автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Принципы конструирования и экспериментально-теоретические исследования крупногабаритных резервуаров

На правах рукописи

ЗЕМЛЯНСКИЙ АНАТОЛИЙ АНДРЕЕВИЧ

ПРИНЦИПЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КРУПНОГАБАРИТНЫХ РЕЗЕРВУАРОВ

Специальность 05.23.01 — Строительные конструкции, здания и сооружения

Специальность 05.23.02 — Основания и фундаменты, подземные сооружения

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Балаково — 2006

Работа выполнена в Балаковском институте техники, технологии и управления (филиале) ГОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет»

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Поповский Богдан Васильевич

доктор технических наук, профессор, академик РААСН Ольков Яков Иванович

доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки и техники РФ Коновалов Павел Александрович

Ведущая организация: ОАО Проектный институт «Нефтеспецстройпроект»,

г. Москва

Защита состоится огЯгЭАГШб г. в 11 часов на заседании

диссертационного совета Д 303.015.01*при ЗАО «ЦНИИПСК им. Мельникова» по адресу: 117997, г. Москва, ул. Архитектора Власова, 49, коьт/^ХЭ^О^

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ЗАО «ЦНИИПСК им. Мельникова».

Просим Вас принять участие в 'защите и направить отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенных гербовой печатью, в секретариат совета по указанному адресу. Факс: (495) 960-22-77. '

Автореферат разослан « ^^

2006 г.

Учёный секретарь

диссертационного совета Д 303.015.01 [

кандидат технических наук * Н.Ю. Симон

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В новом веке вопросам энергетической безопасности России уделяется все более серьезное внимание на всех уровнях законодательной и исполнительной власти. Особое ключевое место при этом занимает проблема повышения эффективности и безопасности хранения всей номенклатуры нефтепродуктов, обладающих очень специфическими свойствами.

Самым распространенным типом резервуаров для хранения нефтепродуктов является вертикальный, стальной, цилиндрический резервуар (РВС), который в процессе эксплуатации подвергается многофакторному комплексу внешних воздействий: статических, малоцикловых, снеговых, ветровых и гидравлических нагрузок, перепаду внешних температур и агрессивных рабочих сред, а также неравномерным деформациям грунтового основания с локальным перенапряжением корпуса резервуара. Отсутствие системного подхода к учету многофакторности в проектировании, возведении и эксплуатации резервуаров, особенно большого объема - свыше 50 тыс. м3, очень часто приводит к возникновению предаварийной либо аварийной ситуации, снижению общей эксплуатационной надежности и резкому сокращению долговечности резервуаров.

Общие научные принципы проектирования, возведения и эксплуатации стальных вертикальных резервуаров сформулированы в работах отечественных ученых Шухова В.Г., Раевского Г.В., Корниенко B.C., Сафаряна М.К., Иванцо-ва С.М., Поповского Б.В., Березина B.JL, Каравайченко М.Г., Астряб С.М., Шутова В.Е., Абузовой Ф.Ф., Галеева В.Б., Афанасьева В.А., Ар-зумян A.C., Овчинникова И.Г., Олькова Я.И., Денисовой А.П., Шейна A.A., Шимановского A.B., Бобрицкого С.А., Бабина Л.А.,Стулова Т.П., Лялина К.В., Суворова А.Ф., Тимошенко С.П., Лессига E.H., Верёвкина С.Н., Коновалова П.А., Сотникова С.Н., Иванова Ю.К., Беленя Е.И., Власова В.З., Гумирова Н.Г., Беляева Б.Ф., Вострова В.К., Кондакова Г.П., Дидковского О.В., Ку-преишвили С.М., Гордона Э.Я., Тарасенко A.A. и др.

В настоящее время научными исследованиями и разработкой типовых решений в резервуаростроении активно занимаются ряд научно-исследовательских и проектных организаций, прежде всего: ВНИПИНефть, г.Москва, ЦНИИПСК им. Мельникова Проектстальконструкция, г.Москва, РУНиГ им. Губкина, г.Москва, ЦНИЛ «Госкомнефтепродукты РФ», г.Москва, ОАО ПИ «Нефтеспецстройпроект», г.Москва, ОАО ВНИИМонтажспецстрой, г.Москва, ТатНИПИНефть, г. Бугульма, ВНИИСПТНефть, г.Уфа.

Из зарубежных ученых проблемами повышения эксплуатационной надежности резервуаров занимались: Brooksbank D., Conrad Н., Currie I.G., Glad-men Т., Holroid R.J., King J.E., Orlik K.G., Palmer S., Runchal A.K., Wright R.N., Ziolko J.

Несмотря на то, что для решения проблемы повышения эксплуатационной надежности и долговечности РВС в мире привлекаются значительные научные силы, на практике до сегодняшнего дня имеют место огромные потери нефтепродуктов от испарения, которые достигают, по результатам работ

С. Верёвкина и Е. Ржевского, около одного миллиона тонн в год. В настоящее время имеет место серьезная тенденция роста аварийных ситуаций в резервуар-ных парках практически по всему миру, причем детальный анализ имеющейся статистической информации свидетельствует об экспоненциальной зависимости количества аварий от времени эксплуатации резервуаров, что сопровождается значительными финансовыми, материальными и экологическими потерями. Детальный анализ результатов обследования нескольких сотен резервуаров объемом до 100 тыс. м3, эксплуатируемых начиная с 1966 года соответственно в Англии, Нидерландах, Японии, США и России, представленный в ряде работ, позволил установить, что в более 70% случаев лавинообразные и необратимые аварии и отказы произошли в результате разрушения самой перенапряженной зоны резервуаров, находящейся в месте сопряжения вертикальной стенки с окрайкой, в основном из-за неравномерной осадки грунтового основания или из-за коррозии сварных швов, либо из-за перекосов и заклинивания плавающей крыши с последующим перенапряжением несущих и ограждающих конструкций обследуемого объекта.

Отказы и аварийные ситуации резервуаров продолжают нарастать и в настоящее время, даже несмотря на то, что постановлением Госгортехнадзора №76 от 9.06.2003 года в нормативные документы межотраслевого использования были введены в действие ПБ 03-605-03 «Правила устройства вертикальных цилиндрических стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов», разработанные Управлением по надзору в химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности, что вызывает большое беспокойство как со стороны Госгортехнадзора, так и всех заинтересованных организаций.

Несмотря на многочисленные работы в области проектирования, строительства и эксплуатации резервуаров, до настоящего времени целый ряд вопросов, связанных с конструированием, расчетом, возведением и безопасной эксплуатацией резервуаров, остается открытым.

Все это, безусловно, свидетельствует об актуальности рассматриваемой проблемы повышения эксплуатационной надежности резервуаров.

Объектом исследования являются стальные вертикальные цилиндрические резервуары наземного типа для хранения нефти и нефтепродуктов.

Предметом исследования являются новые несущие и ограждающие конструкции РВС, новый класс кольцевых фундаментов, преднапряженных по грунту, система активного кольцевого армирования грунта и система электронного управления эксплуатационной надежностью РВС.

Все теоретические и экспериментальные исследования, проведенные автором при выполнении настоящей работы с 1980 по 2004 г., осуществлялись в соответствии: с целевой комплексной программой СМ СССР «Рациональное комплексное использование материально-сырьевых ресурсов в народном хозяйстве в период с 1990 по 2000 год» и государственной научно-технической программой «Безопасность населения и народнохозяйственных объектов с учетом риска возникновения природных и технологических катастроф» на период 1991 -2010 гг., утвержденной ГКНТ СССР 31.11.90 г. и в соответствии с тематическими планами «Минэнерго», АК «Транснефтепродукт».

Целью диссертационной работы является разработка научных основ повышения общей эксплуатационной надежности стальных вертикальных цилиндрических резервуаров с увеличением уровня их безопасной эксплуатации за счет системного подхода к конструированию, расчету, проектированию, возведению и эксплуатации исследуемого объекта на основе применения новых нетрадиционных технических решений с обоснованием введения системы активного управления несущей способностью системообразующих РВС элементов.

Задачи исследования. Для достижения поставленной цели в работе сформулированы, обоснованы и поставлены следующие задачи:

— проанализировать и обобщить все доминирующие причины отказов и аварий РВС;

— разработать новые принципы повышения эксплуатационной надежности РВС большого объема;

— разработать новую расчетную схему РВС, учитывающую все особенности работы РВС большого объема в сложных грунтовых условиях и с учетом всего спектра статических и динамических нагрузок;

— разработать новую конструкцию плавающей крыши с полным отказом от использования направляющих стоек, являющихся главной причиной заклинивания последней;

— разработать новую конструкцию гибких затворов с использованием магнитных жидкостей и абсолютно гибких материалов;

— разработать новые схемы сопряжения стенки и днища резервуара большого объема с целью уменьшения краевого эффекта;

— выполнить комплексную оценку устойчивости стенки резервуара большого объема;

— выполнить экспериментальную оценку уровня «остаточных» и «действующих» напряжений в корпусе обследуемых резервуаров;

— теоретически и экспериментально обосновать эффективность и целесообразность всех новых конструктивных решений, направленных на коренную модернизацию РВС большого объема на уровне новых технологий;

— разработать принципиально новую систему кольцевого армирования грунта с автоматическим управлением его несущей способностью на основе активного преднапряжения грунта;

— разработать новый способ предварительного пластического деформирования грунтового основания до начала монтажа'металлоконструкций днища РВС с целью максимального уменьшения напряженно-деформированного состояния в днище резервуара;

— выполнить оптимизацию элементов сопряжения стенки и днища резервуара, плавающей крыши, гибких затворов, а также новой системы кольцевого армирования грунта с активным управлением его несущей способностью;

— разработать научные основы активной системы управления эксплуатационной надежностью крупноразмерных, стальных, вертикальных резервуаров.

Методы исследования. Все задачи диссертационного исследования эффективно решены на основе практического применения методов математического планирования экспериментов, методов математического моделирования, методов оптимального проектирования, численных методов расчета и математической статистики. В исследовании работы реальных конструкций и объектов использовались натурные, полунатурные и модельные эксперименты, а также методы компьютерного моделирования и методы численного эксперимента. Для теоретического анализа и графического моделирования в работе использовались математические пакеты рабочих программ для 1ВМ-совместимых компьютеров как отечественного, так и зарубежного исполнения.

Научная новизна диссертационной работы состоит в том, что впервые:

— сформулированы новые принципы повышения эксплуатационной надежности резервуаров большого объема;

— разработана принципиально новая расчетная схема РВС большого объема;

— разработана новая конструкция плавающей крыши в абсолютно гибком исполнении с полным устранением ее потенциального заклинивания и возможности испарения хранимого нефтепродукта с созданием эффективной системы удаления атмосферных осадков (снега, дождевой воды, льда) с минимальными энергозатратами;

— разработана новая система сопряжения стенки резервуара с окрайкой;

— разработан новый алгоритм расчета НДС корпуса резервуара при использовании предложенной схемы гибкого сопряжения стенки и днища РВС большого объема;

— разработана система магнитных затворов для плавающей крыши РВС большого объема;

— теоретически и экспериментально обоснована эффективность и целесообразность всех новых конструктивных и технологических решений, направленных на модернизацию РВС большого объема;

— выполнена эффективная оптимизация элементов сопряжения стенки и днища резервуара, плавающей крыши, гибких затворов, и новой системы кольцевого армирования грунта с активным управлением уровня преднапряжения последнего;

— разработан новый способ предварительного деформирования грунтового основания РВС до начала монтажа металлоконструкций рабочего днища и создана специальная оснастка для этого;

— разработана система кольцевого армирования грунта с автоматическим управлением его несущей способностью на основе активного преднапряжения грунта с многократным повышением его несущей способности и уменьшением деформируемости грунта;

— определена эффективность системы вертикального армирования грунтового основания под РВС с преднапряжением по окружающему грунту;

— разработан аналитический метод расчета осадок грунта, армированного специальной кольцевой системой с активным преднапряжением грунта;

— разработана концептуальная основа организации активной системы

управления эксплуатационной надежностью крупноразмерных резервуаров;

— разработана элементная база для организации технического мониторинга НДС корпуса резервуара большого объема.

Степень достоверности результатов проведенных исследований обусловлена использованием в работе классических методов теории надежности, теории вероятности и методов математической статистики, а также методов математического планирования экспериментов, основанных на многофакторном и дисперсионном анализе, и подтверждена многократными проверками полученных результатов на основе использования критериев Кохрена, Стьюдента и Фишера.

Кроме указанного, достоверность полученных результатов обеспечена за

счет:

— использования апробированных методов математического и физического моделирования, общей теории расчета цилиндрических оболочек и классических методов оптимизации;

— сравнения результатов аналитических и численных расчетов НДС предложенных новых конструктивных и технологических решений с экспериментальными данными, полученными в работе;

— эффективного использования современной теории управления сложными инженерными системами и экологически опасными объектами.

Положения, выносимые на защиту:

— новые принципы повышения эксплуатационной надежности резервуаров большого объема;

— результаты разработки и экспериментально-теоретическое обоснование нового узла сопряжения стенки и днища РВС большого объема с оптимизацией его основных технических параметров и методов расчета;

— результаты разработки и экспериментально-теоретическое обоснование новых плавающих крыш и методик их расчета;

— результаты оценки в натурных условиях уровня «остаточных» и «действующих» напряжений в рабочем корпусе РВС;

— результаты разработки и экспериментально-теоретическое обоснование новых систем магнитно-жидкостных и трансформируемых затворов с методами их расчета;

— результаты разработки системы автоматического управления напряженно-деформированным состоянием и эксплуатационной надежностью РВС нового поколения;

— результаты экспериментальных и теоретических исследований свайных и кольцевых фундаментов, преднапряженных по грунту, с обоснованием повышения их несущей способности и оптимизацией основных технических характеристик и параметров;

— результаты экспериментальных и теоретических исследований работы системы кольцевого армирования грунта на основе активного преднапряжения грунта с оптимизацией ее основных технических характеристик;

— методы возведения и монтажа несущих и ограждающих конструкций РВС нового поколения.

Практическое значение работы состоит :

- в разработке нового способа сопряжения стенки резервуара с окрайками и днищем, новой конструкции плавающей крыши без использования направляющих стоек, а также принципиально новой системы кольцевого армирования грунта с преднапряжением и активным управлением его несущей способностью, что позволяет значительно уменьшить НДС крупноразмерных резервуаров и предотвратить потенциальную возможность наступления какой-либо аварийной ситуации;

- в создании новой кольцевой системы гибких и магнитно-жидкостных затворов, позволяющих практически полностью устранить потенциальную возможность испарения хранимых нефтепродуктов;

- в разработке и апробировании новых методик и алгоритмов аналитических и численных расчетов напряженно-деформированного состояния новых несущих и ограждающих конструкций РВС большого объема;

- в экспериментальном обосновании новой системы активного кольцевого армирования грунта, которую можно широко использовать при строительстве на слабых грунтах не только РВС, но и высотных зданий, специальных сооружений, мостовых опор, реакторных отделений АЭС;

- в организации активного мониторинга НДС корпуса резервуара, позволяющего жестко контролировать уровень эксплуатационной надежности исследуемого объекта;

- в разработке системы автоматического управления эксплуатационной надежностью РВС за счет максимальной стабилизации ожидаемых осадок грунта под резервуарами и создании практической возможности предотвращения потенциального разрушения экологически опасных объектов.

Внедрение результатов работы произведено:

- при разработке долгосрочного стратегического плана развития, реконструкции, ремонта и переоснащения нефтеналивных резервуаров на Балаков-ской нефтебазе с целью повышения их общей эксплуатационной надежности и предупреждения возможных аварийных ситуаций;

- при организации технического мониторинга напряженно-деформированного состояния резервуаров серии 7-02-102/62 на Балаковской нефтебазе;

- при модернизации и усилении существующей фундаментной плиты «Хранилища твердых радиоактивных отходов ЦОО» Балаковской АЭС на основе использования в проекте № А-139147 новых свай, преднапряженных по окружающему грунту;

- при создании фундамента под оборудование Балаковским изыскательским филиалом государственного унитарного предприятия «Атомэнергопро-ект» на Балаковской АЭС в виде нового кольцевого фундамента с активным преднапряжением по грунту;

- в учебном процессе Балаковского института техники, технологии и управления при организации и проведении лабораторных работ и чтении курса лекций соответственно по следующим дисциплинам: «Спецкурс по строительным конструкциям», «Листовые конструкции», «Обследование и испытание зданий и сооружений».

Апробация работы. Основные положения работы доложены на: Международной конференции «Новые решения конструкций, технологии сооружения и ремонта стальных резервуаров» (Болгария, Варна, 2006); Международной конференции «Совершенствование проектирования строительства и эксплуатации металлических резервуаров» (Уфа, 2005); Международном форуме «III тысячелетие - новый мир» (Москва, 2004); Уральском научно-техническом семинаре ' «Механика и процессы управления» (Миасс, 2004); II Международной конференции «Строительство и недвижимость» (Прага, 2004); III Международной научно-технической конференции «Эффективные строительные конструкции: теория и практика» (Пенза, 2004); Межвузовской научно-технической конференции «Нелинейная динамика механических и биологических систем» (Саратов, 2004); Международной научно-технической конференции «Композит — 2004. Перспективные полимерные композиционные материалы. Альтернативные технологии. Переработка, применение и экология» (Саратов, 2004); II научно-практической конференции «Современные аспекты организации неразрушающего контроля качества продукции на промышленных предприятиях» (Сиде, Турция, 2004); IV Международной научно-технической конференции «Кибернетика и технологии XXI века» (Воронеж, 2004); II Международной научно-технической конференции «Совершенствование управления научно-техническим прогрессом в современных условиях» (Пенза, 2004); IV Международной электронно-заочной конференции «Молодежь, студенчество и наука XXI века» (Ижевск, 2004); Международной научно-практической конференции-выставке «Наука, инновации, подготовка кадров в строительстве» (Москва, 2003); XXIII Российской школе «Наука и технологии» (Екатеринбург, 2003); Межвузовской научно-практической конференции «Расчет и проектирование оснований и фундаментов в сложных инженерно-геологических условиях» (Воронеж, 2002); VI Всероссийской научно-практической конференции «Биосфера и человек: проблемы взаимодействия» (Пенза, 2002); Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы строительства и строительной индустрии» (Тула, 2001); Всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы современного строительства» (Пенза, 2001); Межвузовской научно-технической конференции «Проблемы разработки новых технологий и оборудования для предприятий строительной, машиностроительной, химической и энергетической промышленности» (Саратов, 2000); IV Международной конференции по проблемам свайного фундаментостроения (Москва, 1998); XVI Международной конференции «Математическое моделирование в механике деформируемых тел» (Санкт-Петербург, 1998).

Публикации. Основные результаты работы изложены в 75 публикациях, в состав которых входят 3 монографии, 13 патентов и 3 авторских свидетельства на изобретения, из них 26 опубликованы в центральной печати.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 8 глав, общих выводов, заключения, списка использованной литературы из 321 наименования и приложения. Работа содержит 318 страниц основного текста, в том числе 124 рисунка, 35таблиц, и 8 приложений на 47 страницах.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении дано обоснование актуальности решаемой научной проблемы повышения общей эксплуатационной надежности стальных вертикальных цилиндрических резервуаров и представлена возможность увеличения уровня их безопасной эксплуатации на основе системного подхода к конструированию, расчету, проектированию, возведению и эксплуатации исследуемого объекта с применением новых, нетрадиционных технических решений и обоснованием введения активного управления несущей способности системообразующих РВС элементов. Сформулированы цель и задачи исследования, научная новизна, практическая ценность и апробация результатов научных исследований.

Первая глава посвящена анализу современного состояния резервуаро-строения в отечественной и зарубежной практике. В ходе анализа существующих конструктивных решений автором предложена новая классификация развития проектирования и строительства резервуаров, включающая на сегодняшний день 5 поколений:

Первое поколение стальных резервуаров, разработанное до 1880 г., имело рабочий объем до 1000 м3 и характеризовалось очень низкими технико-экономическими показателями.

Второе поколение резервуаров разработано академиком Шуховым В.Г. после 1883 г. с использованием основных принципов оптимизации резервуаров по материалоемкости и напряженно-деформированному состоянию.

Третье поколение стальных резервуаров разработано в России в 50-х годах XX столетия на основе создания типовых решений вертикальных резервуаров объемом 10,15,20 и 30 тыс. м3 с формированием единого нормального ряда РВС, характеризуемого оптимальной вместимостью, стоимостью и материалоемкостью.

Четвертое поколение резервуаров разработано по линии Госстроя СССР в начале 70-х годов XX века в виде типовых проектов крупноразмерных резервуаров объемом 50,100 и 120 тыс. м3 оснащенных понтонами и плавающими крышами.

Однако, как показали результаты проведенных исследований, все существующие конструкции указанных резервуаров, включая и РВС четвертого поколения, имеют ряд очень серьезных недостатков, которые обусловлены тем, что в процессе эксплуатации РВС большого объема последние подвержены многофакторному комплексу внешних воздействий. Отсутствие на сегодняшний день системного подхода к учету указанной многофакторности в проектировании, возведении и эксплуатации резервуаров, особенно большого объема, приводит к возникновению предаварийной либо аварийной ситуации, снижению общей эксплуатационной надежности и сокращению сроков эксплуатации резервуаров.

Анализ результатов обследования ряда резервуаров как в России, так и за рубежом, позволил установить, что в большинстве случаев необратимые аварии и отказы последних произошли в результате разрушения самой напряженной

зоны резервуаров, находящейся в уторном узле сопряжения вертикальной стенки с окрайкой, в основном из-за неравномерных осадок грунтового основания, коррозии сварных швов, перекосов и заклинивания плавающей крыши с последующим перенапряжением несущих и ограждающих конструкций обследуемого объекта.

Пятое поколение РВС разработано автором с целью решения всех вышеуказанных проблем на основе использования принципиально нового концептуального принципа деформационного разделения работы вертикальной стенки, днища и плавающей крыши резервуара. Это позволило устранить недостатки РВС вышеописанных поколений, а также отказаться от использования направляющих стоек, устранить возможность потенциального заклинивания плавающей крыши и дополнительное перенапряжение несущих и ограждающих конструкций сооружения.

Кроме отмеченного, при разработке РВС пятого поколения автором была создана принципиально новая система активного армирования грунта и новый класс кольцевых фундаментов, преднапряженных по грушу, обладающих очень высокой несущей способностью, которой можно активно управлять по заданной программе. Одновременно разработана эффективная система магнитно-жидкостных затворов с гибко трансформируемой системой перехвата возможных испарений нефтепродуктов и создана новая нетрадиционная приборная база, позволяющая организовать эффективную систему мониторинга напряженно-деформированного состояния (НДС) резервуара, что, в свою очередь, позволяет создать на практике автоматическую систему управления общей эксплуатационной надежностью резервуара на заданном, проектном уровне.

В результате рассматриваемые РВС пятого поколения можно отнести к системным решениям, позволяющим возводить резервуары большого объема с управляемой несущей способностью и системой активного мониторинга их НДС.

Одновременно в указанной главе рассмотрены и проанализированы существующие разновидности грунтовых оснований и фундаментов, а также приведена классификация всех методов, направленных на уменьшение неравномерных осадок РВС большого объема. При этом установлено, что все существующие на сегодняшний день методы подготовки и усиления грунтовых оснований, а также конструкции фундаментных систем и нетрадиционно-грунтовые основания не обладают необходимой и достаточной несущей способностью. Это требует принятия дополнительных мер по уменьшению абсолютных и неравномерных осадок при возведении крупноразмерных резервуаров с пересмотром в целом всех подходов к проектированию и устройству оснований и фундаментов для рассматриваемых, технически сложных и экологически опасных объектов.

