Приложение 6 (рекомендуемое). Методика оценки устойчивости резервуаров в каменной соли

Приложение 6

Рекомендуемое

Методика оценки устойчивости резервуаров в каменной соли

Устойчивость подземного резервуара следует обеспечивать выбором рациональной формы и таких геометрических размеров, при которых:

не вся поверхность резервуара принадлежит области запредельного деформирования (ОЗД);

объем каждой ОЗД не превышает некоторого заданного значения ;

максимальный размер ОЗД в направлении, нормальном поверхности резервуара, не превышает 0,04 l, где l - пролет резервуара;

растягивающие напряжения в породном массиве не превышают прочности породы.

Напряженное состояние породного массива и положение ОЗД определяются путем решения соответствующей задачи механики горных пород (по программе для ЭВМ, разработанной специализированной организацией) при уравнении состояния каменной соли:

; (1)

; (2)

где ;

;

;

;

.

В формулах (1) и (2):

- интенсивность касательных напряжений;

- интенсивность касательных напряжений, соответствующая пределу длительной прочности при заданной сумме напряжений ;

- интенсивность деформации сдвига;

- интенсивность деформации сдвига при и бесконечно большом значении времени;

E - модуль деформации;

- коэффициент Пуассона;

- объемная деформация;

, , - главные напряжения;

, , - главные деформации.

ОЗД включает точки породного массива, в которых значение интенсивности деформации сдвига превысило величину .

Параметры уравнений (1) и (2) , , E, v определяются путем обработки результатов длительных испытаний (700 ч) образцов каменной соли при сжатии в условиях ползучести для постоянной суммы главных напряжений , Па, вычисляемой по формуле

,

где - усредненная плотность пород, залегающих выше кровли резервуара, .

Наибольшее значение , при котором не наблюдается увеличение объема образца в процессе деформирования каменной соли в условиях ползучести, есть величина . Для вычисления параметра необходимо экспериментально определить величину при разрушении в результате длительного действия (более 100 ч) интенсивности касательных напряжений . Тогда величина вычисляется по формуле

.

Модуль деформации и коэффициент Пуассона определяются по полученным во время испытаний мгновенным продольным и поперечным деформациям при .

Для цилиндрического резервуара пролет l, м, рекомендуется определять по формуле

, (3)

где - допустимый объем ОЗД в окресности потолочины, ;

- объем ОЗД в окресности потолочины для резервуара с пролетом l = 1, определяемый по формуле

, (4)

, - безразмерные параметры, значения которых приведены в таблице в зависимости от безразмерной величины , определяемой по формуле

, (5)

и от отношения высоты h к пролету l (см. таблицу).

h --- l	дельта	альфа х 10(5)	бета
3 и более	1,105 1,073 1,04	29,6 19,1 4,9	4,8 5,13 6,19
1	1,105 1,073 1,04	22,3 10 1,1	4,63 5,32 7,23
1 --- 3	1,105 1,073 1,04	4,5 1,5 0,72	6,41 7,34 7,37

На основании опыта эксплуатации подземных хранилищ рекомендуется принимать , . Если вычисленное по формуле (4) значение меньше , то следует принимать .

При значениях , отличающихся от приведенных в таблице, по формуле (4) вычисляются объемы ОЗД для двух ближайших , линейной интерполяцией находится необходимое значение и по формуле (3) определяется пролет резервуара.