Введение
1 Описание конструкции 6
1.1 Типы резервуаров применяемых на предприятиях 6
1.2 Технология монтажа резервуаров 7
1.2.1 Основной принцип организации монтажных работ 7
1.2.2 Подготовительные работы 8
1.2.3 Монтаж резервуара 11
1.3 Общие сведения о применяемом резервуаре 15
1.3.1 Назначение и конструкция РВС-2000 16
1.4 Техническое обслуживание РВС 19
1.5 Аварии и причина нарушения работоспособности резервуаров 24
2 Методика расчетов конструкции 28
2.1 Расчет поясов 28
2.2 Постоянные и временные нагрузки 31
2.2.1 Снеговая нагрузка 31
2.2.2 Определение нагрузки от избыточного давления 32
2.2.3 Определение нагрузки от вакуума 33
2.2.4 Ветровая нагрузка 33
2.3 Расчет конструктивных элементов на прочность 34
2.4 Определение запаса прочности 37
2.5 Оценка трещиностойкости резервуара при наличии внешней
полу эллиптической трещины 39
2.6 Методика испытания на ударный изгиб 40
3 Результаты расчетов 43
3.1 Расчет поясов 43
3.2 Постоянные и временные нагрузки действующие на резервуар 49
3.3 Расчет конструктивных элементов резервуара на прочность 50
3.4 Определение запаса прочности 57
3.5 Оценка трещиностойкости резервуара при наличии внешней
полуэллиптической трещины 58
3.6 Результаты испытания на ударную вязкость 58
4 Расчет на ЭВМ 60
4.1 Расчет при эксплуатации в зимний период 60
4.2 Расчет при эксплуатации в летний период 64
Заключение 67
Список использованных источников 68
Стальные резервуары относиться к числу конструкций работающих в тяжелых эксплуатационных условиях. Наличие в резервуарах жестких сварных соединений и снижение пластических свойств металла при отрицательных температурах вызывает значительные внутренние напряжения и создает условия, исключающие возможность их перераспределения. Эти и ряд других причин, таких как неравномерные осадки, коррозия снижают эксплуатационную надежность резервуара, иногда приводят к его разрушению.
Диагностика резервуара заключается в выполнении комплекса мероприятий по техническому обследованию, дефектоскопии и обработке полученной информации, составлению заключения о техническом состоянии резервуара и выдаче рекомендаций по дальнейшему его использованию.
Фактический срок службы металлических наземных вертикальных резервуаров составляет в среднем 25 лет, хотя потенциальная их долговечность (без учета коррозионного фактора) равна 80-100 годам.
Характер действия различных факторов, определяющих сроки службы РВС, наиболее подробно изучен в процессе их эксплуатации в нефтяной и газовой промышленности. Поэтому опыт, накопленный в этой области, можно использовать для установления закономерностей влияния доминирующих факторов на сроки службы РВС.
Причиной разрушения резервуаров является либо случайное превышение нагрузок сверх критической, либо систематическое снижение несущей способности стенки. К случайным причинам разрушения относят ошибки проектирования и монтажа, управления и обслуживания, теплофизические воздействия, влияние природных явлений и механические воздействия. К причинам систематического снижения несущей способности стенок резервуаров относят:
а) снижение несущей толщины стенки за счет коррозии или эрозии;
б) снижение величины ударной вязкости (повышение хрупкости и твердости) материала стенки за счет деструкции при старении, и соответственно зарождение микротрещин и прочих трещиноподобных дефектов.
В данной работе рассматривается напряженно-деформированное состояние резервуара РВС-2000. А именно, проводится расчет на прочность, жесткость, испытания на ударную вязкость, определяется остаточный ресурс при малоцикловом нагружении при наличии коррозии, а также расчет на трещиностойкость.
В данной работе рассмотрены вопросы определения прочности,жесткости, трещиностойкости, расчет остаточного ресурса.
В результате расчета на прочность полученные аналитическим путем эквивалентные напряжения не превышают предел прочности. При расчете на ЭВМ в программном продукте ANSYS эквивалентные напряжения схожи с значениями полученными аналитическим путем, а запас прочности конструкции равен 2,8.
Расчет на остаточный ресурс показал, что срок службы резервуара составит 44 года.
В расчете на трещиностойкость использовалась внешняя полуэллиптическая трещина с размерами b = 0,057 м , a = 3b . Расчет показал,что условие трещиностойкости соблюдается 98,452 МПа ×м <120 МПа ×м .
