автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.13, диссертация на тему:Совершенствование технологий ремонта резервуаров с нарушением целостности стенки

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

САЯПИН МИХАИЛ ВАСИЛЬЕВИЧ

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ РЕМОНТА РЕЗЕРВУАРОВ С НАРУШЕНИЕМ ЦЕЛОСТНОСТИ СТЕНКИ

Специальность 05.15.13 Строительство и эксплуатация нефтегазопроводов, баз и хранилищ

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Тюмень 2000

Работа выполнена в Тюменском государственном нефтегазовом университете.

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Тарасенко А. А.

Официальные оппоненты:

Заслуженный деятель науки и техники РФ, доктор технических наук, профессор Кушнир С. Я.

кандидат технических наук, доцент Малышкин А. П.

Ведущее предприятие:

Институт проблем транспорта энергоресурсов, г. Уфа

(Ю

а.

Защита диссертации состоится « 6 » июля 2000 г. в у ч. на заседании диссертационного совета Д 064.07.02 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.15.13 -«Строительство и эксплуатация нефтегазопроводов, баз и хранилищ» при Тюменском государственном нефтегазовом университете по адресу: 625000, г. Тюмень, ул. Володарского, 38.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ТюмГНГУ. Автореферат разослан « 5 » июня 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук

С. И. Челомбитко

кеги-ъпа-хго-пя'^ О

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. При сохранении тенденции прироста добычи и переработки нефти в системе трубопроводного транспорта возникает проблема нехватки резервуарных емкостей. Связано это, во-первых, со значительной изношенностью основных фондов и, во-вторых, с практически полным прекращением строительства новых резервуаров из-за недостаточности финансирования.

Международной практикой установлено, что на 1 т добываемой или перерабатываемой нефти в среднем требуется от 0,4 до 0,6 м3 полезной ре-зервуарной емкости для обеспечения потребностей в нефтепродуктах. Поэтому задача сохранения и поддержания полезной емкости резервуарного парка России является одной из важнейших задач в системе эксплуатации трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов.

Значительное количество резервуаров на нефтеперекачивающих станциях ОАО «Сибнефтепровод» имеет пониженный показатель полезной вместимости, определяемый по результатам диагностики их технического состояния. Такая ситуация обусловлена рядом причин, основными из которых являются:

- изначальные проектные и монтажные несовершенства, невысокое качество заводского изготовления рулонированных металлоконструкций, эксплуатационные дефекты;

- ужесточение современных нормативных требований к безопасности эксплуатации и надежности резервуаров;

- выработка назначенного ресурса и старение значительного числа резервуаров.

Известно, что нормативный срок эксплуатации резервуаров назначался исключительно из экономических соображений. Последние исследования показывают, что после соответствующего ремонта и освидетельствования

резервуары еще достаточно долго могут эксплуатироваться. Поэтому объем выполнения ремонтов увеличивается с каждым годом.

Результаты комплексных обследований резервуаров, эксплуатируемых более 20-ти лет, показывают, что основной объем ремонтов приходится на устранение коррозионных повреждений первого пояса стенки, окраек, полотнища днища и восстановление проектной геометрической формы. Практически все перечисленные виды ремонтов требуют устройства проемов в стенке РВС. В то же время большая часть металлоконструкций, как правило, находятся в удовлетворительном состоянии, позволяющем продолжить безаварийную эксплуатацию резервуара еще в течение 15-20 лет. Таким образом, проведение капитального ремонта, включающего, чаще всего, полную или частичную замену нижней половины первого пояса стенки, окрайки, полотнища днища, либо исправление геометрического положения, обеспечивает необходимый уровень надежности конструкции и позволяет продлить срок эксплуатации.

Очевидно, что основной стратегией повышения полезной вместимости парков в условиях рыночной экономики является не строительство новых резервуаров, а оптимизация управления техническим состоянием уже существующих через планирование и увеличение объемов капитальных ремонтов с одновременным повышением их эффективности, что невозможно без строгого научного обоснования инженерных решений, принимаемых при выполнении ремонта. Одним из таких решений является устройство монтажных проемов в стенке РВС, влияние которых на напряженно-деформированное состояние и устойчивость резервуара не исследовано, не смотря на аварийные ситуации, имевшие место в практике эксплуатации и ремонта РВС.

Целью работы является теоретическое и экспериментальное исследование изменения напряженно-деформированного состояния резервуара, ослабленного вырезом при ремонтных работах, научное обоснование технологий ремонта, предполагающих нарушение целостности стенки резервуара.

Основные задачи исследования. В соответствии с поставленной целью в работе решались следующие задачи:

1. Аналитическое решение для определения степени концентрации напряжений в углах выреза.

2. Теоретическое решение задачи устойчивости оболочки с вырезом и определение оптимальных геометрических размеров монтажного проема и подкрепляющих элементов.

3. Опытно-промышленное исследование напряженно-деформированного состояния резервуара с вырезанным монтажным проемом, получение статистических зависимостей для деформаций освобожденных краев вырезов.

4. Исследование закономерностей деформирования оболочки с одним или несколькими вырезами при различной жесткости подкрепляющих элементов на основе метода конечных элементов.

5. Практическое внедрение результатов исследования при выполнении ремонтов вертикальных стальных резервуаров.

Научная новизна. Теоретически и экспериментально обоснована возможность устройства технологических проемов в стенках резервуаров при выполнении ремонтных работ. В этой связи:

- разработан метод аналитической оценки степени концентрации напряжений в углах вырезов;

- впервые решена задача устойчивости резервуара с вырезом с учетом влияния начальных несовершенств геометрической формы, изменения граничных условий, неосеммитричности приложения нагрузок, неоднородности материала и т.д., что позволило получить аналитическую зависимость и определить интервал допустимых размеров монтажных проемов;

- на основе проведения промышленных экспериментов установлены основные закономерности в изменении напряженно-деформированного состояния резервуара при устройстве, подкреплении и закрытии монтажного проема;

- при помощи метода конечных элементов разработаны математические модели основных типоразмеров резервуаров и исследованы закономерности деформирования оболочки с одним или несколькими вырезами при различной жесткости подкрепляющих элементов.

Практическая ценность и реализация результатов исследований.

Проведенные исследования представляют собой логически завершенную методологию безопасного устройства монтажных проемов в стенках основных типоразмеров резервуаров, которая обеспечивает прочность и устойчивость металлоконструкций.

Результаты исследований положены в основу руководящих документов и инструкций, регламентирующих требования к ремонту резервуаров с устройством монтажных проемов.

Разработано программное обеспечение для ПЭВМ, предназначенное для выполнения следующих расчетов:

- степени концентрации напряжений в зависимости от размеров и формы угла проема;

- критической ширины выреза с учетом всех влияющих факторов;

- устойчивости подкрепляющих элементов монтажных проемов с учетом присоединенных элементов жесткости.

Выполнено опытно-промышленное внедрение технологии ремонта с сооружением монтажного проема в стенке резервуара при капитальном ремонте РВС-20000 №37 ЛПДС «Каркатеевы» Нефтеюганского УМН и РВС-20000 №16 ЛПДС «Нижневартовская» Нижневартовского УМН. Получен подтвержденный экономический эффект в размере 164007 рубля.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы были доложены на международной научно-технической конференции «Нефть и газ Западной Сибири» в г. Тюмени, 1996 г.; региональной научно-технической конференции «Новые материалы и технологии в машиностроении» в г. Тюмени, 1997 г.; XIV Уральской школе металловедов-

термистов «Фундаментальные проблемы физического металловедения перспективных материалов» в г. Ижевске, 1998 г.; 1-ой международной научно-практической конференции «Безопасность транспортных систем» в г. Самаре, 1998 г.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 14 печатных работ.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов, списка литературы и приложений. Общий объем работы составляет 161 страницу, в том числе 87 рисунков, 15 таблиц, список литературы содержит 106 наименований, в том числе 15 — на иностранных языках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы исследования, приведена научная новизна и практическая ценность работы, дана общая характеристика диссертационной работы.

