Резервуар для хранения нефти, нефтепродуктов и воды

Полезная модель относится к области хранения нефти и нефтепродуктов и может быть использована для хранения воды. Используется на нефтебазах, на объектах транспорта нефти и нефтепродуктов, а также воды.
3
3
Известен резервуар стальной вертикальный цилиндрический для нефти нефтепродуктов емкостью 200000 м (Типовой проект 704-1-17184, разработанный институтом Гипронефтеспецмонтаж). Резурвуар состоит из цилиндрической вертикальной стенки, плоского днища и сферической крышки. Основным недостатком конструкции резувуара, входящего в нормальный ряд емкостей от 100 до 50000 м, является то, что толщина его стенки, отвечающая условию прочности, не обладает достаточной жесткостью в осевом направлении и обеспечивается увеличением толщины, стенок, что приводит к чрезмерному запасу прочности
Наиболее близким является резервуар для нефтепродуктов (авт.св. СССР № 1641723, кл. Е04Н 7/02). Он состоит из вертикального металлического цилиндрического корпуса с днищем и крышей.
Недостатком известного резервуара является то, что толщина его стенки, отвечающая условию его прочности, не обладает достаточной жесткостью в осевом направлении.
Техническим результатом задачи является увеличения жесткости в осевом направлении и расширение технологических возможностей.
Технический результат достигается тем, что в резервуаре для хранения нефти, нефтепродуктов или воды, содержащем днище, корпус и крышку, корпус изготовлен коническим из трех или более полос трапециевидной формы с разными размерами по ширине, с уменьшением их по высоте корпуса от днища до крышки, на которых попеременно с их противоположных сторон под углом 60° к оси полос выполнены посредством фрезерования или обработкой давлением зоны ослабленного сечения в виде надрезов со скошенными стенками для образования по периметру корпуса кольцевых многогранных поверхностей из поочередно расположенных друг с другом своими боковыми сторонами равносторонних и равнобедренных треугольников, при этом полосы скручены в продольном направлении относительно своих продольных осей и изогнуты в поперечном направлении по винтовой линии на конической оправке с образованием по периметру корпуса трех и более винтовых ребер жесткости основного и противоположного направлений с переменным, уменьшающимся шагом винтовых ребер жесткости по высоте корпуса от днища до крышки, причем для сейсмоопасных районов и резервуаров большой высоты полосы и ребра жесткости по толщине могут быть увеличены от крышки до днища.
По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предполагаемой конструкции резервуара для хранения нефти, нефтепродуктов или воды.
Новизна заключается в том, что такое конструктивное оформление корпуса обеспечить увеличения жесткости в осевом направлении за счет образованием по периметру корпуса трех и более винтовых ребер жесткости основного и противоположного направлений с переменным, уменьшающимся шагом винтовых ребер по высоте корпуса от днища до крышки.
Новизна обусловлена тем, что корпус выполнен многозаходным с образованием по периметру корпуса трех и более винтовых ребер жесткости основного и противоположного направления с переменным, уменьшающимся шагом винтовых ребер жесткости по высоте корпуса от днища до крышки с одинаковой толщиной полос и винтовых ребер жесткости, что обеспечивает увеличение жесткости в осевом направлении.
Новизна обусловлена также тем, что корпус выполнен многозаходным с образованием по периметру корпуса трех и более винтовых ребер жесткости основного и противоположного направления (направленных по периметру корпуса навстречу друг другу) с переменным, уменьшающимся шагом винтовых ребер жесткости по высоте корпуса от днища до крышки, причем для сейсмоопасных районов и резервуаров большой высоты полосы и ребра жесткости по толщине могут быть увеличены от крышки до днища.
Новизна заключается также в том, что за счет скручивания полос трапециевидной формы переменной ширины в поперечном направлении образованы внутри корпуса криволинейные поверхности различной кривизны в каждом поперечном сечении по высоте корпуса, что уменьшает концентрацию напряжений в стенках конического корпуса и расширяет технологические возможности.
Новизна обусловлена тем, что корпус по периметру снабжен тремя, четырьмя, пяти, шести и т.д. ломанными винтовыми ребрами жесткости основного и противоположного направлений, шаг которых уменьшается по высоте корпуса, при этом площадь поперечного сечения корпуса уменьшается по высоте, что уменьшает концентрацию напряжений в стенках корпуса по высоте и позволяет увеличивать высоту корпуса, а значит повышать емкость резервуара, при сохранении площади днища. Расширяет технологические возможности.
Новизна предложения заключается также в том, что внутри корпуса со сложной внутренней поверхностью в виде сочетания двух криволинейных поверхностей корпуса в каждой точке возникают разнонаправленные составляющие напряжений, что уменьшает их концентрацию.
