Проект сферического резервуара для хранения нефтепродуктов

Кафедра «Оборудование и технология сварочного производства»

Курсовой проект

по дисциплине: «Проектирование сварных конструкций»

Тема: “Проект сферического резервуара для хранения нефтепродуктов”

Введение

В решении задач научно-технического прогресса важное место принадлежит сварке. Сварка является технологическим прогрессом, широко применяется практически во всех отраслях народного хозяйства. С применением сварки создаются речные суда, шахты, доменные печи, котлы, резервуары, трубопроводы различного диаметра и протяжённости, атомные электростанции и многое другое.

Сварка внесла коренные изменения в конструкцию и технологию производства многих изделий. При изготовлении металлоконструкций, прокладке трубопроводов, установки технологического оборудования на сварку приходится четвёртая часть строительно-монтажных работ.

1 Общая часть

1.1 Оболочковые конструкции

Оболочковые конструкции разделяют на две группы. К первой группе относятся резервуары и другие изделия, предназначенные для хранения невзрывоопасных и неядовитых жидкостей и газов при давлении Р=0,005 МПа, температуре Т=100оС, эти конструкционные узлы изготавливают согласно общим правилам проектирования и требованиям эксплуатации промышленных сооружений. Ко второй группе относят котлы, работающие под высоким давлением эксплуатация которых находится под особым наблюдением. Нас интересует группа оболочковых конструкций, в частности газгольдеры постоянного объёма в сферической форме.

1.2 Сферический резервуар

Газгольдеры постоянного объёма могут быть со сферическим днищем, а так же в форме сферы. При замене цилиндрически резервуаров сферическими достигается экономия металла около 20%. В таких резервуарах соединение листов стыковое. Толщина листов обычно составляет 20…30мм и как правило не превышает 40мм. Это ограничение толщи диктуется отсутствием термообработки конструкции после сварки.

Напряжение в стыке сферического резервуара определяют по той же формуле что и для цилиндрического, но это напряжение в два раза меньше, при тех же радиусах и толщин стенок. Поэтому конструкции резервуаров несколько схожи.

2 Выбор материала

Для хранения дизеля проектируем сферический резервуар. Обычно используют стали марок Ст2, Ст3сп, а так же низкоуглеродистые стали. Проектируемый резервуар располагается в г.Одесса, где колебание температур составляют от-40 до +20. Данным климатическим условиям соответствует Ст3сп, т.к. охватывает диапазон температур от -40 до +200 оС.

Данная сталь отличается увеличенным диапазоном вязкости и сниженной степенью к старению. Химические и механические свойства стали приведены в таблице 1.

Табл.1- Состав и свойства стали

Марка стали	Содержание химических элементов			, МПа	, МПа
	C	Mn	Si
Ст3сп	0,14-0,22	0,4-0,65	0,12-0,3	210-250	380-490

Ст3сп хорошо сваривается, при этом сварные швы обладают необходимой стойкостью к образованию кристаллизационных трещин, в следствии пониженного содержания углерода.

Ст3сп сравнительно недорогая, поэтому целесообразно её использование.

3 Расчётная часть

3.1 Назначение размеров резервуара

Геометрические параметры резервуара:

где R- радиус резервуара, м ;

V- объём резервуара, м3 .

3.2 Расчёт боковой стенки резервуара

Расчёт боковой стенки резервуара проводим аналогично оболочке, работающей на растяжение от гидростатического давления:

где - допускаемое напряжение на основной металл.

n – коэффициент запаса прочности, для cферических резервуаров;

- коэффициент снижения допускаемых напряжений на сварные соединения по сравнению с допускаемым напряжением на основной металл.

3.3 Расчёт стоек резервуара

Общая нагрузка на стойки:

где - вес жидкости;

- вес кровли.

где - толщина металла, м.

Рн – вес нижней части резервуара, Н;

Рв – вес верхней части резервуара, Н.

S - площадь шара, м2;

ρ– плотность Ст 3сп.

Подбираем сечение стойки. Для этого предварительно определяем момент инерции:

где d и D – соответственно внутренний и наружный диаметры стойки.

Меньший радиус инерции:

где F- площадь поперечного сечения стойки, см2.

Гибкость стойки

где - высота стойки, см.

По таблице 10.1 [2,стр. 308] в зависимости от гибкости определяем коэффициент продольного изгиба

Напряжение в стойке

где n=12- количество стоек

Сечение подобрано верно.

3.4 Расчёт сварных соединений

Подбор катетов швов определяем исходя из допускаемых касательных напряжений.

Катет шва между сферой и стойкой:

где

- коэффициент для определения расчётной толщины углового шва.

Условие соблюдается, поэтому сохраняем катет К=9 мм.

Катет шва:

где F- сила, действующая на данную площадь, Н.

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать