ТІК МҰНАРАЛЫҚ ҚҰРЫЛЫМДАРДА ЖАРЫЛЫСТАН ТУЫНДАЙТЫН КЕРНЕУЛЕР МЕН БҰЗЫЛУ ТҮРЛЕРІНІҢ САНДЫҚ ТАЛДАУЫ
Article Sidebar
Main Article Content
Аңдатпа
Мұнай-химия және энергетика салаларында қолданылатын өнеркәсіптік мұнаралар бу-ауа қоспаларының кездейсоқ жарылыстарына өте осал, алайда олардың қысқа мерзімді құрылымдық реакциялары әлі де жеткілікті зерттелмеген. Бұл зерттеуде жарылыс толқындарының әсеріне ұшыраған тік вакуумды деаэрациялық мұнараның деформациясын, кернеудің таралуын және тұрақтылығын зерттеу үшін егжей-тегжейлі соңғы элементтік (finite element) модель әзірленді. Үш өлшемді бейсызық модель ANSYS бағдарламасында қабықшалы және көлемдік элементтерді пайдалану арқылы жасалды, бұл ғаламдық және жергілікті мінез-құлықты қамтуға мүмкіндік берді. Жарылыс жүктемесі ASCE 41088 және GB/T50779-2022 стандарттарына сәйкес үшбұрышты артық қысым импульстері түрінде сипатталды. Екі сценарий қарастырылды: орташа (алыс өріс, 14,6 кПа) және күшті (жақын өріс, 30 кПа). Модельдеу нәтижелері негізгі деформация мұнараның жоғарғы бөлігінің ығысуымен анықталатынын, ал ең жоғары кернеулер әрдайым юбка негізінде шоғырланатынын көрсетті. Жарылыс қарқындылығы артқан сайын ығысу мен Мизес бойынша кернеулердің айтарлықтай өсуі байқалды, ал күшті сценарий кезінде материалдың ағу шегіне жақын мәндер тіркелді. Параметрлік талдау сандық демпфирлеудің пиковая реакцияны тиімді азайтатынын көрсетті, ал орнықтылықты бағалау юбка аймағындағы жергілікті сопақтануды бастапқы тұрақсыздық режимі ретінде анықтады. Болттардағы кернеулер барлық жағдайларда рұқсат етілген шектерде қалды. Ұсынылған әдістеме қауіпсіздікті бағалау үшін сенімді құрал болып табылады және жарылысқа төзімді өнеркәсіптік мұнараларды жобалау бойынша практикалық нұсқаулық ұсынады.
Article Details
##submission.citations##
W. J. Bradford and T. L. Culbertson, “Design of Control Houses to Withstand Explosive Stresses,” Loss Prevention, vol. 1, pp. 28–30, 1967.
D. J. Forbes, “Protecting Petroleum Process Plant Buildings from Vapor Cloud Explosions,” Concrete and Blast Effects, SP-175, ACI, pp. 53–86, 1998.
Task Committee on Blast-Resistant Design of the Petrochemical Committee of the Energy Division of ASCE, Design of Blast-Resistant Buildings in Petrochemical Facilities, ASCE, 2010.
J. Rosin et al., “Cylindrical Steel Tanks Subjected to Long-Duration and High-Pressure Triangular Blast Load,” Applied Sciences, vol. 14, no. 8, p. 3465, 2024.
K. Chen, Research on the Characteristics of Oil and Gas Explosion Loads on Offshore Platforms and Explosion Resistance of Electrical Rooms, Ph.D. dissertation, Tianjin Univ., 2024.
B. Chen, Research on Explosion Loads and Structural Explosion Resistance Characteristics of FPSO Oil and Gas, Ph.D. dissertation, Harbin Eng. Univ., 2017.
ASCE Petrochemical Energy Committee, Design of Blast-Resistant Buildings in Petrochemical Facilities, ASCE, 2010.
S.-H. Lee, B.-Y. Choi, and H.-S. Kim, “Probabilistic Blast Load for Performance-Based Anti-Blast Design,” J. Building Engineering, 2024.
A. F. F. Kusuma Amanta et al., “Investigating the Influence of Plate Geometry and Detonation Variations,” Curved and Layered Structures, vol. 11, 2024.
ASME Boiler and Pressure Vessel Code Section VIII Division 1, ASME, 2023.
MOHURD & SAMR, Standard for Blast-Resistant Design of Petrochemical Buildings: GB/T 50779-2022, Beijing, 2022.
L. Zhu, S. Yan, and K. Pan, “Dynamic Response Analysis of Large Crude Oil Tanks Under Explosion Loads,” J. Dalian Jiaotong Univ., vol. 37, no. 2, pp. 82–87, 2016.
N. M. Newmark and R. J. Hansen, Design of Blast-Resistant Structures, Shock and Vibration Handbook, McGraw-Hill, 1961.
A. C. Van Den Berg, “The Multi-Energy Method: A Framework for Vapor Cloud Blast Prediction,” J. Hazardous Materials, vol. 12, no. 1, pp. 1–10, 1985.
CCPS, Guidelines for Evaluating the Characteristics of Vapor Cloud Explosions, Flash Fires, and BLEVEs, AIChE, 1994.
H. Liu, Dynamic Response Analysis of Petrochemical Control Rooms Under Explosion Loads, Ph.D. dissertation, Harbin Inst. of Tech., 2011.
Q. Yin, Transient Stress Analysis and Failure Mechanism Simulation of LPG Containers, Ph.D. dissertation, Wuhan Univ. of Tech., 2002.
J. Rosin et al., “Cylindrical Steel Tanks Subjected to Long-Duration and High-Pressure Triangular Blast Load,” Applied Sciences, vol. 14, no. 8, p. 3465, 2024.