Расчет массы конструкций резервуара
где Нmin – min расстояние от днища резервуара до оси ПРП (приемо–раздаточный патрубок), с учетом, что последний усилен кольцевой накладкой. Принимаем равное 650мм, Ду = 500мм [РД 16.01 – 60.30.00 – КТН – 026 – 1 – 04, табл. 2.4, 2.7] – условный проход патрубка. Минимальный (аварийный) уровень залива жидкости составит Hmin = 650+500/2 =900мм.
Необходимость расчета минимального (аварийного) уровня залива жидкости связана со стабильной и безаварийной работой насосных агрегатов. При откачке нефти ниже минимального (аварийного) уровня залива жидкости насос начнет хватать воздух, это приведет к кавитации и, соответственно, к выходу насосного агрегата из строя.
где ηз – коэффициент использования объема резервуара, 0< ηз <1.
Внутренний диаметр стенки по нижнему поясу:
2. Расчет полной массы стенки резервуара
Расчет массы стенки резервуара по поясам, в одном поясе 16 листов:
Масса стенки резервуара:
Если , то необходимо крепление первого пояса стенки с помощью анкерных болтов и грунтовых противовесов.
Если , то анкерное крепление не требуется.
значит необходимо крепление первого пояса стенки с помощью анкерных болтов и грунтовых противовесов.
mокр – масса окрайки днища,
mц.ч. – масса центральной части днища.
где Sокр – площадь окрайки днища,
δокр – толщина стенки окрайки.
Sц.ч. – площадь центральной части,
δц.ч. – толщина стенки центральной части.
Толщину листов центральной части днища принимаем δц.ч. = 9 мм, минимальную толщину кольцевых окраек δокр = 12 мм. Согласно РД 16.01 – 60.30.00 – КТН – 026 – 1 – 04.
4.1 Толщина элементов днища принимается равной 9 мм.
4.2 Толщина окрайки днища определяется по таблице Б.3.
Таблица 14. Конструктивная величина окрайки днища (1,299)
Расчетная толщина первого пояса стенки dе, мм
Минимальная конструктивная толщина окрайки dко, мм
Ширина окрайки согласно РД- 16.01-60.30-КТН-026-1-04 п.2.3.3.5-п.2.3.3.12 рассчитывается как сумма: расстояния между внутренней поверхностью стенки и швом приварки центральной части днища к окрайке (800мм), нахлеста центральной части днища на окрайку (50мм), расстояния между наружной поверхностью стенки и наружным контуром окраек или периферийных листов днища (принимаем 60мм) и толщины стенки первого пояса (19мм): 0,8+0,05+0,06+0,019 = 0,929м.
4. Находим массу понтона:
Sц.ч. – масса центральной части (мембраны):
где lзаз – расстояние между стенкой резервуара и плавающей крышей, по условию 190 мм; lпонт – ширина поплавковой части, равная 2800 мм; δц.ч = 9 мм; ρст=2700 кг/м 3 .
Sц.ч. = 3,14 (20,36 – 0,19 – 2,8) 2 0,009. 2700=23,033т.
Sкор. – масса короба:
где Ркор – периметр короба; δкор = 6 мм.
Sкор. = (6,3/2,8) [3,14 (20,36 – 0,19) 2 – 3,14 (20,36 –0,19 - 2,8) 2 ] 0,006 2700 = 12,036 т.
Тогда масса понтона:
Sпонтона = Sц.ч. + Sкор. = 23,033 + 12,036=35,069 т
5. Расчет каре резервуара
Согласно СНиП 2.11.03-93 высота обвалования или защитной стенки подбирается из условия объема каре равного номинальному (строительному) объему одного резервуара, находящегося внутри обвалования (защитной стенки) плюс 0,2 м [РД 16.01 – 60.30.00 – КТН – 026 – 1 – 04, п. 6.2.4].
Высота каре резервуара находится в пределах 2,75-5м. Принимаем Нк = 3м.
+ объем песчаной подушки под резервуаром.
Высоту песчаной подушки принимаем Hпод=0,35 м.
Проведем расчет объема песчаной подушки по формуле усеченного конуса.
Радиус подушки на 0,7м больше радиуса основания резервуара.
Радиус верхнего основания:
Радиус нижнего основания:
Т.к. i=45۫۫۫۫ , радиус нижнего основания будет больше на высоту подушки.
-объем песчаной подушки под резервуаром.
Д = 11,76 2 – 4 · 2,8 · ( -28630,6) = 320801 > 0
Рис. 5. Каре резервуара (вид сверху).
Рис.6. Фундамент резервуара.
В результате проделанной работы нам удалось рассчитать и спроектировать резервуар вертикальный стальной с понтоном объемом 28 тыс. м 3 (РВСП-28000). Расчет производился с учетом оптимальности параметров резервуара с точки зрения эффективности металозатрат.
По расчетным параметрам резервуара был произведен расчет на прочность, который показал соответствие резервуара предъявляемым требованиям. Далее был произведен проверочный расчет резервуара на устойчивость, в результате которого был сделан вывод о необходимости снижения значения снеговой нагрузки.
Также был произведен расчет каре резервуара.
1. Строительные конструкции нефтегазовых объектов: учебник/ Ф.М. Мустафин, Л.И. Быков и др. – СПб.: ООО «Недра», 2008.
2. ПБ 03 – 605 – 03 «Правила устройства вертикальных цилиндрических стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов».
3. ВСН 311-87 «Инструкция по изготовлению и монтажу вертикальных цилиндрических резервуаров».
4. Нормы проектирования стальных вертикальных резервуаров для хранения нефти объемом 1000-50000м 3 . РД-16.01-60.30.00-КТН-026-1-04.