Кроме отмеченного, автором выполнен анализ всех традиционных методов возведения РВС большого объема. В результате выявлена необходимость разработки принципиально новых методов возведения указанных РВС с использованием в качестве базового метода рулонирования как одного из наиболее эффективных на сегодняшний день. Детальный анализ причин разрушения

резервуаров позволил также выделить 6 доминирующих факторов, обусловливающих возникновение аварийных ситуаций с РВС большого объема. К указанным причинам можно отнести: прежде всего, недопустимо большие неравномерные осадки; наличие концентраторов напряжений в несущих и ограждающих конструкциях РВС; наличие низкочастотной вибрации и неравномерного загружения плавающих крыш снеговой нагрузкой, приводящей к заклиниванию последних на направляющих стойках с последующим обрушением и разрушением как отдельных элементов плавающей крыши, так и всего корпуса резервуара в целом; наличие необнаруженных дефектов в материале и конструкциях РВС; грубые ошибки в аналитических расчетах и проектировании РВС, особенно по II предельному состоянию.

Выполненная в первой главе оценка эффективности существующих систем управления техническим состоянием сложных инженерных систем позволила выявить, что подавляющее большинство авторов, таких как Егоров Е.А., Семенец С.С, Дворенчиков Н.В., Шейн A.A., Овчинников И.Г., D.Dietrich, W.Kostner, T.Sowter, H.Kranz, предлагают практически однотипные варианты организационных структур создания лишь технически-пассивных систем управления надежностью резервуаров, основанных на организации рациональной системы обследования и использовании низкоэффективной системы опережающего ремонта.

По мнению автора, все указанные «системы управления» являются «пассивными» и направленными лишь на частичную оптимизацию существующих систем плановых обследований и ремонта объекта. Поэтому, учитывая отмеченное, автор предложил «активные» методы управления эксплуатационной надежностью и напряженно-деформированным состоянием нефтеналивных резервуаров на основе организации активного мониторинга НДС несущих и ограждающих конструкций РВС и применения специально разработанных строительных конструкций с управляемой несущей способностью.

Общий анализ современного состояния резервуаростроения показал, что проблема активного управления эксплуатационной надежностью и напряженно-деформированным состоянием таких сложных и экологически опасных объектов, как РВС большого объема, должна охватывать все этапы существования указанных объектов, включая проектирование, возведение и эксплуатацию.

Во второй главе, учитывая рост и характер аварий РВС, обусловленных как старением, так и несовершенством несущих, ограждающих и фундаментных конструкций существующих типовых резервуаров, разработаны основные принципы повышения эксплуатационной надежности резервуаров нового поколения, в частности: концептуальный принцип деформационного разделения работы корпуса, днища и плавающей крыши; принцип увеличения эксплуатационной надежности плавающей крыши и плавающих понтонов; принцип активного выбора деформаций грунта до монтажа рабочего днища резервуара; принципы максимального увеличения несущей способности грунтового основания за счет активного кольцевого горизонтального армирования грунта; принципы автоматического управления напряженно-деформированным состоянием резервуара (рис.1).

На практике корпус резервуара большого объема из-за некоторого несовершенства его конструкции подвергнут очень интенсивному внешнему воздействию за счет наличия в нем локальных зон и очагов концентрации напряжений, а также остаточных напряжений, снижающих общую эксплуатационную надежность РВС.

Наличие в резервуаре направляющих стоек приводит к высокой возможности заклинивания плавающей крыши и последующему перенапряжению корпуса резервуара. Значительные абсолютные и неравномерные деформации грунтового основания, в свою очередь, очень часто приводят на практике к перенапряжению зон сопряжения вертикальной стенки и днища резервуара, что также резко снижает надежность всего исследуемого объекта.

Поэтому с целью эффективного решения указанных проблем в работе обосновано использование концептуального принципа деформационного разделения работы основных элементов РВС, позволяющего, как показано на рис.1,а, принципиально изменить конструктивную схему резервуара. На основе системного анализа показана обоснованная необходимость замены металлического настила в традиционных плавающих крышах на настил из масло- и бен-зостойких синтетических материалов, позволяющих эффективно избавиться от низкочастотных колебаний исследуемого элемента.

Одновременно в работе обоснован принцип увеличения эксплуатационной надежности крыши (рис. 1,6) за счет:

— комплексного увеличения гибкости плавающей крыши;

- устранения потенциальной возможности заклинивания плавающей крыши в результате удаления направляющих стоек;

— организации атмосферного мониторинга с созданием системы автоматического удаления осадков, характеризуемой минимальными энергетическими затратами;

— создания эффективной конструктивной системы виброгашения для традиционных металлических однодековых плавающих крыш с активным снижением низкочастотных колебаний настила плавающей крыши за счет максимального снижения ее жесткости;

- полной герметичности плавающей крыши на основе организации тройной системы «перехвата» испарившихся нефтепродуктов сначала магнитным, затем жидкостным и, наконец, гибким трансформируемым, цилиндрическим затвором, позволяющим свести потери нефтепродуктов практически до нуля, как показано на рис. 1 ,б.

I НОВЫЕ ПРИНЦИПЫ ПРОЕКТИРОВАН] 1Я КРЛШОРЛЗМЕРНЫХ РВС |

1 1 1

КоНЦРПфЦЬНЫЙ ГфННЦНП дефсртюдоввого рагсделмоя работы корпуса, дыкща л шввлкаэб крыши РБС Принцип увеличения эксплуатационно надежности пжшгаощрй криши н затворов РБС за счт )№лн*ншшх НИКОСТН Принцип активного выбора деформаций грунта до ыонтахя рабочего дяшца РВС Принцип увеютевпя СПОСООЫОСТИ ГрТН- та и счет активного кольцевого армирования Принцип автоматического управления напряжены де формированный состоянием РВС

- -........- А 1 1-....... -А---------

I принцип

®

П принцип

Шпринцип

IV принцип

1/

©

А*

*

Л!|.1В

Упринцда

®

--1- i * *

ЭФФЕКТ,ДОСТИГАЕМЫЙ ЗА СЧЕТ ВНЕДРЕНИЯ НОВЫХ ПРИНЦИПОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ РВС

А 1 а

X. Сшошя НДС корпуса рет^вуард;

2. Уымолгшм материалоемкости зфушюразмерньлс

резервуаров;

3. Увеличения мсгалулгацн-окной надежности РВС за счет введошя колыдоого кошен-сатора с уторныйуэелРВС

X. Упражнияттенцгалмго шшашя ПК за пя удаления нащ>авляшцнх стоек 1. Повышении плавучести остойчивости н иепотовгир-мкгаПК

3. Повышения ЩЖШЧВКП1 затворов за гет тройного перехвата вслфииття упв-

X. Увеличен» несун?& способности трута ли начата эксплуатации РВС

2. Уыеяьшеиие НДС, днищ* а угораю узла РЪС в хода эксплуатация

3. Свиаеше техтлопнеснс: шцрузсж на дамце в ходе во> всдеяпяРВС

X. Повидаю* »сущй ст-собности славох« груша

2. Умшш» абсолютных и неравномерных осаде И>С

3. Создан» вюмнноств

у^раВЛЯ1Ь ЭКСШГуПТГЩШННОЙ

надежностно РВС в ходе «го эксплуатации

X. Создан» актового ионе-тсрнига НДС реэервуфа за счет твикзованн4 никого ыагннтоуцрутого датчика.

2. Создав» сытны актшно-го ущавлення НДС круш»-ратыерньсреэеувучюв.

3. 1^*дуц>еждрте любых предаварийных в аварийных ситуации ц/а эксплуатации крупноразмерных РБС

Рис.1. Принципы повышения эксплуатационной надежности РВС

Предложенный принцип активного выбора деформации грунта до монтажа рабочего днища резервуара позволяет с помощью временного абсолютно гибкого днища из синтетического или резинотканевого материала, системы кольцевого армирования грунта, специальной оснастки и кольцевой пневмоси-стемы, герметично закрепляющей временное днище относительно корпуса и окрайки РВС, эффективно выбрать все «лишние» пластические деформации грунта с помощью первичного гидроиспытания возводимого резервуара, как показано на рис.1,в.

Все последние экспериментально-теоретические исследования позволили выявить, что значительная доля вертикальных осадок дневной поверхности линейно-деформированного полупространства, загруженного по большой площади равномерно распределенной нагрузкой, происходят из-за значительных перемещений расчетной среды в горизонтальном направлении. Использование данного факта позволило разработать новый принцип увеличения несущей способности грунтового основания за счет активного горизонтального армирования грунта с помощью полой кольцевой шпунтовой стенки, преднапряженной по окружающему грунту, как показано на рис.1,г.

Создание запатентованной кольцевой системы армирования грунта с дискретно управляемым в кольцевом направлении уровнем преднапряжения окружающего грунта позволило разработать нетрадиционный принцип автоматического управления напряженно-деформированным состоянием резервуара (рис.1,д) на основе использования в качестве управляющего звена результатов мониторинга НДС корпуса резервуара, а в качестве внешнего энергетического источника только высоты столба хранимого нефтепродукта, что делает всю систему управления очень эффективной, автономной и не требующей каких-либо дополнительных энергетических затрат.

В целом предложенные принципы повышения эксплуатационной надежности РВС большого объема позволили выйти на создание крупноразмерных резервуаров нового поколения.

В третьей главе приведены результаты теоретических исследований новых конструктивных решений и разработаны математические модели их расчетов на основе использования предложенных выше принципов повышения эксплуатационной надежности резервуаров большого объема.

Анализ напряженно-деформированного состояния РВС большого объема с помощью общей теории расчета коротких цилиндрических оболочек позволил выявить, что уторный узел сопряжения стенки и днища практически у всех типовых резервуаров большого объема работает не в упругой, а в пластической стадии деформирования металла, так как суммарное приведенное напряжение в материале стенки превышает допустимое значение расчетного сопротивления металла на 50 и более процентов, не выходя, однако, за пределы временной прочности металла. В работе отмечено, что все существующие нормы расчета НДС корпуса резервуаров и, в частности, ПБ-03-605-03 не учитывают дополнительных напряжений, которые могут возникать в вертикальной стенке от краевого момента, от очагов концентрации и «остаточных»

напряжений в стенке резервуара, а также от зон локальной и общей потери устойчивости стенки РВС в случае ее перенапряжения от неравномерной деформации грунтового основания. Учитывая, что самой перенапряженной и критической зоной в РВС большого объема является уторный узел сопряжения стенки и окраек, в работе выполнен детальный анализ всех существующих конструкций опорных узлов по пяти предложенным автором критериям, в частности: _

- критерию максимальной прочности -^а] -сг,сг, + а\ й Я,Гс/у. \

- критерию максимальной подвижности

- критерию минимальной материалоемкости

- критерию максимальной технологичности

- критерию минимальной стоимости

В результате выявлено, что ни один из существующих типовых узлов не удовлетворяет совокупным требованиям рассмотренных критериев. Поэтому выполненный анализ конструктивных особенностей существующих опорных узлов позволил разработать принципиально новую конструкцию опорного узла, представленную на рис.2,в.

Конструкция нового узла сопряжения вертикальной стенки и окраек резервуара состоит в предлагаемом варианте из двух ступеней гермозоны уторно-го узла, позволяющих свободно деформироваться корпусу резервуара в кольцевом направлении.

При этом первая ступень гермозоны состоит из кольцевого ребра жесткости 6, кольцевого компенсатора 7 герметично закрепленного в точках А и В соответственно на ребре 6 и стенке 1, кольцевого уголка жесткости 8, закрепленного на ребре б кольцевого ограничителя 9 перемещения стенки 1.

Одновременно вторая ступень гермозоны состоит из гибкого элемента сопряжения 3, герметично закрепленного в кольцевом направлении в точках С и Д соответственно на окрайке 2 и вертикальной стенке 1, дегазированной и незамерзающей жидкости 5, находящейся в торообразной полости, образованной между стенкой 1, окрайкой 2 и гибким элементом их сопряжения 3. Наличие в предлагаемом узле двух ступеней гермозоны позволяет практически полностью нейтрализовать все негативные явления краевого эффекта и избавиться от огромных меридиональных напряжений в зоне уторного узла, повысив тем самым экологическую безопасность объекта и снизив одновременно ожидаемую скорость коррозии металла корпуса РВС, предоставив цилиндрической стенке резервуара практическую возможность свободно «дышать» при за-гружении.

Выполненные теоретические исследования НДС опорного узла позволили представить вогнутый кольцевой цилиндрический элемент 3 в виде длинной прямоугольной пластинки, имеющей начальный прогиб и изгибаемой в процессе нагружения по цилиндрической поверхности. Тогда деформационную

1/1

¿^/¿^-»пнп. | / 1

Эвюрубыышифаеюго мш мрпашвшх стеки РБС

бйПШОГО еб»«зд

и

Нде-М'7'В г«,

> - е*(С] сюрх+С, «вдф**^ ИВ0Х+ С4(1прг)+г(1)

^щ}-___

I ЯДНИмц» и»| >

Кожтрухцп угоряж) узок _ швой юаструети

-43 -X -10 0 1 2 М,

Зиюаюеа щряаюшпыаа юпвыояюх юяевто* отмрнига яятржкеюа пекоедшщи

80с» £Шо* Иаи<4<50сч

£ ^2»жкштр«игнмю«нх1в1ф»еяй(^) Зшсююта .

от»чьпыюй£ривл5а1(^)пйшгозижев1 отрвбо«! юлтиш(1) | сопрхмюоцпрк^Ус* пботоаяпютасоврхягасс

-V

"V1

г

"V

> -

л-.

I -

"V

лч

, Х^Я^ТР 9 лг1 V !

Ксястипдоаюр^ботиари'лищдиуяа южжжмсту/яаш мкздвюм ая»юи» дяцм» )мц

Цуюрояукка»

|)ущи^ум Свф!

ОТЩШ1

®

I

I

+

I

гпттттт

я I л

Ркчетздясвм короток цияниаргешз! □балдеж для оаш с« щ устойааост» гя I —толп для ободочек; Е-шдупь уи^угоехк ствлх, < - з шшряч «эа4 квфф иця и.

Ч«0<ЯЛ<300 -сВ ¡К' 300<Д/< <2500

И « 1

1

1

А 1

1 '

Зачеши юозффвдает« дажойааоч« пра 400^/£5000 1 - оо ПБ 03-Ж5-03.2 - го фор 15» Лу-Цгу-яо; 3-ю форк5та СЛ. Аавмм; вреавдехошупфшпш

Рис. 2 Аналитическая н экспериментальная оценка прочно ста н устойчив о ста корпуса РВС большого объема: 1) оценка прочности корпуса резервуара; И) оценка устойчивости корпуса резервуара

расчетную схему указанного элемента можно представить в виде пластинки с шарнирно закрепленными краями, загруженной равномерно-распределенной нагрузкой. При этом продольные края указанной пластинки могут беспрепятственно поворачиваться при изгибе, но лишены возможности сближаться в ходе загружения.

Учитывая, что в нашем случае рассматриваемый гибкий элемент 3 покоится на несжимаемой жидкости 5, деформационное уравнение его изогнутой оси можно представить в следующем виде:

и—— = ц - ксо,

йх (1)

где я - интенсивность внешней нагрузки;

к — реакция совокупного основания на единицу площади при прогибе, равном единице.

I ПГ

Введя в полученное выражение (1) следующее обозначение р = —Я—,

где (- длина элемента 3; Б — цилиндрическая жесткость элемента, можно получить следующее уравнение:

д _ . 2Дс , 2рх _ . 2Дк , 2/Ьс _ 2/2* . 2/2* _ 2&с",2Дх а = — + С, «п-£— хЛ -£— + С, зш-¿-—ск + С, соз вш -£— + С. сое ей, (2)

к 1 I I 1 I г 1 I е 4 е г '

решение которого позволило получить необходимые аналитические выражения для . определения растягивающих меридиональных напряжений о,:

-тав)"-

где и — введенное обозначение и = —4а;

а - коэффициент,определяемый из уравнения а = 3(г/ягО; в - интенсивность меридиональной растягивающей силы в элементе 3; и - коэффициент Пуассона металла, равный 0,3; И - цилиндрическая жесткость элемента 3; Е - модуль упругости металла; 1:п — толщина рассчитываемого элемента 3, и максимального изгибающего момента Мта в середине исследуемого элемента

(4)

где у/,(Д) = -Д-—зИрыпр— _ принятое обозначение. 1 ¡3 сигр + са^гр

Полученная математическая модель позволила выполнить детальный анализ НДС гибкого торообразного элемента 3 и оптимизацию его размеров в зависимости от рабочего радиуса образования, начальной кривизны и толщины элемента, что представлено на рис.2,г и д. В результате установлено, что для

резервуаров большого объема элемент гибкого сопряжения стенки и днища наиболее целесообразно выполнять радиусом в один метр. При этом указанный торообразный элемент должен представлять собой четверть от полной окружности, описанной указанным радиусом. При этом наиболее эффективная начальная кривизна элемента должна быть в пределах 30 см, что автоматически выполняется при рабочем радиусе образования элемента,равном одному метру. Выполненные расчеты показали также, что толщина указанного элемента должна быть не более толщины окраек проектируемого резервуара.

Детальный анализ конструкции предложенного уторного узла выявил, что наличие в нем второй ступени гермозоны создает некоторые технические сложности при непосредственном изготовлении гибкого параболообразного элемента 3, требующего очень высокой точности и абсолютной герметичности в ходе его изготовления, а также значительных материальных и трудовых затрат при возведении объекта. Поэтому с целью снижения всех ожидаемых затрат, повышения технических характеристик и общий эксплуатационной надежности РВС при устройстве и эксплуатации нового уторного узла на практике следует оставить в новом резервуаре только первую ступень гермозоны уторного узла, максимально разгрузив предложенный узел от «лишних» элементов, не снижая одновременно его экологической безопасности и технической надежности. В результате базовая конструкция предложенного уторного узла может быть представлена в виде, показанном на рис.2,е.

Выполненные в работе экспериментальные исследования и аналитические расчеты по оценке напряженно-деформированного состояния несущих элементов предложенного уторного узла с кольцевым компенсатором позволили выявить очень высокую эксплуатационную надежность и низкий уровень напряженно-деформированного состояния узла, не превышающий в меридиональном направлении 12 МПа даже для миллиметровой толщины кольцевого компенсатора, используемого в резервуаре объемом 50 тыс. м3 при рабочем диаметре нижней кольцевой части компенсатора, равном 15 см.

При этом кольцевые напряжения в вертикальной стенке компенсатора в диаметральном направлении исследуемого резервуара в рассматриваемом случае всегда будут абсолютно идентичны как по величине относительной деформации, так и по уровню растягивающих кольцевых напряжений, действующих в нижней уторной зоне корпуса РВС, так как в нашем случае модули упругости металла, используемого в компенсаторе и стенке резервуара, на практике абсолютно равны между собой.

Одновременно в диссертации разработан алгоритм расчета новой конструкции уторного узла в виде кольцевого торообразного компенсатора (рис.2,е) и определены наиболее рациональные пределы изменения его основных размеров, в частности 80с,«< А„,„£ 15(Ъи; 0,2см<<„,. <0,8см; 15см<а<50см.

Общий анализ представленных на рис.2,ж вариантов конструктивного решения уторных узлов в уторной зоне крупноразмерных РВС позволил установить, что наиболее целесообразно на практике использовать второй вариант конструктивного решения, так как он характеризуется высокой технологичностью при изготовлении, минимальной материалоемкостью, низким уровнем на-

пряженно-деформированного состояния и максимальной надежностью, позволяющей даже при локальном разрушении сварных швов в уторном узле не допустить лавинообразного разрушения резервуара и одновременно предоставить практическую возможность оперативно восстановить герметичность разрушенных сварных швов с минимальными затратами и без удаления из резервуара хранимого нефтепродукта.

Учитывая отсутствие в существующей нормативной литературе каких-либо рекомендаций по определению устойчивости корпуса крупногабаритных резервуаров объемом свыше 50 тыс.м , в третьей главе в результате комплексной оценки устойчивости корпуса указанных резервуаров при продольном сжатии автором получено аналитическое выражение для определения эмпирического коэффициента с, который используется в формуле для определения критического напряжения <т„, = сЕ1/Я в корпусе РВС, в частности

с = 2,19(//л)мт при 400 5 Л/< 5 5000. (5)

Детальный анализ полученных результатов и сравнение их с результатами представленными в СНиП П-23-81* и ПБ-03-605-03, позволил установить, что в предложенном варианте ошибка во всем рабочем диапазоне определения коэффициента с не превышает 6%, что позволяет эффективно оценить устойчивость корпусов не только малых и средних, но и крупных и уникальных резервуаров большого объема.

Учитывая ряд серьезных недостатков у традиционных однодековых плавающих крыш, обусловленных низкой плавучестью, устойчивостью и непотопляемостью, а также наличием направляющих стоек, являющихся главной причиной заклинивания последних с созданием различных аварийных ситуаций, в третьей главе выполнена детальная оценка напряженно-деформированного состояния указанных крыш в традиционном и новом исполнении.

Численный эксперимент по оценке НДС металлического настила плавающей крыши у крупных и уникальных резервуаров большого объема показал, что во всех рассматриваемых случаях толщина принятого настила проходит по расчету на прочность при учете лишь его собственного веса. Суммарная же нагрузка от собственного веса настила и снега приводит во всех случаях к явному переходу металла в пластическую стадию работы с недопустимым приближением фактического напряженного состояния к расчетному сопротивлению металла по временной прочности, особенно если учитывать наличие низкочастотных колебаний настила плавающей крыши от ветровой нагрузки.

Наглядный анализ НДС настила в металлическом исполнении позволил убедительно доказать необходимость его замены на абсолютно гибкий и инертный по отношению к нефтепродуктам материал, подобный резинотканевому, маслостойкому и бензостойкому композиту № 637, либо полиамидной пленке ПК-4 или листовому полиэтилену высокой плотности, или же использованию специальных материалов, армированных кевларом или стекловолокном.

Разработанная в третьей главе расчетная схема (рис.3,б), математическая модель и алгоритм расчета гибкого полотна позволили выявить, что расчетные

усилия в предложенном варианте гибкого настила в десятки раз меньше, чем разрывная прочность используемых материалов.

Сравнение сжимающих усилий в кольцевом понтоне плавающей крыши с критическими усилиями также позволило убедиться в том, что последние превышают фактические усилия более чем в 4 раза, что является серьезным доказательством очень высокого коэффициента запаса прочности и устойчивости предлагаемой конструкции плавающей крыши.

Выполненный в третьей главе анализ существующих конструкций отечественных и зарубежных затворов позволил установить, что практически все затворы традиционного исполнения не обеспечивают надежного уплотнения; характеризуются высокой истираемостью материала затвора, имеют ограниченные пределы применения из-за значительного изменения рабочих кольцевых зазоров в ходе их эксплуатации, обладают высокой пожароопасно-стью из-за наличия высокого статического электричества, характеризуются высоким трением затвора о стенку, которое вместе с наличием направляющих стоек зачастую приводит к заклиниванию ПК и последующему их обрушению с возникновением аварийной ситуации, в целом обладают низкой эксплуатационной надежностью и долговечностью.

С целью устранения вышеперечисленных недостатков автором разработана система нетрадиционных кольцевых затворов, позволяющая практически до нуля снизить все потери от испарения нефтепродуктов за счет тройного перехвата всех возможных испарений, как показано на рис.3,а. При этом в состав указанной системы входят: кольцевой магнитный затвор и кольцевой жидкостный затвор, представленные на рис. 3, д, а также кольцевой гибко-трансформируемый затвор, представленный на рис.3,а.

Детальный анализ предложенной конструкции магнитно-жидкостного затвора показал, что основной элемент магнитного затвора должен быть выполнен из специальной ферромагнитной резины, способной частично изменять свою кольцевую длину для компенсации незначительных изменений рабочего диаметра резервуара по высоте с целью максимальной нейтрализации различных хлопунов и дефектов в зоне сопряжения отдельных листов стенки. Одновременно плоский кольцевой магнит должен быть подвешен на специальную рычажную систему подвески, обеспечивающую строго горизонтальное перемещение магнитного затвора в ходе эксплуатации последнего.

