хранения нефти объемом 28000м
.pdf
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Рис.2. Схема монтажа «Афрос»
Допустимый (максимальный) аварийный уровень налива жидкости:
H |
н |
21,89 0,25 0,34 |
|
|
Далее находим объём
0,3 21м .
жидкости в резервуаре:
V R2 |
H |
|
|
1 |
R2 |
(i R |
|
) |
|
||
ж |
|
|
p |
|
|||||||
ж |
р |
|
|
р |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
(1,285), |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где i = 1:75 (уклон днища)
V |
3,14 20,362 21 |
1 |
3,14 20,362 |
(0,0133 20,36) |
27230,4м3 |
||
|
|
||||||
ж |
|
|
|
|
|||
|
|
3 |
|
|
|
||
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Находим высоту конуса днища резервуара:
H |
к.д. |
i R |
p |
|
|
H |
к.д. |
0,0133 20,36 0,27м |
|
|
1. Zi – расстояние от днища резервуара до нижней кромки i – го пояса:
z1=0,3м; Zi = (i – 1)· h'л .
Таблица 2
Номер пояса |
Zi, м |
|
|
1 |
0,30 |
|
|
2 |
1,99 |
|
|
3 |
3,98 |
|
|
4 |
5,97 |
|
|
5 |
7,96 |
|
|
6 |
9,95 |
|
|
7 |
11,94 |
|
|
8 |
13,93 |
|
|
9 |
15,92 |
|
|
10 |
17,91 |
|
|
2.Производим расчет давления насыщенных паров по Рейду (при t =
37,8 С)
Рs 38 = Ратм · ехр[10,53(1-Тнк/Т38)] |
|
|||||
Tнк = 273,15 |
+ tнк |
|
|
|
|
|
Тнк = 273,15 |
+ 50 = 323,15 К |
|
|
|||
Т38 = 273,15+37,8 = 310,95К |
|
|
||||
|
|
|
323,15 |
|
|
|
PS 38 101325 exp 10,53(1 |
|
|
) |
52226,89Па |
||
310,95 |
||||||
|
|
|
|
|
||
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
|
|
|
|
H |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V |
|
|
|
|
|
сф |
(3 |
R |
|
H |
|
) |
|
|||
|
|
|
|
|
|
p |
сф |
|
||||||||
сегм |
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
; |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
R |
|
|
|
R |
2 |
R |
2 |
; |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
сф |
|
сф |
|
|
|
сф |
|
|
p |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
R |
сф |
1,45 D |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
R |
|
1,45 2 * 20,36 59,04м |
; |
|||||||||||||
|
сф |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
H |
|
59,04 |
|
59,04 |
2 |
20,36 |
2 |
сф |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
3,62м
;
V |
|
|
|
3,141 3,622 |
(3 20,36 3,62) 788,5м3 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
сегм |
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Vг.п. = (Vстр – Vж) + Vсегм; |
|
|
|
|
|||||||||
Vг.п. = 28507 – 27240,4 + 788,5= 2055,1 м3. |
|
||||||||||||
Р |
н |
1,29( |
29,5 |
) |
0,69 |
( |
27230,4 |
) |
0,19 |
52364,28 |
56000Па 66700Па |
||
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||
и |
|
|
|
37,8 |
|
|
|
2055,1 27230,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
(в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51858-2002).
Так как по условию задан резервуар с понтоном (РВСП), то полученное давление насыщенных паров уменьшаем в 10 раз: Рни = 5600Па.
2.2Расчет толщины стенки для условий эксплуатации:
|
|
|
n |
г |
ρ g (H |
Н |
Z |
) n |
2 |
Р |
и |
R |
р |
||
t |
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|||||
э |
|
|
|
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
wу |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
c |
|
|
|
|
|
|
||
где
(1,287),
nг - коэффициент надежности по нагрузке гидростатического давления, nг = 1,1;
Zi - расстояние от днища до расчетного уровня, м;
γc - коэффициент условий работы, γc = 0,7 для нижнего пояса, γc = 0,8 для остальных поясов;
ρ- плотность нефти, ρ=765кг/м3;
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
g- ускорение свободного падения, g=9,8067м/с2;
Нн- максимально допустимый уровень взлива нефти, Нн=21м;
Rwy- расчетное сопротивление материала пояса стенки по пределу текучести, 286,1МПа;
n2 - коэффициент надежности по нагрузке избыточного давления и вакуума, n2 = 1,2;
Ри – избыточное давление, 5600Па.
