Дальневосточный федеральный университет
Кафедра Нефтегазового дела и нефтехимии
Курсовой по дисциплине: «Сооружения в нефтегазовом комплексе» специальность: «Сооружение и ремонт объектов систем трубопроводного транспорта»
На тему: «Проектирование резервуара горизонтального стального и магистрального нефтепровода»
Владивосток 2016
Содержание
Задание на курсовое проектирование 2
Введение 6
1. Определение оптимальных габаритных размеров резервуара 8
1.1. Определение оптимального диметра резервуара 8
1.2. Определение длины резервуара 8
1.3. Подбираем количество листов для одной обечайки 8
1.4. Определение количества колец 8
1.5. Определим фактический диаметр резервуара 9
1.6. Определение фактической длины резервуара 9
1.7. Определение фактического объём резервуара 9
1.8. Определение толщины стенки резервуара 9
2. Проверка устойчивости стенки 10
2.1. Определение расчётной толщины стенки 10
2.2. Определение меридионального напряжения от вакуума 10
2.3. Определение нагрузки от собственного веса резервуара 11
2.4. Определение момента сопротивления кольцевого сечения 11
2.5. Определение меридиональных напряжений в среднем между опорами, в сечении корпуса, от веса пустого резервуара 11
2.6. Определение кольцевого напряжения 12
2.7. Определение продольного критического напряжения 13
3. Расчёт плоского днища на прочность 14
3.1. Определение суммарного и избыточного давления в центре днища 14
3.2. Определение момента инерции кольца жесткости относительно центра днища 14
3.3. Определение ординаты поверхности уголка относительно центра днища 15
3.4. Определение радиального растягивающего напряжения в центре днища и проверка выполнения условия устойчивости 15
4. Расчёт на прочность сопряжения плоского днища со стенкой 16
4.1. Определение нормального радиального напряжения по контуру днища 16
4.2. Напряжение в зоне центра тяжести сечения кольца жесткости 16
4.3. Усилие на единице длины контура днища 16
4.4. Определение изгибающего момента в стенке зоне сопряжения с днищем 17
5. Проверка на прочность стенки и днища резервуара в узле их сопряжения 17
5.1. Напряжение в стенке без учета краевого эффекта 17
5.2. Напряжение в днище 17
5.3. Изгибающий момент краевого эффекта 18
5.4. Суммарный изгибающий момент в зоне краевого эффекта 19
6. Расчёт кольцевых швов, соединяющих кольцо жёсткости с днищем и со стенкой. 20
6.1. Радиальные усилия по контуру днища 20
6.2. Результирующее напряжение в шве 21
7. Расчёт опорного кольца жёсткости резервуара 23
7.1. Собственный вес пустого резервуара 23
7.2. Равномерно распределенная нагрузка от собственного веса резервуара 24
7.3 Максимальный изгибающий момент в сечении кольца 24
7.4. Продольное усилие в сечении опорного кольца 24
7.5. Нормальное напряжение в сечении кольца 25
7.6 Проверка на устойчивость сечения кольца жесткости 25
7.7. Проверка на прочность и устойчивость стержней диафрагмы 25
8. Расчет промежуточных колец жесткости 27
8.1 Усилие в кольце жесткости при вакууме 27
8.2. Площадь сечения кольца с учетом примыкающего участка стенки корпуса 27
8.3. Момент инерции кольца жесткости с примыкающим участком стенки 27
8.4. Радиус инерции кольца жесткости с примыкающим участком стенки 28
8.5. Гибкость кольца жесткости 28
8.6. Устойчивость кольца жесткости 28
9. Выбор оборудования резервуара 28
9.1. Приемо-раздаточный патрубок ПРУ-300 28
9.2. Клапан дыхательный совмещенные КДС-3000/350 29
9.3. Люк – лаз Ду 700 31
9.4. Люк-замерный ЛЗ 150 32
Расчет трубопровода 34
10. Определение толщины стенки трубопровода 34
10.1. Определение расчетного сопротивления метала труб 34
10.2. Толщина стенки нефтепровода 34
10.3. Расчет температурного перепада 35
10.4. Продольное напряжение 35
11. Проверка прочности трубопровода в продольном направлении 36
11.1. Проверка трубопровода по деформациям 36
11.2. Определение значения продольных напряжений 37
11.3 Первый перерасчет продольных напряжений 38
11.4. Второй перерасчет продольных напряжений 40
12. Проверка общей устойчивости в продольном направлении прямолинейных и упругоизогнутых участков подземного нефтепровода 43
12.1. Площадь поперечного сечения металла трубы 43
12.2. Эквивалентное продольное усилие 44
12.3. Осевой момент инерции поперечного сечения трубы 44
12.4. Расчет нагрузки трубопровода от собственного веса заизолированного трубопровода с перекачиваемым продуктом 44
12.5. Среднее удельное давление на трубопровод 45
12.6. Предельное касательное напряжение 46
12.7. Сопротивление грунта продольным и вертикальным перемещениям 46
12.8. Критическое усилие для прямолинейного участка трубопровода 46
12.9. Оценка устойчивости упругоизогнутого участка трубопровода 46
13. Расчет надземного трубопроводного перехода. 48
13.1. Расчет балочного однопролетного двухконсольного перехода с компенсаторами 49
13.2. Расчет рабочей длины компенсатора обслуживающего участок надземного трубопровода длиной L = 100м. 51
Выводы и заключения 53
Список используемой литературы 54
Приложения 56
Рассчитать и выполнить чертежи несущих конструкций нефтегазопроводов и газонефтехранилищ.
Вариант №15
Исходные данные:
1. Тип хранилища (сооружения) – РГС
2. Продукт – Дизельное топливо
3. Объем, м3 – 1000
4. Оборачиваемость хранилища, раз/год – 12
5. Расположение относительно планировочного уровня – надземное
6. Материал несущих конструкций – С235
7. Диаметр магистрального трубопровода, мм – 820
8. Характер трассы – подземная
9. Пересечение трубопровода с магистралью – подземное
10. Район строительства – Владивосток
11. Средства сокращения потерь – диски отражатели + самостоятельно
12. Внутреннее избыточное давление, кПа – 1,7
13. Давление вакуума, кПа – 0,18
