Файл: Вариант параметр.docx

Измеряем толщину стенки резервуара в 8/10 поясах. В первом поясе приведены данные 13 измерений, в остальных поясах минимальная толщина стенки. Исходные данные приведены в таблицах 1 и 2.Таблица 1 – Данные по измерению резервуаров

вариант	параметр	1-й	2-й	3-й	4-й	5-й	6-й	7-й	8-й	9-й	10-й
	S, мм
	X, м
Измерения толщины в первом поясе:

Таблица 2 – Исходные данные

Параметр	Обозначение, единицы измерения	Значение
Тип резервуара	-
Коэффициент перегрузки для гидростатического давления,	n₁
Коэффициент перегрузки для избыточного давления и вакуума	n₂
Диаметр резервуара	D, м
Расчётное сопротивление стали по пределу текучести	R, МПа
Избыточное давление под кровлей	P₂, кгс/м
Плотность нефтепродукта	ρ, кг/м³
Высота стенки резервуара	H₀, м
Паспортная толщина поясов стенки резервуара	S_пас, мм
Реальное время с момента изготовления резервуара	t, лет
Плюсовой допуск на толщину листов стенки при прокате (ГОСТ 19903-74)	C, мм
Заданная вероятность	-
Коэффициент условий работы, для первого пояса		0,7
Коэффициент условий работы, для второго и последующих поясов пояса		0,8

Расчёт остаточного ресурсаЕдиницы измерения в формулах приведены в расшифровке.Минимальная толщина стенки первого пояса S₁_min=Допустимое условие прочности стенки резервуара представлено в соотношении (1):

(1)

где σ – напряжение в расчётном поясе резервуара, МПа;y_c - коэффициент условий работыR – расчетное сопротивление материала по пределу текучести, МПа.Напряжение в расчётном поясе резервуара можно найти по формуле:

(2)

где n₁ – коэффициент перегрузки для гидростатического давления;ρ – плотность нефтепродукта, км/м³;Н₀ – высота стенки резервуара, м;X_i – расстояние от днища до расчётного уровня i-того пояса, м;n₂– коэффициент перегрузки для избыточного давления и вакуума;P₂– избыточное давление под кровлей, кгс/м;D – диаметр резервуара, м;S_i_min – минимальная толщина стенки в расчётном i-том поясе, мм.Таблица 3 – Расчет напряжений по поясам

Номер пояса	1	2	3	4	5	6	7	8
σ, МПа
y_cR, МПа

Условие прочности стенки нарушается/не нарушается. Проверим предельный уровень налива нефтепродуктов [м]. Далее расчёт ведём по первому поясу.Опираясь на формулу (2) предельный уровень налива нефтепродуктов рассчитывается по формуле:

	(3)

В итоге получаем расчётную формулу:

(4)

По результатам расчётов дальнейшая эксплуатация резервуара возможна с ограничениями/без ограничений предельной высоты налива нефтепродуктов (при наличии ограничений указать значение).Остаточный ресурс резервуара [лет], подвергающегося действию коррозии, определяем по формуле:

(5)

где S_p – расчетная толщина стенки резервуара [мм], определяемая по формуле:

(6)

а – скорость равномерной коррозии стенки [мм/год], определяемая по формуле:

(7)

где S_пас – паспортная толщина поясов стенки резервуара, мм;

t – реальное время с момента изготовления резервуара, лет;

С – плюсовой допуск на толщину листов стенки при прокате (ГОСТ 19903-74), мм.

Оценка надежности

Определяем среднюю толщину стенки (для первого пояса, по 13 измерениям).

(8)

где S₁_j – j-тая толщина стенки первого пояса резервуара, мм;

N – число измерений толщины стенки первого пояса.

Определяем среднюю глубину разрушения:

(9)

Определяем коэффициент вариации

(10)

где σ_h – среднеквадратическое отклонение глубин разрушения:

(11)

По коэффициенту вариации V по таблице 4 подбираем коэффициенты К_b₀= и b₀=.Показатель масштаба:

(12)

где F – площадь первого пояса резервуара, м²;X_п– высота первого пояса, м;F₀ – площадь поверхности, приходящейся на одно независимое измерение толщины дефектоскопом, F₀=5∙10^-5 м².Оценка надежности включает определение гамма-процентного ресурса и установленной наработки на отказ.Гамма-процентный ресурс [лет] рассчитывают по формуле

(1-

(13)

где Т_ср – средний ресурс, лет; U_γ — квантиль нормального распределения с заданной вероятностью γ (таблица 3); V_m— коэффициент вариации ресурса.Средний ресурс [лет] определяют по формуле:

(14)

где h_пред — предельно допустимая глубина разрушения стенки силового элемента сосуда до достижения расчетной толщины, мм; К_b₁, b₁— параметры распределения Вейбулла, определяются по таблице 4 в зависимости от коэффициента вариации, соответствующего моменту наступления предельного состояния V_h₁; а_ср – средняя скорость коррозии в год, мм/год;β – установленная доля поверхности разрушения на предельно допустимую глубину

h_пред. β = 0,05.Коэффициент вариации ресурса определяется по формуле:

(15)

Коэффициент вариации, соответствующий моменту наступления предельного состояния, определяется по формуле:

	(16)
	(17)
	(18)

где h_β – глубина разрушения на доле поверхности b₀;с – параметр масштаба.Предельно допустимая глубина разрушения h_пред на дату выполнения оценки ресурса определяется как разница между начальным запасом толщины стенки h_нач и средней глубиной разрушения h_cp, полученной в результате изменений:

h_пред=h_нач-h_1ср=(S_пас+C-S_р)-h_1ср	(19)
	(20)

По коэффициенту вариации, соответствующему моменту наступления предельного состояния, по таблице 4 подбираем коэффициенты К_b₁= и b₁=.Установленная безотказность работы:

(1-

(21)

где Т₀ – средняя наработка до отказа, лет; U_γ — квантиль нормального распределения с заданной вероятностью γ (таблица 3); V_m— коэффициент вариации ресурса.Средняя наработка на отказ [лет] определяется по формуле:

(22)

где H — начальная толщина стенки первого пояса, мм; К_b₂, b₂— параметры распределения Вейбулла, определяются по таблице 4 в зависимости от коэффициента вариации глубин разрушения, соответствующее моменту сквозного разрушения