Приложение К. Пример применения метода
К.1 Исходные данные
| Расчетные условия | Условия при испытаниях |
|---|---|
| плотность жидкости G | 1,0 |
| допускаемая коррозия (в дюймах) | 0 |
| диаметр резервуара, D (в футах) | 280 |
| общая высота резервуара, Н (в футах) | 64 |
| количество ярусов | 8 |
| допустимое расчетное напряжение, Sd (в футах на кв.дюйм) | – |
| допустимое напряжение при испытаниях, St (в футах на кв.дюйм) | 30000 |
| высота нижнего яруса h1 (в дюймах) | 96 |
К.2 Расчет
К.2.1 Первый ярус (t1) Для условий проведения испытаниях t1 равно t1t, но не превосходит tpt
tpt = 2,6D (H-1) / S1 = 2,6(280)(64-1) / 30000 = 1,529. t1t = [1,06 – (0,463D)/H √H/S1][2,6(HD)/S1 = [1,06-0,463(280)/64√64/30000][2,6(64)(280)/30000] = [1,06-(2,026)(0,0462)][1,553] = [1,06-0,0936][1,553] = [0,9664][1,553] = 1,501 дюйм t1
К.2.2 Второй ярус (t2)
h1 / (rt1)0,5 = 96/[(1680)(1,501)0,5 = 96/50,216 = 1,912. Если h1 / (rt1)0,5 < 1,375, t2 = t1; если h1 / (rt1)0,5 > 2,625, t2 = t2a. Если 1,375 < h1 / (rt1)0,5 < 2,625
t1 = t2a + (t1 – t2a)[2,1 – h1 / 1,25 (rt1)0,5] = 1,263 + (0,238)[2,1 – 96 / 1,25[(1680)(1,501)0,5] = 1,263 + (0,238)[2,1-1,529] = 1,263 + (0,238)[0,571] = 1,263 + 0,136 = 1,399 дюйма
К.2.3 Верхние ярусы
К.2.3.1 Ярус 2. Примечание: Н = 56 футов, hv = 12H = 672 дюйма
К.2.3.1.1 Первый проход
ta = 2,6D(H-1) / St = 2,6(280)(55)/30000=1,335 дюймов = tu. tL = 1,501 дюйм. K = tL / tu = 1,501/1,335 = 1,124. K0,5 = 1,060. C = K0,5 (K-1)/1+K1,5 = (1,06)(0,124)/1+1,191 = 0,060. (rtu)0,5 = [(1680)(1,335)]0,5 = 47,358
x1 = 0,61(rtu)0,5 + 3,84CH = 0,61 (47,358) + 3,84(0,060)(56) = 28,89+12,90=41,79. x2 = 12CH = 12(0,060)(56) = 40,32. x3 = 1,22 (rtu)0,5 = 1,22(47,358)=57,78. x=min(x1, x2, x3) = 40,32. x/12 = 3,36
ta = 2,6D(H-x/12)/St = 2,6(280)(56-3,36)/30000=1,277 дюйма. При этом значении ttx начинается второй проход.
К.2.3.1.2 Второй проход
tu = ta от первого прохода в дюймах = 1, 277 дюйма. tL = 1,501 дюйма. К = tL / tu = 1,501/1,277 = 1,175. K0,5 = 1,084. C = K0,5 (K-1) / 1+K1,5 = (1,084)(0,175)/1+1,274=0,0834. (rtu)0,5 = [(1680)(1,277)]0,5 = 45,40
x1 = 0,61(rtu)0,5 + 3,84CH=0,61(45,40)+ 3,84(0,0834)(56)=27,69+17,93=45,62. x2 = 12CH = 12(0,0834)(56)=56,04. x3 = 1,22(rtu)0,5 = 1,22(46,32)=56,51. x=min(x1, x2, x3)=45,62. x/12=3,80
ta = 2,6D(H-x/12)/St = 2,6(280)(56-3,80)/30000=1,267 дюйма. При этом значении t начинается третий проход.
