автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Оценка напряженно-деформированного состояния конструктивных элементов сооружений переменного объема для хранения нефти и нефтепродуктов

На прав;

БАБИЧЕВ ДМИТРИЙ АНДРЕЕВИЧ

ОЦЕНКА НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ КОНСТРУКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СООРУЖЕНИЙ ПЕРЕМЕННОГО ОБЪЕМА ДЛЯ ХРАНЕНИЯ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ

Специальность 05 02 13. - Машины, агрегаты и процессы (нефтегазовая отрасль)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание степени кандидата технических наук

Тюмень 2008

003445286

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Тюменский государственный нефтегазовый университет» федерального агентства по образованию на кафедре «Проектирование и эксплуатация нефтегазопроводов и хранилищ»

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

доктор технических наук, профессор, Земенков Юрий Дмитриевич

доктор технических наук, профессор, Сызранцев Владимир Николаевич, кандидат технических наук Пимнев Алексей Леонидович

ОАО «Институт Нефтегазпроект», г. Тюмень

Защита диссертации состоится 20 июня 2008 года в 1530 часов на заседании диссертационного совета Д 212 273 08 при Тюменском государственном нефтегазовом университете по адресу 625039, г. Тюмень, ул Мельникайте, 72, БИЦ, конференц-зал, каб. 46

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тюменского государственного нефтегазового университета по адресу. 625039, г. Тюмень, ул Мельникайте, 72

Автореферат разослан «20» мая 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

ТГ Пономарева

Актуальность проблемы.

Согласно «Энергетической стратегии России» предприятиям нефтяной и газовой промышленности предписывается внедрять в производственный процесс машины и агрегаты, позволяющие рационально использовать природные ресурсы, а также минимизировать отрицательное воздействие технологических процессов на окружающую среду.

На территории Западной Сибири, являющейся крупнейшим поставщиком нефти в Российской Федерации, общие потери легких фракций углеводородов ежегодно только в Тюменской области достигают 600 тыс. тонн, и в настоящее время наблюдается тенденция роста Это ведет к снижению качества хранимого продукта, повышению уровня пожаро- и взрывоопасности процессов слива и налива жидких углеводородов, а также загрязнению окружающей среды ценнейшими нефтяными фракциями

Появление новых композитных материалов позволяет для борьбы с испарениями проектировать и активно внедрять в производство комбинированные конструкции резервуаров, состоящие из жесткостенного бассейна и помещенной внутрь него гибкой синтетической емкости, изменяющей свою форму при осуществлении сливо-наливных процессов При этом сокращаются вредные выбросы и пожарная опасность технологических процессов, решается проблема стратегического хранения продукта без потери его качества.

Надежная эксплуатация комбинированных резервуарных конструкций невозможна без оценки технического и напряженного состояния стенок и днища несущих элементов сооружения, возникающих от эксплуатационных нагрузок

Вопросу оценки напряженно-деформированного состояния гибких конструкций посвящено значительное количество работ различных авторов' Аксель-рада Э JI, Болотина В В., Винокурова С Г., Вольмира A.C., Галимова К 3 , Ильина В П Однако анализ публикаций показал, что разработанные методы расчета требуют тонких оценок сходимости, устойчивости и точности решения, а также трудноприменимы при поисковых исследованиях, когда форма конструкции еще не устоялась и может изменяться В этом случае требуется решение оптимизационной задачи, которая имеет нелинейную целевую функцию и нелинейные ограничения и на каждом шаге оптимизации необходимо проводить анализ напряженного и деформированного состояния оболочки, удовлетворяя

при этом и краевые условия. Поэтому разработка методик, позволяющих определять форму и напряженное состояние резервуаров переменного объема при осуществлении процессов хранения, слива и налива, пригодных для реализации в электронно-вычислительных системах, является актуальной задачей.

Цель диссертационной работы. Оценка и контроль напряженно-деформированного состояния и формы конструктивных элементов резервуар-ных конструкций переменного объема Основные задачи исследований.

1 Получение аналитических зависимостей формы гибкой несущей оболочки от степени ее заполнения и действующих нагрузок.

2 Разработка расчетной схемы и конечно-элементной модели гибкой цилиндрической емкости, позволяющих определять напряженно-деформированное состояние при хранении и сливо-наливных операциях.

3. Разработка методики определения деформации формы емкости переменного внутреннего объема в зависимости от степени ее заполнения и физико-химических свойств хранимого продукта

4 Выполнение моделирования резервуарных конструкций переменного объема при различных параметрах для оценки адекватности разработанных математических моделей.

Научная новизна работы.

1. Установлена зависимость между радиусом кривизны конечного элемента оболочки и нагрузками, действующими на нее при осуществлении процессов хранения, слива и налива, положенная в основу построения конечно-элементной модели.

2 Получены аналитические зависимости напряженно-деформированного состояния напряженной цилиндрической конструкции от нагрузок, позволяющие на стадии проектирования определять ее профиль

3 Разработаны алгоритмы построения профиля и определения напряженно-деформированного состояния стенки, а также проведения on-line мониторинга гибкой цилиндрической конструкции в процессе осуществления основных технологических операций

4 Разработана методика расчета профиля гибкой цилиндрической емкости переменного объема для хранения нефти и нефтепродуктов, позволяющая на стадии проектирования определять оптимальные геометрические параметры конструкции

Практическая ценность работы.

Полученные аналитические зависимости позволяют проектным организациям на стадии разработки определить профиль гибкой резервуарной конструкции переменного внутреннего объема и рассчитать нагрузки, действующие на нее Разработана прикладная программа для расчета профиля гибкой цилиндрической конструкции и определения напряженно-деформированного состояния ее стенки, позволяющая операторам и диспетчерам служб эксплуатации, с использованием современных информационных технологий, в режиме реального времени осуществлять контроль за техническим состоянием резервуарной конструкции при проведении основных технологических операций

Апробация работы.

Основные положения диссертации доложены и обсуждены на научно-технических конференциях и семинарах различного уровня.

- всероссийского Конкурсе молодежи ОАО «АК «Транснефть» на лучшую научно-техническую разработку «Проблемы трубопроводного транспорта нефти» (Тюмень, 2005г.), учебно-научно-практической конференции «Трубопроводный транспорт-2005» (Уфа, 2005, 2006 г), Конкурсе молодых ученых и специалистов на лучшую научно-техническую разработку ОАО «ЛУКОЙЛ» (Москва, 2007 г),

- международного научно- технической конференции «Интерстроймех» (Тюмень, 2005 г), научно-технической конференции «Надежность и безопасность магистрального трубопроводного транспорта» (Новополоцк, 2006 г), научно-технической конференции «Геотехнические и эксплуатационные проблемы нефтегазовой отрасли» (Тюмень, 2007 г)

Публикации.

По материалам работы опубликовано 9 печатных работ, в том числе 2 в журналах, рекомендованных ВАК РФ

Структура и объем работы.

Диссертационная работа состоит из введения, четырех разделов, основных выводов, содержит 144 страницы машинописного текста, 19 таблиц, 38 рисунков, 1 приложения, библиографического списка использованной литературы из 147 наименований

Краткое содержание работы.

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цель и основные задачи диссертации, показана научная новизна и практическая ценность выполненных исследований.

