Расчет днища резервуара на прочность

Вместимость резервуара V=50м³;

Диаметр резервуара D=2,75м;

Избыточное давление

Давление вакуума

Толщина днища

Резервуар выполнен из стали с кН/см².

При расчете на прочность будем учитывать избыточное и гидростатическое давления жидкости (бензин) =740 кг/м³. Примем угол между образующей и его осью (рисунок 10) β=60С°.

 

 

Рисунок 10 –Воздействие на коническое днище.

Суммарное гидростатическое и избыточное давление на уровне центра днища

(50)

Проверим на прочность днище

(51)

(52)

, (63)

т.о. ,

 

значит прочность днища достаточна.

Проверка днища на устойчивость по формуле

(54)

(55)

 

устойчивость днища обеспечена.

 

2.4 Расчет оболочки резервуара

В горизонтальной оболочке, покоящейся на сплошном основании, под действием веса нефтепродукта и собственного веса возникают изгибающие моменты М₁, М₂ стремящиеся сплющить оболочку - увеличить горизонтальный диаметр. При наличии избыточного давления в стенках корпуса, возникают равномерно распределенные растягивающие напряжения от внутреннего избыточного давления.

Изгибающий момент, возникающий в оболочке под действием гидростатического давления нефтепродукта равен:

Мпа (56)

где R- радиус резервуара;

- коэффициент, зависящий от условия, закрепления днища резервуара по контуру ( =0,5-0,75).

Изгибающий момент возникающий от собственного веса оболочки (на единицу длины оболочки)

=0,00075 МПа, (57)

где - толщина стенки резервуара,

- плотность стали, кг/м³.

Максимальное значение моментов М₁, М₂ будут при , т.е. по концам горизонтального диаметра

(58)

Момент сопротивления

МПа (59)

МПа (60)

Подземные резервуары подвержены не только внутреннему давлению от нефтепродукта, но и наружному давлению грунта и действию вакуума.

Грунт сдавливает оболочку резервуара неравномерно. Вертикальное давление грунта

МПа, (61)

Горизонтальное

МПа, (62)

где - плотность грунта;

h-расстояние от поверхности земли до рассматриваемой точки;

- угол внутреннего трения грунта.

Для практических расчетов эллиптическую эпюру давления грунта заменяют круговой с постоянной интенсивность давления

МПа (63)

Величина изгибающего моменте (на единицу длину оболочки) от давления грунта

(64)

где h ₀ -гулбина заложения оси резервуара в грунт;

R- радиус оболочки резервуара.

Как указывалось выше,оболочка под влиянием внешнего давления может потерять свою форму.Это может произойти еще задолго до того, как напряжения в ней достигнут расчетных значений. Поэтому оболочку подземного резервуара необходимо всегда проверять на устойчивость цилиндрической формы в радиальном направлении

МПа, (65)

где Е-модуль упругости;

1 – расстояние между ребрами жесткости резервуара, 1=1,5 D.

Для устойчивости формы резервуара внешнее внешнее давление грунта р _ср должно быть меньше р _кр на величину коэффициента запаса устойчивости n, равную

 

(66)

 

Условие выполняется.