DOI: https://doi.org/10.30838/J.BPSACEA.2312.260220.99.615

Забезпечення надійності нафтових резервуарів у період експлуатації

M. S. Semenets, S. S. Nasonova, D. L. Volchok, N. O. Velmahina

Анотація


Постановка проблеми. Зміст і періодичність відновлення нафтових резервуарів (РВС) у нормативних документах [6] визначені досить орієнтовно, а з позицій економічної ефективності відповідні питання досліджені недостатньо. Така ситуація, що склалася в практиці ревізій технічного стану РВС, які перебувають в експлуатації, вимагає розроблення нових математичних моделей і методів забезпечення експлуатаційної надійності РВС з урахуванням накопиченого статистичного матеріалу про дефекти та пошкодження цих споруд. У статті технічний стан резервуара в процесі експлуатації описується в термінах випадкових функцій корозійного зносу, що залежать від часу як від параметра. Сформульовано ймовірнісні критерії (необхідні умови) часткового і повного відновлення резервуарних конструкцій. Розглянуто завдання раціонального забезпечення надійності РВС у період експлуатації з урахуванням відновлення. Стосовно  типового проекту резервуара об'ємом 5 000 м3 досліджено вплив величини необхідного рівня надійності на стратегії відновлення конструктивних елементів. Отримано відповідні плани-графіки відновлення. Метадослідження − розробити метод ефективного забезпечення експлуатаційної надійності нафтових резервуарів на основі періодичного відновлення їх конструктивних елементів. Висновки. Запропоновані імовірнісні критерії відновлення резервуарних конструкцій і відповідна модель забезпечення надійності можуть бути корисними для обґрунтування стратегії відновлення нафтових резервуарів у період експлуатації. Параметри цих моделей можуть коригуватися за результатами статистичної обробки даних технічної діагностики аналогічних об'єктів.  Отримані плани-графіки відновлення резервуарних конструкцій досить добре узгоджуються з періодичністю технічної діагностики, рекомендованою в нормативних документах [6], що підтверджує достовірність отриманих результатів. У результаті розглянуті моделі та алгоритми можуть служити досить ефективним математичним інструментом у дослідженні проблем надійності нафтових резервуарів.

Ключові слова


нафтовий резервуар; забезпечення надійності; відновлення; ревізія технічного стану

Повний текст:

PDF

Посилання


Gaysin E.Sh. and Gaysin M.Sh. Sovremennoe sostoyanie problemy obespecheniyanadezhnosti reservuarov dlia nefti i nefteproduktov [The current state of the problem of ensuring the reliability of petroleum reservoirs]. Transport i khranenienefteproduktov i uglevodorodnogo syria [Transportation and storage of petroleum products and hydrocarbons]. 2016, no. 2, pp. 31−40 (in Russian).

Gaysin E.Sh. and Frolov Yu.A.Otsenka nadezhnosti reservuarov vertikalnykhstalnykh pokriteriyu veroyatnosti bezavariynoy raboty [Evaluation of the reliability of vertical steel reservoirs by the criterion of the probability of trouble-free operation]. Transport i khranenienefteproduktov i uglevodorodnogo syria [Transportation and storage of petroleum products and hydrocarbons]. 2014, no. 4, pp. 11−15 (in Russian).

Egorov E.A. Issledovaniye i metody raschetnoy otsenki prochnosti, ustoychivosti i ostatochnogo resursa stalnykh reservuarov, nakhodiashchikhsia v ekspluatstsii [Research and methods of calculation estimation of durability, stability and remaining resource of steel reservoirs being in exploitation]: Dnipropetrovsk : PSACEA, 1996, 99 p. (in Russian).

Kapur K. and Lamberson L. Nadezhnost i proektirovaniye sistem [Reliability and designing systems]. Translation from Eng. Kovalenko Ye.G. Edited by Ushakova I.A. Moscow : Mir Publ., 1980, 604 p. (in Russian).

Kashtanov V.A. and Medvedev A.I. Teoriya nadezhnosti slozhnykh system [Theory of reliability of complex system]. Moscow : Fizmatlit Publ., 2010, 606 p. (in Russian).

Pravyla tekhnichnoi ekspluatatsii reservuariv ta instruktsii po yikh remontu [Rules of technical exploitation of reservoirs and instruction are on their repair]. Modified sections and section items; in force since 1999-03-07; official publication. Kyiv : Ukrnaftoproduct, 1997, 297 p. (in Ukrainian).

VBN 2.2-58.2-94. Reservuary vertikalni stalevi dlia sberigannia nafty i naftoproduktiv s tyskom nasychenykh pariv ne vyshche 93.3 kPa [Reservoirs are vertical steel for storage oils and oil products with pressure of saturated парів not higher 93,3 кPа]. Instead SNIP 2.09.03-85, SNIP 3.03.01-87; in force since 1994-01-10]; official publication. Kyiv : JSC "Institute of Oil Transport", 1994, 98 p. (Department building norms of Ukraine). (in Ukrainian).

