Розрахунок елементів резервуара.
Загальні положення.
Всі розрахунки виконані за методом граничних станів за нормами СРСР СНиП 2-23-81 * та СНиП 2.01.07-85 з використанням, виданих у 1994 р норм України з проектування нафтових резервуарів В«ВБН В.2.2-58.2-94В». Норми дозволяють вибрати клас сталей для елементів резервуарів, рекомендують вид зварювання і зварювальних матеріалів, метод монтажу, конструктивні рішення, типи фундаментів і підстав. Тут же даються вказівки щодо захисту резервуарів від корозії, охороні навколишнього середовища, протипожежним заходам. p> Розрахунок стінки циліндричних вертикальних резервуарів.
1.Однослойная стінка.
Стінка відчуває різні види впливів. Гідростатичний і надмірний тиск викликають у ній двовісне розтяг. Снігова, вітрове навантаження маса стінки і даху стискають стінку. p> У резервуарах також можливий вакуум, тобто нагружение, при якому зовнішній тиск більше внутрішнього. Ця навантаження викликає стиск стінок в радіальному напрямку.
Зазначені вище навантаження провокують в стінці, за винятком особливих зон, плоско - напружений стан.
Особливі зони називаються зонами В«крайового ефектуВ». У них з'являються згинні напруги, які швидко згасають. Причини, що викликають згинальні моменти вздовж утворюючих, різні конструктивні елементи, утрудняють деформації від внутрішнього тиску: сполучення корпусу і днища, корпуси і покрівлі, кільцеві ребра, зміна товщини стінки, врізні патрубки і отвори для люків і т.д.
Алгоритм розрахунку стінки наступний. Спочатку з умови розтягування, викликаного внутрішнім тиском, визначають товщини обох поясів. Далі виконується перевірка стійкості стінки вздовж твірної і в поперечному напрямку. У разі необхідності деякі пояси товщають.
Остаточно проводиться визначення зусиль В«крайового ефектуВ» і перевірка міцності з урахуванням всіх компонент напруженого стану.
Як відомо, напружений стан будь оболонки, завантаженої внутрішнім тиском, виражається рівнянням Лапласа:
+ = Ry
N1 іN 2 (кн/см) - меридиональное (поздовжнє) і кільцеве зусилля в оболонці;
r1 і r2 (см) - головні радіуси кривизни оболонки.
Ру - нормальний тиск у визначеному кільцевому перерізі оболонки В«уВ», вважаючи знизу.
Ру = Р2 + Рі
де
Р2 = r (Н-(n-1) ha) gf1 (кН/см2) - гідростатичний тиск, визначається для кожного поясу, на відстані В«аВ» від нижньої кромки пояса.
n-номер пояса стінки, з висотою пояса В«hВ» (см), h = 149 см;
а = 30 см - перетин поясу, отщітиваемое від нижньої кромки пояса, де розтягують напруги максимальні.
Рі = Ро * gf2; Ро = 0,0002 кН/см2 - надлишковий тиск.
gf1 = 1,0 і gf2 = 1,2 - коефіцієнти надійності за навантаженням.
r = 0,0000085 кн/см3-щільність бензину.
Формула для визначення товщини кожного поясу, починаючи знизу, за умовою міцності кільцевих зварних швів на розтяг:
Tci = + C1 + C2 (см);
С1 - припуск на корозію, який визначається за технічними умовами. Спочатку приймаємо 1мм. p> С2 - мінусове граничне відхилення по товщині прокату, прийняте за відповідними стандартами. Тут = 0. p> gс - коефіцієнт умови роботи. Для нижнього поясу 0,6, а для решти 0,7. p> R = 1995 см - радіус резервуара.
Товщина стінки повинна бути не менше 8 мм (для даного резервуара) і бути узгоджена з сортаментом товстолистової сталі.
Якщо резервуар буде рулоніруемим, то товщина стінки повинна бути не більше 17 мм.
Спочатку підберемо товщину стінок резервуара зі сталі З 255, Ry = 24 кН/см2 (табл. 1), а потім зі сталі З 345, Ry = 33,5 (t = 2-10) або 31,5 (t = 11-20) кН/см2 (табл. 2). p> Таблиця № 1. Варіант 1. table border=1>
Номер пояса
