2020-10-10
443
6 Проектирование и проверочный расчет сварных швов резервуара.
6.1 Цель работы: овладеть навыками проектирования и проверочного расчета сварных швов резервуара. Сварные резервуары должны удовлетворять требования прочности, жесткости, общей и местной устойчивости.
6.2 Оборудование и принадлежности:
6.2.1 Микрокалькулятор.
6.2.2 Учебно-справочная литература.
6.3 Ход работы:
По типу расположения резервуары принято делить на надземные и подземные, по конструкции на вертикальные, горизонтальные и шаровые. Также резервуары могут быть двустенными и многокамерными, то есть состоящими из двух и более камер.
По условиям эксплуатации резервуары можно разделить на стационарные резервуары (стальные), переносные или перемещаемые (сборно-разборные, каркасные, нефтетанки), плавающие (для хранения и перемещения на воде) и транспортные (для перемещения на транспорте).
По способу сооружения существуют сборно-монолитные, сборные ёмкости и монолитные резервуары.
6.3.1 Определение высоты резервуара.
|
|
|
, м
где: V – объем резервуара, м3;
π – 3,14;
6.3.2 Определение толщины листов обечайки.
м
где: п 1 – коэффициент перегрузки, принимаем для гидростатического давления равным 1,1;
п 2 – коэффициент перегрузки, принимаем с учетом лишнего давления и вакуума 1,2;
Р – излишнее давление, Н/см3;
m – коэффициент условия работы, принимаем 0,8;
Rр – расчетное сопротивление, зависит от материала, МПа;
y – расстояние от верхнего края до жидкости, м;
γ – плотность жидкости, г/см3;
R – радиус резервуара, м;
Определяем площадь резервуара для того, чтобы рассчитать радиус резервуара.
А = 
де: V – объем резервуара, м3;
Н – высота резервуара, м.
r = 
де: d – диаметр резервуара, м:
d = 
,м
6.3.3 Прочность сварных швов в месте сопряжения днища и корпуса определяется отношением:
,МПа
где: М – изгибающий момент в городе сопряжения днища и корпуса, МН·м:
М = 0,1× ρ ×R × δ, МНм
где: ρ – давление, определяется по формуле: ρ = γ ×y;
R - радиус резервуара, м;
δ – толщина листов, м;
W – момент сопротивления сечения резервуара, м3:
, м3
[σ]р = Rp× 
, МПа
где: Rp – расчетное сопротивление, зависит от материала, МПа;
п – коэффициент перегрузки, принимаем для гидростатического давления равным 1,1;
m – коэффициент условия работы, принимаем 0,8.
6. 4 Выводы:Сделайте выводы выполняется или нет условие прочности.
6.5 Контрольные вопросы:
- Дайте определение резервуару.
- Назовите основные этапы проектирования сварных резервуаров.
- Как классифицируют резервуары.
- Где применяют резервуары.
Расчетные данные приводим в виде таблицы 6.1
Таблица 6.1 - Расчетные данные
|
|
|
| № варианта | Объем резервуара, м3 | Материал | Расстояние от верхнего края до жидкости, м | Плотность жидкости, г/см3 | Излишнее давление, Н/см3 |
| 1 | 2000 | 09Г2С | 0,8 | 0,014 | 0,1 |
| 2 | 1000 | 09Г2С | 0,7 | 0,013 | 0,2 |
| 3 | 3000 | 10ХСНД | 0,9 | 0,012 | 0,1 |
| 4 | 5000 | 09Г2С | 0,8 | 0,011 | 0,2 |
| 5 | 4000 | 10ХСНД | 0,9 | 0,01 | 0,1 |
| 6 | 3000 | Ст3сп | 0,6 | 0,014 | 0,2 |
| 7 | 6000 | Ст3сп | 1,2 | 0,013 | 0,1 |
| 8 | 7000 | 15ХСНД | 1,0 | 0,012 | 0,2 |
| 9 | 3000 | Ст3сп | 0,9 | 0,011 | 0,1 |
| 10 | 2000 | 15ХСНД | 0,7 | 0,01 | 0,2 |
СПРАВОЧНЫЕ ТАБЛИЦЫ
Таблица 7.1- Химический состав и механические свойства низкоуглеродистой стали ВСтЗ
Таблица 7.2 - Химический состав и механические свойства качественной стали
Таблица 7.3 - Химический состав и механические свойства низколегированной стали
Таблица 7.4 - Химический состав и механические свойства сталей среднеуглеродистых обычного качества
Таблица 7.5 – Значение коэффициента φ
Таблица 7.6 - Материалы для стальных конструкций и их нормативные опоры
Таблица 7.7- Коэффициент перегрузки для разных сооружений
Таблица 7.8 - Коэффициенты условия нагрузки γт элементов стальных конструкций
Таблица 7.9 – Условные обозначения сварных швов в черчении
Таблица 7.10 – Перечень стандартов на основные типы сварных соединений для разных способов сварки
Таблица 7.11 - Коэффициент проплавливания β
| Вид сварки | Коэффициент проплавления β |
| Ручная дуговая сварка | 0,7 |
| Газоэлектрическая сварка | 0,85 |
| Автоматическая сварка под флюсом | 1 |
Таблица 7.12 – Значение катетов швов
Таблица 7.13 – Значение коэффициента φ, гибкости λ
Таблица 7.14 – Приблизительное значение радиуса инерции колонн сплошного сечения
Таблица 7.15 – Приблизительное значение радиуса инерции колонн сплошного сечения
Рисунок 7.1 - Диаграмма Максвелла-Кремоны
Рисунок 7.2 – Схема крепления концовцентрально – сжатых колонн
РЕКОМЕНДОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Блинов А. Н., Лялин К. В. Сварные конструкции. М., «Стройиздат», 1990г.
2. Майзель В. С., Новрожский Д. И. Сварные конструкции. Л.
Машиностроение, 1973 г.
3. Николаев Г. А., Винокуров В. А. Сварные конструкции. Расчет и проектирование. М., Высшая школа, 1990г.
4. Овчинников В.В. Расчёт и проектирование сварных конструкций: учебник для студентов. учрежд. сред. проф. образования.- М.: Издательский центр «Академия»,2015.-256с.
5. Серенко А. Н. и др. Примеры и задачи. К., Высшая школа, 1973 г.
6. Чертов И. М. Сварные конструкции: Учебник - К.: Арістей, 2006.
