Рис. 23.1. Вертикальный цилиндрический резервуар вместимостью 3000 м

а - фасад; б - план днища; в - план покрытия ограждения и плоищди не тказаны; I - заводские вертикальные стыки стенки; 2 - монтажные стыки ш,итов покрытия; 3 - замыкающий щит; 4 - ось монпшжного стыка стенки; 5 - начальный щит; 6 - промежупючные щиты

23.2.1. Конструктивные особенности днищ. Так как днище резервуара, опертое на основание, испытывает незначительные напряжения от давления жидкости, его не рассчитывают и толщину листов принимают по конструктивным соображениям с учетом удобства и надежности выполнения сварных соединений и сопротивляемости коррозии.

Большая часть днища состоит из двух и более рулонируемых полотнищ с шириной, не превышающей размеров стана (обычно 12 м). Полотнища собирают из листов 15(Юх60(Ю мм. Размер нахлестки составляет 50-60 мм. При объеме резервуаров до 3000 м толщина листов днища и-*" ~ 4 мм, при объеме резервуаров более 3000 м tw " 5-6 мм.

Крайние листы, располагаемые по периферии днища, называют окрай-ками. Окрайки расположены в зоне действия краевого эффекта. Для резервуаров объемом до 50(Ю м окрайки входят в состав полотнищ, причем толщина их на 2-3 мм больше толщины листов основной части днища. Для резервуаров объемом более 5000 м окрайки выполняются в виде отдельных сегментов.

Монтажные соединения полотнищ с окрайками выполняют внахлестку, а монтажные соединения окраек - встык на подкладке. Это достигается фигурной вырезкой листов в монтажных стыках полотнищ. Выпуск окраек за корпус резервуара делается на расстояние около 50 мм.

Стыки окрайкрв днища и вертикальные стыки листов корпуса следует располагать вразбежку, причем расстояние между стыками должно быть не менее 200 мм.

23.2.2. Конструирование стенок. В нашей стране резервуары объемом более 30 ООО м монтируют полистовым методом, а до 30 ООО м изготавливают по индустриальной технологии методом рулонирования. Стенка резервуара (корпус) изготавливается на автоматизированных станах (шириной 12 и 18 м) в виде свернутых в рулоны сварных полотнищ из стандартных листов размером 1500x6000 мм (после строжки кромок 1490x5980 мм). Для резервуаров объемом 20 ООО м и более используются листы размером 2000x8000 мм (1990x7980 мм). Минимальная толщина листов встык - 4 мм, максимальная с учетом возможности разворачивания рулона без остаточных деформаций - 17 мм.

Стенки массой до 60 т (при перевозке на железнодорожных платформах) поставляются в виде одного рулона, более тяжелые - в виде двух и более рулонов. Рулоны образуются путем навертывания полотнищ на каркас шахтной лестницы или на специально изготовленный каркас. В соответствии с ограничениями габаритных грузов, перевозимых железнодорожным транспортом, диаметр рулонов не должен превышать 3250 мм.

Ширина рулона (обычно от 9 до 18 м) должна быть кратной ширине исходного листа. В настоящее время во всех типовых проектах резервуаров объемом 10 ООО м и более принята унифицированная высота стенки, равная 18 м, а для резервуаров объемом до 5000 м - 12 м. Все вертикальные (меридиональные) и горизонтальные (кольцевые) соединения между листами выполняют встык. В резервуарах объемом до 10(Ю м толщина листов стенки не изменяется по высоте корпуса. Длина развертки полотнища должна быть кратной длине листов. При необходимости к целому числу листов допускается добавлять вставку, равную 1/2, 1/3 или 1/4 длины листа для лучшего приближения фактического объема резервуара к заданному.

Рис. 23.2. Усиление корпуса резервуара

а - схема предварительно напряженного резервуара; б - предварительно напряженная стенка резервуара объемом 100 тыс. м ; в - двухслойная стенка резервуара объемом 100 тыс. м ; I -

В зависимости от длины развертки полотнищ при соединении их между собой образуется один или несколько монтажных стыков. Края рулонов должны выступать на 100 мм в каждую сторону от оси стыка. Перед выполнением монтажного стыкового шва эта нахлестка полотнищ отрезается.

Для того чтобы обеспечить строительство крупных резервуаров объемом 50 ООО м и более с использованием метода рулонирования, стенки нижней части корпуса можно усилить бандажами или предварительным напряжением, создаваемым путем обмотки стенок высокопрочной проволокой или лентами, а также устраивать двухслойную рулонируемую стенку (рис. 23.2).

23.3. Расчет стенки корпуса резервуара

23.3.1. Общие положения. Стенка корпуса является несущим элементом резервуара и рассчитывается по методу предельных состояний в соответствии с требованиями СН [7]. Нормативные нагрузки, действующие на стенку резервуара, а также коэффициенты перегрузки принимают в соответствии со СНиП 2.01.07-85. Кроме того, принимаются следующие дополнительные содержащиеся в СНиП 2.09.03-85 коэффициенты надежности по нагрузкам и коэффициенты условий работы: для избыточного давления и вакуума fp = = 1,2; при расчете нижнего пояса стенки резервуара на прочность = = 0,7, при расчете остальных поясов стенки резервуара на прочность = = 0,8; при расчете стенки на устойчивость /с = 1; при расчете узла сопряжения стенки с днищем /"с = 1,2; при расчете на устойчивость вертикальных стенок от действия ветровой нагрузки fw = 0,5; при расчете сферических крыш резервуаров на снеговую нагрузку fs = 0,7.

23.3.2. Расчет на прочность. Стенку резервуара рассчитывают на прочность по безмоментной теории как цилиндрическую оболочку, работающую на растяжение от действия гидростатического давления жидкости и избыточного давления газа в паровоздушной среде между свободной поверхностью жидкости и крышей резервуара.

Беленя Е.И., Астряб СМ., Рамазанов Э.Б. Предварительно напряженные металлические листовые конструкции. - М,: Стройиздат, 1979.