Ижевский государственный

технический университет

Кафедра «Сварочное производство»

Металлоконструкция вертикального цилиндрического резервуара

Пояснительная записка

Проект разработал__________студент гр.

Галимов В.А.

Руководитель:

доцент, канд. техн. наук_______

Ижевск, 2010

Содержание

2.1 Определение рациональных размеров резервуара 4

5

2.2 Проектирование днища резервуара [1] 6

2.3 Проектирование кровли резервуара 6

3 Расчет конструкции резервуара 6

3.1 Расчет стенки резервуара на прочность 6

3.2 Расчёт стенки резервуара на устойчивость. 9

3.3 Расчёт сопряжения стенки с днищем. 14

4 Расчёт покрытия резервуара 17

4.1 Расчет сферической щитовой кровли 17

Список литературы 29

1 Краткое описание конструкции

Сварные листовые конструкции типа резервуаров являются основным видом хранилища для нефти, нефтепродуктов и воды. Они занимают значительное место в общем объёме монтажно-сварочных работ, выполняемых при сооружении современных промышленных объектов.

Вертикальные цилиндрические резервуары, предназначенные для хранения невзрывоопасных и неядовитых жидкостей и газов при давлении р ≤ 0,05 МПа и температуре Т ≤ 100^оС, относятся к первой группе оболочковых конструкций [2]. Вертикальный цилиндрический резервуар представляет собой сосуд, днище которого покоится на песчаном или бетонном основании. Цилиндрическая часть выполнена из отдельных поясов, сваренных встык или внахлёстку [4].

Рис. 1. Цилиндрический сварной стальной резервуар со сферической крышей и винтовой лестницей без понтона.

В зависимости от свойств хранимой жидкости, режима эксплуатации и климатических особенностей района строительства определяется форма и тип резервуара. Широкое распространение получили вертикальные и горизонтальные цилиндрические резервуары. Эти резервуары просты в изготовлении и монтаже, экономичны по расходу металла.

Проектируемый резервуар имеет объём 14000 м³ и предназначен для хранения нефти. Он относится к резервуарам низкого давления: внутреннее давление не превышает 2000 Па (0,02 кгс/см² ), вакуум - 400 Па (0,004 кгс/см² ). Район строительства – г. Ижевск.

2 Компоновочная часть проекта

2.1 Определение рациональных размеров резервуара

Генеральными размерами резервуара является диаметр резервуара и высота вертикальной стенки.

Из условия минимального расхода стали находим оптимальную высоту стенки резервуара. При V>2000 м³ экономичнее переменная толщина стенки, в этом случае оптимальную высоту стенки резервуара, определяем следующим образом [1]:

(1)

где Δ=8 мм.- приведённая толщина металла днища и кровли, которая определяется по таблице 1 [1];

Высоту стенки Н, в случае если Н < 12,0 м принимают Н≈Нопт, но с учетом кратности листов (h=1,49м), не более 12 м [1]

Таким образом, с учетом всех рекомендаций имеем:

Н=8*1,49=11,92 м

Определяем радиус резервуара [1]:

(2)

где r=D/2 – радиус резервуара

D= r*2 = 5.16+2=10.32 м

Определяем длину развёртки стенки:

L_ст= π·D (3)

где D – диаметр резервуара

L_ст= π·D=3,14·10,32=32,42м

Длину развёртки (рулона) принимают с учётом кратности длины листа (5990 мм).

L’_ст= 6*5,99=35,88м

Длина развертки стенки округляется в большую сторону до размера, кратного длине листа 5990 мм. Приняв длину рулона стенки L_рул, окончательно находим

(4)

Определим окончательный объем резервуара, причем для его определения и последующего статического расчета принимается внутренний радиус резервуара r₂, высота налива условно принимается до самого верха, т.е. равной Н стенки.

(5% - допустимо)

Окончательно принятый объем и размеры резервуара заносим в таблицу 1

Таблица 1

Основные размеры резервуара

V, тыс.м3	Н,м	D,м	r,м	Lрул, м
1000	11,92	10,32	5,16	35,88