Выполнен анализ отечественных и зарубежных нормативных документов в части требований к допустимым размерам локальных просадок днища резервуара. Выбирая способ борьбы с коррозионным разрушением металлоконструкций резервуаров, многие российские специалисты отдают предпочтение увеличению толщины днища за счет коррозионного припуска. В некоторых случаях это приводит к перераспределению действующих напряжений при эксплуатации резервуара, так как днище вертикального стального резервуара представляет собой «абсолютно гибкую мембрану», а пределы деформирования металлоконструкций, обоснованные для типовых проектов, в данном случае вызывают сомнения и требуют дополнительного теоретического обоснования. Рассмотрена задача определения напряженно-деформированного состояния днища, наиболее распространенного в России вертикального стального резервуара РВС-20000 (для двух случаев: толщиной 6 и 9 мм) при различных размерах локальных просадках центральной части днища. Применены аналитические способы решения задачи упругого деформирования гибкой мембраны на грунтовом основании и численные методы механики твердого деформируемого тела, в частности, метод конечных элементов. Рассчитаны максимальные прогибы локальных зон просадок, а также растягивающие напряжения, действующие в центре зоны просадки, для случая, когда под мембраной отсутствует грунтовое основание. По результатам численного расчета в ПК ANSYS получены аналитические зависимости между вертикальной и радиальной составляющими зоны просадки. Для моделирования зон просадки выбран грунт с коэффициентом постели 3 МН/м3, что характерно для резервуаров, возведенных на территории Западной Сибири. Анализ требований отечественных и зарубежных стандартов, что вертикальной составляющая просадочной зоны в отечественных стандартах существенно завышена в отличие от требований американского стандарта API: для полотнища днища толщиной 6 мм и 9 мм на 52% и 65% соответственно. При увеличении толщины центральной части днища резервуара до 9 мм интервал допускаемых радиальных размеров локальных просадок увеличивается на 37 % максимально возможного значения по нормативно-технической документации (НТД) РФ. Сделан вывод, что изменение подхода к назначению величины допустимых осадок в отечественной НТД позволит установить более реалистичные требования к металлоконструкциям, в том числе с припуском на коррозию. Показано, что отечественные нормативные документы требуют гармонизации с международными стандартами в части требований к допустимым геометрическим размерам локальных просадок центральной части днища вертикальных стальных резервуаров.
