлов и др.; под ред.Г. П. Демиденко. 2-е изд., перераб. и доп. - К: Изд-во Выща шк. Головное издательство, 1989. - 287 с.

40. Зельдович Я.Б. Взрывные явления. Оценка и последствия. М.: Мир, 1986. -213 с.

41. Зельдович Я.Б., Баренблатт Г.И., Либрович В.Б., Махвиладзе Г.М. Математическая теория горения и взрыва. М.: Наука, 1980. — 478 с.

42. Зенкевич О., Морган К. Конечные элементы и аппроксимация: Пер. с англ.-М.: Мир, 1986.- 318 с.

43. Зубова А.Ф. Надежность машин и аппаратов химических производств. Л.: Машиностроение, 1978.— 215 с.

44. Ильин К.А. Деформирование аппаратов колонного типа при динамическом воздействии взрывной волны с учетом свойств грунта. Диссертация на соискание уч. степ. канд. техн. наук. Уфа: УГНТУ, 2007

45. Иляева М.А. Аэродинамическая неустойчивость колонных аппаратов под действием внешнего взрыва на НПЗ.Диссертация на соискание уч. степ, канд. техн. наук. Уфа: УГНТУ, 2006

46. Карманов В.Г. Математическое моделирование. М.: Наука, 1988. — С.25-46.

47. Карнеев С. В., Карпухин В.П. Расчет оболочек с неканонической поверхностью методом конечных элементов и суперэлементов.- Тула: Тулполи-граф, 2001.-128 с.

48. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. — М.: Химия, 1971.- 508 537 с.

49. Кафаров В.В, Мешалкин В.П., Грун Г., Нойманн В. Обеспечение и методы оптимизации надежности химических и нефтеперерабатывающих производств. М.: Химия, 1987. -С. 272 с.

50. Ковалев Е.М. Оптимизация безопасного расположения оборудования установок нефтеперерабатывающих предприятий. Диссертация на соискание уч. степ. канд. техн. наук. Уфа: УГНТУ, 2006

51. Котляревский В.А., Шаталов А.А., Ханухов Х.М. Безопасность резервуаров и трубопроводов. М.: Экономика и информатика, 2000. - 555 с

52. Кравец В.А. Системный анализ безопасности в нефтяной и газовой промышленности. М.: Недра, 1984. - 117 с.

53. Красовский Г.И., Филаретов Г.Ф. Планирование эксперимента. Минск, изд-во БГУ им. В.И. Ленина, 1982. 300 с.

54. Кудрявцев Е.А. Проблемы пожаро- и взрывозащиты технологического оборудования. М.: ВНИИПО, 1977. С. 75 - 76.

55. Кузеев И.Р., Захаров Н.М., Евдокимов Г.И. Повреждаемость колонных аппаратов нефтепереработки и нефтехимии: Учебное пособие. Уфа: Издательство УГНТУ, 1997.- 54 с.

56. Кузмичев И.И. Волохов И.И. Анализ пожаров в зданиях и сооружениях промышленных предприятий / Сборник научных трудов "Горение и проблемы тушения пожаров". М.: ВНИИПО МВД СССР, 1977. С. 44 - 49.

57. Кузьмин В.Г., Волков О.М. Исследование наружных взрывоопасных зон у нефтяных подземных резервуаров / Сб. научных трудов "Проблемы горения и тушения".-М.: ВНИИПО МВД СССР, 1974.-ч. 11-С. 130-134

58. Кушелев В.П. Основы техники безопасности на предприятиях химической промышленности. М.: Химия, 1968. С. 40 - 45.

59. Легасов В.А. Проблемы безопасного развития техносферы. — Коммунист, 1987,№8. -С. 92-101

60. Легасов В.А., Чайванов Б.Б., Черноплеков А.Н. Научные проблемы безопасности современной промышленности / Безопасность труда в промышленности. М.: 1988, № 8. -С 44 51

61. Маршалл В. Основные опасности химических производств: Пер. с англ. Г.Б. Барсамяна, А.Б. Двойнишникова и др.; Под ред. Б.Б. Чайванова, А.Н.

62. Черноплекова. — М.: Мир, 1989.- 672 с.

63. Методика оценки последствий аварий на пожаро- взрывоопасных объектах.- М.: ВНИИ ГОЧС, 1994

64. Муромцев Ю.Л. Безаварийность и диагностика нарушений в химических производствах. М.: Химия, 1990. С. 12 - 22

65. Налимов В.В. Теория эксперимента. М.: Наука, 1971. 242 с.

66. Налимов В.В., Голикова Т.И. Логические основания планирования эксперимента. М.: Металлургия, 1976.-384 с.

