Оцінка сили сейсмічних навантажень на резервуари для збереження отруйних та легкозаймистих рідин
Анотація
Щороку в світі відбувається близько 1 млн. землетрусів різної інтенсивності. Подальше збільшення кількості техногенних об'єктів та необхідність створення екологічно безпечних умов їх експлуатації зумовлює вдосконалення наукового обґрунтування параметрів сейсмічної небезпеки територій розташування техногенних об’єктів, що можуть негативно впливати на стан навколишнього середовища. Тому вивчення сейсмічних навантажень на важливі техногенні об’єкти досі залишається актуальною проблемою як в глобальному, так і регіональному масштабі. Метою роботи є попередження надзвичайних ситуацій та негативного впливу на довкілля при пошкодженні, руйнуванні та порушенні герметичності резервуарів для збереження отруйних та легкозаймистих рідин внаслідок дії сейсмічних навантажень різної сили. В роботі проведено моделювання пікових амплітуд сейсмічного прискорення при землетрусі від 1 до 9 балів при відстані до епіцентру від 10 до 1000 м, досліджено домінантні частоти збудження при землетрусі від 1 до 9 балів при відстані до епіцентру від 10 до 1000 м, досліджено середню тривалість впливу під час землетрусу з магнітудою від 1 до 9 балів при відстані до епіцентру від 10 до 1000 м, вирішено задачу про коливання рідини в довільній оболонці обертання. Результати досліджень дозволять зробити підбір параметрів резервуарів від впливу резонансних частот, попередити їх руйнування та продовжити строк експлуатації, що дозволить мінімізувати екологічно небезпечний вплив на довкілля та попередити виникнення надзвичайних ситуацій. Для підвищення рівня екологічної безпеки територій, прилеглих до резервуарів, запропоновано управління впливами природних та техногенних факторів на резервуари виконувати враховуючи прогнозні моделі сейсмічних змін та коливань рідин в резервуарах за допомогою алгоритму дій у ході проведення моніторингу за сейсмічними навантаженнями на резервуари для збереження отруйних та легкозаймистих рідин.
Завантаження
Посилання
/Посилання
Gritsay O.D. The mechanisms determination of local earthquakes foci on the basis of kinematic and dynamic approaches: author's ref. dis. ... cand. physical and mathematical sciences: 04.00.22 / O.D. Gritsay; NAS of Ukraine, Institute of Geophysics SI. Subotina. Kyiv. 20 p., 2016. [in Ukrainian]
E. Serikova, E. Strelnikova, and V. Yakovlev, Additional groundwater replenishment in the large cities of Ukraine on example of the Kharkiv city. Urban Management of Cities, vol. 130. pp. 13-18, 2016. [in Ukrainian]
Yu. I. Nemchynov, O. K. Havkin, M. G. Marienkov, L. O. Jarko, V. A. Dunin, K. M. Babik, K. V. Egupov, O. V. Kendzera, V. K. Egupov, A. F. Bulat, V.I. Dyrda, M. I. Lysycia. Practical questions of buildings dynamics. Scientific Production Journal: The Building in Ukraine, 6. pp. 6–21, 2013.
O.V. Kenzdera Seismic hazard and earthquake protection. Practical implementation of developments of the Institute of Geophysics. SI. Subbotin of the National Academy of Sciences of Ukraine. Bulletin of the NAS of Ukraine № 2. pp. 44 – 57, 2015. [in Ukrainian]
M.P. Budanov, B.O. Demidov, V.I. Shendrik. Analysis of the possibility of detecting silding toxic substances by quantum optical means by radiation spectra. Weapons systems and military equipment. Vol. 2. pp. 33–38, 2007. [in Ukrainian]
A. Yu. Dubitsky, L.P. Chepky, I.O. Semenov. Characteristics of accidents at chemically dangerous objects. Modern problems of toxicology. №2. pp. 14 – 17, 1999. [in Ukrainian]
V.O. Lypovy, M.M. Udyansky. Technogenic risks of environmental pollution during operation and repair of tanks with petroleum products. Kharkiv: NUGZU. 107 p., 2017. [in Ukrainian]
I.R. Kuzeev, R.R. Tlyasheva, S.M. Mansurova, A.V. Ivakin, G.A. Shaizakov, A.S. Bayramgulov Methods for determining the stress-strain state of a steel cylindrical reservoir. Oil and Gas Business: Electronic Science Journal. No. 4. pp. 339–347, 2013. [in Russian]
O.M. Royanov, S.V. Garbuz. Problems of fire safety. Fire safety problems. Kh.: NUGZU, 42. pp. 110–114, 2018. [in Russian]
O. Zvirko. Corrosion resistance of steels of long-operated oil storage facilities. Bulletin of TNTU. Vol. 17. № 2. pp. 58–64, 2011. [in Ukrainian]
Ibrahim R. A., Pilipchuck V. N., Ikeda T. Recent Advances In Liquid Sloshing Dynamics. Applied Mechanics Reviews, Vol. 54, №. 2, pp. 133–199, 2001.