Разработанный магнитный затвор должен быть погружен в вязкую и нейтральную по отношению к хранимому нефтепродукту жидкость, которая будет также препятствовать возможному испарению магнитной жидкости из рабочего пространства и одновременно будет являться дополнительным жидкостным затвором, препятствующим испарению хранимого нефтепродукта, как показано на рис.3,д.

Третий уровень перехвата испарившихся нефтепродуктов обеспечивается гибким, трансформируемым затвором, состоящим, как показано на рис.3,а, попеременно из колец, выполненных из листового металла или композита со

б)

т к

у^Щ III 1/1 )// Ш 'И/ III 11^1 *77Г

Конструкция абсолютно гибкой плавающей крыши, оборудованной новой системой кольцевых затворов

в) 4

к____т

У *г

Расчетная схема абсолютно гибкой крыши в рабочем пролете 11,2 м М, - Ну - о , у - м,/н, Т-+

—~Л12_— и/"

Конструктивная схема нетрадиционного магнитно-жидкостного затвора для РВС объемом 50 тыс, мэ

Ж)

ст„,, МПа

150,0 100,0 50,0

_—и^

1

1

Т \ з к

и

Ъ

и

Типовые схемы магнитно-жидкостных герметизаторов

д)

10

Конструктивная схема пневматического преднапряжения жесткого кольцевого элемента трансформируемого затвора

& Л"

сь

М) N.

Расчетная

и ВТ

/Р ;

и *- п

О.

О ""

Н Мо

э)

Л^---♦-1

к. • а

&я схема жесткого кольцевого элемента трансформируемого затвора

1 4 2 г 2 г

0,0 3000 4220 4570 5120 г, см

Зависимость приведенных напряжений в жесткбм пред напряженном кольцевом элементе от его радиуса и толщины, при постоянном уровне преднапряжения 1) при I ■ 2 мм; 2) при Iа 3 мм; 1) при I« 4 мм

= г,(0

—I г4 = 5120см г3= 4570см г2 = 4220см ^ = ЗЙООсм

—я

мы

2 3 <1 »„.мы

Зависимость приведенных напряжений в жестких кольцевых элементах от толщины стенок указанных элементов, и рабочего радиусаРВСприР » 0,01 МПа

Рис.3. Результаты моделирования расчета и проектирования гибкой плавающей крыши с кольцевым магнитно-жидкостным и гибко трансформируемым затворами

специальным преднапряжением для обеспечения необходимой жесткости и устойчивости, и абсолютно гибких и газонепроницаемых кольцевых элементов, например из кевлара или резинотканевого материала. При этом «жесткие» кольцевые элементы имеют рабочий диаметр, уменьшающийся по мере приближения их к кольцевому понтону плавающей крыши. Все это позволяет при наполнении резервуара нефтепродуктом синхронно опуститься всем «жестким» кольцам на кольцевой понтон и разместиться друг в друге ( рис.4).

1 - стенка резервуара; 2 - днище резервуара; 3 - водоотвод; 4 - кольцевой понтон; 5 — гибкий настил; 6 — магнитно-жидкостный затвор; 7 - жесткое кольцо трансформируемого затвора; 8 - гибкое кольцо трансформируемого затвора; 9 - лестница; 10 - рабочая площадка с рельсами; 11 — шарнирный элемент опи--777—777—777—7П—777—777—ТП—777—7774. Рания лестницы Рис. 4. Конструктивная схема резервуара со сложенным трансформируемым затвором в момент максимального заполнения РВС нефтепродуктом

С целью создания необходимой жесткости и устойчивости «жестким» кольцевым элементом в работе предложена и апробирована пневматическая система преднапряжения указанных колец за счет равномерного давления воздуха с внутренней зоны кольца с дискретным разделением зоны преднапряжения на несколько кольцевых элементов по высоте, как показано на рис.3,г.

Предложенная в работе расчетная схема, математическая модель и выполненное численное моделирование работы указанного элемента позволили установить высокую степень устойчивого равновесия всех несущих элементов предложенного затвора. Так как рассматриваемые «жесткие» кольцевые пред-напряженные элементы подвергнуты воздействию меридиональных изгибаемых моментов и кольцевых усилий с преобладанием по абсолютной величине последних, численное моделирование работы преднапряженных кольцевых элементов из металла толщиной от 2 до 4 мм соответственно для РВС объемом от 50 до 150 тыс. м3 позволило установить, что суммарное приведенное напряжение в меридиональном и кольцевом направлениях не превышает предельно допустимых значений даже для 2 мм толщины кольцевой оболочки, что наглядно пред ставлено на рис.3,ж и з.

Выполненные теоретические исследования показали, что НДС самой верхней гибкой оболочки обусловлено лишь меридиональными растягивающими напряжениями от собственного веса всех нижележащих кольцевых элементов, кроме последнего, герметично закрепленного на кольцевом понтоне, и не превышает по абсолютной величине 50 Н на погонный сантиметр, что позволяет использовать для изготовления указанных элементов практически любой синтетический и газонепроницаемый материал, стойкий по отношению к нефтепродуктам.

С целью оценки эффективности кольцевого активного армирования грунта с преднапряжением последнего в работе предложена расчетная схема, разработана математическая модель и выполнено численное моделирование, позволившее установить, что активное армирование и кольцевое преднапряжение

грунта под РВС приводит к значительному перераспределению соотношения горизонтальных <тх и вертикальных напряжений сг^, как показано на рис.5 и 6, что, в свою очередь, приводит к резкому и многократному уменьшению осадки дневной поверхности исследуемого грунта соответственно при минимальной высоте кольцевого элемента и максимальном приближении последнего к загружаемой, дневной поверхности.

> /А

/

1 -Л- :.:. .. .........

1 — эпюра вертикального напряжения <Ту в сечениях х = 0; 2 - эпюра вертикального

напряжения сг^ в сечениях Л = Ь/2 ; 3 — эпюра горизонтального напряжения С7( в сечениях х — Ь/2; 4 - эпюра горизонтального напряжения <ТК в сечениях

X — 0 . (Пунктиром показаны эпюры напряжений в неармированном состоянии) 5 - изобары СТу , 6 — изобары &х; 7 — зона армирования грунтового основания РВС

Рис. 5. Результаты численного эксперимента с пассивным армированием грунта в основании РВС: а - эпюры напряжений в вертикальном сечении грунта основания РВС 6 — изобары напряжений по оси у и оси х

В ходе исследований работы одиночных коротких свай в системе кольцевого армирования грунта с преднапряжением по окружающему грунту выполнено теоретическое обоснование многократного повышения несущей способности указанных свай при увеличении уровня преднапряжения грунта. Одновременно проведена оценка уровня оптимизации соотношения генеральных размеров одиночных свай, преднапряженных по грунту, и системы кольцевого армирования грунта с активным преднапряжением. В результате установлено, что оптимальные размеры коротких свай, преднапряженных по грунту, из которых можно возвести кольцевой фундамент под РВС либо систему кольцевого армирования грунта, следует определять по следующим формулам:

N

лЯ(1-2/,)'

(6)

(V

где

N

пК(1 +

N — несущая способность сваи, кН;

И - расчетное сопротивление грунта под нижним концом, МПа;

Г| — среднее расчетное сопротивление грунта по боковой поверхности с учетом преднапряжения боковой поверхности относительно окружающего грунта, МПа.

При этом оптимальное соотношение между длиной короткой сваи и диаметром ее ствола либо высоты системы кольцевого армирования грунта и ее рабочего диаметра можно определить по следующей формуле:

Ь _ В. '

° 2Г1 ' (8)

j 1 - эпюра вертикального напряжения в сечениях х - 0; 2 - эпюра вертикального напряжения (Ту в сеченнях X — Ь/2 ; 3 - эпюра горизонтального напряжения <ТХ в сечениях X — Ь/2 ; 4 - эпюра Горизонтального напряжения <JK в сечениях X = 0 . (Пунктиром показаны эпюры напряжений в неврмнрованном состоянии) 5 - изобары Су; б - изобары <ТХ;

У 7 - зона армирования грунтового основа-

J___|__1— ни' Рвс

¡ТУ в

Рис. б. Результаты численного эксперимента с активным армированием грунта в основании РВС: а - эпюры напряжений в вертикальном сечении грунта основания РВС; б — изобары напряжений по оси у и оси х

Учитывая, что расчетное сопротивление грунта по боковой поверхности у предложенных в работе свай и кольцевых фундаментов с преднапряжением по грунту имеет очень высокое значение, последнее приводит к тому, что для сохранения оптимальных параметров указанных фундаментов или кольцевой системы армирования грунта при постоянной длине свайного фундамента или высоте кольцевой системы армирования следует значительно увеличить их диаметр, что нашло подтверждение и в проведенных экспериментальных исследованиях.

В четвертой главе представлено экспериментальное обоснование предложенных принципов повышения эксплуатационной надежности резервуаров большого объема. При этом основные направления выполненных экспериментальных исследований представлены на рис. 7. Практически основной объем натурных, лабораторных и модельных экспериментов в работе был выполнен с использованием теоретических основ метода математического планирования эксперимента, предложенных в работах Фишера P.A., Адлера Ю.П., Налимова В.В. и др. В ходе определения вида математической модели изменения несущей способности новых полых, коротких свайных фундаментов, преднапряженных по грунту, основные физико-механические характеристики песчаного грунта в лотке размером 3x3x4 метра были зафиксированы на одном постоянном уровне, в частности плотность грунта р = 17 кНУм3; влажность грунта а =10%; угол внутреннего трения <р = 34°; модуль общей деформации грунта Е=5,4 МПа. Уровни варьирования второй группы факторов, включающие диаметр сваи (D) — Xi рабочую длину сваи (Н) = Xj; уровень преднапряжения боковой поверхности сваи относительно окружающего грунта (Р)=Х3; и уровень давления вертикальной пригрузки основания (q)=X4 изменялись строго в запланированных пределах.

В результате реализации матрицы планирования двухфакторного эксперимента без преднапряжения сваи относительно окружающего грунта было получено следующее корреляционное уравнение регрессии

уГп - 4,215 + 3,335Х, + 1.125Л-, +1,065.*,.*,, (9)

Исследование автоматической системы удаления атмосферных осадков

Исследование новых абсолютно гибких плавающих крыш

Исследование работы новых затворов с тройной системой перехвата

Исследование работы магнитных затворов

Исследование работы свай, преднапряженных по грунту

Исследование деформационного поведения днища при армировании грунта

Исследование формы сопряжения днища с окрайками

IИсследование предварительного выборадефориаций у грунтового основания до монтажа днища

Рис, 7. Основные направления экспериментальны! исследовашй РВС большого объема

которое свидетельствует о том, что чем больше диаметр и длина сваи, тем выше ее несущая способность. Реализация матрицы планирования трехфакторно-го эксперимента с преднапряжением сваи относительно окружающего фунта позволила получить нижеприведенное уравнение регрессии

уГп = 9,832+3,885*, +1,07*, + 1,982*, + 0,2+ 0,985Х,ЛГ3 + 0,7*,*, .(10)

Анализ полученного корреляционного уравнения свидетельствует о том, что несущая способность исследуемой модели сваи линейно зависит от выделенных факторов. При этом наиболее весомым фактором является сначала диаметр сваи, затем уровень преднапряжения и только на третьем месте длина сваи.

В ходе реализации матрицы планирования четырехфакторного эксперимента с преднапряжением и пригрузкой грунта корреляционное уравнение регрессии приняло следующий вид:

уГп = 12,456 + 5,376*, +1,031*, + 2,069*, + 0,039*< + 0,764*,*« + 0,464*,*, .(11)

Общий анализ полученных уравнений регрессии показал на их очень высокую адекватность, обусловленную тем, что ошибка между экспериментальными данными и расчетными результатами не превышает 4%. При этом все математические модели имеют единую, синхронную структуру доминирования выделенных факторов и линейную характеристику. Последнее уравнение позволило установить, что значимыми являются только взаимовлияния четвертого фактора Х1Х4 и Х2Х4, а влияние самого указанного фактора на несущую способность относится к незначимым.

Сравнение полученных результатов при различном уровне преднапря-женния свай показало, что несущая способность сваи с минимальным диаметром и рабочей длиной может увеличиваться в зависимости от уровня преднапряжения боковой поверхности более чем в 6 раз, а с максимальным диаметром и рабочей длиной более чем в 2,5 раза, что свидетельствует о высоком влиянии уровня преднапряжения грунта на несущую способность исследуемых свай,

С целью обоснования эффективности пассивного и активного кольцевого армирования грунта в работе выполнен целый комплекс исследований, направленных на качественную и количественную оценку уменьшения деформируемости армированного основания. При этом было рассмотрено 5 схем армирования фунтового основания, показанных на рис. 8.

В первом случае при отсутствии армирования и наличии вертикальной равномерно-распределенной нафузки интенсивностью до = 0,12 МПа усредненная осадка составила около 39 мм и 80 мм соответственно при диаметрах гибкого штампа 60 см и 120 см. Во втором случае при армировании фунта горизонтальными и нерастяжимыми волокнами усредненная осадка составила 24 мм и 49 мм. В третьем случае при пассивном армировании фунта кольцевой системой усредненная осадка составила около 20 мм и 39 мм.

Г |н=<|

'у

Рис. 8. Схемы армирования грунтового основания под РВС:

а - неармированное грунтовое основание; б - пассивное армирование грунта горизонтальными волокнами; в - пассивное армирование грунта жестким заглубленным кольцом; г - активное армирование грунта в кольцевом направлении сваями, преднапряженными по грунту; д - активное армирование грунта кольцевым элементом с преднапряженкем по грунту

В четвертом случае при кольцевом свайном фундаменте с преднапряже-нием грунта в околосвайном пространстве давлением q = 0,12 МПа осадка составила около 16 мм и 34 мм для гибкого штампа диаметром 60 см и 120 см. Наконец, в пятом случае при активном кольцевом армировании грунта и максимальном уровне преднапряжения усредненная осадка составила всего лишь 0,88 мм и 1,6 мм. Таким образом, при активном преднапряжении грунта в кольцевом направлении под загружаемой дневной поверхностью осадка исследуемого грунтового основания может быть уменьшена более чем в 40 раз в зависимости от интенсивности преднапряжения грунта и траектории его загру-жения.

С целью оптимизации размеров кольцевой системы активного армирования в работе выполнен целый комплекс экспериментов с использованием матриц планирования четырехфакторного эксперимента. При этом все эксперименты были проведены также в лотке размером 3x3x4 м с использованием песка

средней крупности и начальной плотностью грунта

17 кН/м3;

влажностью грунта <э=10%; углом внутреннего трения ^ = 34°; и модулем общей деформации грунта Е = 5,4 МПа, значения которых были зафиксированы на одном начальном уровне. В качестве рабочих факторов, активно влияющих на осадку исследуемого основания, были отобраны в ходе предварительных экспериментов следующие факторы: интенсивность внешней нагрузки Чо = Х1 МПа, передаваемой на грунт через гибкий резиновый штамп диаметром 60 см; интенсивность преднапряжения грунта в кольцевом направлении ц = Х2 МПа; удаление кольцевой системы армирования грунта от дневной поверхности И = Х3 см; высота кольцевого элемента для активного преднапряжения грунта Н = X» см при его постоянном диаметре, равном 80 см.

Схема активного кольцевого армированного грунтового основания представлена на рис.9. При этом за изучаемой отклик принята усредненная осадка

ус? гибкого штампа, моделирующего работу днища РВС. Реализация матрицы планирования четырехфакторного эксперимента позволила получить следующие уравнения регрессии

усг = 2,838 +1,123А-, - 0,246л-, + 0,266Л} -0,927л"« -0,00162Л'1Л', + 0,121ЛГ1ЛГ, - ^ 0,315ЛГ,Л4 + 0,593Л-,ЛГ3 - 0,288Л,ЛГ4 - 0,480ЛГ,ЛГ, + 0,393*,*, - ОДОЗЛ^Л^Л,.

Анализ полученного линейного уравнения регрессии показал высокий уровень адекватности результатов экспериментальных исследований с учетом незначимости факторов ХЛ и Х1Х2Х3Х4 и одновременно выявил наиболее оптимальные размеры кольцевого армирования грунта. • Так, рабочий диаметр кольцевого элемента армирования должен быть равен О. ^ 1,3 +1,4.0, где О -диаметр гибкого штампа. Рабочая высота кольцевого элемента может не превышать Н <, 0,32), а минимальное удаление исследуемой кольцевой системы от дневной поверхности может составить А £0,0160. Уровень преднапряжения грунта в кольцевом направлении может не превышать расчетного сопротивления грунта либо быть равным д £ 0,2 МПа. При этом на практике кольцевое преднапряжение грунта должно осуществляться с опережением на 25 + 30% по отношению к вертикальному загружению грунта от РВС большого объема.

Рис. 9. Схема активного кольцевого армирования грунтового основания и размещение датчиков перемещения грунта:

1 - кольцевая система армирования грунта; 2 - жесткий штамп с абсолютно гибкой мембраной;

3 — абсолютно жесткая зона закрепления штампа; 4 — дневная поверхность загружаемого грунтового основания; 5 — Дь Дг, Дз, Дь Дэ. А - датчики перемещений грунта тензометрического типа; б - датчики одноуровневого типа; 7 — датчик четырехуровневого типа

Одновременно в четвертой главе представлены результаты успешной оценки уровня «остаточных» напряжений в вертикальной стенке резервуаров объемом 1000, 2000 и 5000 м3, возникающих в ходе придания указанным стенкам цилиндрической формы. При этом для указанных целей был использован магнитоупругий тестер, разработанный автором, а также прибор ИОН-4, выпускаемый НПО «НИИПТ». В основу работы указанного прибора положена зависимость магнитной проницаемости ферромагнитных материалов от уровня их напряженного состояния. При этом разработанный прибор позволяет определять уровень «остаточных» и действующих напряжений в металле с точностью ±0,1 МПа, что в 100 раз выше, чем разрешающая способность прибора ИОН-4. В результате в работе получен экспериментальный материал, позволяющий наглядно обосновать все существующие факты возникновения аварийных ситуаций за счет возникновения и раскрытия трещин именно на внешней,

самой перегруженной поверхности обследуемой стенки резервуара, возводимого методом полистовой сборки, так как на указанной поверхности величина растягивающих напряжений всегда на практике больше, чем на внутренней, практически на удвоенную величину выявленных «остаточных» напряжений. Это показано на рис.10.

Рис. 10. Эпюры распределения кольцевых «остаточных» и действующих сжимающих и растягивающих напряжений в вертикальной стенке обследуемых резервуаров: а - при я ^'гшт! б - при сг^¡^ » о™ст.

Возведение РВС объемом свыше 30 тыс.м3 методом рулонирования, как показывают выполненные автором исследования, приводит на практике к обратному эффекту, когда при разворачивании рулона, прошедшего в процессе сворачивания через все стадии больших пластических деформаций в нем будут возникать предельно большие растягивающие напряжения уже не на наружной стороне разворачиваемого листа, а наоборот, на его внутренней стороне, из-за опережающего перехода НДС листа через «нулевое» напряженное состояние еще задолго до полного окончания развертывания рулона до проектной кривизны, что подтверждено уравнением

где - «остаточные» напряжения в кольцевом направлении стенки при возведении РВС методом рулонирования;

сгт - напряжение предела текучести металла стенки;

2К • сг

к = —£8—- доля упругого ядра в сечении листа;

Ео'*«

Ясв — радиус кривизны листа в свернутом виде;

Р-пр - проектный радиус кривизны листа после монтажа в рабочее положение;

^ - толщина листа;

Е0 - модуль упругости металла листа.

В ходе натурных исследований НДС резервуара объемом 10 тыс. м3 с помощью указанного прибора была выполнена также оценка меридиональных «остаточных» и «действующих» напряжений, которая показала на очень высокое и сложнонапряженное состояние корпуса резервуара в месте сопряжения стенки с окрайкой, переходящей в пластическую область работы используемых материалов, что подтверждает необходимость разработки более совершенного узла сопряжения указанных несущих элементов, особенно для РВС большого объема. .. .."..'•'.-'

С целью экспериментального обоснования конструкции нового узла сопряжения стенки с окрайкой с помощью торообразного компенсатора по второму варианту, представленному на рис. 2,ж, в работе были выполнены численные расчеты с использованием программы «Лира-9». Расчеты показали, что уровень НДС в исследуемом элементе как в меридиональном, так и в кольцевом направлениях не превышает допустимых значений (рис.11).

Рис. 11. Результаты численного моделирования работы кольцевого торообразного компенсатора для РВС 50 тыс. м3

Все результаты экспериментальных исследований кольцевого торообразного компенсатора масштабом 1:5 для РВС - 50 тыс. м3 были получены на рабочем стенде, представленном на рис.12. Стенд позволил смоделировать все ожидаемые кинематические деформации компенсатора для плоской задачи, а также определить динамику изменений меридиональных изгибающих и растягивающих напряжений с помощью тензометрии.

В работе была выполнена качественная и количественная оценка НДС традиционно жесткого и предложенного гибкого узла сопряжения в виде второй ступени гермозоны с использованием двух рабочих плоских моделей. Сравнение полученных максимальных значений меридиональных напряжений в традиционном тавровом узле и в гибком узле сопряжения стенки с окрайкой позволило также установить, что в гибком узле сопряжения указанные напряжения практически в 3 раза меньше, чем в традиционно жестком. Это свидетельствует о высокой эффективности предложенного гибкого узла сопряжения стенки с окрайкой, позволяющего практически полностью избавиться от негативного краевого эффекта и частично разгрузить вертикальную стенку натурного объекта.

Рис.12.Экспериментальные исследования работы кольцевого торообразного компенсатора в зоне уторного узла, на модели М1:5

а - напряженно-деформированное состояние компенсатора в начальной стадии загружения (р=0,01МПа); б - напряженно-деформированное состояние компенсатора в стадии максимального загружения РВС (р=0,1бМПа); в - расчетная схема и изополя

напряжений в исследуемой модели компенсатора; г - общий вид плоской модели компенсатора; д - схема оснащения модели компенсатора: системой пневмозагрузки; системой регистрации давления в компенсаторе; системой регистрации ожидаемых перемещений рабочей стенки РВС; тензометрической системой измерения нормальных напряжений в материале компенсатор

Кроме отмеченного, в четвертой главе для оценки НДС «жесткого» и преднапряженного кольцевого элемента гибкого, трансформируемого затвора была запроектирована и создана пилотная модель указанного кольцевого элемента в масштабе 1:40 из стали ВстЗпсб с рабочим диаметром 150 см и высотой 10 см.

Общий анализ полученных экспериментальных материалов позволил убедиться в хорошей сходимости с теоретическим расчетом, так как полученная ошибка не превышает 11%. В целом созданная физическая модель рассматриваемого затвора (см. рис.13) наглядно доказала высокую эффективность и работоспособность новой конструкции гибкого затвора, позволяющей практически до нуля исключить все возможные потери хранимых нефтепродуктов.

"¡1 Следует отметить, что предложенная

Д конструкция затвора на практике предотвращу щает любую возможность какого-либо поворо-Щ та разработанной гибкой плавающей крыши и Ц исключает возможность ее потенциального затопления, что позволяет полностью отка-¡1 заться от направляющих стоек, которые явля-Ркс. 13. Модель плавающей ются главной причиной заклинивания ПК и крыши и гибкого затвора авари{- резервуаров бОЛЬШОГО объема.

В пятой главе выполнен детальный анализ допускаемых проектных и монтажных вертикальных отклонений рабочих точек в центре и по контуру типовых резервуаров, и в связи с очень большим их разбросом предложено ана-

литическое выражение для определения допускаемого прогиба рабочего днища РВС с учетом предельного напряженно-деформируемого состояния материала

ЧЬШ'НЫ'

где Н - расчетное сопротивление материала днища, МПа;

Е - модуль упругости материала днища, МПа;

Б® - диаметр днища, м;

кн - коэффициент надежности материала днища, равный 2.