К.2.3.1.3 Третий проход
tlt = ta от второго прохода = 1,267 дюйма. tL = 1,501 дюйма. K = tL/tu = 1,501/1,267 = 1,185. K0,5 = 1,089. C=K0,5(K-1)/1+K1,5=(1,089)(0,185)/1+1,290=0,088. (rtu)0,5 = [(1680)(1,266)]0,5=46,12
x1 = 0,61(rtu)0,5 + 3,84CH=0,61(46,12)+3,84(0,088)(56)=28,13+18,92=47,05. x2 = 12CH=59,14. x3 = 1,22(rtu)0,5=1,22(46,12)=56,27. x=min(x1, x2, x3) = 47,05. x/12=3,92
tlt = 2,6D(H-x/12)/St = 2,6(280)(56-3,92)/30000=1,293 дюйма t2a. (Это значение используется для вычисления t2)
К.2.3.2 Ярус 3. Примечание: Р = 48 футов, h = 12H = 576 дюймов
К.2.3.2.1 Первый проход
ta = 2,6D(H-1)/St=2,6(280)(47)/30000=1,141 дюйм = tu. tL = 1,399 дюймов. K=tL/tu=1,399/1,141=1,226. K0,5=1,107. C=K0,5(K-1)/1+K1,5=(1,107)(0,266)/1+1,357=0,106. (rtu)0,5 = [(1680)(1,141)]0,5=43,78
x1=0,61(rtu)0,5+3,84CH=0,61(43,78)+3,84(0,106)(48)=26,71+19,54=46,25. x2=12CH=12(0,106)(48)=61,06. x3=1,22(rtu)0,5=1,22(43,78)=53,41. x=min(x1, x2, x3) = 46,25. x/12 = 3,85
t1x = 2,6D(H-x/12) / St = 2,6(280)(48-3,85)/30000 = 1,071 дюйма. При этом значении ta начинается второй проход
К.2.3.2.2 Второй проход
tu = t1x для первого прохода = 1,071 дюйма. tL =1,399 дюйма. K=tL / tu = 1,399/1,071=1,306. K0,5=1,143. C = K0,5(K-1)/1+K1,5=(1,143)(0,306)/1+1,493=0,140. (rtu)0,5 = [(1680)(1,071)]0,5=42,42
x1=0,61(rtu)0,5+3,84CH=0,61(42,42)+3,84(0,140)(48)=25,88+25,80=51,68. x2=12CH=12(0,140)(48)=80,64. x3=1,22(rtu)0,5=1,22(42,42)=51,75. x=min(x1, x2, x3)=51,68. x/12=4,31
t1x=2,6D(H-x/12) / St=2,6(280)(48-4,31)/30000=1,060 дюймов. При этом значении ta начинается третий проход
К.2.3.2.3 Третий проход
tu = t1x от второго прохода в дюймах = 1,060 дюймов. tL = 1,399 дюймов. K=tL/tu = 1,399/1,060=1,320. K0,5 = 1,149. C=K0,5(K-1)/1+K1,5=(1,149)(0,320)/1+1,517=0,146. (rtu)0,5=[(1680)(1,06)]0,5=42,20
x1=0,61(rtu)0,5+3,84CH=0,61(42,20)+3,84(0,146)(48)=25,74+26,91=52,65. x2=12CH=84,10. x3=1,22(rtu)0,5=1,22(42,20)=51,48. x=min(x1, x2, x3) = 51,48. x/12=4,29
tx = 2,6D(H-x/12) / St=2,6(280)(48-4,29)/30000=1,061 дюйма для третьего прохода
(Пример расчета толщины листа обечайки для резервуаров различных размеров при различных допустимых напряжениях приведен в таблицах с К-1 по К-3)
Таблица К-1. Расчет толщины листа обечайки методом “Переменная-расчет-точка” (см.раздел 3.6.4). Для проведения испытаний принимаются ярусы размерами 96 дюймов и допустимое напряжение, равное 23000 фунтов на кв.дюйм
