Особливості техногенного впливу резервуарів з рідкими вуглеводнями на довкілля під час сейсмічних навантажень
Анотація
Цілісність резервуарів для зберігання рідких вуглеводнів (РЗРВ) і їх технічний стан є першочерговими об'єктами контролю від сейсмічного впливу. Пошкодження резервуарів під час дії сейсмічних навантажень може призвести до витоку екологічно небезпечної рідини та забруднення довкілля, а також збільшувати ризик пожежі та вибуху. За результатами нещодавніх сейсмологічних досліджень установлено, що на території України, в зокрема і на платформній її частині, існує небезпека місцевих і сильних підкорових землетрусів з магнітудою понад 5 (більше 6 балів за шкалою MSK-64). Останніми роками особливо загострилася проблема малосейсмічних і не сейсмонебезпечних територій, схильних до техногенних землетрусів, спричинених підземними вибухами, гірничими роботами та антропогенним впливом. Основними чинниками природно-техногенної сейсмічної обстановки територій міст та інших населених пунктів є складна структурно-тектонічна та геолого-літологічна будова територій, розвиток небезпечних геологічних процесів. Досліджено причини виникнення техногенних сейсмічних навантажень. Було визначено підсилюючі чинники техногенних землетрусів. Доведено, що важливим супутнім завданням у вивченні сейсмічної небезпеки є дослідження підвищеного рівня ґрунтових вод і проблеми підтоплення. Розроблено науково-теоретичні основи створення схем управління рівнем екологічної безпеки резервуарів для зберігання рідких вуглеводнів під час сейсмічних навантажень. Доведено, що необхідним є постійний моніторинг сейсмічної активності навіть у несейсмічних зонах та врахування можливості підвищення сейсмічної активності як техногенного, так і природного походження. Важливим є подальше вдосконалення методик оцінювання ризику аварій резервуарів для зберігання рідких вуглеводнів під час сейсмічних навантажень, методик прогнозування сейсмічних навантажень, розроблення типових схем управління рівнем екологічної безпеки резервуарів для зберігання рідких вуглеводнів під час сейсмічних навантажень, розроблення та вдосконалення наявних нормативних документів, що регламентують екологічну безпеку РЗРВ під час сейсмічних навантажень. Впровадження розроблених науково-теоретичних основ та практичних заходів дасть змогу значно підвищити рівень екологічної безпеки зберігання рідких вуглеводнів під час сейсмічних навантажень.
Завантаження
Посилання
Ablieieva, I., Plyatsuk, L., Trunova, I., Burla, O., & Krasulia, B. (2022). Scientific and methodological approaches to assessing the safety of oil production complexes as potentially dangerous objects. Technogenic and ecological safety, 11(1/2022), 8–17. https://doi.org/10.52363/2522-1892.2022.1.2
Bandurian, B., & Kovalevskyj, V. (2022). Information measuring system for safety state assessment. Technogenic and ecological safety, 11(1/2022), 3–7. https://doi.org/10.52363/2522-1892.2022.1.1
Brackley, H. L. (2012). Review of Liquefaction Hazard Information in Eastern Canterbury, Including Christchurch City and Parts of Selwyn, Waimakariri and Hurunui Districts. GNS Science Consultancy Report 2012/218. Environment Canterbury Regional Council, 99 p. URL: https://ndhadeliver.natlib.govt.nz/delivery/DeliveryManagerServlet?dps_pid=IE25188536
Cavalieri, F., Franchin, P., & Giovinazzi, S. (2023). Multi-hazard assessment of increased flooding hazard due to earthquake-induced damage to the natural drainage system. Reliability Engineering & System Safety, Vol. 237, 109348. https://doi.org/10.1016/j.ress.2023.109348
Chhmiel, M., Godano, M., Piantini, M., et al. (2022). Brief communication: Seismological analysis of flood dynamics and hydrologically triggered earthquake swarms associated with Storm Alex. Natural Hazards and Earth System Sciences, Vol. 22, Issue 5, 1541–1558. https://doi.org/10.5194/nhess-22-1541-2022
Choudhary, N., Kumar, N., Strelnikova, E., Gnitko, V., Kriutchenko, D., & Degtyariov, K. (2021). Liquid vibrations in cylindrical tanks with flexible membranes. Journal of King Saud University, 33 (8), 101589. https://doi.org/10.1016/j.jksus.2021.101589
Dai, Z., Qiao, H., Hao, X., et al. (2023). Influence of Heterogeneous Foundation on the Safety of Inverted Cone Bottom Oil Storage Tanks under Earthquakes. Buildings, 13, 1720. https://doi.org/10.3390/buildings13071720