Анализ полученного выражения позволил установить, что прогиб днища, определяемый по указанному выражению, на 16% меньше, чем регламентировано западно-германскими нормами, и выше требований СНиП 2.09.03-85. Это свидетельствует о завышенном коэффициенте надежности, заложенном в действующие нормы, и обусловлено, по мнению автора, отсутствием на сегодняшний день надежных технологий устройства оснований и фундаментов под РВС большого объема.

Кроме отмеченного, в работе выполнено обоснование расчетной схемы грунтового основания РВС, армированного кольцевой системой с активным преднапряжением грунта, предложен аналитический метод расчета указанного армированного основания под РВС большого объема с детальным алгоритмом расчета. При этом сравнение полученных результатов численного эксперимента с экспериментальными значениями усредненных осадок модели гибкого днища показало их высокую сходимость, так как погрешность в определении указанной величины не превышает 5-8%.

В шестой главе приведены рекомендации по возведению и эксплуатации РВС нового поколения с разделением работ: на устройство «нулевого» цикла с системой активного кольцевого армирования грунта; на возведение надземной части корпуса резервуаров большого объема; на устройство ПК и системы гибких трансформируемых затворов с выделением всех особенностей периода эксплуатации указанных РВС.

В седьмой главе представлены принципы организации технического мо-ниторинга'НДС корпуса резервуаров большого объема и концептуальные основы организации системы автоматического управления эксплуатационной надежностью резервуаров нового поколения (рис.14) с активным включением в указанную систему мониторинга напряженно-деформированного состояния корпуса резервуара, мониторинга атмосферных осадков, мониторинга оценки герметичности самоуплотняющей зоны сопряжения стенки с окрайками, мониторинга герметичности торообразной зоны уторного узла сопряжения, мониторинга оценки скорости загрузки и разгрузки резервуара с системой автоматической блокировки превышения указанных величин по отношению к их нормативным значениям (рис. 15).

Елок I систем )№лн Блок П реализации целя

Рис. 14. Схема активного целевого управления эксплуатационной надежностью НДС крупноразмерных резервуаров: ДВВ - датчик внешних воздействий; ДСО - датчик состояния объекта; АУЛ — аналого-цифровой преобразователь; ПЦН - процессор целевого назначения; ЦАП — цифроаналоговый преобразователь; УВ - блок управляющего воздействия; ИУ - блок исполнительных устройств; ОУ - объект управления; ВИРУ - блок интерпретации результатов управления; СКАТ - система кольцевого армирования грунта; СЗОУ -система загрузки объекта управления; БАС — блок анализа и сравнение уровня фактического состояния объекта с уровнем допустимого уменьшения эксплуатационной надежности исследуемого объекта

Рис. 15. Структурная схема прнбора для организации мониторинга НДС крупноразмерных резервуаров: ДЦН - дифференциальный датчик действующего напряжения в стали; УС — усилитель рабочего сигнала;

ОП - оперативная память; ЦРН - цифровой регистратор напряжения; ИПС - источник стабилизированного питания; ИПВ — источник высокочастотного питания

В восьмой главе выполнено детальное технико-экономическое обоснование эффективности резервуаров нового поколения по отношению к типовым решениям и произведено сравнение вариантов указанных РВС по материалоемкости, трудозатратам и стоимости, причем указанное технико-экономическое сравнение выполнено по приведенным показателям с наглядным представлением полученного материала в табличном и графическом виде. В результате, учитывая эффективное повышение эксплуатационной надежности РВС нового поколения на основе использования системы активного кольцевого армированного грунта и системы автоматического управления эксплуатационной надежностью РВС большого объема с повышением уровня экологической безопасности при эксплуатации рассматриваемых объектов, автор считает, что незначительное повышение затрат на устройство кольцевой системы армирования грунта многократно окупится в будущем безаварийной эксплуатацией РВС большого объема.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Представленная работа позволила систематизировать и обобщить большой аналитический и практический опыт, накопленный в рассматриваемой области за последние десятки лет. В результате выполненных теоретических и экспериментальных исследований решена крупная научная проблема, имеющая важное хозяйственное и социальное значение в области резервуаростроения.

Основные выводы и результаты исследований

1. Предложены новые концептуальные принципы повышения эксплуатационной надежности крупноразмерных резервуаров.

2. Разработана принципиально новая расчетная и конструктивная схема резервуаров большого объема на основе использования принципа деформационного разделения работ основных системообразующих элементов РВС.

3. Предложена новая конструкция плавающей крыши в абсолютно гибком исполнении с полным устранением возможности ее потенциального заклинивания, характеризуемая высоким уровнем плавучести, остойчивости и непотопляемости, а также наличием возможности эффективного удаления с ее внешней поверхности атмосферных осадков с минимальными энергозатратами.

4. Разработана новая кольцевая система гибких и магнитно-жидкостных затворов, позволяющая полностью устранить потенциально возможное испарение хранимых нефтепродуктов.

5. Предложен и апробирован новый способ выбора деформации у грунтового основания РВС до начала монтажа металлоконструкции рабочего днища, а также создана специальная оснастка для этого оборудования.

6. Предложена новая конструкция одиночных свай мелкого заложения с преднапряжением по грунту и повышенными техническими характеристиками, а также с наличием возможности управления несущей способностью указанной сваи в активном режиме.

7. Получена математическая модель для определения несущей способности одиночной сваи, преднапряженной по грунту, в виде многофакторного корреляционного уравнения линейного типа.

8. Доказано, что создание преднапряжения боковой поверхности модели сваи по грунту в пределах до 0,06 МПа позволит увеличить ее несущую способность по боковой поверхности в 2,5 раза по отношению к традиционной свае. Дополнительное увеличение давления преднапряжения сваи до 0,15 МПа приводит к еще большему увеличению ее несущей способности по боковой поверхности, достигающему 18,5 кН, что практически в 7 раз превышает уровень несущей способности традиционной забивной сваи.

9. Предложена принципиально новая система кольцевого армирования грунта, позволяющая очень эффективно уменьшить деформируемость и увеличить несущую способность исследуемого грунтового основания с обеспечением практической возможности активного и дискретного управления деформационным поведением грунта внутри армированного пространства.

10. Выявлено, что предложенная система активного кольцевого армирования грунта позволяет уменьшить деформируемость и увеличить несущую способность грунта в десятки раз по сравнению с базовым вариантом, у которого отсутствует указанное армирование.

11. Установлено, что несущая способность кольцевой шпунтовой стенки может быть многократно увеличена за счет одинарного или двойного предна-пряжения ее боковой поверхности относительно окружающего грунта.

12. Получена математическая модель для оценки деформационного поведения грунтового основания, армированного новой кольцевой системой, в виде корреляционного уравнения линейного типа.

13. Получены наиболее рациональные значения параметров: рабочего диаметра кольцевого элемента, армирующего грунт, по отношению к диаметру гибкого штампа Д] £ 1,5Д0; высоты кольцевого элемента Н £ 0,ЗД0 и параметра удаления указанной кольцевой системы от дневной поверхности Ь < 0,01До, что обусловлено и соответствующими теоретическими исследованиями.

14. Доказано, что гибкое армирование поверхности исследуемого грунтового основания, моделирующее натурное гибкое и нерастяжимое днище РВС, приводит к седлообразной форме деформирования грунта, а отсутствие поверхностного армирования грунта создает условия для его параболообразного деформирования.

15. Установлено, что использование траектории опережающего кольцевого преднапряжения грунта позволяет дополнительно на 40% уменьшить деформируемость исследуемого грунта и принять указанную траекторию в качестве «базовой» для практического использования при возведении РВС большого объема.

16. Определено экспериментально и подтверждено теоретически наличие «остаточных» кольцевых и меридиональных напряжений в вертикальной стенке резервуаров. При этом установлено, что экспериментальные значения «остаточных» напряжений по сравнению с теоретическими отличаются в меньшую сторону не более чем на 32%, что допустимо для прикладных расчетов и соответствующего экспериментального обоснования.

17. Выявлено, что наличие остаточных напряжений в вертикальной стенке обследуемых резервуаров позволяет обосновать и объяснить физическую природу возникновения и раскрытия трещин только на внешней поверхности исследуемой стенки (кроме уторного узла), так как на указанной поверхности, как показали выполненные эксперименты, суммарные кольцевые напряжения всегда больше, чем на внутренней поверхности, соответственно на удвоенную величину выявленных остаточных напряжений.

18. Разработана новая конструкция уторного узла сопряжения стенки и окрайки с использованием кольцевого компенсатора и одноступенчатой гермозоны, характеризуемая высокой технологичностью при изготовлении, низкой материалоемкостью и высокой эксплуатационной надежностью.

19. Установлено, что для управления эксплуатационной надежностью крупноразмерных РВС нового поколения следует использовать адаптивную или динамическую экспертно-интеллектуальную систему управления, способную учесть весь спектр доминирующих факторов, оказывающих активное влияние на уровень технической и экологической надежности исследуемого объекта.

20. Доказано, что активный мониторинг напряженно-деформированного состояния корпуса резервуара позволяет эффективно учесть влияние на эксплуатационную надежность РВС ряда факторов: воздействие температур окружающей среды и хранимого нефтепродукта; уменьшение рабочей толщины стенки резервуаров, возникшей за счет коррозии металла, а также влияние уровня неравномерных деформаций грунтового основания и высоты загрузки РВС нефтепродуктом.

21. Выявлено, что использование в динамическо-экспертной системе управления концептуальной, алгоритмической и фактуальной базы данных позволяет корректировать цели управления, прогнозировать результаты действия управляющих сигналов и сопоставлять их с реально необходимыми действиями, образуя гибкую обратную связь с возможностью ее корректировки в случае необходимости.

22. Показано, что разработанная система автоматического управления эксплуатационной надежностью РВС большого объема на базе динамических экспертных систем может активно работать в режиме максимальной стабилизации ожидаемых осадок резервуаров и режима предотвращения любых преда-варийных и аварийных ситуаций с РВС.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах автора:

Монографии

1. Землянский A.A. Принципы конструирования и экспериментально-теоретические исследования крупногабаритных резервуаров нового поколения / A.A. Землянский. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2005. 324 с. (20 п.л.)

2. Землянский A.A. Конструкции плавающих крыш для вертикальных цилиндрических стальных резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов / А.П. Денисова, М.Р. Муртазин, A.A. Землянский. Саратов: Сарат. гос. тех. ун-т, 2001. 60 с. (3,9 п.л.)

3. Землянский A.A. Моделирование поведения железобетонных элементов и конструкций в условиях воздействия хлорсодержащих сред / И.Г. Овчинников, В.В. Раткин, A.A. Землянский. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2000. 232 с. (14 п.л.)

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК

4. Землянский A.A. Мониторинг и управление надежностью зданий и сооружений различного назначения / A.A. Землянский // Промышленное и гражданское строительство. 2004. №9. С. 14-16.

5. Землянский A.A. Оценка напряженно-деформированного состояния нефтеналивных резервуаров / A.A. Землянский // Промышленное и гражданское строительство. 2004. № 11. С. 56.

6. Землянский A.A. Повышение эксплуатационной надежности нефтеналивных резервуаров / A.A. Землянский // Монтажные и специальные работы в строительстве. 2004. № 7. С. 4-7.

7. Землянский A.A. Эксплуатационная надежность сооружений / A.A. Землянский // Монтажные и специальные работы в строительстве. 2004. № 9. С. 39-40.

8. Землянский A.A. Оценка устойчивости крупноразмерных резервуаров / A.A. Землянский Н Монтажные и специальные работы в строительстве. 2005. № 9. С. 16-19.

9. Землянский A.A. Управление эксплуатационной надежностью фундаментных конструкций / A.A. Землянский // Монтажные и специальные работы в строительстве. 2005. № 6. С. 12-14.

Ю.Землянский A.A. Техническая диагностика и оценка эксплуатационной надежности резервуаров большого объема / A.A. Землянский // Вестник СГТУ. 2005. № 4. С. 69-76.

11.Землянский А.А.Технический мониторинг и система активного управления эксплуатационной надежностью резервуаров большого объема / A.A. Землянский // Вестник СГТУ. 2006. № 1. С. 111-117.

Учебники и учебные пособия

12.3емлянский A.A. Обследование и испытание зданий и сооружений: учеб. пособие с грифом МО РФ. / A.A. Землянский. M.: АСВ, 2001. 240 с. (15 п.л.)

13.Землянский A.A. Испытание сооружений. Современные приборы: учеб. пособие / A.A. Землянский, А.П. Денисова, C.B. Ращепкин. Саратов: Са-рат. гос. техн. ун-т, 2001. 108 с. (6,8 п.л.)

Публикации в других изданиях

14.Землянский A.A. Нетрадиционный способ активного армирования слабых грунтов при строительстве крупноразмерных резервуаров / A.A. Землянский // Новые решения конструкций, технологии сооружения, диагностики и ремонта стальных резервуаров: сб. тр. Междунар. науч.-техн. конф. Варна, Болгария, 2006. С. 30-31.

15.3емлянский A.A. Повышение надежности стальных резервуаров для нефтепродуктов / A.A. Землянский // Современные информационные технологии строительной, машиностроительной, химической и энергетической промышленности: сб. науч.тр./ СГТУ. Саратов, 2006. С. 3-9.

16. Землянский A.A. Управление эксплуатационной надежностью цилиндрических резервуаров на основе системного подхода / A.A. Землянский // Современные информационные технологии строительной, машиностроительной, химической и энергетической промышленности: сб. науч. тр. / СГТУ. Саратов, 2006. С. 10-19.

17. Землянский A.A. Научные основы проектирования резервуаров нового поколения / A.A. Землянский // Совершенствование проектирования, строительства и эксплуатации металлических резервуаров: тр. Междунар. ассоциации по оболочкам и пространственным конструкциям. Уфа, 2005. С. 30-32.

18.3емлянский A.A. Новые конструкции плавающих крыш РВС большого объема / A.A. Землянский, М.Р. Валиулин И Совершенствование проектирования, строительства и эксплуатации металлических резервуаров: тр. Междунар. ассоциации по оболочкам и пространственным конструкциям. Уфа, 2005. С. 33-35.

19.3емлянский A.A. Практический опыт повышения эксплуатационной надежности резервуаров большого объема / A.A. Землянский Н Проблемы прочности и надежности строительных и машиностроительных конструкций: межвуз.сб.науч. тр. / СГТУ. Саратов, 2005. С. 231-237.

20.3емлянский A.A. Активное управление надежностью резервуаров нового поколения / A.A. Землянский // Организация неразрушающего контроля качества продукции в промышленности: матер. III науч.-практ. конф. Анталия, Турция, 2005. С. 40-42.

21.Землянский A.A. Активное управление эксплуатационной надежностью современных зданий и сооружений / A.A. Землянский // Кибернетика и технологии XXI века: сб. тр. 5-й Междунар. науч.-техн. конф. Воронеж, 2004. С. 48-53.

22. Землянский A.A. Вопросы экспертизы технологического состояния эксплуатируемых резервуаров для нефтепродуктов / A.A. Землянский // Строительство и недвижимость, судебная экспертиза и оценка: матер. II Ммеждунар. конф. Прага, 2004. С. 129-132.

23 .Землянский A.A. Концептуальный принцип повышения эксплуатационной надежности нефтеналивных резервуаров нового поколения / А.А.Землянский // Наука и образование как фактор оптимизации среды жизнедеятельности. Волгоград, 2004. С. 165-167.

24. Землянский A.A. Мониторинг напряженно-деформированного состояния нефтеналивных резервуаров / A.A. Землянский // Современные аспекты организации неразрушающего контроля качества продукции на промышленном предприятии: матер. II науч.-практ. конф. Сиде, Турция, 2004. С. 12-15

25.Землянский A.A. Новое поколение свайных и анкерных фундаментов с управляемой несущей способностью / A.A. Землянский // Нелинейная дина-

мика механических и биологических систем. Саратов, 2004. № 2. С. 117-121

2б.3емлянский A.A. Новый способ армирования слабых грунтов при строительстве резервуаров большого объема / A.A. Землянский И III тысячелетие - Новый мир: тр. Междунар. форума. М., 2004. СД29-131.

27.3емлянский A.A. Об экспериментальных исследованиях новых свайных и анкерных фундаментов / A.A. Землянский; Сарат. гос. техн. ун-т. Саратов, 2004. Деп. в ВИНИТИ, 2004.

28.Землянский A.A. Резервуаростроение в новом веке / A.A. Землянский И Совершенствование управления научно-техническим прогрессом в современных условиях: сб. науч. тр. Пенза: ПГАСА, 2004.

29. Землянский A.A. Резервуаростроение в новом тысячелетии / A.A. Землянский // III тысячелетие - Новый мир: тр. Междунар. форума. М., 2004. С. 99-103.

ЗО.Землянский A.A. Об исследовании сопряжения стенки резервуара с днищем / A.A. Землянский, М.Р. Валиулин // Молодежь, студенчество и наука XXI века: сб. матер. IV электронной заочной конф. с междунар. участием. Ижевск, 2004.

31.Землянский A.A. О новом способе сооружения свайного фундамента / A.A. Землянский, О.С. Вертынский // Молодежь, студенчество и наука XXI века: сб. матер. IV электронной заочной конф. с междунар. Участием. Ижевск, 2004.

32.3емлянский A.A. Плавающая крыша нефтеналивного резервуара / A.A. Землянский, О.С. Вертынский // Механика и процессы управления: сб. тр. XXXIV Уральского семинара. Миасс, 2004. С.226-229.

33.Землянский A.A. Формообразование в грунте конической сваи / A.A. Землянский, О.С. Вертынский // Эффективные строительные конструкции: теория и практика: матер. III Междунар. науч.-техн. конф. Пенза, 2004. С. 412-415.

34.3емлянский A.A. Планирование эксперимента и статистическая обработка результатов / A.A. Землянский, Г.М. Мордовии. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2004.

35.3емлянский A.A. Проектирование стального вертикального цилиндрического резервуара / A.A. Землянский, С.А. Ращепкина, В.А. Аридов. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2004.

Зб.Землянский A.A. К вопросу исследования новых свайных фундаментов/ A.A. Землянский, JIM. Железнова // Эффективные строительные конструкции. Пенза: ПТУ АС, 2003. С.З04-306.

37.3емлянский A.A. О напряженно-деформированном состоянии пред-напряженного песчаного основания / A.A. Землянский, JI.M. Железнова // Окружающая природная среда и экологическое образование и воспитание. Пенза, 2003.

38.Землянский A.A. Резервуары для хранения нефти и нефтепродуктов / A.A. Землянский // Актуальные вопросы строительства: матер. Всерос. науч.-техн. конф. Саранск: Изд-во Мордовск. ун-та, 2003. С. 436-438.

39.3емлянский A.A. Новые принципы конструирования резервуаров повышенной эксплуатационной надежности / A.A. Землянский И Наука и технологии. Миасс, 2003. С. 102-119.

40.3емлянский A.A. Свайные и анкерные фундаменты нового поколения / A.A. Землянский // Наука и технологии: сб. кратких сообщ. XXIII Российской школы. Екатеринбург, УрО-РАН, 2003. С. 164-165.

41.Землянский A.A. Свайные и анкерные фундаменты нового поколения / A.A. Землянский // Наука и технологии: тр. XXIII Российской школы. Миасс, 2003.С.120-137.

42.Землянский A.A. К расчету корпусов крупных резервуаров на устойчивость при продольном сжатии / А.П. Денисова, A.A. Землянский, И.А. Ханов, О.С. Вертынский // Механика и процессы управления: тр. XXXIII Уральского семинара. Екатеринбург, 2003.

43.Землянский A.A. Фундаменты глубокого заложения с управляемой несущей способностью / A.A. Землянский, О.С. Вертынский, Л.М. Железнова // Наука и технологии: сб. кратких сообщ. XXIII Российской школы. Екатеринбург, УрО-РАН, 2003. С. 166-168.

44. Землянский A.A. Эффективные конструктивные решения фундаментов глубокого заложения / A.A. Землянский, О.С. Вертынский // Наука и технологии: тез. докл. ХХШ Российской школы. Миасс, 2003.

45.Землянский A.A. О проектировании металлических емкостей для сыпучих материалов / A.A. Землянский, А.П. Денисова, C.B. Ращепкин // Биосфера и человек: Проблемы взаимодействия: VI Всерос. науч.-практ. конф. Пенза, ПГСХА, 2002.

46.3емлянский A.A. Управление эксплуатационной надежностью фундаментов и взаимодействующих конструкций зданий и сооружений различного назначения / A.A. Землянский, JI.A. Землянский, СВ. Ращепкин // Расчет и проектирование оснований и фундаментов в сложных инженерно- геологических условиях. Воронеж: ВГАСА, 2002. С. 48-52.

47.Землянский A.A. Экспериментальные исследования металлических силосов на моделях / A.A. Землянский, C.B. Ращепкин // Проблемы строительства, инженерного обеспечения и экологии городов. Пенза: ПГСХА, 2002.

48.Землянский A.A. Исследование строительных конструкций современными электронными приборами / A.A. Землянский, C.B. Ращепкин, С.А. Ращепкина ; Сарат. гос. техн. ун-т.- Саратов, 2002. Деп. в ВИНИТИ, № 320-В2002.

49.3емлянский A.A. Фундаменты нового поколения, предналряженные по грунту, и области их рационального применения / A.A. Землянский, С.А. Ращепкина, А.П. Денисова // Расчет и проектирование оснований и фундаментов в сложных инженерно-геологических условиях. Воронеж: ВГАСА, 2002.

50.3емлянский A.A. Свайные фундаменты нового поколения / A.A. Землянский, А.П. Денисова, С.А. Ращепкина, СВ. Ращепкин // Современные проблемы фундаментостроения: сб. тр. Междунар. науч.-техн. конф. Волгоград: ВолгГАСА, 2001. С. 101.

51.3емлянский A.A. Технология монтажа РВС большого объема из рулонных заготовок / A.A. Землянский, А.П. Денисова // Актуальные проблемы строительства и строительной индустрии: сб. Междунар. науч.-техн.конф. Тула, 2001.

52. Землянский A.A. Особенности работы грунтового анкера с предварительным упрочнением фунта в скважине / A.A. Землянский, М.В. Сизова // Проблемы разработки новых технологий и оборудования для предприятий строительной, машиностроительной, химической и энергетической промышленности. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2000.

53.Землянский A.A. Опыт проектирования и моделирования работы свайных фундаментов, преднапряженных по грунту / A.A. Землянский, JI.A. Землянский // Тр. VI Междунар. конф. по проблемам свайного фундамен-тостроения: в 4 т. М., 1998. Т. III.

54. Землянский A.A. Оптимизация формы и топология стальных цилиндрических оболочек / A.A. Землянский, С.А. Ращепкина // Математическое моделирование в механике деформируемых тел: матер. XV Междунар. конф. СПб., 1998.

55.3емлянский A.A. Энергетическое обоснование расчета и проектирования свайных фундаментов, преднапряженных по грунту / A.A. Землянский, JI.A. Землянский // Предмет, объекты и проблемы энергетики - векторного взаимодействия потоков в системах с распределенными параметрами. М.:Буркин, 1997.

56.3емлянский A.A. Расчет и проектирование свайных фундаментов, преднапряженных по грунту / A.A. Землянский, Л.А. Землянский // Расчет и проектирование оснований и фундаментов в сложных инженерно-геологических условиях. Воронеж: ВГАСА, 1996.

57. Землянский A.A. Исследование свайных фундаментов с преднапря-жением по грунту для использования в высоконагруженных объектах / A.A. Землянский, B.C. Копейкин, A.C. Саенков, С.А. Русин, Е.В. Никитин; Са-рат.гос. техн.ун-т. М., 1995. Деп. в ВНТИЦ, 1995. №01940009221.

