хранения нефти объемом 28000м
.pdf
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Исходные данные
Таблица 1.
|
|
|
V , м |
3 |
28000 |
Объем резервуара, |
|
||||
|
|
||||
|
|
|
|||
|
|
|
|
||
Тип резервуара |
|
|
РВСП |
||
|
|
|
|
|
|
Продукт |
|
|
|
|
нефть |
|
|
|
|||
Конструкция крыши |
|
купольная (сферическая) |
|||
|
|
||||
Радиус сферической крыши |
1,45·D |
||||
|
|
||||
Кольцевой зазор между стенкой и понтоном, мм |
190 |
||||
|
|
|
|||
Размеры листа h×l, м |
|
2×8 |
|||
|
|
|
|
||
Строжка листов: |
|
|
|
||
у продольной кромки L, мм |
5 |
||||
у поперечной кромки Δh, мм |
10 |
||||
|
|
|
|
||
Нагрузки, Н/м2: |
|
|
|
||
|
Р |
н |
|
|
|
снеговая |
с.п. |
|
|
4800 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
W |
|
|
800 |
|
|
|
|
|
||
ветровая |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Теплоизоляция: |
|
|
|
||
плотность ρиз , кг/м3 |
|
85 |
|||
толщина на стенке, мм |
|
45 |
|||
толщина на крыше, мм |
|
45 |
|||
|
|
||||
tmin (на глубине 0,5 м от поверхности), ºС |
13,5 |
||||
|
|
||||
tmax (поверхностного слоя), ºС |
33,5 |
||||
|
|
|
|||
tнк (начала кипения), ºС |
|
50 |
|||
|
|
||||
Коэффициент оборачиваемости резервуара |
18 |
||||
|
|
|
|
||
Уклон днища |
|
|
1:75 |
||
|
|
||||
Допуск на листовой прокат Δ, мм |
ВТ |
||||
|
|
||||
Плотность продукта ρ20, кг/м3 |
765 |
||||
|
|
||||
Припуск на коррозию C, мм |
0,42 |
||||
|
|
|
|||
Технология сборки |
|
полистовая (Л) |
|||
|
|
|
|
|
|
Вакуум, Па |
|
|
|
65 |
|
|
|
|
|
|
|
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Введение
При проектировании стальных конструкций следует:
−выбирать оптимальные в технико-экономическом отношении схемы сооружений и сечения элементов;
−применять экономичные профили проката и эффективные стали;
−применять для зданий и сооружений, как правило, унифицированные типовые или стандартные конструкции;
−применять прогрессивные конструкции (пространственные системы из стандартных элементов; конструкции, совмещающие несущие и ограждающие функции; предварительно напряженные, вантовые,
тонколистовые и комбинированные конструкции из разных сталей);
−предусматривать технологичность изготовления и монтажа конструкций;
−применять конструкции, обеспечивающие наименьшую трудоемкость их изготовления, транспортирования и монтажа;
−предусматривать, как правило, поточное изготовление конструкций
иих конвейерный или крупноблочный монтаж;
−предусматривать применение заводских соединений прогрессивных типов (автоматической и полуавтоматической сварки, соединений фланцевых,
сфрезерованными торцами, на болтах, в том числе на высокопрочных и др.);
−предусматривать, как правило, монтажные соединения на болтах, в
том числе на высокопрочных; сварные монтажные соединения допускаются при соответствующем обосновании;
−выполнять требования государственных стандартов на конструкции соответствующего вида.
В данной курсовой работе мы попробуем рассчитать резервуар вертикальный стальной с понтоном.
Все расчеты выполнены по методу предельных состояний по СНиП 2- 23-81* и СНиП 2.01.07-85 Нормы позволяют выбрать класс сталей для
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
элементов резервуаров, рекомендуют вид сварки и сварочных материалов,
метод монтажа, конструктивные решения, типы фундаментов и оснований.
Здесь же даются указания по защите резервуаров от коррозии, охране окружающей среды, противопожарным мероприятиям.