Первый раздел посвящен комплексному анализу существующих методов и средств хранения нефти и нефтепродуктов Показано, что одной из основных проблем при эксплуатации нефтяных емкостей являются потери хранимого продукта от испарений. Борьбе с потерями посвящены работы многих авторов: Абузовой Ф Ф, Бронштейна И.С., Новоселова В.Ф , Сатаровой Д М, Коршака А А., Юфина В А, Шаммазова А М., Коробкова Г.Е , Тугунова П И. Малюшина НА и др, результатами исследования которых являются разработанные и применяемые на практике методы сокращения испарений углеводородных фракций из резервуаров. Принятые в эксплуатацию в период интенсификации процессов нефтедобычи, они позволили предотвратить потери больших объемов добытого сырья и продолжают успешно выполнять свои функции в настоящее время Однако развитие современной науки в областях многофункциональных композитных материалов открывает возможность создания при минимуме капитальных и эксплуатационных затрат альтернативных существующим резервуарных конструкций. Например, переменного объема, существенно снижающих интенсивность процесса испарений хранимого продукта

Проведенный в разделе анализ выявил основные проблемы, возникающие в процессе эксплуатации напряженных цилиндрических конструкций, сформулировать цель и основные задачи исследования

Второй раздел посвящен разработке математической модели гибкой напряженной цилиндрической оболочки, позволяющей определять зависимости формы сооружения переменного объема от действующих нагрузок Также выявлены особенности методов анализа напряженно-деформированного состояния емкости переменного объема

При разработке математической модели гибкая оболочка рассматривалась как двумерный геометрический объект, являющийся с точки зрения математики поверхностью, способный существенно изменять свою форму

В диссертации разработана методика расчета профиля и определения напряженного состояния емкости переменного объема, в основу которой положе-

ны закономерности, известные как теоремы Менье и Родрига, а также формулы Эйлера и Гаусса Принято, что физически не существует гибкой оболочки, образующей замкнутый объем с возможностью изгиба без образования разрывов и складок. Наиболее перспективными поверхностями для получения замкнутых пространств переменного объема являются цилиндрические и конические.

В результате анализа работ различных авторов выяснено, что при поиске структуры и основных параметров конструкции гибких резервуарных сооружений целесообразнее использовать более простые и менее трудоемкие методы Установлено, что для анализа напряженного состояния гибких оболочек необходимо разработать математические и вычислительные модели, которые относятся к типовому геометрическому элементу, составляющему основу большинства видов замкнутых гибких оболочек, пригодных для хранения жидкости, учитывают существенные изменения в геометрии емкости, позволяя находить форму поверхности при учете переменности внутреннего и внешнего давлений в различных точках несущих элементов, а также являются достаточно простыми и не требующими тонких математических исследований и больших затрат труда и времени на компьютерную реализацию

При построении математической модели в качестве типового геометрического объекта принята гибкая развертывающаяся оболочка в виде бесконечной трубы, нагруженная двумя симметричными касательными силами Тт и погруженная во внешнюю среду полностью или частично Разработанная в диссертации методика базируется на методе конечных элементов В качестве конечного элемента принят одномерный отрезок сечения цилиндрического резервуара (рис 1). Радиус кривизны конечного элемента в любой его точке находился исходя из величин внешнего и внутреннего давлений на оболочку Для нахождения формы сечения, а также усилий в различных точках объекта был использован итерационный вычислительный процесс по решению системы четырех трансцендентных уравнений с четырьмя неизвестными При этом учтено, что оболочка находится в равновесии при действии на нее внешних сил, вектор касательной в средней точке горизонтален, ¿-координата этой точки равна нулю

В результате решения общего уравнения дифференциального элемента гибкой развертывающейся оболочки получена зависимость между радиусом кривизны в расчетной точке, давлением на нее и удельным усилием растяжения (1), положенная в основу методики расчета гибких ре-зервуарных конструкций

р _ -*_

крив ~ р _р , (1)

ен сн

где В-крив — главный радиус кривизны оболочки, м, Г-удельное усилие растяжения в расчетной точке, МН/м\ Рвн - давление внутри гибкой оболочки в расчетной точке, МПа, Рсн — давление снаружи гибкой оболочки в расчетной точке, МПа

Определение формы цилиндрической резервуарной конструкции предусматривается методом последовательных приближений путем многократного использования базового уравнения (1) для вычисления радиусов кривизны в расчетных точках Для этого оболочка вдоль своего периметра разбивается на конечные элементы согласно расчетной схеме (рис. 2). Все конечные элементы приняты как дуги окружностей, радиусы которых равны радиусам кривизны оболочки в расчетных точках каждого из конечных элементов. Число конечных элементов принято четным - в этом случае конечная точка Ат элемента с номером (Л72-1) располагается в самой верхней точке, находящейся на оси симметрии В данном случае касательная в этой точке горизонтальна (ее угол наклона 0=180°), что важно, тк по условиям х=0 и сг=180° строится целевая функция для обеспечения замкнутости и гладкости оболочки

Рис. 1. Схема сил, действующих на дифференциальный элемент гибкой оболочки

Согласно расчетной схеме, представленной на рис 2, в диссертации получены расчетные зависимости (2-14) для построения профиля оболочки определения ее формы При этом углы поворота касательной на длине »-того конечного элемента для правой половины находятся по формуле (2)

Да0 = 0, ^-1] (2)

Угол наклона касательной в начале 1-того конечного элемента и в его расчетной точке определяется зависимостями (3-4)

а„ = 0, а, =ам+Да<_„ = 1 (3)

А- 0, ^,=1 (4)

Для определения длины конечных элементов по хорде используется зависимость (5):

ДА>=у. = 1 (5)

Перепад высот на длине /-того конечного элемента находится решением уравнения (6)

ДЯ0=0, ДЯ, = Д£, втД, ^1=1 у"1) • ^

При построении модели определяются координаты

- начальных точек нулевого и первого конечных элементов (7,8)

*ло=°> Уао = УО> (7)

Уа1=УО> (8)

- последующих конечных элементов (9,10) и средних точек В1 правой части оболочки (11)

*А=хД11+Д1«»Д. (. = 1 (9)

Л,=уА„+ДЯ„ (' = 1 у), (Ю)

Л,-^'*/*"1. (' = 0 |-')> (И)

- расчетных точек / конечных элементов (12,13)

+ " (' = 0 у-1). 02)

- начальных (14) и расчетных (15) точек конечных элементов левой части оболочки

**<*•,-.>=-**.. Ункт,)=Ук,, [, = 0'У~1]' (I4)

Таким образом, в разделе произведен анализ особенностей работы гибких оболочек и методов расчета их напряженно-деформированного состояния Разработана методика и расчетные уравнения для определения формы напряженной цилиндрической конструкции, а также нагрузок, действующих на нее

В третьем разделе получено решение общего уравнения равновесия, неразрывности и гладкости оболочки Для рассматриваемой задачи был выбран релаксационный градиентный метод покоординатного спуска. При этом использовали вспомогательную целевую функцию/(17)

/ = £(Дес, /?) = Я{у„Ц),Рю.Т„Т„)

(17)

На рис 4, 5 представлены алгоритм и методика решения уравнения (17)

исходные данные и начальные приближения

1 параметры оболочки I или О0, Ь0, у в, Ы, То, Рва, Ттр

параметры внутренней среды к,и, /)„„/, 0=1 к,„), параметры внешней среды , рснь /// (1=1 Кс„), предварительные вычисления д£ , 8общ,, К$ ,ер1ь

Начать цикл по / для анализа геометрии попуоболочки и усилий на неё (/= 0 у -1)

ВЫПОЛНИТЬ РАСЧЕТЫ ОЧЕРЕДНОГО КОНЕЧНОГО ЭЛЕМЕНТА (ПРОСТОГО ИЛИ СЛОЖНОГО)

При этом найти следующие главные параметры , х,» , у(+), в/, Т,, и возможно уточнить Угран1 сугр/шг и 5» с Бг,

Вычислить невязку { общего уравнения

-конец~)

Рис. 4. Алгоритм решения общего уравнения равновесия, неразрывности и гладкости оболочки

