tumnigИзвестия высших учебных заведений. Нефть и газOil and Gas Studies0445-01083033-8174Industrial University of Tyumen10.31660/0445-0108-2025-2-124-137tumnig-1313Research ArticleПРОЕКТИРОВАНИЕ, СООРУЖЕНИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ СИСТЕМ ТРУБОПРОВОДНОГО ТРАНСПОРТАDESIGNING, CONSTRUCTION AND OPERATION OF PIPELINE TRANSPORT SYSTEMОпределение несущей способности резервуара при наличии недопустимых отклонений стенкиDetermining the load-bearing capacity of a tank with wall deformation defectshttps://orcid.org/0000-0002-6722-459XЧепурП. В.ChepurP. V.

Чепур Петр Владимирович, кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой прикладной механики

Тюмень

Petr V. Chepur, Candidate of Engineering, Associate Professor, Head of the Department of Applied Mechanics

Tyumen

chepur_p_v@mail.ruТарасенкоА. А.TarasenkoA. A.

Тарасенко Александр Алексеевич, доктор технических наук, профессор кафедры транспорта углеводородных ресурсов

Тюмень

Alexander A. Tarasenko, Doctor of Engineering, Professor at the Department of Transportation of Hydrocarbon Resources

Tyumen

КутруноваЗ. С.KutrunovaZ. S.

Кутрунова Зоя Станиславовна, кандидат физико-математических наук, доцент кафедрᡃы строительной механики

Тюмень

Zoya S. Kutrunova, Candidate of Physical And Mathematical Sciences, Associate Professor at the Department of Building Mechanics

Tyumen

ТарасенкоМ. А.TarasenkoM. A.

Тарасенко Михаил Александрович, кандидат технических наук, доцент кафедры транспорта углеводородных ресурсов

Тюмень

Mikhail A. Tarasenko, Candidate of Engineering, Associate Professor at the Department of Transportation of Hydrocarbon Resources

Tyumen

КолядкоА. А.KolyadkoA. A.

Колядко Алеся Анатольевна, кандидат технических наук, доцент кафедры нефтегазового дела (филиал ТИУ в г. Сургуте)

Тюмень

Alesya A. Kolyadko, Candidate of Engineering, Associate Professor at the Department of Petroleum Engineering

Tyumen

Тюменский индустриальный университетРоссияIndustrial University of TyumenRussian FederationТюменский индустриальный университетРоссияIndustrial University of TyumenIndustrial University of TyumenRussian Federation20253004202502124137Copyright © Чепур П.В., Тарасенко А.А., Кутрунова З.С., Тарасенко М.А., Колядко А.А., 20252025Чепур П.В., Тарасенко А.А., Кутрунова З.С., Тарасенко М.А., Колядко А.А.Chepur P.V., Tarasenko A.A., Kutrunova Z.S., Tarasenko M.A., Kolyadko A.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://tumnig.tyuiu.ru/jour/article/view/1313

В статье рассматривается проблема определения несущей способности стенки вертикального стального цилиндрического резервуара при наличии дефектов формы стенки. Цель работы — представление широкому кругу специалистов методики, которая позволяет выполнить с использованием аналитических и численных методов расчет на прочность и устойчивость стенки резервуара. Особенность расчета состоит в комбинировании стандартного аналитического метода и численного подхода.  

В статье применены классические методы строительной механики, существующие аналитические решения, а также численные методы, в частности, метод конечных элементов с реализацией в программном комплексе ANSYS.  

Полученные авторами результаты свидетельствуют о том, что использование предложенной методики комбинированного решения, включающего в себя аналитические и численные методы, позволяет успешно решать задачу подтверждения несущей способности как для вновь построенного, так и уже введенного в эксплуатацию резервуара.  

Описанный в настоящей статье подход может быть использован для дополнения существующей нормативной документации в части оценки напряженно-деформированного и технического состояний при наличии дефектов геометрической формы.

This paper tackles the problem of determining the load-bearing capacity of the wall of a vertical steel cylindrical tank in the presence of shape defects. The aim of this study is to present a methodology for calculating the strength and stability of the tank wall, making it accessible to a broad audience of specialists. The novel approach combines a standard analytical method, as outlined in source, with a numerical method.  

This study utilizes classical methods of structural mechanics, existing analytical solutions, and numerical techniques, specifically the finite element method implemented in the ANSYS software package. The results demonstrate that the proposed combined methodology, which integrates both analytical and numerical methods, effectively addresses the issue of verifying the load-bearing capacity for both newly constructed and existing tanks.  

The approach presented in this article could serve to enhance current regulatory documentation concerning the evaluation of stress-strain states and technical conditions when geometric shape defects are present.

