МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РТ
АЛЬМЕТЬЕВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ИНСТИТУТ
КАФЕДРА ТРАНСПОРТА И ХРАНЕНИЯ НЕФТИ И
ГАЗА
Курсовая работа
по курсу: «Сооружение и ремонт резервуарных парков, терминалов и газохранилищ»
на тему: «Сооружение резервуара
объемом
»
Альметьевск 2014г.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
. Технологическая часть
.1 Климатическая характеристика района строительства
.2 Резервуар РВС 10000 м3
.3 Монтаж резервуара полистовым способом
. Расчетная часть
.1 Исходные данные
.2 Расчет прочности и устойчивости стенок РВС
.2.1 Расчет толщины стенки поясов
.2.2 Проверочный расчет стенки на прочность
.2.3 Проверочный расчет стенки на устойчивость
.3 Расчет резервуара на опрокидывание
.4 Расчет ребристо кольцевого купола резервуара
.4.1 Установление габаритных размеров сферического покрытия
.4.2 Нагрузки на купол
.4.3 Расчет кольцевых элементов
Заключение
Список использованной литературы
ВВЕДЕНИЕ
Резервуар вертикальный стальной (РВС) - вертикальная ёмкость, для накопления, хранения, подготовки и учета жидких продуктов(нефтепродуктов)
Резервуары изготавливаются из стали поясами в рулонном или полистовом исполнении. Обычно РВС изготавливается с внутренним объёмом от 400м куб до 50000 м куб.
Резервуары подразделяются на виды по назначению:
сырьевые резервуары используют для хранения сырой нефти;
технологические резервуары предназначены для сброса пластовой воды, отстоя и подрезки нефти;
товарные РВС применяются для хранения товарной нефти - обезвоженной и обессоленной.
По способу изготовления поясов:
свариваются пояса ступенчато
привариваются встык
изготавливаются телескопически
По виду крыши резервуары делятся
плоской крышей
с конической крышей
со сферической крышей
с понтоном - РВСП
с плавающей крышей - РВСПК.
1. Технологическая часть
.1 Климатическая характеристика района
строительства
Климат рассматриваемой территории характеризуется как континентальный. Среднегодовая температура воздуха составляет - 1,1°С. Средняя месячная температура самого холодного месяца - января - 17,3°С. Абсолютный минимум - 49°С. Средняя месячная температура самого теплого месяца - июля +15,7°С. Абсолютный максимум +35°С . Климатические условия рассматриваемой территории характеризуются как «суровые». Согласно СНиП 23-01-99 «Строительная климатология» территория города по климатическому районированию относится к строительно-климатической зоне IД. Расчетные температуры для проектирования отопления и вентиляции, соответственно, равны -39° и -22° (По метеостанции г. Ухта).
Продолжительность зимнего периода около 6 месяцев - с середины октября до середины апреля. Устойчивые морозы наступают в начале ноября и прекращаются в конце марта. Максимальная глубина сезонного промерзания грунта - 2 м. Устойчивый снежный покров образуется в последней декаде октября и держится до конца апреля.
На территорию за год выпадает около 600 мм осадков, из них большая часть в теплый период (около 70%). Среднегодовая относительная влажность воздуха - 78%, наибольших значений она достигает в начале зимы (87%), наименьших - в июле (64%).
В среднем за год преобладают южные и юго-западные ветры, особенно в зимний период. Летом господствуют ветры северных направлений. Среднегодовая скорость ветра 3,0 м/с.
Повторяемость слабых ветров (0-2 м/с) составляет около 30 %. В зимний
период бывает примерно 43 дня с метелью, в среднем 11 дней в месяц. Туманы
образуются в течение всего года, среднее число дней в году - 33. Наиболее
неблагоприятные условия для рассеивания вредных примесей создаются в холодное
время года. В этот период повторяемость приземных инверсий большую часть суток
составляет 45-50 %. Летом приземные инверсии наиболее часто отмечаются в ночные
часы, днем их повторяемость незначительна (1-2 %). Кроме того, в теплое время
года выпадение осадков способствует очищению атмосферного воздуха от вредных
примесей.
Таблица 1.1 - Климатические характеристики площадки строительства
|
Параметры |
Значения |
|
Местоположение объекта строительства |
Ухта |
|
Климатический район для строительства (рисунок 1 СНиП 23 - 01 - 99) |
IД |
|
Абсолютная минимальная температура воздуха (СНиП 23 - 01 - 99) |
минус 49 |
|
Абсолютная максимальная температура воздуха (СНиП 23 - 01 - 99) |
плюс 35 |
|
Температура наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,92 (СНиП 23 - 01 - 99) |
минус 39 |
|
Температура наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,98 (СНиП 23 - 01 - 99) |
минус 41 |
|
Температура наиболее холодных суток с обеспеченностью 0,98 (СНиП 23 - 01 - 99) |
минус 46 |
|
Расчетная снеговая нагрузка (карта 1 СП 20.13330.2011) |
для V
района 320 кг/м |
|
Нормативный скоростной напор ветра (карта 3 СП 20.13330.2011 актуализированная редакция СНиП 2.01.07 - 85*) |
для II
района 30 кг/м |
|
Средняя скорость ветра за зимний период (карта 2 СНиП 2.01.07 - 85*) |
4 м/с |
|
Интенсивность сейсмического воздействия (карта В ОСР - 97) с учетом грунтовых условий площадки |
5 баллов |
1.2 Резервуар РВС 10000 м3
Резервуары вертикальные стальные цилиндрические РВС 10000 предназначены для приема, хранения, выдачи нефтепродуктов и воды, а также других жидкостей, в различных климатических условиях.
