Proposals design of steel storage tanks for gas and oil products = Пропозиції проектування сталевих резервуарів для зберігання газу та нафтопродуктів

Abstract

The article presents general recommendations for the calculation of steel tanks for gas and petroleum products storage. The analysis of the existing structural forms of tanks is carried out and their classification is provided. The paper analyzesthe main types and features of tanks. Optimal dimensions and parameters of steel tanks are given. The article presents coefficients of working conditions for the calcu lation of vertical cylindrical tanks elements. The article details calculation of the tank wall and negative tolerances on the thickness of the steel sheet. The stress–strain state of the tanks is estimated according to the theory of shell calculation. This assessment takes into account only the ring and meridional stresses, operational snow and wind loads, temperature and aggressive effects. Negative trends of reducing the indicators of bearing capacity, operational reliability and durability of steel tanks were revealed. A variant of calculated diagram of the fluid pressure on the tank wall is presented. Calculation proposals based on the experience of designing steel tanks are formed. An example of calculation of a steel vertical tank is considered. The formula of cal culation of the tank wall belt from condition of strength provision (according to the first group of limit states) is presented. The formula for checking the stresses in the lower zone of the tank wall taking into account the action of the boundary moment is also obtained.

У статті представлені загальні рекомендації щодо розрахунку сталевих резервуарів для зберігання газу та нафтопродуктів. Проведено аналіз існуючих конструкційних форм цистерн та наведено їх класифікацію. У статті проаналізовано основні типи та особливості танків. Наведено оптимальні розміри та параметри сталевих резервуарів. У статті представлені коефіцієнти умов праці для розрахунку елементів вертикальних циліндричних резервуарів. У статті детально розраховано стінку резервуара та негативні допуски на товщину сталевого листа. Напружено-деформований стан резервуарів оцінюється згідно теорії розрахунку оболонки. Ця оцінка враховує лише кільцеві та меридіональні напруги, експлуатаційні снігові та вітрові навантаження, температуру та агресивний вплив. Виявлено негативні тенденції зниження показників несучої здатності, експлуатаційної надійності та довговічності сталевих резервуарів. Представлений варіант розрахункової схеми тиску рідини на стінку резервуара. Сформовано розрахункові пропозиції на основі досвіду проектування сталевих резервуарів. Розглянуто приклад розрахунку сталевого вертикального бака. Наведено формулу розрахунку пояса стінки резервуара з умови забезпечення міцності (за першою групою граничних станів). Формула для перевірки напружень у нижній зоні стінки резервуара з урахуванням дії граничного моменту також отримується.