( Начало ^Задать параметры оболочки и параметры внутренней и внешней среды

/Ввести параметры управления процессом вычислений перечень искомых 7

/_параметров, точность решения. предельное число итераций и т п_/

Задать начальные значения (I =' "»ста») всем искомым параметрам

С

Найти невязку /0 уравнения для текущей точки

Отобразить сечение оболочки на мониторе " —Г

3

Найти производные по всем параметрам

1=/ х, Хт + Дхй Найти невязку/

Нет

Производная /я ;

Чо

1

¡=1+1 X/ Хт + Дхо,

Найти наибольшую по модулю /1(, т е порядковый номер 1тах этой переменой

Найти методом спусках/при котором(ых) функция / достигает минимума

Нет

анализ полученного решения (вид оболочки на мониторе, значения / Да, Дх)

I

1 >

Задать Отобразить /

направление результаты /

спуска по расчетов в /

переменной виде диаграмм

или по Запись в базу

градиенту данных

Изменить весовые коэффициенты и (или) параметр А величины шага по направлению спуска

Конец

)

Рис. 5. Методика решения общего уравнения равновесия, неразрывности и гладкости оболочки релаксационным методом покоординатного спуска

Решение общего уравнения равновесия, замкнутости и гладкости оболочки основывалось на нахождении сочетания четырех неизвестных параметров (Та Рво, Ттр, L0 или у о), при которых общее уравнение равно нулю

С целью подтверждения адекватности полученных математических зависимостей, а также выбора наиболее оптимальной конструкции гибкой емкости, был проведен комплекс экспериментальных исследований, в процессе которого моделировался сливо-наливной процесс на физических моделях цилиндрических конструкций трех типов с торцевыми стенками различной конфигурации Полученный при лабораторных испытаниях профиль наносился на профиль, полученный с использованием разработанной программы Сходимость экспериментальных и расчетных данных составила не менее 89 %

Таким образом, на основании проведенного анализа выявлено несоответствие существующих методик расчета гибких конструкций требованиям проектирования и эксплуатации. Разработана методика расчета напряженных цилиндрических сооружений и прикладная программа на ЭВМ, адаптированные для инженерных расчетов

В четвертом разделе с использованием разработанной методики произведен расчет профиля гибкой оболочки и напряженного состояния стенки конструкции резервуара переменного внутреннего объема Определен экономический эффект внедрения рассмотренного резервуарного сооружения в производственный процесс

В качестве объекта исследования выбрана конструкция, состоящая из заполненной технической жидкостью емкости прямоугольной формы с погруженной внутрь гибкой цилиндрической оболочкой С использованием полученных в разделах 2 и 3 зависимостей была сконструирована емкость переменного объема Основным условием адекватности построений являлись положение наивысшей точки профиля N/2 и соблюдение краевых условий, выраженных решением общего уравнения неразрывности, замкнутости и гладкости Условием работоспособности принято положение высшей точки на вертикали с нулевой и стремление значения решения общего уравнения к нулю Варьируя рабочими параметрами гибкой оболочки, с учетом таких факторов, как наличие паровоздушной смеси во внутренней полости рассматриваемой емкости и удерживающих тросов, были определены геометрические размеры резервуар-

Рис. 6 Результаты моделирования профиль оболочки и эпюры напряжений и радиусов кривизны

ной конструкции, соответствующие условиям эксплуатации В качестве хранимого продукта принят в первом случае газоконденсат, как легкоиспаряющийся продукт, во втором - нефть. В качестве примера на рис. 6 приведен расчетный профиль резерву-арной конструкции объемом 10000 м\ Выяснено, что условиям эксплуатации удовлетворяет оболочка с длиной окружности 30 м, для которой определены места концентрации напряжения -точки крепления удерживающих тросов к поверхности оболочки Проведенный в разделе расчет целесообразности внедрения в производство резервуара переменного объема по обобщенным технико-экономическим параметрам доказал высокую эффективность, заключающуюся в снижении эксплуатационных и капитальных затрат в 3,6 и 4,2 раза соответственно

Таким образом, с использованием полученной в работе методики расчета проведено моделирование профиля гибкой несущей конструкции с учетом эксплуатационных особенностей Определены оптимальные геометрические размеры оболочки, соответствующие условиям технологических процессов, и доказана экономическая целесообразность внедрения сооружения переменного объема в технологический процесс хранения и распределения нефти и нефтепродуктов Основные выводы.

1 Построена конечно-элементная модель гибких резервуарных емкостей переменного объема, учитывающая влияние эксплуатационных особенностей на форму и напряженно-деформированное состояние элементов конструкции

2 Получены аналитические зависимости профиля напряженного цилиндрического сооружения от действующих нагрузок, обеспечивающие инженерную точность расчетов, а также определяющие напряженное состояние стенки ре-зервуарной конструкции в любой момент времени

3 Разработана методика решения общего уравнения равновесия, неразрывности и гладкости оболочки, позволяющая оценивать адекватность построения профиля исходя из условий эксплуатации.

4. Адекватность полученных зависимостей доказана результатами экспериментальных исследований формы физической модели емкости переменного объема В результате виртуального моделирования комбинированной резерву-арной конструкции определены оптимальные геометрические размеры оболочки, показана экономическая целесообразность внедрения резервуара в производство.

5. Разработана прикладная программа для ЭВМ, позволяющая операторам и диспетчерам служб эксплуатации в режиме реального времени определять напряженное состояние стенки оболочки в процессе осуществления основных технологических операций.

Основные публикации.

В журналах, рекомендованных ВАК РФ.

1 Бабичев ДА. Долговременное хранение нефтепродуктов в резервуарах под слоем инертного газа/ Земенков Ю Д, Дудин С М, Левитин Р.Е.// Известия вузов Нефть и газ - Тюмень изд-во ТюмГНГУ, 2008 - №2

2. Бабичев Д А. Альтернативные методы резервуарного хранения нефти и нефтепродуктов/Дудин С М, Левитин Р Е7/Известая вузов. Нефть и газ - Тюмень: изд-во ТюмГНГУ, 2008. - №3 В других изданиях.

3 Бабичев ДА. Динамические нагрузки резервуаров переменного объема систем трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов// Проблемы трубопроводного транспорта нефти Конкурс молодежи ОАО «АК «Транснефть» на лучшую научно-техническую разработку Победители I отборочного тура ОАО «Сибнефтепровод», - Тюмень Феликс, 2005

4 Бабичев ДА Экспериментальные исследования напряженно-деформированного состояния гибкой цилиндрической оболочки при проведе-

нии сливо-наливных операций/Некрасов ВО// Проблемы эксплуатации систем транспорта. Материалы региональной научно-практической конференции / отв редактор Ю.Е. Якубовский. - Тюмень: ТюмГНГУ, 2006.