Резервуары РВС-10000м³ прежде всего используются для стационарного хранения при добыче, переработке и оптового отпуска нефти и нефтепродуктов.
Резервуар РВС 10000 м3 состоит из:
плоское днище
цилиндрическая стенка
стационарная крыша
лестница и площадка
технологическое оборудование
1.3 Монтаж резервуара полистовым способом
резервуар опрокидывание покрытие габаритный
Метод полистовой сборки резервуаров основан на монтаже конструкций из отдельных металлических листов, завальцованных по проектному радиусу. Метод подходит для производства резервуаров различных типоразмеров, включая металлоконструкции большой емкости или расположенные на площадках, к которым затруднена доставка элементов для выполнения работ методом рулонирования.
Предварительная обработка, включая разметку, правку, резку, вальцовку днищ и стенок, выполняется на производстве. Сварка листов и монтаж конструкций необходимой конфигурации производятся на строительной площадке. С целью уменьшения деформаций и внутренних напряжений используются специальные методы сварки.
Для изготовления боковых поверхностей применяется листовой стальной прокат 1,8-3 м шириной, до 12 м длиной. Обработка кромок листов выполняется плазменной резкой или фрезерованием на установках с программным управлением. Для вальцовки листов используются трех- или четырехвалковые листогибочные машины.
Монтаж резервуаров может выполняться двумя способами:
наращивание поясов (сборка корпуса по высоте) - способ подходит для автоматизации сварочных работ при изготовлении конструкций с плавающей крышей;
подращивание поясов (сборка стенки с верхнего пояса, смонтированная и сваренная конструкция поднимается для сборки нижних поясов) - способ позволяет монтировать резервуары любой вместимости, используется оснастка для обеспечения устойчивости конструкции, в случае недостаточной защиты от атмосферных факторов сварка выполняется полуавтоматическим или ручным методом.
Перед монтажом цилиндрических вертикальных резервуаров выполняют подготовку искусственного основания и устройство фундамента. Монтажные работы включают установку днища, корпуса, несущих конструкций, настила кровли и необходимого оборудования. Все конструктивные элементы монтируются в предусмотренном положении, соединяются временными креплениями и свариваются.
После окончания монтажа выполняются испытания сварных соединений,
контроль герметичности собранного резервуара, проверка на наличие внутренних
дефектов, пневматические и гидравлические испытания конструкции.
2. Расчетная часть
.1 Исходные данные
Высота
стенки резервуара
Диаметр
резервуара
;
Плотность
хранимого продукта
;
Материал
изготовления сталь 345,
;
Район по снеговой нагрузке V, [5];
Район по ветровой нагрузке II, [5];
Нормативное
значение снеговой нагрузки на крышу резервуара
, [5];
Нормативное
значение ветровой нагрузки
, [5];
Коэффициент
надежности по ветровой нагрузке
;
Коэффициент
аэродинамический
, [5];
Коэффициент
учета изменения ветрового давления по высоте стенки
(для местности типа В и высоте резервуара 17,91м), [5];
Избыточное
давление
кПа;
Вакуумметрическое
давление
кПа;
Масса
стационарной крыши
;
Масса
стенки резервуара
;
Масса
опорного кольца на верхнем поясе
;
Масса
оборудования на крыше
;
Коэффициент
надежности по гидростатическому давлению
;
Коэффициент
надежности по собственному весу
;
Коэффициент условия работы стенки при расчете ее на прочность:
для
нижнего пояса
для
остальных поясов;
Коэффициент
условия работы стенки при расчете ее на прочность от испытательного
гидростатического давления
;
Проектный
уровень налива резервуара
;
Высота
поясов
.
Расчет
стенки на прочность и устойчивость производим по п. 1 и 2 РД - 23.020.00 - КТН
- 079 - 09 «Нормы проектирования стальных вертикальных резервуаров для хранения
нефти объемом
».
Значения коэффициентов надежности по нагрузкам представлены в таблице
2.1.
Таблица 2.1 - Значение коэффициентов надежности по нагрузкам
|
Нагрузка |
Коэффициент надежности по
нагрузке |
|
вес металлоконструкций |
|
|
вес стационарного
оборудования |
|
|
вес утеплителя |
|
|
вакуумметрическое давление
газов |
|
|
избыточное давление в
газовом пространстве |
|
|
нормальное давление ветра,
приложенное к внешней поверхности стенки резервуара |
|
|
нормальное давление ветра,
приложенное к внутренней поверхности стенки резервуара |
|
|
нормальное давление ветра,
приложенное к внешней поверхности покрытия резервуара |
|
Минимальная расчетная толщина стенки для восприятия гидростатического
давления от продукта
, (2.1)
где
- коэффициент надежности по гидростатическому
давлению продукта,
=1,05;
-
плотность хранимого продукта,
;
-
ускорение свободного падения,
;
-
максимально допустимая высота налива продукта,
;
-
расстояние от дна резервуара до нижней кромки рассматриваемого