| Высота резервуара (в футах) | Диаметр резервуара (в футах) | Вес корпуса (в т.) | Толщина листа обечайки (в дюймах) для различных ярусов | Номинальный объем резервуара (в бар) | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | ||||
| 40 | 200 | 272 | 0,871 | 0,659 | 0,487 | 0,317 | 0,313 | – | – | – | 224 |
| 220 | 333 | 0,949 | 0,720 | 0,533 | 0,375 | 0,375 | – | – | – | 271 | |
| 240 | 389 | 1,025 | 0,807 | 0,574 | 0,375 | 0,375 | – | – | – | 322,500 | |
| 260 | 453 | 1,099 | 0,907 | 0,613 | 0,398 | 0,375 | – | – | – | 378,500 | |
| 280 | 522 | 1,171 | 1,004 | 0,653 | 0,427 | 0,375 | – | – | – | 439 | |
| 300 | 594 | 1,241 | 1,098 | 0,692 | 0,454 | 0,375 | – | – | – | 504 | |
| 320 | 671 | 1,310 | 1,189 | 0,730 | 0,482 | 0,375 | – | – | – | 573,400 | |
| 340 | 751 | 1,377 | 1,277 | 0,761 | 0,509 | 0,375 | – | – | – | 647,300 | |
| 360 | 735 | 1,433 | 1,362 | 0,804 | 0,536 | 0,375 | – | – | – | 725,700 | |
| 380 | 923 | 1,506 | 1,448 | 0,840 | 0,562 | 0,375 | – | – | – | 808,600 | |
| 48 | 180 | 312 | 0,956 | 0,755 | 0,600 | 0,443 | 0,313 | 0,313 | – | – | 217,700 |
| 200 | 376 | 1,055 | 0,832 | 0,664 | 0,487 | 0,317 | 0,313 | – | – | 268,800 | |
| 220 | 463 | 1,150 | 0,943 | 0,721 | 0,533 | 0,375 | 0,375 | – | – | 325,200 | |
| 240 | 543 | 1,243 | 1,063 | 0,776 | 0,579 | 0,375 | 0,375 | – | – | 387,000 | |
| 260 | 633 | 1,334 | 1,181 | 0,833 | 0,625 | 0,397 | 0,375 | – | – | 456,200 | |
| 280 | 719 | 1,423 | 1,295 | 0,889 | 0,669 | 0,424 | 0,375 | – | – | 526,800 | |
| 298 | 821 | 1,502 | 1,394 | 0,938 | 0,710 | 0,448 | 0,375 | – | – | 596,700 | |
| 56 | 160 | 333 | 0,995 | 0,817 | 0,678 | 0,537 | 0,398 | 0,313 | 0,313 | – | 200,700 |
| 180 | 412 | 1,119 | 0,912 | 0,760 | 0,599 | 0,443 | 0,313 | 0,313 | – | 254 | |
| 200 | 502 | 1,239 | 1,033 | 0,836 | 0,663 | 0,487 | 0,317 | ,313 | – | 313,600 | |
| 220 | 615 | 1,331 | 1,175 | 0,908 | 0,727 | 0,532 | 0,375 | 0,375 | – | 0379,400 | |
| 240 | 723 | 1,462 | 1,313 | 0,982 | 0,790 | 0,577 | 0,375 | 0,375 | – | 451,500 | |
| 247 | 764 | 1,500 | 1,363 | 1,077 | 0,812 | 0,592 | 0,379 | 0,375 | – | 478,300 | |
| 64 | 160 | 423 | 1,139 | 0,957 | 0,820 | 0,677 | 0,537 | 0,398 | 0,313 | 0,313 | 229,300 |
| 180 | 527 | 1,282 | 1,078 | 0,918 | 0,758 | 0,599 | 0,443 | 0,313 | 0,313 | 0290,300 | |
| 200 | 646 | 1,423 | 1,242 | 1,007 | 0,841 | 0,662 | 0,487 | 0,317 | 0,313 | 0358,400 | |