5. Бабичев Д А Мониторинг состояния гибкой цилиндрической оболочки резервуара переменного объема /Некрасов В О, Шарипов Э А // Проблемы эксплуатации систем транспорта- Материалы региональной научно-практической конференции / Отв. редактор Ю Е Якубовский - Тюмень ТюмГНГУ, 2006

6 Бабичев ДА. Моделирование профиля гибкой оболочки резервуара для хранения нефти и нефтепродуктов/ Шарипов Э.А // Новые технологии - нефтегазовому региону. Материалы региональной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых/ Отв редактор И М. Ковенский -Тюмень ТюмГНГУ,2006

7. Бабичев Д.А Технико-экономические показатели резервуаров переменного внутреннего объема для хранения нефти и нефтепродуктов/Панфилова Е Б // Геотехнические и эксплуатационные проблемы нефтегазовой отрасли Материалы международной научно-технической конференции / Отв редактор С Я Кушнир.-Тюмень- ТюмГНГУ, 2007

8 Бабичев ДА. Методы системного анализа в решении задач управления сложными техническими системами/Земенкова М Ю, Земенков Ю Д.//Электронный журнал «Нефтегазовое дело». - Уфа 2007 http //www.ogbus ru/authors/Zemenkova/Zemenkova 1 pdf

9 Бабичев ДА Повышение эффективности и безопасности резервуарного хранения нефтей и нефтепродуктов путем использования гибких цилиндрических оболочек /Земенкова MJO., Земенков Ю Д.//Электронный журнал «Нефтегазовое дело».-Уфа- 2007 - http //www ogbus ru/authors/Babichev/Babichev 1 pdf

Подписано к печати ~t9.0á,0% Гознак

Заказ Уч. - изд л. 7/ 5~

Формат 60x84 '/16 Уел печ л

Отпечатано на RISO GR 3770 Тираж -fpQ экз

Издательство «Нефтегазовый университет»

Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Тюменский государственный нефтегазовый университет» 625000, Тюмень, ул Володарского, 38 Отдел оперативной полиграфии издательства «Нефтегазовый университет» 625039, Тюмень, ул Киевская, 52

Перечень принятых сокращений.

Содержание.

Введение.

Раздел 1. Обзор существующих методов хранения нефти и нефтепродуктов. Проблемы при осуществлении технологического процесса.

1.1 Существующие типы резервуарных емкостей для хранения жидких углеводородов. Преимущества и недостатки.

1.2 Основные проблемы, возникающие при эксплуатации резервуарных парков.

Раздел 2. Разработка конечно-элементной модели гибкой цилиндрической оболочки и ее компьютерная реализация.

2.1. Особенности анализа напряженного состояния гибких оболочек.

2.2. Основные расчетные уравнения для конечно-элементной модели гибкой цилиндрической оболочки.

Раздел 3. анализ формы и напряженного состояния гибких цилиндрических оболочек и резервуаров.

3.1. Синтез обобщенных расчетных схем гибких резервуаров, продуктопроводов, водоводов, понтонов и контейнеров.

3.2. Обеспечение равновесия, замкнутости и гладкости цилиндрической оболочки.

3.3. Особенности компьютерной реализации.

3.4 Описание методики проведения эксперимента.

3.5 Экспериментальные исследования.

Раздел 4. Технология использования гибких оболочек при осуществлении процесса хранении нефти и нефтепродуктов.

4.1 Принципиальная конструкция резервуара переменного объема.

4.2 Технологические операции с использованием резервуара предлагаемой конструкции.

4.3 Основные технологические этапы сооружения резервуара переменного объема.

4.4 Технико-экономические показатели резервуара переменного внутреннего объема.

4.5 Экологические преимущества резервуара РПВО

4.6 Примеры расчетов гибких цилиндрических резервуаров.

Как известно, Западная Сибирь является крупнейшим поставщиком нефти в Российской Федерации. На ее территории находятся нефтедобывающие и нефтеперерабатывающие объекты, магистральные нефтепроводы, нефтеперекачивающие станции, в состав которых входят резерву арные парки общей вместимостью более 2,5 млн. м [82].

При осуществлении транспортного процесса от мест добычи до мест потребления нефть теряет до 3% [1] по объему, а общие потери легких фракций нефтепродуктов ежегодно только в Тюменской области достигают 600 тыс. тонн, причем с тенденцией роста [82].

Озабоченность сложившейся ситуацией не раз высказывалась на заседаниях правительства РФ: «.Нельзя закрывать глаза на болевые точки российского ТЭК. Основные фонды изношены, что влечет за собой не только отставание в эффективности производства, но и увеличивает риск аварий в энергетическом секторе. Наш производственный потенциал не всегда соответствует мировому научно-техническому уровню. Подводя итог, можно сформулировать несколько ключевых задач, стоящих перед российским ТЭК, это. рациональное использование энергоресурсов; минимизация отрицательного воздействия энергетики на окружающую среду за счет внедрения новых технологий;.» - говорил в своем выступлении Валерий Язев Председатель Комитета Государственной думы РФ по энергетике, транспорту и связи. [147]

Испарения нефти и нефтепродуктов являются причиной ряда серьезных проблем, возникающих при осуществлении основных технологических процессов:

1. Относительный учет нефти и нефтепродуктов. Учет потерь углеводородов на предприятиях, связанных с хранением и распределением нефти и нефтепродуктов ведется, как правило, в соответствии с «Нормами естественной убыли нефти и нефтепродуктов при приеме, отпуске, хранении и транспортировании», основные положения которых далеко не всегда корректно оценивают действительный объем испарившихся углеводородных фракций и носят, скорее, рекомендательный, нежели оценочный характер. Например, потери бензинов из резервуаров со стационарной крышей объемом более 3000 м при хранении составляют, согласно [44], порядка 0,83 и 1,16 кг на 1 тонну принятого продукта в осеннее-зимний и весеннее-летний периоды соответственно. Как показывает практика, в реальности эти потери гораздо больше и составляют в зависимости от условий эксплуатации, порядка 1,1 — 2,3 кг на 1 тонну принятого продукта [43]. Однако на производстве для оценки потерь нефтепродуктов за отчетный период используют данные, изложенные в «Нормах», что, естественно, пагубно влияет на точность учета поступившего и отпущенного нефтепродукта по предприятию в целом.

2. Ухудшение экологической ситуации в. районе размещения объектов сбора, подготовки, транспортировки, хранения и распределения нефти- и ее производных. Не секрет, что пары углеводородов, попадая, в атмосферу, оседают в низинах и создают так называемые «газовые купола» или «смог». Выброс в атмосферу многих газов: угарного (СО), углекислого (СОг), метана (СН4), этана (С2Нб) и др., которые накапливаются^ в результате сжигания горючих ископаемых и других производственных процессов, а также работы транспорта, вызывает поглощение молекулами этих газов отражённой тепловой энергии, поступившей в атмосферу от Солнца. Из-за этого происходит более интенсивное тепловое движение молекул и повышение атмосферной температуры [140]. Более того, загрязнения переносятся по воздуху от источников появления к местам их разрушающего воздействия; в атмосфере они могут претерпевать изменения, включая химические превращения одних загрязнений в другие, еще более опасные вещества [141]. Попавшие в атмосферный- воздух и частично изменившие в результате химических реакций свои свойства углеводороды оказывают разрушающее воздействие и на озоновый слой, находящийся на высоте 20-50 км. Озон образуется в стратосфере за счет молекул обычного, двухатомного кислорода 02, который поглощает жесткое ультрафиолетовое излучение. В районах появления так называемых «озоновых дыр» медики констатируют значительное повышение количества заболеваний, обусловленных увеличенным ультрафиолетовым фоном, таких, как рак кожи, катаракта глаз и др. [142]. Содержание углеводородных компонентов в низких слоях атмосферы вызывает ряд психо-неврологических заболеваний и даже смерть живых существ, причем смертельная доза токсичных веществ колеблется от 0,5 до 15 мгм на 1 кг. Более того, глобальное потепление вызывает сокращение продолжительности жизни. Учёные из Всемирной организации здравоохранения (WHO) и Лондонской школы гигиены и тропической медицины (London School of Hygiene and Tropical Medicine) объявили, что от побочных эффектов глобального потепления ежегодно погибает около 160 тысяч человек. К 2020 году это количество может удвоиться.

