(Forts. aus Heft 118(2002)6, S. 294-300) Es geht um die wirtschaftliche Optimierung des Speicherkavernenbetriebs durch Anwendung von CDM (Continuum-Damage-Mechanik). Zuerst werden die Ausgangslage und das Berechnungsmodell erläutert. An einem Beispiel aus dem Salzkavernenbau werden einige ausgewählte Aspekte einer optimierten Kavernenauslegung vorgestellt. Die Speicherkaverne ist idealisiert: kreisrunde Form, maximaler Durchmesser 80 m, Höhe 200 m, halbkugelförmiger Dach- und Solbereich und ein Volumen von 870000 m3. Der einbezogene Gebirgsbereich umfasst oben und unten 400 m. Das Gebirge im Umfeld der Kaverne wird als horizontal geschichtetes, in den einzelnen Schichten jeweils homogenes und isotropes Kontinuum idealisiert. Das Gebirgsmodell besteht aus homogenem Dachgebirge und Steinsalz. Anschließend wird der simulierte idealisierte Betriebsablauf vorgestellt und erläutert. Zur Bewertung der Berechnungsdaten müssen, im Hinblick auf den rechnerischen Nachweis zur Standsicherheit und der Gebrauchsfähigkeit, Bewertungskriterien festgelegt werden. Das ist einmal der Nachweis, dass die Konturen an der Kaverne bei Minimaldruck für einen exemplarischen Zeitraum von 3 Monaten eingehalten werden (keine Abschalungen). Der zweite Nachweis betrifft die Ausdehnung derjenigen Gebirgsbereiche, die oberhalb der Dauerfestigkeit beansprucht werden und dass diese auf den Nahbereich der Kaverne beschränkt bleiben. Die lokal für einen sogenannten Pfeilerkernbereich in Referenzteufe rechnerisch ermittelte Gebirgsbeanspruchung darf bei einer Innendruckabsenkung auf Minimaldruck die aus Kurzzeitversuchen abgeleitete Dauerfestigkeit nicht überschreiten. Der Nachweis erfolgt für einen Knotenpunkt in Referenzteufe. Zum dritten ist es der Nachweis, dass die mit einer zeitlich begrenzten Belastung des Tragwerks verbundene Zunahme der effektiven Kriechverzerrung innerhalb eines Speicherzyklus einen definierten Grenzwert nicht überschreitet. Die jeweiligen Berechnungsformeln werden vorgestellt. Bei der Festlegung des minimal zulässigen Kaverneninnendrucks ist so vorgegangen worden, dass der jeweilige Innendruck als zulässig erachtet wurde, bei dem keine Überschreitung eines der für die Kriterien festgelegten Grenzwerte erfolgte. Das Kriterium, dessen Grenzwert als erster überschritten wird, legt die Größe des minimal zulässigen Innendrucks fest. Abschließend werden die Variationsberechnungen zur Ermittlung des zulässigen Minimaldrucks mit und ohne Berücksichtigung von Gefügeschäden vorgestellt.
Erhöhung der Wirtschaftlichkeit von Speicherkavernen durch Anwendung eines neuen Entwurfs- und Nachweiskonzeptes (II)
Increasing the profitability of storage caverns by means of a new dimensioning concept (II)
Erdöl-Erdgas-Kohle ; 118 , 7/8 ; 354-360
2002
7 Seiten, 11 Bilder, 1 Tabelle, 9 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
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