Подготовка строительства склада ГСМ под обеспечение производственной программы разреза «Кокуйский», установленной техническим заданием в объеме добычи и отгрузки каменного угля за период навигации 300 тыс. т/год, страница 15

Стенка резервуара при полном заполнении жидкостью и наличии избыточного давления испытывает наибольшие растягивающие нормальные напряжения вдоль образующей в нижней точке сечения  и в кольцевом направлении .

Определяем диаметр резервуара по формуле

,                                                               (4.4.8)

Из условия транспортировки по железной дороге примем D = 3,25 м, радиусом r=1,625 м.

Длина корпуса резервуара при плоских днищах

 ,                                                             (4.4.9)

где    V – объем резервуара;

Выбираем листы для корпуса 1500x6000 мм, с учетом строжки кромок -1490x5990 мм.

При ширине листа b_л= 1,49 м требуется количество колец (обечаек)

                                              (4.4.10)

 = 6,07

Следует принять п_об = 6шт. Тогда длина резервуара составит

 м.

При этом фактический объем резервуара

,                                                (4.4.11)

Что в пределах допустимого. Фактический объем резервуара меньше заданного на 1,4%(допускается не более 3%).

Толщина стенки определяется по формуле

,                             (4.4.12)

При      =1,1;

=24 кН/см²;

=1,2;

-плотность жидкости;

=0,8мм- учет вытяжки метала при вальцовке листов.

 см

Если учесть минусовой допуск отклонения толщины листов мм и припуск на коррозию  = 0,1 мм, то требуемая толщина стенки составит:

t_тp =1,2+0,4+0,1 = 1,7мм.

Следует принять толщину стенки t_w = 4 мм.

Проверяем устойчивость стенки

t_p1w= t_w –с₁--= 4,0-0,8-0,4-0,1 = 2,7 мм,

Вычислим значения нормальных напряжений в стенке резервуара

Нагрузка от собственного веса резервуара

;

;

;

;

;

.

Кольцевые напряжения:

 ;

;

где  k₀=0,5;

                                             (4.4.13)

Критические напряжения при rlt_pw=162,5/0,27 = 602 > 300

Здесь с = 0,11 при rrlt_pw = 602

Здесь см, кольца жесткости  учитывались только на опорах.

Таким образом, устойчивость стенки резервуара обеспечена даже без учета промежуточных ребер жесткостей. Однако установка промежуточных ребер обязательна, поскольку r/t_w =162,5/0,4 = 406 > 200. [3]

4.5 Гидравлический расчет трубопровода

Диаметр сливо-наливной трубы рассчитывается исходя из расхода нефтепродукта.

Расчетный расход нефтепродукта в случае слива определяется:

,                                                     (4.5.1)

где    - общая вместимость цистерны, м³;

-норма времени на слив, с. Принимаем по ВНТП 5-95 [19]

 (м³/с)

Рассчитаем диаметр сливного трубопровод:

,                                               (4.5.2)

ω- принимаемая скорость течения нефтепродукта: 1,6 м/с.

 (м)

Принимаем диаметр трубопровода равным 89 мм.

Найдем расчетную величину скорости течения нефтепродукта:

,                                                (4.5.3)

 (м/с)

Для всасывающего трубопровода потери напора на трение в трубопроводе определяются по формуле Дарси-Вейсбаха:

                                                 (4.5.4)

где     λ – коэффициент гидравлического сопротивления;

L_р– расчетная длина нефтепровода.

Значение λ в общем случае зависят от числа Рейнольдса и шероховатости внутренней поверхности трубы. Число Рейнольдса, характеризующее соотношение сил инерции и вязкости в потоке, вычисляется по формуле [5]:

                                           (4.5.5)

где     υ – расчетная кинематическая вязкость нефти, 0,00006 м²/с.

.

Re<2320 имеет место ламинарный режим течении жидкости.

.

Расчет коэффициента гидравлического сопротивления производится по формуле Стокса:

                                                  (4.5.6)

Потери напора на трение в трубопроводах определяем:

Гидравлическим уклоном называют потери напора на трение, отнесенные к единице длины трубопровода

                                                     (4.5.7)

Линия гидравлического уклона показывает распределение остаточного напора  по длине трубопровода.

Потери напора на местные сопротивления:

                                         (4.5.8)

Таблица 2 - Местные сопротивления на приемный линии