Проектирование резервуара для хранения нефтепродукта
Исходные данные: Тип резервуара – вертикальный цилиндрический со стационарной крышей; Емкость – 9900 м3; Жидкость – мазут, ρж=0.86 т/м3; Материал конструкций – спокойная сталь класса прочности С255 по ГОСТ 27772-88 без учета требований по ударной вязкости (Ry=24кН/см2). Решение: Принимая Ry = 24кН/см2, Δ=1.65см, γс=0,8 и γж=1,1, находим По табл. диаметр резервуара (при V=9900м3) больше 25 м. Минимальная толщина стенки из конструктивных соображений по табл. tmin=9 мм. Для определения точного значения оптимальной высоты можно использовать уравнение Из уравнения возможно получить Hопт методом подбора. Исходя из рекомендаций для типовых проектов примем высоту корпуса (стенки) Н=18м. Принимаем листы размером 1500×6000 мм (с учетом швов 1490×5980 мм). Стенку компонуем из 12 поясов общей высотой Н=12×1,49=17.88 м. Требуемая длина развертки стенки резервуара: м где Н1=Н-0,3=17.88-0.3=17.58 м – высота залива резервуара продуктом. Количество листов в одном кольце Примем nл=14 шт. При этом фактическая длина развертки получится:
Фактический объем резервуара: Расхождение с заданным объемом составляет , что допустимо.
Вывод: Принимаем к проектированию резервуар габаритами HxD = 18x26,7; составленный из 12 поясов по 14 листов размера 1500х6000 мм в поясе. Всего листов на стенку 168 шт.
2.1 Сбор нагрузок на стенку:
-от веса крыши, приняв gкр=5 кг/м3 на 1 м2 днища
- от снега для VII снегового района S = 4.8 кПа
- от избыточного давления
- от вакуума
- от ветра на стенку (в виде условного вакуума) · для II ветрового района w0 = 0.3 кПа · для типа местности А при высоте 18 м k0 = 1,25 · аэродинамический коэффициент с = 0.5
- от ветра на крышу · аэродинамический коэффициент с = 0.6
- от гидростатического давления жидкости
2.2 Предварительный механический расчет.
Устанавливаем минимальную необходимую толщину верхнего пояса стенки. По табл. tk =9 мм. Принимая минусовой допуск на прокат δ=0,5мм и припуск на коррозию с=0,1мм, получим Принимаем tmin=10 мм
2.3 Определение границы зоны устойчивости.
По формуле определяем значение H*.
В этих пределах толщина стенки может быть постоянной и равной минимальной необходимой толщине.
2.4 Определение толщины стенок нижних поясов.
Будем конструировать стену из листов формата 1500х6000мм.
Определяем минимальные расчетные толщины в низлежащей части стенки tc для условий эксплуатации, принимая zж,i=Hi-0,3м.
Первый пояс: при Н1=18м, zж1=17,7м.
Принимаем t1=14мм.
Второй пояс: при Н2=16,5м, zж2=16,2м.
Принимаем t2=13мм.
Третий пояс: при Н3=15м, zж3=14,7м. Принимаем t3=12мм.
Принимаем t4=11мм.
Остальные толщины стенки должны быть не менее 10мм.
2.5 Конструкция стенки
Стенка состоит из 12 поясов (~1,5м – ширина пояса): 12х1,5=18м=H. Толщины нижних четырех поясов определены по прочности. Высота верхних восьми поясов составляет 12м, что меньше H*=13,38м. следовательно, толщина верхних восьми поясов может быть принята постоянной и равной минимальной.
|