58.Землянский A.A. Свайные фундаменты с преднапряжением по грунту и эффективность их применения /.A.A. Землянский, Е.В. Никитин // Тр. IV Междунар. конф. по проблемам свайного фундаментостроения. Пенза, 1994.

59.3емлянский A.A. Фундаменты глубокого заложения с преднапряжением по грунту и область их применения / A.A. Землянский Н Труды IV Российской Междунар. конф. СПб., 1993.

Патенты и авторские свидетельства на изобретения

60.А. с. 938084, СССР. Устройство для испытания образцов на трехосное сжатие / A.A. Землянский, Г.Г. Болдырев И БИ. 1982. № 23.

61.А. с. 1478059, СССР. Устройство для измерения давления грунта / A.A. Землянский, М.В. Малышев, B.C. Демкин, А.Н. Уткин // БИ. 1989. №17.

62. А. с. 1173160 А, СССР. Тензометр для измерения продольных и поперечных деформаций образца / A.A. Землянский, Г.Г. Болдырев, A.C. Саенков// БИ. 1985.№ 30.

63.Пат. № 2228416 С2. РФ. Металлический резервуар для нефтепродуктов / A.A. Землянский, А.П. Денисова, С.В Ращепкин // БИ. 2004. № 13.

64.Пат. № 2236526 С2. РФ. Вертикальный цилиндрический резервуар / A.A. Землянский, А.П. Денисова, C.B. Ращепкин // БИ. 2004. № 26.

65.Пат. № 2248315 С2. РФ. Плавающая крыша нефтеналивного резервуара / A.A. Землянский, А.П. Денисова, С.А. Ращепкина, Л.А. Землянский // БИ. 2005. № 8.

66.Пат. № 38736 Ш. РФ. Плавающая крыша резервуара / A.A. Землянский, А.П. Денисова, И.Г. Овчинников, С.А. Ращепкина, C.B. Ращепкин // БИ. 2004. № 19.

67.Пат.№ 43276. U1. РФ. Сопряжение оболочки с фундаментом / A.A. Землянский, А.П. Денисова, С.А.Ращепкина, Р.И. Шнулин // БИ. 2005. № 1.

68.Пат. № 2175372. С2 РФ. Способ сооружения емкости из рулониро-ванных материалов / A.A. Землянский, А.П. Денисова, С.А. Ращепкина, C.B. Ращепкин // БИ. 2001. № 30.

69.Пат. № 2250330. РФ. Способ возведения емкостей из рулонных заготовок / A.A. Землянский, А.П. Денисова, С.А. Ращепкина, A.A. Ращепкина, Р.И. Шнулин // БИ. 2005. №11.

70.Пат. № 2206424. РФ. Способ монтажа цилиндрических корпусов листовых конструкций /A.A. Землянский, А.П. Денисова, С.А. Ращепкина, C.B. Ращепкин // БИ. 2003. № 17.

71.Пат. № 2263746. РФ. Сваи / A.A. Землянский, А.П. Денисова, С.А. Ращепкина, О.С. Вертынский // БИ. 2005. №31.

72.Пат. № 2264504. РФ. Способ сооружения резервуаров / A.A. Землянский, А.П. Денисова, С.А. Ращепкина, О.С. Вертынский, Л.А. Землянский, М.Р. Валиулин // БИ. 2005. № 32.

73.Пат. № 50551. РФ. Устройство для создания набивной сваи, предна-пряженной по грунту / A.A. Землянский, С.А. Ращепкина, Л.А. Землянский, О.С Вертынский // БИ. 2006. № 2.

74.Пат. № 2270904. РФ. Резервуар большого объема для хранения нефтепродуктов / A.A. Землянский, С.А. Ращепкина, Л.А. Землянский, М.Р. Валиулин // БИ. 2006. № 6.

75.Пат. № 2249081. Cl. РФ. Способ изготовления сваи / A.A. Землянский, А.П. Денисова, С.А. Ращепкина, О.С. Вертынский // БИ. 2005. № 9.

Лицензия ВД № 06268 от 14.11.01

Подписано в печать 05.07.06 Формат 60x84 1/16

Бум. тип. Усл. печл. 2,63 (2,75) Уч.-изд.л. 2,5

Тираж 100 экз. Заказ 336

Саратовский государственный технический университет

410054, Саратов, Политехническая ул., 77 Отпечатано в РИЦ СГТУ. 410054, Саратов, Политехническая ул., 77

В в е д е и и е.

Глава 1. Современное состояние резервуаростроения в отечественной и зарубежной практике.

1.1. Классификация вертикальных стальных резервуаров и материалов для их возведения.

1.1. 1. Конструктивные решения вертикальных резервуаров.

1. 1.2. Современные проектные решения надземной части резервуаров большого объема.

1. 1.3. Конструкции оснований, фундаментов и классификация методов уменьшения неравномерных осадок резервуаров большого объема.

1. 1.4. Традиционные и нетрадиционные методы возведения стальных резервуаров.

1. 2. Системный анализ аварийных ситуаций при эксплуатации резервуаров большого объема.

1.3. Классификация доминирующих причин разрушения резервуаров большого объема.

1.4. Оценка эффективности существующих систем управления техническим состоянием сложных инженерных сооружений.

Выводы по первой главе

Глава 2. Принципы повышения эксплуатационной надежности резервуаров большого объема.

2. 1. Концептуальный принцип деформационного разделения работы корпуса, днища и плавающей крыши.

2. 2. Принцип увеличения эксплуатационной надежности плавающей крыши и плавающих понтонов.

2. 2. 1. Классификация плавающих покрытий.

2. 2. 2. Новый принцип проектирования плавающих крыш.

2. 3. Принцип активного выбора деформаций грунта до монтажа рабочего днища резервуара.

2. 4. Принцип увеличения несущей способности грунтового основания за счет активного горизонтального армирования грунта.

2. 5. Принцип автоматического управления напряженно-деформированным состоянием резервуара.

Выводы по 2-й главе ЮО

Глава 3. Теоретические исследования новых конструктивных решений в резервуарах большого объема.

3. 1. Предпосылки теоретических исследований.

3. 2. Оценка напряженно-деформированного состояния цилиндрической оболочки и узла сопряжения стенки с окрайкой с оптимизацией его конструкции.

3.2. 1. Обоснование алгоритма расчета цилиндрической оболочки и уторного узла РВС.

3. 2. 2. Результаты численного эксперимента по моделированию работы нового уторного узла.

3.3. Комплексная оценка устойчивости корпуса резервуара большого объема при продольном сжатии.

3. 4. Оценка напряженно-деформированного состояния однодечной плавающей крыши в традиционном и новом исполнении.

3. 5. Оценка эффективности типовых затворов и разработка новых магнитно-жидкостных и комбинированно-гибких затворов.

3.5. 1 Жесткие типовые уплотняющие затворы.

3. 5. 2 Мягкие типовые уплотняющие затворы.

3.5. 3 Комбинированные типовые затворы.

3. 6. Теоретическая оценка повышения несущей способности грунтового основания армированного кольцевой преднапряженной системой.

3. 7. Оптимизация конструкции одиночного свайного и кольцевого фундамента с активным преднапряжением по грунту.

Выводы по 3-й главе

Глава 4. Экспериментальное обоснование предложенных принципов повышения эксплуатационной надежности резервуаров большого объема.

4. 1. Основные направления экспериментальных исследований.

4. 2. Аппаратура и методика экспериментальных исследований.

4. 3. Экспериментальное исследование работы свайных фундаментов, преднапряженпых по грунту.

4. 4. Экспериментальное обоснование эффективности кольцевой системы, армирования грунтового основания РВС.

4. 5. Экспериментальная оценка уровня остаточных и действующих кольцевых напряжений в вертикальной стенке резервуара.

4. 6. Экспериментальная оценка напряженно-деформировного состояния, традиционного и нового узла сопряжения стенки резервуара с окрайками.

4.7. Оценка напряженно-деформированного состояния гибкого, трансформируемого затвора для РВС большого объема.

Выводы по 4-й главе

Глава 5. Аналитический метод расчета по деформациям грунтового основания армированного кольцевым преднапряжепным элементом.

5. 1. Общие предпосылки расчета.

5. 2. Обоснование расчетной схемы.

5. 3. Аналитический метод расчета армированного грунтового основания под РВС большого объема

5. 4. Результаты численного эксперимента по моделированию работы армированного грунтового основания.

Выводы по 5-й главе

Глава 6. Рекомендации по возведению и эксплуатации РВС нового поколения.

6. 1. Рекомендации по устройству системы активного кольцевого армирования грунта.

6. 2. Рекомендации по возведению надземной части корпуса РВС нового поколения

6. 3. Рекомендации по активному преднапряжению системы кольцевого армирования грунта.

6. 4. Рекомендации по устройству плавающей крыши и системы гибких трансформируемых затворов.

6. 5. Рекомендации по эксплуатации РВС нового поколения.

Выводы по 6-й главе

Глава 7. Технический мониторинг и система активного управления эксплуатационной надежностью резервуаров большого объема.

7. 1. Анализ существующих систем автоматического управления.

7.2. Принципы организации мониторинга и систем управления техническим состоянием резервуаров большого объема.

3. Оценка эффективности использования динамических экспертных систем управления в резервуаростроении.

4. Принципы построения системы автоматического управления эксплуатационной надежностью резервуаров большого объема

Выводы по 7-й главе

Глава 8. Технико-экономическое обоснование эффективности резервуаров нового поколения.

Выводы по 8-й главе

В новом веке вопросам энергетической безопасности России уделяется все более серьезное внимание на всех уровнях законодательной и исполнительной власти. Особое ключевое место при этом занимает проблема повышения эффективности и безопасности хранения всей номенклатуры нефтепродуктов обладающих очень специфическими свойствами.

Самым распространенным типом резервуаров для хранения нефтепродуктов является вертикальный, стальной, цилиндрический резервуар (РВС), который в процессе эксплуатации подвергается многофакторному комплексу внешних воздействий: статических, малоцикловых, снеговых, ветровых и гидравлических нагрузок, перепаду внешних температур и агрессивных рабочих сред, а так же неравномерным деформациям фунтового основания с локальным перенапряжением корпуса резервуара. Отсутствие системного подхода к учету многофакторности в проектировании, возведении и эксплуатации резервуаров особенно большого объема, свыше 50 тыс. м3, очень часто приводит к возникновению предаварийной, либо аварийной ситуации, снижению общей эксплуатационной надежности и резкому сокращению долговечности резервуаров.

Общие научные принципы проектирования, возведения и эксплуатации стальных вертикальных резервуаров сформулированы в работах отечественных ученых В.Г. Шухова, Г.В. Раевского, B.C. Корниенко, М.К. Сафаряна, С.М. Иванцова, Б.В. Поповского, B.JI. Березина, М.Г. Каравайченко, С.М. Астряб, В.Е. Шутова, Ф.Ф. Абузовой, В.Б. Галеева, В.А. Афанасьева, А.С. Арзумян, И.Г. Овчинникова, А.П. Денисовой, А.А. Шейна, А.В. Шима-новского, С.А. Бобрицкого, Л.А. Бабина, Т.П. Стулова, К.В. Лялина, А.Ф. Суворова, С.П. Тимошенко, Е.Н. Лессига, С.Н. Верёвкина, С.Н. Сотни-кова, Ю.К. Иванова, Е.И. Беленя, В.З. Власова, М.Г.Гумирова, Г.П.Кандакова, С.М. Купреишвили и др. [250, 191,140, 200, 215, 182, 28, 130,

13,5,41, 18, 11, 164, 57, 242, 246, 65,21,215,219, 146, 37, 203, 122, 26,38,51, 144, 220].

В настоящее время научными исследованиями и разработкой типовых решений в резервуаростроении активно занимаются ряд научно-исследовательских и проектных организаций: ВНИПИнефть, г. Москва, ЦНИИПроект-стальконструкция, г. Москва, РУНиГ им. Губкина, г. Москва, ЦНиЛ Госком-нефтепродукты РФ, г. Москва, ТатНИПИнефть г. Бугульма, ВНИИСПТ-нефть, г. Уфа.

Из зарубежных ученых проблемами повышения эксплуатационной надежности резервуаров занимались: D. Brooksbank, Н. Conrad, I.G. Currie, Т. Gladmen, R.J. Holroid, J.E. King, K.G. Orlik, S. Palmer, A.K. Runchal, R.N. Wright, J. Ziolko [268, 273, 276, 284, 289, 298, 308, 311, 313, 320, 321].

Несмотря на то, что для решения проблемы повышения эксплуатационной надежности и долговечности РВС в мире привлекаются значительные научные силы, на практике до сегодняшнего дня имеют место огромные потери нефтепродуктов от испарения, которые достигают, по данным работ В.И. Верёвкина и Е. JI. Ржавского [37, 196], около одного миллиона тонн в год. В настоящее время имеет место серьезная тенденция роста аварийных ситуаций в резервуарных парках практически по всему миру, причем детальный анализ имеющейся статистической информации свидетельствует об экспоненциальной зависимости количества аварий от времени эксплуатации резервуаров, что сопровождается значительными финансовыми, материальными и экологическими потерями [7, 20, 137, 144, 196, 200].

Детальный анализ результатов обследования нескольких сотен резерл вуаров объемом до 100 тыс. м , эксплуатируемых начиная с 1966 года соответственно в Англии, Нидерландах, Японии, США и России, представленный в работах [8, 34, 137, 144, 197, 231, 313], позволил установить, что более чем в 70% случаев лавинообразные и необратимые аварии и отказы произошли в результате разрушения самой перенапряженной зоны резервуаров, находящейся в месте сопряжения вертикальной стенки с окрайками, в основном из-за неравномерной осадки грунтового основания или из-за неравномерной коррозии сварных швов, либо из-за перекосов и заклинивания плавающей крыши с последующим перенапряжением несущих и ограждающих конструкций обследуемого объекта.

Отказы и аварийные ситуации резервуаров продолжают нарастать и в настоящее время, даже несмотря на то, что постановлением Госгортехнадзо-ра №56 от 27.03.2000 года в нормативные документы межотраслевого использования были включены «Правила расчета и устройства вертикальных цилиндрических резервуаров для нефти и нефтепродуктов» [188], разработанные Управлением по надзору в химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности, что вызывает большое беспокойство как со стороны Госгортехнадзора, так и всех заинтересованных организаций.

Несмотря на многочисленные работы в области проектирования, строительства и эксплуатации резервуаров, до настоящего времени целый ряд вопросов, связанных с конструированием, расчетом, возведением и безопасной эксплуатацией резервуаров, остается открытым.

Все это, безусловно, свидетельствует об актуальности рассматриваемой проблемы повышения эксплуатационной надежности резервуаров.

Объектом исследований являются стальные вертикальные цилиндрические резервуары наземного типа для хранения нефти и нефтепродуктов.

Предметом исследований являются новые несущие и ограждающие конструкции РВС, новый класс кольцевых фундаментов преднапряженных по грунту, система активного кольцевого армирования грунта и система электронного управления эксплуатационной надежностью РВС.

Все теоретические и экспериментальные исследования, проведенные автором при выполнении настоящей работы с 1980 г. по 2004 г. осуществлялись в соответствии: с целевой комплексной программой СМ СССР «Рационально . комплексное использование материально-сырьевых ресурсов в народном хозяйстве в период с 1990 по 2000 год» и государственной научно-технической программой «Безопасность населения и народнохозяйственных объектов с учетом риска возникновения природных техногенных катастроф» на период 1991-2010 гг. утвержденной ГКНТ СССР 31.11.90 г. и в соответствии с тематическими планами «Минэнерго», АК «Транснефтепродукт».

Цслыо диссертационной работы является разработка научных основ повышения общей эксплуатационной надежности стальных вертикальных цилиндрических резервуаров с увеличением уровня их безопасной эксплуатации за счет системного подхода к конструированию, расчету, проектированию, возведению и эксплуатации исследуемого объекта на основе применения новых нетрадиционных и прорывных технических решений с обоснованием введения системы активного управления несущей способностью системообразующих РВС элементов.

Задачи исследований:

Для достижения поставленной цели в работе сформулированы, обоснованы и поставлены следующие задачи:

- проанализировать и обобщить все доминирующие причины отказов и аварий РВС;

- разработать новые принципы повышения эксплутационной надежности РВС большого объема;

- разработать новую расчетную схему РВС учитывающую все особенности работы РВС большого объема в сложных грунтовых условиях и с учетом всего спектра статических и динамических нагрузок;

- разработать новую конструкцию плавающей крыши с полным отказом от использования направляющих стоек, являющихся главной причиной заклинивания последней;

- разработать новую конструкцию гибко-трансформируемых затворов с использованием магнитных жидкостей и абсолютно гибких материалов;

- разработать новые схемы сопряжения стенки и днища резервуара большого объема с целью уменьшения краевого эффекта;

- выполнить комплексную оценку устойчивости стенки резервуара большого объема;

- выполнить экспериментальную оценку уровня «остаточных» и «действующих» напряжений в корпусе обследуемых резервуаров;

- теоретически и экспериментально обосновать эффективность и целесообразность всех новых конструктивных решений направленных на коренную модернизацию РВС большого объема на уровне прорывных технологий;

- разработать принципиально новую систему кольцевого армирования грунта с автоматическим управлением его несущей способностью на основе активного преднапряжения грунта;

- разработать новый способ выбора деформаций грунтового основания до начала монтажа металлоконструкций днища РВС с целью максимального уменьшения напряженно-деформированного состояния днища резервуара;

- выполнить оптимизацию элементов сопряжения стенки и днища резервуара, плавающей крыши, гибких затворов, а также нового кольцевого фундамента и системы армирования грунта с активным управлением его несущей способностью;

- разработать научные основы проектирования активной системы управления эксплуатационной надежностью крупноразмерных резервуаров.

Методы исследований. Все задачи диссертационных исследований эффективно решены на основе практического применения методов математического планирования экспериментов, методов математического моделирования, методов оптимального проектирования, численных методов расчета и математической статистики. В исследовании работы реальных конструкций РВС использовались натурные, полунатурные и модельные эксперименты, а также методы компьютерного моделирования и методы численного эксперимента. Для теоретического анализа и графического моделирования в работе использовались математические пакеты рабочих программ для IBM-совместимых компьютеров, как отечественного, так и зарубежного исполнения.

Научная новизна диссертационной работы состоит в том, что впервые:

- сформулированы новые принципы повышения эксплуатационной надежности резервуаров большого объема;

- разработана принципиально новая расчетная схема РВС большого объема;

- разработана новая конструкция плавающей крыши в абсолютно гибком исполнении с полным устранением ее потенциального заклинивания, возможности испарения хранимого нефтепродукта и созданием эффективной системы удаления атмосферных осадков (снега, дождевой воды, льда) с минимальными энергозатратами;

- разработана новая система сопряжения вертикальной, цилиндрической стенки резервуара с окрайками РВС;

- разработан новый алгоритм расчета НДС корпуса резервуара при использовании предложенной схемы гибкого сопряжения стенки и днища РВС большого объема;

- разработана система магнитных, жидкостных и гибко-трансформируемых затворов для плавающей крыши РВС большого объема;

- теоретически и экспериментально обоснована эффективность и целесообразность всех новых конструктивных и технологических решений направленных на модернизацию РВС большого объема;

- выполнена экспериментальная оценка уровня «остаточных» и «действующих» напряжений в корпусе обследуемых резервуаров;

- разработан новый способ выбора деформаций у грунтового основания РВС до начала монтажа металлоконструкций рабочего днища и создана специальная оснастка для этого;

- разработана система кольцевого армирования грунта с автоматическим управлением его несущей способностью на основе активного преднапряжения грунта с многократным повышением его несущей способности и уменьшением деформируемости грунта;

- определена эффективность системы вертикального армирования грунтового основания под РВС с преднапряжением по окружающему грунту;

- разработан аналитический метод расчета осадок грунта, армированного специальной кольцевой системой с активным преднапряжением грунта;

- выполнена эффективная оптимизация элементов сопряжения стенки и днища резервуара, плавающей крыши, гибких затворов, и новой системы кольцевого армирования грунта с активным управлением уровня преднапряжения последнего;

Степень достоверности результатов проведенных исследований обусловлена использованием в работе - классических методов теории надежности, теории вероятности и методов математической статистики, а также методов математического планирования экспериментов основанных на многофакторном и дисперсионном анализе, и многократных проверках достоверности полученных результатов на основе широкого использования критериев Кохрена, Стыодента и Фишера.

Кроме указанного достоверность полученных результатов обеспечена за счет:

- использования апробированных методов математического и физического моделирования, общей теории расчета цилиндрических оболочек и, классических методов оптимизации.

- сравнения результатов аналитических и численных расчетов НДС предложенных новых конструктивных и технологических решений с экспериментальными данными полученными в работе;

- эффективного использования современной теории управления сложными инженерными системами и экологически опасными объектами к которым относятся РВС для хранения нефтепродуктов.

Практическая ценность работы состоит:

- в разработке нового способа сопряжения стенки резервуара с окрайками и днищем, новой конструкции плавающей крыши без использования направляющих стек, а также принципиально новой системы кольцевого армирования грунта с преднапряжением и активным управлением его несущей способностью, что позволяет значительно уменьшить НДС крупноразмерных резервуаров и предотвратить потенциальную возможность наступления какой-либо аварийной ситуации;

- в создании новой кольцевой системы гибких и магнитно-жидкостных затворов позволяющих практически полностью устранить потенциальную возможность испарения хранимых нефтепродуктов;

- в организации активного мониторинга НДС корпуса резервуара позволяющего жестко контролировать уровень эксплуатационной надежности исследуемого объекта;

- в разработке системы автоматического управления эксплуатационной надежностью РВС, за счет максимальной стабилизации ожидаемых осадок грунта под резервуарами и создании практической возможности предотвращения потенциального разрушения экологически опасного объекта.

Реализация результатов работы произведена:

- при разработке долгосрочного стратегического плана развития, реконструкции, ремонта и переоснащения нефтеналивных резервуаров на Ба-лаковской нефтебазе с целью повышения их общей эксплуатационной надежности и предупреждения возможных аварийных ситуаций;

- при организации технического мониторинга напряженно-деформированного состояния резервуаров серии 7-02-102/62 на Балаковской нефтебазе;

- при модернизации и усилении существующей фундаментной плиты «Хранилища твердых радиоактивных отходов ЦОО» Балаковская АЭС на основе использования в проекте № А-139147 новых свай, преднапряженных по окружающему грунту;

- при создании фундамента под оборудование Балаковским изыскательским филиалом государственного унитарного предприятия «Атомэнер-гопроект» на Балаковской АЭС в виде нового кольцевого фундамента с активным преднапряжением по грунту;

- в учебном процессе Балаковского института техники, технологии и управления при организации и проведении лабораторных работ и чтении курса лекции соответственно по следующим дисциплинам «Спецкурс по строительным конструкциям», «Листовые конструкции», «Обследование и испытание зданий и сооружений».

Основные положения выносимые на защиту:

- новые принципы повышения эксплуатационной надежности резервуаров большого объема;

- результаты экспериментальных и теоретических исследований свайных и кольцевых фундаментов преднапряженных по грунту с обоснованием повышения их несущей способности и оптимизацией основных технических характеристик и параметров;

- результаты экспериментальных и теоретических исследований работы системы кольцевого армирования грунта на основе активного преднапря-жения грунта с оптимизацией ее основных технических характеристик;

- результаты оценки в натурных условиях уровня «остаточных» и «действующих» напряжений в рабочем корпусе РВС;

- результаты разработки и экспериментально-теоретическое обоснование нового узла сопряжения стенки, и днища РВС большого объема с оптимизацией его основных технических параметров и методов расчета;

- результаты разработки и экспериментально-теоретическое обоснование новых плавающих крыш и метода их расчета;

- результаты разработки и экспериментально-теоретическое обоснование новых систем магнитно-жидкостных и гибко-трансформируемых затворов, с методами их расчета;

- результаты разработки системы автоматического управления напряжено-деформированным состоянием и эксплуатационной надежностью РВС нового поколения;

- методы возведения и монтажа несущих и ограждающих конструкций РВС нового поколения;

- технико-экономическое обоснование эффективности резервуаров нового поколения.