| 212 | 735 | 1,502 | 1,338 | 1,061 | 0,890 | 0,700 | 0,514 | 0,375 | 0,375 | 0402,600 | |
Таблица К-2. Расчет толщины листа обечайки методом “Переменная-расчет-точка” (см.раздел 3.6.4). Для условий при испытаниях принимаются ярусы размерами 96 дюймов и допустимое напряжение, равное 30000 фунтов на кв.дюйм
| Высота резервуара (в футах) | Диаметр резервуара (в футах) | Вес обечайки (в т.) | Толщина листа обечайки (в дюймах) для различных ярусов | Номинальный объем резервуара (в барр.) | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | ||||
| 40 | 240 | 320 | 0,798 | 0,603 | 0,447 | 0,375 | 0,375 | – | – | – | 322,500 |
| 260 | 365 | 0,856 | 0,651 | 0,482 | 0,375 | 0,375 | – | – | – | 378,500 | |
| 280 | 417 | 0,914 | 0,729 | 0,511 | 0,375 | 0,375 | – | – | – | 439 | |
| 300 | 472 | 0,971 | 0,806 | 0,541 | 0,375 | 0,375 | – | – | – | 504 | |
| 320 | 630 | 1,026 | 0,880 | 0,572 | 0,375 | 0,375 | – | – | – | 573,400 | |
| 340 | 594 | 1,080 | 0,952 | 0,602 | 0,395 | 0,375 | – | – | – | 647,300 | |
| 360 | 661 | 1,133 | 1,022 | 0,632 | 0,416 | 0,375 | – | – | – | 725,700 | |
| 380 | 731 | 1,185 | 1,090 | 0,660 | 0,437 | 0,375 | – | – | – | 800,600 | |
| 400 | 803 | 1,235 | 1,156 | 0,689 | 0,458 | 0,375 | – | – | – | 896,000 | |
| 48 | 220 | 374 | 0,892 | 0,704 | 0,561 | 0,412 | 0,375 | 0,375 | – | – | 325,200 |
| 240 | 436 | 0,966 | 0,773 | 0,608 | 0,446 | 0,375 | 0,375 | – | – | 387 | |
| 260 | 505 | 1,038 | 0,856 | 0,650 | 0,482 | 0,375 | 0,375 | – | – | 454,200 | |
| 280 | 579 | 1,109 | 0,958 | 0,692 | 0,517 | 0,375 | 0,375 | – | – | 526,800 | |
| 300 | 656 | 1,178 | 1,047 | 0,736 | 0,552 | 0,375 | 0,375 | – | – | 604,800 | |
| 320 | 739 | 1,247 | 1,133 | 0,778 | 0,587 | 0,375 | 0,375 | – | – | 688,100 | |
| 340 | 827 | 1,314 | 1,220 | 0,820 | 0,621 | 0,392 | 0,375 | – | – | 76,800 | |
| 360 | 921 | 1,379 | 1,302 | 0,862 | 0,655 | 0,412 | 0,375 | – | – | 870,900 | |
| 380 | 1019 | 1,444 | 1,383 | 0,902 | 0,688 | 0,433 | 0,375 | – | – | 970,300 | |
| 400 | 1121 | 1,507 | 1,462 | 0,962 | 0,721 | 0,452 | 0,375 | – | – | 1,075,200 | |
| 56 | 200 | 400 | 0,953 | 0,778 | 0,648 | 0,511 | 0,378 | 0,313 | 0,313 | – | 313,600 |
| 220 | 490 | 1,048 | 0,858 | 0,709 | 0,560 | 0,412 | 0,375 | 0,375 | – | 379,400 | |
| 240 | 575 | 1,135 | 0,968 | 0,764 | 0,609 | 0,446 | 0,375 | 0,375 | – | 451,500 | |