DBN V.1.1-12:2014. (2014). Construction in seismic regions of Ukraine. Kyiv: Ministry of Regional Construction of Ukraine. 110 p. URL: https://mybud.com.ua/files/nd/dbn%20v.1.1-12%202014.pdf
Degtyariov, K., Gnitko, V., Kononenko, Y., et al. (2022). Fuzzy Methods for Modelling Earthquake Induced Sloshing in Rigid Reservoirs. 2022 IEEE 3rd KhPI Week on Advanced Technology (KhPIWeek), 297–302. https://doi.org/10.1109/KhPIWeek57572.2022.9916466
Dinçer, A. E. (Eds). (2019). Investigation of the Sloshing Behavior Due to Seismic Excitations Considering Two-Way Coupling of the Fluid and the Structure. Water, 11(12), 2664. https://doi.org/10.3390/w11122664
Dong, Z. Q., Li, G., Song, B., Lu, G. H., & Li, H. N. (2022). Failure risk assessment method of masonry structures under earthquakes and flood scouring. Mechanics of Advanced Materials and Structures, 29(21), 3055–3066. https://doi.org/10.1080/15376494.2021.1884322
Foulger, G. R., Wilson, M. P., Gluyas, J. G., Julian, B. R., & Davies, R. J. (2018). Global review of human-induced earthquakes. Earth-Science Reviews, 178, 438–514. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2017.07.008
Gordienko, Yu. O., & Kaplaushenko, V. M. (2017). State-of-the-art information and computer technologies and the network of seismic observations of the HCSC regarding prediction of the maximum seismic effect from an earthquake in the near zone. Bulletin of ZHTU. Series: Technical sciences, № 3(38), 61–71. https://doi.org/10.26642/tn-2006-3(38)-61-71
Jing, W., Feng, J., Song, S., & Cheng, X. (2024) Seismic performance improvement of liquid storage tank based on base-isolation and pendulum tuned mass damper. Nuclear Engineering and Design, Vol. 417, 112867. https://doi.org/10.1016/j.nucengdes.2023.112867
Kendzera, O. V., Mykulyak, S. V., Semenova, Yu. V., Skurativska, I. A., & Skurativskyi, S. I. (2020). Assessment of seismic response of a soil layer with the oscillating inclusions. Geophysical journal, 42(4), 47–58. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v42i4.2020.210669
Kendzera, O. V., Mykulyak, S. V., Semenova, Yu. V., Skurativska, I. A., & Skurativskyi, S. I. (2021). Seismic response of a layered soil deposit with inclusions. Geophysical journal, 43 (2), 3–13. https://doi.org/10.24028/gzh.v43i2.230186
Kendzera, O. V., Pygulevsky, P.G., & Andrushchenko, Yu. A. (2021). Peculiarities of the seismicity of the territory of Kryvbas. Additional NAS of Ukraine, 6, 87–96. https://doi.org/10.15407/dopovidi2021.06.087
Khalmuradov, B. D., Harbuz, S. V., & Ablieieva, I. Y. (2018). Analysis of the technogenic load on the environment during forced ventilation of tanks. Technology audit and production reserves, 1/3(39), 45–52. https://doi.org/10.15587/2312-8372.2018.124341
Li, Y., Chen, X., & Chen, L. (2023). The Earths Rotation-Related Seismicity as a Precursor to the 2023 Mw 7.8 Gaziantep, Turkey Earthquake. Preprints, 2023080209. https://doi.org/10.20944/preprints202308.0209.v1
Moein, M. J. A., Langenbruch, C., Schultz, R., et al. (2023). The physical mechanisms of induced earthquakes. Nat Rev Earth Environ, 4, 847–863. https://doi.org/10.1038/s43017-023-00497-8
Nahornyi, V., Pigulevskiy, P., Svystun, V., & Shumlianska, L. (2020). To the question of verification of forecasting methods of earthquakes. XIV International Scientific Conference "Monitoring of Geological Processes and Ecological Condition of the Environment", 10-13 November 2020, Kyiv, Ukraine. Extended Abstracts. https://doi.org/10.3997/2214-4609.202056080
Panigrahy, P. K., Saha, U. K., & Maity, D. (2009). Experimental studies on sloshing behavior due to horizontal movement of liquids in baffled tanks. Ocean Engineering, 36, 213–222. https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2008.11.002
Pihulevskyi, P. G., Anisimova, L. B., Kalinichenko, O. O., Panteleeva, N. B., & Hanchuk, O. V. (2021). Analysis of natural and technogenic factors on the seismicity of Kryvyi Rih. Journal of Physics: Conference Series, 1840(1), 012018. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1840/1/012018
