Тюменский индустриальный

ЕФИМОВ А.А., ЕПИХИНА С. П.
 
УЧЕТ ОСОБЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ ПРИ РАСЧЕТЕ ВЕРТИКАЛЬНЫХ 
СТАЛЬНЫХ РЕЗЕРВУАРОВ 
Ефимов А.А., канд. техн. наук, доцент кафедры строительных 
конструкций, [e-mail] 
Епихина С. П., магистрант, [e-mail] 
г. Тюмень, Тюменский индустриальный университет 
Аннотация:
Резервуары для нефти и нефтепродуктов являются одними из основных 
объектов в нефтедобывающей промышленности. От их нормальной работы зависит 
экологическая обстановка в районе из размещения. При аварии экономический ущерб 
будет включать прямые потери, затраты на восстановление окружающей среды и 
восполнение запаса нефтепродуктов. Крайне важно обеспечить необходимый уровень 
надежности на этапе проектирования сооружения. Для этого необходимо учесть все 
возможные ситуации, которые могут привести к частичному или полному разрушению.
 
Ключевые слова: 
вертикальный стальной резервуар, особые воздействия, расчет 
строительных конструкций.

Резервуары для нефти и нефтепродуктов являются одними из 
основных объектов в нефтедобывающей промышленности. От их 
нормальной работы зависит экологическая обстановка в районе их 
размещения. При аварии экономический ущерб будет включать прямые 
потери, затраты на восстановление окружающей среды и восполнение 
запаса нефтепродуктов. Крайне важно обеспечить необходимый уровень 
надежности на этапе проектирования сооружения. Для этого необходимо 
учесть все возможные ситуации, которые могут привести к частичному 
или полному разрушению. 
 
Расчет сооружений по предельным состояниям 1-й и 2-й групп 
следует выполнять с учетом неблагоприятных сочетаний нагрузок или 
соответствующих им усилий [1]. В зависимости от состава нагрузок 
различают особые и основные сочетания. Особое сочетание включает в 
себя основное сочетание и одно особое воздействие.
108 

---

Особыми воздействиями являются те, которые создают аварийные 
ситуации, приводящие к катастрофическим последствиям. Они 
подразделяются на нормируемые и аварийные.
СП 296.1325800.2017 устанавливает требования по расчету 
строительных конструкций и сооружений на следующие виды 
нормируемых особых нагрузок и воздействий: 
– 
экстремальные климатические нагрузки и воздействия, которые 
имеют период повторяемости более 100 лет (температурные, ветровые, 
снеговые, гололедные); 
– 
нагрузки, возникающие при взрывах внутри или снаружи 
сооружения; 
– 
ударные нагрузки (например, удар вилочного погрузчика); 
– 
нагрузки от пожарных автомобилей на стилобатные и подземные 
части сооружения. 
К аварийным относятся нагрузки, которые возникают по причине: 
– 
дефектов материалов; 
– 
некачественного производства работ; 
– 
ошибок проектирования; 
– 
нарушений эксплуатации здания; 
– 
нарушений технологического процесса [2]. 
Действие аварийных особых воздействий учитываются при расчете 
на прогрессирующее обрушение. 
Рассмотрим проектные особые воздействия, которые возможно 
применить при расчете вертикальных стальных резервуар для хранения 
нефти и нефтепродуктов: 
– 
экстремальные снеговые нагрузки. Необходимо учитывать при 
расчете прочности крыши резервуара. Следует учитывать для резервуаров, 
которые находятся в Ямало-Ненецком и Ханты-Мансийском автономных 
округах, где сосредоточено большое количество объектов нефти и газа. 
– 
экстремальные воздействия ветра. Ключевым расчетом при расчете 
с ветровой нагрузкой будет устойчивость сооружения. Основным 
конструктивным элементом резервуаров является цилиндрическая стенка, 
которая представляет собой очень тонкостенную, а значит и 
малоустойчивую, оболочку, имеющую, к тому же, многочисленные 
начальные несовершенства геометрии, что также снижает общую ее 
устойчивость. Нужно также иметь в виду постоянно развивающиеся 
процессы коррозии, приводящие к уменьшению толщины цилиндрической 
стенки, которые совместно с ветровой нагрузкой могут привести к потере 
устойчивости рассматриваемых сооружений [3].
– 
взрыв газа внутри сооружения. Источниками зажигания, например, 
могут быть удары молнии, искры регулирующей аппаратуры, задвижек с 
электроприводом, самовозгорание пирофорных отложений на стенках 
резервуаров. В 2015 году на Восточно-Таркосалинском месторождении в 
109 

---

Пуровском районе произошел самопроизвольный взрыв почти пустого 
резервуара по причине большого скопления паров. 
– 
внешний взрыв. Статистика данных по пожарам и взрывам 
показывает, что наиболее опасным фактором их возникновения является 
гидродинамическое истечение н/продукта, хранимого в резервуаре [4]. Но 
причины могут быть и другие. Например, в г. Лянторе Сургутского района 
на территории промышленной базы взрыв произошел из-за детонации 
агрегата по очистке труб.
– 
падение вертолета на сооружение. По причине того, что 
большинство месторождений находятся в значительном удалении от 
населенных пунктов, доставку персонала на объекты производят с 
помощью вертолетных перевозок. В связи с этим, при расчетах есть смысл 
учесть ударную нагрузку от падения вертолета.
– 
сейсмические воздействия. Расчеты актуальны для объектов, 
которые будут возводиться в районах, где интенсивность землетрясений в 
баллах превышает 7.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 
1. 
Нагрузки и воздействия: СП 20.13330.2016: утв. М-вом 
строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской 
Федерации 03.12.2016. – Москва, ФГУП СТАНДАРТИНФОРМ, 2016. – 
105 с.
2. 
Здания и сооружения. Особые воздействия: СП 296.1325800.2017: 
утв. М-вом строительства и жилищно-коммунального хозяйства 
Российской 
Федерации 
03.08.2017. 
– 
Москва, 
ФГУП 
СТАНДАРТИНФОРМ, 2017. – 30 с.
3. 
Влияние ветровой нагрузки на геометрические параметры 
вертикального стального резервуара / П. В. Бурков [и др.] // Горный 
информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 
– 2011. – 
№ S 2. - С. 148-152. 
4. 
Причинно-следственный анализ аварий вертикальных стальных 
резервуаров [Электронный ресурс] / О. Г. Кондрашова // Нефтегазовое 
дело. – 2004. – №2. - Режим доступа: http://ogbus.ru/article/view/prichinno-
sledstvennyj-analiz-avarij-vertikalnyx-stalnyx-rezervuarov/23388 
110 

---

УДК 621.642.39.03