Ibrahim R. A. Liquid Sloshing Dynamics. Cambridge University Press, New York, 948 р., 2005.
Ventsel E., Naumenko V, Strelnikova E., Yeseleva E. Free vibrations of shells of revolution filled with a fluid. Engineering analysis with boundary elements, 34. pp. 856–862, 2010.
Degtyarev, K., Glushich, P., Gnitko, V., Strelnikova, E. (2015) Numerical Simulation of Free Liquid-Induced Vibrations in Elastic Shells, International Journal of Modern Physics and Applications. Vol. 1, No. 4, P. 159-168, DOI: 10.13140/RG.2.1.1857.5209
E.V. Yeseleva, V.I. Gnitko, E.A. Strelnikova. Natural oscillations of high pressure vessels during interaction with liquid. Probl. mechanical engineering. Vol.9. № 1. pp. 105-118, 2006. [in Russian]
V.S. Zakharov, D.A. Simonov, A.I. Koptev. Computer modeling of seismogenic landslide displacements. Geological Faculty of Moscow State University, Electronic scientific publication Georazrez. Vol. 3., № 1. pp. 1–24, 2009. [in Russian]
O. O. Erteleva. Parameters of seismic vibrations in epicentral areas of earthquakes. Dissertation for the degree of Doctor of Physics and Mathematics, 2019. Institute of Physics of the Earth. O.Yu. Schmidt of the Russian Academy of Sciences. 290 p., 2019. [in Russian]
V. Gnitko, K. Degtyariov, A. Karaiev, E. Strelnikova, Multi-domain boundary element method for axisymmetric problems in potential theory and linear isotropic elasticity, WIT Transactions on Engineering Sciences. WIT Press. pp.13–25, 2019. DOI: 10.2495/BE410021
T. Medvedovskaya, E. Strelnikova, K. Medvedyeva Free hydroelastic vibrations of hydroturbine head covers. Int. J. Eng. and Advanced Research Technology. Vol. 1. № 1. pp. 45–50, 2015.
E. Strelnikova, V. Gnitko, D. Krutchenko, Y. Naumemko Free and forced vibrations of liquid storage tanks with baffles. J. Modern Technology & Engineering. Vol. 3. № 1. pp.15–52, 2018.
O.M. Serikova, O.O. Strelnikova. Influence of storage tanks of toxic and flammable liquids on the environment. Modern technologies in industrial production: proceedings and program of the VII All-Ukrainian scientific and technical conference (Sumy, April 21-24, 2020) pp. 238-239, 2020. [in Ukrainian]
O.M. Serikova, O.O. Strelnikova, L.A. Pisnia, D.V. Kryutchenko. Investigation of the peak amplitudes influence of seismic acceleration during an earthquake on the technogenic objects. Environmental safety: problems and solutions: Proceedings of the XVI International Scientific and Practical Conference (Kharkiv, September 14-18, 2020) UKRNDIEP. PE "Style-Izdat", pp. 221–223, 2020. [in Ukrainian]
O.M. Serikova, O.O. Strelnikova, L.A. Pisnia, D.V. Kryutchenko. Seismic loads influence on the storage tanks of toxic and flammable liquids. Environmental safety: problems and solutions: Proceedings of the XVI International Scientific and Practical Conference (Kharkiv, September 14-18, 2020) UKRNDIEP. PE "Style-Izdat", pp. 217-220, 2020. [in Ukrainian]
Грицай О. Д. Визначення механізмів вогнищ місцевих землетрусів на основі кінематичних і динамічних підходів : автореф. дис. ... канд. фіз.-мат. наук : 04.00.22 / О. Д. Грицай; НАН України, Ін-т геофізики ім. С.І. Суботіна. Київ, 2016. 20 c.
Сєрікова, О. М. Стрельнікова О. О., Яковлєв В. В. Додаткове живлення підземних вод у великих містах України на прикладі міста Харкова. Комунальне господарство міст. 2016. № 130. С. 13–18.
Nemchynov Yu. I., Havkin O. K., Marienkov M. G., Jarko L. O., Dunin V. A., Babik K. M., Egupov K. V., Kendzera O. V., Egupov V. K., Bulat A. F., Dyrda V.I., Lysycia M. I. Practical questions of dynamics of buildings. Scientific Production Journal: The Building in Ukraine, 6, 2013. Р. 6–21.
Кендзера О. В. Сейсмічна небезпека і захист від землетрусів. Практичне впровадження розробок Інституту геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України. Вісник НАН України. 2015. № 2. С. 44 – 57.
Буданов М. П., Демідов Б.О., Шендрик В. І. Аналіз можливостей виявлення сильдіючих отруйних речовин квантово-оптичними засобами за спектрами випромінювання. Системи озброєння і військова техніка. 2007. Вип. 2. С. 33–38.
