РАСЧЕТ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ РЕЗЕРВУАРОВ

Вопросы / ответыРАСЧЕТ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ РЕЗЕРВУАРОВ
0 +1 -1
antfiksa Админ. спросил 2 месяца назад
1 ответ
0 +1 -1
antfiksa Админ. ответил 2 месяца назад

Определение оптимальных размеров резервуаров с учетом расхода материала, стоимости строительных и монтажных работ, величины потерь от испарения нефтепродуктов, занимаемой площади и других критериев весьма сложно. Эта задача решается сравнительно просто, если учесть только основной фактор — за­трату металла на резервуар. Впервые в такой постановке задачу решил академик В.Г. Шухов.
9.1. Резервуары с постоянной толщиной стенки
Толщина боковых стенок резервуаров ограничивается ми­нимальным значением δ0 из условия устойчивости, т.е. недопу­щения самопроизвольного смятия стенок пустого резервуара. Эта минимальная толщина равна 4 мм. Если размеры резервуара та­ковы, что в заполненном состоянии напряжения у нижней кромки резервуара не превышают допустимых для листов металла с ми­нимальной толщиной δ0, то такие резервуары сооружают с по­стоянной толщиной стенки.
В объем металла VM, необходимого для строительства ре­зервуара, входят:
— объем металла днища и кровли
Vd,K,=π · R2  · (δd+δK)= π ·R2  · λ,
где λ = δд + δК; δд и δК — толщины листов днища и кровли;
— объем металла боковых стенок резервуара
Vб=2 · π · R ·H · δ0.
Тогда VM= π · R2 · λ  + 2 · π · R · H · δ0 /
Так как
        (9.1)
где V = π · R2 · H, то
Минимальный объем металла, затрачиваемого на резерву, ар, найдем из условия  dVM /dH = 0
после преобразований получаем
     (9.3)
Сопоставляя (9.3) и (9.2), видим, что левая часть уравнения — это объем металла днища и кровли, а правая — половина объ­ема металла боковых стенок резервуара. Следовательно, резер­вуар с постоянной толщиной стенки имеет наименьший объ­ем металла, когда объем металла днища и кровли в два раза меньше объема металла стенок.
Из уравнения (9.3) находим оптимальную по затрате метал­ла высоту резервуара
 
     (9.5)
Подставим в (9.1) значения Н и R из (9.4) и (9.5), получим объем металла в резервуаре с оптимальными параметрами
Условие прочности для вертикальных тонкостенных ци­линдрических сосудов на основании уравнения Лапласа
где а = [σ]/(р · g); р — плотность продукта; g — ускорение свободного падения; [σ] — допускаемое напряжение материала стенок.
Подставив в (9.6) значения Н и R из (9.4) и (9.5), получим
 (9.7)