В первой главе выполнен анализ аварий резервуаров и сделан вывод, что большое количество аварий резервуаров произошли после выполнения ремонтных работ, зачастую связанных с устройством монтажных проемов в стенке резервуара, поэтому наиболее актуальной является задача определения влияния монтажных проемов, вырезаемых в стенке резервуара при ремонте, на его напряженно-деформированное состояние и определение их оптимальных геометрических размеров.

Отмечено, что за последние четыре года в ОАО "Сибнефтепровод" наблюдается значительный рост ремонтов, с 43 до 94 %, при которых использовалась технология, предусматривающая нарушение целостности стенки резервуара, при этом количество ремонтов с устройством монтажного проема возросло на 31 %.

Далее в главе проанализированы наиболее распространенные дефекты резервуаров и традиционные методы их исправления. На основании анализа получен вывод, что наибольшая часть выполняемых ремонтов связана с исправлением коррозионных повреждений первого пояса стенки, окрайки и полотнища днища, а также исправление геометрического положения стенки и днища РВС. При этом отмечено, что практически все рассмотренные виды ремонта связаны с удалением или заменой фрагментов металлоконструкций, а следовательно, с устройством временных монтажных проемов в стенке резервуаров. Вместе с тем, задача определения напряженно-деформированного состояния резервуара, ослабленного вырезом, недостаточно изучена в настоящее время и требует дополнительных теоретических и экспериментальных исследований.

На основании приведенного обзора существующих в настоящее время технологий ремонта резервуаров систематизирована информация о случаях выполнения ремонта с нарушением сплошности металлоконструкций и предложена классификация видов ремонта, предполагающих либо замену металлоконструкций, либо вырезку монтажных проемов. По результатам анализа существующих технологий были сделаны следующие выводы:

1.Все проемы в зависимости от отношения ширины к высоте к=Ь/Н условно можно разделить на три типа (рис.1): горизонтальный (к « 1); вертикальный (к » 1); монтажный (к * 1).

2. Максимальные размеры монтажного проема должны быть ограничены габаритами грузов, перевозимых железнодорожным транспортом, и габаритами техники, используемой при ремонтных работах внутри резервуара.

3. Существующие технологии не имеют под собой научного обоснования и являются лишь результатом инженерной интуиции и практического опыта, нередко полученного после изучения причин возникновения аварийных ситуаций.

Рис.1. Типы проемов, вырезаемых в стенке резервуара.

На основании выполненного анализа в конце главы сформулированы цель и задачи исследования.

Вторая глава посвящена исследованию напряженно-деформированного состояния оболочки, ослабленной прямоугольным вырезом.

В работе были проанализированы исследования отечественных и зарубежных авторов, посвященные двум самостоятельным разделам: изучению вопросов устойчивости и изучению изменения напряженно-деформированного состояния оболочек с вырезом. Большая часть работ выполнена для оболочек ракет в аэрокосмической промышленности. В задачах устойчивости преобладают экспериментальные исследования. Богатый экспериментальный материал по этому вопросу обобщен в работах отечественных и зарубежных ученых: Преображенского И.Н., Голда Ю.Л., Штукарева B.C. Шульца У., Элмроса Б., Холмса А. и др. При этом большая часть экспериментальных исследований была выполнена на моделях из нержавеющей стали и майлара для оболочек средней длины, поэтому переносить результаты этих исследований на резервуары необходимо весьма осторожно при условии соблюдения эквивалентности граничных условий и дополнительной оценки области их применения.

Изучение изменения НДС для резервуаров с монтажными проемами ранее не выполнялись. Наиболее близкими исследованиями в этой области являются работы, выполненные для судостроения, оболочек автомобилей, самолетов и вертолетов. Практически все расчеты в этих работах выполнены численными методами, с частности методом конечных элементов.

На основании выполненного обзора был сделан вывод, что поскольку резервуары, рассматриваемые в данной работе, относят к сложным инженерным сооружениям, то исследования прочности оболочки с вырезом целесообразно проводить численными методами. Аналитические решения должны быть получены лишь для вопросов устойчивости и прочности подкрепляющих элементов, а также для оценки степени концентрации напряжений в углах вырезов.

Выполненный обзор работ, посвященных исследованиям цилиндрической оболочки с вырезом, позволил сделать вывод, что несмотря на большое количество работ в этой области, в них исследованы в основном оболочки малого радиуса, а вопрос устойчивости резервуара с технологическим вырезом в стенке не изучен. Также был сделан предварительный вывод о том, что наличие выреза в конструкции резервуара может снизить критическую силу потери его устойчивости до 90%.

Анализ полученных аналитических зависимостей номинальных напряжений и напряжений в зоне концентрации напряжений в углах прямоугольного выреза показывает, что независимо от размера резервуара при прямоугольной форме выреза напряжения в зоне концентрации в 5 раз превышают номинальные. При скруглении углов проема до величины 0,125 Ь (Ь - высота проема) происходит снижение концентрации напряжений до 3 о„„„.

Очевидно, что на величину критической нагрузки потери устойчивости существенное влияние оказывают граничные условия, начальные несовершенства (начальные погибь и напряжения, овальность), наличие вырезов, технологические дефекты и т.п. Решение задачи устойчивости со всеми вы-

шеперечисленными факторами является математически сложной проблемой. Поэтому в работе использовалось приближенное решение, в котором за основу взято решение для идеальной оболочки без выреза, края которой оперты на жесткие, в своей плоскости, диафрагмы. Учет различных факторов, приближающих оболочку к реальной конструкции производился с помощью коэффициентов. Таким образом, автором предложена формула для оценки критических напряжений:

а'сг=кгк2-к3-к^к5-к6-асг, (1)

где ст„ - критическое напряжение для идеальной оболочки; к, - коэффициент влияния граничных условий, отличных от идеальных; к2 — коэффициент начальных несовершенств; к3 — коэффициент неосесимметричной формы потери устойчивости; к4 - коэффициент неоднородности; к5 - коэффициент неоднородного по окружности осевого сжатия от действия временных нагрузок; к6 - коэффициент, учитывающий влияние размеров выреза.

Подставив значения коэффициентов кгк5, определенные по результатам экспериментальных исследований Кабанова В.В., Григолюка Э.И., Голда Ю.Л., Преображенского И.Н. и др., выполненных ранее, формула (1) примет вид:

п А , ЕЙ

°сг = 0,4-к6—. (2)

Поскольку принятые коэффициенты, входящие в формулу (1) для

оценки критических напряжений, изменяются в широких пределах, то в дальнейших расчетах при определении критических размеров проема для построения области допустимых значений были использованы их максимальное и минимальное значения.

Общая потеря устойчивости происходит при достижении номинального напряжения (вдали от угла) критического значения, т.е. при

Яшм = (3)

Из этих условий был определен критический размер выреза а:

а = Щ 4,27 —

И

(4)

0,59к6ЕИ2

Как показали результаты расчетов величина проема существенно зависит от многих факторов, которые в свою очередь изменяются в широких пределах. Для того, чтобы учесть все многообразие влияющих величин, автором были построены интервалы возможных размеров монтажных проемов с учетом всех допустимых значений коэффициентов к,-к5. На рис.2 показаны результаты расчета по разработанной программе, позволяющие определить весь интервал возможных значений монтажных проемов для основных типоразмеров РВС-5000, РВС-10000 и РВС-20000.

Выполненный анализ результатов расчетов подкрепляющих ребер позволил сделать вывод, что при увеличении высоты выреза критическая сила потери устойчивости подкрепляющей рамы снижается, а подкрепление технологического выреза требуется при устройстве проема свыше 6 м, при условии, что форма оболочки резервуара близка к идеальной.

В третьей главе описаны опытно-промышленные исследования влияния монтажного проема на изменение напряженно-деформированного состояния при ремонте РВС.