Pihulevskyi, P. H., Kendzera, O. V., Babiy, K. V., Anisimova, L. B., & Kyryliuk, O. S. (2023). Connection of Kryvbas tectonics with natural and technogenic seismicity. Journal Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, (2), 5–10. https://doi.org/10.33271/nvngu/2023-2/005
Quigley, M. B. (2020). Duffy Effects of Earthquakes on Flood Hazards: A Case Study From Christchurch, New Zealand. Geosciences, 10, 114. https://doi.org/10.3390/geosciences10030114
Salzano, E., Iervolino, I., & Fabbrocino, G. (2003). Seismic risk of atmospheric storage tanks in the framework of quantitative risk analysis. Journal of Loss Prevention in the Process Industries, Vol. 16, Issue 5, 403–409. https://doi.org/10.1016/S0950-4230(03)00052-4
Sesetyan, K., Stucchi, M., Castelli, V., & Gomez Capera, A. A. (2023). Kahramanmaras Gaziantep Türkiye M7.7 Earthquake, 6 February 2023 (04:17 GMT+03:00). Large historical earthquakes of the earthquake-affected region: a preliminary report. INGV, Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Italy. URL: https://www.koeri.boun.edu.tr/sismo/2/en/
Shcherbina, S. V., Pigulevskyi, P. G., Hurova, I. Yu., et al. (2021). Seismic events and tectonics of Kryvbas. Geophysical Journal, Vol. 43, № 6, 248–265. https://doi.org/10.24028/gzh.v43i6.251566
Shi, L., Shuai, J., & Xu, K. (2014). Fuzzy fault tree assessment based on improved AHP for fire and explosion accidents for steel oil storage tanks. Journal of hazardous materials, Vol. 278, 529–538. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2014.06.034
Siddiq, M. A. (2020). Deformation and failure in nanomaterials via a data driven modelling approach. Theoretical & Applied Mechanics Letters, 10(4), 249–252. https://doi.org/10.1016/j.taml.2020.01.029
Sierikova, E., Strelnikova, E., Pisnia, L., & Pozdnyakova, E. (2020). Flood risk management of Urban Territories. Ecology, Environment and Conservation, Vol. 26(3), 1068–1077. URL: https://www.envirobiotechjournals.com/article_abstract.php?aid=10739&iid=316&jid=3
Sierikova, O. M., Strelnikova, O. O., & Koloskov, V. Yu. (2020). The environmental safety level increasing of built-up territories of Ukraine prone to flooding. Monograph. NUCZU, Kharkiv, Ukraine, 142 p. [In Ukrainian]. URL: https://repositsc.nuczu.edu.ua/bitstream/123456789/12247/1/2020-Sierikova-Strelnikova-Koloskov.pdf
Sierikova, O., Koloskov, V., & Strelnikova, E. (2022). The groundwater level changing processes modeling in 2d and 3d formulation. Acta Periodica Technologica, 53, 36–47. https://doi.org/10.2298/APT2253036S
Sierikova, O., Koloskov, V., Degtyarev, K., & Strelnikova, E. (2022). Improving the Mechanical Properties of Liquid Hydrocarbon Storage Tank Materials. Materials Science Forum. Trans Tech Publications Ltd, Switzerland, Vol. 1068, 223–229. https://doi.org/10.4028/p-888232
Sierikova, O., Strelnikova, E., & Degtyarev, K. (2022). Seismic Loads Influence Treatment on the Liquid Hydrocarbon Storage Tanks Made of Nanocomposite Materials. WSEAS Transactions on Applied and Theoretical Mechanics, Vol. 17, 62–70. https://doi.org/10.37394/232011.2022.17.9
Sierikova, O., Strelnikova, E., & Degtyarev, K. (2022). Srength Characteristics of Liquid Storage Tanks with Nanocomposites as Reservoir Materials. 2022 IEEE 3rd KhPI Week on Advanced Technology (KhPIWeek). 151–157. https://doi.org/10.1109/KhPIWeek57572.2022.9916369
Sierikova, O., Strelnikova, E., Kriutchenko, D., & Gnitko, V. (2022). Reducing Environmental Hazards of Prismatic Storage Tanks under Vibrations. WSEAS Transactions on Circuits and Systems, Vol. 21, 249–257. https://doi.org/10.37394/23201.2022.21.27
Tadros, A. F. F. (2020). Environmental aspects of petroleum storage in above ground tank. E3S Web of Conferences The International Conference on Sustainable Futures: Environmental, Technological, Social and Economic Matters (ICSF 2020), Vol. 166, 01006. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202016601006ICSF
Yoshida, N. (2014). Seismic Ground Response Analysis. Dordrecht: Springer, 365. https://doi.org/10.1007/978-94-017-9460-2
Zotsenko, M. L., Vinnikov, Yu. L., Kharchenko, M. O., & Lartseva, I. I. (2018). Ensuring reliable operation of oil tanks in difficult geotechnical conditions under seismic influences. Problems and Prospects of the Oil and Gas Industry, 2, 65–90. https://doi.org/10.32822/naftogazscience.2018.02.065
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