3. Существенное снижение качества нефти и нефтепродуктов при осуществлении транспортного цикла. Транспорт нефти и продуктов ее переработки осуществляется, как правило, по магистральным нефтепродуктопроводам, имеющим в своем составе нефтеперекачивающие станции, оборудованные, зачастую, резервуарными парками. Резервуары резервуарных парков НПС предназначены для учета поступившей и отпущенной нефти (нефтепродукта), аварийного хранения (объем РП НПС рассчитывается исходя из 2-3 суточной производительности трубопровода [43]) и работы в качестве буферной емкости. При использовании постанционной схемы перекачки, сливо-наливные операции в резервуарных парках протекают непрерывно и, поэтому сопровождаются интенсивными испарениями углеводородов, происходящих, главным образом, в процессе «больших» и «малых» дыханий.

Большие» дыхания происходят при заполнении резервуара нефтью, в результате чего из газового пространства вытесняется в атмосферу паровоздушная смесь. В процессе больших дыханий объем паровоздушной смеси приблизительно равен объему закаченной в резервуар нефти.

Малые» дыхания возникают за счет ежесуточных колебаний температуры и барометрического давления наружного воздуха, а, следовательно, и колебаний давления в газовом пространстве резервуара. Степень испаряемости нефтепродукта определяется давлением насыщенных паров - парциальным давлением над поверхностью жидкости, при котором пары находятся в равновесии с жидкостью.

В результате испарения из нефти уходят главным образом наиболее легкие компоненты, являющиеся основным и ценнейшим сырьем для нефтеперерабатывающих производств. Потери же легких фракций бензина приводят к ухудшению товарных качеств, понижению октанового числа, повышению температуры кипения, а иногда и к переводу нефтепродукта в более низкие сорта.

4. Повышенный уровень пожаро- и взрывоопасности резервуарных парков. При эксплуатации резервуарных парков весьма велик риск возникновения аварийных ситуаций, которые, в свою очередь, могут спровоцировать повреждение или разрушение резервуара и розлив и возгорание нефти. Это связано с наличием.газовой фазы в резервуарах РВС, являющихся основным оборудованием резервуарных парков нефтеперекачивающих станций и нефтебаз (только на предприятиях ОАО «АК «Транснефть» эксплуатируется около 1000 резервуаров, из них порядка Л

700 — вертикальных стальных номинальным объемом от 5 до 50 тыс. м [131]). В газовой фазе - пространстве между стационарной крышей резервуара и зеркалом нефтепродукта - образуется взрывоопасная смесь из выделившихся- из, хранимого продукта углеводородов и атмосферного воздуха, попадающего в резервуар через дыхательный клапан. Попадание в насыщенное паровоздушное пространство искры может спровоцировать взрыв, сопровождающийся повреждением или разрушением резервуара, а также розливом и возгоранием нефти (нефтепродукта). Кроме того, при эксплуатации резервуаров смесью интенсивно насыщается и пространство около дыхательного клапана с внешней стороны стенки и крыши, что также повышает риск возгорания или взрыва емкости.

В связи с этим, актуальными являются задачи ликвидации вредных выбросов в-атмосферу из резервуаров, что позволит существенно повысить общий уровень экологической и пожарной безопасности, а также сохранить качество продукта при осуществлении процесса хранения. Одним из перспективных направлений в решении озвученной проблемы является разработка конструкции резервуара, обеспечивающей надежность и экологичность эксплуатации, а также сохранение качества хранимой нефти или нефтепродукта. Появление новых композитных материалов позволяет для борьбы с испарениями проектировать и активно внедрять в производство комбинированные конструкции резервуаров, состоящие из жесткостенного бассейна и помещенной внутрь него гибкой синтетической емкости, изменяющей свою форму при осуществлении сливо-наливных процессов. Однако, надежная эксплуатация комбинированных резервуарных конструкций невозможна без оценки технического и напряженного состояния стенок и днища несущих элементов сооружения, возникающих от эксплуатационных нагрузок.

Вопросу оценки напряженно-деформированного состояния гибких конструкций посвящено значительное количество работ различных авторов: t

Аксельрада Э.Л., Болотина В. В., Винокурова С. Г., Вольмира А.С., Галимова К.З., Гольденвейзер* А. Л., Ильина В.П. Однако анализ публикаций показал, что разработанные методы расчета требуют тонких оценок сходимости, устойчивости и точности решения, а также трудноприменимы при поисковых исследованиях, когда структура конструкции ещё не устоялась и может изменяться. В этом случае требуется решение оптимизационной задачи, которая в общем случае имеет нелинейную целевую функцию и нелинейные ограничения и на каждом шаге оптимизации необходимо проводить анализ напряженного и деформированного состояния оболочки, удовлетворяя при этом и краевые условия: Поэтому разработка методик, позволяющих с точностью, достаточной для инженерных расчетов, определять форму и напряженное состояние резервуаров переменного объема, пригодных для реализации в электронно-вычислительных системах, является актуальной задачей.

Цель диссертационной работы: Повышение надежности емкостей переменного объема за счет оценки и контроля напряженно-деформированного состояния и формы конструктивных элементов.

Основные задачи исследований

1. Получение аналитических зависимостей формы гибкой несущей оболочки от степени: ее заполнения и действующих нагрузок.

2. Разработка расчетной схемы, и конечно-элементной модели гибкой цилиндрической емкости; позволяющих, определять, напряженно-деформированное состояние при хранении и сливо-наливных операциях.

3. Разработка методики определения деформации формы емкости переменного внутреннего объема в зависимости от степени ее заполнения и физико-химических свойств хранимого продукта.

4. Выполнение моделирования резервуарных конструкций переменного объема при различных параметрах для оценки адекватности разработанных математических моделей;

Научная новизна работы

1. Установлена зависимость! между радиусом кривизны конечного' элемента оболочки, и нагрузками, действующими: на нее, положенная; в? основу построения ее конечно-элементной модели.

2. Получены аналитические зависимости напряженно-деформированного состояния напряженной цилиндрической конструкции от нагрузок, позволяющие на стадии проектирования определять ее профиль.

3. Разработаны алгоритмы построения профиля и определения напряженно-деформированного состояния стенки, а также проведения on-line мониторинга гибкой цилиндрической конструкции в процессе осуществления основных технологических операций.

4. Разработана методика расчета профиля гибкой цилиндрической емкости переменного объема для хранения нефти и нефтепродуктов, позволяющая стадии проектирования определять оптимальные геометрические параметры конструкции.

Практическая ценность работы

Полученные аналитические зависимости позволяют проектным организациям на стадии разработки с точностью, достаточной для инженерных расчетов, определить профиль гибкой резервуарной конструкции переменного внутреннего объема и рассчитать нагрузки, действующие на нее. Разработана прикладная программа для расчета профиля гибкой цилиндрической конструкции и- определения напряженно-деформированного состояния ее стенки, позволяющая операторам и диспетчерам служб эксплуатации, с использованием современных, информационных технологий, в режиме реального времени осуществлять контроль за техническим состоянием резервуарной конструкции при проведении основных технологических операций.

Апробация работы Основные положения диссертации доложены и обсуждены на научно-технических конференциях и семинарах различного уровня: - всероссийского: Конкурсе молодежи ОАО «АК «Транснефть» на лучшую научно-техническую разработку «Проблемы трубопроводного транспорта нефти» (Тюмень, 2005г.); «Трубопроводный транспорт-2005» (Уфа, 2005, 2006 г.); Конкурсе молодых ученых и специалистов на лучшую научно-техническую разработку ОАО «ЛУКОЙЛ» (Москва, 2007 г.);

- международного: «Интерстроймех» (Тюмень, 2005 г.); «Надежность и безопасность магистрального трубопроводного транспорта» (Новополоцк, 2006 г.); «Геотехнические и эксплуатационные проблемы нефтегазовой отрасли» (Тюмень, 2007 г.).