В настоящее время среди специалистов в области строительства и эксплуатации резервуаров существует единое мнение, что наиболее достоверные результаты при исследовании напряженно-деформированного состояния РВС после длительной эксплуатации можно получить при проведении промышленного эксперимента на реальном объекте. Результаты эксперимента могут быть рассмотрены, как частный случай математической модели процесса в целом. В данной работе автором предлагается использовать результаты промышленного эксперимента для проверки математической модели резервуара с монтажным проемом, выполненной на основе метода конечных элементов.

в5

30

25

8 9 10 11 12 Ркр-Ю'.Н

а) РВС-20000

а, м

¿•и. а (ф-ла4) \ В

\ . я

\ , < *

. X '*'

4 5 6 7 8 9 10 ГчгЮ'. Н

б)РВС-10000

в) РВС-5000

Рис. 2. Определение зоны критических размеров проема в зависимости от критической силы потери устойчивости.

Для проведения промышленного эксперимента был выбран РВС-20000 № 37 ЛПДС «Каркатеевы» Нефтеюганского УМН ОАО «Сибнефтепровод», где выполнялась полная замена полотнища днища индустриальным методом. Для транспортировки рулонов внутрь резервуара было необходимо устройство монтажного проема.

В ходе эксперимента ставилась задача определения закономерностей изменения напряженно-деформированного состояния вокруг монтажного проема в стенке резервуара. Для этого были использованы тензодатчики установленные в розетки и измеряющие деформации растяжения-сжатия и сдвига поверхностных слоев стенки в кольцевом и продольном направлениях. Схема расположения датчиков представлена на рис.3.

вш

5Г,

зг,

1В 1С«

8Г,

9Г,

78" 7Г_'

68) 6Г_Г

,9В-

• 4Е

4Г,

2Е 2Г_|

ЮГ |

-ИВ--

13Г|

43В-

04Г.14

,15В 15Г '

_И

17Г

|16В'

16Г

_|18В 18Г

20В

4ГШ

ЗГШ

1ГШ

Угор

В

в

Рис. 3. Схема расположения датчиков вокруг монтажного проема при выполнении эксперимента.

Работы выполнялись в марте - августе 1996 года в несколько этапов. Вначале на стенке резервуара в направлении всего реза и за подкрепляющими элементами были установлены и опрошены тензодатчики в вертикальном

и горизонтальном направлениях, затем был вырезан монтажный проем и вновь опросили датчики. На последнем этапе, после окончания ремонта проем был установлен в прежнее положение а датчики вновь опрошены. На всех этапах работ производился контроль за изменением геометрического положения конструкции.

Анализируя результаты нивелирования наружного контура днища и теодолитной съемки образующих стенки до и после устройства монтажного проема в стенке резервуара можно сделать вывод о том, что устройство монтажного проема не оказывает сколько-нибудь заметного влияния на изменение геометрической формы и положения РВС.

По результатам натурной тензометрии установлено, что напряженно-деформированное состояние симметрично относительно геометрической оси выреза. Зоны концентраций напряжений возникают в углах выреза. После заварки монтажного проема напряжения по его периметру практически не изменяются. Следовательно, при дальнейшей эксплуатации РВС к эксплуатационным напряжениям добавятся местные зоны концентрации напряжений в зоне сварных швов монтажных проемов. Сравнение экспериментальных и расчетных данных показало, что подкрепление выреза швеллером №16 позволило снизить эквивалентные напряжения в среднем на 20 %.

Результаты эксперимента показали, что необходимо принимать дополнительные меры к компенсации продольных напряжений до начала устройства проема. Технологически это может быть либо поддомкрачивание конструкции либо установка дополнительных элементов жесткости по периметру проема до начала его устройства. При замене фрагментов первого пояса стенки можно рекомендовать дополнительно распускать сварной горизонтальный шов на длине 500 - 700 мм для снятия напряжений в углах вырезов. В противном случае к эксплуатационным напряжениям после ремонта добавятся напряжения от устройства монтажного проема, что может привести к разрушению резервуара.

В четвертой главе выполнено исследование общих закономерностей деформирования резервуаров с вырезами в стенке при помощи метода конечных элементов (МКЭ).

Попытки создать достоверные математические модели предпринимались неоднократно. Однако созданные математические модели не претендовали на полное описание напряженно-деформированного состояния резервуара. Очевидно, что наиболее полно данную задачу можно решить используя численные методы, например, метод конечных элементов.

Для расчетов использовалась одна из наиболее известных программ в этой области — STAAD-III (Structural Analysis And Design), разработанная американской фирмой Research Engineers, Inc. Для статического расчета в STAAD-III используется формулировка МКЭ в форме метода перемещений. Конструкция представляется в виде набора отдельных конечных элементов (КЭ). Каждый конечный элемент деформируется по известному закону, при этом удовлетворяются условия равновесия и совместности деформаций в узлах КЭ.

Для основных типоразмеров резервуаров были разработаны пространственные модели (рис.4) на основе оболочечных элементов с 6-ю степенями свободы в каждом из четырех узлов. Параметры разработанных моделей приведены в табл. 1.

При устройстве монтажных проемов в стенках резервуаров освобождаются края металлоконструкций, которые деформируются в зависимости от размеров выреза, несовершенств геометрической формы оболочки, веса крыши и т.д. Как было показано выше, эти деформации иногда могут носить случайный характер. Для оценки характера возможных деформаций было проанализировано поведение оболочки резервуара с вырезом без кольца жесткости (рис.5) и с опорным кольцом (рис.6).

Рис. 4. Общий вид конечно-элементной модели 20000 м3 для исследований НДС при устройстве монтажного проема (крыша и днище не показаны).

Таблица 1

Параметры пространственных моделей резервуаров

Количест- Количество Количество поя- Количество

Тип РВС во элемен- сегментов по сов от утора ши- поясов от утора

тов периметру риной 50 см шириной 150 см

РВС-5000 2002 142 9 5

РВС-10000 3852 214 9 5

РВС-20000 5700 300 9 5

Рис. 5. Деформации стенки резервуара Рис.6. Деформации в области

без опорного кольца в области технологического проема

технологического проема. с учетом опорного кольца.

Сравнивая рис.5 и 6 видно, что развитию деформаций в верхней части резервуара препятствует жесткость опорного кольца и крыши. Следовательно в этом месте должны возникать повышенные напряжения. Деформации же самого монтажного проема остались практически неизменными. Для их оценки были выполнены расчеты деформаций свободных краев оболочки в зависимости от ширины монтажных проемов и типоразмеров резервуаров. Схема расположения контрольных точек приведена и результаты расчетов деформаций исследуемых точек для РВС-20000 показаны на рис.7.

Как показали расчеты, максимальные деформации, направленные внутрь резервуара происходят в середине верхнего края проема (точка 1) для всех конструкций резервуаров. Заметный рост деформаций происходит при величинах проемов более 7 метров по периметру. Принимая во внимание технологические ограничения можно сделать вывод, что при длине монтажных проемов, не превышающей 3,5 м, существенных деформаций свободных краев оболочки не происходит.

Ширина монтажного проема, см

Рис. 7 Деформации характерных точек монтажного проема РВС-20000.

Как было отмечено выше, описание изменения напряженно-деформированного состояния оболочки в целом возможно только с использованием численных методов. На рис.8 показаны результаты расчета напряженно деформированного состояния резервуара при помощи метода конечных элементов. При этом максимальные напряжения из углов проема перемещаются в опорное кольцо. Это обстоятельство объясняет частые аварии при выполнении ремонтов, когда кольца жесткости имели строительный брак.

Рис. 8. Распределение эквивалентных напряжений в зоне технологического проема.

На рис.9 приводятся результаты расчетов максимальных эквивалентных напряжений, действующих в металлоконструкциях РВС-20000, при изменениях длины выреза.

