Теоретические основы Совершенствования методов расчета стальных вертикальных резервуаров с понтонами

Вид материала

Автореферат

Содержание Основные выводы Основное содержание исследований изложено

Подобный материал:

• Правила устройства вертикальных цилиндрических стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов, 2441.87kb.
• Правила эксплуатации устройства для размыва донных отложений в стальных вертикальных, 141.32kb.
• Microsoft Power Point, каждая лекция, 21.68kb.
• Тематика курсовых работ по дисциплине «Теоретические основы товароведения и экспертизы», 40.77kb.
• I. Методологические основы формирования у младших школьников познавательного интереса, 545.28kb.
• Примерная программа дисциплины детали машин и основы конструирования Рекомендуется, 287.02kb.
• Темы контрольных работ для заочников По курсу «Теоретические основы автоматизированного, 46.11kb.
• Сооружение – склад горюче-смазочных материалов, 6.12kb.
• Аспект моделирования (теоретические предпосылки), 79.7kb.
• Теоретические основы методов обучения физике методы и методические приемы обучения, 422.2kb.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. На основании выполненного анализа современного оборудования стальных вертикальных резервуаров определены наиболее актуальные направления исследований для повышения надежности эксплуатации РВС, предложена классификация понтонов с учетом влияния конструктивных параметров понтонов стальных вертикальных резервуаров на характеристики плавучести, остойчивости, непотопляемости.
   
2. Впервые, на основе теории корабля, разработана методика расчета понтона в форме диска с дополнительными элементами для расчета плавучести, остойчивости, непотопляемости понтонов с учетом их конструктивных особенностей, что позволяет определить характеристики остойчивости новых конструкций. Разработан комплекс программ для расчетов плавучести, остойчивости, непотопляемости понтонов с дополнительными устройствами, повышающими остойчивость.
   
3. На основе разработанной обобщенной математической модели понтона, описывающей напряженно-деформированное состояние понтона при установке на опорную конструкцию в форме многолучевой звезды, теоретически решена проблема определения прочности понтона из изотропного, монотропного и армированного материала, что было подтверждено экспериментально. Выполненное численное моделирование напряженно-деформированного состояния армированного пенополиуретанового понтона позволило обоснованно рекомендовать модификацию конструктивных параметров понтона.
   
4. Впервые разработана методика решения задачи о течении в резервуаре в процессе перемешивания нефти с донным осадком с использованием винтового оборудования. разработаны методы исследования напряженно-деформированного состояния стальных вертикальных резервуаров при размыве донных отложений. исследование возможностей программных продуктов на основе сеточных методов и численное моделирование напряженно-деформированного состояния стальных вертикальных резервуаров показало недостаточную прочность РВС-10000 высотой 18м при размыве уплотненных отложений и позволило обосновать модификацию конструкции РВС. Доказано, что для исключения недопустимых вибраций понтона РВС необходимо запретить работу винтовых перемешивающих устройств в резервуаре с понтоном, находящемся над днищем резервуара на расстоянии меньшем, чем 4 м. Исследована возможность и получены конкретные результаты применения программного комплекса для гидродинамических расчетов FlowVision для моделирования сейсмических воздействий на резервуары.
   
5. Результаты представленных теоретических и экспериментальных исследований явились основанием для предложенной новой конструкции металлических понтонов с устройствами, повышающими остойчивость. Разработана математическая модель понтона с успокоителями, позволившая исследовать вопросы статической и динамической остойчивости указанных понтонов. Впервые разработаны научные основы получения диаграмм статической и динамической остойчивости понтонов. Проведены расчеты, показавшие эффективность применения предлагаемых устройств для увеличения остойчивости понтонов. Показано, что для улучшения характеристик остойчивости применение успокоителей эффективнее увеличения массы понтона. В зависимости от материала понтона и места приложения кренящего момента остойчивость увеличивается как минимум на 18–20% . Для алюминиевых понтонов при той же дополнительной массе, как в случае дополнительного утяжеления, восстанавливающий момент понтона с устройством для обеспечения остойчивости увеличивается на 9%.
   

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ ИЗЛОЖЕНО

В СЛЕДУЮЩИХ ПЕЧАТНЫХ РАБОТАХ АВТОРА:

1. Лукьянова И.Э. Применение теории изгиба круглой пластинки для проверки прочности плавающих понтонов для резервуаров / И.Э. Лукьянова // Проблемы нефтегазового комплекса России: Материалы всероссийской научно- технической конференции. – Уфа: Изд-во УГНТУ, 1995. – С.132.
   
