| Summary: | Поточні вимоги з безпечної експлуатації резервуарів з екологічно небезпечними речовинами (РЕНР) ставлять перед дослідниками й інженерами нові завдання, серед яких розробка ефективних методів і прийомів для безперервного контролю технічного стану РЕНР. Це особливо важливо, коли РЕНР працює в суворих кліматичних умовах, за яких є ризик виникнення надзвичайних ситуацій. У роботах інших авторів зазвичай відсутній вибір геометричних моделей та аналіз причин виникнення тріщин, тому метою даної статті є: 1) розробка геометричної моделі РЕНР та дослідження впливу елементів його конструкції на результати моделювання; 2) моделювання і визначення впливу вітрового навантаження (як одного з найсильніших зовнішніх впливів у районі Антарктики) на РЕНР. Саме тому були побудовані шість геометричних складальних одиниць резервуара, і було вивчено вплив елементів його конструкції на результати моделювання. Також було проведено порівняння результатів імітаційного моделювання та аналітичного розрахунку вітрових навантажень на резервуар. Проаналізовано взаємодію рідина-конструкція і визначені місця виникнення найбільших напружень і деформацій резервуара внаслідок вітрового навантаження. Аналіз результатів дослідження побудованих геометричних моделей дозволив обґрунтувати вибір найбільш оптимальної моделі з точки зору простоти і точності для використання в інформаційно-діагностичному комплексі. Подальше дослідження впливу сейсміки та взаємозв'язку між внутрішнім і зовнішнім резервуаром дозволить визначити технічний стан внутрішнього резервуара за результатами моніторингу зовнішнього. Current requirements for the safe operation of tanks with environmentally hazardous substances (TEHS) rise new challenges for researchers and engineers, among them is development of effective methods and techniques for continuous monitoring of technical condition of TEHS. This is particularly important when the TEHS is operating in harsh environmental conditions, due to which there is a risk of an emergency situations. Other authors usually do not consider the selection of geometric model and analysis of the causes of cracks, so the purposes of this article are: 1) development of the geometric models of the TEHS and study of the influence of structural elements on the simulation results; 2) simulation and determination of the influence of the wind load (as one of the strongest external influence in the Antarctic region) on the TEHS. That is why in this paper six geometric assembly units of tanks were built and the influence of the elements of their design on simulation results was studied. A comparison of simulation and analytical calculation of wind loads on the tank was conducted. The analysis of the interaction of fluid-structure was conducted. Locations of the greatest stresses and strains of the tank, due to wind load, were defined. Analysis of the results of the study of geometrical models allowed to justify the selection of the optimal model in terms of simplicity and accuracy for use in information-diagnostic complex. Further study of the seismic influence and the relationship between the internal and external tank will allow to define technical condition of the internal tank based on the monitoring of the external tank. Текущие требования по безопасной эксплуатации резервуаров с экологически опасными веществами (РЭОВ) ставят перед исследователями и инженерами новые задачи, среди которых разработка эффективных методов и приемов для непрерывного контроля технического состояния РЭОВ. Это особенно важно, когда РЭОВ работает в суровых климатических условиях, из-за которых есть риск возникновения чрезвычайных ситуаций. В работах других авторов обычно отсутствует выбор геометрических моделей и анализ причин возникновения трещин, поэтому целями данной статьи являются: 1) разработка геометрической модели РЭОВ и исследование влияния элементов его конструкции на результаты моделирования; 2) моделирование и определение влияния ветровой нагрузки (как одного из сильнейших внешних воздействий в районе Антарктики) на РЭОВ. Для этого были построены шесть геометрических сборочных единиц резервуара, и было изучено влияние элементов его конструкции на результаты моделирования. Также было проведено сравнение результатов имитационного моделирования и аналитического расчета ветровых нагрузок на резервуар. Проанализировано взаимодействие жидкость-конструкция и определены места возникновения самых больших напряжений и деформаций резервуара вследствие ветровой нагрузки. Анализ результатов исследования построенных геометрических моделей позволил обосновать выбор наиболее оптимальной модели с точки зрения простоты и точности для использования в информационно-диагностическом комплексе. Дальнейшее исследование влияния сейсмики и взаимосвязи между внутренним и внешним резервуаром позволит определить техническое состояние внутреннего резервуара по результатам мониторинга внешнего.
|
|---|