8000

7000

6000

N 5000

X 4000

6 3000

2000

1000

0

199 397 596 794 993 1191 1390 Ширина монтажного проема, см

1588

Рис.9. Максимальные эквивалентные напряжения в стенке РВС-20000 с проемом.

В работе также исследовалась возможность одновременного устройства нескольких монтажных проемов. На рис.10 представлены поля напряжений металлоконструкций резервуара при изменении расстояний между монтажными проемами.

В '

И

11

К ,

■ О. «к яя

«Г**«»:. ■*<-!Ч

капп»)

Рис. 10. Распределение эквивалентных напряжений в результате выреза двух технологических проемов в стенке РВС-10000 м5 размером 3,5x3,5 м на расстоянии 5 м.

Выполненный анализ полученных закономерностей деформирования резервуаров с вырезами позволил сделать следующие выводы:

- для всех типоразмеров резервуаров всплески полей напряжений в окрестностях вырезов носят местный характер;

- если расстояние между вырезами превышает 10 метров, то поля напряжений вокруг них не влияют друг на друга;

- области максимальных напряжений находятся на опорных кольцах, а их величина зависит от длины монтажного проема, при увеличении длины монтажного проема более б м, зона максимальных напряжений перемещается с опорного кольца в углы проема;

- при использовании нескольких проемов на практике необходимо проверять отсутствие дефектов в местах соединения элементов опорного кольца, а расчет производить для каждого конкретного случая, с учетом несовершенств геометрической формы стенки.

При помощи численных методов были проанализированы лишь те случаи, которые встречаются в практике выполнения ремонтных работ, при устройстве проемов величиной большей рекомендованной необходимо учитывать ветровую нагрузку на РВС с монтажным проемом и принимать дополнительные меры к обеспечению прочности конструкции.

Поскольку основной причиной возникновения остаточных напряжений является собственный вес конструкции, распределенный по верхней грани выреза, эффективным методом компенсации остаточных деформаций является приложение противоположно направленных усилий (поддомкрачивание) к краю проема до начала работ либо перед закрытием проема. Результаты расчета приведены на рис. 11. При такой схеме разгружается опорное кольцо, а остаточные напряжения не остаются в стенке после закрытия проема.

Рис. 11. Распределения эквивалентных напряжений в стенке РВС-20000 м! при вырезе монтажного проема размером 3,5x3,5 усиленным ребрами жесткости с компенсирующими

силами.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Получена аналитическая зависимость степени концентрации напряжений от формы угла выреза монтажного проема. Доказано, что независимо от размера резервуара при прямоугольной форме выреза напряжения в зоне концентрации в 5 раз превышают номинальные. При скруглении углов проема до величины 0,125 Ь происходит снижение концентрации напряжений до 3 Ъ„ом-

2. Аналитически решена задача устойчивости оболочки с вырезом, получена зависимость для критического размера выреза. Определены зоны значений критических размеров проемов для основных типоразмеров РВС, в зависимости от всех влияющих факторов. Предложена методика расчета подкрепляющих элементов монтажных проемов, как элементов с присоединенным пояском.

3. В ходе выполнения промышленного эксперимента установлено, что при устройстве и после закрытия монтажного проема сохраняются напряжения, внесенные в конструкцию во время выполнения ремонта, которые после окончания ремонтных работ суммируются с эксплуатационными. Статистическая обработка результатов более 30 ремонтов резервуаров позволила получить вариации горизонтальных перемещений свободных краев проемов и угловых перемещений окраек.

4. На основании разработанных пространсвенных моделей, бьши определены наиболее опасные точки свободных краев монтажных проемов, в которых происходят максимальные перемещения, получены зависимости между перемещениями этих точек и величинами проемов для всех типоразмеров резервуаров. Получены зависимости между шириной монтажного проема и максимальными эквивалентными напряжениями, действующими в стенках резервуаров. Установлено, что максимальные напряжения для наибольшего проема не превысят 50 МПа, а влияние возмущения полей напряжений распространяется на 4 м в обе стороны от проема, для самого «невыгодного» случая нагружения. Исследование возможности устройства одновременно нескольких монтажных проемов показало, что если расстояние между вырезами больше 10 метров, то поля напряжений вокруг них не влияют друг на друга для всех случаев нагружения. Дополнительных напряжений, связанных с устройством нескольких проемов в стенке резервуара не возникает, они появляются в опорном кольце.

5. Обоснованы эффективные методы ремонтов резервуаров с устройством монтажных проемов. По результатам работы разработан нормативный документ, осуществлено опытно-промышленное внедрение при ремонте РВС-20000 №37 ЛПДС «Каркатеевы» Нефтеюганского УМН и РВС-20000 №16 ЛПДС «Нижневартовская» Нижневартовского УМН, подтвержденный экономический эффект при ремонте одного резервуара составил 164007 рублей.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

Саяпин М.В., Тарасенко A.A., Никишин A.B., Овчар З.Н. Исследование возможности применения сварки для ремонта резервуаров, пораженных коррозией. Региональная научно-технической конференция "Новые материалы и технологии в машиностроении". -Тюмень, ТюмГНГУ, 1997.

2. Саяпин М.В., Тарасенко A.A., Овчар З.Н. Ошибки проектирования, приводящие к снижению эксплуатационной надежности резервуаров. I международная научно-практическая конференция «Безопасность транспортных систем». -Самара, 1998.

3. Саяпин М.В., Тарасенко A.A., Овчар З.Н., Никишин A.B. Использование наплавки при ремонте резервуаров, пораженных коррозией. XIV Уральская школа металловедов-термистов «Фундаментальные проблемы физического металловедения перспективных материалов». -Ижевск, 1998.

4. Саяпин М.В., Тарасенко A.A., Овчар З.Н., Никишин A.B. Ошибки монтажа, приводящие к снижению эксплуатационной надежности резервуаров. I международная научно-практическая конференция «Безопасность транспортных систем». -Самара, 1998.

5. Саяпин М.В., Тарасенко A.A., Прокофьев В.В., Николаев Н.В. и др. Ремонт РВС. Электронный учебник на CD-диске. -Тюмень, ТюмГНГУ, 1997.

6. Саяпин М.В., Тарасенко A.A., Хоперский Г.Г. Методика измерения изгибных и мембранных деформаций стенки резервуара в натурных условиях. Межвузовский сборник научных трудов "Научно-технические проблемы Западно-Сибирского нефтегазового комплекса". -Тюмень, 1995.

7. Саяпин М.В., Тарасенко A.A., Хоперский Г.Г. Расчет прочности фундаментного кольца резервуара при воздействии сосредоточенной нагрузки от подъемного устройства. Известия вузов «Нефть и газ». -Тюмень, 1998, № 2.

8. Саяпин М.В., Тарасенко A.A., Хоперский Г.Г. Устойчивость корпуса резервуара при подъеме. Межвузовский сборник научных трудов "Научно-

технические проблемы Западно-Сибирского нефтегазового комплекса". -Тюмень, 1997.

9. Саяпин М.В., Тарасенко A.A., Хоперский Г. Г., Макаров А.И. и др. Методы ремонта элементов конструкций стальных вертикальных цилиндрических резервуаров после длительной эксплуатации. Инструкция АООТ "Сибнефтепровод". -Тюмень, 1997.

10. Саяпин М.В., Тарасенко A.A., Хоперский Г.Г., Никишин A.B. Исследование возможности применения сварки для ремонта коррозионных повреждений металлоконструкций резервуаров. Известия вузов "Нефть и газ". -Тюмень, 1997, №6.

11. Саяпин М.В., Тарасенко A.A., Хоперский Г.Г., Никишин A.B., Овчар З.Н. Исследование напряженно-деформированного состояния РВС-20000, имеющего несовершенства геометрической формы. Международная научно-техническая конференция "Нефть и газ Западной Сибири", ТюмГНГУ. -Тюмень, 1996.

12. Саяпин М.В., Тарасенко A.A., Хоперский Г.Г., Николаев И.В. Напряженно-деформированное состояние стенки резервуара при неравномерных осадках основания. Известия вузов "Нефть и газ". -Тюмень, 1997, №3.

