Анализ напряженно-деформированного состояния стенки резервуара в процессе рулонирования

Abstract

Изготовление резервуаров методом рулонирования представляет собой один из передовых промышленных способов, позволяющий значительно сократить время монтажа. При этом стенки, днище и крыша резервуара поставляются на строительную площадку в виде рулонов, что минимизирует объём сварочных работ на месте и повышает качество сварных швов благодаря заводской двусторонней автоматической сварке. Однако, наличие большого количества сварных швов, особенно в случае габаритных резервуаров, может привести к концентрации напряжений, что повышает риск развития дефектов и аварий. Процесс рулонирования, сопровождающийся многократным упругопластическим деформированием, оказывает значительное воздействие на стенки ёмкости, особенно в местах сварных соединений. Классический расчёт такого влияния на стенки резервуара затруднён, поэтому для исследования используются цифровые модели. В данной статье представлено моделирование напряжённо-деформированного состояния стенки резервуара с учётом процесса рулонирования, проведённое на образце обечайки размером 405x300x2мм из стали марки Ст3сп.Выбор стали Ст3сп, являющейся широко распространенной конструкционной углеродистой сталью, обусловлен ее свойствами, подходящими для условий эксплуатации резервуара, такими как расчетное давление, температура, химическая среда и коррозионная стойкость. Исследование сосредоточено на определении характеристик напряженно-деформированного состояния стенки резервуара, возникающих в результате процесса рулонирования, что имеет важное значение для обеспечения безопасной и эффективной работы резервуара на протяжении всего его срока службы. Получены результаты напряженно-деформированного состояния стенки резервуара в процессе рулонирования, которые указывают на важность учета остаточных напряжений при расчете остаточного ресурса резервуара.