2. Лукьянова И.Э. Использование ППУ для улучшения эксплуатационных свойств металлических понтонов / И.Э. Лукьянова, М.Г. Каравайченко // Проблемы нефтегазового комплекса России: Тезисы докладов всероссийской научно- технической конференции. – Уфа: Изд-во УГНТУ, 1995. – С.133.
   
3. Лукьянова И.Э. Исследование прочности плавающих покрытий для резервуаров / И.Э. Лукьянова // Нефтепромысловое дело. – 1996. – №5. – С.25-28.
   
4. Лукьянова И.Э. Влияние на остойчивость понтонов для резервуаров их конструктивных параметров / И.Э. Лукьянова, Л.А. Бабин // Материалы 47-й межвузовской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. – Уфа: Изд-во УГНТУ,1996. – С. 70.
   
5. Лукьянова И.Э. Понтоны для резервуаров со стационарной крышей / И.Э. Лукьянова // Нефть и газ: Межвузовский сборник научных статей. Вып.1. – Уфа: Изд-во УГНТУ, 1997. – С. 173-174.
   
6. Зарипов Р.М. Оценка прочности плавающего понтона для резервуара / Р.М. Зарипов, И.Э. Лукьянова // Проблемы гидродинамики, надежности и прочности в современном трубопроводном транспорте: Материалы научного семинара. – Уфа: Транстэк, 1997. – С. 35-36.
   
7. Зарипов Р.М. Анализ напряженно-деформированного состояния синтетического понтона для резервуаров / Р.М. Зарипов, И.Э. Лукьянова // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. – 1997. – №5. – С. 89-93.
   
8. Бабин Л.А. Повышение надежности плавающих покрытий для резервуаров / Л.А. Бабин, Р.З. Гадельшин, И.Э. Лукьянова // тезисы докладов III Международного конгресса «Защита-98». – Москва: ГАНГ, 1998. – С.4-5.
   
9. Лукьянова И.Э. Методика расчета напряженно-деформированного состояния полимерных армированных плавающих покрытий для резервуаров / И.Э. Лукьянова, Л.А. Бабин // Проблемы нефтегазового комплекса России. Транспорт и хранение нефти и газа: Материалы Международной научно-технической конференции. – Уфа: Изд-во УГНТУ, 1998. – С. 91.
   
10. Гадельшин Р.З. Повышение экологической безопасности стальных вертикальных резервуаров с внутренними плавающими покрытиями / Р.З. Гадельшин, И.Э. Лукьянова // Материалы 3-ей Всероссийской научно-практической конференции c международным участием “Новое в экологии и безопасности жизнедеятельности”. – С.-Пб. – 1998. – С. 494.
    
11. Лукьянова И.Э. Влияние конструктивных параметров на напряженно-деформированное состояние полимерных внутренних плавающих покрытий стальных вертикальных резервуаров / И.Э. Лукьянова // Сборник научных трудов, посвященный 50-летию Уфимского государственного нефтяного технического университета. – М.: ИРЦ Газпром. - 1998. С.33-43.
    
12. Кузьмин А.В. Определение величины жесткости полимерных армированных понтонов для резервуаров / А.В. Кузьмин, И.Э. Лукьянова // Новоселовские чтения. Тезисы докладов Всероссийской научно-технической конференции. – Уфа: Из-во «Фонд содействия развитию научных исследований», 1998. – С.22-23.
    
13. Лукьянова И.Э. Определение коэффициента поперечных деформаций вспененного полимера / И.Э. Лукьянова, А.М. Мочалов, В.А. Нуриджанов // Новоселовские чтения. Материалы Всероссийской научно-технической конференции. – Уфа: Из-во «Фонд содействия развитию научных исследований», 1998.- С.25-26.
    
14. Лукьянова И.Э. Экспериментальные исследования напряженно-деформированного состояния понтонов из армированных вспененных полимеров / И.Э. Лукьянова, Р.З. Гадельшин, А.М. Мочалов // Материалы Новоселовских чтений. Сборник научных трудов Всероссийской научно-технической конференции (Выпуск 1). – Уфа: Из-во «Фонд содействия развитию научных исследований», 1999. – C. 101-105.
    
