2.2 Проектирование днища резервуара [1]

Днище резервуара укладывается на уплотненную песчаную подушку высотой 200-300 мм, покрытую гидрофобным слоем днищу придается уклон от центра к краям 1-2^о для сбора воды и отстоя. Толщина днища принимается конструктивно при емкости >3000 м³ – 5 мм.

По краям днища принимаются болеетолстые листы (окрайки), их толщины составляют: (0,6…0,8) толщины нижнего листа стенки, но не менее 6 мм. То есть толщина окрайки составляет (1,6…1,8)5=8..9 мм, принимаем 8 мм. Окрайки днища должны выступать на кромку стенки на 50 мм. Между собой окрайки свариваются встык или внахлестку. В месте описания стенки поверхность окрайков должны быть гладкой.

Средняя часть днища состоит из двух совершенно одинаковых полотнищ с монтажным стыком посередине внахлестку (нахлест 50-60 мм). Поперечные швы одного полотнища в месте монтажного стыка должны быть сдвинуты относительно аналогичных швов другого полотнища не менее чем на 100-150 мм. Для этого раскладка листов полотнища выполняется со сдвигом относительно оси симметрии.

2.3 Проектирование кровли резервуара

Для резервуаров емкостью свыше 3500 м³ рекомендуется применять кровлю сферического очертания с углом подъема у стенки =15^о, что соответствует стреле подъема оболочки

F=(1/10…1/12)D=(1/10…1/12)32,34=3,24…2,70

R_cф=(2,4…2,8)r=(2,4…2,8)16,18=38,83…45,30

3 Расчет конструкции резервуара

3.1 Расчет стенки резервуара на прочность

Нормальные напряжения в стенке определяются по безмоментной теории. При двухосном напряженном состоянии в оболочке возникает меридиальное напряжение s₁ и кольцевое напряжение s₂ (рис. 2).

Рис. 2. Нагрузкии напряжения при расчёте стенки на прочность.

Они связаны между собой, уравнением Лапласа [2]

(5)

В цилиндрической оболочке r₁=∞ и тогда

(6)

где r₂=r – радиус резервуара;

S_cт – толщина стенки резервуара.

При расчёте по первому предельному состоянию

(7)

Так как s₁ гораздо меньше s₂, то им можно пренебречь, тогда

(8)

или

(9)

где =ρg – удельный вес хранимой жидкости, Н/мм³

 – плотность нефти =900 кг/м³;

g – ускорение свободного падения g=9,8 м/с²

r – радиус резервуара

Р_изб=2000Па=2кПа [1] – избыточное давление паров, мПа;

_i – расстояние от верха стенки до нижней кромки i-го пояса за вычетом 300мм;

R_ωy=R_y=240 мПа – расчётное сопротивление растяжению сварочного шва,[1]

_f2=1,1 –давление жидкости таблица 4, [1]

_f3=1,2 – избыточное давление таблица 4, [1]

Из формулы (9) определяем требуемую толщину поясов при Р_изб≠0

(10)

Определив требуемые толщины поясов, округляем их до ближайших больших значений листовой стали по сортаменту. Результаты расчётов заносим в таблицу 2. Учитывая, что минимальная толщина стенки 4 мм, а максимальная 16 мм, для низкоуглеродистой стали, и 14 мм – для низколегированной стали. Окончательно принятые толщины поясов записываем в графу 8 после расчёта стенки на устойчивость.

Коэффициенты надёжности выбираем по рекомендациям [1] таблицы 4: 5 _f2=1,1 –давление жидкости, _f3=1,2 – избыточное давление, _С1=0,8 – коэффициент условия работы при расчете стенки резервуара на прочность

Таблица 2

Толщины поясов стенки для стали Вст3пс.

i	i, м	, кПа	, кПа	, мм	Sст треб., мм	Sст округ., мм	Sст оконч., мм
1	1,19	11,55	2,4	13,95	1,18	4	6
2	2,68	26,00	2,4	28,40	2,39	4	6
3	4,17	40,46	2,4	42,86	3,61	4	6
4	5,66	54,91	2,4	57,31	4,83	6	6
5	7,15	69,37	2,4	71,77	6,05	7	8
6	8,64	83,83	2,4	86,23	7,27	8	8
7	10,13	98,28	2,4	100,68	8,48	10	10
8	11,62	112,74	2,4	115,14	9,70	10	10
9	13,11	127,19	2,4	129,59	10,92	12	12
10	14,60	141,65	2,4	144,05	12,14	14	14
11	16,09	156,11	2,4	158,51	13,36	14	14
12	17,58	170,56	2,4	172,96	14,58	16	16
Среднее значение толщины стенки различных поясов,мм:							9,67