Определение оптимальных параметров резервуара по критерию минимальности металла, затраченного на сооружение

1.  Определение оптимальных параметров резервуара по критерию минимальности металла, затраченного на сооружение

Проверим возможно ли сооружать заданный резервуар с постоянной толщиной стенки:

 (4,Прил.Б)

где – максимально возможный объем резервуара с постоянной толщиной стенки;

π = 3,14 – трансцендентное число «пи»;

t_ко = 5 мм – минимальная, конструктивно необходимая толщина нижнего пояса стенки, согласно таблице 3.3 ПБ 03-605-03;

– коэффициент;

ρ = 765 кг/м³ – плотность хранимой жидкости ,

g = 9,8067 м/с² – ускорение свободного падения,

– расчетное сопротивление сварного стыкового шва,

– т.к. контроль вертикального сварного шва не применяется,

R_y = расчетное сопротивление стали (листового проката) при сжатии, растяжении по пределу текучести.

, (4,Прил.Б)

 - предел текучести стали, принимается в соответствии с ГОСТ 27772 – 88*, по таблице 1, для стали С345 (нижний пояс),

 = 1,025 – коэффициент надежности по материалу,

,

,

,

Δ_дк =1,8 см =м - сумма приведенных толщин крыши и днища резервуара – выбирается в соответствии с Р.Д.- 16.01.-60.30-ктн-026-1-04, п.2.3.3.3.

,

Если:

– можно соорудить резервуар с постоянной толщиной стенки,

– можно соорудить резервуар только с переменной толщиной стенки.

 – следовательно, возможно сооружение резервуара только с переменной толщиной стенки, из соображений устойчивости будущей конструкции.

Оптимальная высота резервуара:

 не зависит от объема резервуара, а определяется качеством материала, конструкцией днища и крыши и плотности продукта.

, (4,Прил.Б),

γ_с = 0,8 – коэффициент условий работы конструкции, при расчете стенки резервуара на прочность согласно ПБ 03-605-03 пункту 3.5.3.1.

 = 1,1 – коэффициент надежности по гидростатическому давлению жидкости.

,

При полистовой сборке, , полученная высота находится в допустимых пределах.

Находим количество поясов:

,

h_л΄ = h_л – 0,01 (строжка листов по ширине – 10 мм (таблица 1))

где h_л – высота листа (по условию – 2м);

 h_л΄– высота листа с учетом строжки листа или подготовки листа под сварку.

h_л΄ = 2 м – 0,01 м = 1,99 м,

Уточненная высота резервуара Н:

.

Радиус резервуара оптимальный:

,

, - для 11 поясов

, - для 12 поясов.

Количество листов в каждом поясе при полистовой сборке:

.

где  (строжка листов по длине – 5 мм)

– длина листа

= 8 м – 0,005 м = 7,995 м,

Для 11 поясов(R₁=20,18м):

.

Тогда число листов либо 15,5 либо 16.

Для 12 поясов(R₂=19,32м):

Тогда число листов либо 15 либо 15,5.

Рассчитаем возможные радиусы резервуара:

.

Фактический (строительный) объем резервуара:

более соответствует заданному объему резервуара, поэтому принимаем число листов равное 16, а число поясов - 11.

Проверим соответствие геометрического объема резервуара номинальному:

Параметры резервуара:

·  ;

·  ;

·  ;

·  листов;

·  .