13. Саяпин М.В., Тарасенко A.A., Хоперский Г.Г., Николаев Н.В. Принцип независимости действия сил при расчете напряженно-деформированного состояния стенки резервуара. Известия вузов «Нефть и газ». -Тюмень, 1998, №4.

14. Саяпин М.В., Тарасенко A.A., Хоперский Г.Г., Овчар З.Н., Николаев Н.В. Исследование влияния приемораздаточных патрубков на напряженно-деформированное состояние стенки вертикальных цилиндрических резервуаров. Известия вузов «Нефть и газ». -Тюмень, 1998, № 1.

Соискатель

Саяпин М.В.

СОДЕРЖАНИЕ.

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Анализ причин аварий резервуаров.

1.2. Дефекты вертикальных стальных резервуаров.

1.3. Обзор работ, посвященных ремонту вертикальных стальных резервуаров.!!:.

1.4. Проблемы ремонта резервуаров, предполагающих нарушение целостности несущих элементов конструкции резервуара.

1.4. ¡.Классификация существующих осадок и методы их устранения.

1.4.2.Коррозионные повреждения металлоконструкций резервуаров и способы их устранения.

1.4.3.Прочие виды ремонта, требующие устройства проема в стенке резервуара.

1.5. Постановка задачи исследования.

2. НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ ОБОЛОЧКИ, ОСЛАБЛЕННОЙ ПРЯМОУГОЛЬНЫМ ВЫРЕЗОМ.

2.1. Обзор работ, посвященных исследованиям цилиндрической оболочки с вырезом.

2.2. Нагрузки и воздействия при ремонте РВ С.532.3. Аналитические решения.

2.3.1.Влияние формы выреза на концентрацию напряжений в стенке РВС.

2.3.2. Устойчивость оболочки с вырезом.

2.3.3 .Определение критических размеров проема в стенке для различных типоразмеров резервуаров.

2.4. Влияние подкрепляющих элементов на изменение деформаций корпуса РВС при ремонте.

Выводы по 2 главе.

3. ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ МОНТАЖНОГО ПРОЕМА НА ИЗМЕНЕНИЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ПРИ РЕМОНТЕ.

3.1. Методика проведения эксперимента.

3.2. Методы и средства измерения.

3.2.1.Выбор средств измерения полей несовершенств геометрической формы резервуара.

3.2.2.Выбор средств измерения полей деформаций корпусарезервуара

3.2.3.Порядок установки и месторасположение измерительных датчиков.

3.3. Результаты экспериментальных исследований.

3.3.1 .Результаты измерений изменения геометрии наружного контура днигца и корпуса резервуара при устройстве и закрытии монтажного проема.

3.3.2.Измерение деформаций стенки при устройстве и закрытии монтажного проема.

3.3.3. Опытно-промышленные исследования поперечных перемещений края оболочки угловых перемещений окрайки при вырезке фрагментов стенки.

Выводы по 3 главе.

4. ИССЛЕДОВАНИЕ ОБЩИХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ДЕФОРМИРОВАНИЯ РЕЗЕРВУАРОВ С ВЫРЕЗАМИ В СТЕНКЕ ПРИ

ПОМОЩИ МЕТОДА КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ.

4.1. Теоретическое исследование напряженно-деформированного состояния РВС на основе метода конечных элементов.

4.1.1. Система автоматического проектирования STAAD-III.

4.1.2. Математическая модель резервуара.

4.1.3.Исследование деформаций освобожденных краев оболочек.

4.1.4.Исследование напряженно-деформированного состояния резервуаров с вырезами.

4.1.5.Исследование возможности одновременного устройства нескольких монтажных проемов.

4.1.6.Исследование влияния элементов жесткости.

Выводы по 4 главе.

По данным Министерства топлива и энергетики России объем добычи нефти в I квартале 2000 года составил 77,7 млн. т, увеличившись по сравнению с показателями первого квартала прошлого года на 3,3 млн. т (рис. В.1). За март месяц нефтегазодобывающие предприятия произвели 26,6 млн. тонн нефти, что превысило запланированный уровень на 2,4 %. При этом на долю крупнейших нефтяных компаний приходится 23,3 млн. т. добытой нефти (рис. В.2).

Наряду с ростом добычи нефти, в I кв. 2000 г. увеличились объемы переработки и экспорта нефти на 7,2 % и 9,4 %, соответственно. Акционерной компанией «Транснефть» было экспортировано по магистральным нефтепроводам только в марте 11,5 млн. тонн в дальнее зарубежье.

Добыча

Рис. В.1. Объем добычи, переработки и экспорта нефти (млн. т) в России за I квартал 1999 и 2000 годов. 0,1059 ¡0,0351 0,3399

Т1181

0,3438

Ц 0,6344 Д 0,2218

4А ¡В0'6743 И! 0,236

I' кв. март

1,317

2,97 сл

Актуальность работы. При сохранении тенденции прироста добычи и переработки нефти в системе трубопроводного транспорта может возникнуть проблема нехватки резервуарных емкостей. Связано это, во-первых, со значительной изношенностью основных фондов и, во-вторых, с практически полным отсутствие строительства новых резервуаров из-за недостаточности финансирования.

Согласно работы /59/, международной практикой установлено, что на 1 т добываемой или перерабатываемой нефти в среднем требуется от 0,4 до 0,6 м3 полезной резервуарной емкости для обеспечения потребностей в нефтепродуктах.

Поэтому задача сохранения и поддержания полезной емкости резерву-арного парка России является одной из важнейших задач в системе эксплуатации трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов.

Согласно данным работ /34/ наиболее эффективным и экономичным способом продления срока службы действующего резервуарного парка можно рассматривать устранение выявленных при диагностике дефектов при проведении капитального ремонта с последующим нанесением антикоррозионного покрытия.

Результаты акустико-эмиссионной дефектоскопии и предремонтного обследования металлоконструкций резервуаров, эксплуатирующихся более 20-ти лет, показывают наличие коррозионных повреждений уторного узла и первого пояса стенки, значительно снижающих несущую способность стенки и надежность резервуара в целом. В то же время остальные металлоконструкции, как правило, находятся в удовлетворительном состоянии, позволяющем продолжить эксплуатацию резервуара еще в течение 15-20 лет. Таким образом, проведение капитального ремонта, включающего, чаще всего, полную или частичную замену нижней половины первого пояса стенки, обеспечивает необходимую надежность конструкции и позволяет продлить срок эксплуатации.

Значительное количество резервуаров на нефтеперекачивающих станциях ОАО «Сибнефтепровод» имеет пониженный показатель полезной вместимости, определенный по результатами диагностики их технического состояния. Такая ситуация обусловлена рядом причин, основными из которых являются:

- изначальные проектные и монтажные несовершенства, невысокое качество заводского изготовления рулонированных металлоконструкций, эксплуатационные дефекты;

- ужесточение нормативных требований к безопасности и надежности резервуаров;

- выработка ресурса и старение значительного числа резервуаров.

Несомненно, что основной стратегией повышения полезной вместимости парков в условиях рыночной экономики является не строительство новых резервуаров, а оптимизация управления техническим состоянием уже существующих через планирование и увеличение объемов капитальных ремонтов с одновременным повышением их эффективности, что невозможно без строгого научного обоснования инженерных решений, принимаемых при выполнении ремонта. Одним из таких решений является устройство монтажных вырезов в корпусе РВС, влияние которых на напряженно-деформированное состояние и устойчивость резервуара не исследовано, не смотря на аварийные ситуации, имевшие место в практике эксплуатации РВС.

