Рис. 22.14. Вертикальный цилиндрический резервуар объемом 50 тыс. м с понтоном

/ - сферическая крыша; 2 - шахтная лестница; 3 - направляющая труба понтона; 4 -понтон, 5 -закрытые отсеки понтона; ™-. стойки понтона; 7 - днище

Рис. 22.15. Вертикальный цилиндрический резервуар объемом 50 тыс. с плавающей крышей

/ - кольцо жесткости; 2 - рельсовый путь; 3 - катучая лестница; 4 -шахтная лестница; 5 - зазор между стенкой резервуара и понтоном; S - закрытые отсеки понтона, 7--плавающая крыша

обслуживания резервуара предусматривается внутренняя катучая лестница, нижний конец которой перемещается по специальной опорной ферме, закрепленной на крыше. Верхний конец лестницы шарнирно прикреплен к стенке резервуара.

Крыша сопрягается с корпусом резервуара с помощью специальных затворов различной конструкции для обеспечения герметизации пространства под крышей. Для придания открытой сверху стенке резервуара необходимой жесткости и устойчивости в пределах верхнего пояса устанавливают кольцо жесткости, которое одновременно является и ходовой площадкой.

§ 3. ВЕРТИКАЛЬНЫЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ РЕЗЕРВУАРЫ ПОВЫШЕННОГО ДАВЛЕНИЯ

Резервуары повышенного давления применяются для хранения легкоиспаряющихся нефтепродуктов, например бензина. Для эффективной борьбы с потерями бензина в паровоздушной среде создается избыточное повышенное давление 10-70 кПа. В связи с этим необходимо специальное конструктивное оформление и прежде всего крыши резервуара, которая выполняется торосферической или сфероцилиндрической. Наиболее часто применяется сфероцилиндрическая крыша (рис. 22.16).

Особенностью такой крыши является то, что она состоит из цилиндрических лепестков, образующих поверхность, близкую к поверхности вращения. Лепестки вальцуются только в меридиональном направлении. Между сфероцилиндрической поверхностью и стенкой имеется торовая вставка, также имеющая кривизну только в меридиональном направлении.

Радиус кривизны сферической крыши равен радиусу кривизны цилиндрической стенки, а радиус кривизны торовой вставки принимается равным 0,1г2. Такое решение значительно проще и дешевле сферической крыши, требующей вальцовки листов в двух направлениях. Так.как нижняя кромка крыши в плане образует многоугольник, то сопряжение стенки с крышей выполняется с помощью свальцованного швеллера, служащего одновременно и верхним кольцом жесткости.

Плоское днище и стенка рулонируются так же, как и для резервуаров низкого давления.

Еще одна особенность таких резервуаров связана с возможностью подъема стенки от избыточного давления в паровоздушной среде при незначительном количестве жидкости в резервуаре. Для устранения отрыва краев днища от песчаного основания нижняя часть корпуса снабжена грунтовым противовесом в виде анкеров с железобетонной плитой снизу (см. рис. 22.16). Анкерные болты через специальные столики прикрепляются к стенке резервуара, а другим концом заделываются в железобетонные плиты, размещаемые по периметру резервуара. На плиты

Рис. 22.1в. Ветрикальный цилиндрический резервуар повышенного давления со сфе-роцнлиндрической крышей

Рис. 22.17. Изотермический резервуар объемом 20 тыс. с двойной стеикой

а - фасад внутреннего резервуара, б - фасад наружного резервуара

укладывают с уплотнением грунт, который вместе с плитами служит противовесом, уравнивающим усилие, отрывающее резервуар от основания.

Усилия в анкерных болтах определяют по формуле

(Vи"i-"з3)/«>

(22.33)

где Q - вес кровли, стенки и части днища (примерно 0,5-1 м шириной), препятствующих подъему резервуара, кН, Пз=0,9 - коэффициент недогрузки; га -число болтов,

В зависимости от значения iVa определяют сечение болта и размеры железобетонных плит и грунтовых противовесов.

