5.1Вертикальные цилиндрические резервуары низкого давления

Резервуарами низкого давления называются резервуары, имеющие небольшое избыточное давление внутренней паровоздушной среды до 2 кН/м² .

Вертикальные резервуары низкого давления строятся объемом 100-50000 м³. Конструкция вертикального цилиндрического резервуара состоит из днища, корпуса и покрытия.

Днище резервуара устанавливается непосредственно на песчаную подушку высотой 20-35 см с уклоном от центра к краям i = 1:100. Толщина листов днища принимается конструктивно толщиной t = 4÷6мм.

Корпус резервуара под воздействием гидростатического давления жидкости испытывает растяжение. Толщина его листов принимается по расчету, но не менее 4 мм. Листы толщиной 6 мм и более свариваются в стык; при меньшей толщине сварка производится внахлестку с телескопическим или ступенчатым расположением листов по вертикали.

Крыша резервуара опирается на корпус и центральную стойку; толщина ее листов 2,5÷3 мм.

Корпус резервуара рассчитывают как цилиндрическую оболочку, нагруженную внутренним гидростатическим и избыточным давлением.

Растягивающее кольцевое напряжение в стенке: ,

где – гидростатическое давление по закону треугольника на глубине X от поверхности жидкости;

= 1,1 – коэффициент перегрузки;

γ – удельный вес жидкости;

– заданное избыточное давление среды P с коэффициентом перегрузки = 1,2;

r – радиус резервуара;

t – толщина стенки.

Толщину листов каждого пояса корпуса резервуара определяют по приведенной формуле при условии его полного заполнения жидкостью, т.е. Х принимается от верха корпуса до нижнего края корпуса.

Меридиональными напряжениями обычно пренебрегают, поскольку они незначительны.

Кровлю резервуара рассчитывают на действие собственного веса м/к, теплоизоляции, снега и действие вакуума = 0,25 КН/м².

Кровля проверяется также на обратное направление нагрузки от избыточного давления 2 кН/м² и отсасывающее действие ветра, принимаемого равным 0,8 скоростного напора с =1,2. При этой проверке предполагается отсутствие снега и теплоизоляции, а вес кровли м/к принимается с n_с = 0,9.

Прогоны и поперечные ребра кровельных щитов рассчитывают как однопролетные балки, а листовую обшивку – как тонкие пластинки.

5.2Резервуары повышенного давления.

Такие резервуары имеют внутреннее давление паровоздушной среды до 70÷200 кН/м² для легких жидкостей и до 600÷1800 кН/м² для сжиженных газов.

Резервуары повышенного давления имеют разнообразную конструктивную форму, особенностью которой является плавность внешнего очертания оболочки, хорошо работающей на внутренней давление.

В ертикальные цилиндрические резервуары повышенного давления проектируются со сферическими или сфероцилиндрическими кровлями и плоскими или выпуклыми днищами.

Резервуары с плоскими днищами могут приподняться при большом внутреннем давлении и изогнуть днище. Поэтому нижний пояс корпуса заанкеривают в кольцевой ленточный фундамент анкерами, расположенными через 2 – 2,5м. Против консолей для анкеров с внутренней стороны располагается кольцо жесткости, обеспечивающее прочность и устойчивость нижнего пояса резервуара.

Резервуары с выпуклым днищем имеют сходную конструкцию кровли и днища.

Г оризонтальные цилиндрические резервуары проектируются диаметром до 4м, длиной до 40м, объемом до 400м³ с избыточным давлением 40-70 КН/м² при хранении жидкостей и 200 – 1800КН/м² при хранении сжиженных газов.

Наземные резервуары устанавливают на опоры, расстояние между которыми 0,5÷0,7 длины резервуара. По оси опор внутри резервуара приваривают диафрагмы из гнутого уголка с треугольником жесткости.

В днище резервуаров малого объема и давления (d ≥ 2м; p = до 40 rН/м²) делают плоскими, работающими как мембрана.

П ри больших давлениях применяют сферические, конические или цилиндрические днища.

Шаровые резервуары применяют для хранения сжиженных газов и нефтепродуктов при внутреннем избыточном давлении 200–600 КН/м². Шаровые резервуары устанавливают на 8–12 колонн или специальное опорное кольцо.

Каплевидные резервуары имеют форму капли жидкости на несмачивающейся поверхности под действием сил поверхностного натяжения. В условиях нормального режима такие резервуары являются равнопрочной конструкцией.