ІННОВАЦІЙНІ ПІДХОДИ ДО ПРОЄКТУВАННЯ ТА ЕКСПЛУАТАЦІЇ РЕЗЕРВУАРІВ ДЛЯ ТРАНСПОРТУВАННЯ ГАЗУ ТА НАФТИ
The transportation of gas and oil is a critical component of the global energy supply chain, necessitating advanced tank designs that prioritize safety, efficiency, and environmental sustainability. This article explores innovative approaches to the design, production, and operation of tanks used fo...
Gespeichert in:
| Datum: | 2025 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Englisch |
| Veröffentlicht: |
Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля Национальной академии наук Украины
2025
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | http://altis-ism.org.ua/index.php/ALTIS/article/view/460 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Tooling materials science |
Institution
Tooling materials science| _version_ | 1860742121894445056 |
|---|---|
| author | Судаков, A.K. Пащенко, O.A. Расцвєтаєв, В.О. |
| author_facet | Судаков, A.K. Пащенко, O.A. Расцвєтаєв, В.О. |
| author_sort | Судаков, A.K. |
| baseUrl_str | http://altis-ism.org.ua/index.php/ALTIS/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-03-26T08:19:14Z |
| description | The transportation of gas and oil is a critical component of the global energy supply chain, necessitating advanced tank designs that prioritize safety, efficiency, and environmental sustainability. This article explores innovative approaches to the design, production, and operation of tanks used for transporting hydrocarbons, including natural gas, liquefied natural gas (LNG), hydrogen, and various oil fractions. The study addresses the increasing demand for energy resources, driven by global consumption trends, and the need to mitigate environmental impacts while ensuring operational reliability. Key advancements include the adoption of new-generation materials, such as high-strength steels, carbon-fiber-reinforced composites, and nanostructured coatings, which enhance durability, reduce weight, and improve corrosion resistance. Computational modeling techniques, including Computational Fluid Dynamics (CFD) and Finite Element Analysis (FEA), optimize tank structures for extreme conditions, reducing design costs and improving safety. Innovative designs, such as double-walled tanks and adaptive structures, address the challenges of cryogenic and high-pressure environments, particularly for LNG and hydrogen. Real-time monitoring systems, equipped with pressure, temperature, and leak detection sensors, integrate with intelligent control systems to prevent accidents and minimize downtime. Environmental considerations are central, with technologies like vapor recovery systems and recyclable materials reducing greenhouse gas emissions and aligning with global decarbonization goals, including the Paris Agreement. The article also examines the economic implications, comparing the lifecycle costs of traditional and innovative tanks, and highlights how optimized designs enhance logistics efficiency, reducing fuel consumption and operational expenses. Investments in research and development are driving market growth, particularly for alternative fuels like hydrogen and biofuels, which are poised to reshape the transportation sector. Case studies of past incidents underscore the importance of robust safety protocols and non-destructive testing methods, such as ultrasonic and radiographic inspections, to prevent failures. The study concludes with recommendations for manufacturers, operators, and regulators to adopt sustainable materials, update standards, and invest in autonomous and AI-driven technologies. Future research directions include exploring nanomaterials, multi-fuel tank designs, and the socioeconomic impacts of decarbonization, ensuring the sector’s alignment with a sustainable energy future. |
| first_indexed | 2026-03-26T16:19:31Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs2.altis-ism.org.ua:article-460 |
| institution | Tooling materials science |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | English |
| last_indexed | 2026-03-26T16:19:31Z |
| publishDate | 2025 |