резервуарРВСнапряженно-деформированное состояниенапряжениядеформациидефектыtankRVSstress-strain statestressesdeformationsdefectsReferencesГОСТ 31385-2023. Резервуары вертикальные цилиндрические стальные для нефти и нефтепродуктов. Общие технические условия: утв. и введ. в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 июня 2023 г. 2023-08-01. № 462-ст: дата введ. 2023-08-01. – Москва : Российский институт стандартизации. – 2023. – 118 с.GOST 31385-2023. (2023). Vertical cylindrical steel tanks for oil and oil products. General specifications. Moscow, Rossijskij institut standartizacii Publ., 2023, 118 p. (In Russian).РБ Серия 03, Выпуск 69. Руководство по безопасности вертикальных цилиндрических стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов. – Москва : ЗАО «НТЦ исследований проблем промышленной безопасности», 2013. – 240 с. – Текст : непосредственныйRB Series 03, Issue 69. (2013). Guidelines for safety of vertical cylindrical steel tanks for oil and petroleum products. Moscow: CJSC ‘STC Research Centre for Industrial Safety Problems, 240 р. (In Russian).Тарасенко, А. А. Закономерности деформирования металлоконструкций крупногабаритного вертикального сварного резервуара при наличии зон проседания основания / А. А. Тарасенко, А. А. Грученкова, П. В. Чепур. – Текст : непосредственный // Трубопроводный транспорт : теория и практика. – 2016. – № 1 (53). – С. 32–37.Tarasenko, A. A., Gruchenkova, A. A., & Chepur, P. V. (2016). The regularities of large vertical tank''s metal structures deformations in the presence of subsidence foundation zones. Pipeline transport: theory and practice, (1 (53)), pp. 32-37. (In Russian).Тарасенко, А. А. Особенности совместной работы кольцевого фундамента и грунтового основания при наличии зон неоднородности / А. А. Тарасенко, П. В. Чепур. – Текст : непосредственный // Основания, фундаменты и механика грунтов. – 2016. – № 4. – С. 9–13.Tarasenko, A. A., & Chepur, P. V. (2016). Aspects of the joint operation of a ring foundation and a soil bed with zones of inhomogeneity present. Soil Mechanics and Foundation Engineering, 53(4). pp. 238-243. (In Russian).Чепур, П. В. Оценка воздействия приемо-раздаточного патрубка при развитии осадки резервуара / П. В. Чепур, А. А. Тарасенко. – Текст : непосредственный // Фундаментальные исследования. – 2014. – № 11–3. – С. 540–544.Chepur, P. V. & Tarasenko, A. A. (2014). Impact assessment reception dispensers nozzle in the development of settlements tank. Fundamental research. (11-3), pp. 540-544. (In Russian).Тарасенко, А. А. Напряженно-деформированное состояние верхнего опорного кольца резервуара при неосесимметричных деформациях корпуса / А. А. Тарасенко, П. В. Чепур. – Текст : непосредственный // Фундаментальные исследования. – 2014. – № 11–3. – С. 525–529.Tarasenko, A. A., & Chepur, P. V. (2014). Stress-strain state of the upper support ring with non-axisymmetric deformations. Fundamental research, (11-3), pp. 525-529. (In Russian).Семин, Е. Е. Использование программных комплексов при оценке технического состояния и проектирование ремонтов вертикальных стальных резервуаров / Е. Е. Семин, А. А. Тарасенко. – Текст : непосредственный // Трубопроводный транспорт: теория и практика. – 2006. – № 4 (6). – С. 85–87.Semin, E. E., & Tarasenko, A. A. (2006). The use of software systems in assessing the technical condition and designing repairs of vertical steel tanks. Pipeline transport: theory and practice, (4 (6)), pp. 85-87. (In Russian).Тарасенко, А. А. Оценка работоспособности крупногабаритного резервуара РВСПК-100000 при образовании зоны неоднородности грунтового основания / А. А. Тарасенко, П. В. Чепур, Ю. Гуань. – Текст : непосредственный // Нефтяное хозяйство. – 2016. – № 4. – С. 134–136.Tarasenko, A. A., Chepur, P. V., & Guan, Yu. (2016). Performance evaluation of large tank RVSPK-100000 in development of differential settlement area. Oil industry, (4), pp. 134-136. (In Russian).Тарасенко, А. А. Оценка технического состояния резервуаров с недопустимыми геометрическими несовершенствами формы стенки / А. А. Тарасенко, П. В. Чепур, А. А. Грученкова. – DOI 10.24887/0028-2448-2017-6-118-121. – Текст : непосредственный // Нефтяное хозяйство. – 2017. – № 6. – С. 118–121.Tarasenko, A. A., Chepur, P. V., & Gruchenkova, A. A. (2017). Evaluation of technical condition of tanks with geometrical imperfections form wall. Oil industry, (6), pp. 118-121. (In Russian). DOI: 10.24887/0028-2448-2017-6-118-121

The authors declare that there are no conflicts of interest present.