Расчёт и проектирование горизонтального газгольдера, страница 2

Параметр, ед. изм.	Значение	Комментарий
Вместимость резервуара, м3	50
Хранимый продукт		Нефть
Внутреннее избыточное давление, кН/см2	5,5∙10-3
Давление вакуума, кН/см2	0,1∙10-3
Материал конструкции стенки:		ВСт3сп5-2
Сопротивление по пределу текучести,Ry, кН/см2	27	См. таблицу 1
Форма днища	плоское	Исходя из избыточного давления
Расшивка листов		На усмотрение
Наличие усилений		По результатам расчета
Место строительства		А (см. табл. 4)
Допуск отклонения толщины листов		См. табл. 2
Припуск на коррозию, Δ, мм	0,1
Коэффициент k0		См. табл. 4
Коэффициент с		См. табл. 3

Материал конструкции – сталь марки: ВСт3сп5-2, класс стали С 285, листовая ТУ 14-1-3023-80.

Толщина проката – 10 мм.

Заданный объём резервуара V = 50 м³

Плотность жидкости 1 т/м³

Избыточное давление Р_изб = 5,5∙10^-3 кН/см²

Нормальное давление вакуума = 0,1∙10^-3 кН/см²

27 кН/см² (прил. А) при толщине стенок 4 – 10 мм.

Припуск на коррозию -  Δ = 0,1 мм.

Допуск отклонения толщины листов – σ= 0,4 мм.

Место строительства – местность типа А.

1.1  Определение размеров резервуара

Определение оптимального диаметра резервуара

D_опт. = 0,8∙,

где  – заданный объём резервуара (м³).

D_опт. = 0,8∙ = 3 м.

Ввиду удобства транспортирования резервуара железнодорожным транспортом, примем диаметр: D = 3 м, следовательно радиус r = 1,5 м.

При плоских днищах длина резервуара составит:

l =

где r – радиус резервуара (м).

Подбираем листы для корпуса 1400×4000. Края листов уменьшаем на 10 мм, следовательно лист будет иметь размер 1390×3990 (1390 - ширина, 3990 - длина).

При ширине листа В_л = 1,39, требуется следующее количество колец:

n_общ = 

n = шт,

следовательно принимаем целое число колец, равное 54 шт.

Истинная длина резервуара: l = n_общ ∙ В_л  = 5∙1,39 = 6,95 м.

Фактический объём резервуара составит:

V_ф = π∙∙l;

V_ф = 3,14∙6,95∙= 49,1 м³.

Фактический диаметр должен быть меньше заданного диаметра на 5 %.

 = 1,8  5 %.

Так как 1,8 ≤ 5 %, то фактический диаметр выбран верно.

Определим номинальную толщину стенки резервуара:

,

где ;

 - плотность жидкости (т/м³);

 - ускорение свободного падения (м/с²);

 - коэффициент ;

 = 0,8 – учёт вытяжки металла при вальцовке листов;

 = 0,8;

- расчётное сопротивление стыкового шва растяжению при соответствующем контроле качества швов (= = 27 кН/см²).

 – нормальное избыточное давление (Па).

 = 0,148 см.

Учитываем минусовой допуск отношения толщины листов (см. табл. δ = 0,4 ) и припуск на коррозию ∆ = 0,1 мм. Получим, что требуемая толщина стенки равна

t_тр =1,48 + 0,4 + 0,1 = 1,98 мм.

Толщину стенки принимаем равной  минимум 4 мм, следовательно t_тр = 4 мм.

1.2  Проверка устойчивости стенки

Расчётная толщина стенки принимается:

t_pw = t_тр – с₁ – δ - ∆;

t_pw = 4 – 0,8 – 0,4 - 0,1 = 2,7 мм.

Вычислим значение нормальных напряжений стенки резервуара:

,

где  - нормальное давление вакуума

 = 0,033 кН/см².

Нагрузка от собственного веса резервуара:

,

где К =1,1 – коэффициент, учитывающий наличие рёбер жёсткости и оборудование в резервуаре;

 – удельный вес стали;

 - объём стенки и днищ.

 =(2π∙r∙l + K₂∙r²)∙,

где К₂ = 6,28 – при плоских днищах;

 =(2∙3,14∙150∙710 + 6,28∙150²)∙ = 218732,4 см².

 = 2,9 ∙10^-2 кН/см.

Момент сопротивления кольцевого сечения:

W = π∙r²∙( – c₁)

W = 3,14∙150²∙0,27 = 19076 см³.

Напряжение изгиба от собственного веса:

,00073 кН/см².