авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 ||

Повышение остойчивости понтонов вертикальных стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов

-- [ Страница 2 ] --

Из расчетов следует, что при увеличении массы понтона из-за увеличения его толщины величины максимально выдерживаемых кренящих моментов растут. То же самое происходит при увеличении массы понтона за счет его дополнительного утяжеления. Но в последнем случае уменьшается угол заливания понтона из – за увеличения осадки. Рекомендуется увеличить высоту боковой стенки.

Создана программа расчета остойчивости плавающего покрытия с учетом налипания нефтепродукта (Rachet1). Коэффициент налипания определяется по графикам, приведенным в разделе 2 диссертационной работы.

Разработанная программа универсальна и применима для всех видов внутренних плавающих покрытий.

Четвертый раздел посвящен разработке конструкции понтонов с успокоителями, положительно влияющими на характеристики остойчивости и тем самым повышающими эксплуатационную надежность понтонов.

на основе результатов исследований, проведенных В.В. Семеновым – тян - Шанским в Ленинградском кораблестроительном институте, нами были предложены успокоители для улучшения остойчивости понтонов.

Исходя из опыта эксплуатации алюминиевых понтонов и проведенных исследований, в работе определено наиболее удобное расположение успокоителей: по периметру на днище понтона. успокоитель предлагается в форме сваренных в соты металлических листов или соединенных сваркой отрезков металлических труб диаметром 50 мм длиной 2 – 8 м в зависимости от размеров понтонов, т.к. это самый удобный диаметр для подготовки к ремонту резервуара. Проведены расчеты остойчивости алюминиевых понтонов с успокоителями для разного количества сот в успокоителе.

Общая высота понтона (рисунок 3) рассчитывается по формуле

H = H1+Н2+Н3, (5)

где Н1 – высота понтона; Н2 – расстояние от дна понтона до успокоителей; Н3 – высота успокоителей.

Аппликата центра тяжести понтона (рисунок 4)

, (6)

где mп – масса понтона;

zп – аппликата центра тяжести понтона;

mусп. – масса успокоителя;

zу+пр – аппликата центра тяжести успокоителя.

На рисунках 3 и 4: r – радиус понтона, R – радиус 1 трубы в успокоителе.

 Расчетная схема понтона Расчетная схема определения аппликаты-5

Рисунок 3 - Расчетная схема понтона

 Расчетная схема определения аппликаты центра тяжести -6

Рисунок 4 - Расчетная схема определения аппликаты центра тяжести

На рисунке 5 представлены зависимости моментов нагруженного алюминиевого понтона и понтона с успокоителем от массы, где использованы следующие обозначения: предельно выдерживаемые кренящие моменты МК – по опрокидыванию понтона, 1МК – по опрокидыванию понтона с успокоителем, 2МК – по опрокидыванию понтона с увеличенной массой, МК1–по заливанию палубы понтона, 1МК1 – по заливанию палубы понтона с успокоителем, 2МК1 – по заливанию палубы понтона с увеличенной массой. Максимально выдерживаемые динамически приложенные кренящие моменты MD – по опрокидыванию понтона, 1MD – по опрокидыванию понтона с успокоителем, 2MD – по опрокидыванию понтона с увеличенной массой, MD1 – по заливанию понтона, 1MD1 – по заливанию понтона с успокоителем, 2MD1 – по заливанию понтона с увеличенной массой.

Из сравнения понтонов массой в 4 т, с увеличенной массой и с продуктом в успокоителе, получены результаты, показывающие улучшение остойчивости понтона с успокоителем по сравнению с понтоном с увеличенной массой: MD1 больше в 2,3 раза, MD - в 1,8 раза, МK1 - в 2 раза, МК - в 2 раза. Металлоемкость понтона с успокоителями меньше на 22% аналогичного с увеличенной массой. Из вышеизложенного видно преимущество понтонов с успокоителем над обычным увеличением массы понтона.