К резервуарам повыщенного давления относятся также изотермические резервуары для хранения при постоянной отрицательной температуре сжиженных газов, например жидкого аммиака (рис. 22.17). Стенки и крыща двойные. Крыща внутреннего резервуара торосферическая, а наружного -сферическая. В промежутке между корпусами резервуара находится теплоизоляция: плиты из стекловаты мел<ду днищами ц крьшами, изоляционные плиты на стенках, а остальное пространство между вертикальными стенками заполняется перлитом плотностью около 200 кг/м. Для изотермических резервуаров эффективно применение никельсодержащих или нержавеющих сталей, а также алюминиевых сплавов. Такие резервуары опираются на искусственное основание, например свайное с ростверком наверху.

§ 4. ГОРИЗОНТАЛЬНЫЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ РЕЗЕРВУАРЫ

1. Особенности конструктивных форм

Горизонтальные цилиндрические резервуары предназначены для хранения нефтепродуктов под избыточным давлением (до 0,2 МПа) и сжиженных газов (под давлением до 1,8 МПа и более). В таких резервуарах при понижении температуры возможен вакуум (до 0,1 МПа).

Объем габаритных резервуаров для нефтепродуктов - до 100 м,для сжиженных газов -до 300 м, толщина стенки 3-36 мм, диаметр 1,4- 4 м, длина 2-30 м.

Достоинством габаритных горизонтальных резервуаров являются простота конструктивной формы, поточное изготовление на заводах и перевозка в готовом виде, удобство надземной и подземной установки. К недостаткам относятся необходимость устройства специальных опор и сравнительная сложность замера продукта.

Корпус горизонтального резервуара состоит из нескольких листовых обечаек, каждая обечайка-из одного или нескольких листов, свальцованных на цилиндрических валках, или из ленты горячекатаной рулонной стали. Ширину листов принимают в пределах 1500-2000 мм. Швы, соединяющие листы в обечайках и обечайки друг с другом, делают встык. Для обеспечения жесткости при транспортировании, монтаже или при наличии вакуума (если Г2/>200) в каждой обечайке располагают кольцо жесткости из уголка, приваренного пером к листу (рис. 22.18). При Г2Л<200 промежуточные кольца жесткости можно не ставить.

Днища горизонтальных цилиндрических резервуаров, предназначенных для хранения жидкостей, в зависимости от величины давления и диаметра резервуара применяются плоскими, коническими, цилиндрическими, сферическими или эллипсоидальными (рис. 22.19). Плоские днища просты в изготовлении, но весьма деформативны и требуют усиления ребрами, поэтому их применение целесообразно для резервуаров неболь-щих объемов (до 100 м) и избыточного давления до 40 кПа. Для резервуаров такого же объема при избыточном давлении до 50 кПа применяются конические пологие днища. В резервуарах объемом 75- 150 м приизбыточном давлении в пределах 70-150 кПа применяют цилиндрические днища, образуемые вальцовкой на цилиндрических валках плоской ромбической заготовки. При давлении до 200 кПа днища делают сферического или эллипсоидального очертания путем горячей штамповки листов на специальных прессах. Эллипсоидальные днища имеют более плавный переход от днища к стенке, поэтому являются более надежными в эксплуатации (местные напряжения по линии сопряжения их с корпусом сглажены).

Надземные резервуары опираются на две седловидные опоры (рис. 22.20) или на две опоры стоечного типа (см. рис. 22.18). Угол охвата седловидной опоры изменяется от 60 до 120°. Подземные резервуары опираются на сплошную седловидную опору. Внутри корпуса в плоскости опирания устраивают опорную диафрагму в виде кольца жесткости из уголкового профиля, приваренного к корпусу и усиленного треугольной решеткой. Кроме того, корпус резервуара усиливают промежуточными кольцами жесткости (см. рис. 22.18). Корпус резервуара оборудуется штуцерами для загрузки, забора и вентиляции, горловиной с лазом и крышкой для осмотра, очистки и ремонта резервуара, а также наружной лестницей и заземлением.

2. Расчет стенки корпуса на прочность

Расчетной схемой горизонтального цилиндрического резервуара является двухконсольная балка (оболочка) кольцевого селения. Несущая способность резервуаров при Р70 кПа определяется по первой группе предельных состояний в соответствии с рекомендациями СНиП 11-23-81,