Проект стального цилиндрического резервуара (стр. 1 из 2)

Санкт-Петербургский Государственный

Архитектурно-Строительный Университет

Кафедра металлических конструкций

и испытаний сооружений

Пояснительная записка

к курсовому проекту на тему

Проектирование вертикального

цилиндрического резервуара для нефтепродуктов

Проект выполнил:

Санкт-Петербург

2000г

пункт 1.1 Определение геометрических размеров резервуара

Обьем резервуара V_ЗАД=3400 м³, что больше 2000 м³ , таким образом оптимальную высоту резервуара определим по следующей формуле:

где

g_с1=0.8 – коэффициент условий работы

g_f2=1.1 - коэффициент надежности по нагрузке для гидростатического давления

R_wy=2450 кг/см² -расчетное сопротивление сварного стыкового шва (R_wy=R_y) для стали Вст3сп5-1 (лист 4-10 мм)

D=1.1 см - приведенная толщина стенки и кровли (V=3400 м³)

r=0.00075 кг/см³ - обьемный вес жидкости (бензин)

Принимаем предварительно максимальную высоту стенки резервуара h_ст=16.16 м, используем листы размером 2*8 м

N_листов= h_ст/h_листа=16.16 /1.99=8.12 шт

Округляем количество листов по высоте до 8 шт. тогда окончательная высота стенки составит H_оконч= 15.92 м

Определяем радиус резервуара r₂:

Определяем длину рулона

L_р=2*p*r₂+0.2=2*3.14*8.25+0.2=52.01 м

Определяем количество листов в рулоне

L_р/l_листа=52.01/7.99=6.51 шт

Принимаем 6.75 шт , тогда L_Р=6.75*7.99=53.93 м, и уточняем значение радиуса резервуара r₂

r₂=L_Р-0.2/2*p=(53.93-0.2)/(2*3.14)=8.56 м

Табл.1 Генеральные размеры резервуара

V,м3	Hст,м	r2, м	H/D	Lстенки, м
3662	1.99*8=15.92	8.56	0.92	53.73

cтр.2

Пункт 1.2 Определение толщины стенки резервуара.

Рис.1

Таблица 2. Определение толщины стенки резервуара

Номер сечения i	Высота столба жидкости yi ,м	r*gf2*yi кПа	Pизб*gf3кПа	(2)+(3), кПа	tвыч, cм	tпрння-тое, мм	tоконч, мм	Марка стали
0	1	2	3	4	5	6	7	8
1	15,92	131,34	26,4	157,74	0,69	7	Вст3сп5-1
2	13,93	114,92	26,4	141,32	0,62	7	Вст3сп5-1
3	11,94	98,50	26,4	124,9	0,55	6	Вст3сп5-1
4	9,95	82,08	26,4	108,48	0,47	5	Вст3сп5-1
5	7,96	65,67	26,4	92,07	0,40	4	Вст3сп5-1
6	5,97	49,25	26,4	75,65	0,33	4	Вст3сп5-1
7	3,98	32,83	26,4	59,23	0,26	4	Вст3сп5-1
8	1,99	16,41	26,4	42,81	0,19	4	Вст3сп5-1

Требуемая толщина стенки резервуара определяется по формуле:

где

r=0,75т/м³ обьемный вес бензина

g_f2=1,1 коэффициент надежности по нагрузке для жидкости

P_изб=2,2*1 =2,2 т/м² Избыточное давление паров бензина, соответствующее

2200 мм вод. столба

g_f3=1,2 коэффициент надежности по нагрузке для избыточного давления

^r₂=8,56м

R_wy=2450 кг/см² -расчетное сопротивление сварного стыкового шва (R_wy=R_y) для стали Вст3сп5-1 (лист 4-10 мм)

g_с1=0.8 – коэффициент условий работы стенки резервуара

стр.3

Пункт1.3 Расчет стенки резервура на устойчивость

Определение критических напряжений:

а) мередиональных (s_cr1)

где с-коэффициент принимаемый по отнощению r₂/t_min=856/0.4=2140; c=0.07

E=2*10⁶ кг/см²

t_min=4 мм=0.4 см

б) кольцевых (s_cr2)

E=2*10⁶ кг/см²

t_cр=(4*4+2*7+6+5)/8 мм=5,125 см

h=H_ст-0.33h_var=1592-0.33*796=1329,32 см

h_var=1.99*4=796 см

Сбор продольных сжимающих нагрузок

· P₂=(P_ВАК*g_F3+q_В*с₂*g_F4)*n_c=(0.01*1.2+0.006*0.5*1.4)*0.9= 0,01458 кг

· s₂=P₂*r₂/t_min= 0,01458*856/0.4= 31,20 кг/см²

P_ВАК=100 мм.вод.ст=1 кПа=0.01 кг/см²g_F3=1.2

q_В=0.6 кПа =0.006 кг/см² (V район по ветру) с₂=0.5 g_F4=1.4 n_c=0.9

Сбор кольцевых сжимающих нагрузок

· P₁=g_кров*g_F1+(P_снег*g_F5+P_вак*g_F3-q_В*с₁*g_F1)*n_c=0.0039*1.1+

+(1.6*0.007+0.01*1.2-0.006*0.952*0.9)*0.9= 0,0205кг

P_ВАК=100 мм.вод.ст=1 кПа=0.01 кг/см²g_F3=1.2

g_кровли=(0.35-0.30)/(5000-3000)*3662+0.3=0,39 кН/м²=0.0039 кг/см²g_F1=1.1

P_снег= 0.7 кПа=0.007 кг/см² (II снеговой район) g_F5=1.6

q_В=0.6 кПа=0.006 кг/см² (V район по ветру)

с₁=0.6*H/D+0.4=0.6*0.92+0.4=0,952 g‘_F4=0.94

· s₁=P₁*r₂/2t_ст+g_F1*r*b*n_поясов= 0.0205*856/2*0,4+1.1*0.00785*199*4= 28,80 кг/см²

r=7.85 т/м³=7850кг/м³=7850/(100*100*100)= 0,00785 кг/см³

Проверка устойчивости

Условие устойчивости стенки

s1/scr1+s2/scr2 <=gc2=1

28.80/68.69+31.20/10.90= 0,41+ 2,86= 3.27>1

Требуется установка ребер (колец) жесткости. Устанавливаем одно ребро жесткости на отметке 7.96м (середина высоты резервуара), тогда ;

scr1=68.69 кг/см²

s₁=P₁*r₂/2t_ст+g_F1*r*b*n_поясов= 0.0298*856/2*0,4+1.1*0.00785*199*4= 28,80 кг/см²

s₂=P₂*r₂/t_min= 0,01458*856/0.4= 31,20 кг/см²

Проверка устойчивости

Условие устойчивости стенки

s1/scr1+s2/scr2 <=gc2=1

28.80/68.69+31.20/12.55= 0,41+ 2,48=2.85>1

Требуется установка дополнителных ребер (колец) жесткости. Устанавливаем два кольца жесткости на отметках 5.97м и 9.95 м , тогда ;

scr1=68.69 кг/см²

s₁=P₁*r₂/2t_ст+g_F1*r*b*n_поясов= 0.0205*856/2*0,4+1.1*0.00785*199*3= 26,62 кг/см²

s₂=P₂*r₂/t_min= 0,01458*856/0.4= 31,20 кг/см²

Проверка устойчивости

Условие устойчивости стенки

s1/scr1+s2/scr2 <=gc2=1

26.62/68.69+31.20/16.73= 0,39+ 1,86=2.25>1

Требуется установка дополнителных ребер (колец) жесткости. Устанавливаем три кольца жесткости на отметках 3.98 м и 7.96 и 11.94 м , тогда ;