Використання габіонів для захисту від ураження нафтосховища
Loading...
Date
2024
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Український державний університет науки і технологій, Дніпро
Abstract
UKR: Мета. Під час вибуху дрона утворюють уламки, що спричиняють ризик ураження як людини, так і об’єктів на промисловому майданчику. Тому основною метою роботи є оцінювання ефективності використання габіонів із різними наповнювачами для зменшення ризику ураження стінки нафтосховища уламками, що з’являються під час вибуху дрона на промисловому майданчику, а також аналіз величини позаперешкодної швидкості руху уламків. Методика. Для аналізу ефективності використання габіонів як захисних споруд нафтосховища під час розлітання уламків дрона використано чисельну модель, що базується на інтегруванні рівняння руху матеріальної точки. Рівняння руху уламка базуються на другому законі Ньютона. Такий підхід дозволяє визначити позаперешкодну швидкість уламка після проходження тіла захисної перешкоди – габіону. Побудована чисельна модель враховує початкову швидкість уламка, його розмір, напрям руху, висоту викиду, а також матеріал, яким наповнено тіло габіону. На базі цієї чисельної моделі створено комп’ютерну програму для проведення обчислювального експерименту. Результати. Розроблено ефективний інструмент аналізу ризику ураження нафтосховища від метальної дії уламків, що утворюються в разі вибуху дрона, та аналізу ефективності використання габіонів. Подано результати обчислювальних експериментів. Наукова новизна. Побудовано швидкорозрахункову чисельну модель для оперативного аналізу ефективності використання габіонів, які мають різне наповнення та які використовують для захисту нафтосховища на промисловому майданчику від метальної дії уламків, що утворюються під час вибуху дрона. Практична значимість. Розроблено комп’ютерну програму для розрахунку динаміки руху уламків у повітрі та в тілі габіону. Використання цієї програми дозволяє підібрати раціональні розміри захисної перешкоди – габіону на промисловому майданчику для захисту нафтосховища від ураження.
ENG: Purpose. During a drone explosion, debris is generated that poses a risk of damage to both humans and objects at an industrial site. Therefore, the main purpose of this study is to evaluate the effectiveness of using gabions with different fillers to reduce the risk of damage to the wall of an oil storage facility by debris generated during a drone explosion at an industrial site, as well as to analyze the value of the out-of-band velocity of the debris. Methodology. A numerical model based on the integration of the equation of motion of a material point was used to analyze the effectiveness of using gabions as protective structures of an oil storage facility during the flying of drone debris. The equations of motion of the debris are based on Newton's second law. This approach makes it possible to determine the unobstructed velocity of the fragment after passing the body of the protective barrier - the gabion. The developed numerical model takes into account the initial velocity of the fragment, its size, direction of movement, ejection height, and the material that fills the gabion body. On the basis of this numerical model, a computer program was created to conduct a computational experiment. Findings. An effective tool has been developed to analyze the risk of damage to the oil storage facility from the metallic impact of debris generated in the event of a drone explosion and to analyze the effectiveness of gabions. The results of computational experiments are presented. Originality. A fast-calculating numerical model has been built for the operational analysis of the efficiency of using gabions with different contents, which are used to protect an oil storage facility at an industrial site from the missile impact of debris generated by a drone explosion. Practical value. A computer program has been developed to calculate the dynamics of debris movement in the air and in the body of the gabion. The use of this program makes it possible to select the rational dimensions of a protective barrier - gabion at an industrial site to protect an oil storage facility from damage.
ENG: Purpose. During a drone explosion, debris is generated that poses a risk of damage to both humans and objects at an industrial site. Therefore, the main purpose of this study is to evaluate the effectiveness of using gabions with different fillers to reduce the risk of damage to the wall of an oil storage facility by debris generated during a drone explosion at an industrial site, as well as to analyze the value of the out-of-band velocity of the debris. Methodology. A numerical model based on the integration of the equation of motion of a material point was used to analyze the effectiveness of using gabions as protective structures of an oil storage facility during the flying of drone debris. The equations of motion of the debris are based on Newton's second law. This approach makes it possible to determine the unobstructed velocity of the fragment after passing the body of the protective barrier - the gabion. The developed numerical model takes into account the initial velocity of the fragment, its size, direction of movement, ejection height, and the material that fills the gabion body. On the basis of this numerical model, a computer program was created to conduct a computational experiment. Findings. An effective tool has been developed to analyze the risk of damage to the oil storage facility from the metallic impact of debris generated in the event of a drone explosion and to analyze the effectiveness of gabions. The results of computational experiments are presented. Originality. A fast-calculating numerical model has been built for the operational analysis of the efficiency of using gabions with different contents, which are used to protect an oil storage facility at an industrial site from the missile impact of debris generated by a drone explosion. Practical value. A computer program has been developed to calculate the dynamics of debris movement in the air and in the body of the gabion. The use of this program makes it possible to select the rational dimensions of a protective barrier - gabion at an industrial site to protect an oil storage facility from damage.
Description
М. Біляєв: ORCID 0000-0002-1531-7882; І. Калашніков: ORCID 0000-0002-2814-380X; О. Берлов: ORCID 0000-0002-7442-0548; В. Козачина: ORCID 0000-0002-6894-5532; В. Полторацька: ORCID 0000-0002-6244-8439
Keywords
габіон, ризик ураження, чисельне моделювання, динаміка руху уламка, розлітання уламків, gabion, debris scattering, risk of damage, dynamics of debris movement, numerical modeling, КГВФ
Citation
Біляєв М. М., Калашніков І. В., Берлов О. В., Козачина В. А., Полторацька В. М. Використання габіонів для захисту від ураження нафтосховища. Наука та прогрес транспорту. 2024. № 2 (106). С. 12–17. DOI: 10.15802/stp2024/305713.