Русский
English 5-16 стр.
В статье рассматривается актуальность надежной эксплуатации резервуаров вертикальных стальных (РВС) в сейсмоопасных районах. На основе анализа ряда научных публикаций установлено, что для безопасного функционирования крупногабаритных РВС необходимо установить анкерные устройства, основное назначение которых – передача возникающих вследствие землетрясения вертикальных усилий в стенке на основание. Для этого они должны быть надежно закреплены к стенке и основанию с целью равномерного распределения усилий по контору РВС. В некоторых случаях некачественное соединение анкера с РВС приводит к существенным напряжениям в анкерах и возникает вероятность как разрыва самого корпуса, так и разрыва соединения корпуса с дном резервуара. Известно, что для крупногабаритных ре-зервуаров требуется массивное основание и установка анкеров с большим количеством болтов является весьма дорогостоящим мероприятием.
В статье рассмотрены наиболее распространенные варианты анкеров, которые используются на практике, перечислены некоторые их недостатки и предложен усовершенствованный вариант на основе анализа научных публикаций. Авторами представлена собственная разработка – модифицированный вариант анкерного устройства, приведены соответствующие конструктивные решения и описана технология устройства. Кроме того, отмечена необходимость повышения несущей способности грунтов основания РВС, сооружаемых в сейсмоопасных районах с использованием геокомпозитных материалов. Подчеркнуто, что необходимое количество и длина анкерных устройств, а также выбор геокомпозитного материала для упрочнения грунтов должны быть обоснованы соответствующими расчетами. Сделан вывод о том, что для обеспечения надежных эксплуатационных характеристик РВС, расположенных в сейсмически опасных районах, установка анкеров, несмотря на привлечение дополнительных финансовых ресурсов, является обязательным условием, поскольку в случае разлива нефтепродуктов восстановление биогеоценоза требует не одно десятилетие и сопряжено с колоссальными материальными затратами.
В статье рассмотрены наиболее распространенные варианты анкеров, которые используются на практике, перечислены некоторые их недостатки и предложен усовершенствованный вариант на основе анализа научных публикаций. Авторами представлена собственная разработка – модифицированный вариант анкерного устройства, приведены соответствующие конструктивные решения и описана технология устройства. Кроме того, отмечена необходимость повышения несущей способности грунтов основания РВС, сооружаемых в сейсмоопасных районах с использованием геокомпозитных материалов. Подчеркнуто, что необходимое количество и длина анкерных устройств, а также выбор геокомпозитного материала для упрочнения грунтов должны быть обоснованы соответствующими расчетами. Сделан вывод о том, что для обеспечения надежных эксплуатационных характеристик РВС, расположенных в сейсмически опасных районах, установка анкеров, несмотря на привлечение дополнительных финансовых ресурсов, является обязательным условием, поскольку в случае разлива нефтепродуктов восстановление биогеоценоза требует не одно десятилетие и сопряжено с колоссальными материальными затратами.
[1] Ferrer C.M., Ferran J.J., Redon M., Torregrosa J.B., Sanchez F.J. Structural Analysis and Design of a Sectored Cylindrical Vertical Tank. 60th Anniversary Symposium of the International-Association-for-Shell-and-Spatial-Structures (IASS SYMPOSIUM) / 9th International Conference on Textile Composites and Inflatable Structures (STRUCTURAL MEMBRANES). 2019. P. 1436 – 1443.
[2] Celik A.I., Kose M.M., Akgul T., Alpay A.C. Directional-Deformation Analysis of Cylindrical Steel Tanks Subjected To El-Centro Earthquake Loading // Sigma Journal of Engineering and Natural Sciences. 2018. Vol. 36 (I. 4). P. 1033 – 1046.
[3] Minoglou M.K., Hatzigeorgiou G.D., Papagiannopoulos G.A. Heuristic Optimization of Cylindrical Thin-Walled Steel Tanks under Seismic Loads // Thin-Walled Structures. 2013. Vol. 64. P. 50 – 59. DOI: 10.1016/j.tws.2012.12.009.
[4] Гайсин Э.Ш., Фролов Ю.А. Оценка надежности резервуаров вертикальных стальных по критерию вероятности безаварийной работы // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. 2014. № 4. С. 11 – 15.