| publisher | Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля Национальной академии наук Украины |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs2.altis-ism.org.ua:article-4602026-03-26T08:19:14Z INNOVATIVE APPROACHES TO THE DESIGN AND OPERATION OF TANKS FOR GAS AND OIL TRANSPORTATION ІННОВАЦІЙНІ ПІДХОДИ ДО ПРОЄКТУВАННЯ ТА ЕКСПЛУАТАЦІЇ РЕЗЕРВУАРІВ ДЛЯ ТРАНСПОРТУВАННЯ ГАЗУ ТА НАФТИ Судаков, A.K. Пащенко, O.A. Расцвєтаєв, В.О. gas transportation, oil transportation, tank design, high-strength steels, composite materials, nanomaterials, Computational Fluid Dynamics, Finite Element Analysis, double-walled tanks, LNG transport, hydrogen transport, real-time monitoring, leak detection, vapor recovery, decarbonization транспортування газу, транспортування нафти, проєктування резервуарів, високоміцні сталі, композитні матеріали, наноматеріали, обчислювальна гідродинаміка, аналіз кінцевих елементів, двошарові резервуари, транспортування СПГ, транспортування водню, моніторинг у реальному часі, виявлення витоків, уловлювання парів, декарбонізація The transportation of gas and oil is a critical component of the global energy supply chain, necessitating advanced tank designs that prioritize safety, efficiency, and environmental sustainability. This article explores innovative approaches to the design, production, and operation of tanks used for transporting hydrocarbons, including natural gas, liquefied natural gas (LNG), hydrogen, and various oil fractions. The study addresses the increasing demand for energy resources, driven by global consumption trends, and the need to mitigate environmental impacts while ensuring operational reliability. Key advancements include the adoption of new-generation materials, such as high-strength steels, carbon-fiber-reinforced composites, and nanostructured coatings, which enhance durability, reduce weight, and improve corrosion resistance. Computational modeling techniques, including Computational Fluid Dynamics (CFD) and Finite Element Analysis (FEA), optimize tank structures for extreme conditions, reducing design costs and improving safety. Innovative designs, such as double-walled tanks and adaptive structures, address the challenges of cryogenic and high-pressure environments, particularly for LNG and hydrogen. Real-time monitoring systems, equipped with pressure, temperature, and leak detection sensors, integrate with intelligent control systems to prevent accidents and minimize downtime. Environmental considerations are central, with technologies like vapor recovery systems and recyclable materials reducing greenhouse gas emissions and aligning with global decarbonization goals, including the Paris Agreement. The article also examines the economic implications, comparing the lifecycle costs of traditional and innovative tanks, and highlights how optimized designs enhance logistics efficiency, reducing fuel consumption and operational expenses. Investments in research and development are driving market growth, particularly for alternative fuels like hydrogen and biofuels, which are poised to reshape the transportation sector. Case studies of past incidents underscore the importance of robust safety protocols and non-destructive testing methods, such as ultrasonic and radiographic inspections, to prevent failures. The study concludes with recommendations for manufacturers, operators, and regulators to adopt sustainable materials, update standards, and invest in autonomous and AI-driven technologies. Future research directions include exploring nanomaterials, multi-fuel tank designs, and the socioeconomic impacts of decarbonization, ensuring the sector’s alignment with a sustainable energy future. Транспортування газу та нафти є ключовим елементом глобального ланцюга постачання енергії, що вимагає розробки передових конструкцій резервуарів, які забезпечують безпеку, ефективність та екологічну стійкість. У цій статті досліджуються інноваційні підходи до проєктування, виробництва та експлуатації резервуарів для транспортування вуглеводнів, включаючи природний газ, скраплений природний газ (СПГ), водень та різні фракції нафти. Дослідження звертає увагу на зростаючий попит на енергоносії, зумовлений глобальними тенденціями споживання, та необхідність зменшення екологічного впливу при забезпеченні надійності експлуатації. Основні досягнення включають використання матеріалів нового покоління, таких як високоміцні сталі, композити з вуглецевого волокна та наноструктуровані покриття, які підвищують міцність, зменшують вагу та покращують стійкість до корозії. Методи комп’ютерного моделювання, зокрема обчислювальна гідродинаміка (CFD) та аналіз кінцевих елементів (FEA), оптимізують конструкції резервуарів для екстремальних умов, знижуючи витрати на розробку та підвищуючи безпеку. Інноваційні конструкції, такі як двошарові стінки та адаптивні структури, вирішують проблеми транспортування в умовах кріогенних температур і високого тиску, зокрема для СПГ та водню. Системи моніторингу в реальному часі, оснащені датчиками тиску, температури та виявлення витоків, інтегруються з інтелектуальними системами керування для запобігання аваріям та мінімізації простоїв. Екологічні аспекти є центральними: технології, такі