Проверка стенки на прочность при гидроиспытаниях

Проверочный расчет на прочность при гидроиспытаниях для каждого пояса стенки резервуара:

(1.23)

где - меридиональное напряжение (напряжение вдоль образующей);

- кольцевое напряжение.

Меридиональное напряжение с учетом коэффициентов надежности по нагрузки и коэффициентов, а также вес металлоконструкции, собственный вес покрытия, площадок, ограждения и стационарного оборудования вычисляется так же как и в проверке на прочность при эксплуатации.

– кольцевое напряжение вычисляется для нижней точки каждого пояса по формуле:

 

 

(1.24)

где - плотность воды, 1000 кг/м³;

- высота столба жидкости, м;

- радиус резервуара, м;

- толщина рассчитываемой стенки, с вычетом припуска на коррозию и минимального допуска, м;

- избыточное давление в резервуаре, Па.

Для цилиндрической оболочки должно выполняться следующее условие:

(1.25)

где - коэффициент надежности по назначению, равен 1,05;

- тоже, что и в формуле (1.12);

- коэффициент условий работы поясов стенки, γ_с в условиях гидроиспытаний 0,9.

Все полученные величины сведем в таблицу 1.8.

Таблица 1.8 – Проверка стенки на прочность при гидроиспытаниях

№ пояса	, МПа	, МПа	, МПа	, МПа
	0,79	64,99	214,29	64,60
	0,80	137,48	214,29	137,08
	0,82	209,97	214,29	209,56
	0,65	213,57	214,29	213,24
	0,55	215,75	214,29	215,48
	0,49	217,22	214,29	216,98
	0,41	191,33	214,29	191,12
	0,35	159,86	214,29	159,69

 

Определение нагрузок, действующих на резервуар

Полное нормативное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия s определяется по формуле:

(1.26)

где S_g = 1,2 кПа – расчетное значение веса снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности земли, принимаемое в соответствии п. 5.2 СНиП 2.01.07-85 [21];

μ – коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие, принимаемый в соответствии с пп.5.3-5.6 и схеме 2 СНиП 2.01.07-85. [21]

Значение коэффициента µ определяется по формуле:

	(1.27)

Для пологого сферического покрытия будет слабо меняется вдоль диаметра. Поэтому с целью облегчения расчета купола можно принять μ=1,0 по всему покрытию.

Полное нормативное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия по формуле (1.5.1):

Определим значение ветровой нагрузки согласно [21]:

(1.28)

где – коэффициент надежности по нагрузке для ветровой нагрузки, принимаемый при расчете на устойчивость равным 0,5.

– нормативное значение ветрового давления, согласно таблице 5/СНиП 2.01.07-85/, , для Красноярского края, г.Красноярска (III ветровой район).

k – коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте, согласно пункту 6.5 /СНиП 2.01.07-85/, k = 1.

с – аэродинамический коэффициент, с = 1.

Вычислим:

Расчет на устойчивость

Для проверки устойчивости резервуара при статическом нагружении необходимо произвести проверку соотношения:

(1.29)

где σ_а1 – первое (меридиональное) критическое напряжение;

σ_а2 – второе (кольцевое) критическое напряжение.

Первое критическое напряжение определяется по формуле:

(1.30)

где t_рмin- расчетная толщина самого тонкого пояса стенки резервуара (верхнего);

Коэффициент С определяется по формуле:

	(1.31)
Подставляя значение из формулы (1.6.1) в (1.6.2):

Второе критическое напряжение определяется по формуле:

	(1.32)

где Н_r – редуцированная высота резервуара, а для резервуара со стационарной крышей Н_r равна полной высоте стенки резервуара Н_о.

Меридиональное напряжение вычисляется для нижней кромки участка стенки постоянной толщины по формуле:

(1.33)

Таблица 1.9 – Характеристики поясов стенки резервуара

Пояс	Высота столба продукта,	γfρg× (H-z),	Ризб.×γf3,	Полное давление	t, расчетная	t, принятая после расчета на прочность	t, принятая после расчета на устойчивость	Марка стали
м	кПа	кПа	кПа	мм	мм	мм
	1,1	9,7	2,4	12,1	4,5	4,5	4,5	09Г2С
	2,6		2,4	25,4	4,5	4,5	4,5	09Г2С
	4,1	36,4	2,4	38,8	4,5	4,5	4,5	09Г2С
	5,6	49,7	2,4	52,1				09Г2С
	7,1		2,4	65,4	5,5			09Г2С
	8,6	76,3	2,4	78,7		6,5	6,5	09Г2С
	10,1	89,7	2,4	92,1				09Г2С
	11,6		2,4	105,4	8,5	8,5	8,5	09Г2С