ОПТИМАЛЬНЕ ПРОЕКТУВАННЯ НАФТОВИХ РЕЗЕРВУАРІВ ЗА ЕКОНОМІЧНИМИ КРИТЕРІЯМИ З УРАХУВАННЯМ НАДІЙНОСТІ

Анотація

Постановка проблеми. Згідно з державними нормами, основним методом забезпечення надійності сталевих вертикальних резервуарів наземного типу для довгострокового зберігання нафти і нафтопродуктів (РВС) є метод граничних станів. Із застосуванням цього методу забезпечується надійність резервуарів в умовах і режимах роботи, які передбачені відповідними нормами.  Однак питання, пов'язані із забезпеченням надійності резервуарів, термін служби яких перевищує нормативний, а також питання економічної ефективності проектних рішень вимагають подальшого наукового опрацювання. У статті відповідно до нормативних документів, які регламентують проектування нафтових резервуарів, розглядається загальна методика оптимального проектування РВС за критерієм мінімуму повних очікуваних витрат при забезпеченні необхідного рівня надійності протягом заданого терміну експлуатації. У рамках даної методики сформульовано модель оптимального проектування РВС та запропоновано алгоритм її чисельної реалізації. Наведено отримані результати чисельних експериментів за цією моделлю. Досліджено залежність раціональних значень товщини конструктивних елементів резервуара об'ємом 5 000 м3 від необхідного рівня надійності. Мета дослідження – з урахуванням діючих норм проектування розробити метод прийняття економічно обґрунтованих проектних рішень, які забезпечують необхідний рівень надійності нафтових резервуарів протягом заданого терміну експлуатації. Висновки. У статті запропоновано модель оптимального проектування нафтових резервуарів, яка сформульована в термінах нелінійної задачі математичного програмування з цілочисловими змінними. За цією моделлю можна приймати раціональні проектні рішення за критерієм мінімуму повних очікуваних витрат при забезпеченні необхідного  рівня  надійності протягом заданого терміну експлуатації. Складовими даної моделі є розрахункові моделі оцінки надійності РВС, параметри яких визначаються за наявними результатами статистичної обробки даних натурних обстежень аналогічних об'єктів. Для чисельної реалізації запропонованої моделі оптимального проектування розроблено спеціальний «жадібний» алгоритм. Отримані результати показують, зокрема, що забезпечення надійності РВС пов'язане, головним чином, із забезпеченням міцності двох нижніх поясів стінки і герметичності днища. При цьому ключову роль відіграє міцність 1-го поясу. Все це добре узгоджується з наявними даними натурних обстежень і статистикою капітальних ремонтів РВС, що підтверджує достовірність отриманих результатів.