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
1. Определение оптимальных параметров резервуара по критерию минимальности металла, затраченного на сооружение
Проверим возможно ли сооружать заданный резервуар с постоянной толщиной стенки:
V |
t |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
max |
|
к0 |
|
|
д.к. |
(4,Прил.Б)
где |
V |
– максимально возможный объем резервуара с постоянной |
|
max |
|||
|
|
толщиной стенки; π = 3,14 – трансцендентное число «пи»;
tко = 5 мм – минимальная, конструктивно необходимая толщина нижнего пояса стенки, согласно таблице 3.3 ПБ 03-605-03; R
ж g – коэффициент;
ρ= 765 кг/м3 – плотность хранимой жидкости ,wy
g = 9,8067 м/с2 – ускорение свободного падения,
|
|
R |
, |
|
Rwy |
|
y |
|
|
|
|
. |
||
|
0,85R |
|||
|
|
|
y |
|
– расчетное сопротивление сварного стыкового шва,
R |
wy |
0,85 R |
y |
– т.к. контроль вертикального сварного шва не применяется, |
|
|
Ry = расчетное сопротивление стали (листового проката) при сжатии,
растяжении по пределу текучести.
Ry Rун
m , (4,Прил.Б)
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
R |
|
|
|
34,5кН / см |
2 |
345МН / м |
2 |
ун |
Т |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
в соответствии с ГОСТ 27772 – 88*,
пояс),
- предел текучести стали, принимается по таблице 1, для стали С345 (нижний
|
m |
|
= 1,025 – коэффициент надежности по материалу,
R |
|
|
R |
|
y |
|
|||
|
|
|||
|
|
|
ун m
|
345МН |
|
1,025 |
||
|
336,59МН
,
R |
0,85 336,59 286,1МН |
, |
|
|
|
|
||||||||
wy |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
|
|
286,1 10 |
6 |
Н кг м / с |
2 |
|
|
|
|||
|
wy |
|
|
|
38123,03м |
3 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
g |
765кг / м |
3 |
9,81м / с |
2 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
ж |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
,
дк =1,8
резервуара – п.2.3.3.3.
см = |
1,8 10 |
2 |
|
||
|
|
выбирается
м - сумма приведенных толщин крыши и днища в соответствии с Р.Д.- 16.01.-60.30-ктн-026-1-04,
max V t |
2 |
|
|
|
|
д.к. |
|||
|
к0 |
|
||
3,14 0,005 |
2 |
м |
2 |
38123,03м |
3 |
|
38123,03м |
3 |
0,018м |
|
|
|
|
4357,47м |
3 |
|
,
Если:
V V |
|
max |
|
V V |
max |
|
|
стенки.
–можно соорудить резервуар с постоянной толщиной стенки,
–можно соорудить резервуар только с переменной толщиной
28000 4357,47м3 – следовательно, возможно сооружение резервуара только с переменной толщиной стенки, из соображений устойчивости будущей конструкции.
Оптимальная высота резервуара:
Нопт не зависит от объема резервуара, а определяется качеством материала, конструкцией днища и крыши и плотности продукта.
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Н |
|
|
R |
wy |
|
c |
|
д.к. |
|||
|
|
|
|
|
|||||||
опт |
n |
|
|
|
|
g |
|||||
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
г |
ж |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
, (4,Прил.Б),
γс = 0,8 – коэффициент условий работы конструкции, при расчете стенки резервуара на прочность согласно ПБ 03-605-03 пункту 3.5.3.1.
n |
г |
= |
|
||
|
|
жидкости.
1,1 – коэффициент надежности по гидростатическому давлению
|
|
|
Rwy |
c д.к. |
|
286,1 10 |
6 |
Н 0,8 0,018м |
|||||
Н |
|
|
|
|
|||||||||
опт |
n |
|
|
g |
1,1 765 кг |
м |
3 |
9,81м / с |
2 |
||||
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
ж |
|
|
|
|||||||
|
|
|
г |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
22,34м
,
При полистовой сборке, |
6м |
|
допустимых пределах.
Находим количество поясов:
H |
опт |
|
24м
, полученная высота находится в
|
|
|
H |
|
n |
|
|
опт |
|
|
|
|||
|
п |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
hл |
||
|
|
|
||
hл΄ = hл –
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
0,01 (строжка листов по ширине – 10 мм (таблица 1))
где hл – высота листа (по условию – 2м);
hл΄– высота листа с учетом строжки листа или подготовки листа под сварку.
hл΄ = 2 м – 0,01 м = 1,99 м,
|
H |
опт |
|
|
22,34 |
|
|
||
n |
|
|
|
|
11,23 |
11или12поясов |
|||
|
|
|
|||||||
п |
|
|
|
|
|
|
1,99 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
hл |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Уточненная высота резервуара Н:
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Н |
|
n |
|
h |
|
|
1 |
п1 |
л |
||||
|
|
|
11 1,99м
21,89м
.
