4.  Расчет массы конструкций резервуара

1.  Рассчитываем полный объем резервуара

;

.

Полезный объем резервуара:

,

где Нmin – min расстояние от днища резервуара до оси ПРП (приемо–раздаточный патрубок), с учетом, что последний усилен кольцевой накладкой. Принимаем равное 650мм, Ду = 500мм [РД 16.01 – 60.30.00 – КТН – 026 – 1 – 04, табл. 2.4, 2.7] – условный проход патрубка. Минимальный (аварийный) уровень залива жидкости составит Hmin = 650+500/2 =900мм.

Необходимость расчета минимального (аварийного) уровня залива жидкости связана со стабильной и безаварийной работой насосных агрегатов. При откачке нефти ниже минимального (аварийного) уровня залива жидкости насос начнет хватать воздух, это приведет к кавитации и, соответственно, к выходу насосного агрегата из строя.

где ηз – коэффициент использования объема резервуара, 0< ηз <1.

;

.

Внутренний диаметр стенки по нижнему поясу:

D=2·Rp;

D=2·20,36 =28 м.

2.  Расчет полной массы стенки резервуара

Расчет массы стенки резервуара по поясам, в одном поясе 16 листов:

;

;

;

;

;

;

;

;

;

.

Масса изоляции:

Масса стенки резервуара:

Если , то необходимо крепление первого пояса стенки с помощью анкерных болтов и грунтовых противовесов.

Если , то анкерное крепление не требуется.

;

,

значит необходимо крепление первого пояса стенки с помощью анкерных болтов и грунтовых противовесов.

3.  Масса днища:

,

где

mокр – масса окрайки днища,

mц.ч. – масса центральной части днища.

,

где Sокр – площадь окрайки днища,

δокр – толщина стенки окрайки.

,

где

Sц.ч. – площадь центральной части,

δц.ч. – толщина стенки центральной части.

Толщину листов центральной части днища принимаем δц.ч. = 9 мм, минимальную толщину кольцевых окраек δокр = 12 мм. Согласно РД 16.01 – 60.30.00 – КТН – 026 – 1 – 04.

4.1 Толщина элементов днища принимается равной 9 мм.

4.2 Толщина окрайки днища определяется по таблице Б.3.


Таблица 14. Конструктивная величина окрайки днища (1,299)

Расчетная толщина первого пояса стенки dе, мм

Минимальная конструктивная толщина окрайки dко, мм

свыше 9 до 16 включительно 9,0
свыше 17 до 20 включительно 12,0
свыше 20 до 26 включительно 14,0
свыше 26 16,0

 (1,300).

Ширина окрайки согласно РД- 16.01-60.30-КТН-026-1-04 п.2.3.3.5-п.2.3.3.12 рассчитывается как сумма: расстояния между внутренней поверхностью стенки и швом приварки центральной части днища к окрайке (800мм), нахлеста центральной части днища на окрайку (50мм), расстояния между наружной поверхностью стенки и наружным контуром окраек или периферийных листов днища (принимаем 60мм) и толщины стенки первого пояса (19мм): 0,8+0,05+0,06+0,019 = 0,929м.

 

4.  Находим массу понтона:

Sц.ч. – масса центральной части (мембраны):

Sц.ч. = π (Rp – lзаз - lпонт)2 δц.ч. ρст

где lзаз – расстояние между стенкой резервуара и плавающей крышей, по условию 190 мм; lпонт – ширина поплавковой части, равная 2800 мм; δц.ч = 9 мм; ρст=2700 кг/м3.

Sц.ч. = 3,14 (20,36 – 0,19 – 2,8)2 0,009. 2700=23,033т.

Sкор. – масса короба:

Sкор. = (Ркор / 2800) [π (Rp – lзаз)2 – π (Rр – lзаз-lпонт)2] δкор ρст;

где Ркор – периметр короба; δкор = 6 мм.

Ркор=370+260+2800+2910=6340мм=6,3м

Sкор. = (6,3/2,8) [3,14 (20,36 – 0,19)2 – 3,14 (20,36 –0,19 - 2,8)2] 0,006 2700 = 12,036 т.

Тогда масса понтона:

Sпонтона = Sц.ч. + Sкор. = 23,033 + 12,036=35,069 т

5.  Расчет каре резервуара

Согласно СНиП 2.11.03-93 высота обвалования или защитной стенки подбирается из условия объема каре равного номинальному (строительному) объему одного резервуара, находящегося внутри обвалования (защитной стенки) плюс 0,2 м [РД 16.01 – 60.30.00 – КТН – 026 – 1 – 04, п. 6.2.4].

Высота каре резервуара находится в пределах 2,75-5м. Принимаем Нк = 3м.

 + объем песчаной подушки под резервуаром.

Высоту песчаной подушки принимаем Hпод=0,35 м.

Проведем расчет объема песчаной подушки по формуле усеченного конуса.

Радиус подушки на 0,7м больше радиуса основания резервуара.

Радиус верхнего основания:

Радиус нижнего основания:

Т.к. i=45۫۫۫۫ , радиус нижнего основания будет больше на высоту подушки.

 

-объем песчаной подушки под резервуаром.

;

1 : m = 1 : 0,75;

m = 0,75; ;

грунт: суглинок;

;

;

;

;

Д = 11,762 – 4 · 2,8 · ( -28630,6) = 320801 > 0

, принимаем .

,

принимаем .

.

Рис. 5. Каре резервуара (вид сверху).

Рис.6. Фундамент резервуара.


Заключение

В результате проделанной работы нам удалось рассчитать и спроектировать резервуар вертикальный стальной с понтоном объемом 28 тыс. м3 (РВСП-28000). Расчет производился с учетом оптимальности параметров резервуара с точки зрения эффективности металозатрат.

По расчетным параметрам резервуара был произведен расчет на прочность, который показал соответствие резервуара предъявляемым требованиям. Далее был произведен проверочный расчет резервуара на устойчивость, в результате которого был сделан вывод о необходимости снижения значения снеговой нагрузки.

Также был произведен расчет каре резервуара.


Список литературы

1.  Строительные конструкции нефтегазовых объектов: учебник/ Ф.М. Мустафин, Л.И. Быков и др. – СПб.: ООО «Недра», 2008.

2.  ПБ 03 – 605 – 03 «Правила устройства вертикальных цилиндрических стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов».

3.  ВСН 311-87 «Инструкция по изготовлению и монтажу вертикальных цилиндрических резервуаров».

4.  Нормы проектирования стальных вертикальных резервуаров для хранения нефти объемом 1000-50000м3. РД-16.01-60.30.00-КТН-026-1-04.


Информация о работе «Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3»
Раздел: Промышленность, производство
Количество знаков с пробелами: 24967
Количество таблиц: 15
Количество изображений: 6

0 комментариев


Наверх