- •«Дальневосточный федеральный университет»
- •Выпускная квалификационная работа
- •Г. Владивосток
- •Введение
- •Проектирование резервуара
- •Исходные данные
- •1.2 Выбор материала конструкции
- •1.3 Расчет оптимальных габаритов резервуара
- •1.4 Расчет толщины стенки резервуара
- •1.4.1 Расчет стенки на прочность
- •1.4.2 Проверка стенки на прочность при гидроиспытаниях
- •1.5 Определение нагрузок, действующих на резервуар
- •1.6 Расчет на устойчивость
- •1.7 Конструкция и расчет покрытия резервуара
- •1.7.1 Расчет настила
- •1.7.2 Расчет поперечных ребер щита
- •1.7.3 Расчет радиальных ребер щита
- •1.8 Расчет колец жесткости
- •1.9 Конструкция и расчет днища
- •1.10 Расчет сопряжения стенки с днищем
- •(79) 1.11 Подбор эксплуатационного оборудования
- •Анализ существующих методов поверки резервуаров
- •Поверка резервуаров объемным методом
- •2.2 Поверка резервуаров геометрическим методом
- •3 Разработка программы поверки резервуаров с использованием технологии лазерного сканирования
- •Принцип работы трехмерных сканеров
- •Методика поверки резервуаров с использованием технологии трехмерного лазерного сканирования
- •3.3 Имитация данных сканирования в среде разработки matlab
- •Программа обработки результатов 3d сканирования
- •3.4.1 Вычисление объема слоев модели
- •Результаты тестирования программы обработки данных сканирования
- •Безопасность жизнедеятельности
- •4.1 Безопасная эксплуатация резервуара
- •4.2 Безопасная эксплуатация оборудования комплекса поверки
- •4.2.1 Безопасность при работе с механическими узлами
- •Экономическая часть
- •Заключение
- •Список литературы
Проектирование резервуара
Исходные данные
Резервуар проектируется для эксплуатации в г. Уссурийске, Приморский край. Климатические условия г. Уссурийска представлены в таблице 1.1.
Таблица 1.1 – Климатические данные г. Уссурийска [18]
Нормативная снеговая нагрузка |
1,2 кПа |
Нормативная ветровая нагрузка |
0,38 кПа |
Абсолютная минимальная температура наружного воздуха |
-44 оС |
Средняя температура наиболее холодной пятидневки |
-35оС |
«При давлении насыщенных паров менее 26,6 кПа (200 мм.рт.ст.) применяются резервуары типа РВС со стационарной крышей.» [10]
Конструкция исполнения резервуаров:
Днище: рулонное исполнение;
Стенка: рулонное исполнение;
Крыша: коническая;
Лестница: шахтная
Значение расчетных давлений и вакуума в газовом пространстве резервуаров для РВС со стационарной крышей:
Избыточное давление – 200 мм. вод. ст. = 1961 Па;
Давление вакуума – 25 мм. вод. ст. = 250 Па;
Таблица 1.2– Таблица исходных данных
№ |
Параметры |
Данные |
1 |
Номинальный V резервуара |
2000 м3 |
2 |
Тип резервуара |
РВС |
3 |
Наименование хранимого продукта |
Светлые нефтепродукты (бензин) |
4 |
Район эксплуатации |
Приморский Край, Уссурийск |
5 |
Класс опасности |
I |
6 |
Избыточное давление, Pu |
0,2 кПа |
7 |
Вакуум, Pвак. n |
0,2 кПа |
9 |
Снеговая нагрузка, S |
1,2 кПа |
10 |
Ветровая нагрузка, Pвет. |
0,38 кПа |
11 |
Стенка: метод изготовления |
Рулонный |
13 |
Крыша, ее форма |
Каркасная коническая |
14 |
Лестница: конструкция |
Шахтная |
15 |
Модуль упругости, E |
2,1·105 МПа |
1.2 Выбор материала конструкции
За расчетную температуру металла принимается наиболее низкое из двух следующих значений:
-минимальная температура складируемого продукта;
-температура наиболее холодных суток для данной местности (минимальная среднесуточная температура), повышенная на 5ºС.
Температура наиболее холодных суток с обеспеченностью 0.98 для города Уссурийск равна -35ºС [18], поэтому за расчетную температуру металла принимаем температуру -30ºС. [10]
Для основных конструкций резервуара выбран класс прочности С345 и марка низколегированной стали 09Г2С ГОСТ 27772-88. Сталь 09Г2С при толщине листа 4-10 мм имеет предел текучести 345 Н/мм2, ударную вязкость KCV - 35 Дж\см2 при температуре -40ºС и временное сопротивление 490 Н/мм2.
1.3 Расчет оптимальных габаритов резервуара
Оптимальная высота резервуара определяется по формуле 1.1 [21]:
|
(1.1) |
где
– расчетное сопротивление
сварного стыкового шва для стали, Па.
– приведенная
толщина стенки и кровли, м;
ρ – плотность нефтепродукта при средней минимальной температуре наиболее холодных суток данной местности, она равна 824 кг/м3;
V – номинальный объём резервуара.
|
Примем высоту резервуара 12 м, как рекомендуемую для возможности рулонирования на механизированных станках.
Листы для рулонирования подбираем размером 1500х6000 мм.
Количество поясов рассчитаем по формуле:
|
(1.2) |
Оптимальный резервуара равен:
|
(1.3) |
|
|
Далее определяется длина рулона:
|
(1.4) |
где τ – 0,2 м.
|
|
Затем определяется количество листов в рулоне:
|
(1.5) |
|
|
Округляем данную величину до 8.
Производим корректировку длины рулона:
|
(1.6) |
|
|
Производим корректировку радиуса рулона. Фактический радиус рассчитывается по формуле:
|
(1.7) |
|
|
Корректируем объём резервуара:
|
(1.8) |
|
|
Таблица 1.3 – Генеральные размеры резервуара
Параметр |
Значение |
V, м3 |
2201 |
Hопт, м |
12 |
r2 = r, м |
7,64 |
Lp, м |
48 |
N |
8 |

,