Реферат по предмету "БЖД"


Проектирование вертикального цилиндрического резервуара для нефтепродуктов 2

Санкт-Петербургский Государственный
Архитектурно-Строительный Университет


Кафедра металлических конструкций и испытаний сооружений


Пояснительная записка к курсовому проекту на тему
Проектирование вертикального

цилиндрического резервуара для нефтепродуктов

Проект выполнил:


Санкт-Петербург
2000г


пункт 1.1 Определение геометрических размеров резервуара
Обьем резервуара VЗАД=3400 м3, что больше 2000 м3, таким образом оптимальную высоту резервуара определим по следующей формуле:
/>

где

с1=0.8 – коэффициент условий работы

f2=1.1 -коэффициент надежности по нагрузке для гидростатического давления

Rwy=2450 кг/см2 -расчетное сопротивление сварного стыкового шва (Rwy=Ry) для стали Вст3сп5-1 (лист 4-10 мм)

=1.1 см — приведенная толщина стенки и кровли (V=3400 м3)

=0.00075 кг/см3— обьемный вес жидкости (бензин)


Принимаем предварительно максимальную высоту стенки резервуара hст=16.16м, используем листы размером 2*8 м

Nлистов=hст/hлиста=16.16/1.99=8.12 шт

Округляем количество листов по высоте до 8 шт.тогдаокончательная высота стенки составит Hоконч=15.92 м

Определяем радиус резервуара r2:

/>

Определяем длину рулона

Lр=2**r2+0.2=2*3.14*8.25+0.2=52.01 м

Определяем количество листов в рулоне

Lр/lлиста=52.01/7.99=6.51 шт

Принимаем 6.75шт ,тогда LР=6.75*7.99=53.93 м, и уточняем значение радиуса резервуара r2

r2=LР-0.2/2*=(53.93-0.2)/(2*3.14)=8.56 м

Табл.1 Генеральные размеры резервуара

V,м3

Hст,м

r2,м

H/D

Lстенки, м

3662

1.99*8=15.92

8.56

0.92

53.73


cтр.2


Пункт 1.2 Определение толщины стенки резервуара.

Рис.1


Таблица 2. Определение толщины стенки резервуара

Номер

сеченияi

Высота столба жидкости

yi,м

*f2*yi

кПа

Pизб*f3кПа

(2)+(3),

кПа

tвыч,



tпрння-тое,

мм

tоконч,

мм

Марка

стали





1

2

3

4

5

6

7

8

1

15,92

131,34

26,4

157,74

0,69

7



Вст3сп5-1

2

13,93

114,92

26,4

141,32

0,62

7



Вст3сп5-1

3

11,94

98,50

26,4

124,9

0,55

6



Вст3сп5-1

4

9,95

82,08

26,4

108,48

0,47

5



Вст3сп5-1

5

7,96

65,67

26,4

92,07

0,40

4



Вст3сп5-1

6

5,97

49,25

26,4

75,65

0,33

4



Вст3сп5-1

7

3,98

32,83

26,4

59,23

0,26

4



Вст3сп5-1

8

1,99

16,41

26,4

42,81

0,19

4



Вст3сп5-1


Требуемая толщина стенки резервуара определяется по формуле:

г/>
де

=0,75т/м3обьемный вес бензина

f2=1,1 коэффициент надежности по нагрузке для жидкости

Pизб=2,2*1 =2,2 т/м2Избыточное давление паров бензина, соответствующее

2200 мм вод. столба

f3=1,2 коэффициент надежности по нагрузке для избыточного давления

r2=8,56м

Rwy=2450 кг/см2 -расчетное сопротивление сварного стыкового шва (Rwy=Ry) для стали Вст3сп5-1 (лист 4-10 мм)

с1=0.8 – коэффициент условий работы стенки резервуара

стр.3

Пункт1.3 Расчет стенки резервура на устойчивость

Определение критических напряжений:

а) мередиональных (
cr1)

/>

где с-коэффициент принимаемый по отнощению r2/tmin=856/0.4=2140; c=0.07

E=2*106кг/см2

tmin=4 мм=0.4 см

б) кольцевых (
cr2)