 Графики зависимости моментов нагруженного понтона и понтона с-7 Графики зависимости моментов нагруженного понтона и понтона с-8

 Графики зависимости моментов нагруженного понтона и понтона с-9  Графики зависимости моментов нагруженного понтона и понтона с-10

Рисунок 5 - Графики зависимости моментов нагруженного понтона и понтона с успокоителем от массы

Таким образом, при значительных кренящих моментах понтоны с успокоителями более надежны в эксплуатации. При равных условиях алюминиевые понтоны с успокоителями выдерживают кренящие моменты большей величины, чем алюминиевые понтоны без успокоителей.

На рисунке 6 представлена зависимость плеча статической остойчивости (L) модели понтона от угла его наклона (). Как видно из графика плечо статической остойчивости для понтона с успокоителями при =2° L = 3,8м по экспериментальным данным понтона с учетом нефтепродукта, находящегося в успокоителях погрешность для первого и второго графика составляет 18%, а для третьего и четвертого 14,7%.

1 – экспериментальные данные понтона с учетом нефтепродукта, находящегося в успокоителях; 2 – расчетные данные понтона с успокоителями; 3 – экспериментальные данные алюминиевого понтона; 4 – расчетные данные алюминиевого понтона

Рисунок 6 - Зависимость плеча статической остойчивости модели понтона от угла его наклона

На рисунке 7 представлены расчетные выдерживаемые кренящие моменты плавающего понтона РВС 5000.

График показывает, что при крене на угол = 3 выдерживаемые моменты понтона с успокоителями на 0,7% больше, чем понтона с увеличенной массой, и в 4,4 раза больше стандартного понтона.

 1 -алюминиевый понтон; 2 -понтон с успокоителями; 3 -понтон с увеличенной массой Рисунок-12

1 -алюминиевый понтон; 2 -понтон с успокоителями; 3 -понтон с увеличенной массой

Рисунок 7 - Выдерживаемые моменты алюминиевого понтона РВС-5000

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

  1. Сравнительный анализ возможных путей повышения остойчивости понтонов РВС показал, что наиболее рациональными способами повышения остойчивости понтонов являются увеличение массы понтона и увеличение высоты его периферийной стенки. Из анализа классификаций установлено, что лучшие характеристики плавучести К и непотопляемости А имеют понтоны из пенополиуретана Кппу=0,96, Аппу=3,38 и алюминия КAl=0,98, АAl=1,53. На основании изучения опыта эксплуатации резервуаров доказано преимущество понтонов из алюминия.

2 По разработанной методике установлены зависимости коэффициента налипания на металлическую и пенополиуретановую поверхности от кинематической вязкости нефтепродуктов, что увеличивает точность расчетов остойчивости на 1,2%, при этом с уменьшением веса понтона влияние налипшего нефтепродукта увеличивается.

3 Разработан успокоитель для алюминиевого понтона (патент РФ № 2302365), в виде устройства, которое позволяет повысить остойчивость понтона. Установлены зависимости моментов нагруженного понтона и понтона с успокоителем от массы. Увеличение массы понтона путем дополнительной нагрузки приводит к увеличению восстанавливающего момента, однако ухудшает свойства плавучести и увеличивает стоимость сооружения.

  1. На основании численных и экспериментальных исследований, проведенных на модели с успокоителями, установлено, что при крене в 3°, понтон с успокоителями выдерживаемые моменты на 0,7% большие, чем понтон с увеличенной массой, и в 4,4 раза большие, чем при использовании обычного понтона. При этом металлоемкость понтона с увеличенной массой на 22% выше, чем у понтона с успокоителем и существенно упрощается совершенствование имеющегося парка понтонов.

