Журнал прикладного машиностроения

Абстрактный

Полевое исследование и оценка поведения стальных резервуаров при выпучивании в условиях геометрических дефектов

Растгар М и Шоукати Х

Оболочки являются одними из наиболее частых структурных компонентов, которые используются в строительных и промышленных проектах. Оболочковые конструкции состоят из несущих элементов оболочки и в основном используются в нефтяных и газовых резервуарах, морских платформах, силосах, воронках, градирнях, корпусах кораблей и самолетов и т. д. Несмотря на частое использование стальных цилиндрических оболочек, их строительство и процесс сборки вызвали основные проблемы. В этих конструкциях нет возможности для интегрированного строительства из-за их большой протяженности оболочки, и они построены с использованием ряда сварных изогнутых панельных деталей; следовательно, возникают некоторые геометрические дефекты. Большинство этих дефектов вызваны процессом сварки, транспортировки, ненадлежащей прокаткой, а также проблемами установки и внедрения. Эти дефекты оказывают непосредственное влияние на структурное поведение оболочек при выпучивании и внешней сжимающей нагрузке. Поскольку в большинстве резервуаров-оболочек во время эксплуатации существует высокая вероятность состояния всасывания (вакуума), сжимающие силы в их тонкой стенке вызывают выпучивание и разрушение. В этом исследовании дефекты, сделанные в стальных цилиндрических резервуарах, которые строятся на одном из участков нефтеперерабатывающего завода, вводятся и оцениваются с помощью полевого исследования. Опираясь на статистический вывод, они классифицируются, а затем, изучая эффективные факторы и происхождение их возникновения, идентифицируются общие дефекты. Позже, влияние общих дефектов на поведение потери устойчивости экспериментально оценивается под равномерным внешним давлением. Затем выполняется нелинейный численный анализ тестовых образцов. Наконец, сравниваются экспериментальные результаты, конечные элементы и аналитические соотношения.