| 260 | 668 | 1,220 | 1,075 | 0,819 | 0,658 | 0,481 | 0,375 | 0,375 | – | 529,900 | |
| 280 | 766 | 1,305 | 1,180 | 0,876 | 0,706 | 0,515 | 0,375 | 0,375 | – | 614,600 | |
| 300 | 871 | 1,387 | 1,283 | 0,932 | 0,754 | 0,549 | 0,375 | 0,375 | – | 705,600 | |
| 320 | 981 | 1,469 | 1,383 | 0,987 | 0,801 | 0,583 | 0,375 | 0,375 | – | 802,800 | |
| 340 | 1100 | 1,549 | 1,481 | 1,041 | 0,849 | 0,616 | 0,393 | 0,375 | – | 906,300 | |
| 360 | 1225 | 1,627 | 1,577 | 1,094 | 0,895 | 0,669 | 0,413 | 0,375 | – | 1,016,000 | |
| 380 | 1358 | 1,705 | 1,671 | 1,148 | 0,951 | 0,679 | 0,434 | 0,375 | – | 1,132,000 | |
| 392 | 1440 | 1,750 | 1,726 | 1,180 | 0,986 | 0,698 | 0,446 | 0,375 | – | 1,204,700 | |
| 64 | 200 | 508 | 1,092 | 0,913 | 0,784 | 0,647 | 0,551 | 0,378 | 0,313 | 0,313 | 358,400 |
| 220 | 623 | 1,201 | 1,034 | 0,853 | 0,710 | 0,560 | 0,412 | 0,375 | 0,375 | 433,600 | |
| 240 | 734 | 1,304 | 1,159 | 0,922 | 0,772 | 0,608 | 0,447 | 0,375 | 0,375 | 516,000 | |
| 0260 | 853 | 1,403 | 1,280 | 0,992 | 0,834 | 0,655 | 0,481 | 0,375 | 0,375 | 605,600 | |
| 280 | 981 | 1,501 | 1,399 | 1,061 | 0,896 | 0,703 | 0,516 | 0,375 | 0,375 | 702,400 | |
| 300 | 1116 | 1,597 | 1,515 | 1,129 | 0,957 | 0,749 | 0,550 | 0,375 | 0,375 | 806,400 | |
| 320 | 1259 | 1,692 | 1,629 | 1,196 | 1,017 | 0,796 | 0,584 | 0,375 | 0,375 | 917,500 | |
| 332 | 1350 | 1,748 | 1,696 | 1,236 | 1,059 | 0,822 | 0,604 | 0,386 | 0,375 | 987,600 | |
Таблица К-3. Расчет толщины листа обечайки методом “Переменная расчет-точка” (см.раздел 3.6.4). Для проведения испытаний принимаются ярусы размерами 96 дюймов и допустимое напряжение, равное 34300 фунтов на кв.дюйм
| Высота резервуара (в футах) | Диаметр резервуара (в футах) | Вес обечайки (в т.) | Толщина листа обечайки (в дюймах) для различных ярусов | Номинальный объем резервуаров (в барр.) | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | ||||
| 48 | 220 | 341 | 0,784 | 0,619 | 0,492 | 0,375 | 0,375 | 0,375 | – | – | 325,200 |
| 240 | 394 | 0,850 | 0,670 | 0,534 | 0,393 | 0,375 | 0,375 | – | – | 387,000 | |
| 260 | 453 | 0,914 | 0,736 | 0,574 | 0,423 | 0,375 | 0,375 | – | – | 454,200 | |
| 280 | 519 | 0,977 | 0,818 | 0,611 | 0,454 | 0,375 | 0,375 | – | – | 526,000 | |
| 300 | 588 | 1,039 | 0,898 | 0,649 | 0,485 | 0,375 | 0,375 | – | – | 604,800 | |
