THE EVALUATION OF THE INFLUENCE OF GEOMETRIC PARAMETERS ON THE LOAD-BEARING CAPACITY OF STEEL TANKS MADE OF HIGH-STRENGTH STEELS

Abstract

Сталеві вертикальні наземні резервуари широко застосовуються в хімічній, нафтовій та газовій промисловості як ємності для зберігання рідких продуктів і газів. З точки зору розрахунку вертикальних резервуарів, можна зазначити, що під час експлуатації циліндрична стінка може перебувати у двох діаметрально протилежних розрахункових ситуаціях: у заповненому стані всі шари циліндричноїстінки знаходяться в стані розтягнення від тиску продукту та дії внутрішнього надлишкового тиску, тоді як у порожньому стані – всі шари стискаються як у меридіональному, так і в окружному напрямках відповідними навантаженнями. При проектуванні сталевих резервуарів товщина поясів циліндричної стінки визначається, перш за все, з умови забезпечення міцності, після чого уточнюється з урахуванням вимог стійкості конструкції. Це становить суть проблем, пов'язаних з ефективним використанням високоміцних сталей для вертикальних резервуарів: застосування високоміцних сталей дозволяє зменшити товщину поясів циліндричної стінки, але це можливе зменшення обмежене умовами стійкості. Ефективного вирішення цієї проблеми можна досягти шляхом варіювання геометричних параметрів резервуара, що за одних і тих же зовнішніх навантажень дасть змогу регулювати рівень внутрішніх напружень і критичних навантажень резервуара. У статті досліджується вплив товщини циліндричної стінки та геометричних параметрів резервуарів різної місткості на напружено-деформований стан і критичні параметри стійкості. Встановлено,що визначення мінімально допустимої товщини стінки за умовами стійкості є більш жорстким, ніж за умовами міцності. При цьому забезпечення міцності нижніх поясів циліндричної стінки для резервуарів середньої та великої місткості можливе лише за рахунок застосування сталей високої міцності. Водночас ефективність їх використання обмежується стійкості.