як системи уловлювання парів і перероблювані матеріали, зменшують викиди парникових газів і відповідають глобальним цілям декарбонізації, зокрема Паризькій угоді. Стаття також аналізує економічні аспекти, порівнюючи витрати на життєвий цикл традиційних та інноваційних резервуарів, і підкреслює, як оптимізовані конструкції підвищують ефективність логістики, знижуючи витрати пального та експлуатаційні витрати. Інвестиції в дослідження та розробки сприяють зростанню ринку, особливо для альтернативних палив, таких як водень і біопаливо, які змінюють транспортний сектор. Аналіз минулих інцидентів підкреслює важливість надійних протоколів безпеки та методів неруйнівного контролю, таких як ультразвукова та рентгенівська діагностика, для запобігання аваріям. У висновках пропонуються рекомендації для виробників, операторів і регуляторів щодо впровадження стійких матеріалів, оновлення стандартів та інвестицій в автономні та AI-технології. Майбутні напрями досліджень включають вивчення наноматеріалів, конструкцій резервуарів для кількох видів палива та соціально-економічних наслідків декарбонізації для забезпечення відповідності сектору сталому енергетичному майбутньому. Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля Национальной академии наук Украины 2025-11-21 Article Article application/pdf http://altis-ism.org.ua/index.php/ALTIS/article/view/460 Інструментальне матеріалознавство; Том 1 № 28 (2025): Інструментальне матеріалознавство; 74-88 Инструментальное материаловедение; Том 1 № 28 (2025): Інструментальне матеріалознавство; 74-88 Tooling materials science; Vol 1 No 28 (2025): Tooling materials Science; 74-88 2708-7328 2708-731X en http://altis-ism.org.ua/index.php/ALTIS/article/view/460/395 Авторське право (c) 2025 Інструментальне матеріалознавство |
| spellingShingle | транспортування газу транспортування нафти проєктування резервуарів високоміцні сталі композитні матеріали наноматеріали обчислювальна гідродинаміка аналіз кінцевих елементів двошарові резервуари транспортування СПГ транспортування водню моніторинг у реальному часі виявлення витоків уловлювання парів декарбонізація Судаков, A.K. Пащенко, O.A. Расцвєтаєв, В.О. ІННОВАЦІЙНІ ПІДХОДИ ДО ПРОЄКТУВАННЯ ТА ЕКСПЛУАТАЦІЇ РЕЗЕРВУАРІВ ДЛЯ ТРАНСПОРТУВАННЯ ГАЗУ ТА НАФТИ |
| title | ІННОВАЦІЙНІ ПІДХОДИ ДО ПРОЄКТУВАННЯ ТА ЕКСПЛУАТАЦІЇ РЕЗЕРВУАРІВ ДЛЯ ТРАНСПОРТУВАННЯ ГАЗУ ТА НАФТИ |
| title_alt | INNOVATIVE APPROACHES TO THE DESIGN AND OPERATION OF TANKS FOR GAS AND OIL TRANSPORTATION |
| title_full | ІННОВАЦІЙНІ ПІДХОДИ ДО ПРОЄКТУВАННЯ ТА ЕКСПЛУАТАЦІЇ РЕЗЕРВУАРІВ ДЛЯ ТРАНСПОРТУВАННЯ ГАЗУ ТА НАФТИ |
| title_fullStr | ІННОВАЦІЙНІ ПІДХОДИ ДО ПРОЄКТУВАННЯ ТА ЕКСПЛУАТАЦІЇ РЕЗЕРВУАРІВ ДЛЯ ТРАНСПОРТУВАННЯ ГАЗУ ТА НАФТИ |
| title_full_unstemmed | ІННОВАЦІЙНІ ПІДХОДИ ДО ПРОЄКТУВАННЯ ТА ЕКСПЛУАТАЦІЇ РЕЗЕРВУАРІВ ДЛЯ ТРАНСПОРТУВАННЯ ГАЗУ ТА НАФТИ |
| title_short | ІННОВАЦІЙНІ ПІДХОДИ ДО ПРОЄКТУВАННЯ ТА ЕКСПЛУАТАЦІЇ РЕЗЕРВУАРІВ ДЛЯ ТРАНСПОРТУВАННЯ ГАЗУ ТА НАФТИ |
| title_sort | інноваційні підходи до проєктування та експлуатації резервуарів для транспортування газу та нафти |
| topic | транспортування газу транспортування нафти проєктування резервуарів високоміцні сталі композитні матеріали наноматеріали обчислювальна гідродинаміка аналіз кінцевих елементів двошарові резервуари транспортування СПГ транспортування водню моніторинг у реальному часі виявлення витоків уловлювання парів декарбонізація |
| topic_facet | gas transportation oil transportation tank design high-strength steels composite materials nanomaterials Computational Fluid Dynamics Finite Element Analysis double-walled tanks LNG transport hydrogen transport real-time monitoring leak detection vapor recovery decarbonization транспортування газу транспортування нафти проєктування резервуарів високоміцні сталі композитні матеріали наноматеріали обчислювальна гідродинаміка аналіз кінцевих елементів двошарові резервуари транспортування СПГ транспортування водню моніторинг у реальному часі виявлення витоків уловлювання парів декарбонізація |
| url | http://altis-ism.org.ua/index.php/ALTIS/article/view/460 |
| work_keys_str_mv | AT sudakovak innovativeapproachestothedesignandoperationoftanksforgasandoiltransportation AT paŝenkooa innovativeapproachestothedesignandoperationoftanksforgasandoiltransportation AT rascvêtaêvvo innovativeapproachestothedesignandoperationoftanksforgasandoiltransportation AT sudakovak ínnovacíjnípídhodidoproêktuvannâtaekspluatacíírezervuarívdlâtransportuvannâgazutanafti AT paŝenkooa ínnovacíjnípídhodidoproêktuvannâtaekspluatacíírezervuarívdlâtransportuvannâgazutanafti AT rascvêtaêvvo ínnovacíjnípídhodidoproêktuvannâtaekspluatacíírezervuarívdlâtransportuvannâgazutanafti |