Целью настоящего исследования является теоретическое и экспериментальное исследование изменения напряженно-деформированного состояния резервуара, ослабленного вырезом при ремонтных работах, научное обоснование технологий ремонта, предполагающих нарушение целостности стенки резервуара,

Научная новизна. Теоретически и экспериментально обоснована возможность устройства технологических проемов в стенках резервуаров при выполнении ремонтных работ. В этой связи:

- разработан метод аналитической оценки степени концентрации напряжений в углах вырезов;

- впервые решена задача устойчивости резервуара с вырезом с учетом влияния начальных несовершенств геометрической формы, изменения граничных условий, неосеммитричности приложения нагрузок, неоднородности материала и т.д., что позволило получить аналитическую зависимость и определить интервал допустимых размеров монтажных проемов;

- на основе проведения промышленных экспериментов установлены основные закономерности в изменении напряженно-деформированного состояния резервуара при устройстве, подкреплении и закрытии монтажного проема;

- при помощи метода конечных элементов разработаны математические модели основных типоразмеров резервуаров и исследованы закономерности деформирования оболочки с одним или несколькими вырезами при различной жесткости подкрепляющих элементов.

Практическая ценность. Проведенные исследования представляют собой логически завершенную методологию безопасного устройства монтажных проемов в стенках основных типоразмеров резервуаров, которая обеспечивает прочность и устойчивость металлоконструкций.

Результаты исследований положены в основу руководящих документов и инструкций, регламентирующих требования к ремонту резервуаров с устройством монтажных проемов.

Разработано программное обеспечение для ПЭВМ, предназначенное для выполнения следующих расчетов:

- степени концентрации напряжений в зависимости от размеров и формы угла проема;

- критической ширины выреза с учетом всех влияющих факторов;

- устойчивости подкрепляющих элементов монтажных проемов с учетом присоединенных элементов жесткости.

Выполнено опытно-промышленное внедрение технологии ремонта с сооружением монтажного проема в стенке резервуара при капитальном ремонте РВС-20000 №37 ЛПДС «Каркатеевы» Нефтеюганского УМН и РВС-20000 №16 ЛПДС «Нижневартовская» Нижневартовского УМН. Получен подтвержденный экономический эффект в размере 164007 рубля.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы были доложены на международной научно-технической конференции «Нефть и газ Западной Сибири» в г. Тюмени, 1996 г.; региональной научно-технической конференции «Новые материалы и технологии в машиностроении» в г. Тюмени, 1997 г.; XIV Уральской школе металловедов-термистов «Фундаментальные проблемы физического металловедения перспективных материалов» в г. Ижевске, 1998 г.; 1-ой международной научно-практической конференции «Безопасность транспортных систем» в г. Самаре, 1998 г. Основное содержание работы опубликовано в 14 печатных работах.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов, списка литературы и приложений. Общий объем работы составляет 161 страницу, в том числе 87 рисунков, 15 таблиц, список литературы содержит 106 наименований, в том числе 15 — на иностранных языках.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Получена аналитическая зависимость степени концентрации напряжений от формы угла выреза монтажного проема. Доказано, что независимо от размера резервуара при прямоугольной форме выреза напряжения в зоне концентрации в 5 раз превышают номинальные. При скруглении углов проема до величины 0,125 b происходит снижение концентрации напряжений до

3 СТном

2. Аналитически решена задача устойчивости оболочки с вырезом, получена зависимость для критического размера выреза. Определены зоны значений критических размеров проемов для основных типоразмеров РВС, в зависимости от всех влияющих факторов. Предложена методика расчета подкрепляющих элементов монтажных проемов, как элементов с присоединенным пояском.

3. В ходе выполнения промышленного эксперимента установлено, что при устройстве и после закрытия монтажного проема сохраняются напряжения, внесенные в конструкцию во время выполнения ремонта, которые после окончания ремонтных работ суммируются с эксплуатационными. Статистическая обработка результатов более 30 ремонтов резервуаров позволила получить вариации горизонтальных перемещений свободных краев проемов и угловых перемещений окраек.

4. На основании разработанных пространственных моделей, были определены наиболее опасные точки свободных краев монтажных проемов, в которых происходят максимальные перемещения, получены зависимости между перемещениями этих точек и величинами проемов для всех типоразмеров резервуаров. Получены зависимости между шириной монтажного проема и максимальными эквивалентными напряжениями, действующими в стенках резервуаров. Установлено, что максимальные напряжения для наи

143 большего проема не превысят 50 МПа, а влияние возмущения полей напряжений распространяется на 4 м в обе стороны от проема, для самого «невыгодного» случая нагружения. Исследование возможности устройства одновременно нескольких монтажных проемов показало, что если расстояние между вырезами больше 10 метров, то поля напряжений вокруг них не влияют друг на друга для всех случаев нагружения. Дополнительных напряжений, связанных с устройством нескольких проемов в стенке резервуара не возникает, они появляются в опорном кольце.

5. Обоснованы эффективные методы ремонтов резервуаров с устройством монтажных проемов. По результатам работы разработан нормативный документ, осуществлено опытно-промышленное внедрение при ремонте РВС-20000 №37 ЛПДС «Каркатеевы» Нефтеюганского УМН и РВС-20000 №16 ЛПДС «Нижневартовская» Нижневартовского УМН, подтвержденный экономический эффект при ремонте одного резервуара составил 164007 рублей.

1. Авдонин A.C. Прикладные методы расчета оболочек и тонкостенных конструкций. -М.: Машиностроение, 1966, С.251.

2. Александров В.Н., Галканов В.А., Чушкина З.Ю. Опыт повышения эффективности обслуживания и ремонта резервуаров в ОАО «Верхневолж-скнефтепровод» // Трубопроводный транспорт нефти, № 6, 1999.

3. Ъ.Альтштулер Г.М., Липовский Д.Е. Устойчивость цилиндрических оболочек при неоднородном нагружении их торцов /Теория оболочек и пластин. -М.: Наука, 1973. -с.205-209.

4. Андреев Л.В., Заварыкин Л.Г., Ободан Н.И. Устойчивость цилиндрической оболочки при неоднородном продольном сжатии //Симпозиум по нелинейной теории оболочек и пластин: Тезисы докладов. -Казань, 1981. -С.53-54.

5. Андреев Л.В., Ободан H.H., Лебедев А.Г. О ветвлении решений нелинейных задач теории оболочек // XI Всесоюзная конференция по теории оболочек и пластин: Тезисы докладов. -Харьков, 1977. -С.27.

6. Артамонов В.В., Асеев A.A. Повышение точности интегрирующих АЦП для тензорезисторных датчиков //Приборы и системы управления, №9, 1985, С.28.

7. Беляев Б.И., Корниенко B.C. Причины аварий стальных конструкций и способы их устранения. -М.: Стройиздат, 1968, 205 с.

8. Березин В.Л., Гумеров А.Г., Ращепкин К.Е., Ясин Э.М. Об эксплуатационной надежности нефтезаводских резервуаров //НТС тр. НИИТранспорт-нефть /сер. Транспорт и хранение нефтепродуктов. Вып.4, 1985, с.204-207.

9. Березин В.Л., Шутов В.Е. Прочность и устойчивость резервуаров и трубопроводов. -М.: Недра, 1973, с. 161-190.

10. Бинкевич П.П., Красовский B.JI. Экспериментальное исследование устойчивости цилиндрических оболочек при неоднородном сжатии //Труды VII Всесоюзной конференции по теории оболочек и пластин. -М.: Наука, 1973, с.246-249.

11. Бородавкин 77.77., Садырин Ю.К. Ремонт металлических резервуаров /Научно-технический обзор. -М. :ВНИИОЭНГ, 1967. 76 с.

12. Буренин В.А. Исследование влияния неравномерных осадок на напряженно-деформированное состояние стального цилиндрического резервуара. Дисс.канд.техн.наук. Уфа, 1979. -161с.

13. Вайнберг Д.В. Справочник по прочности, устойчивости и колебаниям пластин. Киев: Буд1вельник, - 1973. - 488 с.