15. Лукьянова И.Э. К вопросу оптимизации конструктивных параметров понтонов из вспененных полимеров / И.Э. Лукьянова // Методы кибернетики химико-технологических процессов (КХТП-V-99). Т.2 Кн.2: Сборник тезисов докладов Международной научной конференции. – Уфа: Из-во УГНТУ, 1999. – С. 150 - 151.
    
16. Гадельшин Р.З. Повышение надежности плавающих покрытий резервуаров / Р.З. Гадельшин, И.Э. Лукьянова. – Уфа: Изд-во УГНТУ,1999. – 240 с.
    
17. Лукьянова И.Э. Сравнительный анализ понтонов для резервуаров со стационарными крышами / И.Э. Лукьянова // Проблемы строительного комплекса России: Материалы IV Международной научно-технической конференции при IV Международной специализированной выставке «Строительство, архитектура, коммунальное хозяйство – 2000».– Уфа: Издательство УГНТУ, 2000. – Т.1. – С. 96.
    
18. Лукьянова И.Э. Использование системы ANSYS^ при механических и гидродинамических расчетах в нефтегазовом деле / И.Э. Лукьянова, Л.Р. Байкова // Материалы межотраслевой научно-практической конференции «Проблемы совершенствования дополнительного профессионального и социогуманитарного образования специалистов топливно-энергетического комплекса», Уфа, 23-25 мая 2001 г.: Научные труды. Том 2. – Уфа: Гос. изд-во научно-технической литературы «Реактив», 2001. – С. 187.
    
19. Гадельшин Р.З. Расчет напряженно-деформированного состояния стенки резервуара при работе устройства «Диоген» / Р.З. Гадельшин, И.Э. Лукьянова // Трубопроводный транспорт нефти и газа: Материалы всероссийской научно-технической конф. – Уфа: Изд-во УГНТУ, 2002. – С. 107-108.
    
20. ОСТ 153.39.4-010-2002. Методика определения остаточного ресурса нефтегазопромысловых трубопроводов и трубопроводов головных сооружений. – Уфа: Изд-во науч.-техн. лит-ры «Монография», 2002. – 60 с.
    
21. Гадельшин Р.З. Исследования влияния устройства «Диоген» на напряженно-деформированное состояние стенки вертикального стального резервуара / Р.З. Гадельшин, И.Э. Лукьянова // Сооружение и ремонт газонефтепроводов и газонефтехранилищ: Сборник научных трудов. – Уфа: Изд-во УГНТУ, 2002. – С.187-190.
    
22. Рябинин В.П. Исследование налипания нефтепродуктов на пенополиуретановую поверхность понтонов. / В.П. Рябинин, И.Э. Лукьянова // Сооружение и ремонт газонефтепроводов и газонефтехранилищ: Сборник научных трудов. – Уфа: Изд-во УГНТУ, 2002. – С. 181 - 186.
    
23. Рябинин В.П. Исследование остойчивости плавающих покрытий резервуаров при налипании нефтепродукта / В.П. Рябинин, И.Э. Лукьянова, А.З. Батталов // Трубопроводный транспорт нефти и газа: Материалы всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов, молодых ученых и специалистов, посвященной 50-летию с начала подготовки специалистов трубопроводного транспорта в УНИ-УГНТУ. – Уфа: Изд-во УГНТУ, 2002. – с. 101.
    
24. Лукьянова И.Э. Использование программного комплекса ANSYS при исследованиях НДС вертикальных стальных резервуаров / И.Э. Лукьянова // Сооружение, ремонт и диагностика трубопроводов: Сборник научных трудов УГНТУ. – М.: ООО «Недра - Бизнесцентр», 2003. – С.197-201.
    
25. Лукьянова И.Э. Влияние дополнительных нагрузок на напряженно-деформированное состояние вертикальных стальных резервуаров / И.Э. Лукьянова // Мировое сообщество: проблемы и пути решения: Сборник научных статей. – Уфа: Изд-во УГНТУ, 2004. – Вып. №15 – с.74-78.
    
26. Оборудование резервуаров: учебное пособие / Н.И.Коновалов, Ф.М. Мустафин, В.В. Кулаков, Р.Ж. Ахияров, И.Э. Лукьянова, Р.Ф. Гильметдинов. – Уфа: ООО «ДизайнполиграфСервис», 2004. – 212 с.
    
27. Рябинин В.П. Остойчивость понтонов вертикальных стальных резервуаров при налипании нефти и нефтепродуктов./ В.П. Рябинин, И.Э. Лукьянова // материалы II всероссийской учебно-научно-методической конференции «реализация государственных образовательных стандартов при подготовке инженеров – механиков: проблемы и перспективы». – Уфа: Изд-во УГНТУ, 2004. – с. 339 - 343.
    
