Нефть - главное богатство
России

Расчет вертикальных цилиндрических резервуаров


Расчет резервуаров на прочность проводится по методу расчетных предельных состояний.

Стенки вертикальных цилиндрических резервуаров при отсутствии избыточного давления над поверхностью жидкости испытывают давление, распределяющееся по закону треугольника, а при наличии избыточного давления — по закону трапеции.

Эпюры давлений и толщин стенок резервуаров:

а – эпюра гидростатического давления; б – то же, при избыточном давлении на поверхность жидкости; в и г – эпюры толщин стенки резервуара в указанных случаях.

Следует иметь в виду, что при телескопическом расположении поясов резервуара наибольшее напряжение в каждом поясе будет не внизу пояса, а примерно выше нижней кромки на 300 мм. Это обстоятельство объясняется утолщением стенки в месте соединения поясов, а самого нижнего пояса — соединением с днищем.

Теоретическая эпюра толщины стенок резервуара, так же как и эпюра давлений жидкости, представляет собой треугольник для резервуаров без избыточного давления и трапецию для резервуаров с избыточным давлением.

По технологическим условиям изготовления резервуаров (сварка и пр.) листовая сталь толщиной менее 3—4 мм не может применяться.

В связи с этим на практике делаются отступления от теоретической эпюры толщины стенок. Резервуары малой емкости, когда расчетная толщина стенки получается меньше 3—4 мм, выполняются с постоянной толщиной стенки 4 мм. Резервуары средней и большой емкости в целях экономии металла изготовляются с переменной толщиной стенки в нижней части резервуара.

Листы днища резервуара, лежащие на упругим основании не имеют значительной нагрузки, так как последняя воспринимается непосредственно основанием; поэтому толщина листов днища выбирается по конструктивным соображениям. Толщина листов крыши резервуаров рассчитывается на вакуум, ветровую и снеговую нагрузки, так же, как и вся конструкция перекрытия, на общих основаниях проектирования сооружений.

Выбор основных размеров стальных вертикальных резервуаров, диаметра и его высоты, должен производиться с обеспечением условия экономичности. Экономичность зависит как от капитальных вложений, так и эксплуатационных затрат. При выборе основных размеров резервуаров обычно исходят из наименьшего расхода металла на сооружение резервуара данной емкости.