/>

/>

E=2*106кг/см2

tcр=(4*4+2*7+6+5)/8 мм=5,125 см

h=Hст-0.33hvar=1592-0.33*796=1329,32 см

hvar=1.99*4=796 см

Сбор продольных сжимающих нагрузок

 P2=(PВАК*
F3+qВ*с2*
F4)*nc=(0.01*1.2+0.006*0.5*1.4)*0.9= 0,01458 кг

 2=P2*r2/tmin= 0,01458*856/0.4= 31,20 кг/см2

PВАК=100 мм.вод.ст=1 кПа=0.01 кг/см2F3=1.2

qВ=0.6 кПа =0.006 кг/см2 (V район по ветру) с2=0.5
F4=1.4 nc=0.9

Сбор кольцевых сжимающих нагрузок

 P1=gкров*
F1+(Pснег*
F5+Pвак*
F3-qВ*с1*
F1)*nc=0.0039*1.1+

+(1.6*0.007+0.01*1.2-0.006*0.952*0.9)*0.9= 0,0205кг

PВАК=100 мм.вод.ст=1 кПа=0.01 кг/см2F3=1.2

gкровли=(0.35-0.30)/(5000-3000)*3662+0.3=0,39 кН/м­­­­2=0.0039 кг/см2F1=1.1

Pснег= 0.7 кПа=0.007 кг/см2(II снеговой район)
F5=1.6

qВ=0.6 кПа=0.006 кг/см2(V район по ветру)

с1=0.6*H/D+0.4=0.6*0.92+0.4=0,952

‘F4=0.94

 1=P1*r2/2tст+
F1*

*b*nпоясов= 0.0205*856/2*0,4+1.1*0.00785*199*4= 28,80 кг/см2

=7.85 т/м3=7850кг/м3=7850/(100*100*100)= 0,00785 кг/см3

Проверка устойчивости

Условие устойчивости стенки

1/

cr1+

2/

cr2 
c2=1

28.80/68.69+31.20/10.90= 0,41+ 2,86= 3.27>1

Требуется установка ребер (колец) жесткости. Устанавливаем одно ребро жесткости на отметке 7.96м (середина высоты резервуара), тогда ;

cr1=68.69 кг/см2

/>

1=P1*r2/2tст+
F1*

*b*nпоясов= 0.0298*856/2*0,4+1.1*0.00785*199*4= 28,80 кг/см2

2=P2*r2/tmin= 0,01458*856/0.4= 31,20 кг/см2

Проверка устойчивости

Условие устойчивости стенки

1/

cr1+

2/

cr2 
c2=1

28.80/68.69+31.20/12.55= 0,41+ 2,48=2.85>1

Требуется установка дополнителных ребер (колец) жесткости. Устанавливаем два кольца жесткости на отметках 5.97м и 9.95 м, тогда ;

cr1=68.69 кг/см2

/>

1=P1*r2/2tст+
F1*

*b*nпоясов= 0.0205*856/2*0,4+1.1*0.00785*199*3= 26,62 кг/см2

2=P2*r2/tmin= 0,01458*856/0.4= 31,20 кг/см2

Проверка устойчивости

Условие устойчивости стенки

1/

cr1+

2/

cr2 
c2=1

26.62/68.69+31.20/16.73= 0,39+ 1,86=2.25>1

Требуется установка дополнителных ребер (колец) жесткости. Устанавливаем три кольца жесткости на отметках 3.98 м и 7.96 и 11.94 м, тогда ;

cr1=68.69 кг/см2

/>

1=P1*r2/2tст+
F1*

*b*nпоясов= 0.0205*856/2*0,4+1.1*0.00785*199*2= 25,06 кг/см2

2=P2*r2/tmin= 0,01458*856/0.4= 31,20 кг/см2

Проверка устойчивости

Условие устойчивости стенки

1/

cr1+

2/

cr2 
c2=1

25.06/68.69+31.20/25.09= 0,36+ 1,24=1.6>1

Увеличиваем толщину листов верхней части стенки до 5 мм, тогда;

/>

где с-коэффициент принимаемый по отнощению r2/tmin=856/0.5= 1712; c=0.07

/>

1=P1*r2/2tст+
F1*

*b*nпоясов= 0.0205*856/2*0,5+1.1*0.00785*199*2= 20.67 кг/см2

2=P2*r2/tmin= 0,01458*856/0.5= 24,96 кг/см2

Проверка устойчивости

Условие устойчивости стенки

1/

cr1+

2/

cr2 
c2=1

20.67/85.86+24.96/35.07= 0,24+ 0.71=0.95
Условие устойчивости выполняется следовательно оставляем текущую конструкцию стенки резервуара:

1,2,3,4,5 листы сверху приняты толщиной 5мм, 6лист -6мм, 7,8 листы -7 мм.