28. Рябинин В.П. Использование программного пакета FlowVision для моделирования процесса налива нефтепродуктов в резервуар типа РВС / В.П. Рябинин, И.Э. Лукьянова // Материалы 56 конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. – Уфа: Изд-во УГНТУ, 2005. – С. 45.
    
29. Лукьянова И.Э. Разработка модели вертикального стального резервуара для оценки его напряженно-деформированного состояния при помощи программного комплекса ANSYS / И.Э. Лукьянова // Вестник УГТУ-УПИ. Компьютерный инженерный анализ. – Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2005. – №11 (63). – С.81-82.
    
30. Лукьянова И.Э. Методические вопросы построения моделей в среде FlowVision для комплексного исследования процессов удаления отложений в нефтяных резервуарах / И.Э. Лукьянова, В.В. Шмелев // Мировое сообщество: проблемы и пути решения: Сборник научных статей. – Уфа: Изд-во УГНТУ, 2005г. – Вып. №18. – С. 25-37.
    
31. Оборудование резервуаров: учебное пособие для вузов / Н.И.Коновалов, Ф.М. Мустафин, Г.Е. Коробков, Р.Ж. Ахияров, И.Э. Лукьянова. – 2-е изд., перераб. и доп. – Уфа: «ДизайнполиграфСервис», 2005. – 214с.
    
32. Лукьянова И.Э. Особенности построения расчетной модели в программном комплексе FlowVision для определения динамических нагрузок на конструкцию нефтяного резервуара в процессе удаления отложений / И.Э. Лукьянова, В.В. Шмелев // Трубопроводный транспорт – 2005: Материалы учебно-научно-практической конференции. – Уфа: «ДизайнполиграфСервис», 2005. – С. 219-220.
    
33. Лукьянова И.Э. Возможности FlowVision в построении моделей для исследования процессов удаления отложений в нефтяных резервуарах / И.Э. Лукьянова, В.В. Шмелев // САПР и графика. – 2006. – №2. – С.90-94.
    
34. Рябинин В.П. Некоторые проблемы эксплуатационной надежности вертикальных стальных цилиндрических резервуаров с понтонами с учетом налипаемости хранимого продукта / В.П. Рябинин, И.Э. Лукьянова // Нефтегазовое дело [Электронный ресурс] – Уфа: УГНТУ, 2006. – Режим доступа: //www.ogbus.ru/authors/Ryabinin/Ryabinin_1.pdf, свободный.
    
35. Лукьянова И.Э. Вопросы численного моделирования динамических процессов и определения НДС нефтяных резервуаров / И.Э. Лукьянова, В.В. Шмелев // Проблемы строительного комплекса России: Материалы Х Международной НТК при Х Международной специализированной выставке «Строительство. Коммунальное хозяйство – 2006». – Т.1. – Уфа: Изд-во УГНТУ, 2006. – С. 135-136.
    
36. Лукьянова И.Э. Методические вопросы совместного использования программных комплексов ANSYS и FlowVision для численного моделирования динамических процессов и определения НДС тонкостенных конструкций / И.Э. Лукьянова, В.В. Шмелев // Проблемы строительного комплекса России: Материалы Х Международной НТК при Х Международной специализированной выставке «Строительство. Коммунальное хозяйство – 2006». – Т.1. – Уфа: Изд-во УГНТУ, 2006. – С. 137-138.
    
37. Лукьянова И.Э. Особенности совместного использования программных продуктов FlowVision и ANSYS для определения напряженного состояния нефтяных резервуаров / И.Э. Лукьянова, В.В. Шмелев // Нефтегазовое дело [Электронный ресурс]. – Уфа: УГНТУ, 2006. – Режим доступа: //www.ogbus.ru/authors/Lukyanova/ Lukyanova_1.pdf, свободный.
    
38. Лукьянова И.Э. Использование расчетов остойчивости для совершенствования конструкций понтонов РВС / И.Э. Лукьянова, В.П. Рябинин, П.И. Генералов // Трубопроводный транспорт – 2006: Материалы учебно-научно-практической конференции. – Уфа: «ДизайнполиграфСервис», 2006. – С.158-160.
    