Semenets S.N., Nasonova S.S., Vlasenko Y.E. and Krivencova L.Y. Raschetniye modeli nadezhnostineftianykhreservuarov [Calculation models of reliability of petroleum reservoirs]. Visnyk PDABA [Bulletin of Prydniprovsk State Academy of Civil Engineering and Architecture]. 2018, no. 1, pp. 60−67 (in Russian).

DBN V.2.6-198:2014. Stalevi construktsii. Normy proektuvannia. [DBNV.2.6-198:2014. Steel construction. Design standards]. In force since 2015-01-01; publication official.Кyiv : Minregionbud ofUkraine,2014, 205 p. (StateBuilding Norms of Ukraine). (in Ukrainian).

Andrianov I.V., Olevskyi V.I. and Olevska Yu.B. Estimation of parameter-dependent plates vibrations on the basis of the asymptotic method in AMiTaNS’18. AIP Conference Proceedings, 2018, 2025, edited by M.D. Todorov. American Institute of Physics, Melville, New York, 2018, pp. 070001.

Andrianov I.V., Olevskyi V.I. and Olevska Yu.B. Asymptotic estimation of free vibrations of nonlinear plates with complicated boundary conditions. AIP Conference Proceedings, 2017, 1895, pp. 080001-1–080001-10.

Olevska Yu., Mishchenko V. and Olevskyi V. Mathematical models of magnetite desliming for automated quality control systems. AIP Conference Proceedings, 2016, 1773, pp. 040007-1–040007-6.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1.Гайсин Э. Ш., Гайсин М. Ш. Современное состояние проблемы обеспечения надежности резервуаров для нефти и нефтепродуктов. Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. 2016. № 2. С. 31−40.

2. Гайсин Э. Ш., Фролов Ю. А.Оценка надежности резервуаров вертикальных стальных по критерию вероятности безаварийной работы. Транспорт  и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. 2014. № 4. С. 11−15.

3. Егоров Е. А. Исследование и методы расчетной оценки прочности, устойчивости и остаточного ресурса стальных резервуаров, находящихся в эксплуатации : монография. Днепропетровск : ПГАСА, 1996.  99 с.

4. Капур К., Ламберсон Л. Надежность и проектирование систем : учеб. пособ. / пер. с англ. Коваленко Е. Г., под ред. Ушакова И. А. Москва : Мир, 1980. 604 с.

5. Каштанов В. А., Медведев А. И. Теория надежности сложных систем : учеб. пособ. Москва : Физматлит, 2010. 606 с.

6. Правила технічної експлуатації резервуарів та інструкції з їхнього ремонту [змінені розділи та пункти розділів; чинні від 1999-03-07]. Вид. офіц. Київ : Укрнафтопродукт, 1997. 297 с. URL :http://online.budstandart.com/ ua/catalog/doc-page.html?id_doc=60191

7. ВБН 2.2-58.2-94. Резервуари вертикальні сталеві для зберігання нафти і нафтопродуктів з тиском насичених парів не вище 93,3 кПа [на заміну СНиП 2.09.03-85, СНиП 3.03.01-87; чинні від 1994-01-10]. Вид. офіц. Київ : АТ «Інститут транспорту нафти», 1994. 98 с. (Відомчі будівельні норми України). http://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page?id_doc=4889

8. Семенец С. Н., Насонова С. С., Власенко Ю. Е., Кривенкова Л. Ю. Расчетные модели надежности нефтяных резервуаров. Вісник Придніпровської державної академії будівництва та архітектури. 2018. № 1. С. 60−67.

9. ДБН В.2.6-198:2014. Сталеві конструкції. Норми проектування[чинні з 2015-01-01]. Вид. офіц. Київ : Мінрегіонбуд України, 2014. 205 c. (Державні будівельні норми України). URL : https://dbn.co.ua/bn_v_2_6_198_2014_stalevi_konstrukciji

10. Andrianov I. V., Olevskyi V. I. and Olevska Yu. B. Estimation of parameter-dependent plates vibrations on the basis of the asymptotic method in AMiTaNS’18 : AIP ConferenceProceedings; edited by M. D. Todorov. 2018, 2025,. American Institute of Physics, Melville, New York, 2018. Pр. 070001. URL : doi: 10.1063/1.5064913.

11. Andrianov I. V., Olevskyi V. I., Olevska Yu. B. Asymptotic estimation of free vibrations of nonlinear plates with complicated boundary conditions. AIP Conference Proceedings. 2017, 1895, pp. 080001-1–080001-10. URL : doi: 10.1063/1.5007395.

12. Olevska Yu., Mishchenko V., Olevskyi V. Mathematical models of magnetite desliming for automated quality control systems. AIP Conference Proceedings. 2016, 1773, pp. 040007-1–040007-6. URL : doi: 10.1063/1.4964970.