Публикации

По материалам работы опубликовано 10 печатных работ, в том числе 2 в издательствах, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, четырех разделов, основных выводов, содержит 145 страниц машинописного текста, 19 таблиц, 38 рисунков, 1 приложение, библиографический список использованной литературы из 147 наименований.

выводы

1. Построена конечно-элементная модель гибких резервуарных емкостей переменного объема, учитывающая влияние эксплуатационных особенностей на форму и напряженно-деформированное состояние элементов конструкции.

2. Получены аналитические зависимости профиля напряженного цилиндрического сооружения от действующих нагрузок, позволяющие с достаточной для инженерных расчетов точностью, определить напряженное состояние стенки резервуарной конструкции в любой момент времени.

3. Разработана методика решения общего уравнения равновесия, неразрывности и гладкости оболочки, позволяющая оценивать адекватность построения профиля исходя из условий эксплуатации.

4. Доказана адекватность полученных зависимостей результатами экспериментальных исследований формы физической модели емкости переменного объема. Определены оптимальные геометрические размеры оболочки на основании виртуального моделирования комбинированной резервуарной конструкции, показана экономическая целесообразность внедрения резервуара в производство.

1. Афанасьев В А., Бобрнцкнй Н.В. Сооружение резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов. -М.: Недра, 1981. 190 с.

2. Абузова Ф. Ф., Бронштейн И. С., Новоселов В.Ф. и др. Борьба с потерями нефти и нефтепродуктов при их транспортировке и хранении. М.: Недра, 1981. -201 с.

3. Абузова Ф. Ф., Сатарова Д.М. Сокращение потерь нефти и нефтепродуктов от испарения: нестабильные нефти и нефтепродуткы // Нефтяник. 1983. - №3, с. 40 - 42.

4. Абузова Ф. Ф., Булатов Р. С., Новоселов В. Ф. Определение коэффициента совпадения операций для системы резервуаров. -Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов. ВНИИОЭНГ, 1975, № 9, с. 34-35.

5. Абузова Ф. Ф. Коэффициент массоотдачи от поверхности нефтепродукта в резервуарах с дисками-отражателями.// Изв. вузов. Нефть и газ, 1971, № 4. с. 83 86.

6. Абузова Ф. Ф. К решению уравнения диффузии для заглубленного резервуара. В кн.: Проектирование, строительство и эксплуатация магистральных газонефтепроводов и нефтебаз. (Уфим. нефт. ин-т. Тр., вып. 18), 1974, с. 157- 158.

7. Абузова Ф. Ф. Массоотдача от поверхности бензина при выкачке его из резервуара. Транспорт и хранение нефтепродуктов и нефтехимического сырья. ЦНРШТЭнефтехим, 1968, № 4, с. 4 - 6.

8. Абузова Ф. Ф. Уравненные диффузии для заглубленного резервуара постоянного поперечного сечения. В кн.: Проектирование, строительство и эксплуатация магистральных газонефтепроводов и нефтебаз (Уфим. нефт. ин-т. Тр., вып. 18), 1974, с. 159 - 161.

9. Абузова Ф. Ф. Уточненные уравнения.для расчета потерь от испарения из заглубленных резервуаров.- В кн.: Проектирование, строительство и эксплуатация магистральных газонефтепроводов и нефтебаз (Уфим. нефт. ин-т. Тр., вып. 11), 1968, с. 199 201.

10. Абузова Ф. Ф., Фокин М. Н„ Мухамедьярова Р. А. Оптимальный объем газосборника для резервуарных парков с газоуравнительной системой.-Нефтяное хозяйство, 1977, № 8, с. 63 64.

11. Абузова Ф. Ф., Черникин В. И. Потери нефтепродуктов и нефтей от испарения из подземных резервуаров. М., Недра, 1966. 166 с.

12. Абузова Ф. Ф., Ярыгин Е. Н. Применение дисков-отражателей в резервуарах для сокращения потерь нефти и нефтепродуктов. М:, ВНИИОЭНГ, 1971. (Тем. обзор. Сер. Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов). - 30 с.

13. Н.Андреев Г. А., Евтихин В. Ф., Шнейдер Г. Б. Индустриальные методы ремонта вертикальных стальных резервуаров. М., ЦНИИТЭНефте; хим, 1979. (Тем. обзор. Сер. Транспорт и- хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья). - 16 с.

14. Афанасьев В.А., Бобрицкий Н.В. Сооружение резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов. -М.: Недра, 1981. 190 с.

15. Абузова Ф. Ф., Бронштейн И. С., Новоселов В.Ф. и др. Борьба с потерями нефти и нефтепродуктов при их транспортировке и хранении. -М.: Недра, 1981.-246 с.

16. Аксельрад Э. JI. Уравнения деформации оболочек вращения и изгиба тонкостенных стержней при больших упругих перемещениях, Изв. АН СССР, ОТН, Механика и машиностроение, № 4, 1960, с. 62 66.

17. Аксельрад Э. Л., Ильин В. П., Расчет трубопроводов, «Машиностроение», Л., 1972.-212 с.

18. Аксельрад Э.Л., Квасников Б.Н. Полубезмоментная теория криволинейных стержней-оболочек, Изв. АН СССР, МТТ, №2 1974, с. 12-16.

19. Аксельрад Э. Л., Васильев В. В. Расчет сильфонов, нагруженных изгибающим моментом, Изв. вузов, Приборостроение, №5 1972, с. 26-29.

20. Аксельрад Э. Л., Летов Л. А. Геометрически-нелинейная осесимметричная деформация тороидальных оболочек, «Прикладная механика», № 6 1973, с. 40-42.

21. Андреева Л. Е., Богданова Ю. А. Расчет и проектирование сварных сильфонов, «Приборы и системы управления», № 10, 1974, с. 31-33.

22. Андреева Л. Е. и др. Сильфоны, «Машиностроение», 1975. 195 с.

23. Бахмат Г.В., Старикова Г.В. Транспорт и хранение нефти и газа: экологические проблемы и решения. Тюмень: ТюмГНГУ, 2002. - 411 с.

24. Бел озерова 3. Л., Ращепкин К. Е., Ясин Э. М. .Надежность магистральных нефте- и продуктопроводов:- М.: ВНИИОЭНГ, 1968. (Тем. обзор, сер. Трансп. и хранение нефти и нефтепродуктов), с. 16-19.

25. Болыпаков Г. Ф. Восстановление и контроль качества нефтепродуктов. Л.: Недра, 1974.-306 с.

26. Болотин В. В. Об уравнениях теории устойчивости тонких упругих оболочек. Инж. ж. МТТ, № 4 1967, с. 125-127.

27. Булыгин А. В. Устойчивость тороидальной оболочки при действии внешнего давления. Труды Казанск. авиац. ин-та, № 160 1973, с. 30-39.

28. Бабичев Д.А., Трясцин Р.А., Земеков Ю.Д. Резервуар для хранения нефти под повышенным давлением./Тезисы докл./ Интерстроймех-2005:

29. Материалы международной научно- технической конференции / Отв. редактор -Ш.М. Мерданов. Тюмень: ТюмГНГУ, 2005, с. 49-51.

30. Григолюк Э. И., Коган Ф. А. Полубезмоментная теория трехслойных цилиндрических оболочек несимметричного строения с жестким сжимаемым заполнителем, Инж. ж. МТТ, № 4 1972, с. 200-202.

31. Григоренко Я. М. Изотропные и анизотропные слоистые оболочки вращения переменной жесткости, «Наукова думка», Киев, 1973, с. 61-66.

