Расчет стенки резервуара на устойчивость

2.1 Расчет на устойчивость проводится дважды: для принятой номинальной толщины стенки d_ном (толщина пояса стенки, соответствующая началу эксплуатации резервуара) и для расчетной толщины стенки d_i (толщина пояса стенки, соответствующая моменту окончания нормативного срока эксплуатации резервуара).

Расчетная толщина d_i определяется как разность принятой номинальной толщины d_ном, припуска на коррозию С_i и минусового допуска на толщину листа ∆:

d_i = d_ном - С_i- D, (8)

Проверка устойчивости стенки резервуара производится по формуле:

, (9)

где s₁ - расчетные осевые напряжения в стенке резервуара, МПа;

s₂ - расчетные кольцевые напряжения в стенке резервуара, МПа;

s₀₁ - критические осевые напряжения в стенке резервуара, МПа;

s₀₂ - критические кольцевые напряжения в стенке резервуара, МПа.

Осевые напряжения определяются по минимальной толщине стенки пояса, кольцевые напряжения - по средней толщине стенки.

Расчетные осевые напряжения для резервуаров РВС и РВСП определяются по формуле:

, (10)

где y - коэффициент сочетания нагрузок, принимаемый по СНиП 2.01.07-85*;

n₃ - коэффициент надежности по нагрузке от собственного веса, n₃ = 1,05;

Q_п - вес покрытия резервуара, Н;

Q_ст - вес вышележащих поясов стенки, Н;

Q_сн - Полное расчетное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия, Н;

Q_вак - нормативная нагрузка от вакуума на покрытие, Н;

s_i- расчетная толщина стенки i-го пояса резервуара, м.

Расчетные осевые напряжения для резервуаров РВСПК определяются по формуле:

. (11)

Вес вышележащих поясов стенки резервуара определяется как:

, (12)

где а - номер (значение номера) последнего пояса, начало отсчета снизу;

h_i - высота i-го пояса стенки резервуара, м;

γ_ст - удельный вес стали, Н/м³.

Осевые критические напряжения определяются по формуле:

, (13)

где Е - модуль упругости стали, Е = 2×10⁵ МПа;

С - коэффициент, принимаемый по таблице Б.2.

Таблица Б.2 Значение коэффициента С

С	0,11	0,09	0,08	0,07	0,06

Расчетные кольцевые напряжения в стенке при расчете на устойчивость резервуара РВС и РВСП определяются по формуле:

, (14)

Расчетные кольцевые напряжения в стенке для резервуара РВСПК определяются по формуле:

, (15)

где Р_в - нормативное значение ветровой нагрузки на резервуар, Па;

n_в - коэффициент надежности по ветровой нагрузке;

d_ср - средняя арифметическая толщина стенки резервуара, м.

Средняя арифметическая толщина стенки резервуара определяется по формуле:

, (16)

где а - число поясов резервуара.

Нормативная нагрузка от вакуума на покрытие определяется как:

Q_вак<=p×R²×P_вак, (17)

где P_вак- нормативное значение вакуума в газовом пространстве, Па.

Нормативное значение ветровой нагрузки определяется по формуле:

P_в= W₀×k₂×C₀, (18)

где W₀ - нормативное значение ветрового давления, для рассматриваемого района, Па;

k₂ - коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте;

C₀ - аэродинамический коэффициент.

Критические кольцевые напряжения определяются по формуле:

, (19)

где Н - геометрическая высота стенки резервуара, м.

Если по результатам расчета условие устойчивости не выполняется, то значения номинальной толщины стенки для соответствующих поясов стенки резервуара должны быть увеличены.