Проектирование резервуара для хранения нефтепродукта

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

1. Определение оптимальных габаритов и конструирование стенки

Исходные данные:

Тип резервуара – вертикальный цилиндрический со стационарной крышей;

Емкость – 9900 м³;

Жидкость – мазут, ρ_ж=0.86 т/м³;

Материал конструкций – спокойная сталь класса прочности С255 по ГОСТ 27772-88 без учета требований по ударной вязкости (R_y=24кН/см²).

Решение:

Принимая R_y = 24кН/см², Δ=1.65см, γ_с=0,8 и γ_ж=1,1, находим

По табл. диаметр резервуара (при V=9900м³) больше 25 м. Минимальная толщина стенки из конструктивных соображений по табл. t_min=9 мм.

Для определения точного значения оптимальной высоты можно использовать уравнение

Из уравнения возможно получить H_опт методом подбора. Исходя из рекомендаций для типовых проектов примем высоту корпуса (стенки) Н=18м.

Принимаем листы размером 1500×6000 мм (с учетом швов 1490×5980 мм). Стенку компонуем из 12 поясов общей высотой Н=12×1,49=17.88 м.

Требуемая длина развертки стенки резервуара:

м

где Н₁=Н-0,3=17.88-0.3=17.58 м – высота залива резервуара продуктом.

Количество листов в одном кольце

Примем n_л=14 шт.

При этом фактическая длина развертки получится:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Фактический диаметр резервуара:

Фактический объем резервуара:

Расхождение с заданным объемом составляет

, что допустимо.

 

Вывод:

Принимаем к проектированию резервуар габаритами HxD = 18x26,7; составленный из 12 поясов по 14 листов размера 1500х6000 мм в поясе. Всего листов на стенку 168 шт.

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

2. Определение толщин листов стенки

 

2.1 Сбор нагрузок на стенку:

 

-от веса крыши, приняв g_кр=5 кг/м³ на 1 м² днища

 

- от снега для VII снегового района S = 4.8 кПа

 

- от избыточного давления

 

- от вакуума

 

- от ветра на стенку (в виде условного вакуума)

· для II ветрового района w₀ = 0.3 кПа

· для типа местности А при высоте 18 м k₀ = 1,25

· аэродинамический коэффициент с = 0.5

 

- от ветра на крышу

· аэродинамический коэффициент с = 0.6

 

- от гидростатического давления жидкости

 

2.2 Предварительный механический расчет.

 

Устанавливаем минимальную необходимую толщину верхнего пояса стенки. По табл. t_k =9 мм. Принимая минусовой допуск на прокат δ=0,5мм и припуск на коррозию с=0,1мм, получим

Принимаем t_min=10 мм

 

 

2.3 Определение границы зоны устойчивости.

 

По формуле определяем значение H^*.

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 

В этих пределах толщина стенки может быть постоянной и равной минимальной необходимой толщине.

 

2.4 Определение толщины стенок нижних поясов.

 

Будем конструировать стену из листов формата 1500х6000мм.

 

Определяем минимальные расчетные толщины в низлежащей части стенки t_c для условий эксплуатации, принимая z_ж,i=H_i-0,3м.

 

 

Первый пояс: при Н₁=18м, z_ж1=17,7м.

 

Принимаем t₁=14мм.

 

Второй пояс: при Н₂=16,5м, z_ж2=16,2м.

 

Принимаем t₂=13мм.

 

Третий пояс: при Н₃=15м, z_ж3=14,7м.

Принимаем t₃=12мм.

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Четвертый пояс: при Н₃=13,5м, z_ж3=13,2м.

Принимаем t₄=11мм.

 

Остальные толщины стенки должны быть не менее 10мм.

 

2.5 Конструкция стенки

 

Стенка состоит из 12 поясов (~1,5м – ширина пояса): 12х1,5=18м=H. Толщины нижних четырех поясов определены по прочности. Высота верхних восьми поясов составляет 12м, что меньше H*=13,38м. следовательно, толщина верхних восьми поясов может быть принята постоянной и равной минимальной.

 

t	Принятые, мм
t1
t2
t3
t4
t5
t6
t7
t8
t9
t10
t11
t12