Файл: Проектирование резервуара горизонтального и магистрального нефтепровода по дисциплине Сооружения в нефтегазовом комплексе.docx

(56)

(57)

(58)

Тогда основное уравнение будет иметь вид:



решив которое, получаем

Максимально возможное напряжение, возникающее в сварном шве по формуле (59):

(59)



Рисунок 4 - Расчетная схема для определения перемещений днища резервуара при его опирании на железобетонное кольцо.

Очевидно, что при опирании днища на жесткое основание изгибающий момент и, следовательно, возникающие напряжения возрастают. Это вполне объяснимо, учитывая, что жесткое основание ограничивает свободу деформаций днища.

Величина участка отрыва днища от кольца по формуле (60):

(60)

Проектная высота расположения днища резервуара определяется технологическим заданием, однако, эта высота должна превышать максимальный уровень окружающей спланированной поверхности земли минимум на 0,5 м, а после достижения основанием расчетных осадок высота днища над уровнем окружающей земли должна быть не менее 0,15 м.



Рисунок 5 – поперечный разрез основания резервуара.

(2 – днище резервуара; 3 – фундамент резервуара с бетонной подготовкой; 4 – основание резервуара; 5 – песчано-гравийная смесь; 6 - противофильтрационная полиэтиленовая пленка; 7 – анодные протяженные заземлители; 36 – гидрофобный слой).

---

8 Проектирование крыша резервуара

8.1 Проектирование стационарной крыши

Чтобы определить вид стационарной крыши, будем опираться на ГОСТ 31385-2008 «Резервуары вертикальные цилиндрические стальные для нефти и нефтепродуктов» (п 5.6.3)

Так как у нас диаметр резервуара (D) равен 43,2 метров то выбираем каркасную коническую крышу.





Рисунок 4 – Схема цилиндрического резервуара с к конической каркасной крышей.

Геометрические параметры каркасной конической крыши должны соответствовать следующим требованиям:

• 
  минимальный угол наклона образующей крыши к горизонтальной плоскости должен быть не менее 6° (уклон 1:10);
  
• 
  максимальный угол наклона образующей крыши к горизонтальной плоскости должен быть 9,5° (уклон 1:6).
  

Каркас конической крыши может быть ребристым или ребристо-кольцевым.

Находим расчетную нагрузку P по формуле:

(56)

P=1,05·120 + 0,95·1,2·0+0,9·1,6·750 +0,95·1,2·210 = 1434 Па.

где – вес листа крыши, равный 120 Н/м²;

– вес утеплителя;

= 210 Па;

= 750 Па.

Рассчитывается узел крепления крыши на кольцевое сжимающее усилие по формуле:

, (57)



где – максимальное избыточное давление, равное 2000 Па;

– минимальная вертикальная расчетная нагрузка от веса крыши

---

, равная:



– угол крыши, в начальном положении примем равным ;

8.2 Проектирование понтона резервуара

Понтоны применяются в резервуарах со стационарной крышей и предназначены для сокращения потерь продукта от испарения. Резервуары с понтоном следует эксплуатировать без внутреннего давления и вакуума.



Рисунок 5 - Схема резервуара вертикального стального со стационарной крышей и понтоном

Основные типы понтонов:

• 
  мембранные с открытыми или закрытыми коробами, расположенными по периметру;
  
• 
  двучленной конструкции из герметичных коробов, расположенных по всех площади понтона;
  
• 
  поплавковые с герметичным настилом;
  
• 
  многослойные с применением пенополиуретана с поверхностным покрытием.
  

Расчёт выполняется в соответствии с РД 16.01-60.30.00-КТН-026-1-04 «Нормы проектирования стальных вертикальных резервуаров для хранения нефти объемом 1000-50000 м³». Приложение Б«Проектировочный расчёт конструктивных элементов резервуара», пункт 6.

Понтон – это тонкостенный диск, плавающий на цилиндрических поплавках.

Понтон должен быть рассчитан на плавучесть при нагрузке равной его двойному весу, при плотности продукта, равной 0,7 т/м³. Запас плавучести понтонов должен быть не менее 2,0.



Вес вытесненной жидкости должен быть равен двойному весу понтона (принимается в расчет конденсат на понтоне, а также вес людей, которые могут находиться на понтоне).

Глубину погружения понтона определять по формуле (58):

(58)

где – коэффициент надежности по нагрузке собственного веса,

---

;

– вес понтона вместе с оборудованием, 8950 кг;

– сила трения уплотняющего затвора о стенку;

– нагрузка от веса конденсата на понтоне, принимаем равным весу понтона 8950 кг;

– удельный вес хранимого продукта, при расчете плавучести (при расчёте 0,7 т/м³);

– объем вытесняемого продукта.







Если общая высота понтона h = 0,5м, то высота надводной части равна:



Чтобы понтон сохранял плавучесть, вес вытесненной жидкости должен уравновешивать нагрузку.



Условие плавучести выполняется.

---

8.3 Расчет резервуара на опрокидывание

Для определения опрокидывающего момента нужно знать скорость ветра и площадь сооружения, на которую осуществляется воздействие. Зная максимальную скорость ветра, можно определить его давление.

Таблица 10 –­ Связь скорости ветра и оказываемого давления

Скорость ветра, м/с	1	5	10	5	20	25	30	40	50
Давление Pв, Н/м2	0,6	15	60	35	240	375	540	960	1500

Определимплощадьрезервуара:

(60)



где H –­ высота резервуара,

D – диаметр стенки.

Тогда опрокидывающий момент равен:

(61)







где – опрокидывающий момент от действия ветровой нагрузки;

R – радиус стенки резервуара, м;

G – вес конструкций резервуара за вычетом припусков на коррозию, с учетом внутреннего давления в резервуаре.

Условие выполняется, следовательно, анкеровка резервуара не требуется.

8.4 Средства снижения потерь

В данной работе средством снижения потерь является понтон – сооружение, которое представляет собой сравнительно тонкий профиль, идеально соответствующий размерам резервуара. Он фактически плавает на поверхности нефти или нефтепродуктов, предотвращая испарение.

---