Личный вклад автора заключается в формулировании цели и выборе направлений экспериментальных и теоретических исследований, непосредственном участии в выполнении работы на всех ее этапах, начиная от планирования, постановки и проведении всех экспериментов как в лабораторных, так и в полевых условиях и кончая идентификацией полученных математических моделей деформационного поведения объекта, и разработкой новых элементов, несущих и ограждающих конструкций РВС, узлов сопряжения, новой гибкой плавающей крыши, системы нетрадиционных затворов и активного кольцевого армирования грунта. Кроме отмеченного автор лично разработал новую конструкцию магнитоупругих датчиков позволяющих организовать активный мониторинг напряженно-деформированного состояния вертикальной стенки резервуара в зоне уторного узла, что в свою очередь позволило создать и апробировать активную систему электронного управления эксплуатационной надежностью исследуемых крупноразмерных резервуаров, относящихся к экологически опасным объектам.

Все выводы и полученные результаты, созданные алгоритмы управления объектом, результаты математического и экспериментального моделирования исследуемых явлений и процессов в несущих и ограждающих конструкциях РВС, разработка нового экспериментального оборудования и вся методология организации выполненных исследований принадлежит лично автору.

Апробация работы: Основные положения работы доложены на: Международной конференции «Совершенствование проектирования строительства и эксплуатации металлических резервуаров» /Уфа, 2005/; Международном форуме «III тысячелетие - новый мир» /Москва, 2004/; Уральском научно-техническом семинаре «Механика и процессы управления», /Миасс, 2004/; II международной конференции «Строительство и недвижимость» /Прага, 2004/; III международной научно-технической конференции «Эффективные строительные конструкции: теория и практика» /Пенза, 2004/; Межвузовской научно-технической конференции «Нелинейная динамика механических и биологических систем» /Саратов, 2004/; Международной научно-технической конференции «Перспективные полимерные композиционные материалы и альтернативные технологии. Переработка, применение и экология» /Саратов, 2004/; II научно-практической конференции «Современные аспекты организации неразрушающего контроля качества продукции на промышленных предприятиях» /Сиде, Турция, 2004/; IV Международной научно-технической конференции «Кибернетика и технологии XXI века» /Воронеж, 2004/; II международной научно-технической конференции «Совершенствование управления научно-техническим прогрессом в современных условиях» /Пенза, 2004/; IV Международной электронно-заочной конференции «Молодежь, студенчество и наука XXI века» /Ижевск, 2004/; Международной научно-практической конференции-выставке «Наука, инновации и подготовка кадров в строительстве» /Москва, 2003/; XXIII Российской школы «Наука и технологии» /Екатеринбург, 2003/; Межвузовской научно-практической конференции «Расчет и проектирование оснований и фундаментов в сложных инженерно-геологических условиях» /Воронеж, 2002/; VI Всероссийской научно-практической конференции «Биосфера и человек, проблемы взаимодействия» /Пенза, 2002/; Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы строительства и строительной индустрии» /Тула, 2001/; Всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы современного строительства» /Пенза, 2001/; Межвузовской научно-технической конференции «Проблемы разработки новых технологий и оборудования для предприятий строительной, машиностроительной, химической и энергетической промышленности» /Саратов, 2000/; IV международной конференции по проблемам свайного фундаменто-строения /Москва, 1998/; XVI Международной конференции «Математическое моделирование в механике деформируемых тел» /Санкт-Петербург, 1998/. Кроме отмеченного, настоящая диссертационная работа апробирована на заседании научно-технического Совета ЦНИИПСК им.Мельникова, г.Москва в 2005г.

Публикации. Основные результаты работы изложены в 75 публикациях, в состав которых входят 3 монографии, 13 патентов и 3 авторских свидетельства на изобретения.

Структура и объем работы: диссертационная работа состоит из введения, 8 глав, общих выводов, заключения, списка использованной литературы из 321 наименований и приложения. Работа изложена на 318 страницах основного текста, содержит 124 рисунок, 35 таблиц и 8 приложений на 47 страницах.

Основные выводы

1. Предложены новые концептуальные принципы повышения эксплуатационной надежности крупноразмерных резервуаров.

2. Разработана принципиально новая расчетная и конструктивная схема резервуаров большого объема на основе использования принципа деформационного разделения работ основных системообразующих элементов РВС.

3. Предложена новая конструкция плавающей крыши в абсолютно гибком исполнении с полным устранением возможности ее потенциального заклинивания и характеризуемая высоким уровнем плавучести, остойчивости и непотопляемости, а так же наличием возможности эффективного удаления с ее внешней поверхности климатических осадков с минимальными энергозатратами.

4. Разработана новая кольцевая система гибких и магнитно-жидкостных затворов позволяющая полностью устранить потенциально возможное испарение хранимых нефтепродуктов.

5. Предложен и апробирован новый способ выбора деформации у грунтового основания РВС до начала монтажа металлоконструкции рабочего днища, а также создана специальная оснастка для этого оборудования.

6. Предложена новая конструкция одиночных свай мелкого заложения с преднапряжением по грунту и повышенными техническими характеристиками, а так же с наличием возможности управления несущей способностью, указанной сваи в активном режиме.

7. Получена математическая модель для определения несущей способности одиночной сваи преднапряженной по грунту в виде многофакторного корреляционного уравнения линейного типа.

8. Доказано, что создание преднапряжения боковой поверхности модели сваи по грунту в пределах до 0,06 МПа позволит увеличить ее несущую способность по боковой поверхности в 2,5 раз по отношению к традиционной сваи. Дополнительное увеличение давления преднапряжения сваи до 0,15 МПа приводит еще к большему увеличению ее несущей способности по боковой поверхности, достигающему 18,5 кН, что практически в 7 раз превышает уровень несущей способности традиционной забивной сваи.

9. Предложена принципиально новая система кольцевого армирования грунта, позволяющая очень эффективно уменьшить деформируемость и увеличить несущую способность исследуемого грунтового основания с обеспечением практической возможности активного и дискретного управления деформационным поведением грунта внутри армированного пространства.

10. Выявлено, что предложенная система активного кольцевого армирования грунта позволяет уменьшить деформируемость и увеличить несущую способность грунта в десятки раз по сравнению с базовым вариантом, у которого отсутствует указанное армирование.

11. Установлено, что несущая способность кольцевой шпунтовой стенки может быть многократно увеличена за счет одинарного или двойного преднапряжения ее боковой поверхности относительно окружающего грунта.

12. Получена математическая модель для оценки деформационного поведения грунтового основания армированного новой кольцевой системой в виде корреляционного уравнения линейного типа.

13. Получены наиболее рациональные значения: рабочего диаметра кольцевого элемента армирующего грунт по отношению к диаметру гибкого штампа, Д! ^ 1,5Д0 высоты кольцевого элемента Н < 0,ЗД0 и удаления указанной кольцевой системы от дневной поверхности h < 0,01Д0, что обусловлено и соответствующими теоретическими исследованиями.

14. Доказано, что гибкое армирование поверхности исследуемого грунтового основания, моделирующее натурное гибкое и нерастяжимое днище РВС, приводит к седлообразной форме деформирования грунта, а отсутствие поверхностного армирования грунта создает условия для его параболообраз-ного деформирования.

15. Установлено, что использование траектории опережающего кольцевого преднапряжения грунта позволяет, дополнительно на 40% уменьшить деформируемость исследуемого грунта и принять указанную траекторию в качестве «базовой» для практического использования при возведении РВС большого объема.

16. Определено экспериментально и подтверждено теоретически наличие «остаточных» кольцевых и меридиональных напряжений в вертикальной стенке резервуаров. При этом установлено, что экспериментальные значения остаточных напряжений по сравнению с теоретическими отличаются в меньшую сторону не более чем на 32%, что допустимо для прикладных расчетов и соответствующего экспериментального обоснования.

17. Выявлено, что наличие остаточных напряжений в вертикальной стенке обследуемых резервуаров позволяет обосновать и объяснить физическую природу возникновения и раскрытия трещин только на внешней поверхности исследуемой стенки (кроме уторного узла), так как на указанной поверхности, как показали выполненные эксперименты, суммарные кольцевые напряжения всегда больше чем на внутренней поверхности соответственно на удвоенную величину выявленных остаточных напряжений.

18. Разработана новая конструкция уторного узла сопряжения стенки и окрайки с использованием кольцевого компенсатора и одноступенчатой гермозоны, характеризуемая высокой технологичностью при изготовлении, низкой материалоемкостью и высокой эксплуатационной надежностью.

19. Установлено, что для управления эксплуатационной надежностью крупноразмерных РВС нового поколения, следует использовать - адаптивную или динамическую экспертно-интеллектуальную систему управления способную учесть весь спектр доминирующих факторов оказывающих активное влияние на уровень технической и экологической надежности исследуемого объекта.

20. Доказано, что активный мониторинг напряженно-деформированного состояния корпуса резервуара позволяет эффективно учесть влияние на эксплуатационную надежность РВС - воздействие температур окружающей среды и хранимого нефтепродукта, уменьшение рабочей толщины стенки резервуаров возникшей за счет коррозии металла, а также влияние уровня неравномерных деформаций грунтового основания и высоты загрузки РВС нефтепродуктом.

21. Выявлено, что использование в динамическо-экспертной системе управления - концептуальной, алгоритмической и фактуалыюй базы данных, позволяет корректировать цели управления, прогнозировать результаты действия управляющего сигналов и сопоставлять их с реально необходимыми действиями, образуя гибкую обратную связь с возможностью ее корректировки в случае необходимости.

22. Показано, что разработанная система автоматического управления эксплуатационной надежностью РВС большого объема на базе динамических экспертных систем может активно работать в режиме - максимальной стабилизации ожидаемых осадок резервуаров и режима предотвращения любых предаварийных аварийных и ситуаций с РВС.

На базе выполненных исследований автором разработаны:

- рекомендации по устройству системы активного кольцевого армирования грунта;

- рекомендации по возведению надземной части корпуса РВС нового поколения;

- рекомендации по активному преднапряжению системы кольцевого армирования грунта;

- рекомендации по устройству плавающей крыши и системы гибких трансформируемых затворов;

- рекомендации по эксплуатации РВС нового поколения.

Полученные результаты внедрены:

- при организации технического мониторинга напряженно-деформированного состояния резервуаров серии 7-02-102-102/62 на Балаковской нефтебазе;

- при разработке долгосрочного стратегического плана развития, реконструкции, ремонта и переоснащения нефтеналивных резервуаров на Балаковской нефтебазе с целью повышения их общей эксплуатационной надежности и предупреждения возможных аварийных ситуаций;

- при модернизации и усилении существующей фундаментной плиты -«Хранилища твердых радиоактивных отходов ЦОО» Балаковская АЭС на основе использования в проекте № А-139147 новых свай, преднапряженных по окружающему грунту;

- при создании фундамента под оборудование Балаковским изыскательским филиалом государственного унитарного предприятия «Атомэнер-гопроект» на Балаковской АЭС в виде нового кольцевого фундамента с активным преднапряжением по грунту;

- в учебном процессе Балаковского института техники, технологии и управления при организации и проведении лабораторных работ и чтении курса лекции соответственно по следующим дисциплинам «Спецкурс по строительным конструкциям», «Листовые конструкции», «Обследование и испытание зданий и сооружений»

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Представленная работа позволила систематизировать и обобщить большой аналитический и практический опыт, накопленный в рассматриваемой области за последние десятки лет. В результате выполненных теоретических и экспериментальных исследований решена крупная научная проблема, имеющая важное хозяйственное и социальное значение в области ре-зервуаростроения с высокой конкурентоспособностью разработанных резервуаров на мировом рынке.

1. Абелев М.Ю. Строительство промышленных и гражданских сооружений на слабых водонасыщенных грунтах / М.Ю. Абелев М.: Строй-издат, 1983.-247 с.

2. Абелев М.Ю. О больших осадках резервуаров в Ираке / М.Ю. Абелев, А.А. Невский, А.З. Попов // Строительство на слабых водонасыщенных грунтах. Одесса, 1975.- С. 183-184.

3. Абовский Н.П. Управление конструкциями с использованием ЭВМ: Учебное пособие / Н.П. Абовский, Г.А. Залялеева, В.И. Палагушкин / КИСИ. Красноярск, 1995. 94 с.

4. Абузова Ф.Ф. Борьба с потерями нефти и нефтепродуктов при их транспортировке и хранении / Ф.Ф. Абузова, И.С. Бронштейн, В.Ф. Новоселов-М., 1981.-248 с.

5. Абузова Ф.Ф. Анализ эффективности использования резервуаров с плавающей крышей / Ф.Ф. Абузова, Р.А. Молчанова / Нефтяное хозяйство. -М., 1982.№6.-С. 55-57.

6. Аварии и катастрофы. Кн. 4. Предупреждение и ликвидация последствий / В.А. Котляревским, А.В. Забегаев -М.: Изд. АСВ, 1998.-203с.

7. Авария большого резервуара в Японии / пер. с англ. Ж. Хайкан Гидзюцу. М., 1975, Т.8. №5. - С. 128-142.

8. Адлер Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю.П. Адлер, Е.В. Маркова, Ю.В. Грановский. М.: Наука, 1976.-280 с.

9. Аренбиргер В.В. Технико-экономический анализ потерь нефти и нефтепродуктов / В.В. Аренбиргер. М.: Химия, 1975. - С. 240.

10. Арзунян А.С. Сооружение нефтегазохранилищ / А.С. Арзунян, В.А. Афанасьев, А.Д. Прохоров. -М.: Недра, 1986.-335 с.

11. Артеменко С.Е. Композиционные материалы, армированные химическими волокнами / С.Е. Артеменко. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1989.- 158 с.

12. Астряб С.М. Руководство по проектированию металлических резервуаров для хранения мазута / С.М. Астряб. М.: ЦНИИПСК, Госстроя СССР, 1979.

13. А. с. 1173160 А, СССР. Тензометр для измерения продольных и поперечных деформаций образца / Зсмлянский А.А., Болдырев Г.Г., Саенков1. A.С.//БИ. 1985. №30.

14. А. с. 1478059, СССР. Устройство для измерения давления грунта / Зсмлянский А.А., Малышев М.В., Демкин B.C., Уткин А.Н. // БИ. 1989. № 17.

15. А. с. 1539257 А1, СССР. Установка для испытания грунтов статической нагрузкой / Земляиский А.А., Малышев М.В. // БИ. 1990. № 4.

16. А. с. 938084, СССР. Устройство для испытания образцов на трехосное сжатие / Зсмлянский А.А., Болдырев Г.Г. // БИ. 1982. № 23.

17. Афанасьев В.А. Сооружение газохранилищ и нефтебаз: Учебник для вузов / В.А. Афанасьев, B.JI. Березин. М.: Недра, 1986. - С. 334.

18. Афонская Г.П. Инженерные методы оценки хрупкой прочности резервуаров / Г.П. Афонская. // Строительный комплекс Востока России. Проблемы, перспективы, кадры. Межрегиональная научно-практич. конф.; ВСГУ. Улан-Удэ, 1999. Т.2. - 262 с.

19. Афонская Г.П. Систематизация и моделирование отказов сооружений для хранения нефтепродуктов / Г.П. Афонская, А.А. Николаева,

20. B.А. Прохоров, В.В. Филиппов. Якутск: ЯГУ, 1997. - 50 с. Деп. в ВИНИТИ 01.06.98.-№ 1702-В98.

21. Бабин JI.A. Основы теории и расчет плавающей крыши резервуара / JI.A. Бабин, М.Г. Каравайченко, Р.А. Жданов. Уфа: изд-во УНИ, 1990. -88 с.

22. Бакирова А.В. Рыночные методы экологического регулирования за рубежом / А.В. Бакирова // Методы кибернетики химико-технологических процессов. Уфа: Изд-во УГНТУ, 1999. Т.2. Кн. 2.-С. 115-116.

23. Балюра М.В. Экспериментальные исследования горизонтальных перемещений в основании жесткого штампа: Автореф. дис. канд. техн. наук / М.В. Балюра. Новочеркасск, 1975.

24. Башаринов В.П. Эксплуатация резервуара объёмом 10000м3 с плавающей крышей на Сызранском НПЗ / В.П. Башаринов, В.Ф. Евтихин // НТРС. Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. -М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1976. №3. С. 14-16.

25. Беленя Е.И. Предварительно-напряженные листовые металлические конструкции / Е.И. Беленя, С.М. Астряб, Э.Б. Рамазанов. М.: Стройиз-дат, 1979.-192 с.

26. Беленя Е.И. Металлические конструкции / Е.И. Беленя, Н.Н. Стрелецкий, Г.С. Веденников. 3-е изд. перераб. и доп. М.: Стройиздат, - 1991.-687 с.

27. Березин B.JI. Исследование напряженного состояния резервуаров / B.JI. Березин // Сб. тр. Уфимск. нефтяного ин-та. Уфа, 1960. - Вып. 3. С. 149-153.

28. Березин B.JI. Прочность и устойчивость резервуаров и трубопроводов / В.Л. Березин, В.Е. Шутов. -М.: Недра, 1973. С. 200.

29. Бесекерский В.А. Руководство по проектированию систем автоматического управления / В.А. Бесекерский. -М.: Высшая школа, 1983.- 293 с.

30. Богданофф Дж. Вероятностные модели накопления повреждений / Дж. Богданофф, Ф. Козин. Пер. с англ. М.: Мир, 1989. - 344 с.

31. Бродский В.З. Введение в факторное планирование эксперимента / В.З. Бродский. М.: Наука, 1976. - 224 с.

32. Бронштейн И.С. Затвор для резервуаров с понтонами / И.С. Бронштейн, Л.Г. Загрутдинова, Н.М. Фатхиев, Ю.М. Яхин // НТО. Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов. М.: ЦНИИТЭнефтегаз, 1976. №12. - С. 31-32.

33. Бронштейн И.С. Понтоны из синтетических материалов / И.С. Бронштейн, Е.В. Любимова, Н.М. Фатхиев, С.З. Даянов // НТО. Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов М.: ЦНИИТЭнефтегаз, 1967. №1. -С. 33-36.

34. Буслаева И.И. Исследование причин отказов резервуаров / И.И. Буслаева, В.А. Прохоров // Металлостроительство-96: Сб. трудов Межд. конференции. Т.2 - Донецк - Макеевка: ДГАСА, 1996. - С. 49-50.

35. Буслаева И.И. Методика измерений и обработки нелинейных деформаций днищ резервуаров / И.И. Буслаева, В.А. Прохоров. Деп. 2968-В97 в ВИНИИНТПИ в строительстве, 1997. 18 с.

36. Веников В.А. Теория подобия и моделирования / В.А. Веников. -М.: Высшая школа, 1966.

37. Верёвкин С.И. Повышение надежности резервуаров, газгольдеров и их оборудования / С.И. Верёвкин, Е.Л. Ржавский. М.: Недра, 1980. -282 с.

38. Власов В.З. Общая теория оболочек / В.З. Власов. М.: ГТТИ, 1949.-790 с.

39. Востров В.К. Расчет напряжений и перемещений в уторном узле и окрайках днища резервуара (В.К. Востров // Монтажные и специальные работы в строительстве) 2005. № 8 С. 22-26.

40. Гаделынин Р.З. Повышение надежности плавающих покрытий резервуаров / Р.З. Гаделыпин, И.Э. Лукьянова. Уфа: УГНТУ, 1999. - 239 с.

41. Галеев В.Б. Потери нефтепродуктов от испарения и борьба с ними / В.Б. Галеев. М.: ЦНИИТЭМС, 1970. - 54 с.

42. Галеев В.Б. Эксплуатация стальных вертикальных резервуаров в сложных условиях / В.Б. Галеев. М.: Недра, 1981. - 149 с.

43. Галеев В.Б. Расчет узла сопряжения корпуса резервуара с днищем мембраной / В.Б. Галеев, А.А. Тарасенко, А.В. Шалашов // Проблемы освоения нефтегазовых ресурсов Западной Сибири. Тюмень, 1990. - С. 135-139.

44. Галюк В.А. Эксплуатация резервуаров большой вместимости / В.А. Галюк. М.: ВНИИОЭНГ, 1987.-61 с.

45. Гутман Э.М. Кинетика механохимического разрушения и долговечность растянутых конструктивных элементов при упругопластических деформациях / Э.М. Гутман, Р.С. Зайнуллин, Р.А. Зарипов // ФХММ. 1984. № 2. С. 14-17.

46. ГОСТ 14249-89. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. М.: Изд-во стандартов, 1990.

47. ГОСТ 9.040-74. Металлы и сплавы. Расчетно-эксперименталь-ный метод ускоренного определения коррозионных потерь в атмосферных условиях. М.: Изд-во стандартов, 1975. - 21с.

48. ГОСТ 9.068-76. Герметизирующие материалы. Методы испытаний на стойкость к воздействию жидких агрессивных сред. -М.: Изд-во стандартов, 1977. 24 с.

49. Григолюк Э.И. Устойчивость оболочек / Э.И. Григолюк, В.В. Кабанов. М.: Наука, 1973. - 360 с.

50. Гуле Ж. Сопротивление материалов / Ж. Гуле; пер. с франц. А.С. Кравчука. -М.: Высшая школа, 1985. 192 с.

51. Гумеров М.Г. Пути сокращения потерь нефти и нефтепродуктов от испарения в резервуарных парках НПЗ / М.Г. Гумеров, В.П. Матяш, Н.М. Фатхиев. // НТРС. Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1978. №5. - С. 23-25.

52. Гухман А.А. Введение в теорию подобия / А.А. Гухман. М.: Высшая школа, 1963.-254 с.

53. Далматов Б.И. Методы строительства на слабых водонасыщен-ных глинистых грунтах / Б.И. Далматов // Основания, фундаменты и механика грунтов: Сб. тр./ЛИСИ.-Л., 1978.-С. 3-14.

54. Далматов Б.И. Проектирование свайных фундаментов в условиях слабых грунтов / Б.И. Далматов, Ф.К. Лапшин, Ю.В. Россихин. Под ред. д-ра техн. наук проф. Б.И. Далматова. Л.: Стройиздат. Ленингр. отд-ние, 1975. -240 с.

55. Данилова Н.П. Методика определения технико-экономических показателей изготовления и монтажа вертикальных резервуаров / Н.П. Данилова. -М.; 1970. (ЦБТИ Минмонтажспецстроя СССР).

56. Денисова А.П. Конструкции плавающих крыш для вертикальных цилиндрических стальных резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов / А.П. Денисова, М.Р. Муртазин, А.А. Землянский. Саратов: Сар. гос. тех. ун-т, 2001.-58 с.

57. Джонкер П.Б. Потери от испарения из резервуаров с плавающими крышами / П.Е. Джонкер, К.Б. Скотт, У. Дж. Портер // Переработка углеводородов. М., 1977. №5. с. 44-47.

58. Дитрих Д. Система автоматизации зданий / Д. Дитрих, В. Каст-нер, Т. Саутер, О.Е. Назамутдинов; Пер. с нем под ред. О.Б. Низамутдинова, М.В. Гордеева. Пермь: Изд-во Пермского гос. техн. ун-та. Пермь, 2001. -378 с.

59. Душин В.А. Определение качества затвора понтонов в наземных металлических резервуарах / В.А. Душин // Проектирование, строительство и эксплуатация магистральных газонефтепроводов и нефтебаз. Уфа, 1974. -С. 201-205.

