8 812 123 45 67
Расчёт ограждающих конструкций склада технического спирта

Все площадки с резервуарами под хранение различных продуктов по нормам обязаны иметь ограждающие конструкции. Это необходимо для того, чтобы в случае нештатной ситуации исключить выход продукта за пределы площадки, особенно если продукт является токсичным.

Рисунок 1 – Площадки с резервуарами

В России подобные требования устанавливает ГОСТ Р 53324-2009 «Ограждения резервуаров. Требования пожарной безопасности».

В нашу компанию поступил запрос на расчёт геометрических параметров ограждающих конструкций для площадки хранения технического спирта в резервуарах:

Рисунок 2 – Площадка хранения технического спирта

Площадка представляет из себя склад с пятью резервуарами: 4 малых резервуара общим объёмом 11000 м3 и один большой резервуар объемом 10000 м3.

Для определения геометрических параметров ограждающих конструкций изначально установлено требование применения ГОСТ Р 53324-2009.

Выполняя расчёты, специалисты АО «ЦИФРА» столкнулись с тем, что ГОСТ Р 53324-2009 напрямую устанавливает требование по фиксированному расстоянию от стенки резервуара до ограждающей конструкции, поэтому в процессе определения геометрических параметров ограждающих конструкций данный параметр не может быть изменен.

Несмотря на это, сотрудники АО «ЦИФРА» выполнили аналитический расчёт геометрических параметров ограждающих конструкций по ГОСТ Р 53324-2009 для данного типа склада.

С целью проверки обеспечения отсутствия пролива продукта, проведено моделирование аварийной ситуации: внезапное обрушение половины стенки резервуара и свободное истечение технического спирта.

Рисунок 3 – Постановка задачи

Для выполнения подобного класса задач специалисты использовали методику SPH – smoothed particle hydrodynamics. Это бессеточный Лагранжевый численный метод решения, хорошо подходящий для задач с:

  • сильной деформацией;
  • нарушением сплошности вещества в пространстве;
  • дефрагментацией.

Для описания поведения жидкости используется уравнение состояния Мурнагана:

где ρ0 – плотность жидкости в состоянии покоя, кг/м3

γ – параметр, который задаётся равным 7;

k0 – параметр, который определяется условием

где ρ0 – плотность жидкости в состоянии покоя, кг/м3;

νmax – максимальная ожидаемая скорость течения жидкости, м/с;

с0 – скорость звука в среде, м/с.

Результат решения

На анимациях представлено движение продукта в динамике с определением координат метанола по высоте.

 

Динамика движения технического спирта

 

Координаты частиц технического спирта по высоте (вид сбоку)

 

Координаты частиц технического спирта по высоте (вид сверху)

Полученные результаты моделирования наглядно показывают, что определенные по ГОСТ Р 53324-2009 параметры ограждающих конструкций, не обеспечивают при аварийной ситуации невыход продукта за пределы ограждающих конструкций.

Используя современные методы численного моделирования, сотрудники АО «ЦИФРА» исследовали данную конструкцию и определили оптимальные геометрические параметры ограждающих конструкций.

 

Результаты расчётов

 

Динамика движения технического спирта

 

Координаты частиц технического спирта по высоте (вид сбоку)

Координаты частиц технического спирта по высоте (вид сверху)

В заключении

Сотрудниками АО «ЦИФРА» проделана многоступенчатая работа в части аналитических расчётов по нормативной документации и численному моделированию в явной динамике.

Использован современный подход с использованием численных методов моделирования процессов явной динамики, который позволил определить оптимальные параметры ограждающих конструкций склада технического спирта.

 

вернуться к списку новостей
Рассчитать стоимость онлайн
Сообщите основную информацию о вашей задаче, ответьте на несколько вопросов и мгновенно получите оценку трудоемкости актуальной для вас инженерной задачи.
Узнать цену
Связанные новости
18 января 2023

Оценка прочности строительных конструкций АЭС «Эль-Дабаа» при падении тяжелого коммерческого самолета

Специалисты АО «ЦИФРА» выполнили комплекс работ по численному моделированию и оценке прочности строительных конструкций АЭС «Эль-Дабаа» при падении тяжелого коммерческого самолета по заказу АО «Атомэнергопроект».
Новости
17 октября 2022

Эксперты АО «ЦИФРА» выступили на нефтегазовой конференции АО «ТомскНИПИнефть»

Специалисты АО «ЦИФРА» приняли участие в V научно-технической конференции «Технологии обустройства нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений», организованной АО «ТомскНИПИнефть». Событие состоялось 20-21 сентября 2022 года и стало местом встречи учёных и практиков, проектировщиков и представителей служб эксплуатации – специалистов, представляющих наиболее актуальные разработки в сфере обустройства, подготовки нефти и газа.
Новости
Связанные публикации в блоге
26 января 2023

Численное моделирование распылительной форсунки

Специалистами АО «ЦИФРА» осуществлено моделирование распылительной форсунки с использованием гибридной модели VOF-to-DPM.
Блог
19 июля 2022

Численное моделирование процессов горения твердого ракетного топлива

В ракетно-космической отрасли наибольшее распространение получили двигатели на жидком и твёрдом ракетном топливе. Среди преимуществ твердотопливных ракетных двигателей можно отметить как длительный срок хранения топлива, так и относительную простоту конструкции и дешевизну самих двигателей, что обуславливает их широкое применение в этой отрасли. Одним из важнейших процессов в камере сгорания ракетного двигателя является процесс горения твёрдого топлива, так как он определяет газоприход в двигателе и, следовательно, его секундный массовый расход и развиваемую тягу.
Блог
Связанные вебинары
23 декабря 2020

Повышение эффективности процессов промышленной газоочистки с использованием численного моделирования

На вебинаре рассмотрим численное моделирование современных газоочистных установок.
Вебинары
23 июля 2020

Применение компьютерного моделирования при ремонте и модернизации судов

В рамках Договора о научно-техническом сотрудничестве между АО «ЦНИИМФ» и АО «ЦИФРА» на данном вебинаре заведующий отделом конструктивной надежности и защиты судов от коррозии АО «ЦНИИМФ» Алексей Петров расскажет об имеющемся опыте и перспективах использования компьютерного моделирования для решения различных задач, связанных с ремонтом или модернизацией судов в эксплуатации.
Вебинары
Сделайте заказ
Изменить файл
Поля, отмеченные звездочкой (*) обязательны для заполнения.
Успешно отправлено! Наш специалист свяжется с Вами в ближайшее время!