Металеві конструкції

ІНШІ КОНСТРУКЦІЇ РЕЗЕРВУАРІВ ПІДВИЩЕНОГО ТИСКУ

Горизонтальні циліндричні резервуари проекту­ють місткістю до 150 м3 зі збитковим тиском 40 .70 кН/м2 при зберіганні зріджених газів (рис. 9.5, с). Діаметр таких резервуарів прийма­ють до 3,25 м, а довжину до 18,5 м, що дає змогу їх транспортувати. Наземні резервуари встанов­люють на опори, відстань між якими становить 0,5—0,7 довжини резервуара. По осі опор всере­дині резервуара проектується діафрагма з гну­того кутника з приварюванням до нього трикут­ника жорсткості. Днища резервуарів малої міст­кості та тиску іноді роблять плоскими. При більших тисках застосовують циліндричні або сферичні днища.

Розраховують циліндричну частину і-а просто­рове днище за безмоментною теорією, аналогічно до розрахунку вертикальних резервуарів. Дотичні напруження в циліндричній частині становлять

Сі = qr/t. (9.21)

Найбільше напруження в нижній точці резер­вуара, для якої q дорівнює масі стовпа рідини над цією точкою. Легко пересвідчитись, що при D = 3,25 м і мінімальній товщині стінки 4 мм напруження будуть незначними.

Оскільки горизонтальні резервуари випробо­вують на внутрішній тиск, що значно перевищує величину q (наприклад, залізничні цистерни ви­пробовують на тиск 0,6 МПа), то розрахунок ви­конують на цей тиск і товщину стінки визначають за формулою

І = (9.22)

УсКу

Нормальне напруження, яке діє вздовж твір­ної циліндра, можна знайти, якщо прирівняти опір поперечного перерізу циліндра розтягу до повного внутрішнього тиску, тобто:

2mta2 = кг (9.23)

Звідки

О2 = qr/21. (9.24)

Окрім цього, для резервуара, опертого на дві опори, треба визначити напруження ст3 від згину, які мають напрямок такий же, як ст2:

Ст3 = Mx/wpe3. (9.25)

Згинальний момент Мх обчислюють за розрахун­ковою схемою балки на двох опорах з консолями від навантаження власної маси резервуара і маси рідини в ньому.

Наближене значення моменту опору резервуа­ра можна визначити згідно з рівнянням

Wpe3.a: = hr/l'cp = ЯТ2р£. (9.26)

На величину ст2 + о3 розраховують кільцеві зварні шви резервуара. При стикових швах задоволь­няється рівняння

+ а3 < yfcycRwy, (9.27)

Де Rwy — розрахунковий опір стикового зварного шва, який дорівнює 0,85Ry; Yfc — коефіцієнт міц­ності стику. Якщо зварні шви виконуються вна­кладку, то їх розраховують на зусилля, яке діє на одиницю довжини, тобто (о2 + ст:і) І.

Кулясті резервуари застосовують для збе­рігання зріджених газів та низькокиплячих наф­топродуктів при внутрішньому збитковому тиску (0,02...0,06 кН/см2 (рис. 9.5, д). Кулясті резервуари встановлюють на 8—12 колон або спеціальне опорне кільце. Пояс, на який опирається резер­вуар, підсилюється поздовжніми і поперечними ребрами жорсткості з внутрішнього боку. Кулясті резервуари належать до місткостей високого тиску і розраховуються з урахуванням вимог Держміськтехнагляду.

Товщина оболонки сферичного резервуара

(РУ/, + РоУ/2) D

(9.28)

4ycR

Де p і po — гідростатичний і збитковий тиски; D — діаметр резервуара; Rwy — розрахунковий опір стикового зварного шва, який дорівнює 0,85 Ry.

Краплеподібні резервуари мають форму краплі рідини на змоченій поверхні під дією сил поверхневого натягу (рис. 9.5, в). їх застосовують при місткості 2000...6000 м3, збитковому тиску 3...5 Н/см2 і вакуумі до 300 мм вод. ст.

З умови рівності напружень с^ = = ст у крап­леподібній оболонці в граничних умовах одер­жуємо основне рівняння для її розрахунку:

РУ/, +-РоУ/2 УcR-wyt

Де Гі і г2 — радіуси кривизни точки, що розгля­дається.

Багатоторові резервуари (рис. 9.5, г) до­цільно застосовувати при місткості понад 6000 м3, проте значна трудомісткість виготовлення пере­шкоджає їх широкому впровадженню.