Курсовая работа: Оценка прочности и ресурса вертикального цилиндрического стального резервуара
Описание
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ | |||||||
Объем резервуара V, м3 | № 305 | ||||||
номинальный | 1000 | ||||||
полезный | 890 | ||||||
Тип резервуара | вертикальный стальной цилиндрический со стационарной крышей без понтона | ||||||
Продукт плотность , кг/м3 | дизтопливо 840 | ||||||
КОНСТРУКТИВНЫЕ ДАННЫЕ | |||||||
1. Корпус (стенка) | цилиндрический | ||||||
Количество поясов | 7 | ||||||
Толщина поясов, мм | I -7, II-7, III-6, IV,V-5,VI, VII – 4 | ||||||
Диаметр D, м (уточнено согласно ГОСТ 31385-2023) | 10,43 | ||||||
Полная высота Но, м | 11,44 | ||||||
Высота налива продукта Ннал, м | 10,3 | ||||||
Высота пояса hi (только верхнего), м | 1,5 (0,94) | ||||||
Материал расчетное сопротивление Rу, МПа модуль упругости Е, ГПа | Ст3кп 200 200 | ||||||
2. Крыша толщина, мм | коническая 2,5 | ||||||
3. Днище толщина, мм (центральная часть/ окрайка) | плоское 5/8 | ||||||
НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ | |||||||
Нормативные нагрузки, кПа | |||||||
избыточное давление pи | 2 | ||||||
вакуум pвак | 0,2 | ||||||
ветровая pвет | 0,3 | ||||||
снеговая s | 0,5 | ||||||
Вес покрытия с оборудованием Gn, кН | 209 | ||||||
ПОПРАВОЧНЫЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ | |||||||
Коэффициент надежности по нагрузке для избыточного давления | 1,2 | ||||||
Коэффициент условий работы | |||||||
для нижнего пояса | 0,7 | ||||||
для остальных поясов | 0,8 | ||||||
Припуск на коррозию с, мм | 0,1 | ||||||
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ | |
Характеристики материала предел текучести , МПа предел выносливости , МПа модуль Юнга Е, ГПа относительное сужение при разрыве | 259 110 200 0,28 |
Поправочные коэффициенты теоретический коэффициент концентрации напряжений коэффициент снижения характеристик материала за счет сварки коэффициент коррозии | 3,6 0,8 0,1 |
Число циклов нагружения n0 | 149 |
АКТ
проведения ультразвуковой толщинометрии
от 18 мая 2010 г.
Оборудование – резервуар РВС-1000, № 305.
1. Объект измерений: Металлические конструкции резервуара: корпус, кровля, днище.
2. Нормативные документы: ГОСТ 20415-82, РД 08-95-95.
3. Средства измерений: ультразвуковой толщиномер ТУЗ-2, зав. № 810, поверен 27.05.09 (свид. № 12 / 1402), паспортная ошибка прибора не более 0,1 мм; стандартные образцы предприятия (из комплекта поставки толщиномера).
4. Результаты измерений. Схема расположения точек замеров прилагается.
