- •Металлоконструкция вертикального цилиндрического резервуара
- •1 Краткое описание конструкции
- •2 Компоновочная часть проекта
- •2.1 Определение рациональных размеров резервуара
- •2.2 Проектирование днища резервуара [1]
- •2.3 Проектирование кровли резервуара
- •3 Расчет конструкции резервуара
- •3.1 Расчет стенки резервуара на прочность
- •3.2 Расчёт стенки резервуара на устойчивость.
- •3.3 Расчёт сопряжения стенки с днищем.
- •4 Расчёт покрытия резервуара
- •4.1 Расчет сферической щитовой кровли
- •Список литературы
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 ≤ 100оС, 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:
Lст= π·D (3)
где D – диаметр резервуара
Lст= 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 Lрул, 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 |