Генеральные размеры резервуаров

Вертикальные цилиндрические резервуары в соответствии с установившимся нормальным рядом проектируют номинальной вместимостью: 100, 200, 300, 400, 700, 1000, 2000, 3 000, 5 000, 10 000, 20 000, 30 000, 50 000, 100 000 м³.

При определении генеральных размеров резервуаров (высоты и диаметра) за критерий оптимальности обычно принимают удельный расход стали, приходящийся на 1 м³ их полезного объема.

Оптимальные размеры наземных вертикальных цилиндрических резервуаров впервые определены В. Г. Шуховым в 1883 г. За критерий оптимальности был принят удельный расход стали, приходящийся на 1 м³ их полезного объема.

Формула В. Г. Шухова выведена для резервуаров со стационарной кровлей, со сравнительно малым давлением паровоздушной смеси (до 1 кПа) и объёмами до 5 000 м³, изготовленных из одной марки стали, и у которых все толщины поясов определены из условия прочности. Тем не менее в качестве первого приближения эта формула рекомендуется и сейчас в литературе по листовым конструкциям.

Здесь Нопт — оптимальная высота резервуара, Rwy — расчетное сопротивление стыкового сварного шва;

• g?c c =0,8 — общий коэффициент условий работы;
• D?- сумма приведенных толщин кровли и днища, зависящая от объема резервуара (табл. 3.1),

ѓБ"w= ѓП"w g — удельный вес хранимой жидкости,.

сж — плотность жидкости, g — ускорение свободного падения,.

гf.=1,1 — коэффициент надёжности по нагрузке.

Таблица 3.1.

Для промежуточных значений объёмов величину D? получают по интерполяции.

Более совершенным решением при оптимизации параметров резервуаров является решение на основе приведенных затрат по изготовлению и монтажу конструкций резервуаров. При оптимизации параметров резервуаров по приведенным затратам высота резервуара несколько снижается, а диаметр увеличивается по сравнению с оптимизацией по расходу металла.

В резервуарах большого объёма из условий пожарной безопасности и условий изготовления и монтажа высоту корпуса также принимают меньше оптимальной по В. Г. Шухову, а диаметр соответственно больше.

Считается, что для резервуаров объёмом свыше 1000 м³ оптимальное соотношение H/D должно находиться в пределах 1/3 — ½.

Обычно при объёме резервуара от 5 000 м³ до 10 000 м³ высоту стенки назначают равной 12 м, при объёмах от 10 000 м³ до 20 000 м³ — равной 15 м, при больших объёмах — 18 м и более в зависимости от способа монтажа.

При назначении высоты стенки и диаметра резервуара учитывается условие кратности высоты резервуара ширине листов, а длины окружности — длине листов, т. е. высота стенки и диаметр должны быть целочисленными величинами. Наиболее часто в резервуарах применяются листы размерами 1 500×6 000, 1800×8 000, 2 000×8 000 мм, следовательно, высота резервуаров должна приниматься кратной 1 490, 1 790 или 1 990 мм в зависимости от принятого типоразмера листов, а длина окружности — кратной соответственно 5 990 или 7 990 мм (с учетом строжки листов на 5 мм по периметру). Разрешается принимать длину окружности, кратной половине длины листов. (Применение листов 2 000. 8 000 мм наряду со снижением трудоемкости и заводской стоимости вызывает нарастание массы металла до 3%, что приводит к некоторому повышению стоимости конструкции.).

При назначении высоты резервуаров, изготовляемых способом рулонирования, необходимо принимать во внимание, что ширина существующих станов для сборки, сварки и сворачивания рулонов не позволяет изготовить рулон высотой более 18 м. Поэтому, приняв большую высоту, придётся при монтаже стенки применять достаточно сложные методы наращивания или подращивания.

В случае полистовой сборки высота резервуара технически не ограничивается.

Из условий пожарной безопасности и условий изготовления и монтажа, если Нопт ?14 м, обычно принимают Н = 9 — 12 м; при Нопт >14 м принимают Н = 12 — 15 м; при Нопт >18 м — Н =15 — 18 м и более.

Длину развертки стенки.

также приводят к величине, кратной длине листов Lкр, после чего устанавливают расчетный диаметр и фактический объем резервуара:

Здесь 20 см — припуск на устройство стыка при монтаже из рулонных заготовок.

Желательно, чтобы разница между заданным и фактическим объемом резервуара не превышала 5%.

«Правила устройства вертикальных цилиндрических стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов» (ПБ 03−605−03) рекомендуют параметрический ряд геометрических объёмов резервуаров при предпочтительных размерах их с точки зрения удобства изготовления и монтажа.

При этом следует различать объём и вместимость резервуара. Термин «Объём» применяют для характеристики пространства, занимаемого телом или веществом. Объём резервуара равен произведению горизонтального сечения на высоту стенки. Под «Вместимостью» понимают объём внутреннего пространства сосуда или аппарата. Вместимость резервуара определяют как произведение горизонтального сечения до уровня максимального заполнения.