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

2 Определение нагрузок, действующих на сооружения

Для определения нагрузок, действующих на резервуар, опираемся ГОСТ 31385-2008 «Резервуары вертикальные цилиндрические стальные для нефти и нефтепродуктов» (п. 5.3.7.1) и СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия».

При расчете учитывают первое основное сочетание нагрузок, в котором участвуют максимальные значения расчетных нагрузок, действующих на крышу "сверху вниз" от:

• 
  собственного веса элементов крыши;
  
• 
  веса стационарного оборудования и площадок обслуживания на крыше;
  
• 
  собственного веса теплоизоляции на крыше;
  
• 
  веса снегового покрова при симметричном и несимметричном распределении снега на крыше;
  
• 
  внутреннего разрежения в газовоздушном пространстве резервуара.
  

В резервуарах, работающих с избыточным внутренним давлением, учитывают второе основное сочетание нагрузок, в котором участвуют следующие нагрузки:

• 
  Нагрузки, действующие на крышу "сверху вниз" и принимаемые с минимальными расчетными значениями от:
  

1. 
   собственного веса элементов крыши,
   
2. 
   веса стационарного оборудования на крыше,
   
3. 
   собственного веса теплоизоляции на крыше;
   

• 
  Нагрузки, действующие на крышу "снизу вверх" и принимаемые с максимальными расчетными значениями от:
  

1. 
   избыточного давления;
   
2. 
   отрицательного давления ветра.
   

3 Определение оптимальных габаритных размеров резервуара

Габаритными размерами вертикального цилиндрического резервуара являются высота ???? и диаметр ???? (или радиус ????). Для заданного объема резервуара ????расход металла на днище, покрытие и стенку зависит, в основном, от соотношения габаритных размеров.Существует оптимальная высота резервуара ????опт, при которой расход металла будет минимальным.

---

3.1 Оптимальная высота резервуара определяется по формуле (1):

, (1)



где коэффициент условий работы;

коэффициент надежности по гидростатическому давлению жидкости;

плотность жидкости для нефти Urals;

гравитационное постоянное;

сумма приведенных толщин днища и покрытия (таблица 3.1);

расчетное сопротивление сварного стыкового шва, рассчитывается по формуле (3.2):

, (2)



где расчетное сопротивление стали (листового проката) при сжатии, растяжении по пределу текучести, рассчитывается по формуле (3.3):

, (3)

.

где Н/мм² - предел текучести стали (ГОСТ 27772 – 88*, таблица 3);

Таблица 1 – Значение величины

	2000	4000	8000	12000	16000	20000	30000	50000
	0,9	1,2	1,4	1,6	1,7	1,8	2,0	2,2

---

3.2 Необходимое количество поясов определяется по формуле (4):

Для стенок резервуара объемом 30 000 м³полистовой сборки использовать листы размером 2,0×8,0 м.

Необходимое количество поясов определяется по формуле (4):

(4)



округлить до целого значения, то есть .

где высота листа с учетом строжки листа или подготовки листа под сварку:





3.3 Фактическая высота резервуара определяется по формуле (5):

(5)



3.4 Оптимальный радиус резервуара определяется по формуле (6):

(6)



3.5 Количества листов в каждом поясе определяется по формуле (7):

(7)



где длина листа с учетом строжки листа или подготовки листа под сварку





длина листа, м;

3.6 Фактический радиус резервуара определяется по формуле (8):

(8)



3.7 Фактический объем резервуара определяется по формуле (9):

(9)



Полученные значения необходимо проверить на расхождение:

---

Расхождение не превышает 5%, что удовлетворяет точности инженерного расчета.

Параметры резервуара записываем в таблицу 2:

Таблица 2 – Расчетные параметры резервуара.

29158,6	21,6	19,9	17	10

---

4 Определение толщины стенки резервуара

4.1 Расчет минимальной толщины стенки для условий эксплуатации

Предварительный выбор номинальной толщины поясов производится с помощью расчета на эксплуатационные нагрузки, на нагрузку гидроиспытаний и по конструктивным требованиям для каждого пояса.

Расчет минимальной толщины стенки для условий эксплуатации рассчитываются по формуле 10:

(10)

где плотность жидкости, 898 кг/м³;

гравитационное постоянное;

расстояние от высшего уровня жидкости до нижней кромки пояса;

избыточное давление, 2,0 кПа;

радиус резервуара;

расчетное сопротивление стали;

коэффициент условий работы, определяется по таблице 3.

Таблица 3 – коэффициент условий работы.

Элементы
Стенки вертикальных цилиндрических резервуаров при расчете на прочность: Нижний пояс Остальные пояса Сопряжение стенки резервуара с днищем	0,7 0,8 1,2
То же самое при расчете элементов на устойчивость	1,0

Максимальный уровень нефтепродуктов определяется по формуле (11):

---