[5] Корецкая Н.А. Оценка несущей способности основания резервуара в условиях сейсмической опасности // Современные наукоемкие технологии. 2018. № 1. С. 22 – 26.
[6] Абрамян С.Г., Бурлаченко О.В., Плешаков В.В., Оганесян О.В., Бурлаченко А.О. Характерные дефекты и повреждения, снижающие эксплуатационную надежность стальных вертикальных резервуаров // Инженерный вестник Дона. 2022. № 3. 10 с. URL: http://www.ivdon.ru/ru/magazine/archive/n3y2022/7501
[7] Голиков А.В., Сложенкин Г.Е. Обзор видов и анализ причин развития дефектов и повреждений в несущих конструкциях стальных резервуаров // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Строительство и архитектура. 2021. Вып. 4 (85). С. 14 – 28.
[8] Землянский А.А., Вертынский О.С. Опыт выявления дефектов и трещин в крупноразмерных резервуарах для хранения углеводородов // Инженерно-строительный журнал. 2011. № 7. С. 40 – 44.
[9] Dmitrieva A.S., Samigullin G.H., Lyagova A.A. Evaluation of stress-strain state ofsteel cylindrical tank with crack defect using ANSYS software // International Forum on Contest of Young Researchers. Topical Issues of Rational Use of Natural Resources. 2019. P. 97 –103.
[10] Dmitrieva A.S., Schipachev A.M., Lyagova A.A. Numerical analysis of stress-strain state of vertical steel tanks with defects // 15th International Forum Contest on Topical Issues of Rational Use of Natural Resources. Topical Issues of Rational Use of Natural Resources. 2020. P. 796 – 803.
[11] Alembagheri M.A New Dynamic Procedure for Evaluation of Steel Tanks under Multidirectional Seismic Excitations // KSCE Journal of Civil Engineering. 2014. Vol. 18 (I. 6). P. 1696 – 1703. DOI: 10.1007/s12205-014-0100-7
[12] Unterweger H., Tappauf C. Unanchored tanks under earthquake – proposal for low cycle fatigue design due to uplift – Part 2. // Bauingenieur. 2019. Vol. 94 (I. 4). P. 142 – 146.
[13] Фан Х.Н., Паолаччи Ф., Корриторе Д., Алессандри С. Анализ сейсмических уязвимостей резервуаров для хранения продуктов нефтегазовой промышленности // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2018. Т. 8. № 2. С. 161 – 171. DOI: 10.28999/2541-9595-2018-8-2-161-171
[14] Joorabi A.T., Razzaghi M.S. Seismic Fragility Analysis of Retrofitted Steel Tanks Considering Corrosion // Proceedings of the Institution of Civil Engineers-Structures and Buildings. 2019. Vol. 172 (I.10). P. 712 – 720. DOI: 10.1680/jstbu.18.00068
[15] Камбиз Кангарлу Сейсмическая надежность оснований крупных вертикальных стальных цилиндрических резервуаров // Вестник РУДН, серия Инженерные исследования. 2011. № 3. С. 32 – 37.
[16] Wozniak and Mitchell. Basis of seismic design provisions for welded steel oil storage tanks. API Refining 43rd Mid-Year Meeting. May 9 1998.
[17] Здравков Л.А. Стоманени вертикални цилиндрични резервоари. Ръководство за курсово и дипломно проектиране в съответствие с Еврокод. София, УАСГ. 2011.
[18] Zdravkov L. Anchoring of the steel vertical cylindrical tanks. Possibility of increasing of the bearing capacity // Annual of the University of Architecture, Civil Engineering and Geodesy Sofia. 2020. Vol. 53 (I. 4). P. 409 – 418.
[19] Vathi M., Karamanos S., Kapogiannis I., Spiliopoulos K. Performance Criteria for Liquid Storage Tanks and Piping Systems Subjected to Seismic Loading // Journal of Pressure Vessel Technology. 2017. Vol. 139 (I. 5). DOI: 10.1115/1.4036916.