Содержание работы опубликовано в следующих научных трудах:

  1. Рябинин В.П. Возможности повышения эксплуатационной надежности вертикальных стальных цилиндрических резервуаров с понтонами / В.П. Рябинин, И.Э. Лукьянова, Ф.М.Мустафин // Нефтегазовое дело. – Уфа: УГНТУ, 2007. –Т. 5, №1. – С. 133 – 139.
  2. Пат. 2302365 Российская Федерация, МПК В65D 88/34. Плавающее покрытие для резервуара/ Мустафин Ф.М., Лукьянова И.Э., Рябинин В.П. - № 2005140873; заявл. 26.12.05; опубл. 10.07.07; Бюл. №19. – С. 101.
  3. Рябинин В.П. Исследование налипания нефтепродуктов на пенополиуретановую поверхность понтонов / В.П. Рябинин, И.Э. Лукьянова // Сооружение и ремонт газонефтепроводов и газонефтехранилищ. сб. науч. тр. - Уфа: УГНТУ, 2002. – С. 181 – 186.
  4. 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 Всерос. науч.-техн. конф. студентов, аспирантов, молодых ученых и специалистов, посвященной 50-летию с начала подготовки специалистов трубопроводного транспорта в УНИ-УГНТУ - Уфа: УГНТУ, 2002. - с. 101.
  5. Рябинин В.П. Способы повышения работоспособности стальных резервуаров/ В.П. Рябинин //Проектирование и эксплуатация нефтегазового оборудования: проблемы и решения. – Уфа: УГНТУ, 2004. – с. 149 – 153.
  6. Рябинин В.П. Остойчивость понтонов вертикальных стальных резервуаров при налипании нефти и нефтепродуктов./ В.П. Рябинин, И.Э. Лукьянова // реализация государственных образовательных стандартов при подготовке инженеров – механиков: проблемы и перспективы: материалы II Всерос. учеб.-науч.-метод. конф.. – Уфа: УГНТУ, 2004. - с. 339 – 343.
  7. Рябинин В.П. Общие понятия об остойчивости / В.П. Рябинин // Трубопроводный транспорт – 2005: материалы Междунар. учеб.-науч.-практ. конф. – Уфа; УГНТУ, 2005. - С. 288 – 289.
  8. Рябинин В.П. Плавающий экран резервуара для хранения жидкостей /В.П.Рябинин // Материалы 56-й конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. – Уфа: УГНТУ, 2005. – С. 154-155.
  9. Рябинин В.П. Использование программного пакета FlowVision для моделирования процесса налива нефтепродуктов в резервуар типа РВС / В.П. Рябинин, И.Э. Лукьянова // Материалы 56-й конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. – Уфа: УГНТУ, 2005. – С.112-114.
  10. Рябинин В.П. Начальная остойчивость понтонов РВС /В.П. Рябинин// Мировое сообщество: проблемы и пути решения. – Уфа: УГНТУ, 2006. – с.103 – 105.
  11. Рябинин В.П. Использование расчетов остойчивости для совершенствования конструкций понтонов РВС / В.П. Рябинин, И.Э. Лукьянова, П.И. Генералов // Трубопроводный транспорт 2006. Тезисы докладов Междунар. учеб.-науч.-практ. конф. – Уфа: УГНТУ, 2006. –С. 158-160.
  12. Рябинин В.П. Методика расчетов остойчивости понтонов РВС с учетом налипания продукта /В.П. Рябинин// Трубопроводный транспорт 2006:материалы Международной учеб.-науч.-практ. конф. – Уфа: УГНТУ, 2006. –С. 165-166.
  13. 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: // http://www.ogbus.ru/authors/Ryabinin/Ryabinin_1.pdf , свободный.
  14. Рябинин В.П. Способ увеличения устойчивости понтонов / В.П. Рябинин, И.Э. Лукьянова, Ф.М.Мустафин; под ред. А.М. Шаммазова и др. // Трубопроводный транспорт – 2007: материалы учеб.- науч. практ. конф. – Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 2007. – С. 152-154.
  15. Рябинин В.П. Плавающее покрытие с устройством для обеспечения остойчивости / В.П. Рябинин, И.Э. Лукьянова, Ф.М.Мустафин; под ред. А.М.Шаммазова и др.//Трубопроводный транспорт – 2008: материалы IV междунар. учеб.-науч.-практ. конф. / – Уфа: УГНТУ, 2008. – С. 136.


Pages:     | 1 ||
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.