مدلسازی عددی فونداسیون مخازن نفتی در دو حالت پی حلقوی و ترکیب پی حلقوی و شمع
  •   آرشیو : پاییز 1402
  •   کد پذیرش : 1449
  •   موضوع : عمران
  • نویسنده/گان : | عرفان نادری، شهرام متوسل
  •   زبان : فارسی
  •   نوع مقاله : پژوهشی
  •   چکیده مقاله به فارسی : واحدهای تولید نفت و گاز برای نگهداری و انبار کردن نفت خام و گاز نیاز به تعداد زیادی مخازن ذخیره دارند. با توجه به نفت‌خیز بودن کشور ایران و پروژه‌هاي عظیم پالایشگاهی در حال ساخت و در دست طراحی، نیاز به ظرفیت عظیم ذخیره‌سازي محصولات نفتی و گازي در کشورمان احساس می‌شود. با توجه به تقارن مخازن استوانه ای نفت نسبت به محور قائم گذرنده از مرکز آن، فونداسیون بسیاری از مخازن نفتی بصورت حلقوی ساخته می‌شود. اما مسئله‌ی مهمی که در این پژوهش به بررسی آن می‌پردازیم این است که آیا در زمین‌های خیلی نرم هم می‌توان از پی حلقوی برای مخازن نفتی استفاده نمود یا نیاز به ترکیب این پی با المان‌های عمودی تقویتی مثل شمع می‌باشد؟ ازین‌رو در این پژوهش دو حالت کلی پی حلقوی و ترکیب پی و شمع به‌عنوان فونداسیون مخازن ذخیره نفت در زمین‌های رسی نرم با استفاده از مدلسازی عددی اجزای محدود مورد بررسی قرار گرفت. در حالت پی حلقوی پارامترهای ارتفاع و عرض پی و در حالت ترکیب پی حلقوی و شمع پارامتر زاویه بین ردیف‌های متوالی شمع‌ها (که تعیین کننده تعداد شمع‌های قرار گرفته در زیر پی حلقوی می‌باشد) مورد تحقیق قرار گرفت. نتایج نشان داد در زمین‌های رسی بسیار نرم پی حلقوی به تنهایی نمی‌تواند گزینه مناسبی برای تامین ظرفیت باربری فونداسیون مخازن نفتی باشد. همچنین دیده شد تسلیح پی حلقوی با شمع، نشست محیط پیرامونی پی را کاهش می‌دهد اما همچنان در مرکز مخزن ضعف نشست وجود دارد که بایستی با راهکارهایی مانند تقویت ورق کف مخزن یا تسلیح تمامی مناطق زیر مخزن با شمع جلوی آن را گرفت.
  •   لیست منابع : [1] Don Roberts, V., Foundations for Cylindrical Storage Tanks. 1961.
    [2] Ramasamy, G., Kalaiselvan, G.,, A CASE STUDY ON SETTLEMENT OF OIL STORAGE TANK FOUNDATIONS, in Proceedings: Fourth International Conference on Case Histories in Geotechnical Engineering. 1998: St. Louis, Missouri.
    [3] Moradi, A., Mahmoudzadeh, A., Rahim Safavi, Y.,, Geotechnical Aspects of Storage Tank Foundation Types. IOSR Journal of Mechanical and Civil Engineering (IOSR-JMCE), 2017. 14(1): p. 43-49.
    [4] Hamidi, B. and S. Varaksin. Ground Improvement of Tank Foundations in the Middle East. in International Congress and Exhibition" Sustainable Civil Infrastructures: Innovative Infrastructure Geotechnology". 2017. Springer.
    [5] Dimov, L., I. Dimov, and E. Bogushevskaya, Large Oil Tank Settlement and Tilt During Hydraulic Testing. Soil Mechanics & Foundation Engineering, 2017. 54 (3).
    [6] Gunerathne, S., et al., Analysis of edge-to-center settlement ratio for circular storage tank foundation on elastic soil. Computers and Geotechnics, 2018. 102: p. 136-147.
    [7] Yunxiu, M., et al., Analysis of Uneven Settlement of Large Oil Storage Tank. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2021. 1043(4): p. 042052.
    [8] Hataf, N. and M.R. Razavi. MODEL TESTS AND FINITE ELEMENT ANALYSIS OF BEARING CAPACITY OF RING FOOTINGS ON LOOSE SAND. 2003.
    [9] Boushehrian, J.H. and N. Hataf, Experimental and numerical investigation of the bearing capacity of model circular and ring footings on reinforced sand. Geotextiles and Geomembranes, 2003. 21(4): p. 241-256.
    [10] Naderi, E. and N. Hataf, Model testing and numerical investigation of interference effect of closely spaced ring and circular footings on reinforced sand. Geotextiles and Geomembranes, 2014. 42(3): p. 191-200.
    [11] Chen, Z.P., et al., Finite-element analysis of liquid-storage tank foundations using settlement difference as boundary condition. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part E: Journal of Process Mechanical Engineering, 2009. 223(4): p. 225-231.
    [12] Nagesh, D., Sasidhar, C., Design and Analysis of Tank Ring Wall Foundation by using STAAD Pro V8i. International Journal of Scientific Research in Science, Engineering and Technology IJSRSET, 2017. 3(8): p. 1264-1266.
    [13] Xiao, Y., et al., Numerical study on bearing capacity of ring foundations for storage tanks on a rock mass. Arabian Journal of Geosciences, 2020. 13(23): p. 1249.
    [14] Reinders, K.J., B. Schoenmaker, and W.A. Nohl, Limit-State Design of a Steel Storage Tank Foundation on a Crushed Rock Ring Based on Proven Soil Strength, in Geotechnical Safety and Risk. 2015.
    [15] Ignatowicz, R. and E. Hotala, Failure of cylindrical steel storage tank due to foundation settlements. Engineering Failure Analysis, 2020. 115: p. 104628.
    [16] M. AshourAl.Khuzaie, H. and B. Jabbar Abbas, A Case Study on Design of Ring Footing for Oil Storage Steel Tank. International Journal of Engineering & Technology, 2018. 7(3.36): p. 6.
    [17] Sandhu, P.K.S. and A. Kumar, Experimental and numerical analysis of the under-reamed piled ring foundation. Marine Georesources & Geotechnology, 2022: p. 1-13.
    [18] Polishchuk, A.I. and O.A. Shmidt, Method for calculating the settlement of ring pile foundations of tanks. Journal of Physics: Conference Series, 2021. 1928(1): p. 012043.
    [19] Shalaby, S.I., Bearing Capacity of Ring Footing on Stabilized Clay with Sand Trench- Stone Pile Combination. International Journal of Scientific Engineering and Applied Science (IJSEAS), 2017. 3(5).
    [20] Institute, A.P., API 650: Welded Steel Tanks for Oil Storage. 2013, American Petroleum Institute: Washington, D.C.
    [21] Das, A.K. and K. Deb, Response of cylindrical storage tank foundation resting on tensionless stone column-improved soil. International Journal of Geomechanics, 2017. 17(1): p. 04016035.
    [22] PLAXIS 3D Tutorial Manual, B. Communities, Editor. 2013.
    [23] Trautmann, C.H. and F.H. Kulhawy, Uplift load-displacement behavior of spread foundations. Journal of Geotechnical Engineering, 1988. 114(2): p. 168-184.
  •   کلمات کلیدی به فارسی : مخازن نفت، پی حلقوی، ظرفیت باربری، شمع، نشست.
  •   چکیده مقاله به انگلیسی :
  •   کلمات کلیدی به انگلیسی :
  •  صفحات : 9-24
  •   دانلود فایل ( 1.29 MB )