32. Григолюк Э. И., Кабанов В. В. Устойчивость, цилиндрических оболочек, «Итоги науки», Механика тверд, деформ. тел, М. 1976, с. 42-43;

33. Григолюк Э. И.,Мальцев В. П., Мяченков В. И., Фролов А. И. Об одном методе решения задач устойчивости и колебаний оболочек вращения, Изв. АН СССР, МТТ, № 1 1971, с. 68-71.

34. Гришин В.К. Статистические методы анализа и планирования экспериментов: учебное пособие для студентов вузов/ Гришин, В.К. -М.: МГУ 1975.-128с.

35. Даревский В. М. Нелинейные уравнения теории оболочек и их линеаризация в задачах устойчивости, Труды VI Всесоюзн. конф. по теории оболочек и пластин, «Наука», М., 1966; с. 176-179.

36. Донсон, Н. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке: Пер.с англ./ Н. Донсон, Ф. Лион; пер. Э.К. Лецкий.- М.: Мир, 1981. 610с.

37. Едигаров С.Г., Бобровский С.А. Проектирование и эксплуатация нефтебаз и газохранилищ. Учебник для ВУЗов—М., «Недра», 1973.-180с.

38. Иванов В.А., Кочурова В.В., Новоселов В.В. Применение резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов. Тюмень: ТюмГНГУ, 2004. 161с.

39. Иванов Н. Д. Эксплуатационные и аварийные потери нефтепродуктов и борьба с ними. М.: Недра, 1973. - 160 с.

40. Ильин В. П. Напряженно-деформированное состояние и жесткость изгибаемой кривой трубы, плавно сопряженной на концах с прямыми трубами, Сб. трудов ЛИСИ, № 60, Л. 1969, с. 111-114.

41. Ильин В. П. О пространственном изгибе кривой трубы конечной длины, Сб. трудов ЛИСИ, № 60, Л. 1969, с. 92-93.

42. Ильин В. П. Изгиб кривых тонкостенных труб конечной длины и немалой продольной кривизны, Труды ЛИСИ, № 63 1970, с. 22-27.

43. Ильин В. П. К расчету криволинейных биметаллических труб, Изв. АН СССР, МТТ, № 5 1973, с. 154-156.

44. Ильин В. П., Черный В.П. Теоретическое и экспериментальное исследование устойчивости тонкостенных труб при изгибе и внутреннем давлении, Труды ЛИСИ, № 68 1971, с. 57-60.

45. Костовецкий Д. Л. Прочность трубопроводных систем энергетических установок, изд-во «Энергия», Л., 1973, с. 36-38.

46. Кошелева Т. И., Фролов А. Н. Устойчивость моментного состояния тороидальной оболочки, Изв. АН СССР, МТТ, № 3 1973, с. 42-45.

47. Калнинс А. Исследование оболочек вращения при действии симметричной и несимметричной нагрузок, «Прикладная механика», ИЛ, № 3, 1964, с. 21-24.

48. Королев В. П. Расчет сильфонов, «Вестник Московского университета», № 9, 1954, с. 35-36.

49. Лурье А. И. Статика тонкостенных упругих оболочек, Гостехиз-дат, 1947.-351 с.

50. Лурье А. И. Об уравнениях общей теории упругих оболочек, ПММ 14 № 5 1950, с. 92-99.

51. Лурье А. И. О статико-геометрической аналогии в теории оболочек, «Проблемы механики сплошной среды»/Сб. к 70-летию акад. Н. И. Мусхелишвили, Изд-во АН СССР, М., 1961, с. 161-164.

52. Лурье А. П. Аналитическая механика, Физматгиз, М., 1961. 212 с.

53. Лурье А. И. Теория упругости, «Наука», М., 1970. 198 с.

54. Ланцош К., Практические методы прикладного анализа, Физматгиз, 1961.-370 с.

55. Лашманова И. А. Новожилов В. В., Стесненное кручение труб, Ученые записки ЛГУ, 1957. 217 с.

56. Ледовской И. В. К вопросу об изгибе кривых тонкостенных труб конечной длины, Труды ЛИСИ, № 68 1968, с. 40-44.

57. Лисовский А. С, Окишев В. К., Усманов Ю. А. Плоский' изгиб и растяжение кривых тонкостенных брусьев, «Машиностроение», М.,.1972, с. 71-73.

58. Лаупа, Войл, Расчет компенсаторов с U-образными гофрами, «Прикладная механика», ИЛ, № 1 1962, с. 12-14.

59. Муштари X. М., Галимов К. 3. Нелинейная теория упругих оболочек, Таткнигоиздат, Казань, 1957. 136 с.

60. Мияри Хироо и др., Напряжения и перемещения в U-образных сильфонах при действии изгибающих моментов (японск.) Trans. Japan Soc. Mech. Eng. 33 1967, № 248, с. 512-521.

61. Новожилов В. В. О погрешности одной из гипотез теории оболочек, ДАН СССР 38, № 5-6 1943, с. 314-320.

62. Новожилов В. В. Новый метод расчета тонких оболочек, Изв. АН СССР, ОТН, № 1 1946, с. 80-91.

63. Новожилов В. В. Теория упругости, Судпромгиз, 1958. 400 с.

64. Новожилов В. В. Теория тонких оболочек, изд. 2, Судпромгиз, Л., 1962. 452 с.

65. Новожилов В. В. Расчет цилиндрических оболочек, Изв. АН СССР, ОТН, № 6 1946. 360 с.

66. Огай С.А. Однородное деформирование цилиндрической мягкой оболочки. Оптимизация судовых мягких и гибких конструкций, М.: Недра, 1985.- 170 с.

67. Орлов А.И. Математика случая Вероятность и статистика основные факты. Учебное пособие. М.: МЗ - Пресс, 2004. - 110 с.

68. Попова 3. А., Рхавский Е. Л. Борьба с потерями нефти и нефтепродуктов. М.: Недра, 1972. - 170 с.

69. Погорелов А.В. Дифференциальная геометрия, М.: Наука, 1969. 155 с.

70. Пономарев С. Д. и др., Расчеты на прочность в машиностроении, т. 1, Машгиз, М., 1956. 180 с.

71. Рейсснер Э. О некоторых вариационных теоремах теории упругости, Сб. «Проблемы механики сплошной среды», Изд-во АН СССР, М., 1961, с. 90-102.

72. Работнов Ю. Н. Локальная устойчивость оболочек, ДАН СССР 52 1946, № 2, с. 72-78.

73. Римротт Ф. Два вторичных эффекта при изгибе тонкостенных труб с разрезом, «Прикладная механика», «Мир», № 1 1966, с. 57-61.

74. Смоленцев В.М. Прогнозирование потерь нефти в резервуарных парках нефтеперекачивающих станций магистральных нефтепроводов: дисс. . канд. техн. наук: Тюмень, 2003 135 с.

75. Смирнов В.И. Курс высшей математики, т.2, Наука, 1965. 655 с.

76. Соубл JL, Флюгге В. Устойчивость тороидальной оболочки, нагруженной постоянным внешним давлением, «Ракетн. техн. и космонавтика», 1967, № 3, с. 134-138.

77. Стефенс, Старнес, Олмрот. Разрушение длинных цилиндрических оболочек, «Ракетн. техн. и космонавтика», № 1 1975, с. 91-99.

78. Савкин Н. М. К расчету сильфонов, нагруженных равномерным давлением, Известия вузов, Приборостроение, № 4, т. XIII 1969, с.21-27.

79. Савкин Н. М. Расчет сильфонов на осесимметричную нагрузку, Известия вузов, Машиностроение, № 8 1969, с. 38-44.

80. Сандерс мл. и др., Тороидальная безмоментная оболочка под действием внутреннего давления, «Ракетн. техн. и космонавтика», ИЛ, № 9 1963, с. 110-119.