60. Евдокимов Ю.А. Планирование и анализ экспериментов при решении задач трения и износа / Ю.А. Евдокимов, В.И. Колесников, А.И. Тете-рин. М.: Наука, 1980. - 288 с.

61. Евтихин В.Ф. Эксплуатация затвора системы «Виггинс» на резервуаре ёмкостью 10 тыс. м3 с плавающей крышей / В.Ф. Евтихин // НТРС. Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. М.: ЦНИИТЭ-нефтехим, 1971. №10. - С. 26-28.

62. Евтихин В.Ф. Эксплуатация резервуара объёмом 50 тыс. м3 с плавающей крышей / В.Ф. Евтихин // НТРС. Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. М.: ЦНИИТЭнефтехим,1976.№6. -С.8-11.

63. Егоров Е.А. Определение мембранных напряжений в цилиндрическом корпусе вертикального резервуара при неравномерных осадках / Е.А. Егоров, В.И. Вайсман. Днепропетровск; 1990. - 15 с. Деп. в ВИНИТИ. 1990. № 2033.

64. Едигаров С.Г. Проектирование и эксплуатация нефте- и газохранилищ / С.Г. Едигаров, С.А. Бобрицкий. М.: Недра, 1873. - 180 с.

65. Ентус Н.Р. Техническое обслуживание и ремонт резервуаров / Н.Р. Ентус. М.: Химия, 1982. - 240 с.

66. Зайнуллин Р.С. К методике коррозионных испытаний металла при двухосном напряженном состоянии / Р.С. Зайнуллин. Львов, 1983. 10 с. Рукопись представлена ред. журн. ФХММ АН УССР. Деп. в ВИНИШ 02.02.83 № 695-83.

67. Зверевич Т.М. К методу натурных измерений вертикальных перемещений нефтяных резервуаров большой емкости, возводимых на слабых грунтах / Т.М. Зверевич, Р.А. Мангушев // Нефтепромысловое строительство. М.: ВНИИОЭНГ, 1977.-С. 1-42.

68. Землянский А.А. Фундаменты глубокого заложения с преднапряжением по грунту и область их применения / А.А. Землянский // Труды IV Российской Междунар. конф. Санкт-Петербург, 1993.

69. Землянский А.А. Свайные фундаменты с преднапряжением по грунту и эффективность их применения / А.А. Землянский, Е.В. Никитин // Тр. IV Междунар. конф. по проблемам свайного фундаментостроения. Пенза, 1994.

70. Зсмлянский А.А. Исследование свайных фундаментов с преднапряжением по грунту для использования в высоко-нагруженных объектах / А.А. Землянский, B.C. Копейкин, А.С. Саенков, С.А. Русин, Е.В. Никитин. -М., 1995. Деп. в ВНТИЦ, 1995 №01940009221.

71. Зсмлянский А.А. Расчет и проектирование свайных фундаментов, преднапряженных по грунту / А.А. Землянский, JI.A. Землянский // Расчет и проектирование оснований и фундаментов сложных инженерно-геологических условиях. Воронеж, ВГАСА, 1996.

72. Зсмлянский А.А. Опыт проектирования и моделирования работы свайных фундаментов преднапряженных по грунту / А.А. Землянский, JI.A. Землянский // Тр. VI Междунар. конф. по проблемам свайного фунда-ментостроения: В 4 т. -М., 1998. Т. III.

73. Зсмлянский А.А. Оптимизация формы и топология стальных цилиндрических оболочек / А.А. Землянский, С.А. Ращепкина // Математическое моделирование в механике деформируемых тел. Матер.ы XV Междунар. конф.: Санкт-Петербург, 1998.

74. Зсмлянский А.А. Обследование и испытание зданий и сооружений / А.А. Землянский. М.: АСВ, 2001. - 240 с.

75. Землянский А.А. Свайные фундаменты нового поколения / А.А. Землянский, А.П. Денисова, С.А. Ращепкина, С.В. Ращепкин // Современные проблемы фундаментостроения: Сб. тр. Междунар. науч.-техн. конф. Волгоград: ВолгГАСА, 2001.-С. 101.

76. Землянский А.А. Испытание сооружений. Современные приборы / А.А. Землянский, А.П. Денисова, С.В. Ращепкин. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2001.- 108 с.

77. Землянский А.А. Технология монтажа РВС большого объема из рулонных заготовок / А.А. Землянский, А.П. Денисова // Актуальные проблемы строительства и строительной индустрии. Сб. Междунар. науч.-техн. конф. Тула, 2001.

78. Землянский А.А. О проектировании металлических емкостей для сыпучих материалов / А.А. Землянский, А.П. Денисова, С.В. Ращепкин // Биосфера и человек: Проблемы взаимодействия: VI Всерос. науч.-практ. конф. Пенза, ПГСХА, 2002.

79. Землянский А.А. Экспериментальные исследования металлических силосов на моделях / А.А. Землянский, С.В. Ращепкин // Проблемы строительства, инженерного обеспечения и экологии городов. Пенза: ПГСХА, 2002.

80. Землянский А.А. Исследование строительных конструкций современными электронными приборами / А.А. Землянский, С.В. Ращепкин, С.А. Ращепкина- Саратов, 2002. Деп. ВИНИТИ, Ж320-В2002.

81. Зсмлянский А.А. Новые принципы конструирования резервуаров повышенной эксплуатационной надежности / А.А. Землянский // Наука и технологии. Миасс, 2003. - С. 102-119.

82. Зсмлянский А.А. Резервуары для хранения нефти и нефтепродуктов / А.А. Землянский // Актуальные проблемы строительства: Сб. матер, науч.-техн. конф. Саранск, 2003.

83. Зсмлянский А.А. Свайные и анкерные фундаменты нового поколения / А.А. Землянский // Наука и технологии: Сб. кратких сообщ. XXIII Российской школы. Екатеринбург, УрО-РАН, 2003. - С. 164-165.

84. Землянский А.А. Свайные и анкерные фундаменты нового поколения / А.А. Землянский // Наука и технологии: Тр. XXIII Российской школы. -Миасс, 2003. С. 120-137.

85. Землянский А.А. К расчету корпусов крупных резервуаров на устойчивость при продольном сжатии / А.П. Денисова, А.А. Землянский, И.А. Ханов, О.С. Вертынский // Механика и процессы управления: Тр. XXXIII Уральского семинара. Екатеринбург, 2003.

86. Зсмлянский А.А. Фундаменты глубокого заложения с управляемой несущей способностью / А.А. Землянский, О.С. Вертынский, JI.M. Же-лезнова JI.M. // Наука и технологии: Сб. кратких сообщ. XXIII Российской школы. Екатеринбург, УрО-РАН, 2003. - С. 166-168.

87. Зсмлянский А.А. Эффективные конструктивные решения фундаментов глубокого заложения / А.А. Землянский, О.С. Вертынский // Наука и технологии: Тез. докл. ХХШ Российской школы-Миасс, МСНТ, 2003.

88. Землянский А.А. К вопросу исследования новых свайных фундаментов / А.А. Землянский, JI.M. Железнова // Эффективные строительные конструкции. Пенза: ПГУАС, 2003.

89. Зсмлянский А.А. О напряженно-деформированном состоянии преднапряженного песчаного основания / А.А. Землянский, JI.M. Железнова // Окружающая природная среда и экологическое образование и воспитание. -Пенза, 2003.

90. Землянский А.А. Активное управление эксплуатационной надежностью современных зданий и сооружений / А.А. Землянский. Кибернетика и технологии XXI века; Сборник трудов 5-й Междунар. науч.-техн. конф. Воронеж, 2004. - С. 48-53.

91. Землянский А.А. Вопросы экспертизы технологического состояния эксплуатируемых резервуаров для нефтепродуктов / А.А. Землянский // Строительство и недвижимость, судебная экспертиза и оценка: Матер.1. межд. конф. Прага, 2004.

92. Землянский А.А. Концептуальный принцип повышения эксплуатационной надежности нефтеналивных резервуаров нового поколения / А.А. Землянский // Наука и образование как фактор оптимизации среды жизнедеятельности. Волгоград, 2004.

93. Землянский А.А. Новое поколение свайных и анкерных фундаментов с управляемой и несущей способностью / А.А. Землянский // Нелинейная динамика механических и биологических систем. Саратов, 2004. №2.

94. Землянский А.А. Новый способ армирования слабых грунтов при строительстве резервуаров большого объема / А.А. Землянский //

95. I тысячелетие-Новый мир: Тр. Междунар. форума. -М., 2004. С. 129-131.

96. Землянский А.А. Об экспериментальных исследованиях новых свайных и анкерных фундаментов / А.А. Землянский; Сарат. гос. у-т. Саратов, 2004. Деп. в ВИНИТИ, 2004.

97. Землянский А.А. Резервуаростроение в новом веке / А.А. Землянский // Совершенствование управления науч.-технич, прогрессом в современных условиях: Сб. науч. тр. Пенза: ПГАСА, 2004.

98. Землянский А.А. Резервуаростроение в новом тысячелетии / А.А. Землянский // III тысячелетие Новый мир: Тр. Междунар. Форума. -М., 2004.

99. Землянский А.А., Валиулин М.Р. Об исследовании сопряжения стенки резервуара с днищем / А.А. Землянский, М.Р. Валиулин // Молодежь, студенчество и наука XXI века. Сб. матер. IV электронной заочной конф. с Междунар. участием. Ижевск, 2004.

100. Землянский А.А. О новом способе сооружения свайного фундамента / А.А. Землянский, О.С. Вертынский // Молодежь, студенчество и наука XXI века: Сб. матер. IV электронной заочной конф. с Междунар. участием -Ижевск, 2004.

101. Землянский А.А. Плавающая крыша нефтеналивного резервуара / А.А. Землянский, О.С. Вертынский // Механика и процессы управления: Сб. трудов XXXIV Уральского семинара. Миасс, 2004. С.226-229.

102. Землянский А.А. Формообразование в грунте конической сваи / А.А. Землянский, О.С. Вертынский // Эффективные строительные конструкции: теория и практика: III Междунар. науч.-техн. конф. Пенза, 2004. - С. 412-415.

103. Землянский А.А. Планирование эксперимента и статистическая обработка результатов / А.А. Землянский, Г.М. Мордовии. Саратов: Сар. гос. техн. ун-т, 2004.

104. Землянский А.А. Проектирование стального вертикального цилиндрического резервуара / А.А. Землянский, С.А. Ращепкина, В.А. Аридов. Саратов: Сар. гос. техн. ун-т, 2004.

105. Землянский А.А. Мониторинг и управление надежностью зданий и сооружений различного назначения / А.А. Зсмлянский // Промышленное и граяэданское строительство. М., 2004. №9. - С. 39.

106. Землянский А.А. Оценка напряженно-деформированного состояния нефтеналивных резервуаров / А.А. Зсмлянский // Промышленное и гражданское строительство. М., 2004. №11. - 56 с.

107. Землянский А.А. Повышение эксплуатационной надежности нефтеналивных резервуаров / А.А. Землянский. // Монтажные и специальные работы в строительстве. 2004. №7. С. 4-6.

108. Землянский А.А. Эксплуатационная надежность сооружений / А.А. Землянский // Монтажные и специальные работы в строительстве. -М., 2004 №9.-С. 14-16.

109. Землянский А.А. Принципы конструирования и экспериментально-теоретические исследования крупногабаритных резервуаров нового поколения / Землянский А.А. г. Саратов: Изд-во СГТУ, 2005. - 320 с.

110. Землянский А.А. Управление эксплуатационной надежностью фундаментных конструкций резервуаров нового поколения (Землянский А.А. // Монтажные и специальные работы в строительстве) 2005. №6-С. 12-14.

111. Землянский А.А. Оценка устойчивости крупноразмерных резервуаров (Землянский А.А. // Монтажные и специальные работы в строительстве) 2005. № 9 С. 16-19.

112. Землянский А.А. Техническая диагностика н оценка эксплуатационной надежности резервуаров большого объема // Вестник Саратовского государственного технического университета 2005. № 4 — С. 111-117 с.

113. Зсмлянский А.А. Технический мониторинг и система активного управления эксплуатационной надежностью резервуаров большого объема // Вестник Саратовского государственного технического университета 2006. № 1 С. 108-115 с.

114. Злочевский А.Б. Экспериментальные методы в строительной механике / А.Б. Злочевский. -М.: Стройиздат, 1983. 192 с.

115. Иванов Ю.К. Основания и фундаменты резервуаров / Ю.К. Иванов, П.А. Коновалов, Р.А. Мангушев, С.Н. Сотников. Под ред. П.А. Коновалова. -М.: Стройиздат, 1989.-223 с.

116. Инструкция по обследованию и комплексной дефектоскопии металлических резервуаров для нефти и нефтепродуктов и указания по оценке их технического состояния // Главнефтеснаб РСФСР. М., 1977. - 200 с.

117. Ионов А.В. Прогнозирование остаточного ресурса стальных вертикальных резервуаров / А.В. Ионов, В.А. Буренин // Материалы 46-й науч.-техн. конф. -Уфа, 1995. С. 99.

118. Кадырбеков Б.А. Феноменологические модели коррозионно-механических повреждений / Б.А. Кадырбеков //Защита от коррозии металлоконструкций, коммуникаций и технологического оборудования: Тез. докл. 5-йреспубл. конф. Алма-Ата, 1984.-С. 88.

119. Казубов А.И. Понтоны из синтетических материалов для резервуаров / А.И. Казубов // Транспорт и хранение нефти, нефтепродуктов и углеводородного сырья. -М.: ВНИИОЭНГ, 1975. С. 70.

120. Кандаков Г.П. Совершенствование требований СНиП 3.03.01-87 к качеству металлоконструкций резервуаров / Г.П. Кандаков, Б.Ф. Беляев, М.И. Лукиенко // Промышленное и гражданское строительство. 1992. -С.11-13.

121. Кандаков Г.П. К вопросу о проведении и работы по анализу технического состояния резервуарных парков АК "Транснефть", к прогнозированию сроков безопасной эксплуатации резервуаров // Трубопроводный транспорт нефти. 1994. №8. С. 15-16.

122. Каравайченко М.Г. Резервуары с плавающими крышами / М.Г. Каравайченко, JI.A. Бабин, P.M. Усманов. М., Недра, 1992. - 236 с.

123. Каравайченко М.Г. Удаление атмосферных осадков с плавающей крыши резервуара / М.Г. Каравайченко, В.И. Краснов // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1981, №6.-С. 16-17.

124. Кирпичев С.М. Теория подобия / С.М. Кирпичев. М.: Изд-во АН СССР, 1953.

125. Коваленко В.П. Опыт борьбы с потерями нефтепродуктов при хранении, транспортировании, приёмке и выдаче / В.П. Коваленко, В.Е. Турчанинов // Транспорт и хранение нефти, нефтепродуктов и углеводородного сырья.-М.:ВНИИОЭНГ, 1985.-56 с.

126. Ковшов В.Н. Постановка инженерного эксперимента / В.Н. Ков-шов. Киев-Донецк: Вища школа. Головное изд-во, 1982. - 120 с.'

127. Колосков А.Д. Исследование напряженно-деформированного состояния стенок вертикальных цилиндрических резервуаров в зоне монтажных стыков: Автореф. дис. канд. техн. наук. / А.Д. Колосков. М., 1988. -21с.

128. Кондаков JI.A. Уплотнения гидравлических систем / JI.A. Кондаков. М.: Машиностроение, 1972. - 240 с.

129. Кондрашова О.Г. Причинно-следственный анализ аварий вертикальных стальных резервуаров / О.Г. Кондрашова, М.Н. Назарова // Нефтегазовое дело. М., 2004. - С. 8.

130. Константинов Н.Н. Экспериментальное и теоретическое исследование потерь от испарения нефти и нефтепродуктов при их хранении в резервуарах, сливе и наливе / Н.Н. Константинов // Транспорт и хранение нефтепродуктов.-М.: Гостоптехиздат, 1956.-С. 16-85.

131. Корпев B.C. Опыт строительства и эксплуатации резервуаров с плавающей крышей / B.C. Корнев // Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов. -М.: ВНИИОЭНГ, 1973. №7. С. 29-31.

132. Корниенко B.C. Сооружение резервуаров / B.C. Корниенко, Б.В. Павловский. -М.: Изд-во литературы по строительству, 1971.-224 с.

133. Крайтерман Б.Л. Моделирование напряженного состояния длинных цилиндрических оболочек / Б.Л. Крайтерман М.: Строительная механика и расчет сооружений. 1964. №2.

134. Краснов В.И. Модели отказов резервуаров с плавающей крышей / В.И. Краснов, М.Г. Каравайченко, Г.М. Валитова // III Всесоюз. науч. конф. -Ташкент, 1983.-С. 11-13.

135. Купреишвили С.М. Механика разрушения вертикальных цилиндрических резервуаров / С.М. Купреишвили // Промышленное и гражданское строительство. 2004. №5.

136. Лапшин Ф.К. Расчет свай по предельным состояниям / Ф.К. Лапшин. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1979. 152 с.

137. Лессиг Е.Н. Листовые металлические конструкции / Е.Н. Лессиг, А.Ф. Лилеев, А.Г. Соколов. М.: Стройиздат, 1970. - 487 с.

138. Лукиенко М.И. Вопросы обследования вертикальных цилиндрических стальных резервуаров для хранения нефти / М.И. Лукиенко, Б.В. Поповский // Трубопроводный транспорт нефти. 1994. №10. С. 7-11.

139. Лурье А.И. Теория упругости / А.И. Лурье. М.: Наука, 1970.940 с.

140. Лысый И.В. Опыт эксплуатации и результаты обследования резервуара вместимостью 20 тыс. м3 с понтоном / И.В. Лысый, В.Г. Зайцев // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. М.: ЦНИИТЭнефтехим. 1981. №1. - С. 34-36.

141. Макаренко О.А. Изучение разрушения уплотнения плавающих крыш (понтонов) резервуаров / О.А. Макаренко, АЛО. Хабибуллин, В.А. Кузнецов // Секция трубопроводного транспорта. Уфа: УГНТУ, 1997. -С. 48-49.

142. Мартин Р. Крытые резервуары с плавающей крышей / Р. Мартин // Инженер-нефтяник. М., 1965. №9. - С. 52-56.

143. Махов А.Ф. Опыт эксплуатации резервуаров с плавающей крышей на Ново-Уфимском НПЗ / А.Ф. Махов, Н.П. Игнатьев, И.А. Вислогузова и др. // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. -М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1982. №5. С. 3-4.

144. Молчанова Р.А. Эффективность типовых резервуаров с понтонами / Р.А. Молчанова, Л.Р. Хакимьянова // Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов. М.: ВНИИОЭНГ, 1982. №6. - С. 28-29.

145. Моряков B.C. Сокращение потерь нефти и нефтепродуктов за счет уменьшения выбросов в атмосферу / B.C. Моряков // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1978.№5.-С. 30-31.

146. Моряков B.C. Потери нефти и нефтепродуктов при эксплуатации резервуаров на НПЗ / B.C. Моряков, Л.Л. Татарников, Е.Я. Кардаш и др. // Химия и технология топлив и масел. -М.: Химия, 1979. №4. С. 8-10.

147. Налимов В.В. Статистические методы планирования экспериментов / В.В. Налимов, Н.А. Чернова. -М.: Наука, 1965. 340 с.

148. Нейбер Г. Концентрация напряжений / Г. Нейбер. -М.: Гостехиз-дат, 1947.-С. 204.

149. Никиреев В.М. Деформации в монтажном стыке стенки цилиндрического резервуара при упругопластической работе стали / В.М. Никиреев

150. Исследование технологии изготовления и монтажа резервуаров и трубопроводов. М.: ВНИИмонтажспецстрой, 1986. - С. 58-63.

151. Нормирование выбросов вредных веществ в атмосферу на предприятиях Госкомнефтепродукта СССР. М., Недра, 1984. - 48 с.

152. Овчинников А.Г., Раткин В.В., Зсмлянский А.А. Моделирование поведения железобетонных элементов и конструкций в условиях воздействия хлорсодержащих сред / А.Г. Овчинников, В.В. Раткин, А.А. Землянский А.А. Саратов: Сарат. гос. техн. унт, 2000.-232 с.

153. Овчинников И.Г. Прочностной мониторинг инженерных конструкций / И.Г. Овчинников // Архитектура и строительство Беларуси. 1994. №5-6.-С. 21-25.

154. Овчинников И.Г. Структура системы управления эксплуатацией резервуарных конструкций / И.Г. Овчинников, А.П. Денисова, А.А. Шеин. -Саратов, 1996. 12 с. Деп. в ВИНИТИ. 24.09.96. №2879-В96.

155. Овчинников И.Г. Эксплуатационная надежность и оценка состояния резервуарных конструкций / И.Г. Овчинников, Н.Б. Кудайбергенов,

156. A.А. Шеин. Саратов: Сарат. гос. ун-т, 1999. 316 с.

157. Овчинников И.Г. Техническая диагностика, эксплуатационная надежность и долговечность вертикальных стальных цилиндрических резервуаров: Учеб. пособие / И.Г. Овчинников, А.А. Шеин, А.П. Денисова Саратов: СГТУ. 1999.- 116 с.

158. Овчинникова А.И. Новые материалы и изделия мостостроения / Учеб. пособие / А.И. Овчинникова. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т,2004.-163 с.

159. Палагушкин В.И. Активное управление строительными конструкциями при статических и вибростатических воздействиях / В.И. Палагушкин. Красноярск, 2002. - 198 с.

160. Палагушкин В.И. Разработка систем автоматического управления напряженно-деформированным состоянием строительной конструкции /

161. B.И. Палагушкин // Проблемы архитектуры и строительства: Сб. матер. XX региональной научн.-техн. конф. / КрасГАСА. Красноярск, 2002. С 47-48.

162. Пат. №2105959 РФ. Контрольно-управляющее устройство для управления напряженно-деформированных состояний неразрезной балки / Абовский Н.П., Палагушкин В.И. и др. // БИ. 1998. №3.

163. Пат. №2248315 С2. РФ. Плавающая крыша нефтеналивного резервуара / Землянский А.А., Денисова А.П., Ращепкина С.А., Землянский JI.A. // БИ. 2005. №8.

164. Пат. №2249081 С1. РФ. Способ изготовления сваи / Землянский А.А., Денисова А.П., Ращепкина С.А., Вертынский О.С. // БИ. 2005. №9.

165. Пат. №2217558 С2. РФ. Фальцевое соединение спирально-навивных оболочек силосов / Землянский А.А., Денисова А.П., Ращепкина

166. C.А., Ращепкин С.В. // БИ. 2003. №33.

167. Пат. №2228416 С2. РФ. Металлический резервуар для нефтепродуктов / Землянский А.А., Денисова А.П., Ращелкин С.В. // БИ. 2004. №13.

168. Пат. №2236526 С2. РФ. Вертикальный цилиндрический резервуар / Землянский А.А., Денисова А.П., Ращепкин С.В. // БИ. 2004. №26.

169. Пат. №38736 U1. РФ. Плавающая крыша резервуара / Землянский А.А., Денисова А.П., Овчинников И.Г., Ращепкина С.А., Ращепкин С.В.// БИ. 2004. №19.

170. Пат. №43276. U1. РФ. Сопряжение оболочки с фундаментом / Землянский А.А., Денисова А.П., Ращепкина С.А., Шнулин Р.И. // БИ. 2005. №1.

171. Петров В.В. Расчет элементов конструкции, взаимодействующих с агрессивной средой /В.В. Петров, И.Г. Овчинников, Ю.М. Шихов. Саратов: Сарат. ун-та, 1987. - 228 с.

172. Пономарев С.Д. Расчеты на прочность в машиностроении / С.Д. Пономарев, B.JI. Бидерман и др.Т.2,3 М.: Машгиз, 1959.-326 с.

173. Поповский Б.В. Изготовление и монтаж крупногабаритных листовых конструкций / Б.В. Поповский, В.Н. Дикун М.: Стройиздат, 1983. -110с.

