Цилиндрических стальных резервуаров.
а — теоретическая; б — для «атмосферного» резервуара с постоянной толщиной стенок; в — для «атмосферного», резервуара с переменной толщиной стенок; г — для резервуара высокого давления.
Если толщина стенки δ ≤ 4 мм, то такие резервуары строятся с постоянной толщиной стенки всех поясов корпуса δо = 4 мм (рис. 3.1, б). При значениях δ >δо резервуары строятся с переменной толщиной стенок по высоте корпуса (рис. 3.1, в).
Эпюра
толщины стенок для резервуара с hи
≠
0
будет состоять как бы из двух частей:
первая δи=
hи
(заштрихованный
прямоугольник на рис. 3.1, г)
и
вторая δг
=
hT.
Практические эпюры толщин отличаются на величину незаштрихованной части. Ввиду ограниченности сортамента листовой стали фактические эпюры еще более перекрывают расчетные (рис. 3.1, в).
Если толщина нижних поясов крупных резервуаров из углеродистой стали получается больше 16 мм, а из стали повышенной или высокой прочности более 14 мм, то для возможности рулонирования полотнищ корпуса следует применять обмотку нижних поясов (толщиной, допускающей рулонирование) высокопрочной проволокой при помощи арматурно-навивочной машины. Степень обжатия корпуса определяется пределом, за которым круговая форма цилиндра теряет устойчивость.
Для сжатого кольца единичной ширины и толщиной б критическое напряжение
(3.6)
где Е — модуль упругости металла резервуара в Па; а
|
|
|
|
|
|
|
а |
0,01 |
0,02 |
0,005 |
0,0033 |
Вертикальные цилиндрические резервуары низкого давления
Избыточное давление в таких резервуарах мало отличается от атмосферного, поэтому их корпус рассчитывается на гидростатическое давление, вызывающее растягивающее усилие, равное весу столба жидкости над рассматриваемым сечением (см. эпюры на рис. 3.1, а, б, в).
Для восприятия ветровой нагрузки, превышающей 30 Па, корпус резервуара должен быть усилен кольцами жесткости. Покрытие резервуара коническое с уклоном 1 : 20. Вследствие трудоемкости изготовления и монтажа конической крышки, несущие конструкции которой состоят из ферм, прогонов, радиальных балок и связей, разработана и применяется кровля, собираемая из крупноразмерных щитов заводского изготовления. Щиты представляют собой каркас из прокатных двутавров и швеллеров, к которому приварен листовой настил толщиной 2,5 мм. В середине резервуара щиты опираются на оголовок центральной стойки.
Рис. 3.2. Стальной цилиндрический резервуар со щитовой кровлей объемом 5000 м3.
1 — корпус; 2 — покрытие; 3 — опорная стойка; 4 — лестница; 5 — днище.
На рис. 3.2 представлена типовая конструкция резервуара со щитовой кровлей, рулонным корпусом и днищем, а в табл. 3.1 приведены их основные данные.Как видно из табл. 3.1, с увеличением объема резервуара расход стали на 1 м3 объема уменьшается. Днище резервуара сварное, расположено на песчаной подушке и имеет уклон от центра к периферии, равный 2%. Уклон днища необходим для стока и удаления подтоварной воды.
Таблица 3.1