81. Сухарев В. А. Расчет сильфонов, В сб. «Численные методы в прикладной теории упругости», «Наукова думка», Киев, 1968, с. 52-58.

82. Синто, Сэгути, Йокода. Напряжения и деформации сварных сильфонов (японск.), Trans. JSME, 36 1970, с. 283.

83. Тимошенко С. П., Войновский-Кригер С. Пластинки и оболочки, М., Физматгиз, 1963. 240 с.

84. Тумаркин С.А., Расчет симметрично нагруженных торообразных оболочек при помощи тригонометрических рядов, ПММ 16 1952, № 4, с. 76-82.

85. Тумаркин С. А. Асимптотическое решение линейного неоднородного дифференциального уравнения второго порядка с переходной точкой и его приложение к расчетам торообразных оболочек и лопастей, ПММ, № 6, 23, 1959, с. 64-70.

86. Терентьев В. Ф. О расчете осесимметричной деформации оболочек вращения из нелинейно упругого материала с учетом изменения формы срединной поверхности, Изв. ВНИИГ 91 1969, с. 29-33.

87. Феодосьев В. И. Геометрически нелинейные задачи теории пластин и оболочек, Тр. VI Всесоюзн. конф. по теории оболочек, М., 1966. 300 с.

88. Флюгге В., Статика и динамика оболочек, Госстройнздат, М., 1962. -220 с.

89. Феодосьев В. И. О больших прогибах и устойчивости' круглой мембраны с мелкой гофрировкой, ПММ 9 1945, № 5, с. 48-53.

90. Феодосьев В. И. Расчет тонкостенной трубки Бур дона эллиптического сечения энергетическим методом, Оборонгиз, 1940. — 115 с.

91. Феодосьев В. И. Упругие элементы точного приборостроения, Оборонгиз, 1949. 250 с.

92. Фролов А. Н. Нелинейная деформация оболочек вращения, Изв. АН СССР, МТТ, № 1, 1973, с. 64-71.

93. Фавар Ж. Курс локальной дифференциальной геометрии, М.: ИЛ. 1960. 530 с.

94. Хофф Н. Влияние меридианной кривизны на коэффициенты влияния тонких сферических оболочек, «Проблемы механики сплошной среды», посвященный Н. И. Мусхелишвили, Изд-во АН СССР М., 1961, с. 77-82.

95. Черных К. Ф. Линейная теория оболочек, Изд-во ЛГУ, 1962, 1964,-209 с.

96. Чернина B.C. О системе дифференциальных уравнений равновесия оболочки вращения, подверженной изгибающей нагрузке, ПММ 23, № 2 1959, с. 18-26.

97. Чернина В. С. Статика тонкостенных оболочек вращения, «Наука», М., 1968.-290 с.

98. Чернина В. С. Некоторые математически эквивалентные задачи статики оболочек вращения, МТТ 1973, № 3, с. 119-125.

99. Черных К. Ф. Уравнения Мейсснера в случае обратно-симметричной нагрузки, Изв. АН СССР, ОТН, Механика и машиностроение, № 6 1959, с. 92-99.

100. Черных К. Ф. Задача Сен-Венана для тонкостенных труб с круговой осью, «Прикладная математика и механика», № 3, 1960, с. 39-45.

101. Чернышев Г. Н. Местная потеря устойчивости оболочек, Инж. ж. МТТ, №4 1968, с. 12-18.

102. Черных К. Ф., Шамина В. А. Расчет торообразных оболочек, «Исследования по упругости и пластичности», ЛГУ, № 2 1963, с. 57-59:

103. Ш.Шаммазов A.M., Коршак А.А., Коробков Г.Е. Основы нефтебазового хозяйства: Учебное пособие. Уфа: Фонд содействия развитию научных исследований, 1998. - 155 с.

104. Ютехт. Напряжения в изогнутых круглых тонкостенных трубах, «Прикладная механика», ИЛ, № 1, 1963, с. 114-117.

105. Kalnins A., Vibration and stability of prestressed shells, Nuclear Engineering and Design 20 1972, n. 1, 276-291.

106. Reissner E., On Finite Simmetrical Strain in thin Shells of Revolution, J. of Appl. Mech. 39 1972, 1137, 113-129.

107. Wan F.Y.M. Laterally loaded shells of revolution, Ing. Ar. 42 1973, 245-258.

108. V.Ramatan et al., "Trace Gas Effects on Climate," in Atmospheric Ozone 1985, Global Ozone Research and Monitoring Project Report No. 16, World Meteorological Organization, National Aeronautics and Space Administration (Washington, D.C., 1985). 415.

109. Intergovernmental Panel on Climate Change, Scientific Assessment of Climate Change, Summary and Report, World Meteorological Organization/U.N. Environmental Programme (Cambridge, MA, Cambridge University Press, 1990). 320.

110. U.S. Environmental Protection Agency, Office of Policy, Planning and Evaluation, Policy Options for Stabilizing Global Climate, Draft Report to Congress (Washington, D.C., June 1990). 129.

111. R.J. Cicerone and R.S. Oremland, "Biogeochemical Aspects of Atmospheric Methane," GlobalBiogeochemical Cycles 2:299, 1988. -327

112. J.K. Hammit et al., Product Uses and Market Trends for Potential Ozone-depleting Substances, 1985-2000 (Santa Monica, CA: RANDCorp.,May 1986).

113. Drawn from The Greenhouse Trap, by Francesca Lyman, et.al., World Resources Institute, 1990. 480.

114. СНиП 2.09.03-85. Сооружения промышленных предприятий -резервуары для нефти и нефтепродуктов.

115. СНиП 2.02.01 83*. Основания зданий и сооружений. Нормы проектирования. ?

116. СНиП 34-02-99. Подземные хранилища газа, нефти и продуктов их переработки.

117. СНиП 3.02.01-87. Земляные сооружения, основания и фундаменты.

118. СНиП 3.04.03-85. Защита строительных конструкций и сооружений от коррозии.

119. СНиП 2.03.11-85. Защита строительных конструкций от коррозии.

120. СНиП 2.04.02-84. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения.

121. СНиП^2.11.03-93. Склады нефти и нефтепродуктов. Противопожарные нормы.

122. СН 326-65-95. Указания по проектированию железобетонных резервуаров для нефти и нефтепродуктов.

123. РД 153-39.4-078-01. Эксплуатация резервуаров на объектах магистральных нефтепроводов.

124. ГОСТ 17032-71. Резервуары стальные горизонтальные для нефтепродуктов.

125. ГОСТ 1510-84. Нефть и нефтепродукты. Маркировка, упаковка, транспортирование и хранение.

126. ГОСТ 8736-93. Песок для строительных работ. Технические условия.

127. ГОСТ 8267-93. Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия.

128. ГОСТ 2874-82. Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль за качеством.

129. ГОСТ 10884-94. Сталь арматурная термомеханически упрочненная для железобетонных конструкций.

130. ГОСТ 16037-80. Соединения сварные стальных трубопроводов. Основные типы, конструктивные элементы и размеры.

131. Об утверждении норм естественной убыли нефти и нефтепродуктов при приеме, отпуске, хранении и транспортировании. Постановление Государственного Комитета СССР по материально-техническому снабжению № 30. М.: «Гостехиздат», 1977. - 20 с. г

132. Материалы сайта http://www.poteplenie.ru/

133. Материалы сайта http://proekt.ogi.ru.

134. Материалы сайта http://www.kotlo.ru/

135. Материалы сайта http://www.sibneftemash.ru/

136. Материалы сайта http://www.kazhimnii.ru.

137. Материалы сайта: http://www.remeksstroy.volga34.ru/

138. Материалы сайта www.infamed.com

139. Материалы сайта http://www.rusoil.ru/