1
1
1
1
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где: на фиг. 1 изображен корпус резервуара, общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - полоса трапециевидной формы, общий вид с размеченными зонами ослабленного сечения - надрезами; на фиг. 4 - сечение А-А на фиг. 3 полосы для резервуаров с одинаковой толщиной стенок по высоте от днища до крышки; на фиг. 5 - одна полоса трапециевидной формы после скручивания в продольном направлении относительно собственной продольной оси симметрии 0-0 на фиг. 6  - одна полоса трапециевидной формы после скручивания в продольном направлении относительно собственной продольной оси симметрии 0-0 и сгиба по винтовой линии в поперечном направлении на конусной оправке; на фиг. 7 - разрез Б-Б на фиг. 6 одной полосы трапециевидной формы после скручивания в продольном направлении относительно собственной продольной оси симметрии и сгиба по винтовой линии в поперечном направлении на конусной оправке; на фиг. 8 - разрез Б-Б, на фиг. 6 - с двумя полосами трапециевидной формы после скручивания в продольном направлении относительно собственной продольной оси симметрии и сгиба по винтовой линии в поперечном направлении на конусной оправке; на фиг. 9 - сечение А-А на фиг. 3 полосы для резервуаров с увеличивающейся толщиной стенок по высоте от крышки до днища.
Резервуар для хранения нефти, нефтепродуктов или воды состоит и корпуса 1 (фиг. 1), днища и крышки (на чертеже не показаны) известных конструкции.
1
2
Корпус 1 изготовлен коническим из трех или более полос трапециевидной формы, например на фиг 3, фиг. 4, шести полос 2, 3, 4, 5, 6, 7 с разными размерами по ширине, с увеличением их по длине конического корпуса 1 и образованием шести винтовых ребер жесткости основного направления с переменным увеличивающимся шагом S и шестью винтовых ребер противоположного направления с переменным увеличивающимся шагом S. На фиг. 1 и фиг. 2 показаны утолщенными линиями одно из шести винтовых ребер жесткости 8-9-10-11-12-13 основного направления и одно из шести винтовых ребер жесткости противоположного направления 14-15-16-11-17-18.
1
1
1
1
Таким образом, корпус 1 выполнен коническим из трех или более полос трапециевидной формы, например на фиг. 1, фиг. 2, шести полос 2, 3, 4, 5, 6, 7 с разными размерами по ширине, с уменьшением их по высоте корпуса 1 от днища до крышки. По периметру конического корпуса 1 созданы кольцевых многогранных поверхностей А, Б, В, Г, Д и т.д. из поочередно расположенных друг с другом своими боковыми сторонами равносторонних 19 и равнобедренных 20 треугольников, например, кольцевой многогранной поверхности, что упрощает изготовление. Для этого на полосе трапециевидной формы, например полосе 2 попеременно с противоположных сторон под углом 60° к оси полосы 2 выполнены зоны ослабленного сечения - надрезы (фиг. 3), например на полосе 2 надрезы 21 и 22 со скошенными стенками посредством фрезерования или обработкой давлением и т.п. Геометрия и величины углов λ, γ, ω, ψ, α, β скосов надрезов (фиг. 4) и их взаимное расположение определяют углы наклона равносторонних треугольников 19 и равнобедренных треугольников 20 друг к друг. Каждая из полос трапециевидной формы 2, 3, 4, 5, 6, 7 скручена в продольном направлении относительно собственной оси симметрии 0-0, например, как полоса трапециевидной формы 2 (фиг. 5), у которой зафиксирован в горячем или холодном состоянии один из ее концов, и повернут другой конец полосы в заданном направлении, относительно продольной оси 0-0. Скручивание каждой полосы обеспечивает дополнительное искривление поверхности конического корпуса 1. Скрученную таким образом полосу 2 размещают на конической оправке 23 (фиг. 6) и изгибают так, чтобы кромки полосы разместились в поперечном направлении по винтовой линии. При этом полоса деформируется и ее либо снимают с оправки, либо фиксируют на ней в деформированном положении. Аналогичным образом деформируют остальные полосы, образующие конический корпус 1. Далее три, четыре, пять, шесть и более деформированные таким образом полос соединяют известными методами по боковым винтовым кромкам, например сваркой с образованием ребер жесткости. Скручивание каждой полосы трапециевидной формы обеспечивает дополнительное искривление поверхности конического корпуса 1 и поверхностей равносторонних и равнобедренных треугольников 19 и 20 треугольников. Таким образом, полосы 2, 3, 4, 5, 6, 7 после сгиба соединяют друг с другом боковыми сторонами известными методами, например сваркой, с образованием по периметру конического корпуса 1 винтовых ребер жесткости основного и противоположного направлений с переменным, увеличивающимся шагом винтовых ребер жесткости основного и противоположного направлений с переменным, уменьшающимся шагом винтовых ребер жесткости по высоте корпуса от днища до крышки, причем полосы по толщине могут быть увеличены от крышки до днища (фиг. 8) для резервуаров в сейсмоопасных районах и большой высоты, например, свыше 30 м и более
Предлагаемая форма и конструкция корпуса 1 позволяет не только увеличить высоту резервуара для хранения нефти и нефтепродуктов, а значит и объем резервуара за счет увеличения прочности стенок корпуса в результате изготовления корпуса винтовым коническим с винтовыми ребрами жесткости по периметру, но и увеличить жесткость в осевом направлении.