- •«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
1.4.1 Расчет стенки на прочность
Проверочный расчет на прочность для каждого пояса стенки резервуара:
|
(1.17) |
где
меридиональное напряжение
(напряжение вдоль образующей);
кольцевое
напряжение.
меридиональное напряжение с учетом коэффициентов надежности по нагрузки и коэффициентов для основного сочетания нагрузок вычисляется для нижней точки пояса по формуле:
|
(1.18) |
где
вес металлоконструкции выше расчетной
точки;
собственный
вес покрытия, площадок, ограждения и
стац. оборудования;
вес
утеплителя выше расчетной точки;
показатель
снеговой нагрузки для данной местности,
равен 1800 Па;
избыточное
давление в резервуаре, примем равным
2000 Па;
толщина
i-ого слоя (с вычетом
надбавки на коррозии и допуск).
Вес металлоконструкции вычислим по формуле:
|
(1.19) |
где ρМ – плотность стали, для 09Г2С она равна 7850 т/м3;
– высота
стенки выше рассматриваемого уровня;
-
коэффициент надёжности по нагрузке
для собственного веса
металлоконструкций, принимаемый равным 1,05;
– номинальная
толщина i-го пояса стенки.
Вес стенки определяется для каждого пояса, результаты в таблице 1.6.
Таблица 1.6 – Вес стенки для каждого пояса
Пояс |
GM |
8 |
1179,4 |
7 |
2358,8 |
6 |
3538,2 |
5 |
6239,5 |
4 |
9701,6 |
3 |
13924,7 |
2 |
21571,9 |
1 |
33784,6 |
Собственный вес покрытия, площадок ограждения и стационарного
оборудования:
|
(1.20) |
|
|
где
– нормативное значение распределенной
нагрузки от веса покрытия, площадок
ограждения и стационарного оборудования,
приближенно может быть определено по
обобщенным показателям [21] в зависимости
от объма резервуара, принимаем равным
0,31.
– кольцевое напряжение вычисляется для нижней точки каждого пояса по формуле:
|
(1.21) |
где плотность нефтепродукта, кг/м3;
высота
столба жидкости, м;
радиус
резервуара, м;
толщина рассчитываемой стенки, м;
избыточное
давление паров нефтепродукта, Па.
Для цилиндрической оболочки должно выполняться следующее условие:
|
(1.22) |
где
коэффициент надежности
по назначению, равен 1,05;
тоже,
что и в формуле (1.12);
тоже,
что и в формуле (1.12).
Все полученные величины сведем в таблицу 1.7.
Таблица 1.7 – Проверка стенки на прочность
№ пояса |
, МПа |
, МПа |
|
|
8 |
0,79 |
55,6 |
190,5 |
55,2 |
7 |
0,80 |
115,4 |
190,5 |
115,0 |
6 |
0,82 |
175,1 |
190,5 |
174,7 |
5 |
0,65 |
177,6 |
190,5 |
177,2 |
4 |
0,55 |
179,0 |
190,5 |
178,8 |
3 |
0,49 |
180,0 |
190,5 |
179,8 |
2 |
0,41 |
158,5 |
190,5 |
158,2 |
1 |
0,35 |
132,3 |
143,3 |
132,1 |
Как видно из таблицы 7, для всех поясов проверка стенки на прочность прошла успешно в каждом поясе, и корректировки толщины не требуется.

,
МПа
,
МПа