Дубицький А. Ю., Чепкий Л. П., Семенов І. О. Характеристика аварій на хімічно-небезпечних об’єктах. Современные проблемы токсикологии. 1999. №2. С. 14 – 17.
Липовий В. О., Удянський М. М. Техногенні ризики забруднення довкілля під час експлуатування та ремонтних робіт резервуарів з нафтопродуктами. Харків: НУГЗУ. 2017. 107 с.
Кузеев И. Р., Тляшева Р. Р., Мансурова С. М., Ивакин А. В., Шайзаков Г. А., Байрамгулов А. С. Методика определения напряженно-деформированного состояния стального цилиндрического резервуара. Нефтегазовое дело: электрон.науч. журн. 2013. № 4. С. 339–347.
Роянов О. М., Гарбуз С. В. Проблемы пожарной безопасности. Проблемы пожарной безопасности. Х.: НУГЗУ, 2018. Вып. 42. С. 110–114.
Звірко О. Корозійна тривкість сталей тривало експлуатованих нафтосховищ. Вісник ТНТУ. 2011. Том 17. № 2. С.58–64.
Ibrahim R. A., Pilipchuck V. N., Ikeda T. Recent Advances In Liquid Sloshing Dynamics. Applied Mechanics Reviews, 2001. Vol. 54, No. 2. P. 133–199.
Ibrahim R. A. Liquid Sloshing Dynamics. Cambridge University Press, New York, 2005. 948 р.
Ventsel E., Naumenko V, Strelnikova E., Yeseleva E. Free vibrations of shells of revolution filled with a fluid. Engineering analysis with boundary elements, 34, 2010. P. 856–862.
Degtyarev, K., Glushich, P., Gnitko, V., Strelnikova, E. (2015) Numerical Simulation of Free Liquid-Induced Vibrations in Elastic Shells, International Journal of Modern Physics and Applications. Vol. 1, No. 4, P. 159-168, DOI: 10.13140/RG.2.1.1857.5209
Еселева Е. В., Гнитько В. И., Стрельникова Е. А. Собственные колебания сосудов высокого давления при взаимодействии с жидкостью. Пробл. машиностроения. 2006. T.9. №1. С.105–118.
Захаров В. С., Симонов Д. А., Коптев А. И. Компьютерное моделирование сейсмогенных оползневых смещений. Геологический факультет МГУ, Электронное научное издание Георазрез. 2009. Т. 3., вып. 1. С. 1–24.
Эpтелeвa O. O. Пapaметpы сейсмическиx кoлeбaний в эпицентpaльных oблaстяx землетpясений. Диссеpтaция нa сoискaние ученoй степени дoктopa физикo.мaтeмaтичeскиx нaук, 2019. Инcтитут физики земли им. O.Ю. Шмидтa Poссийскoй aкaдемии нaук. 2019. 290 с.
Gnitko V., Degtyariov K., Karaiev A., Strelnikova E., Multi-domain boundary element method for axisymmetric problems in potential theory and linear isotropic elasticity, WIT Transactions on Engineering Sciences. WIT Press. 2019. P.13–25. DOI: 10.2495/BE410021
Medvedovskaya T., Strelnikova E., Medvedyeva K. Free hydroelastic vibrations of hydroturbine head covers. Int. J. Eng. and Advanced Research Technology. 2015. Vol. 1. No 1. P.45–50.
Strelnikova E., Gnitko V., Krutchenko D., Naumemko Y. Free and forced vibrations of liquid storage tanks with baffles. J. Modern Technology & Engineering. 2018. Vol. 3. No.1. P.15–52.
Сєрікова О. М, Стрельнікова О. О. Вплив резервуарів для збереження отруйних та легкозаймистих рідин на навколишнє середовище. Сучасні технології у промисловому виробництві: матеріали та програма VІI Всеукраїнської науково-технічної конференції (м. Суми, 21–24 квітня 2020 р.) 2020. С. 238–239.
Сєрікова О. М., Стрельнікова О. О., Пісня Л. А., Крютченко Д. В. Дослідження впливу пікових амплітуд сейсмічного прискорення при землетрусі на техногенні об’єкти. Екологічна безпека: проблеми і шляхи вирішення: зб. наук. статей XVІ Міжнародної науково-практичної конференції (м. Харків, 14–18 вересня 2020 р.) УКРНДІЕП. ПП «Стиль-Іздат», 2020. С. 221–223.
Сєрікова О. М., Стрельнікова О. О., Пісня Л. А., Крютченко Д. В. Вплив сейсмічних навантажень на резервуари для збереження отруйних та легкозаймистих рідин. Екологічна безпека: проблеми і шляхи вирішення: зб. наук. статей XVІ Міжнародної науково-практичної конференції (м. Харків, 14–18 вересня 2020 р.) УКРНДІЕП. ПП «Стиль-Іздат», 2020. С. 217–220.