4.1. корпус резервуара (из 7 поясов )
| I пояс ( t0 = 8 мм) изменено с 7 до 8 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| № точки | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | |||||||||||||||||||
| t изм , мм | 7,3 | 7,4 | 7,2 | 7,1 | 7,3 | 7,5 | 7,8 | 7,7 | 7,8 | 7,3 | 7,5 | 7,8 | 7,5 | 7,3 | 7,4 | 7,8 | 7,4 | 7,6 | 7,3 | 7,4 | 7,2 | |||||||||||||||||||
II пояс( t0 =7 мм) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| № точки | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | |||||||||||||||||||
| t изм , мм | 6,3 | 6,5 | 6,4 | 6,8 | 6,4 | 6,3 | 6,2 | 6,1 | 6,3 | 6,4 | 6,4 | 6,2 | 6,4 | 6,4 | 6,5 | 6,2 | 6,3 | 6,2 | 6,3 | 6,5 | 6,4 | |||||||||||||||||||
III пояс( t0 = 6 мм) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| № точки | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | ||||||||||||||||||||||||||||
| t изм , мм | 5,3 | 5,4 | 5,5 | 5,5 | 5,6 | 5,6 | 5,4 | 5,6 | 5,1 | 5,5 | 5,6 | 5,4 | ||||||||||||||||||||||||||||
IV пояс(t0 = 6 мм) изм. с 5 до 6 | V (t0 = 5 мм) | VI (t0 = 4мм) | VII пояс (t0 = 4 мм) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
№ точки | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 | 61 | 62 | 63 | 64 | 65 | 66 | 67 | 68 | 69 | 70 | 71 | 72 | ||||||||||||||||||||||
| t изм , мм | 5,4 | 5,6 | 5,5 | 4,4 | 4,6 | 4,5 | 3,3 | 3,1 | 3,6 | 3,4 | 3,6 | 3,8 | 3,0 | 3,3 | 3,4 | 3,8 | 3,9 | 3,7 | ||||||||||||||||||||||
4.2. кровля резервуара ( t0 = 2,5 мм )
| № точки | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 |
| t изм , мм | 2,5 | 2,5 | 2,7 | 2,9 | 2,7 | 2,6 | 2,5 | 2,6 | 2,5 | 2,7 | 2,6 | 2,5 | 2,6 | 2,8 | 2,7 | 2,6 | 2,5 | 2,6 |
| № точки | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 |
| t изм , мм | 2,7 | 2,8 | 2,7 | 2,5 | 2,6 | 2,7 | 2,8 | 2,4 | 2,6 | 2,5 | 2,6 | 2,7 | 2,6 | 2,8 | 2,5 | 2,6 | 2,7 | 2,8 |
4.3. днище резервуара ( 5/8 мм )
| № точки | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 |
| t изм , мм | 5,2 | 5,0 | 5,2 | 5,1 | 5,4 | 5,1 | 4,8 | 4,9 | 5,1 | 5,6 | 4,9 | 5,2 | 5,5 | 5,0 | 5,5 | 5,5 | 5,4 | 5,1 |
| № точки | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 |
| t изм , мм | 5,2 | 5,6 | 5,5 | 5,3 | 5,6 | 5,3 | 5,1 | 5,2 | 5,3 | 8,1 | 8,2 | 8,3 | 7,9 | 8,0 | 8,4 | 7,9 | 8,0 | 8,2 |
Содержание
2.1 Расчёт стенки резервуара на прочность................................................... 15
2.2 Расчёт стенки резервуара на устойчивость.............................................. 20
2.3 Расчет остаточного ресурса резервуара.................................................. 26
2.4 Расчет стенки резервуара на малоцикловую усталость.......................... 33
Список использованных источников.............................................................. 39
Введение
Для вертикальных сварных цилиндрических резервуаров, эксплуатируемых в нефтегазоперерабатывающей промышленности, проблема надежности и долговечности является весьма актуальной. Значительное количество этих конструкций находится в условиях активного физического износа, и поэтому возникает вопрос, как долго и в каких условиях такие резервуары могут эксплуатироваться.
На основании многочисленных данных, опубликованных в отечественной и зарубежной литературе, показано, что основной причиной износа резервуаров, хранящих нефть и нефтепродукты, является коррозия. С увеличением срока эксплуатации резервуаров интенсивность коррозионных процессов возрастает, повышаются действующие напряжения в локальных участках основного металла и металла зон сварных соединений, а также возрастает вероятность возникновения чрезвычайных ситуаций, связанных с разливом большого объема нефти и нефтепродуктов.
Основным методом определения запаса прочности и устойчивости элементов конструкции вертикальных цилиндрических резервуаров при утонении стенки в процессе эксплуатации является поверочный расчет на прочность. Также, для обеспечения безопасности эксплуатации резервуара, необходимо обеспечить надежность путем расчета остаточного ресурса по критериям коррозионного износа.
В данной курсовой работе анализируются проблемы коррозионных процессов, протекающих в ходе эксплуатации вертикальных стальных резервуаров, проводится оценка технического состояния по стандартным моделям и используется новый известный метод с анализом его достоинств и недостатков. Целью является приобретение навыков по поверочному расчету стенки резервуара на прочность и устойчивость и прогнозированию остаточного ресурса по критериям коррозионного износа, а также проведение анализа стандартного и нового метода оценки ресурса.
УГНТУ
vitalievnatalia
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
