Часть 2 Проектирование резервуара для хранения нефтепродукта

1. Определение оптимальных габаритов и конструирование стенки

Исходные данные:

Тип резервуара – вертикальный цилиндрический со стационарной крышей;

Емкость – 14000 м³;

Жидкость – мазут, ρ_ж=0.77 т/м³;

Материал конструкций – спокойная сталь класса прочности С255 по ГОСТ 27772-88 без учета требований по ударной вязкости (R_y=24кН/см²).

Решение:

Принимая R_y = 24кН/см², Δ=1.65см, γ_с=0,8 и γ_ж=1,1 , находим

см

По табл. диаметр резервуара (при V=14000м³) больше 35 м. Минимальная толщина стенки из конструктивных соображений по табл. t_min=10 мм.

Для определения точного значения оптимальной высоты можно использовать уравнение

Из уравнения возможно получить H_опт 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

шт

Примем n_л=17 шт.

При этом фактическая длина развертки получится:

м

Фактический диаметр резервуара:

Фактический объем резервуара:

м³

Расхождение с заданным объемом составляет

, что допустимо.

Вывод:

Принимаем к проектированию резервуар габаритами HxD = 18x32,4; составленный из 12 поясов по 17 листов размера 1500х6000 мм в поясе. Всего листов на стенку 204 шт.

2. Определение толщин листов стенки

2.1 Сбор нагрузок на стенку:

-от веса крыши, приняв g_кр=5 кг/м³ на 1 м² днища

- от снега для II снегового района S = 4.8 кПа

- от избыточного давления

- от вакуума

- от ветра на стенку (в виде условного вакуума)

• для II ветрового района w₀ = 0.85 кПа

• для типа местности А при высоте 18 м k₀ = 0.85

• 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. t_k =4мм. Принимая минусовой допуск на прокат δ=0,5мм и припуск на коррозию с=0,1мм, получим

Принимаем t_min=6мм

2.3 Определение границы зоны устойчивости.

По формуле определяем значение H^*.

/ 10 000

Вывод: т.к весь резервуар находиться в зоне устойчивости принимаем толщину стенки стандартной и равной 6 мм.

3. Конструирование и расчет днища

Сконструируем днище резервуара при найденных габаритах резервуара

HxD = 18х32,4 м.

Центральную часть днища конструируем из листов 1500×6000 мм толщиной 6мм в виде рулонируемых полотнищ. Для стенки при толщине нижнего пояса равной t₁=40мм минимальная толщина листов окраек по таблице 16мм.

Определим конструкцию центральной части:

Округляем до 11 листов и принимаем следующие размеры листов:

• центральный лист шириной 12 м, из 8 листов.

• верхний лист шириной 4.5 м, из трех листов.

Всего стандартных листов на днище

Принимаем 32 листов.