67. Нельсон Р.У. «Переработка углеводородов», М., «Недра», 1977, №8, с.25-30

68. Ниязов Р.С. Мониторинг и прогноз обстановки в техногенной и природной сфере. // Проблемы прогнозирования, предупреждения и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций: Материалы III Всероссийской научно-практической конференции. Уфа, 2002. - с. 44-46

69. НПБ 107 97. Определение категорий наружных установок по пожарной опасности. -М.: МВД РФ ГПС, 1997

70. Образцов И.Ф., Савельев Л.М., Хазанов Х.С. Метод конечных элементов в задачах строительной механики летательных аппаратов. М.: Высшая школа, 1985.-392 с.

71. Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств (ПБ 09540-03) / Колл. авт.- М.: ГУП «НТЦ «Промышленная безопасность», 2003.-125с

72. Онищенко В.Я. Управление технологическим риском / Безопасность труда в промышленности. М.: 1996, № 12. -С 29 31.

73. ОНТП-24-86. Определение категории помещений и зданий по взрывопо-жарной опасности. М.: ВНИИПО МВД СССР, 1987. 29 с.

74. Покровский Г.И. Взрыв. М.: Недра, 1980. - 190 с

75. Пряников В.И. Техника безопасности в химической промышленности. -М: Химия, 1989.-281 с.

76. Розловский А.И.-Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. Выпуск 10. М., 1990. С. 26 28.

77. Рябов В.А. Повысить уровень безопасности химических производств. / Безопасность труда в промышленности. 1990. №5. -С. 2 — 6

78. Савельев П.С. Пожары — катастрофы . — М.: Стройиздат, 1983. — 315 с.

79. Скобло А. И., Трегубова И. А., Молоканов Ю. К. Процессы и аппаратынефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. — М.: Химия, 1982.- 105 139 с.

80. Солоухин Р.И. Ударные волны и детонация в газах. М.: Государственное издательство физико - математич. литературы, 1963. - 175 с.

81. Стабников В. Н. Расчет и конструирование контактных устройств ректификационных и абсорбционных аппаратов. — Киев: Техника, 1970. 141 — 145 с.

82. Таубкин С.И., Таубкин И.С. Пожаро- и взрывобезопасность пылевидных материалов и технологических процессов. -М.: Химия, 1976. 256 с.

83. Топольский Н.Г., Блудчий Н.П. Основы обеспечения безопасности высокоопасных объектов. М.: МИНЬ МВД России, 1998. - 97 с.

84. Федеральный закон от 21 июля 1997 г. N 116-ФЗ "О промышленной безопасности опасных производственных объектов" (с изменениями от 7 августа 2000 г., 10 января 2003 г., 22 августа 2004 г., 9 мая 2005 г., 18 декабря 2006 г.)

85. Харрис С.М., Крид Ч.И. Справочник по ударным нагрузкам. JL: Судостроение, 1980.- 346 с.

86. Хенли Е. Дж., Кумамото X. Надежность технических систем и оценка риска. М.: Машиностроение, 1984. — 528 с.

87. Хитрин Л.Н. Физика горения и взрыва. М.: МГУ, 1952. - С. 17-19.

88. Хуснияров М.Х., Попков В.Ф., Руднев Н.А. Взрывоопасность установок нефтепереработки. Уфа: Изд-во УГНТУ, 2002. - 124 с

89. Чигарев А.В., Кравчук А.С., Смалюк А.Ф. ANSYS для инженеров: справочное пособие. М.: Машиностроение, 2004.-512 с.

90. Шевердин А.В., Хуснияров М.Х. Определение массы взрывоопасного облака. Проблемы нефтегазового комплекса: материалы научно-методической конференции. Уфа: Изд-во УГНТУ, 2000. -С. 118-120.

91. Экспресс-методика прогнозирования последствий взрывных явлений на промышленных объектах. ВНИИ ГОЧС./Бодриков О.В., Юзбеков Н.С. -М., 1994.-24 с

92. ABAQUS User's Manual, 2006

93. Chan S.T., Gresho P.M., Lee R.W., Upson C.D. A three-dimensional, finite element model of liquefied natural gas release in the atmosphere. / Lawrence Livermore National Laboratory. University of California, 1992. 152p.

94. Grimn Wilhelm E.H. Gase studies of fire and explosions in refineries and petrochemical plants / Loss prevention and safety promot. process Ind. Amsterdam, 1974. 56-72 p.

95. Guidelines for Chemical Process Quantitative Risk Analysis, Center for Chemical Process Safety of the American Institute of Chemical Engineers. New York. -1989.-451 p.

96. Nuclear Regulatory Commission; SAND2003-0839P, Sandia National Laboratories; ANA-01-0330, ANATECH Corporation

97. Prestressed Concrete Containment Vessel Model, NUREG/CR-6809, U. S.