174. Правила и инструкции по технической эксплуатации металлических резервуаров и очистных сооружений. -М.: Недра, 1977.-464 с.

175. Правила технической эксплуатации резервуаров и инструкции по их ремонту. М.: Недра, 1988. - 269 с.

176. Правила технической эксплуатации резервуаров магистральных нефтепроводов. РД-39-0147103-385-87. -Уфа, 1988.

177. Правила устройства вертикальных цилиндрических стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов. ПБ 03-381-00. М.: Госгортехнадзор России, 2000. - 134 с.

178. Пупков К.А. Методы классической и современной теории автоматического управления: Учебник: В 3 т. / К.А. Пупков, Н.Д. Егупов,

179. А.И. Баркин, Е.М. Воронов и др. под ред. Н.П. Егупова. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. - 748 с.

180. ПБ 03-605-03. Правила устройства вертикальных цилиндрических стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов. М.: изд. Госгор-технадзора РФ, 2003.

181. Рабинович Б.И. Об уравнениях поперечных колебаний оболочек с жидким наполнением / Б.И. Рабинович. М., 1964. №1.

182. Работнов Ю.Н. Механика деформированного твердого тела / Ю.Н. Работнов. М.: Наука, 1988. №2. - 712 с.

183. Раевский Г.В. Изготовление стальных вертикальных цилиндрических резервуаров методом сворачивания / Г.В. Раевский // Автоматическая сварка. 1952. № 1. С. 68-74.

184. РД 112-029-90. Инструкция по диагностике и оценке остаточного ресурса сварных вертикальных резервуаров / JI.A. Бабин, М.Г. Каравайченко, P.M. Галимов и др. Уфа: УНИ, 1990. - 46 с.

185. РД 39-0147103-385-87. Правила технической эксплуатации резервуаров магистральных нефтепроводов. Уфа: ВНИИСПТнефть, 1988.- 282 с.

186. РД 39-3-563-81. Руководство по расчету, монтажу и эксплуатации систем протекторной защиты нефтяных резервуаров ПЗР 623. Волгоград, Волг. ИСИ, 1980.- 120 с.

187. Рекомендации по определению коэффициентов концентрации напряжений и деформаций для сварных соединений листовых строительных металлоконструкций. М., ЦНИИПСК им. Н.П. Мельникова, 1980. - 16 с.

188. Ржавский E.JI. Методы и средства борьбы с потерями нефти и нефтепродуктов при транспорте и хранении / E.JI. Ржавский // Сер. Транспорт и хранение нефти, нефтепродуктов и углеводородного сырья. М.: ВНИИОЭНГ, 1983.-С. 65.

189. Розенштейн И.М. Аварии и надёжность резервуаров / И.М. Ро-зенштейн. М.: Недра, 1995. - С. 225.

190. Руководство по обследованию и дефектоскопии металлических резервуаров вместимостью от 100 до 50.000 куб.м. Астрахань: ЦНИЛ, 1990. -С. 145.

191. Румшинский Л.З. Математическая обработка результатов эксперимента: Справочное руководство / Л.З. Румшинский. М.: Наука, 1971. -172 с.

192. Сафарян М.К. Металлические резервуары и газгольдеры / М.К. Сафарян. -М.: Недра, 1987. 200 с.

193. Семенец С.С. Оптимальное управление надежностью нефтяных резервуаров, находящихся в эксплуатации / С.С. Семенец // Вопросы современного материаловедение: Тр. Междунар. науч. конф. Днепропетровск, -2002. - С. 29-30.

194. Сердитова Н.А. О методологии оптимального проектирования фундаментов под нефтяные резервуары на вечно-мерзлых грунтах / Н.А. Сердитова, В.Е. Шутов //Применение строительных материалов и ресурсосберегающих технологий Севера. М.: ВНИИ, 1990. - С. 61-68.

195. Сотников С.Н. Измерение вертикальных перемещений поверхности основания цилиндрического резервуара / С.Н. Сотников, Р.А: Мангушев // Тр. ЛИСИ. 1978. - С. 31-36.

196. Сотников С.Н. Проектирование и строительство оснований и фундаментов стальных вертикальных цилиндрических резервуаров за рубежом / С.Н. Сотников, Р.А. Мангушев. М.: ВНИИОЭНГ, 1979. - 64 с.

197. Сотников С.Н. Конструкция фундамента и осадка резервуара вместимостью 50 тыс. куб. м с плавающей крышей на неоднородном основании / С.Н. Сотников, Р.А. Мангушев, И.В. Ганнущенко // Нефтепромысловое строительство. М.: ВНИИОЭНГ, 1984. - 36 с.

198. СНиП 2.01.07 85*. Нагрузки и воздействия / Госстрой СССР. -М.: ЦИТП Госстроя СССР, - 1986. - 96 с.

199. СНиП 2.02.01-83. Основания зданий и сооружений. М., Стройиздат, 1985.-40 с.

200. СНиП 2.02.03-85. Свайные фундаменты / Госстрой СССР. М.: ЦИТП Госстроя СССР, - 1986. - 44 с.

201. СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии / Госстрой СССР. М.: Государственный комитет СССР по делам строительства. -1986.

202. СНиП 2.09.03-85 Сооружение промышленных предприятий / Госстрой СССР. М.: Государственный комитет СССР по делам строительства, - 1986.-56 с.

203. СНиП П-106-79 Склады нефти и нефтепродуктов / Госстрой СССР. М.: Стройиздат, - 1980. - 24 с.

204. СНиП П-23-81* Стальные конструкции / Госстрой СССР. М.: ЦИТП Госстроя СССР, - 2004. - 96 с.

205. СНиП III-18-75. Металлические конструкции // Правила производства и приёмки работ. М., Стройиздат, 1976. - С. 161.

206. Справочник проектировщика. Металлические конструкции / Под ред. Н.П. Мельникова. -М.: Стройиздат, 1980.

207. Стулов Т.П. Сооружение газохранилищ и нефтебаз / Т.П. Стулов, Б.В. Поповский, С.М. Иванцов, М.К. Сафарян, В.А. Афанасьев. М.: Недра, 1973.-С. 368.

208. Суворов А.Ф. Сооружение крупных резервуаров / А.Ф. Суворов, К.В. Лялин. -М.: Недра, 1979. -224 с.

209. Стандарты API № 620, 650, 653, 2015, 2021, 2517, 2519, 2610. Разработаны Американским Национальным Институтом Стандартов ANSI/STD650; Перевод ЦНИИПК им. Н.М. Мельникова М., 1996.

210. СТО 0030-2004. Стандарт организации. Резервуары вертикальные, цилиндрические стальные для нефти и нефтепродуктов. Правила технического диагностирования ремонта и реконструкции. М.: УНИИПСК им.Мельникова, 2005. 65 с.

211. Тимошенко С.П. Пластинки и оболочки / С.П. Тимошенко, С. Войновский-Кригер. М.: Наука, 1966. - С. 635.

212. Тарасенко А.А. Напряженно-деформированное состояние вертикальных стальных резервуаров при ремонтных работах: Дис. на соиск. уч.ст.док.техн.наук: 05.15.13. Тюмень, 1998.-299 с.

213. Тимошенко СП. Пластины и оболочки / С.П. Тимошенко; Пер. с англ. В.И. Контовт. / М.: Государственное изд-во техн.-теоретич. лит-ры, 1948.- 460 с.

214. Титков В.И. Исследование герметизирующих затворов в резервуарах с плавающими крышами / В.И. Титков, A.M. Александров, И.А. Степанен-ко//Транспорт и хранение нефтепродуктов. М., 1956. №5. - С. 86-99.

215. ТУ 14-104-133-92. Прокат толстолистовой стали повышенной прочности для строительных стальных конструкций / Госстрой России. М.: ЦИТП Госстроя России, 1992.

216. ТУ 14-104-167-97. Прокат листовой из легированной стали марки 12ГН2МФАЮ-У / Госстрой России. М.: ЦИТП Госстрой России, 1997.

217. ТУ 34-42-5346-76. Резервуары цилиндрические вертикальные.

218. ТУ 14-1-4083-86. Сталь листовая марки 09Г2ФБ и 10Г2ФБ улучшенной свариваемости и хладостойкости / Госстрой СССР. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986.

219. Уотермен Д. Руководство по экспертным системам / Д. Уотермен. -М.: Мир, 1989. -388 с.

220. Фатхиев Н.М. К расчету нестационарного испарения нефти в резервуаре с плавающей крышей / Н.М. Фатхиев // Трубопроводный транспорт нефти северных месторождений. Уфа: УНИ, 1984. - С. 92-979.

221. Фатхиев Н.М. Применение плавающих покрытий для сокращения потерь нефти и нефтепродуктов / Н.М. Фатхиев // Транспорт и хранение нефти, нефтепродуктов и углеводородного сырья. М.: ЦНИИТЭнефтегаз, 1979. -С. 60.

222. Фертман В.Е. Магнитные жидкости: Справочное пособие / В.Е. Фертман. Минск: Высшая школа, 1988. - 184 с.

223. Филиппов В.В. Оценка экологического ущерба при авариях резервуаров в условиях Севера / В.В. Филиппов, В.А. Прохоров // Защита -95. М., 1995. С. 55.

224. Филиппов В.В., Прохоров В.А., Аргунов С.В., Буслаева И.И. Техническое состояние резервуаров для хранения нефтепродуктов объединения «Якутнефтепродукт» //Известия вузов. Строительство. 1993. № 7-8. С. 13-16

225. Хакимьянова Л.Р. Сокращение потерь от испарения бензинов в промышленных резервуарах: Дис. канд. техн. наук. / Л.Р. Хакимьянова -Уфа, УНИ, 1985.-С. 250.

226. Хилс Р.Е. Выбор конструкции затвора / Р.Е. Хилс, Д.К. Нили // Химия и переработка углеводородов. 1978, №10. - С. 13-19.

227. Цытович Н.А. Механика грунтов / Н.А. Цытович. М.: Гос. изд-во лит-ры по строительству, архитектуре и стр. материалам, 1963. 634 с.

228. Чериикин В.И. Проектирование, сооружение и эксплуатация нефтебаз / В.И. Черникин. -М.: Гостоптехиздат, 1949. 500 с.

229. Черникин В.И. Сооружение и эксплуатация нефтебаз / В.И. Черникин. М.: Гостоптехиздат, 1955. - 522 с.

230. Черных К.Ф. Теория больших упругих деформаций / К.Ф. Черных, З.Н. Литвиненкова. Л., ЛГУ, 1988.-316 с.

231. Черняев К.В. Опыт применения новых технологий обследования резервуарных парков / К.В. Черняев, Ю. Детков // Трубопроводный транспорт нефти. 1995. №11. - С. 11-16.

232. Шадунц К.Ш. Особенности деформаций днищ резервуаров / К.Ш. Шадунц, М.Б. Мариничев, В.В. Угринов // Промышленное и гражданское строительство. 2004. № 3.

233. Шеин А.А. Проектирование и возведение фундаментов транспортных сооружений: Учеб. пособие / А.А. Шеин, А.А. Землянский. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2002. 150 с.

234. Шейн А.А. Свайные фундаменты и фундаменты глубокого заложения: Учеб. пособие / А.А. Шеин, А.Г. Овчинников, А.А. Землянский Саратов: СГТУ, 2000.-112 с.

235. Шеффе Г. Дисперсионный анализ / Г. Шеффе. М.: Наука, 1980. 2-е изд. - 512 с.

236. Шимановский А.В. Техническое состояние строительных металлических конструкций в Украине / А.В. Шимановский, В.М. Гордеев, А.И. Оглобля и др. // Автоматическая сварка. 2001. - № 9. - С. 33-39.

237. Шишкин Г.В. Справочник по проектированию нефтебаз / Г.В. Шишкин. Л.: Недра, 1978. - С. 216.

238. Щербаков А.Г. Оптимизация опорного узла новой конструкции резервуара большой емкости / А.Г. Щербаков // Строительство и архитектура, раздел Б. проектирование и строительство М.: ЦИНИС Госстроя СССР, 1978. Per. № 845.

239. Щербаков А.Г. Расчет опорного узла новой конструкции резервуара емкостью 100 тыс. м3 / А.Г. Щербаков // Строительство и архитектура, раздел Б. М.: ЦИНИС Госстроя СССР, 1978. Per. № 846.

240. Шухов В.Г. 1853-1939. Искусство конструкции / В.Г. Шухов; Под ред. Р. Грефе, М.М. Гаппоева, О. Перчи; Пер. с нем. -М.: Мир, 1994.

241. Якубовский В.В. Эксплуатационная нагруженность и малоцикловая долговечность сварных соединений крупногабаритных резервуаров для нефтепродуктов / В.В. Якубовский, С.А. Мельник // Автоматическая сварка. -1991.№5.-С. 5-11.

242. Ясний П.В. База данных по скорости роста усталостных трещин / П.В. Ясний // Физико-химическая механика материалов. 1988. - № 6. - С. 103-105.

243. American Petroleum Institute. API Standard 650 Welded Steel tanks for oil storage. Tens edition, Addendum 2, November 2001, Washington.

244. American Sosiety of Civil Engineering, ASCE 7-02, Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures Reston, Va, 2003.

245. An expert system for erosioncorrosion inspections / Bridgeman Jim, Theisen Ken, Whang Bill, Shankar Ramesh //10 th Int. Cont.NDE Nucl. and Pressure Vessel Ind; Glasgow, 11 14Jun, 1990.- Materials Park (Ohio), 1990. P. 569-572.

246. ASTM GI 81. Подготовка, очистка и оценка образцов для коррозионных испытаний.

247. Baker-Counsell J. Corrosion problems expert / J. Baker-Counsell // Process Eng. 1985. 66. №4. P. 61-63.

248. Barus D. Calculul hierderilor prin evaporare oi produselor petroliere lareservoarele cu capac fix si cu capac plutitor dupa A.P.I. Exemptificari / D. Barus // Petrol si gaze, 1971, v.22, № 6, p. 366-374.

249. Baumann K. Rechen programme zur Auswahl von Schutsmabnhmen gegen atrnospharische Korrosion / K. Baumann // Korrosion (DDR), 1985. 16. № 27. S. 83-90.

250. Bielawski R. Zbiorniki Magazynove na rope, z plawja cymi tratwami. Nafta, t.32, N2, 1976, P.57-62.

251. Binquet J., Lee K.L. Bearing capacity tests on reinforced earth slabs. Proc. ASCE, J. of the geotechnical engineering division, No GT12, 1981, p. 1241-1255.

252. Biride A.J., Wei R. P. and Pellissier G. E. (1966). Trans. ASM 59.-981p.

253. Bogaerts W., Vancoille M. Expert systems: a new approach to complex problems of materials selection and corrosion control // Bull. Cercle. etud. metaux. 1988.15. № 15-16. P.51-54.

254. Bogaerts W., Vancoille M. Expert systems: a new approach to complex problems of materials selection and corrosion control // Met. et. etud. sci. Rev. met. 1988. 85. № 12.P. 697-704.

255. Bogart Terry, Batt Ted, Roarty Dave, Hraby Ray. Managing Large amounts of erosion-corrosion NDE data with OEMS // Nucl. Eng. Int. 1990. 35. № 430. P. 50, 53, 54.

256. British standards institute, Unfired fusion Welded pressure vessels, BS 5500,1982.-64p.

257. Brooksbank D. and Andrews K. W. (1968) J. Iron Steel Inst. 206,- 595p.

258. Buslajeva I.I., Prohorov V.A. Research of Deformation of Tank Foundation under Conditions of the North // Proceedings International Symposium "Geocryologic Problem of Construction in Eastern Russia and Northern China". -Chita, 1998.-P. 219-224.

259. Cantwell J.E. LPG storage vessel cracking experience // Materials Performance. 1988, x. - v. 27, N10. - p.79-82.

260. Cause of shanks diesel fuel spill pinpointed. Oil and Gas journal, N52, June, 1988.

261. Collins F.L. Corrosion by stream Condensate lines // Corrosion Handbook, ed Uhlig. H.H. Wiley. №4. 1948. P. 538-545.

262. Conrad H. Effect of grain size on the lower yield and flow stress of iron and stall // Acta met. -1963/ -11, № 1. P. 75-77.

263. CORREAU: system expert sur la corrosion du cuivre parleau / Aud-isio Sylvain, Audisio Marc-Andre // Mater, et Tech. 1989. hors ser. S. 49-53.

264. Crude oil tank bottom failure // Petroleum Review. 1987, 10 Vol. 41,№481.-P. 36.

265. Currie I. G. Fundamental Mechanics. Megrow Hill, 1974, P. 205 - 209.

266. Cuny D. A. and Pratt P.L. -1979, Mat. Sci. Eng. 37. 223 p.

267. Dahnert W. Grosch H., Baumgarten H. (Tragfahigkeitsverhalten schlanker Ortbetonrammj Bauplanung-Bautechnik 42 (1988) 2. S. 6

268. De Wit: How to Calculate the Stability of Empty Storage Tanks. Oil and Gas International, 11 (1971). H. 8, S/367. 370 p.

269. Expert systems to aid design against corrosion / E. J. Wright, С West-cott, D. E. Williams, I. F. Goall // Mater, and Des. 1987. 8. №3. P. 156-159.

270. Fischer W., Fohmann L., Mader W. Experten systeme fur den Korro-sionsschutz // Werkst. und Korros.1987. 38. M 7, S. 375-379.

271. Fischer, Digital Computers and Regression Analyses in Evalualing Plant Operating Data, Industrial and Engineering Chemistry, 1960. 52, № 12, 981.

272. Fragaszy R., Lawton E., Asgharzadeh-Fozi Z. Bearing capacity of reinforced sand. Improverment of ground. Proc. 8-th ECSMFE, Helsinki, 1983, p. 357-360.

273. Gladman T. Holmes B. and Melvor LD. ( 1971 ). In «Effects of Second Phase Particles on the Mechanical Properties of Steels» p. 68. Iron and Steel Institute. London.

274. Griffith A. A. The phenomena of rupture and flow in solids // Phil. Trans/Roy Soc, London, A. 1921. -V. 221. -P. 163 -168.

275. Griffith A.A. Philos. Trans. Roy. Sos. -1920. -V.A221.-p.163.

276. Hall Charles. Computerized system for corrosion control // Pipeline and Gas J. 1991. 84. № 1-3. P. 251-266.

277. Heizol-Verbrauchertankanlagen Informationen fur Fachbetriebe und Betreiber / Diehle J. // JKZ Haustechn. 1994. - 49. № 20. S. 22, 24, 26, 28-31.

278. Holroid R. J. On the behavior of open topped oil storage tanks in high winds. Part. II. Structural aspects. Journal of wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 1985, 18/1, P. 53-73.

279. Holroid R. J. On the behavior open topped oil storage tanks in high winds. Part. I. Aerodynamic aspects. Journal of wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 1983, Д. 12.- P. 329 352.

280. Inglis C. Proceedings, Institute of Naval Architects, 55,1913.- 219 p.

281. Institute International de la Soudre. Commission 8. Essais de fatigue : Monographies sur les ruptures par fatigue. Soudage et techniques connexes 22 (1968), H. 9/10. P. 367-370.

282. Internal floating roots for gasoline tanks saver product. Petrol rev., 1981, 35, N411, p. 23.

283. Irving M. Floating tank-covers offer 90% cut in evaporation losses. -Canadian Petroleum, v. 13, N7, 1972, p.29-31.

284. IW XII1-1243-87. The application of an engineering critical assessment in design fabrication. An inspection to as sess the fitness for purpjse of weld products.

285. Kihara H., Oba H., Susei S. Precautions for avoidans of fracture of pressure vessels. Institution Mechanic Engineers, 1971, v. с 52/71, pp. 183-189.

286. Kim Y.S., Shen С. K., Bang S. Oil storage tank foundation on soft clay. Proc. 8-th ECSMFE, vol. 1, Helsinki, 1983, p. 371-374.

287. King J. E. and KnottJ. F. (1981). Met. Sci. 15, l.-P. 187-192.

288. Liddard A.G., Whittaker B.A. Journal of the institutes of Metals. 1961. №89. P. 423-428.

289. Lindholm U.S., Kana D.D., Abramson H.N. Breathing vibrations of a cylindrical shell with an internal liquid, J. Air Space, Scie., vol. 29, N. 9, 1962.

290. Maclochlainn Coilin. A plastics guide // Technol Irel. 1991. 23. Ill 4. P. 26-27.

291. Malik Z., Morton C. Ovalizatijn of cilindrical tank as result of foundation settlement of stran analysis. Vol. 12, No. 4, 1977. P. 339-348.

292. Malik Z., Morton J., Ruiz C. An experimental investigation into the buckling of cylindrical shells of variablewall thickness under radial external pressure. -Experimental mechanics, 1979, vol. 19, № 3.- P. 87- 92.

293. Marchman J/F/ Wild Effects on Floating Surfaces an Large open Ton Storage Tanks. // International Conferece jf Wind Effekts an Bucklings and Struk-tures. Tokyo, 1971.

294. Marr W.A., Ramos J.A., Lambe T.W. Criteria for settleneering division, vol 108, No. GT8,1982. P. 1017-1038.

295. Nachweis der Korrosionbestandigkeit von Lagerbehalterwerkstoffen gegenuber wassergefahrdenden brennbarenund nichtbrennbaren Lagermedlumen durch die Bewertung Korrosionsdatep / Weltschev M., Hopfer W. // Werkst und Korros. 1993. 44. №,8. P. 327-334.

296. Neuer Grundkatalog fur stehende stahltanks / Gremler B. // Bauplan. -Bautechn. 1989. 43. Ш 2. P. 62-63.

297. Orlik G. Statystyczne wtasnosci technologicznych nieprawidtawasci ksztattu stalowych zbiornikow cylindrycznych / Archiwum inzynitrii Ladowei, 1974, r. 20. №2.- P. 289-297.

298. Palmer S. Desing of floating roofs oil storage tanks to withstand wind Loading areview with recomendations Mimeche. Departament of Engineering, Cambridge University. 1986.-P. 321-329.

299. Palmer S.C. Design of floating roofs on oil storage tanks to withstand wind Loading review with recommendations Mimetic. Department of Engineering, Cambridge University. 1986, P. 23-31.

300. Randolph Kissel, Phillip Myears. Updating API 650 conclusion. New load combination approach brings API 650 into lane with ASCE 7. Oil & Gas Journal /Dec. 8,2003.

301. Runchal A.K. Hydrocarbon vapor emissions from floating roof tanks and the role of aerodynamics modification / A.K. Runchal // Air Pollution Control Associations Journal. 1978, 28/5, P. 498-501.

302. Sullivan R.A., Nowicki J.F. Differential settlements ofcilinddrical oil tanks. Proc. Conference on settlement of structures, London, Pentech Press, 1975, P. 420-424.

303. Schleicher F. Kreisplatten auf elastischer Unterlage. Berlin, 1926.

304. Storing the oil from Ekofisk. Petroleum Times, v. 78, N1985, 1974, P. 29-41.

305. Tank inspection system. // Oil and Gas. 1992-90. N 47.P. 79-81.

306. Untersuchunger zur Ermudungsfestigkeit der Shewedverbindungen Behalter Rohranschlupstutzen / Rudolph J., Weis E. // 3 R Int. 1994. 34. Ill 6. P. 273-278.

307. Van Stone R. H. and Cox T.B. ( 1976 ). ASTM STP 600, 5.- P. 159204.

308. Wright R.N. Oil storage tank collapses at Ashland -Horrify terminal / R.N. Wright, G. Smith//Oil and Gas journal. 1988. №46. April.-P. 111-117.

309. Ziolko J. Modelluntersuchungen der Windeinwirkung auf Stahlbe-halter mit Schwimmdach / J. Ziolko // Berlin: Der Stahlban 47 (1978), H. 11, P. 321 -329.