Расчет оболочки резервуара на прочность производят на действие избыточного давления и гидростатического давления жидкости . Значениями ветровой и снеговой нагрузок, а также нагрузкой от собственного веса пренебрегают ввиду их незначительного влияния на напряженное состояние оболочки.
Без учета влияния опор напряжения в стенке сферического резервуара определяются по формуле (1.4)
(22.47)
где - угол, определяющий высоту залива резервуара продуктом (рис. 2.26).
Рис. 2.26. Схема определения усилий в сферической оболочке
Требуемая толщина стенки в самой нижней точке оболочки с учетом (22.45) определяется из выражения
(22.48)
где =0,7 - коэффициент условий работы резервуара; =0,9 - коэффициент надежности на взрывоопасность; =1,1; = 1,2 - коэффициенты перегрузки.
Окончательно толщина стенки с учетом вытяжки металла при вальцовке или штамповке увеличивается примерно на 2 мм.
Усилия в оболочке при воздействии избыточного расчетного давления определяют по формуле
. (2.46)
При расчете оболочки на гидростатическую нагрузку давление жидкости на уровне, соответствующем углу (рис.2.26), определяют из выражения:
. (2.47)
Меридиональное и кольцевое усилия в оболочке выше уровня опор будут равны:
(2.48)
(2.49)
Усилия в оболочке ниже уровня опор
(2.50)
(2.51)
В частных случаях будем иметь: у верхнего пояса (= 0) ; у экватора (=90°) , ; у нижнего пояса (= 180°) .
Усилия в сферической оболочке от воздействия вакуума
Расчет корпуса сферического резервуара осуществляют в соответствии с указаниями ГОСТ 14245-80.