Вертикальные резервуары презентация

ВЕРТИКАЛЬНЫЕ РЕЗЕРВУАРЫ
Одним из важнейших элементов функционирования промышленных производств являются резервуары. Предназначение резервуаров состоит в приеме, хранении и выдаче различных жидких (таких как вода, нефть, масла, бензин, керосин и т.д.) и газообразных сред.

РЕЗЕРВУАР ВЕРТИКАЛЬНЫЙ СТАЛЬНОЙ
вертикальная ёмкость, наземное объёмное строительное сооружение, предназначенное для приёма, хранения, подготовки, учёта (количественного и качественного) и выдачи жидких продуктов.

ПРИМЕНЕНИЕ
приём, хранение, выдача и учёт (количественный и качественный) нефтесодержащих стоков, нефти и нефтепродуктов;
хранение и отстой пластовой воды и механических примесей;
хранение пожарной или питьевой воды;
хранение жидких пищевых, агрессивных химических продуктов, минеральных удобрений;
смешение нефти и нефтепродуктов;

КЛАССИФИКАЦИЯ
По методам изготовления и монтажа листовых металлоконструкций
в рулонном исполнении
полистовом исполнении
комбинированном исполнении .
По назначению
сырьевые резервуары
технологические резервуары
товарные РВС
По способу изготовления поясов
свариваются пояса ступенчато;
привариваются встык;
изготавливаются телескопически.

КЛАСС ОПАСНОСТИ
класс I — резервуары объёмом более 50 000 м3;
класс II — резервуары объёмом 20 000 — 50 000 м3 включительно, также резервуары объёмом 10 000 — 50 000 м3 включительно;
класс III — резервуары объёмом 1 000 — менее 20 000 м3;
класс IV — резервуары объёмом менее 1 000 м3.
Класс опасности (учитывается при назначении):
специальных требований к материалам, методам изготовления, объёмам контроля качества;
коэффициентов надёжности по ответственности.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ
Уровень ответственности сооружения;
Класс опасности резервуара
Общий срок службы резервуара
Расчётный срок службы резервуара

КОНСТРУКЦИИ РЕЗЕРВУАРА
несущие: стенка, включая врезки патрубков и люков, окрайка днища, бескаркасная крыша, каркас и опорное кольцо каркасной крыши, анкерное крепление стенки, кольца жёсткости;
ограждающие: центральная часть днища, настил стационарной крыши, плавающая крыша, пантон.

ОБОРУДОВАНИЕ РЕЗЕРВУАРОВ
1 — клапан дыхательный совмещенный КДС,
2 — клапан дыхательный механический КДМ,
3 — клапан аварийный АК,
4 — совмещённый механический дыхательный клапан СМДК,
5 — клапан дыхательный механический КДМ-50,
6 — патрубок вентиляционный ПВ,
7 — люк замерный ЛЗ,
8 — люк монтажный ЛМ,
9 — люк световой ЛС,
10 — генератор пены средней кратности ГПСС,
11 — пробоотбоник плавающий резервуарный ПП,
12 — пробоотборник стационарный резервуарный органного типа ПСР ОТ,
13 — пробоотборник стационарный секционный резервуарный ПСР,
14 — механизм управления хлопушкой боковой МУ-1,
15 — механизм управления хлопушкой верхний МУВ,
16 — хлопушка ХП,
17 — приёмораздаточное устройство ПРУ,
18 — кран сифонный КС,
19 — люк-лаз ЛЛ,
20 — приёмораздаточный патрубок ПРП.

ОБОРУДОВАНИЕ РЕЗЕРВУАРОВ

НАДЁЖНОСТЬ
Основные параметры, обеспечивающие надёжность :
характеристики сечений несущих ограждающих конструкций, свойства стали;
качество сварных соединений;
допуски при изготовлении и монтаже элементов конструкций.

СРОК СЛУЖБЫ
Общий срок службы резервуаров обеспечивается выбором материала, учётом температурных, силовых и коррозионных воздействий, нормированием дефектов сварных соединений, оптимальных конструктивных решений металлоконструкций, основания и фундаментов, допусками на изготовление и монтаж конструкций, способов антикоррозионной защиты и назначением регламента обслуживания.