Установлены три кольца жесткости на отметках 3.98 м и 7.96 и

11.94 м


Расчетсопряжения стенки с днищем


MY=0.1*p*r2*tст

P=*f2*H+Pизб*
f3

P=0.00075*1.1*1592+0.22*1.2=1.57кг/см2

MY=0.1*1.57*856*0.7= 94,1 кг*см

/>кг/см2

для резервуаров высокого давления необходимо учитывать растягивающие усилия от Pизб и ветровой нагрузки
1

p1=(Pизб*
f3+ f4*с1*qв)ncf1’*gкр-f1’*gст

p1=(0.22*1.2+1.4*0.952*0.006)0.9-0.95*0.0039=0,244-0,00371= 0,241

1=P1*r2/2tст-f1’*gкр-f1’*gст=0.241*856/2*0.7-0.95*0.00785*199*8=

= 147,35-8,31= 139,04 кг/см2

Суммарное напряжение s

s=M+1=1152.24-139.04= 1013,2кг/см2Y*C=2450*0.8= 1960кг/см2

Принимаем крепление стенки к днищу двумя угловыми швами

Условие прочности сварного шва по металлу шва:

/>

Сварку ведем полуавтоматическим способом,с применением сварочной проволоки Св-08А с Rwun=4200 кг/см2

Rwf=0.55 Rwun/wm=0.55*4200/1.25= 1848кг/см2

1)Катет шва принимаем kf=5мм;f=0.7

Wf=(f*kf)2/6=(0.7*0.5)2/6= 0.0204 см3

/>2445,41кг/см2кг/см2

2)Катет шва принимаем kf=6мм;f=0.7

Wf=(f*kf)2/6=(0.7*0.6)2/6= 0,0294 см3

/>1716,20кг/см2кг/см2

Условие прочности металла шва выполняется


Производим поверку крепления стенки к днищу на отрыв :

Rth=0.5*Run/wm=0.5*2500/1.05= 1190,48кг/см2

/>1716,20кг/см2> Rth*c= 1190,48кг/см2

Условие не выполняется следовательно увеличиваем катет шва kf=7мм

Wf=(f*kf)2/6=(0.7*0.7)2/6= 0,0400см3

/>1275,56 кг/см2> Rth*c= 1190,48кг/см2

Условие не выполняется следовательно увеличиваем стенку до 8 мм

И катет шва до kf=8мм

MY=0.1*p*r2*tст

MY=0.1*1.57*856*0.8= 107,51 кг*см


p1=(Pизб*
f3+ f4*с1*qв)nc-f1’*gкр-f1’*gст

p1=(0.22*1.2+1.4*0.952*0.006)0.9-0.95*0.0039=0,244-0,00371= 0,241

1=P1*r2/2tст-f1’*gкр-f1’*gст=0.241*856/2*0.8-0.95*0.00785*199*8*0.8=

= 147,35-8,31= 139,04 кг/см2128,935- 9,50= 119,44 кг/см2

Wf=(f*kf)2/6=(0.7*0.8)2/6= 0,0523см3

/>1113,13 кг/см2th*c= 1190,48кг/см2

/>
Условие прочностивыполняется следовательно окончательно принимаем толщину нижнего листа стенки резервуара 8 мм и катет шва kf=8мм

Расчет анкерного крепления стенки

Подъемная сила Nп будет равна

NП=f3*Pизб**r2=1.2*0.22*3.14*8562= 607409 кг

Удерживающая сила Nуд

Nуд=f1(gкровли+gстенки+gокрайков)=0.9(8973+47027+1827,2)= 52045 кг

gкровли=0.0039**r2=0.0039*3.14*8562= 8973 кг

gстенки=0.007*7850*0.01*15.92*2**r= 47027 кг

gокрайков=0.2* gднища=0.2*9136= 1827,2 кг

gднища=tднища**(r+5)2=0.5*3.14*(861)2*0.00785= 9136 кг


Nанкерн.болтов=NП — Nуд=607409-52045= 555364 кг

Количество анкерных болтовпри установке их через 1510 см

(10 град.) равно 36 штук

Усилие на один болт

Nанк.болта=Nанк.болт.общ/nболтов=555364/36= 15427 кг

Применяем болты нормальной точности из стали марки Вст3кп2

с расчетным сопротивлением стали растяжению

145 мпа(1500 кг/см2)
Требуемая площадь анкерного болта
Aтр.болта.нт=Nболта/Rболта=15427/1500= 10,3 см2

