Курсовой проект. Эксплуатация резервуарных парков нефтебаз

Название	Эксплуатация резервуарных парков нефтебаз
Анкор	Курсовой проект
Дата	11.11.2021
Размер	0.66 Mb.
Формат файла
Имя файла	KURSOVAYa_NEFTEBAZA.docx
Тип	Курсовой проект #269613
страница	6 из 7

1 2 3 4 5 6 7

Проверка стенки резервуара на устойчивость

Проверка устойчивости производится по формуле:

(13)

где σ₁ – расчетные осевые напряжения в стенке резервуара, МПа;

σ₂ – расчетные кольцевые напряжения в стенке резервуара, МПа;

σ₀₁ – критические осевые напряжения в стенке резервуара, МПа;

σ₀₂ – критические кольцевые напряжения в стенке резервуара, МПа.

Осевые напряжения определяются по минимальной толщине стенки пояса, кольцевые напряжения – по средней толщине стенки. Расчетные осевые напряжения для резервуаров РВС определяются по формуле:

, (14)

где

– коэффициент надежности по нагрузке от собственного веса (в соответствии со СП 20.13330.2016);

- коэффициент сочетания нагрузок, в основных сочетаниях для длительных нагрузок (в соответствии со СНиП 2.01.07-85*)

– вес вышележащих поясов стенки, Н;

– вес покрытия резервуара, Н;

– полное расчетное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия, Н;

- нормативная нагрузка от вакуума на покрытие, Н;

- расчетная толщина стенки i-го пояса резервуара, м.

Вес покрытия резервуара рассчитывается по нормативному давлению крыши

. (15)

Для резервуара объемом 15000 м³ давление крыши

. Расчет веса покрытия резервуара производится формуле 15:

.

Вес вышележащих поясов стенки резервуара определяется из условия, что высота всех поясов одинакова и равна ширине листа B:

, (16)

где a– номер последнего пояса, если начало отсчета снизу;

– удельный вес стали.

Вес стенки при расчете первого пояса по формуле 16:

.

Для второго пояса:

.

Результаты расчетов веса стенки для всех поясов приведены в таблице 9.

Таблица 9. Результат расчета веса вышележащих поясов стенки резервуаров

Номер пояса	Вес вышележащих поясов, Н
Номер пояса	Супер-98	Керосин
1	1092,17	1127,3
2	900,77	935,9
3	744,5	762,1
4	605,78	605,78
5	484,63	484,63
6	363,47	363,47
7	242,3	242,3
8	121,15	121,15

Нормативная снеговая нагрузка на горизонтальную проекцию резервуара определяется для заданного снегового района (город Вологда относится к IV снеговому району по весу снегового покрова):

, (17)

где

– коэффициент перехода от веса снегового покрытия горизонтальной поверхности земли к снеговой нагрузке на трубопровод,

(в соответствии со СП 20.13330.2016);

– нормативное значение веса снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности земли (в соответствии со СНиП 2.01.07-85).

Вес снегового покрова на всю крышу:

. (18)

Нормативная нагрузка от вакуума на покрытие определяется по формуле:

. (19)

Определение осевых напряжений в первом поясе стенки резервуара от вертикальной нагрузки производится по формуле 14:

.

Результаты расчета осевых напряжений в каждом поясе стенки резервуара от вертикальной нагрузки приведены в таблице 10.

Таблица 10. Результат расчета осевых напряжений в каждом поясе стенки резервуара от вертикальной нагрузки

Номер пояса	Осевые напряжения, МПа
Номер пояса	Супер-98	Керосин
1	3,46	3,49
2	4,04	3,66
3	3,4	3,89
4	4,8	4,8
5	4,64	4,64
6	4,48	4,48
7	4,31	4,31
8	4,15	4,15

Осевые критические напряжения определяются по формуле:

, (20)

где

– модуль упругости стали;

- коэффициент (принимаемый по таблице Б.2. РД 16.01-60.30.00-КТН-026-1-04).

Чтобы определить коэффициент С необходимо вычислить среднюю толщину стенки резервуара:

(21)

Вычисляем отношение радиуса резервуара к средней толщине стенки:

. (22)

Методом линейной интерполяции определим величину коэффициента С:

Для Супер-98 коэффициент

, для керосина-

.

Вычисляем осевые критические напряжения для первого пояса по формуле 20:

.

Результаты расчета критических осевых напряжений в каждом поясе стенки резервуара от вертикальной нагрузки приведены в таблице 11.

Таблица 11. Результат расчета критических осевых напряжений в каждом поясе стенки резервуара

Номер пояса	Осевые критические напряжения, МПа
Номер пояса	Супер-98	Керосин
1	7,97	8,07
2	6,51	7,33
3	5,78	6,59
4	5,04	5,11
5	5,04	5,11
6	5,04	5,11
7	5,04	5,11
8	5,04	5,11

Расчетные кольцевые напряжения в стенке при расчете на устойчивость резервуара определяются по формуле:

, (23)

где

– нормативное значение ветровой нагрузки на резервуар, Па;

–коэффициент надежности по ветровой нагрузке (в соответствии со СП 20.13330.2011);

–средняя арифметическая толщина стенки резервуара.

Нормативное значение ветровой нагрузки определяется по формуле:

, (24)

где

- нормативное значение ветрового давления, для рассматриваемого района, город Вологда относится к I ветровому району, которому соответствует значение

(в соответствии со СП 20.13330.2011);

–коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте. Для резервуаров высотой от 10 до 20 метров

;

– аэродинамический коэффициент (в соответствии со СНиП 2.01.07-85*).

Вычисляем отношение высоты резервуара к его диаметру:

.

Для РВС-15000 коэффициент

.

Определим нормативное значение ветровой нагрузки определяется по формуле 24:

.

Вычислим расчетные кольцевые напряжения в стенке резервуара по формуле 23:

.

Для керосина -

.

Критические кольцевые напряжения определяются по формуле:

. (25)

Для керосина -

.

Результаты проверки выполнения условия 13 приведены в таблице 12.
Таблица 12. Результаты проверки устойчивости стенок резервуара

Номер пояса
Номер пояса	Супер-98	Керосин
1	1,49	1,4
2	1,68	1,48
3	1,81	1,56
4	2	1,92
5	1,98	1,88
6	1,94	1,85
7	1,91	1,82
8	1,87	1,78

Проверка условий устойчивости показала, что условие устойчивости не выполнено. Необходимо увеличить толщину стенки. Новые значения представлены в таблице 13.

Таблица 13. Увеличенные значения толщин стенок резервуаров.

Номер пояса	Номинальная толщина стенки, мм
Номер пояса	Супер-98	Керосин
1	14	14
2	12	13
3	11	12
4	11	11
5	11	11
6	11	11
7	11	10
8	11	10

Повторно выполним проверку условия устойчивости для новых значений толщин стенок. Результаты проверки резервуаров на устойчивость отражены в таблице 14.

Таблица 14. Увеличенные значения толщин стенок резервуаров.

Номер пояса
Номер пояса	Супер-98	Керосин
1	0,82	0,82
2	0,92	0,86
3	0,98	0,9
4	0,96	0,96
5	0,95	0,95
6	0,93	0,92
7	0,9	0,99
8	0,88	0,97

Полученные значения отражают выполнение условия устойчивости стенок резервуара. Следовательно толщины стенок РВС подобраны верно.

1 2 3 4 5 6 7