| 320 | 662 | 1,100 | 0,977 | 0,687 | 0,515 | 0,375 | 0,375 | – | – | 688,100 | |
| 340 | 738 | 1,160 | 1,053 | 0,724 | 0,545 | 0,375 | 0,375 | – | – | 776,800 | |
| 360 | 819 | 1,218 | 1,127 | 0,761 | 0,575 | 0,375 | 0,375 | – | – | 870,900 | |
| 380 | 904 | 1,276 | 1,200 | 0,797 | 0,606 | 0,381 | 0,375 | – | – | 970,300 | |
| 400 | 994 | 1,333 | 1,271 | 0,832 | 0,634 | 0,399 | 0,375 | – | – | 1,075,200 | |
| 56 | 200 | 358 | 0,834 | 0,684 | 0,568 | 0,449 | 0,333 | 0,313 | 0,313 | – | 313,600 |
| 220 | 441 | 0,917 | 0,747 | 0,623 | 0,491 | 0,375 | 0,375 | 0,375 | – | 379,400 | |
| 240 | 514 | 0,998 | 0,825 | 0,674 | 0,534 | 0,393 | 0,375 | 0,375 | – | 451,500 | |
| 260 | 596 | 1,074 | 0,921 | 0,723 | 0,577 | 0,422 | 0,375 | 0,375 | – | 529,900 | |
| 280 | 684 | 1,149 | 1,015 | 0,771 | 0,620 | 0,453 | 0,375 | 0,375 | – | 614,600 | |
| 300 | 777 | 1,222 | 1,107 | 0,821 | 0,622 | 0,483 | 0,375 | 0,375 | – | 705,600 | |
| 320 | 875 | 1,295 | 1,197 | 0,869 | 0,703 | 0,512 | 0,375 | 0,375 | – | 802,802 | |
| 340 | 978 | 1,366 | 1,284 | 0,911 | 0,745 | 0,542 | 0,375 | 0,375 | – | 906,300 | |
| 360 | 1086 | 1,436 | 1,370 | 0,965 | 0,785 | 0,571 | 0,375 | 0,375 | – | 1,016,000 | |
| 380 | 1200 | 1,505 | 1,454 | 1,012 | 0,827 | 0,600 | 0,382 | 0,375 | – | 1,132,000 | |
| 400 | 1322 | 1,573 | 1,536 | 1,058 | 0,873 | 0,627 | 0,400 | 0,375 | – | 1,254,400 | |
| 64 | 200 | 453 | 0,955 | 0,801 | 0,687 | 0,567 | 0,449 | 0,333 | 0,313 | 0,313 | 358,400 |
| 220 | 556 | 1,051 | 0,884 | 0,752 | 0,622 | 0,491 | 0,375 | 0,375 | 0,375 | 433,600 | |
| 240 | 653 | 1,146 | 0,994 | 0,812 | 0,677 | 0,533 | 0,393 | 0,375 | 0,375 | 516,000 | |
| 260 | 759 | 1,235 | 1,102 | 0,872 | 0,731 | 0,575 | 0,423 | 0,375 | 0,375 | 605,600 | |
| 280 | 872 | 1,321 | 1,208 | 0,933 | 0,786 | 0,617 | 0,453 | 0,375 | 0,375 | 702,400 | |
| 300 | 992 | 1,406 | 1,311 | 0,994 | 0,839 | 0,658 | 0,483 | 0,375 | 0,375 | 806,400 | |
| 320 | 1119 | 1,490 | 1.413 | 1,053 | 0,893 | 0,699 | 0,513 | 0,375 | 0,375 | 917,500 | |
| 340 | 1252 | 1,573 | 1,512 | 1,112 | 0,946 | 0,740 | 0,543 | 0,375 | 0,375 | 1,035,700 | |
| 360 | 1394 | 1,655 | 1,610 | 1,170 | 1,007 | 0,779 | 0,572 | 0,375 | 0,375 | 1,161,200 | |
| 380 | 1543 | 1,735 | 1,705 | 1,228 | 1,071 | 0,817 | 0,601 | 0,382 | 0,375 | 1,293,800 | |
| 384 | 1574 | 1,751 | 1,724 | 1,240 | 1,083 | 0,824 | 0,607 | 0,385 | 0,375 | 1,321,200 | |