Н |
|
n |
|
h |
|
|
12 |
1,99м 23,88м |
2 |
п 2 |
л |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
Радиус резервуара оптимальный:
R 
R1
|
V |
|
|
H |
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
28000м3 |
|
20,18м |
|
3,14 21,89м |
|
|
|
|
|
, - для 11 поясов |
|
|
|
28000м |
3 |
||
R |
|
|
|
|||
2 |
3,14 |
23,88м |
||||
|
|
|||||
|
|
|
||||
19,32м
, - для 12 поясов.
Количество листов в каждом поясе при полистовой сборке:
n |
л |
|
|
|
где
|
2 r |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|||||
|
|
|
опт |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
lл |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
. |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l |
|
|
l |
|
|
0,005 |
||
л |
|
л |
||||||
|
|
|
|
|
|
|||
(строжка листов по длине – 5 мм)
lл – длина листа
l |
|
|
|
л |
= 8 м – 0,005 м = 7,995 м, |
||
|
|||
|
|
Для 11 поясов(R1=20,18м):
n |
л1 |
|
2 3,14 20,18 |
|
|
|
|
|
|
7,995 |
|
|
|
|
15,86
.
Тогда число листов либо 15,5 либо 16.
Для 12 поясов(R2=19,32м):
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
n |
|
|
|
2 3,14 19,32 |
15,18 |
||
л 2 |
|
7,995 |
|
||||
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
||
Тогда число листов либо 15 либо 15,5.
Рассчитаем возможные радиусы резервуара:
|
|
|
n |
л |
l |
|
15 7,995 |
|
|
|||||
R |
|
|
л |
|
|
|
|
|
|
19,09м |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
1 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
2 3,14 |
|
. |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
l |
|
|
15,5 7,995 |
|
|||||
R |
|
|
л |
л |
|
|
|
19,72м |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
2 |
|
2 |
|
|
|
|
2 3,14 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
n |
л |
l |
л |
|
16 7,995 |
|
|
||||
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
20,36м |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
3 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
2 3,14 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Фактический (строительный) объем резервуара:
V |
R |
2 |
H |
|
|
3,14 19,09 |
2 |
23,88 27340 м |
3 |
||
|
2 |
|
|
|
|
||||||
ф1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
V |
R |
2 |
H |
|
3,14 19,72 |
2 |
23,88 29174 м |
3 |
|||
2 |
2 |
|
|
||||||||
ф2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
V |
R |
2 |
H |
|
3,14 19,72 |
2 |
21,89 26743 м |
3 |
|||
|
1 |
|
|
|
|
||||||
ф3 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
V |
R |
2 |
H |
1 |
3,14 20,362 |
21,89 28507 м3 |
|||||
ф4 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Vф4 более соответствует заданному объему резервуара, поэтому
принимаем число листов равное 16, а число поясов - 11.
Проверим соответствие геометрического объема резервуара
номинальному:
VVг 100% 5% V
28000 28507 100% 5%
28000
1,81% 5%
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Параметры резервуара:
V |
|
|
|
(геометр.) 28507м |
3 |
||
р |
|
; |
|||||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
||
H |
р |
21,89м |
; |
|
|||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
||
R |
р |
|
20,36м |
; |
|
||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
||
n |
л |
16 |
листов; |
|
|
||
|
|
|
|
n |
|
11поясов |
|
|
П |
|
. |
|
|
|
|
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
2.Расчет толщины стенки резервуара
2.1 Расчет высоты налива и объема жидкости в резервуаре
Нн – высота налива жидкости, м. Высота налива (допустимый
(максимальный) аварийный уровень налива жидкости) определяется для РВС с пеногенераторами встроенными в стенку РВС нижним краем пеногенератора минус 0,3м (предусматривается АСКП – автоматическая система комбинированного пожаротушения).
Применяемое оборудование: Камера низкократной пены модели
"Афрос", размеры – 340мм х 340мм.Место установки Камеры мод. "Афрос"
монтируются на верхнем поясе около крыши резервуара на штатных технологических люках. Камера состоит из собственно пеногенератора,
который соединяется с цилиндрическим корпусом, имеющем съемное дно.
Это дно служит для проведения ревизии разрывной предохранительной мембраны и ее замены. Цилиндрический корпус имеет стыковочный фланец,
в котором установлена предохранительная разрывная мембрана, которая одновременно изолирует полость корпуса с пеногенератором от внутренней полости резервуара. Во внутренний объем резервуара выходит цилиндрический наконечник, заканчивающийся щелевым насадком,
формирующем веерную струю пены.
Рис. 1. Камера низкократной пены модели "Афрос"