ЭКСПЛУАТАЦИЯ
Категория условий эксплуатации зависит от температуры, влажности воздуха, давления воздуха или газа с учётом высоты над уровнем моря, солнечного излучения, дождя, ветра, смены температуры и т. д.
Эксплуатация резервуаров осуществляется в соответствии с инструкцией по надзору и обслуживанию, утверждённой руководителем эксплуатирующего предприятия

ДИАГНОСТИКА
Двухуровневое диагностирование резервуаров включает в себя:
частичное диагностирование (без выведения из эксплуатации);
полное диагностирование (с выводом из эксплуатации, очисткой и дегазацией).
Первое частичное диагностирование проводится:
через три года после ввода в эксплуатацию — для резервуаров I и II классов опасности;
через четыре года — для резервуаров III класса опасности;
через пять лет — для резервуаров IV класса опасности

НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ
К постоянным нагрузкам относятся нагрузки от собственного веса элементов конструкций резервуаров
К временным длительным нагрузкам относятся:
- нагрузка от веса стационарного оборудования;
- гидростатическое давление хранимого продукта;
- избыточное внутреннее давление или относительное разряжение в газовом пространстве;
- снеговые нагрузки с пониженным нормативным значением;
- нагрузка от веса теплоизоляции;
- температурные воздействия;
- воздействия от деформаций основания, не сопровождающиеся коренным изменением структуры грунта.

НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ
К временным кратковременным нагрузкам относятся:
- ветровые нагрузки;
- снеговые нагрузки с полным нормативным значением;
- нагрузки от веса людей, инструментов, ремонтных материалов;
- нагрузки, возникающие при изготовлении, хранении, транспортировке и монтаже конструкций резервуара.
К особым нагрузкам относятся:
- сейсмические воздействия;
- аварийные нагрузки, связанные с нарушением технологического процесса;
- воздействия от деформаций основания, сопровождающиеся коренным изменением структуры грунта;
- нагрузки, возникающие в процессе стихийного бедствия.

СБОР НАГРУЗОК НА ПОКРЫТИЕ РЕЗЕРВУАРА

ВЕТРОВАЯ НАГРУЗКА
qн=qо * k * c
где:
qо - нормативное значение ветрового давления (зависит от ветрового района);
k- коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте;
c- аэродинамический коэффициент, учитывающий конфигурацию сооружения, определяется по схемам СНиП.
Значения коэффициента k.

ВЕТРОВАЯ НАГРУЗКА
При в=15є Се = +0,8 - аэродинамический коэф. с наветренной стороны;
При в=30є Се = +0,4 - аэродинамический коэф. с наветренной стороны.
При в=45є Се = -0,2 - аэродинамический коэф. с наветренной стороны.
При в=135є Се = -0,2 - аэродинамический коэф. с подветренной стороны.
При в=150є Се = +0,2 - аэродинамический коэф. с подветренной стороны.
При в=175є Се = +0,3 - аэродинамический коэф. с подветренной стороны.
Наветренная сторона:
qн=qо*k*Се=60*0.5*(+0,8)=24кГс/м
qн=qо*k*Се=60*0.65*(+0,4)=15.6кГс/м
qн=qо*k*Се=60*0.85*(-0,2)=-10.56кГс/м
Подветренная сторона:
qн=qо*k*Се=60*0,5*(+0,3)=9кГс/м
qн=qо*k*Се=60*0.65*(+0,2)=7.8кГс/м
qн=qо*k*Се=60*0.85*(-0,2)=-10.2кГс/м
Эпюра ветровых нагрузок.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ НАГРУЗКА
где
с - плотность бутана при нормальных условиях;
g - ускорение свободного падения;
h - высота резервуара.
с=2,70 кг/м3
g=9.8 м/с2
h=16 м
Подставляя, получаем:

ОБЛАСТЬ ДОПУСКАЕМЫХ НАГРУЗОК НА ПАТРУБКИ

УРАВНЕНИЕ ЛАПЛАСА

БЫСТРОЗАТУХАЮЩИЕ ИЗГИБАЮЩИЕ МОМЕНТЫ

РАСЧЕТ ВЕРТИКАЛЬНОГО ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО РЕЗЕРВУАРА
1.1 Исходные данные к расчету
1. Диаметр резервуара D = 12 м = 12000 мм.
2. Высота резервуара H = 12 м = 12000 мм.
3. Высота пояса Hп = 3 м = 3000 мм.
4. Удельный вес жидкости в резервуаре γ = 12500 Н/м3 = 12,5 × 10-6 Н/мм3.
5. Избыточное давление над поверхностью жидкости ризб = 0,005 МПа
6. Материал резервуара – Ст3 ГОСТ 380-88

РАСЧЕТ ВЕРТИКАЛЬНОГО ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО РЕЗЕРВУАРА
1.2 Расчет толщины стенки резервуара
Исполнительная толщина стенки резервуара определяется по формуле
где D – диаметр резервуара, мм
р – расчетное давление, МПа
[σ] - допускаемое напряжение материала, МПа
с – прибавка на коррозию, мм
φ - коэффициент прочности сварного шва

