Sensitivity Analysis of the Stress State in Shell Courses of Welded Tanks for Oil Storage

Loading...
Thumbnail Image
Date
2014-10-20
ORCID
Advisor
Referee
Mark
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vilnius Gediminas Technical University
Altmetrics
Abstract
The paper deals with the analysis of reliability and safety of a welded tank for the storage of oil, which is located in the Czech Republic. The oil tank has a capacity of 125 thousand cubic meters. It is one of the largest tanks of its kind in the world. Safety is ensured by a steel outer intercepting shell and a double bottom. The tank was modelled in the programme ANSYS. The computational model was developed using the finite element method – elements SHELL181. A nonlinear contact problem was analysed for the simulation of the interaction between the bottom plate and foundation. The normative approach in design and check of tanks according to standards API 650, ČSN EN 14015, EEMUA 159 and API 653 is mentioned. The dominant loading of the filled tank is from oil. The normative solution is based on the shell theory, which considers constant wall thickness. For real tanks sheet thicknesses of individual courses increase with increasing depth. Stochastic sensitivity analysis was used to study the effect of the variability of the thickness of the ith course on the stress of adjacent courses. The Latin Hypercube Sampling method was implemented during analysis.
Článek pojednává o analýze spolehlivosti a bezpečnosti svařované nádrže na skladování ropy, která se nachází na území České Republiky. Kapacita nádrže je 125 tisíc kubíků ropy. Jedná se o jednu z největších nádrží tohoto typu na světě. Bezpečnost je zajištěna ocelovou jímkou a dvojitým dnem. Nádrž byla modelována v programovém systému ANSYS. Výpočtový model byl sestaven s použitím metody konečných prvků - prvků SHELL181. Pro simulaci uložení dna na základech byla řešena nelineární kontaktní úloha. Je zmíněn normový přístup návrhu a kontroly nádrže dle norem API 650 a EN 14015 a EEMUA 159 and API 653. Dominantní zatížení naplněné nádrže je od ropy. Normové řešení vychází ze skořepinové teorie, ve které je uvažována konstantní tloušťka stěny. U skutečné nádrže se tloušťky plechů jednotlivých lubů zvyšují s rostoucí hloubkou. Stochastickou citlivostní analýzou bylo studováno jak proměnlivost tloušťky i-tého lubu ovlivňuje napětí v sousedních lubech. Pro řešení byla použita metoda Latin Hypercube Sampling.
Description
Citation
Engineering Structures and Technologies . 2014, vol. 6, issue 1, p. 7-12.
https://journals.vgtu.lt/index.php/EST/article/view/3192
Document type
Peer-reviewed
Document version
Published version
Date of access to the full text
Language of document
en
Study field
Comittee
Date of acceptance
Defence
Result of defence
Document licence
Creative Commons Attribution 4.0 International
http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Citace PRO