Xreferat.com » Рефераты по промышленности и производству » Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3

Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»


Кафедра ТХНГ


КУРСОВАЯ РАБОТА

Тема

Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000м3


Томск

2010

Содержание


Исходные данные

Введение

1.Определение оптимальных параметров резервуара по критерию минимальности металла, затраченного на сооружение

2.Расчет толщины стенки резервуара

2.1 Расчет высоты налива и объема жидкости в резервуаре

2.2 Расчет толщины стенки для условий эксплуатации

2.3 Проверочный расчет на прочность резервуара

3.Расчет резервуара на устойчивость (в соответствии с РД 16.01 – 60.30.00 – КТН – 026 – 1 – 04)

4.Расчет массы конструкций резервуара

5.Расчет каре резервуара

Заключение

Список литературы


Исходные данные


Таблица 1.

Объем резервуара,Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3

28000
Тип резервуара РВСП
Продукт нефть
Конструкция крыши купольная (сферическая)
Радиус сферической крыши 1,45·D
Кольцевой зазор между стенкой и понтоном, мм 190
Размеры листа Размеры листа hЧl, мРазмеры листа 2Ч8

Строжка листов:

у продольной кромки ΔL, мм

у поперечной кромки Δh, мм


5

10

Нагрузки, Н/м2:

снеговая Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3

ветровая Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3


4800

800

Теплоизоляция:

плотность ρиз , кг/м3

толщина на стенке, мм

толщина на крыше, мм


85

45

45

tmin (на глубине 0,5 м от поверхности), єС 13,5
tmax (поверхностного слоя), єС 33,5
tнк (начала кипения), єС 50
Коэффициент оборачиваемости резервуара 18
Уклон днища 1:75
Допуск на листовой прокат Δ, мм ВТ
Плотность продукта ρ20, кг/м3 765
Припуск на коррозию C, мм 0,42
Технология сборки полистовая (Л)
Вакуум, Па 65

Введение


При проектировании стальных конструкций следует:

выбирать оптимальные в технико-экономическом отношении схемы сооружений и сечения элементов;

применять экономичные профили проката и эффективные стали;

применять для зданий и сооружений, как правило, унифицированные типовые или стандартные конструкции;

применять прогрессивные конструкции (пространственные системы из стандартных элементов; конструкции, совмещающие несущие и ограждающие функции; предварительно напряженные, вантовые, тонколистовые и комбинированные конструкции из разных сталей);

предусматривать технологичность изготовления и монтажа конструкций;

применять конструкции, обеспечивающие наименьшую трудоемкость их изготовления, транспортирования и монтажа;

предусматривать, как правило, поточное изготовление конструкций и их конвейерный или крупноблочный монтаж;

предусматривать применение заводских соединений прогрессивных типов (автоматической и полуавтоматической сварки, соединений фланцевых, с фрезерованными торцами, на болтах, в том числе на высокопрочных и др.);

предусматривать, как правило, монтажные соединения на болтах, в том числе на высокопрочных; сварные монтажные соединения допускаются при соответствующем обосновании;

выполнять требования государственных стандартов на конструкции соответствующего вида.

В данной курсовой работе мы попробуем рассчитать резервуар вертикальный стальной с понтоном.

Все расчеты выполнены по методу предельных состояний по СНиП 2-23-81* и СНиП 2.01.07-85 Нормы позволяют выбрать класс сталей для элементов резервуаров, рекомендуют вид сварки и сварочных материалов, метод монтажа, конструктивные решения, типы фундаментов и оснований. Здесь же даются указания по защите резервуаров от коррозии, охране окружающей среды, противопожарным мероприятиям.


Определение оптимальных параметров резервуара по критерию минимальности металла, затраченного на сооружение


Проверим возможно ли сооружать заданный резервуар с постоянной толщиной стенки:


Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3 (4,Прил.Б)


где Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3– максимально возможный объем резервуара с постоянной толщиной стенки;

π = 3,14 – трансцендентное число «пи»;

tко = 5 мм – минимальная, конструктивно необходимая толщина нижнего пояса стенки, согласно таблице 3.3 ПБ 03-605-03;

Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3– коэффициент;

ρ = 765 кг/м3 – плотность хранимой жидкости ,

g = 9,8067 м/с2 – ускорение свободного падения,

Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3– расчетное сопротивление сварного стыкового шва,

Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3– т.к. контроль вертикального сварного шва не применяется,

Ry = расчетное сопротивление стали (листового проката) при сжатии, растяжении по пределу текучести.


Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3, (4,Прил.Б)

Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3 - предел текучести стали, принимается в соответствии с ГОСТ 27772 – 88*, по таблице 1, для стали С345 (нижний пояс),

Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3 = 1,025 – коэффициент надежности по материалу,


Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3,

Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3,

Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3,


Δдк =1,8 см =Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3м - сумма приведенных толщин крыши и днища резервуара – выбирается в соответствии с Р.Д.- 16.01.-60.30-ктн-026-1-04, п.2.3.3.3.


Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3,


Если:

Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3– можно соорудить резервуар с постоянной толщиной стенки,

Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3– можно соорудить резервуар только с переменной толщиной стенки.

Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3 – следовательно, возможно сооружение резервуара только с переменной толщиной стенки, из соображений устойчивости будущей конструкции.

Оптимальная высота резервуара:

Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3 не зависит от объема резервуара, а определяется качеством материала, конструкцией днища и крыши и плотности продукта.

Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3, (4,Прил.Б),


γс = 0,8 – коэффициент условий работы конструкции, при расчете стенки резервуара на прочность согласно ПБ 03-605-03 пункту 3.5.3.1.

Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3 = 1,1 – коэффициент надежности по гидростатическому давлению жидкости.


Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3,


При полистовой сборке, Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3, полученная высота находится в допустимых пределах.

Находим количество поясов:


Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3,

hл΄ = hл – 0,01 (строжка листов по ширине – 10 мм (таблица 1))


где hл – высота листа (по условию – 2м);

hл΄– высота листа с учетом строжки листа или подготовки листа под сварку.

hл΄ = 2 м – 0,01 м = 1,99 м,


Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3


Уточненная высота резервуара Н:

Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3.

Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3


Радиус резервуара оптимальный:


Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3,

Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3, - для 11 поясов

Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3, - для 12 поясов.


Количество листов в каждом поясе при полистовой сборке:


Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3.


где Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3 (строжка листов по длине – 5 мм)

Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3– длина листа

Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3= 8 м – 0,005 м = 7,995 м,

Для 11 поясов(R1=20,18м):


Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3.


Тогда число листов либо 15,5 либо 16.

Для 12 поясов(R2=19,32м):

Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3


Тогда число листов либо 15 либо 15,5.

Рассчитаем возможные радиусы резервуара:


Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3.

Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3

Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3


Фактический (строительный) объем резервуара:


Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3

Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3

Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3

Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3


Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3более соответствует заданному объему резервуара, поэтому принимаем число листов равное 16, а число поясов - 11.

Проверим соответствие геометрического объема резервуара номинальному:


Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3

Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3

Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3

Параметры резервуара:

Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3;

Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3;

Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3;

Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3листов;

Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3.


Расчет толщины стенки резервуара


2.1 Расчет высоты налива и объема жидкости в резервуаре


Нн – высота налива жидкости, м. Высота налива (допустимый (максимальный) аварийный уровень налива жидкости) определяется для РВС с пеногенераторами встроенными в стенку РВС нижним краем пеногенератора минус 0,3м (предусматривается АСКП – автоматическая система комбинированного пожаротушения).

Применяемое оборудование: Камера низкократной пены модели "Афрос", размеры – 340мм х 340мм.Место установки Камеры мод. "Афрос" монтируются на верхнем поясе около крыши резервуара на штатных технологических люках. Камера состоит из собственно пеногенератора, который соединяется с цилиндрическим корпусом, имеющем съемное дно. Это дно служит для проведения ревизии разрывной предохранительной мембраны и ее замены. Цилиндрический корпус имеет стыковочный фланец, в котором установлена предохранительная разрывная мембрана, которая одновременно изолирует полость корпуса с пеногенератором от внутренней полости резервуара. Во внутренний объем резервуара выходит цилиндрический наконечник, заканчивающийся щелевым насадком, формирующем веерную струю пены.


Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3

Рис. 1. Камера низкократной пены модели "Афрос"

Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3

Рис.2. Схема монтажа «Афрос»


Допустимый (максимальный) аварийный уровень налива жидкости:


Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3.


Далее находим объём жидкости в резервуаре:


Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3 (1,285),


где i = 1:75 (уклон днища)


Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3


Находим высоту конуса днища резервуара:


Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3

Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3


Zi – расстояние от днища резервуара до нижней кромки i – го пояса:


z1=0,3м; Zi = (i – 1)· h'л .


Таблица 2

Номер пояса Zi, м
1 0,30
2 1,99
3 3,98
4 5,97
5 7,96
6 9,95
7 11,94
8 13,93
9 15,92
10 17,91

Производим расчет давления насыщенных паров по Рейду (при t = 37,8 С)


Рs 38 = Ратм · ехр[10,53(1-Тнк/Т38)]

Tнк = 273,15 + tнк

Тнк = 273,15 + 50 = 323,15 К

Т38 = 273,15+37,8 = 310,95К

Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3


Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3;

Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3;

Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3;

Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3;

Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3;

Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3

Vг.п. = (Vстр – Vж) + Vсегм;

Vг.п. = 28507 – 27240,4 + 788,5= 2055,1 м3.

Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3


(в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51858-2002).

Так как по условию задан резервуар с понтоном (РВСП), то полученное давление насыщенных паров уменьшаем в 10 раз: Рни = 5600Па.


Расчет толщины стенки для условий эксплуатации:


Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3 (1,287),


где

nг - коэффициент надежности по нагрузке гидростатического давления, nг = 1,1;

Zi - расстояние от днища до расчетного уровня, м;

γc - коэффициент условий работы, γc = 0,7 для нижнего пояса, γc = 0,8 для остальных поясов;

ρ- плотность нефти, ρ=765кг/м3;

g- ускорение свободного падения, g=9,8067м/с2;

Нн- максимально допустимый уровень взлива нефти, Нн=21м;

Rwy- расчетное сопротивление материала пояса стенки по пределу текучести, 286,1МПа;

n2 - коэффициент надежности по нагрузке избыточного давления и вакуума, n2 = 1,2;

Ри – избыточное давление, 5600Па.


Таблица 3 (1,288)

Диаметр

Резервуара, D, м

Толщина стенки tПроектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3, мм


Рулонное исполнение Полистовое исполнение

Стационарная крыша Плавающая крыша
D < 16 4 4 5

16 Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3 D < 25

6 5 7

25 Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3 D < 35

8 6 9

D Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3 35

10 8 10

Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3;

Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3;

Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3;

Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3;

Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3;

Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти
    <div class=

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.
Подробнее

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Похожие рефераты: