Другие предметы \ Расчет и проектирование систем обеспечения безопасности

Расчёт и проектирование горизонтального газгольдера, страница 5

Результирующее напряжение в шве

Принимаем все швы кольцевыми.

1.8 Расчёт опорного кольца жёсткости резервуара

В опорных сечениях стенка резервуара укрепляется кольцом жёсткости, в плоскости которого размещена диафрагма в виде одного или двух горизонтальных стержней, квадрата или треугольника. Треугольные диафрагмы применяют для резервуаров объёмом 50 м³ и более. При меньших объёмах достаточно укреплять кольцо жёсткости одним горизонтальным стержнем, располагаемым обычно на уровне верха седловой опоры.

Седловые опоры бывают с углами охвата резервуара 60⁰, 90⁰, 120⁰. Наиболее рациональная седловая опора с углом охвата 120⁰ (рис 5).

Ширина седловой опоры при объёме 50 м³ равна 300 мм.

Рассчитывают опорное кольцо жёсткости совместно с диафрагмой, как статически неопределённую систему. В сечениях кольца от собственного веса резервуара и

Рисунок 5 – Схема седловой опоры с углом охвата 120⁰ и диафрагмой в виде треугольника

гидростатического давления жидкости при полном заполнении резервуара возникают изгибающие моменты М_к.продольные N_k и поперечные силы Q_k. Изгибающий момент определяется по формуле [6]

продольное усилие по формуле

где коэффициенты и определяются по рис. 6 для диафрагмы в виде треугольника,

- плотность жидкости;

;

G – собственный вес резервуара с оборудованием.

Рисунок 6 – Эпюры коэффициентов для М и N кольца, укреплённого треугольником

Следует иметь в виду, что усилия, определяемые выше, приходятся на два кольца.

На прочность проверяется обушок уголка, так как конец пера уголка, приваренный к стенке, будет работать совместно со стенкой.

где = 1.

Усилия и должны быть со своими знаками. Сечения уголков задаются, проверяют их и в случае надобности корректируют.

Сварные швы, прикрепляющие опорное кольцо жёсткости к стенке, передают на кольцо сдвигающие усилия Т от гидростатического давления жидкости Т_ж и веса резервуара Т_с.в..

Максимальное сдвигающее усилие Т, приходящееся на два опорных кольца, находится в сечении стенки на уровне горизонтального диаметра, то ести при , и определяется по формуле

Т = Т_ж + Т_с.в..

Рассматриваемые сварные швы проверяют по металлу шва

и по металлу границы сплавления

где - катет сварного шва, принимаемый равным 4 мм;

и – коэффициенты проплавления сварного шва.

1.9 Расчёты опорного кольца жёсткости с диафрагмой в виде треугольника

Требуется проверить сечение опорного кольца жёсткости в виде неравнополочного уголка 100 (А_к = 9,58 см², W_x_,_max = 30,43 см³; W_x_,_min = 14,46 см³) для резервуара радиусом r = 150 см, длиной 710 см, t_ст = 2,7 мм, в котором хранится жидкость плотностью . Кольцо жёсткости укреплено диафрагмой в виде треугольника (стержни – из ). Днища – плоские ребристые.

Опорное кольцо жёсткости резервуара воспринимает нагрузку в виде собственного веса резервуара и гидростатического давления жидкости. Определим собственный вес порожнего резервуара с оборудованием