1. Расчет геометрических параметров резервуара

1.1 Проверка свариваемости стали

При сварке плавлением качество сварочных материалов и технология сварки должны обеспечивать прочность и вязкость металла сварного соединения не ниже, чем требуется для исходного основного металла.

Углеродный эквивалент стали с пределом текучести 390 МПа и ниже для основных элементов конструкций не должен превышать 0,43. Расчет углеродного эквивалента производится по формуле

,

где С, Mn, Si, Cr, Ni, Си, V, Р - массовые доли углерода, марганца, кремния, хрома, никеля, меди, ванадия и фосфора по результатам плавочного анализа (ковшовой пробы).

При отсутствии в сертификатах на сталь сведений о содержании меди и ванадия расчет углеродного эквивалента производится из условия содержания в прокате меди и ванадия в количестве 0,30 и 0,01% по массе соответственно.

Таблица 1 – химический состав стали

Наименование (марка) стали	С	Mn	Si	S	P	Cr	Ni	Сu	Ti	Al	V	Nb	N	Другие элементы	Углеродный эквивалент
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
С 275	 0,22	 0,65	0,5-0,15	0,050	0,040	0,30	0,30	0,30	-	0,020	-	-	 0,008 мартен.	As  0,08

Условие свариваемости стали выполняется.

1.2. Определение оптимальных габаритных размеров резервуара

Методику определения оптимальных параметров, разработанную В.Г. Шуховым, применяют без существенных изменений до настоящего времени при проектировании резервуаров с постоянной толщиной стенки и переменной толщиной стенки объемом

2.1 Резервуар с постоянной толщиной стенки

Определяем параметры резервуара согласно критерию минимума затрачиваемого металла:

• резервуар с постоянной толщиной стенки:

;

• резервуар с переменной толщиной стенки:

,

где – масса днища резервуара;

– масса крыши резервуара;

– масса стенки резервуара.

Определяем максимально допустимый объем резервуара с постоянной толщиной стенки:

,

где – минимальная конструктивно необходимая толщина нижнего пояса стенки резервуара Принимаем [1, табл.3.3];

Таблица 2

Диаметр резервуара D, м	Толщина стенки tk, мм
	Рулонное исполнение		Полистовое исполнение
	Стационарная крыша	Плавающая крыша
D < 16	4	4	5
16 < D < 25	6	5	7
25 < D < 35	8	6	9
D > 35	10	8	10

,

где - коэффициент условий работы элементов стальных конструкций и соединений при расчете стенки резервуара на прочности [5, табл.5]. Принимаем ;

Таблица 3

Элементы	Коэффициент условий работы с
Стены вертикальных цилиндрических резервуаров при расчете на прочность:
нижний пояс (с учетом врезок)	0,8
остальные пояса	0,9
сопряжение стенки резервуара с днищем	1,4

-ускорение свободного падения, ;

- плотность хранимой жидкости (таблица 1);

- расчетное сопротивление сварного стыкового шва по пределу текучести:

при использовании физических методов контроля качества сварных швов;

- расчетное сопротивление стали (листового проката) при сжатии, растяжении и изгибу по пределу текучести:

,

где - нормативное сопротивление стали по пределу текучести, МПа (согласно ГОСТ 27772 – 88* для стали С 275 );

- коэффициент надежности по материалу (для стали С 255 ).

Принимаем

- коэффициент надежности по нагрузке от гидростатического давления жидкости (РД 16.01-60.30.00-КТН-026-1-04), .

- сумма приведенных толщин днища и крышки резервуара, зависит от объема резервуара,

Vоп, м3	≤2000	4000	8000	12000	16000	20000	30000	40000	50000
∆Д.К, см	0,9	1,2	1,4	1,6	1,7	1,8	2,0	2,2	2,4

Вывод: Объем резервуара – V = 2000 м³ (исходные данные) < max V =2408,46 м³, следовательно, возможно сооружение резервуара с постоянной толщиной стенки, из соображений устойчивости будущей конструкции, но с целью экономии металла необходимо строительство резервуара с переменной толщиной стенки.