Вертикальные цилиндрические резервуары высокого давления

Резервуары объемом до 2000 м³ изготовляют на избыточное давление (0,03-0,004) МПа, а резервуары объемом до 5000 м³ – на (0,015-0,02) МПа.

Толщину листов корпуса рассчитывают по формуле (3.4), толщина листов сферического покрытия определяется уравнением Лапласа, где R_M = R_K = R₁ – радиус сферического покрытия .

Тогда уравнение (1) примет вид

(3.7)

В зоне сопряжения сферического покрытия с цилиндрической частью могут возникнуть значительные краевые напряжения, определяемые из уравнения

(3.8)

где - радиус кривой сопряжения.

Согласно (3.7) для сферической оболочки , то из (3.8) имеем

(3.9)

Отсюда следует, что при напряжение в кольцевом сечении . А при напряжение в меридиональном сечении , что возможно в случае, когда поверхность оболочки является полусферой. Однако такая поверхность не экономична вследствие увеличенной выпуклости покрытия. В большинстве случаев и, следовательно, , и.е. в переходной зоне возникают сжимающие усилия.

При наличии в резервуаре колец жесткости расчет корпуса на устойчивость можно произвести по формуле

(3.10)

где - критическая нагрузка; l – расстояние между кольцами жесткости; η; – коэффициент, учитывающий начальную кривизну оболочки (следует принимать η; = 0,45).

В случае отсутствия колец жесткости величина критической нагрузки (отнесенная к единице длины окружности корпуса резервуара) определяется по формуле

(3.11)

где - коэффициент Пуассона (для стали = 0,3).

Расчетная нагрузка , где коэффициент запаса = 1,2. Если , то кольца жесткости не требуются. Количество колец жесткости определяется из сравнения с Р, или из формулы (3.10), в которой следует принять и решить ее относительно l. Зная l = H/n, находим число колец п при известном значении высоты цилиндрического корпуса Н.