39. Рябинин В.П. Методика расчетов остойчивости понтонов РВС с учетом налипания продукта / И.Э. Лукьянова, В.П. Рябинин, П.И. Генералов // Трубопроводный транспорт – 2006: Материалы учебно-научно-практической конференции. – Уфа: «ДизайнполиграфСервис», 2006. – С.165-166.
    
40. Lukyanova I.E. Features of flowvision and ansys software΄s combined use for determination of stress conditions in oil tanks / I.E. Lukyanova, V.V. Shmelev // Intellectual Service for Oil & Gas Industry. Analysis, Solutions, Perspectives / Miskolc University. – 2007. – Vol. 4. – P.93-98.
    
41. Рябинин В.П. Возможности повышения эксплуатационной надежности вертикальных стальных цилиндрических резервуаров с понтонами / В.П. Рябинин, И.Э. Лукьянова, Ф.М. Мустафин // Нефтегазовое дело. – 2007. – Т. 5, №1. – С. 133-140.
    
42. Рябинин В.П. Способ увеличения остойчивости понтонов / В.П. Рябинин, И.Э. Лукьянова, Ф.М. Мустафин // Трубопроводный транспорт – 2007: Материалы Международной учебно-научно-практической конференции. – Уфа: «ДизайнполиграфСервис», 2007. – С.152-153.
    
43. Пат. № 2302365 РФ. Плавающее покрытие для резервуара / Мустафин Ф.М., Лукьянова И.Э., Рябинин В.П. Опубл. 10.07.2007 // Бюл. №19. – 7с.
    
44. Lukyanova I.E. Features of flowvision and ansys software΄s combined use for determination of stress conditions in oil tanks / I.E. Lukyanova, V.V. Shmelev // Нефтегазовое дело [Электронный ресурс]. – Уфа: УГНТУ, 2007. – Режим доступа: //www.ogbus.ru/eng/authors/Lukyanova/ Lukyanova_2.pdf, свободный.
    
45. Лукьянова И.Э. Возможности программных продуктов flowvision и ansys для определения напряженного состояния нефтяных резервуаров / И.Э. Лукьянова, В.А. Лукьянова // Нефтегазовое дело. – 2008. – Т. 6, №1. – С. 215-218.
    
46. Лукьянова И.Э. Моделирование воздействия землетрясений на резервуары типа РВС при помощи программного комплекса FLOWVISION / И.Э. Лукьянова, В.В. Шмелев // Трубопроводный транспорт – 2008: Материалы IV Международной учебно-научно-практической конференции. - Уфа: Изд-во УГНТУ, 2008. – С.161-162.
    
47. Лукьянова И.Э. Методические вопросы исследования моделей резервуаров типа РВС при помощи программного пакета FLOWVISION / И.Э. Лукьянова, В.А. Лукьянова // Трубопроводный транспорт – 2009: материалы V Международной учебно-научно-практической конференции. – Уфа: Изд-во УГНТУ, 2009. – С.187-189.
    
48. Мустафин Ф.М., Кастро Л.Х., Дусалимов М.Э., Лукьянова И.Э. Классификация плавающих покрытий резервуаров / Ф.М. Мустафин, Л.Х. Кастро, М.Э. Дусалимов, И.Э. Лукьянова // Трубопроводный транспорт – 2009: материалы V Международной учебно-научно-практической конференции. – Уфа: Изд-во УГНТУ, 2009. – С.200-202.
    
49. Лукьянова И.Э. Определение остойчивости понтонов РВС с успокоителями / И.Э. Лукьянова, В.Н. Шарипов // Нефтегазовое дело. – 2009. – Т. 7, №1. – С. 90-93.
    
50. Лукьянова И.Э. Исследование работоспособности резервуара РВС для хранения нефти и нефтепродуктов с использованием программного пакета FLOWVISION / И.Э. Лукьянова // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов. 2009. – Уфа: ГУП ИПТЭР, 2009. – Вып. 3. – С. 63-66.
    
51. Резервуары для нефти и нефтепродуктов: том 1. Конструкции и оборудование: учебник для вузов / Ф.М. Мустафин, Р.А. Жданов, М.Г. Каравайченко, Ф.Ш. Ахметов, Д.А. Боднарчук, И.Э. Лукьянова – СПб.: Недра, 2010. – 480 с.
    

Автор выражает искреннюю благодарность научному консультанту профессору Мустафину Фанилю Мухаметовичу, коллективу кафедры «Сооружение и ремонт газонефтепроводов и газонефтехранилищ» УГНТУ за помощь и полезные замечания при выполнении работы.