14. Волъмир A.C. Гибкие пластинки и оболочки. -М., Госиздат. -1956,420 с.1Ь.Волъмир A.C. Устойчивость деформируемых систем. -М., Наука, 1967. -984 с.

15. Воробкова Н.Л., Преображенский И.Н. Обзор исследований по устойчивости пластинок и оболочек, ослабленных отверстиями // Расчет пространственных конструкций, Вып. 15. -М., Стройиздат, 1973. -С.89-112.

16. Гавршенко Г.Д. Устойчивость цилиндрических оболочек под действием сосредоточенных сил //Прикладная механика. -1970. -Т.6, №3, с.25-31.

17. Галеев В.Б. Надежность резервуаров при длительной эксплуатации // Тр. Междунар. научн.техн.конф. /Металлические конструкции. Гданьск, 1984, с.147-154.

18. Галеев В.Б. Напряженно-деформированное состояние стального вертикального цилиндрического резервуара // Тр. Междунар. научн.техн.конф. /Металлические конструкции. Гданьск, 1984, с. 138-146.

19. Голда Ю.Л., Преображенский И.Н., Штукарев B.C. Экспериментальное исследование устойчивости оболочек с отверстиями // Прикладная механика. -1973. -Т.9, №1. -С.27-32.

20. Григолюк Э.И., Кабанов В.В. Устойчивость оболочек. -М., Наука. -1978,360 с.

21. Дайчик М.Л., Григоровский Н.И., Хуршудов Г.Х. Методы и средства натурной тензометрии. -М.: Машиностроение, 1989. -234с.

22. Длугач М.И., Гавршенко Г Д. Расчет на устойчивость ребристых цилиндрических оболочек с большими прямоугольными отверстиями при моментном докритическом состоянии // Доклады АН УССР. Серия А. -1977. -№1. -С.32-35.

23. Дуглач М.И., Максименков В.П., Поляков П.С. Исследование прочности цилиндрических оболочек, нагруженных продольными силами // Прикладная механика. -Т.4, №4. 1968. -с.25-34.

24. Исима Т. Исследование причин аварий при хранении нефти в резервуарах на предприятиях фирмы "Мицубиси Сэкию" / Перевод с японского языка из журнала "Добоку Сэко", 1975, т. 16, №9. с.93-94.

25. Исследование напряженно-деформированного состоянии РВС при ремонтных работах: Отчет о НИР /ВНИИЦентр: Руководитель В.Б.Галеев. №Г.Р. 01900031747. -Тюмень, 1990.

26. Каландия A.K. О распределении напряжений около отверстий // Механика сплошной среды и родственные проблемы анализа. К 80-летию Н.И. Мусхелишвили: Сб. трудов. М.: Наука, - 1972. - С.220-233.

27. Кан С.Н. Строительная механика оболочек. -М.: Машиностроение,1966.

28. Коноплев Ю.Г. Экспериментальное исследование устойчивости цилиндрической оболочки под действием произвольного числа локальных осевых сил / Исследования по теории пластин и оболочек. Выпуск XI-XII. -Казань, изд.КГУ, 1970. с.481-484.

29. Коноплев Ю.Г., Конъкин A.B. О действии сосредоточенных сил и моментов на цилиндрическую оболочку подкрепленную поясом // Исследования по теории пластин и оболочек. Выпуск XI-XII. -Казань, изд.КГУ, 1970. с.484-500.

30. Кришнамурти Г., Наранг Р. Потеря устойчивости открытыми цилиндрическими оболочками при совместном действии сжимающих и изгибающих напряжений / Ракетная техника и космонавтика. -1977. -Т. 15, №3 -с.42-48.

31. Кулахметъев P.P. Капитальный ремонт резервуаров с коррозионными повреждениями // Трубопроводный транспорт нефти, № 4, 1998.

32. Лизин Т., Пяткин В.А. Проектирование тонкостенных конструкций. -М.: Машиностроение, 1985, 202с.

33. Лиликин C.B., Паутов A.H., Толкачев КН. Рациональное проектирование пластин с подкрепленными вырезами в условиях плоского напряженного состояния // Прикладные проблемы прочности и пластичности. Сб. трудов. Горький, - 1982, № 22. - С. 111-121.

34. Лурье А.К Статика тонкостенных упругих оболочек. -М.: Гостех-издат. 1947.

35. Лушкевич Ч.С. Локальные нагрузки в пластинках и оболочках. -М.: Мир, 1982.

36. Любушкин В.В. Исследование осадки и напряженного состояния днища стального вертикального резервуара: Дисс.канд.техн.наук. -Уфа, 1979. -23с.

37. Макеев Е.М. Об устойчивости цилиндрической оболочки при осевом сжатии сосредоточенными силами // Сопротивление материалов и теория сооружений. Вып. 16. -Киев, 1972. с. 159-161.

38. Методы ремонта элементов конструкций стальных вертикальных цилиндрических резервуаров после длительной эксплуатации. -Тюмень, ОАО «Сибнефтепровод». -1997, 264 с.

39. Моссаковский В.И., Макевич Л.К, Милъцын A.M. Моделирование несущей способности цилиндрических оболочек. -Киев: Наукова Думка, 1977. -138с.

40. Моссаковский В.И., Чекмарева Г.В. Устойчивость незамкнутой цилиндрической оболочки со свободными прямолинейными кромками // Теоретические и экспериментальные исследования прочности, устойчивости и динамики конструкций. -Днепропетровск, 1973. -С.63-65.

41. Муштари Х.М., Галимов КЗ. Нелинейная теория упругих оболочек. -Казань: Таткнигоиздат, 1957,-351с.

42. Никулина Н.Е., Грызун Г.М. Анализ напряженного и деформированного состояния эллиптического отверстия для плоской задачи // Рукопись деп. в ВИНИТИ. 1984. - № 421-83 Деп. - 12 с.

43. Новожилов В.В. Теория тонких оболочек. -JL: Судпромгиз, 1964.306с.

44. Ободан Н.И., Лебедев А.Г. Вторичное ветвление решений в нелинейной теории цилиндрических оболочек. -Доклады АН УССР. Серия II. -1980. -№12. -С.38-41.

45. Погорелое А.В. Потеря устойчивости цилиндрических оболочек // Докл. АН СССР. -1979. Т.245, №2. С.330-332.

46. Пономарев К. К. Деформации упругих цилиндрических оболочек. -М.: ВЗиПП, 1958,-112с.

47. Постное В.А., Хархурим И.Я. Метод конечных элементов в расчетах судовых конструкций. Ленинград: Судостроение, - 1974. - 344 с.

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

49. Преображенский КН. Устойчивость и колебания пластинок и оболочек с отверстиями. М.: Машиностроение, - 1981. - 191 с.

50. Притыкин И.А. Напряженное состояние и устойчивость прямоугольной пластины с вырезом // Тр. Николаевского кораблестроительного института. 1969. - С. 11-13.

51. РД 39-0147103-385-87. Правила технической эксплуатации магистральных нефтепроводов. -Уфа: ВНИИСПТнефть, 1987. -183с.

52. Розенштейн ИМ. Аварии и надежность стальных резервуаров. -М.: «Недра», 1995. 253 с.

53. Савин Г.Н. Распределение напряжения около отверстий. -Киев:1. Hay кова думка, 1968.

54. Сафарян М.К. Основные положения расчета цилиндрических и сферических оболочек на устойчивость / Тр. ВНИИмонтажспецстроя, вып.2, -М.,1967.

55. Сафарян М.К. Металлические резервуары и газгольдеры. -М. Недра, 1987.-200 с.

56. Саченков A.B. Теоретико-экспериментальный метод исследования устойчивости пластин и оболочек / Исследования по теории пластин и оболочек. Вып.Х1-ХИ, изд.КГУ, Казань, 1970.

57. Саяпин М.В., Тарасенко A.A., Овчар З.Н. Ошибки проектирования, приводящие к снижению эксплуатационной надежности резервуаров. I международная научно-практическая конференция «Безопасность транспортных систем». -Самара, 1998.

