§ 4. Горизонтальные цилиндрические резервуары

1. Особенности конструктивных форм

Горизонтальные цилиндрические резервуары предназначены для хранения нефтепродуктов под избыточным давлением (до 0,2 МПа) и сжиженных газов (под давлением до 1,8 МПа и более). В таких резер­вуарах при понижении температуры возможен вакуум (до 0,1 МПа).

Горизонтальные цилиндриче­ские резервуары, как правило, габаритные, т.е. их диаметр ограничен железнодорожным габаритом и обычно находится в пределах от 1,4 до 3,25 м (по специальному согласованию иногда достигает 3,8 м). Вместимость резервуаров для хранения нефтепродуктов - до 100 м³, для сжиженных газов - до 300 м³. Длина корпуса резервуаров может быть от 2 до 27 м, толщина стенки 336 мм, диаметр 1,4 4 м, длина 230 м.

Достоинством габаритных горизонтальных резервуаров являются простота конструктивной формы, поточное изготовление на заводах и перевозка в готовом виде, удобство надземной и подземной установки. К недостаткам относятся необходимость устройства специальных опор и сравнительная сложность замера продукта.

Корпус горизонтального резервуара состоит из нескольких листовых обечаек, каждая обечайка - из одного или нескольких листов, свальцо­ванных на цилиндрических валках, или из ленты горячекатаной рулон­ной стали. Ширину листов принимают в пределах 15002000 мм. Кольцевые соединения при толщине стенки до 5 мм выполняют внахлестку, при большей толщине - встык. Монтажный стык можно сваривать как встык, так и внахлестку. Для обеспечения жесткости при транспортировании, монтаже или при наличии вакуума (если >200) в каждой обечайке располагают кольцо жесткости из уголка, приваренного пером к листу (рис. 22.18). При <200 промежуточные кольца жесткости можно не ставить.

Рис. 22.18. Горизонтальный цилиндрический резервуар

1- штуцер для загрузки; 2 – лаз для осмотра; 3- кольца жесткости; 4 – штуцер для вентиляции; 5 – опорная диафрагма; 6 - заземление; 7 - лестница; 8 – штуцер для забора; 9 – щель в уголке; 10 - стойка

Днища горизонтальных цилиндрических резервуаров, предназначен­ных для хранения жидкостей, в зависимости от величины давления и диаметра резервуара применяются плоскими, коническими, цилиндриче­скими, сферическими или эллипсоидальными (рис. 22.19).

Рис. 22.19. Типы днищ горизонтальных цилиндрических резервуаров

а) плоские; б) конические; в) цилиндрическое; г) сферическое; д) эллипсовидное

Плоские дни­ща просты в изготовлении, но весьма деформативны и требуют усиления ребрами, поэтому их применение целесообразно для резервуаров неболь­ших объемов (до 100 м³) и избыточного давления до 40 кПа. Для ре­зервуаров такого же объема при избыточном давлении до 50 кПа при­меняются конические пологие днища. В резервуарах объемом 75150 м³ при избыточном давлении в пределах 70150 кПа применяют ци­линдрические днища, образуемые вальцовкой на цилиндрических вал­ках плоской ромбической заготовки. При давлении до 200 кПа днища делают сферического или эллипсоидального очертания путем горячей штамповки листов на специальных прессах. Эллипсоидальные днища имеют более плавный переход от днища к стенке, поэтому являются бо­лее надежными в эксплуатации (местные напряжения по линии сопря­жения их с корпусом сглажены).

Рис. 22.20. Эпюры М_К и N в элементах опорной диафрагмы при седловидной опоре

Надземные резервуары опираются на две седловидные опоры (рис. 22.20) или на две опоры стоечного типа (см. рис. 22.18). Угол охвата седловидной опоры изменяется от 60 до 120°. Подземные резервуары опираются на сплошную седловидную опору. Внутри корпуса в плоскос­ти опирания устраивают опорную диафрагму в виде кольца жесткости из уголкового профиля, приваренного к корпусу и усиленного треуголь­ной решеткой. Кроме того, корпус резервуара усиливают промежуточ­ными кольцами жесткости (см. рис. 22.18).

В двухопорном резервуаре расстояние между осями опор принимают равным , из условия равенства пролетного и опорного моментов от действия поперечной неосесимметричной нагрузки, равномерно рас­пределенной по длине оболочки интенсивностью р (кН/м). В этом случае опорный момент равен пролетному

(2.41)

Наивыгоднейший диаметр резервуара зависит от давления:

при МПа ;

при МПа . (2.42)

Корпус резервуара оборуду­ется штуцерами для загрузки, забора и вентиляции, горловиной с лазом и крышкой для осмотра, очистки и ремонта резервуара, а также наруж­ной лестницей и заземлением.