Расчет стенки цилиндрических вертикальных резервуаров.

1.Однослойная стенка.

Стенка испытывает различные виды воздействий. Гидростатическое и избыточное давление вызывают в ней двухосное растяжение. Снеговая, ветровая нагрузка масса стенки и крыши сжимают стенку.

В резервуарах также возможен вакуум, т.е. нагружение, при котором внешнее давление больше внутреннего. Эта нагрузка вызывает сжатие стенок в радиальном направлении.

Указанные выше нагружения провоцируют в стенке, за исключением особых зон, плоско - напряженное состояние.

Особые зоны называются зонами «краевого эффекта». В них появляются изгибные напряжения, которые быстро затухают. Причины, вызывающие изгибающие моменты вдоль образующих, различные конструктивные элементы, стесняющие деформации от внутреннего давления: сопряжения корпуса и днища, корпуса и кровли, кольцевые ребра, изменение толщины стенки, врезные патрубки и отверстия для люков и т.д.

Алгоритм расчета стенки следующий. Вначале из условия растяжения, вызванного внутренним давлением, определяют толщины обоих поясов. Далее выполняется проверка устойчивости стенки вдоль образующей и в поперечном направлении. В случае необходимости некоторые пояса утолщаются.

Окончательно производится определение усилий «краевого эффекта» и проверка прочности с учетом всех компонент напряженного состояния.

Как известно, напряженное состояние любой оболочки, загруженной внутренним давлением, выражается уравнением Лапласа:

+ =Ry

N1 иN 2 (кн/см) – меридиональное (продольное) и кольцевое усилия в оболочке;

r1 и r2 (см) – главные радиусы кривизны оболочки.

Ру – нормальное давление в определяемом кольцевом сечении оболочки «у», считая снизу.

Ру=Р2 +Ри

где

Р2 =r(Н-(n-1)h-a)gf1 (кн/см2) – гидростатическое давление, определяемое для каждого пояса, на расстоянии «а» от нижней кромки пояса.

n- номер пояса стенки, с высотой пояса «h»(см), h=149 см;

а=30 см – сечение пояса, отщитываемое от нижней кромки пояса, где растягивающие напряжения максимальны.

Ри=Ро*gf2 ;Ро=0,0002 кн/см2 – избыточное давление.

gf1=1,0 и gf2=1,2 – коэффициенты надежности по нагрузке.

r=0,0000085 кн/см3 –плотность бензина.

Формула для определения толщины каждого пояса, начиная снизу, по условию прочности кольцевых сварных швов на растяжение:

Tci= +C1+C2 (см);

С1 – припуск на коррозию, определяемый по техническим условиям. Первоначально принимаем 1мм.

С2 – минусовое предельное отклонение по толщине проката, принимаемое по соответствующим стандартам. Здесь =0.

gс – коэффициент условия работы. Для нижнего пояса 0,6, а для остальных 0,7.

R=1995 см – радиус резервуара.

Толщина стенки должна быть не менее 8 мм (для данного резервуара) и быть согласована с сортаментом толстолистовой стали.

Если резервуар будет рулонируемым, то толщина стенки должна быть не более 17 мм.

Сначала подберем толщину стенок резервуара из стали С 255, Ry=24 кн/см2 (табл. 1), а затем из стали С 345, Ry=33,5 (t=2-10) или 31,5 (t=11-20) кн/см2(табл. 2).

Таблица №1. Вариант 1.

Номер пояса

Класс стали

Ри,

кн/см2

Р2, кн/см2

Ру, кн/см2

tci, см расч.

tci, мм сорт.

1

С 255

0,00024

0,014943

0,015183

2,203478

25

2

С 255

0,00024

0,013677

0,013917

1,752584

18

3

С 255

0,00024

0,01241

0,01265

1,602188

17

4

С 255

0,00024

0,011144

0,011384

1,451791

16

5

С 255

0,00024

0,009877

0,010117

1,301394

14

6

С 255

0,00024

0,008611

0,008851

1,150997

12

7

С 255

0,00024

0,007344

0,007584

1,0006

11

8

С 255

0,00024

0,006078

0,006318

0,850203

9

9

С 255

0,00024

0,004811

0,005051

0,699806

8

10

С 255

0,00024

0,003545

0,003785

0,549409

8

11

С 255

0,00024

0,002278

0,002518

0,399013

8

12

С 255

0,00024

0,001012

0,001252

0,248616

8

Таблица №2. Вариант 2.

1

C 345

0,00024

0,014943

0,015183

1,70265

17

2

C 345

0,00024

0,013677

0,013917

1,359112

14

3

C 345

0,00024

0,01241

0,01265

1,244524

14

4

C 345

0,00024

0,011144

0,011384

1,129936

12

5

C 345

0,00024

0,009877

0,010117

1,015348

11

6

C 345

0,00024

0,008611

0,008851

0,852953

10

7

C 345

0,00024

0,007344

0,007584

0,745206

8

8

C 345

0,00024

0,006078

0,006318

0,637459

8

9

C 345

0,00024

0,004811

0,005051

0,529712

8

10

C 345

0,00024

0,003545

0,003785

0,421965

8

11

C 345

0,00024

0,002278

0,002518

0,314218

8

12

C 345

0,00024

0,001012

0,001252

0,206471

8

Перейти на страницу: 1 2 3

Дополнительно

Конструкции и технология изготовления электротехнических изделий
Настоящее методическое пособие предназначено для студентов Института Электротехники, выполняющих курсовые и дипломный проекты (КП и ДП), и призвано оказать им помощь по выполнению конструкторско-технологической части проектов. В связи с введением Единой системы конструкторской документации (ЕСК ...

Взаимозаменяемость, стандартиризация и технические измерения
Выполнение данной курсовой работы преследует собой следующие цели: – научить студента самостоятельно применять полученное знание по курсу ВСТИ на практике; – изучение методов и процесса работы со справочной литературой и информацией ГОСТ; – приобретение необхо ...

Меню сайта