Таблица 3 (1,288)
Диаметр |
Толщина стенки t , мм |
|
|
|
Резервуара, D, м |
|
|
|
|
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 |
|
|
|
|
|
t э1 |
1000 1,1 765 9,8067 (21 0,3) 1,2 5600 20,36 |
18,04ММ |
|
||
0,7 286100000 |
||
|
|
; |
t |
э2 |
|
|
1000 1,1 765 9,8067 (21 1,99) 1,2 5600 20,36 |
14,55ММ |
|
0,8 286100000 |
|||
|
|
;
t э3 |
1000 1,1 765 9,8067 (21 3,98) 1,2 5600 20,36 |
13,08ММ |
|
|
|
||
0,8 286100000 |
|
||
|
|
|
; |
t э4 |
1000 1,1 765 9,8067 (21 5,97) |
1,2 5600 20,36 |
11,62ММ |
|
|
||
0,8 286100000 |
|
||
|
|
|
; |
t |
э5 |
|
t э6
|
1000 1,1 765 9,8067 (21 7,96) |
1,2 5600 20,36 |
10,16ММ |
0,8 286100000 |
|
||
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
1000 1,1 765 9,8067 (21 9,95) |
1,2 5600 20,36 |
8,70ММ |
0,8 286100000 |
|
||
|
|
; |
|
|
|
|
t э7 |
1000 1,1 765 9,8067 (21 11,94) 1,2 5600 20,36 |
7,24ММ |
|
|
|
||
0,8 286100000 |
|||
|
|
|
; |
t э8 |
1000 1,1 765 9,8067 (21 13,93) 1,2 5600 20,36 |
5,78ММ |
|
|
|||
0,8 286100000 |
|||
|
|
|
; |
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
t |
|
|
1000 1,1 765 9,8067 (21 15,92) 1,2 5600 20,36 |
4,32ММ |
||||
э9 |
|
0,8 286100000 |
||||||
|
|
|
|
|
; |
|||
|
|
|
|
|
|
|
||
t |
|
|
|
1000 1,1 765 9,8067 (21 17,91) 1,2 5600 20,36 |
2,86ММ |
|||
э10 |
0,8 286100000 |
|
||||||
|
|
|
|
|
||||
t |
|
|
|
1000 1,1 765 9,8067 (21 19,9) 1,2 5600 20,36 |
1,40ММ |
|||
э11 |
0,8 286100000 |
|||||||
|
|
|
|
|
||||
.
Сводим в таблицу:
Таблица 4.
№ пояса |
tэi , мм |
|
|
1 |
18,04 |
|
|
2 |
14,55 |
|
|
3 |
13,08 |
|
|
4 |
11,62 |
|
|
5 |
10,16 |
|
|
6 |
8,70 |
|
|
7 |
7,24 |
|
|
8 |
5,78 |
|
|
9 |
4,32 |
|
|
10 |
2,86 |
|
|
11 |
1,40 |
|
|
Так как толщина 6-го пояса резервуара для стали С345 получилась равной 8,70 мм, а минимально конструктивно необходимая толщина стенки по условиям устойчивости резервуара равна 10 мм, то проверяем возможность сооружения 6, 7 и.т.д. поясов из менее прочной стали С235.
R |
|
|
R |
|
y |
|
|||
|
|
|||
|
|
|
ун m
|
235МН |
229,3МН |
|
1,025 |
|||
|
|
R |
wy |
0,85 229,3 |
194,9МН |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
э6 |
1000 1,1 765 9,8067 (21 9,95) 1,2 5600 20,36 |
12,78ММ |
||||
|
|
||||||
|
0,8194900000 |
||||||
t |
э7 |
1000 1,1 765 9,8067 (21 11,94) 1,2 5600 20,36 |
10,63ММ |
||||
|
|
|
|||||
|
0,8194900000 |
|
|||||
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
|
t |
|
|
1000 |
1,1 765 9,8067 (21 13,93) 1,2 5600 20,36 |
8,49ММ |
|||||
|
э8 |
|
|
0,8194900000 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
t |
|
|
1000 |
1,1 765 9,8067 (21 15,92) 1,2 5600 20,36 |
6,35ММ |
|||||
|
э9 |
|
|
0,8194900000 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
t |
|
|
|
1000 1,1 765 9,8067 (21 17,91) 1,2 5600 20,36 |
4,20ММ |
|||||
|
э10 |
|
0,8194900000 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
t |
|
|
|
1000 1,1 765 9,8067 (21 19,9) 1,2 5600 20,36 |
2,06ММ |
|||||
|
э11 |
|
0,8194900000 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Таблица 5. |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
№ пояса |
|
|
|
|
|
|
tэi , мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
12,78 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
10,63 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
8,49 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
|
|
|
|
|
|
6,35 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
4,20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
|
|
|
|
|
|
2,06 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Так как с 6 по 7 пояс минимальная конструктивная толщина больше, чем
10 мм, то берем с 8 пояса сталь С235.
