Расчет сопряжения стенки с днищем

В основу определения внутренних усилий в зоне краевого эффекта (в месте сопряжения стенки с днищем) положена основная система метода сил с двумя неизвестными.

Предлагается к рассмотрению основная система метода сил тоже с одним неизвестным М₀ без допущений (рисунок 1.2).

Рисунок 2 – Основная система сопряжения стенки с днищем резервуара [22]

Каноническое уравнение метода сил:

(1.62)

Для решения дифференциального уравнения изогнутой оси балки на упругом основании использованы балочные функции А. Н. Крылова и метод начальных параметров.

Коэффициенты канонического уравнения определяются по формулам:

	(1.63)
	(1.64)

Свободные члены определяются по формулам:

	(1.65)
	(1.66)

где - нагрузка на единицу длины дуги стенки от собственного веса стенки, покрытия и снега на нем;

- избыточное давление в паровоздушном пространстве.

Коэффициент деформации стенки:

(1.67)

где - коэффициент Пуассона. Почва в Красноярске – суглинок, для этой почвы коэффициент равен 0,35.;

- толщина нижнего листа стенки РВС.

Теперь считаем условный коэффициент постели стенки:

(1.68)

Определяем коэффициент деформации днища:

(1.69)

где - толщина окрайки ();

- коэффициент постели основания. Основание для проектируемого резервуара – песчаная подушка.

Поэтому коэффициент постели основания K^дн = 0,1 кН/см³.

Давление на днище определяется по формуле:

(1.70)

Давление в паровоздушном пространстве в зависимости от уровня налива нефтепродукта:

(1.71)

Результаты вычислений показывают, что величины и близки к единице (погрешность не превышает 5%).

(1.72)

Поэтому:

(1.73)

Тогда получим:

(1.74)

Исходя из всех вышеперечисленных особенностей:

(1.75)

Для того чтобы определить свободный (грузовой) член канонического уравнения, необходимо посчитать нагрузку на единицу длины дуги стенки от собственного веса стенки, покрытия и снега на нем:

(1.76)

где - нагрузка на единицу длины дуги стенки от собственного веса;

- нагрузка на единицу длины покрытия;

- нагрузка на единицу длины снега на покрытии.

Для определения собственного веса стенки и покрытия обратимся к [20].

Принимаем:

;

.

По формуле определяем нагрузку на единицу длины дуги стенки от собственного веса:

(1.77)

Определяем нагрузку на единицу длины покрытия:

(1.78)

Нагрузка на единицу длины снега на покрытии:

(1.79)

Теперь считаем суммарную нагрузку, согласно формуле (85):

(1.80)

Считаем свободный член канонического уравнения для днища:

(1.81)

Свободный член канонического уравнения для стенки резервуара:

(1.82)

Коэффициент канонического уравнения для стенки резервуара:

(1.83)

Коэффициент канонического уравнения для днища резервуара:

(1.84)

Полученные нами значения подставляем в каноническое уравнение метода сил и находим момент изгибающий M₀:

Проверяем окрайку на прочность:

(1.85)

где - коэффициент условия работы стеки резервуара в зоне краевого эффекта.

Считаем условие:

Согласно формуле (95) получаем:

Условие выполняется, а это значит, что прочность окраек обеспечена и подобрана правильная толщина окрайки.

Для резервуаров с толщиной листов нижнего пояса стенки 20 мм и менее рекомендуется тавровое соединение без разделки кромок (рисунок 1.3). Размер катета каждого углового шва должен быть не более 12 мм и не менее номинальной толщины окрайки.

Рисунок 1.3 – Соединение стенки с днищем [20]

При этом сварные швы должны выполняться как минимум в два прохода.

Поперечная сила Q₀ вызывает в сварных швах и стенке несущественные напряжения. Поэтому можно их не учитывать [22].

(79)

1.11 Подбор эксплуатационного оборудования

Эксплуатационное оборудование резервуара состоит из арматуры (устройства для налива, замера и выпуска жидкости), предохранительных клапанов и приспособлений для очистки и осмотра (лестниц, светового и замерного люков, лазов).

Для осмотра внутреннего пространства резервуара каждый резервуар должен быть снабжен не менее чем двумя люками (световыми) на крыше. Для проникновения внутрь резервуара при его монтаже, осмотре и проведении ремонтных работ резервуар должен иметь не менее двух люков в первом поясе стенки. Люки-лазы должны иметь условный проход не менее 600 мм.

Наличие различного рода врезок в стенке резервуара нарушает сплошность оболочки, вызывая концентрацию напряжений вокруг врезок. Необходимо применять такие конструкции патрубков и люков-лазов, которые обеспечивают прочность и герметичность врезок, эквивалентные стенке резервуара. Все отверстия в стенке должны быть усилены накладками, расположенными по периметру отверстий.

Для подъема на резервуар используются лестницы отдельно стоящие, с опиранием на собственный фундамент, или кольцевые.

Основное оборудование для резервуара РВС 2000 представлено в таблице 7.

Таблица 1.11.1. Технологическое оборудование резервуара РВС 2000

№	Наименование
	Люк-лаз ЛЛ-600
	Клапан дыхательный КДС-1500
	Клапан предохранительный КПГ-250
	Клапан сифонный КС-50
	Замерный люк ЛЗ-150
	Патрубок зачистной ПЗ-250
	Уровнемер
	Световой люк ЛС-400
	Патрубок монтажный ПМ-250
	Патрубок приемо-раздаточный ППР-250
	Пробоотборник ПСР-11
	Огнепреградитель
	Водоспуск