Диаметр болта принимаем 42 мм с Аб.нт=11.3 см2
Определим высоту ребра (4 шт), из длины сварных швов учитывая

Срезы 20 х 20 с обоих сторон

Требуемая длина сварных швов lwпри катете шва 6 мм

lw= Nболта/4f*kf*Rwf=15427/4*0.6*0.9*1848= 3,9+1+4=8.9 см

При полуавтоматической сварке проволокой СВ-08А с

Rwun=4200 кг/см2и Rwf=4200*0.55/1.25= 1848 кг/см2

В нижнем положении и диаметре проволоки 1.4-2 мм

Коэффициент f=0.9

Принимаем конструктивно hст=20 см
Определяем толщину накладной пластины из стали Вст3сп5

С RY=2400 кг/см2 при lпластины=120 мм

Мпластины=Nболта*lпластины/4=15427*12/4= 46281 кг*см

Wтр= Мпластины/ RY=46281/2400= 19,28 cм3

Ширина пластины b=180 мм

Толщина пластины />= 2,54 см

Принимаем размеры пластины 18 х 2.6 см

Кольцо жесткости принимаем из уголка с полкой b=(1/100D=

=0.01*856*2= 17,12)=18см т.е неравнопол.уголок 180 х 110 х 10
Расчет торосферической кровли
Сбор нагрузок
P= gкровли*f1+(f5*PСНЕГ+f3*Pвакуума)*0.9=

=0.0039*1.05+(1.6*0.007+1.2*0.01)0.9=0,0250 кг/см2
P= -gкровли*f1’+(f3*Pизб+f4*qв*с1)0.9=

=-0.0039*0.9+0.9(1.2*0.22+1.4*0.006*0.952)= 0,241 кг/см2
Проверка средней части оболочки по прочности
Предварительно принимаем толщину листов кровли tоб=5мм
/>

=0.241*856/2*0.5= 206,3 кг/см2Rwy*c=2450 кг/см2

прочность в средней части кровли обеспечена
Проверка средней части оболочки по устойчивости
/>

CR=0.1*2100000*0.5/856 =122,7 кг/см2

=0.025*856/2*0.5= 21,4 кг/см2CR=122,7 кг/см2

Устойчивость в средней части кровли обеспечена
Проверка оболочки в месте примыкания ее к стенке по устойчивости
/>

P=0,241 кг/см21/4*1.21*(0.52/8562-2*333.842)= 0,3025*2100000* *4,90e-7= 0,311 кг/см2

Устойчивость оболочки в месте примыкания кровли к стенке обеспечена.

Окончательно принимаем толщину листов кровли tоб=5мм


Не сдавайте скачаную работу преподавателю!
Данный реферат Вы можете использовать для подготовки курсовых проектов.

Поделись с друзьями, за репост + 100 мильонов к студенческой карме :

Пишем реферат самостоятельно:
! Как писать рефераты
Практические рекомендации по написанию студенческих рефератов.
! План реферата Краткий список разделов, отражающий структура и порядок работы над будующим рефератом.
! Введение реферата Вводная часть работы, в которой отражается цель и обозначается список задач.
! Заключение реферата В заключении подводятся итоги, описывается была ли достигнута поставленная цель, каковы результаты.
! Оформление рефератов Методические рекомендации по грамотному оформлению работы по ГОСТ.

Читайте также:
Виды рефератов Какими бывают рефераты по своему назначению и структуре.

Сейчас смотрят :

Реферат Основные черты, которыми должен обладать менеджер
Реферат Альтернативный электрический ток “холодное” электричество Эдвина Грея, зарядка, разряда конденсатора из эфира
Реферат Систематизация законов Российской империи М.М. Сперанским
Реферат Приготовление блюда Свиная грудинка с пряными травами
Реферат Sacramento V Lewis Essay Research Paper County
Реферат Психофизиологические особенности памяти студентов в процессе адаптации к учебным нагрузкам в вузе
Реферат 22 июня 1941 г нападение фашистской Германии на СССР. Начало Великой Отечественной войны
Реферат К вопросу об основаниях возникновения вещных прав на земли промышленности
Реферат Основные мотивы любовной лирики М Ю Лермонтова
Реферат Государственный строй Древнего Египта. Эволюция общественного строя средневековой Германии
Реферат Філософія епохи Просвітництва
Реферат Оценка факторов, влияющих на производство и реализацию продукции
Реферат О женской эмансипации
Реферат Отмена нейтрализации Черного моря
Реферат Структура и регуляция активности ферментов подсемейства 3А цитохрома Р-450