Расчет толщины стенки с припуском на коррозию, tэ + с, мм:с – припуск на коррозию, мм (с = 0,42 мм);
Таблица 6
Номер пояса |
tэ, |
tэ + с, мм |
Сталь |
|
мм |
|
|
|
|
|
|
1 |
18,04 |
18,46 |
345 |
|
|
|
|
2 |
14,55 |
14,97 |
345 |
|
|
|
|
3 |
13,08 |
13,50 |
345 |
|
|
|
|
4 |
11,62 |
12,04 |
345 |
|
|
|
|
5 |
10,16 |
10,58 |
345 |
|
|
|
|
6 |
8,70 |
9,12 |
345 |
|
|
|
|
7 |
7,24 |
7,66 |
345 |
|
|
|
|
8 |
8,49 |
8,91 |
235 |
|
|
|
|
9 |
6,35 |
6,77 |
235 |
|
|
|
|
10 |
4,20 |
4,62 |
235 |
|
|
|
|
11 |
2,06 |
2,48 |
235 |
|
|
|
|
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Расчет толщины стенки по условиям гидроиспытаний резервуара (tg):
t |
|
|
R |
|
n |
|
|
|
g H |
|
Z |
|
|
|
p |
г |
|
в |
|
g |
i |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
g |
|
|
|
|
|
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
c |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
wy |
|
|
(1,287), |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где Hg – уровень залива воды при гидроиспытаниях, Hg = Hн = 21 м;
ρв – плотность воды равная 1000кг/м3. Согласно п. 2.12.12 РД - 16.01 - 60.30.00 – КТН – 026 – 1;
γс = 0,9 - коэффициент условий работы при гидроиспытаниях для всех поясов одинаков.
Сталь С345:
t |
g1 |
|
|
1000 1,1 1000 9,8067 (21 0,3) 20,36 |
17,64мм |
||
0,9 286,1 10 |
6 |
|||
|
|
|||
|
|
|
||
;
t
t
g 2
g 3
|
1000 1,1 1000 |
9,8067 (21 |
||
0,9 286,1 10 |
6 |
|||
|
||||
|
|
|||
|
1000 1,1 1000 9,8067 (21 |
|||
0,9 286,1 10 |
6 |
|||
|
||||
|
|
|||
1,99) 20,36 |
16,20мм |
|
|
|
; |
3,98) 20,36 |
14,51мм |
|
;
tg 4 |
|
1000 1,1 1000 9,8067 (21 5,97) 20,36 |
12,81мм |
|
0,9 286,1 106 |
||||
|
|
; |
||
|
|
|
t |
g 5 |
|
|
1000 1,1 1000 9,8067 |
(21 7,96) 20,36 |
11,12мм |
||
0,9 286,1 10 |
6 |
||||
|
|
||||
|
|
|
|||
;
tg 6 |
|
1000 1,1 1000 9,8067 (21 9,95) 20,36 |
9,42мм |
|
0,9 286,1 106 |
||||
|
|
; |
||
|
|
|
t |
g 7 |
|
|
1000 1,1 1000 9,8067 (21 11,94) 20,36 |
7,72мм |
||
0,9 286,1 10 |
6 |
|||
|
|
|||
|
|
|
||
;
Сталь 235:
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
t |
|
|
1000 1,1 1000 9,8067 (21 13,93) 20,36 |
8,85мм |
|
g8 |
|
||||
|
0,9 |
194,9 106 |
; |
||
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
t |
g 9 |
|
|
1000 1,1 1000 9,8067 (21 15,92) 20,36 |
6,36мм |
||
0,9 194,9 10 |
6 |
|||
|
|
|||
|
|
|
||
;
t |
g10 |
|
|
1000 1,1 1000 9,8067 (21 17,91) 20,36 |
3,87 мм |
||
0,9 194,9 10 |
6 |
|||
|
|
|||
|
|
|
||
.
