Повышение надёжности и ресурсосбережение при проектировании резервуаров

Цели работы:
определение оптимальных размеров резервуара c учётом минимального расхода металла;
определение оптимальных размеров по критерию минимальных напряжений в стенке резервуара по безмоментной теории расчётов цилиндрических оболочек ;
сравнение результатов расчётов оптимальных геометрических размеров резервуаров с рекомендуемыми размерами, представленными в ГОСТ 31385-2016;
ФГБОУ ВО «Самарский государственный технический университет»
Цель работы
2

ФГБОУ ВО «Самарский государственный технический университет»
Рекомендуемые размеры
3

ФГБОУ ВО «Самарский государственный технический университет»
Оптимальные размеры РВС
4
Оптимальный радиус определяется объемом резервуара (Vp), расчетным сопротивлением (σp) и толщинами кровли и днища (δк и δд).

ФГБОУ ВО «Самарский государственный технический университет»
Результаты расчета металлоемкости
5

ФГБОУ ВО «Самарский государственный технический университет»
Уравнение Лапласа
6
Уравнение Лапласа связывает напряжения в каждой точке (σm σt) осесимметричной оболочки поверхности с радиусами кривизны поверхности (ρm ρt), толщиной оболочки (δ) и действующим давлением (p).
Кольцевые напряжения (σкц) определяются радиусом резервуара (R), высотой взлива в расчетной точке (H-x) и расчетной толщиной стенки по высоте каждого пояса (δi).

ФГБОУ ВО «Самарский государственный технический университет»
(δi= 18;15;13;12;10;9;8;8;8;8 мм)
(δi= 17;14;12;11;9;;8;8;8;8 мм)
(δi= 16;13;11;9;8;8;8;8 мм)
(δi= 15;11;10;10;10;10;10 мм)
(δi= 14;11;10;10;10;10 мм)
(δi= 12;10;10;10;10 мм)
Зависимость напряжений в стенке
РВС-20000 от высоты
7

ФГБОУ ВО «Самарский государственный технический университет»
8

ФГБОУ ВО «Самарский государственный технический университет»
Результаты расчетов напряжений
и срока службы
9

ФГБОУ ВО «Самарский государственный технический университет»
Анализ результатов расчетов
10
Сравнение резервуаров с размерами по ГОСТ и оптимальными размерами

ФГБОУ ВО «Самарский государственный технический университет»
Существует единственное соотношение высоты и диаметра, при котором расход металла минимален;
Минимальный расход металла и наименьшие напряжения возникают в РВС, конструктивные размеры которого рассчитаны с учётом минимального расхода металла;
Согласно проведенных в работе аналитических расчетов, у РВС с оптимальными параметрами межремонтный период эксплуатации и срок службы, по сравнению с резервуарами по ГОСТ;
Заказчик в праве задавать фиксируемый параметр, исходя из которого будут рассчитаны оптимальные значения двух неизвестных параметров.
Выводы
11