Проверочный расчет на прочность резервуара для хранения нефтепродуктов
Проверочный расчет на прочность
резервуара для хранения нефтепродуктов
Содержание
прочность резервуар
нефтепродукт
1. Исходные данные
. Расчетная схема резервуара
. Проверочный расчет стенки
резервуара на прочность
. Расчет предельного уровня налива
нефтепродуктов в резервуар
. Расчет остаточного ресурса
резервуара
. общий
вывод по результатам поверочного расчета
Список использованной литературы
1. Исходные данные
Марка (тип) резервуара: РВС - 1000
Инвентарный номер: 1
Расчетные характеристики резервуара по поясам
(вариант № 1)
|
№
пояса
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
|
S, мм
|
3,2
|
3,3
|
3,2
|
3,3
|
3,3
|
3,4
|
3,3
|
3,4
|
|
Х,
м
|
0
|
1,3
|
2,6
|
3,9
|
5,2
|
6,5
|
7,8
|
9,1
|
|
γс
|
0,7
|
0,8
|
0,8
|
0,8
|
0,8
|
0,8
|
0,8
|
0,8
|
|
n1
|
n2
|
D, м
|
H0, м
|
P2, кгс/м.кв.
|
ρ,
кг/м.куб.
|
R, МПа
|
|
1
|
1,2
|
10,25
|
10,4
|
200
|
800
|
210
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где R
- расчетное сопротивление стали по пределу текучести, МПа;
γс
- коэффициент условий работы;
n1
- коэффициент перегрузки для гидростатического давления;
ρ - плотность
нефтепродукта, кг/м3;
H0
- высота стенки резервуара, м;
Х - расстояние от днища до расчетного уровня, м;
D - диаметр
резервуара, м;
S - минимальная
действительная толщина стенки в расчетном поясе (по замерам), мм.
2. Расчетная схема резервуара
. Поверочный расчет стенки резервуара на
прочность
Допустимое условие прочности стенки резервуара
согласно [ 1.2 ] запишем как:
σ < γc
∙R
(1)
где σ - напряжение
в расчетном поясе резервуара, МПа;
σ в расчетном поясе
резервуара определяется по формуле [ 1.2 ]:
σ = [ n1
∙ ρ(H0
- X) + n2
∙ P2]
∙ D / (200 ∙ S)
(2)
Результаты расчетов
|
№ пояса
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
|
σ, МПа
|
137,1
|
116,8
|
103,8
|
84,5
|
68,3
|
50,6
|
36,0
|
19,3
|
|
γc
∙ R, МПа
|
147
|
168
|
168
|
168
|
168
|
168
|
168
|
168
|
Вывод: условие прочности стенки выполняется для
всех поясов. Ограничивать высоту налива нефтепродукта в резервуар ненужно.
. Расчет предельного уровня налива
нефтепродуктов в резервуар
Исходя из формулы (2) предельный уровень налива
нефтепродуктов
Нпр = [ (200 ∙S∙
σ / D
- n2∙P2)
/ (n1∙ρ)
] + X
В итоге имеем:
Нпр = [ (200 γc
R∙S
/ D - n2∙P2)
/ (n1∙ρ)
] + X (3)
Результаты расчетов:
Нпр = [ (200 ∙ 0,7 · 210 ∙
3,2 / 10,25 - 1,2 ∙ 200) / (1 ∙ 800) ] + 0 = 11,17 м
Вывод: по результатам расчетов дальнейшая
эксплуатация резервуара возможна без ограничения предельной высоты налива
нефтепродуктов.
. Расчет остаточного ресурса резервуара
Остаточный ресурс резервуара, подвергающегося
действию коррозии, определяется по формуле:
Тк = (S
- Sp) / а (4)
где Sp
- расчетная толщина стенки резервуара ( см [4] ), определяется по формуле:
Sp
= [ n1
∙ρ(Hпр
- X) ] D
/ (200 ∙ γc
∙R)
(5)
а - скорость равномерной коррозии стенки
(см/год), определяемая по формуле:
а = (Sпасп
+ С - S) / t
(6)
Sпасп
- паспортная толщина поясов стенки резервуара, см;
t - реальное время с
момента изготовления резервуара, лет;
С - плюсовой допуск на толщину листов стенки при
прокатке (ГОСТ 19903-74), см.
Принимаем: Sпасп
= 4.0 мм,
t = 20 лет,
С = 0.05 см =0,5 мм
Расчет проводим для пояса резервуара, имеющего
минимальную остаточную толщину.
Результаты расчетов.
а = (Sпасп
+ С - S) / t
= (4 + 0,5 - 3,3) / 20 = 0,06 мм/год
Sp
= [ n1
∙ρ(Hпр
- X) ] D
/ (200 ∙ γc
∙R)
Т.к. Нпр ˃ Н0, то в
формулу подставляем Н0
Sp
= [ 1 ∙800 ∙ (10,4 - 0) ] 10,25 / (200 ∙147) = 2,9 мм
Тк = (S
- Sp) / а = (3,2 - 2,9)
/ 0,06 = 5 лет
Вывод: по результатам расчетов принимаем
остаточный ресурс резервуара 5 лет.
6. Общий вывод по результатам поверочного
расчета
По результатам расчетов дальнейшая эксплуатация
резервуара возможна в течении 5 лет, без ограничения предельной высотой
налива нефтепродуктов.
1. СНиП 11 - 23 - 81 Нормы
проектирования. Стальные конструкции.
. Металлические конструкции.
Справочник проектировщика. М.: Стройиздат, 1980 г.
. СНиП 2.02.07 - 885 Нагрузки и
воздействия.
. ПБ 03 - 605 - 03 Правила
устройства вертикальных цилиндрических стальных резервуаров для нефти и
нефтепродуктов.