РЕФЕРАТЫ ПО НАУКЕ И ТЕХНИКЕКурсовая: Расчет элементов резервуараРасчет элементов резервуара. Общие положения. Все расчеты выполнены по методу предельных состояний по нормам СССР СНиП 2-23-81* и СНиП 2.01.07-85 с использованием, изданных в 1994 г норм Украины по проектированию нефтяных резервуаров «ВБН В.2.2-58.2-94». Нормы позволяют выбрать класс сталей для элементов резервуаров, рекомендуют вид сварки и сварочных материалов, метод монтажа, конструктивные решения, типы фундаментов и оснований. Здесь же даются указания по защите резервуаров от коррозии, охране окружающей среды, противопожарным мероприятиям. Расчет стенки цилиндрических вертикальных резервуаров. 1.Однослойная стенка. Стенка испытывает различные виды воздействий. Гидростатическое и избыточное давление вызывают в ней двухосное растяжение. Снеговая, ветровая нагрузка масса стенки и крыши сжимают стенку. В резервуарах также возможен вакуум, т.е. нагружение, при котором внешнее давление больше внутреннего. Эта нагрузка вызывает сжатие стенок в радиальном направлении. Указанные выше нагружения провоцируют в стенке, за исключением особых зон, плоско - напряженное состояние. Особые зоны называются зонами «краевого эффекта». В них появляются изгибные напряжения, которые быстро затухают. Причины, вызывающие изгибающие моменты вдоль образующих, различные конструктивные элементы, стесняющие деформации от внутреннего давления: сопряжения корпуса и днища, корпуса и кровли, кольцевые ребра, изменение толщины стенки, врезные патрубки и отверстия для люков и т.д. Алгоритм расчета стенки следующий. Вначале из условия растяжения, вызванного внутренним давлением, определяют толщины обоих поясов. Далее выполняется проверка устойчивости стенки вдоль образующей и в поперечном направлении. В случае необходимости некоторые пояса утолщаются. Окончательно производится определение усилий «краевого эффекта» и проверка прочности с учетом всех компонент напряженного состояния. Как известно, напряженное состояние любой оболочки, загруженной внутренним давлением, выражается уравнением Лапласа: + =Ry N1 иN 2 (кн/см) – меридиональное (продольное) и кольцевое усилия в оболочке; r1 и r2 (см) – главные радиусы кривизны оболочки. Ру – нормальное давление в определяемом кольцевом сечении оболочки «у», считая снизу. Ру=Р2 +Ри где Р2 =r(Н-(n-1)h-a)gf1 (кн/см2) – гидростатическое давление, определяемое для каждого пояса, на расстоянии «а» от нижней кромки пояса. n- номер пояса стенки, с высотой пояса «h»(см), h=149 см; а=30 см – сечение пояса, отщитываемое от нижней кромки пояса, где растягивающие напряжения максимальны. Ри=Ро*gf2 ;Ро=0,0002 кн/см2 – избыточное давление. gf1=1,0 и gf2=1,2 – коэффициенты надежности по нагрузке. r=0,0000085 кн/см3 –плотность бензина. Формула для определения толщины каждого пояса, начиная снизу, по условию прочности кольцевых сварных швов на растяжение: Tci= +C1+C2 (см); С1 – припуск на коррозию, определяемый по техническим условиям. Первоначально принимаем 1мм. С2 – минусовое предельное отклонение по толщине проката, принимаемое по соответствующим стандартам. Здесь =0. gс – коэффициент условия работы. Для нижнего пояса 0,6, а для остальных 0,7. R=1995 см – радиус резервуара. Толщина стенки должна быть не менее 8 мм (для данного резервуара) и быть согласована с сортаментом толстолистовой стали. Если резервуар будет рулонируемым, то толщина стенки должна быть не более 17 мм. Сначала подберем толщину стенок резервуара из стали С 255, Ry=24 кн/см2 (табл. 1), а затем из стали С 345, Ry=33,5 (t=2-10) или 31,5 (t=11-20) кн/см2(табл. 2). Таблица №1. Вариант 1.
Для обеспечения возможности рулонирования резервуара принимаем 3 Вариант – комбинированную однослойную стенку из сталей С255 и С345 со следующими толщинами стенок: Таблица № 3.
Проверка устойчивости стенки. Проверка устойчивости каждого пояса от нагрузок направленных вдоль образующих. Проверка производится по формуле: s1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||