Применение наземного лазерного сканирования для оценки напряженно-деформированного состояния алюминиевых крыш резервуаров


Аннотация:

Рассмотрена проблема обеспечения надежной и безаварийной эксплуатации построенных в России вертикальных стальных резервуаров с алюминиевой купольной крышей.
Показано, что действующая методика оценки напряженно-деформированного состояния алюминиевых купольных покрытий с применением традиционных геодезических приборов (теодолиты, электронные тахеометры) обладает рядом существенных недостатков. Для их преодоления предложен новый подход к диагностике технического состояния алюминиевых купольных покрытий на основании применения технологии трехмерного наземного лазерного сканирования.
Для оценки эффективности применения данной технологии в качестве перспективного инструмента технической диагностики проведена экспериментальная работа по оценке напряженно-деформированного состояния крыши резервуара. В рамках статьи рассматривалась коническая крыша резервуара РВСП-5000. Моделирование основных несущих элементов крыши осуществлялось по облаку точек, полученному в результате лазерного сканирования крыши изнутри резервуара. Моделирование всех несущих элементов проводили с учетом требований ГОСТов к их поперечным размерам и с учетом их реальной геометрической формы (прогибы, кручения) и действительного пространственного положения.
В результате авторами получена трехмерная математическая модель основных несущих элементов конструкции конической крыши РВСП-5000 с учетом всех отклонений от проектного положения, выявленных в процессе эксплуатации резервуара.
Полученная трехмерная математическая модель крыши РВСП-5000 была использована для оценки ее напряженно-деформированного состояния под действием эксплуатационных нагрузок. При оценке напряженно-деформированного состояния крыши были учтены: механические свойства несущих элементов, собственный вес металлоконструкций крыши (включая листы настила), равномерная снеговая нагрузка (2 кПа).
Результаты проделанной работы показали высокую эффективность и большие перспективы применения технологии наземного лазерного сканирования для оценки напряженно-деформированного состояния алюминиевых купольных крыш резервуаров, находящихся в эксплуатации.

Г.Г. Васильев, д-р техн. наук, проф., зав. кафедрой И.А. Леонович, канд. техн. наук, ассистент А.П. Сальников, канд. техн. наук, ассистент, ahtoh-c@mail.ru РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина, Москва, Россия


Подпишитесь чтобы читать статьи полностью

Год за

16 848 р.

Подписаться
Подписка - это:
  • Возможность читать полные тексты статей за последние 3 года (недоступны без подписки)
  • Свежий номер до его печатного издания
  • Удобное чтение с любого типа устройств (Компьютеры, планшеты, смартфоны)
Список литературы:

1. Востров В.К., Василькин А.А. Оптимизация высот поясов стенки резервуара// Монтажные и специальные работы в строительстве. — 2005. — № 11. — С. 37–40.
2. Востров В.К. Вопросы расчета вертикальных цилиндрических стальных резервуаров при проектировании и техническом диагностировании// Монтажные и специальные работы в строительстве. — 2006. — № 7. — С. 9–16.
3. Morovich G.L. The evolution of using aluminum dome roof tanks// BIC Magazine. — 2016. — Vol. 33. — № 5. — P. 80.
4. Myers P.E., Morovich G.L., Crochet E.J. Aluminum a good alternative to steel for fixed-roof tanks// Oil and Gas Journal. — 1998. — Vol. 96. — Iss. 20. — P. 66.
5. Ильин Е.Г., Востров В.К. Снеговые нагрузки и конструктивные параметры сферических алюминиевых крыш для вертикальных цилиндрических стальных и железобетонных резервуаров// Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. — 2011. — № 1. — С. 27–31.
6. Комаров П.А., Терегулов М.Р. Электроимпульсное удаление льда с поверхности купольной крыши из алюминиевых сплавов// Neftegaz.RU. — 2015. — № 11–12. — С. 90–95.
7. СП 43.13330.2012. Сооружение промышленных предприятий. Актуализированная редакция СНиП 2.09.03—85. — М.: ООО «Аналитик», 2012. — 106 с.
8. СТО 0030—2004. Резервуары вертикальные цилиндрические стальные для нефти и нефтепродуктов. — М.: ЗАО «ЦНИИПСК им. Мельникова», 2004. — 64 с.
9. СА-03-008—08. Резервуары вертикальные стальные сварные для нефти и нефтепродуктов. Техническое диагностирование и анализ безопасности. — М.: ООО НПК «Изотермик», 2009. — 288 с.
10. Руководство по безопасности «Рекомендации по техническому диагностированию сварных вертикальных цилиндрических резервуаров для нефти и нефтепродуктов». URL: http://docs.cntd.ru/document/1200133803 (дата обращения: 10.08.2017).
11. Анализ опыта применения трехмерного лазерного сканирования на объектах ОАО «АК «Транснефть»/ Г.Г. Васильев, М.А. Лежнев, А.П. Сальников и др.// Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. — 2015. — № 2 (18). — C. 48–55.
12. Проблемы и перспективы использования наземного лазерного сканирования при обследовании резервуаров/ Г.Г. Васильев, М.А. Лежнев, И.А. Леонович, А.П. Сальников// Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. — 2016. — № 1. — C. 21–23.
13. Сальников А.П. Оценка напряженно-деформированного состояния резервуаров по результатам наземного лазерного сканирования: дис. … канд. техн. наук. — Москва, 2016. — 167 с.
14. API Standard 653. Tank Inspection, Repair, Alteration, and Reconstruction. — Fifth Edition. — Washington, 2014. — 162 p.
15. API Recommended Practice 575. Inspection Practices for Atmospheric and Low-Pressure Storage Tanks. — Third Edition. — Washington, 2014. — 96 p.
16. СП 128.13330.2012. Алюминиевые конструкции. Актуализированная редакция СНиП 2.03.06—85. — М.: ООО «Аналитик», 2012. — 90 с.
17. ГОСТ 31385—2016. Резервуары вертикальные стальные для нефти и нефтепродуктов. Общие технические условия. — М.: Стандартинформ, 2016. — 95 с.
18. Востров В.К. Аварийные расчетные ситуации, аварийные нагрузки и безопасность опасных производственных объектов// Безопасность труда в промышленности. — 2017. — № 20. — С. 60–68.
19. ГОСТ 27751—2014. Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения. — М.: Стандартинформ, 2015. — 16 с.

Журнал входит в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых степеней кандидата и доктора наук, сформированный ВАК Минобрнауки России. Публикуются статьи по следующим отраслям и группам научных специальностей: 01.04.00 — физика; 05.26.00 — безопасность деятельности человека; 02.00.00 — химические науки.

Журнал включен в Российский индекс научного цитирования (РИНЦ) и в международные базы данных: Scopus, Chemical Abstracts Service (CAS), EBSCO Publishing, Ulrich's Periodicals Directory.

подробнее

DOI: 10.24000/0409-2961-2017-10-11-17
Год: 2017
Номер журнала: Октябрь
Ключевые слова : напряженно-деформированное состояние резервуар алюминиевая купольная крыша наземное лазерное сканирование
Авторы:
  • Васильев Г.Г.
    Васильев Г.Г.
    д-р техн. наук, проф., зав. кафедрой, srgnp@gubkin.ru РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина, Москва, Россия
  • Леонович И.А.
    Леонович И.А.
    канд. техн. наук, ст. преподаватель РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина, Москва, Россия
  • Сальников А.П.

Купить журнал