Введение к работе
з
Актуальность работы. Нефтеперерабатывающие предприятия являются высокоэнергонасыщенными производственными объектами, аварии на которых имеют чрезвычайно тяжелые последствия для персонала, оборудования, зданий, сооружений и окружающей среды. Эксплуатация таких предприятий в первую очередь должна осуществляться таким образом, чтобы влияние на окружающую среду и человека было минимальным
Существующие в настоящее время здания и сооружения, в которых находится персонал, расположены на территории технологических установок. Данные технологические объекты были запроектированы и построены в 50-60-е годы XX в., когда требования нормативной документации к защите персонала были ниже
Результаты расследования аварийных ситуаций показывают, что одним из наиболее эффективных способов защиты персонала является создание защитных устройств, способных уменьшать воздействие ударной волны В связи с этим следует признать актуальным и отвечающим потребностям промышленной практики исследование, посвященное созданию устройств, способных защитить объекты технологических установок от влияния ударной волны на нефтеперерабатывающих предприятиях с использованием численных методов расчета
Цель работы - повышение защищенности обслуживающего персонала объектов технологических установок нефтеперерабатывающих предприятий от воздействия ударной волны путем рационального размещения на территории специальных устройств
Задачи исследования
-
Анализ статистической информации по влиянию ударной волны на объекты технологических установок и обслуживающий персонал нефтеперерабатывающих предприятий
-
Анализ существующих методов оценки воздействия ударной волны на объекты.
-
Численное моделирование воздействия ударной волны на объекты технологических установок с использованием программных комплексов Ansys и Abaqus.
4 Верификация математических моделей, реализованных в программных
комплексах Ansys и Abaqus, для решения задач, связанных с воздействием взрыва на объекты
-
Оценка воздействия ударной волны на объекты путем прогнозирования действия ударной волны для типовой установки нефтеперерабатывающего предприятия
-
Подбор защитного устройства от влияния ударной волны путем минимизации значения избыточного давления во фронте ударной волны перед объектом.
Научная новизна
-
Получены зависимости изменения величины избыточного давления на элементы объекта во времени при нагружении ударной волной, позволяющие более точно оценить напряженно-деформированное состояние конструкций
-
Установлено, что применение защитного устройства в виде двух последовательно расположенных стенок перед операторньм зданием типовой установки ЭЛОУ-АВТ позволяет снизить избыточное давление на элементы операторного здания в 6,5 раза, что составляет 80% от величины разрушающего значения избыточного давления.
-
Предложен алгоритм для определения соотношения конструктивных размеров, типа конструкции и расположения защитного устройства, в котором параметром оптимизации является минимальное значение избыточного давления во фронте ударной волны перед объектом
Практическая ценность
Практическая ценность диссертационной работы заключается в разработке алгоритма определения оптимального устройства для защиты объектов от влияния ударной волны Предложена модель защитного устройства, позволяющая снизить воздействие поражающих факторов на персонал и повысить взрыво-устойчивость объектов при возникновении аварии
Усовершенствован метод прогнозирования действия ударной волны на объекты, позволяющий более точно оценить последствия аварийного взрыва, в котором оценка напряженно-деформированного состояния осуществляется с использованием математических моделей динамического поведения материалов.
5 Результаты, полученные в работе, используются в учебном процессе при
выполнении практических занятий по дисциплине «Методы математического моделирования оптимального расположения оборудования технологических установок» студентами специальности 130603 «Оборудование нефтегазопереработ-ки» и направления 150400 «Технологические машины и оборудование» на кафедре МАХП ГОУ ВПО УГНТУ
Публикации
Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 8 печатных работах - статьях и тезисах докладов, помещенных в международных и межвузовских сборниках научных трудов
Апробация работы
Основное содержание работы докладывалось и обсуждалось на XI Международной научно-технической конференции при XI специализированной выставке «Строительство Коммунальное хозяйство-2007» (Уфа, 2007), VIII Международной молодежной научной конференции «Севергеотех-2007» (Ухта, 2007)
Структура и объем работы