58. Саяпин М.В., Тарасенко A.A., Овчар З.Н., Никишин A.B. Ошибки монтажа, приводящие к снижению эксплуатационной надежности резервуаров. I международная научно-практическая конференция «Безопасность транспортных систем». -Самара, 1998.

59. Саяпин М.В., Тарасенко A.A., Прокофьев В.В., Николаев Н.В. и др. Ремонт РВС. Электронный учебник на CD-диске. -Тюмень, ТюмГНГУ, 1997.

60. Саяпин М.В., Тарасенко A.A., Хоперский Г.Г. Расчет прочности фундаментного кольца резервуара при воздействии сосредоточенной нагрузки от подъемного устройства. Известия вузов «Нефть и газ». -Тюмень, 1998, №2.

61. Саяпин М.В., Тарасенко A.A., Хоперский Г.Г. Устойчивость корпуса резервуара при подъеме. Межвузовский сборник научных трудов "Научно-технические проблемы Западно-Сибирского нефтегазового комплекса". -Тюмень, 1997.

62. Саяпин М.В., Тарасенко A.A., Хоперский Г.Г., Макаров А.И. и др. Методы ремонта элементов конструкций стальных вертикальных цилиндрических резервуаров после длительной эксплуатации. Инструкция АООТ "Сибнефтепровод". -Тюмень, 1997.

63. Саяпин М.В., Тарасенко A.A., Хоперский Г.Г., Никишин A.B. Исследование возможности применения сварки для ремонта коррозионных повреждений металлоконструкций резервуаров. Известия вузов "Нефть и газ". -Тюмень, 1997, № 6.

64. Саяпин М.В., Тарасенко A.A., Хоперский Г.Г., Николаев Н.В. Напряженно-деформированное состояние стенки резервуара при неравномерных осадках основания. Известия вузов "Нефть и газ". -Тюмень, 1997, №3.

65. Саяпин М.В., Тарасенко A.A., Хоперский Г.Г., Николаев Н.В. Принцип независимости действия сил при расчете напряженно-деформированного состояния стенки резервуара. Известия вузов «Нефть и газ». -Тюмень, 1998, № 4.

66. Сквиренко А.П. Исследование напряженно-деформированного состояния цилиндрических оболочек, ослабленных вырезами // Сб. научных трудов Ташкентского политехи. Института. -1975. -№154. -С. 31-45.

67. Слепнев И.В. Напряженно-деформированное упругопластическое состояние стальных вертикальных цилиндрических резервуаров при неравномерных осадках оснований. Автореф. на соиск. уч. ст. к.т.н. -М., МИСИ, 1988.-178 с.

68. СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия / Госстрой СССР. -М, ЦИПТ Госстроя СССР, 1985.

69. Соловьев Е.Г. Расчет тонкостенных регулярных каркасированных круговых цилиндрических оболочек с вырезами // Исследование по теории пластин и оболочек. Сб. трудов. Казань, - 1967, V. - С. 368-376.

70. Справочник по строительной механике корабля / Под общей ред. Шиманского Ю.А. Т.З. —Л., Судпромгиз, 1960. -800 с.

71. Срубщик Л. С. Об асимптотическом интегрировании системы нелинейных уравнений теории пластин // Прикладная математика и механика. -1964. -Т.28, №2. -С.335-349.

72. Старнс Дж. Влияние вырезов на устойчивость тонких оболочек // Тонкостенные оболочечные конструкции. Сб. трудов. М.: Машиностроение, - 1980. - 607 с.

73. Старнс Дж. Влияние кругового отверстия на устойчивость цилиндрических оболочек при осевом сжатии // Ракетная техника и космонавтика. -1972. -Т. 10, №11. -С.96-104.

74. Тарасенко A.A. Моделирование устойчивости цилиндрического резервуара / Роль молодежи в решении конкретных научно-технических проблем нефтегазового комплекса страны. Тез.докл.Всесоюзн.конф. -Красный Курган, 1989. с. 142.

75. Тарасенко A.A. Напряженно-деформированное состояние вертикальных стальных резервуаров при ремонтных работах. -М. Недра, 1999. -286 с.

76. Тарасенко A.A. Напряженно-деформированное состояние крупногабаритных резервуаров при ремонтных работах: Дисс. канд. техн. наук. -Тюмень, 1991, 254 с.

77. Тарасенко A.A. Разработка научных основ методов ремонта вертикальных стальных резервуаров: Дисс. докт. техн. наук. -Тюмень, 1999, 297 с.

78. Тензорезисторы КФ4 и КФ5. Техническое описание и инструкция по наклейке. -Киев: ПО "Веда", 1988.

79. Тимошенко С.П., Войнович-Кригер С. Пластинки и оболочки. -М.: Физматгиз, 1963.

80. Тонкостенные оболочечные конструкции: Теория, эксперимент и проектирование. Пер. с англ. / Пер. К.Г. Бомштейн, A.M. Васильев; Ред. Э.Н. Григолюк. -М., Машиностроение, 1980. 607 с.

81. Устойчивость цилиндрической оболочки при сжатии сосредоточенными силами или распределенными по части торцов усилиями // Сб.научных трудов МАИ / Прочность и устойчивость тонкостенных конструкций. -1976. -Вып.312. -с.21-27.

82. Элмрос Б., Броуген Ф. Практические методы расчета упругого выпучивания оболочек // Ракетная техника и космонавтика. -1971. -Т.9, №1. -С.23-28.

83. Almroth B.V., Holmes А.М.С. Buckling of shells with cutouts, experiment and analysis // Int. J. of solids and structures. -1972. -V.8, N.8. -P. 10571071.

84. Almroth B.V., Brogan FA. Bifurcation buckling as an approximation of the collapse load for general shells. AIAA J., 1972, 10, 463-467.

85. Arbocz J., Babcock C.D. Experimental investigation of the effect of general imperfections on the buckling of cylindrical shells. 1968. NASA CR-1163.

86. Brogan F., Almroth B. Buckling of cylinders with cutouts. AIAA J., 1970, 8, 236-240.

87. Durban D., Libai A. Influence of thickness on the stability of circular cylindrical shells subjected to nonuniform axial compression // Israel J. of technology. -1976. -V.14, N.l-2. -P.9-17.

88. Koiter W.T. The influence of more or less localized imperfections on the buckling of circular cylindrical shells under axial compression // Комплексный анализ и его приложения. -М., Наука, 1978. -Р.242-244.

89. Lekkerkerker J.G. Stress concentrations around circular holes in cylindrical shells. Proc. Intern. Congr. Apol. Mech., 1964, 11, 283-288.

90. McCormic C. W. The NASTRAN user's manual. 1970. NASA SP-222.

91. Starnes J.H. The effect of a circular hole on the buckling of cylindrical shells. 1970. Ph. D. thesis, California Inst, of Tech., Pasadena.

92. Schulz U. Die stabilitat axial belasteter Zylindershalen mit Mante-loffnungen // Bauingenieur. -1976. -Bd.l, N.10. -S.387-396.

93. Tennyson R.C. The effect of unreinforced circular cutouts on the buckling of circular cylindrical shells under axial compression. J. Eng. Ind., 1968, 90, 541-546.

94. Van Dyke P. Stresses about a circular hole in a cylindrical shell. AIAA J., 1965,3, 1733-1742.

95. Wang J., Billington D. Buckling of cylindrical shells by wind pressure // J. of the Eng. Mech. Div. Proceedings of the ASCE. -1974. -V.100, N.EM5. Oct. -P. 1005-1022.155

96. Weingarten V.l., Morgan E.J., Seide P. Final report on development of design criteria for elastic stability of thin shell structures. 1960. STL/TR-60-0000-19425. Space Tech. Lab., Los Angeles.

97. Yang J.H., Guralnick S.A. An experimental study of the buckling of open cylindrical shell // Experimental mechanics. -1975. -V.15, N.4. -P.177-205.