РАСЧЕТ ВЕРТИКАЛЬНОГО ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО РЕЗЕРВУАРА
В рассматриваемом случае:
Прибавка на коррозию определяется по формуле
где c1 – прибавка на коррозию, мм;
c2 = 0,4 ÷ 0,8 мм – прибавка на минусовой допуск листа, мм;
c3 – конструктивная прибавка, мм;
Принимаем c1 = 1 мм;
Принимаем c2 = 0,8 мм.
с = c1 + c2 + c3 = 1 + 0,8 + c3 = 1,8 + c3 мм
Сварку резервуара принимаем ручную, значит φ = 0,95
Для материала резервуара стали Ст3 ГОСТ 380-88 допускаемое напряжение [σ] = 160 МПа

РАСЧЕТ ВЕРТИКАЛЬНОГО ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО РЕЗЕРВУАРА
Расчетное давление определяется по формуле
где Нi – высота гидростатического столба жидкости для рассматриваемого пояса, мм

РАСЧЕТ ВЕРТИКАЛЬНОГО ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО РЕЗЕРВУАРА
1.2.1 Расчет толщины стенки первого пояса резервуара
Из рисунка 1 видно, что H1 = H = 12000 мм, следовательно,
Окончательно имеем:
Принимаем s1 = 8 мм

РАСЧЕТ ВЕРТИКАЛЬНОГО ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО РЕЗЕРВУАРА
1.2.2 Расчет толщины стенки второго пояса резервуара
Из рисунка 1 видно, что H2 = H - Hп = 12000 - 3000 = 9000 мм, следовательно,
Окончательно имеем:
Принимаем s2 = 8 мм

РАСЧЕТ ВЕРТИКАЛЬНОГО ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО РЕЗЕРВУАРА
1.2.3 Расчет толщины стенки третьего пояса резервуара
Из рисунка 1 видно, что H3 = Н - 2 × Hп = 12000 - 2 × 3000 = 6000 мм, следовательно,
Окончательно имеем:
Принимаем s3 = 6 мм

РАСЧЕТ ВЕРТИКАЛЬНОГО ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО РЕЗЕРВУАРА
1.2.4 Расчет толщины стенки четвертого пояса резервуара
Из рисунка 1 видно, что H4 = Hп = 3000 мм, следовательно,
Окончательно имеем:
Принимаем s4 = 4 мм

РАСЧЕТ ВЕРТИКАЛЬНОГО ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО РЕЗЕРВУАРА
Вывод:
толщина стенки первого пояса s1 = 8 мм
толщина стенки второго пояса s2 = 8 мм
толщина стенки третьего пояса s3 = 6 мм
толщина стенки четвертого пояса s4 = 4 мм
толщина стенки днища sд = s1 = 8 мм
толщина стенки крыши sк = s4 = 4 мм

ПРИМЕР РАСЧЕТА
КРУГЛЫЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЙ РЕЗЕРВУАР ЕМКОСТЬЮ 2000 М³

ОСОБЕННОСТИ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ РЕЗЕРВУАРОВ ИЗ СТАЛИ

ОСОБЕННОСТИ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ РЕЗЕРВУАРОВ ИЗ СТАЛИ
• геометрические характеристики сечений несущих и ограждающих конструкций;
• марки и показатели стали;
• требования к сварным соединениям, в том числе методы их контроля;
• допуски, разрешенные на стадии производства и монтажа РВС.
• разрешает изготавливать и монтировать методом рулонирования только резервуары вместимостью менее 10 тыс. куб. м;
• рекомендует использовать при сварке листовых элементов стен и днищ двусторонний стыковой шов с полным проваром;
• ограничивает размер конусообразной бескаркасной крыши диаметром 12,5 метров, а угол ее наклона величиной от 15° до 30°;
• требует 100% контроля качества всех операций, выполняемых в ходе производства емкостных элементов.

ОСОБЕННОСТИ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ РЕЗЕРВУАРОВ ИЗ СТАЛИ
• последовательность монтажа и сварки резервуара;
• мероприятия, гарантирующие необходимые прочностные параметры, неизменяемость и устойчивость сосуда на период его сборки и установки в проектное положение;
• требования к качеству укрупнительной сварки, виды и количество контролируемых сварных швов;
• технологическая карта на последующие испытания емкости.

ОСОБЕННОСТИ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ РЕЗЕРВУАРОВ ИЗ СТАЛИ