t |
|
|
1000 1,1 1000 9,8067 (21 19,9) 20,36 |
1,38мм |
|||||
g11 |
|
0,9 |
194,9 10 |
6 |
|||||
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
Таблица 7 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Номер пояса |
|
|
|
tg, |
|
Сталь |
||
|
|
|
|
|
|
|
мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
17,64 |
|
345 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
16,20 |
|
345 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
14,51 |
|
345 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
12,81 |
|
345 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
11,12 |
|
345 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
9,42 |
|
345 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
7,72 |
|
345 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
8,85 |
|
235 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
|
|
|
|
|
6,36 |
|
235 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
3,87 |
|
235 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
|
|
|
|
1,38 |
|
235 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Составляем общую сводную таблицу:
Таблица 8
Номер |
tэ + с, мм |
tk, |
tg, |
Max. t, |
tmax+Δ, |
tприним., |
Марка |
пояса |
|
мм |
мм |
мм |
мм |
мм |
стали |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
18,46 |
10 |
17,64 |
18,46 |
18,91 |
19 |
345 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
14,97 |
10 |
16,20 |
16,20 |
16,65 |
17 |
345 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
13,50 |
10 |
14,51 |
14,51 |
14,96 |
15 |
345 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
12,04 |
10 |
12,81 |
12,81 |
13,26 |
14 |
345 |
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
10,58 |
10 |
11,12 |
11,12 |
11,57 |
12 |
345 |
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
9,12 |
10 |
9,42 |
10 |
10,45 |
11 |
345 |
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
7,66 |
10 |
7,72 |
10 |
10,45 |
11 |
345 |
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
8,91 |
10 |
8,85 |
10 |
10,45 |
11 |
235 |
|
|
|
|
|
|
|
|
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
9 |
6,77 |
10 |
6,36 |
10 |
10,45 |
11 |
235 |
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
4,62 |
10 |
3,87 |
10 |
10,45 |
11 |
235 |
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
2,48 |
10 |
1,38 |
10 |
10,45 |
11 |
235 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2.3Проверочный расчет на прочность резервуара.
Проверочный расчет производим для расчетной стенки резервуара:
t |
pi |
|
t |
ном.i |
|
c
;
t |
p1 |
19 0,42 0,45 18,13мм 0,01813м; |
|
|
t |
p 2 |
|
17 0,42 0,45 16,13мм 0,01613м;
t |
p3 |
|
15 0,42 0,45 14,13мм 0,01413м;
t |
p 4 |
|
14 0,42 0,45 13,13мм 0,01313м;
t p5 12 0,42 0,45 11,13мм 0,01113м;
t |
p6 |
|
11 0,42 0,45 10,13мм 0,01013м;
t p7 11 0,42 0,45 10,13мм 0,01013м;
t |
p8 |
|
11 0,42 0,45 10,13мм 0,01013м;
t p9 11 0,42 0,45 10,13мм 0,01013м;
t |
p10 |
11 0,42 0,45 10,13мм 0,01013м; |
|
|
|
t |
p11 |
11 0,42 0,45 10,13мм 0,01013м; |
|
|
Сводим в таблицу:
Таблица 9
Номер пояса |
tприним., |
tрасч., |
|
мм |
мм |
|
|
|
1 |
19 |
0,01813 |
|
|
|
2 |
17 |
0,01613 |
|
|
|
3 |
15 |
0,01413 |
|
|
|
4 |
14 |
0,01313 |
|
|
|
5 |
12 |
0,01113 |
|
|
|
6 |
11 |
0,01013 |
|
|
|
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
7 |
11 |
0,01013 |
|
|
|
8 |
11 |
0,01013 |
|
|
|
9 |
11 |
0,01013 |
|
|
|
10 |
11 |
0,01013 |
|
|
|
11 |
11 |
0,01013 |
|
|
|
Проверочный расчет на прочность проводится по формуле:
|
2 |
|
|
|
|
|
2 |
|
R |
|
c |
|
|
|
W Y |
|
, |
||||||||
кц .i |
кц .i |
м.i |
м.i |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
(1,288) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где σкц.i – кольцевые напряжения каждого пояса резервуара, МПа:
(Pгi Pи ) Rp
кц |
i |
t |
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
pi |
|
|
|
|
|
где Pгi – гидростатическое давление,
P |
n |
|
|
|
|
g (H |
|
Z ) |
|||||||
гi |
|
|
г |
|
|
t min |
|
|
|
|
н |
i |
, |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
t min |
|
20 |
|
t |
(t |
min |
20) |
, |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
где ξt – температурная поправка на плотность нефти, равная 0,699 1/°С; σм – меридиональное кольцевое напряжение;
γn – коэффициент надежности по назначению резервуара. Для резервуаров объемом 10 000 м
и более, а также резервуары объемом 5000 м
иболее, расположенные непосредственно по берегам рек, крупных водоемов
ив черте городской застройки - класс I - особо опасные резервуары,
принимаем γn = 1,1;
t min 765 0,699 (13,5 20) 769,5кг / м3 ;
Pг1 1,1 769,5 9,8067 (21 0,3) 0,172МПа ;