[20] Rasouli R., Hayashi K., Zen K. Controlled Permeation Grouting Method for Mitigation of Liquefaction // Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering. 2016. Vol. 142 (I. 11). DOI: 10.1061/ (ASCE) GT.1943-5606.0001532
[21] Ciardi G., Vannucchi G., Madiai C. Effects of Colloidal Silica Grouting on Geotechnical Properties of Liquefiable Soils: A Review // Geotechnics. 2021. № 1. P. 460 –4 91. DOI: 10.3390/geotechnics1020022
[22] Krishnan J., Shukla Sh. The Utilisation of Colloidal Silica Grout in Soil Stabilisation and Liquefaction Mitigation: A State of the Art Review // Geotechnical and Geological Engineering. 2021. № 39. P. 1 – 26. DOI: 10.1007/s10706-020-01651-5
[23] Дмитриева Т.В., Маркова И.Ю., Строкова В.В., Безродных А.А., Куцына Н.П. Эффективность стабилизаторов различного состава при укреплении грунтов минеральным вяжущим // Строительные материалы и изделия. 2020. Т. 3. № 1. С. 30 – 38. DOI: 10.34031/2618-7183-2020-3-1-30-38
[24] Траутваин А.И., Акимов А.Е., Черногиль В.Б. Изучение физико-механических характеристик различных видов грунта, укрепленного отходами клинкерного производства // Строительные материалы и изделия. 2018. Т. 1. № 3. С. 43 – 50. DOI: 10.34031/2618-7183-2018-1-3-43-50
[25] Абрамян С.Г., Бурлаченко О.В., Оганесян О.В., Бурлаченко А.О., Плешаков В.В. Цифровизация строительства на основе структуризации основных технологических решений на примере сооружения вертикальных стальных резервуаров // Вестник евразийской науки. 2022. Т. 14. № 2. С. 17. URL: https://esj.today/PDF/16SAVN222.pdf
[2] Celik A.I., Kose M.M., Akgul T., Alpay A.C. Directional-Deformation Analysis of Cylindrical Steel Tanks Subjected To El-Centro Earthquake Loading // Sigma Journal of Engineering and Natural Sciences. 2018. Vol. 36 (I. 4). P. 1033 – 1046.
[3] Minoglou M.K., Hatzigeorgiou G.D., Papagiannopoulos G.A. Heuristic Optimization of Cylindrical Thin-Walled Steel Tanks under Seismic Loads // Thin-Walled Structures. 2013. Vol. 64. P. 50 – 59. DOI: 10.1016/j.tws.2012.12.009.
[4] Гайсин Э.Ш., Фролов Ю.А. Оценка надежности резервуаров вертикальных стальных по критерию вероятности безаварийной работы // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. 2014. № 4. С. 11 – 15.
[5] Корецкая Н.А. Оценка несущей способности основания резервуара в условиях сейсмической опасности // Современные наукоемкие технологии. 2018. № 1. С. 22 – 26.
[6] Абрамян С.Г., Бурлаченко О.В., Плешаков В.В., Оганесян О.В., Бурлаченко А.О. Характерные дефекты и повреждения, снижающие эксплуатационную надежность стальных вертикальных резервуаров // Инженерный вестник Дона. 2022. № 3. 10 с. URL: http://www.ivdon.ru/ru/magazine/archive/n3y2022/7501
[7] Голиков А.В., Сложенкин Г.Е. Обзор видов и анализ причин развития дефектов и повреждений в несущих конструкциях стальных резервуаров // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Строительство и архитектура. 2021. Вып. 4 (85). С. 14 – 28.
[8] Землянский А.А., Вертынский О.С. Опыт выявления дефектов и трещин в крупноразмерных резервуарах для хранения углеводородов // Инженерно-строительный журнал. 2011. № 7. С. 40 – 44.
[9] Dmitrieva A.S., Samigullin G.H., Lyagova A.A. Evaluation of stress-strain state ofsteel cylindrical tank with crack defect using ANSYS software // International Forum on Contest of Young Researchers. Topical Issues of Rational Use of Natural Resources. 2019. P. 97 –103.
[10] Dmitrieva A.S., Schipachev A.M., Lyagova A.A. Numerical analysis of stress-strain state of vertical steel tanks with defects // 15th International Forum Contest on Topical Issues of Rational Use of Natural Resources. Topical Issues of Rational Use of Natural Resources. 2020. P. 796 – 803.
[11] Alembagheri M.A New Dynamic Procedure for Evaluation of Steel Tanks under Multidirectional Seismic Excitations // KSCE Journal of Civil Engineering. 2014. Vol. 18 (I. 6). P. 1696 – 1703. DOI: 10.1007/s12205-014-0100-7
[12] Unterweger H., Tappauf C. Unanchored tanks under earthquake – proposal for low cycle fatigue design due to uplift – Part 2. // Bauingenieur. 2019. Vol. 94 (I. 4). P. 142 – 146.
