В Политехе создали оригинальный фундамент для нефтяных резервуаров

Ученые вуза также запатентовали систему устранения просадок грунта

Старшие преподаватели кафедры «Трубопроводный транспорт» Марат Терегулов, Леонид Землеруб и магистрант Мария Сорокина разработали монолитный сегментно-сферической фундамент для крупногабаритных резервуаров.

Речь идет о вертикальных цилиндрических емкостях для хранения нефти и нефтепродуктов объемом более 50 тыс. кубометров, которые занимают площадь не менее 2,8 тыс. квадратных метров. Первый стальной клепаный резервуар был построен в 1878 году по проекту инженеров Владимира Шухова и Александра Бари. Сами по себе эти емкости весьма дорогостоящие и для продолжительной эксплуатации (не менее 50 лет) требуют устройства специального фундамента, особенно если площадка расположена на тяжелых, сложных грунтах.

Вместо традиционного в таких случаях кольцевого фундамента политеховцы считают возможным использовать монолитную плиту, у которой нижняя часть имеет выемки, представляющие собой сегменты сфер, равномерно расположенные по всей площади в несколько рядов. Другими словами, предлагаемые основания резервуаров чем-то напоминают упаковку для яиц. Благодаря этому, уменьшается риск просадки грунта, например, во время подтоплений, и других неблагоприятных погодных или геологических условиях. Ученые говорят, что 45−48 процентов аварий на резервуарах происходят как раз из-за таких просадок, вызывающих коррозию и разрывы. Такая конструкция фундамента увеличивает площадь соприкосновения с грунтом и равномерно распределяет нагрузку за счет сегментов, в местах пересечения которых расположены усеченно-пирамидальные сваи.

В дополнение к этому, наши специалисты разработали систему определения и предотвращения просадки грунта под основаниями резервуаров. Автоматическое измерение объема образовавшейся полости производится с помощью сжатого воздуха, который подается по трубопроводам, расположенным в теле фундамента. Устранение просадки происходит с использованием шламового насоса, который подает дополнительный грунт (песок с транспортирующей жидкостью) под фундамент. Это обеспечивает дополнительную стабильность и надежность конструкции.

Система, запатентованная учеными, позволяет быстро определить места с интенсивной просадкой грунта под основанием резервуара. При превышении допустимого объема просадки, она автоматически сигнализирует об этом оператору.

Описание разработки опубликовано в журнале «Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья» (№ 3-4, 2024 год).