[13] Фан Х.Н., Паолаччи Ф., Корриторе Д., Алессандри С. Анализ сейсмических уязвимостей резервуаров для хранения продуктов нефтегазовой промышленности // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2018. Т. 8. № 2. С. 161 – 171. DOI: 10.28999/2541-9595-2018-8-2-161-171
[14] Joorabi A.T., Razzaghi M.S. Seismic Fragility Analysis of Retrofitted Steel Tanks Considering Corrosion // Proceedings of the Institution of Civil Engineers-Structures and Buildings. 2019. Vol. 172 (I.10). P. 712 – 720. DOI: 10.1680/jstbu.18.00068
[15] Камбиз Кангарлу Сейсмическая надежность оснований крупных вертикальных стальных цилиндрических резервуаров // Вестник РУДН, серия Инженерные исследования. 2011. № 3. С. 32 – 37.
[16] Wozniak and Mitchell. Basis of seismic design provisions for welded steel oil storage tanks. API Refining 43rd Mid-Year Meeting. May 9 1998.
[17] Здравков Л.А. Стоманени вертикални цилиндрични резервоари. Ръководство за курсово и дипломно проектиране в съответствие с Еврокод. София, УАСГ. 2011.
[18] Zdravkov L. Anchoring of the steel vertical cylindrical tanks. Possibility of increasing of the bearing capacity // Annual of the University of Architecture, Civil Engineering and Geodesy Sofia. 2020. Vol. 53 (I. 4). P. 409 – 418.
[19] Vathi M., Karamanos S., Kapogiannis I., Spiliopoulos K. Performance Criteria for Liquid Storage Tanks and Piping Systems Subjected to Seismic Loading // Journal of Pressure Vessel Technology. 2017. Vol. 139 (I. 5). DOI: 10.1115/1.4036916.
[20] Rasouli R., Hayashi K., Zen K. Controlled Permeation Grouting Method for Mitigation of Liquefaction // Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering. 2016. Vol. 142 (I. 11). DOI: 10.1061/ (ASCE) GT.1943-5606.0001532
[21] Ciardi G., Vannucchi G., Madiai C. Effects of Colloidal Silica Grouting on Geotechnical Properties of Liquefiable Soils: A Review // Geotechnics. 2021. № 1. P. 460 –4 91. DOI: 10.3390/geotechnics1020022
[22] Krishnan J., Shukla Sh. The Utilisation of Colloidal Silica Grout in Soil Stabilisation and Liquefaction Mitigation: A State of the Art Review // Geotechnical and Geological Engineering. 2021. № 39. P. 1 – 26. DOI: 10.1007/s10706-020-01651-5
[23] Дмитриева Т.В., Маркова И.Ю., Строкова В.В., Безродных А.А., Куцына Н.П. Эффективность стабилизаторов различного состава при укреплении грунтов минеральным вяжущим // Строительные материалы и изделия. 2020. Т. 3. № 1. С. 30 – 38. DOI: 10.34031/2618-7183-2020-3-1-30-38
[24] Траутваин А.И., Акимов А.Е., Черногиль В.Б. Изучение физико-механических характеристик различных видов грунта, укрепленного отходами клинкерного производства // Строительные материалы и изделия. 2018. Т. 1. № 3. С. 43 – 50. DOI: 10.34031/2618-7183-2018-1-3-43-50
[25] Абрамян С.Г., Бурлаченко О.В., Оганесян О.В., Бурлаченко А.О., Плешаков В.В. Цифровизация строительства на основе структуризации основных технологических решений на примере сооружения вертикальных стальных резервуаров // Вестник евразийской науки. 2022. Т. 14. № 2. С. 17. URL: https://esj.today/PDF/16SAVN222.pdf
Абрамян С.Г., Бурлаченко О.В., Оганесян О.В., Бурлаченко А.О., Арчаков И.Б., Плешаков В.В. Технологические решения, обеспечивающие надежность функционирования стальных вертикальных резервуаров в сейсмических районах // Строительные материалы и изделия. 2022. Том 5. № 5. С. 5 – 16. https://doi.org/10.58224/2618-7183-2022-5-5-5-16