Файл: Прогрессивные стальные конструкции [сборник]..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 24.10.2024

Просмотров: 69

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Общая трудоемкость сварки поясов башни (рис. 46) с учетом вспомогательных деталей определяется как

Тсв

Т св . фсп

(131)

1 П

1 П ,0 I т . п ’

где Гпс “— трудоемкость

сварки

основной детали поя­

сов;

 

 

 

 

(132)

(/'ш— удельная трудоемкость сварного шва).

Для раскосов, распорок и диафрагм нельзя провести четкой грани между трудоемкостью сварки основных и вспомогательных деталей, поэтому ее рекомендуется оп­ ределять в зависимости от средней массы основной дета­ ли и строительного коэффициента массы (рис. 46).

Рис. 46. Аппроксимирующие кривые трудоемкости сварки поясов и раскосов:

1 — раскосы

н

распорки

при 0Q <100 кг;’ 2 — 100—200 кг;

3 — 200—300

кг;

4 — 300 кг;

5 — трудоемкость сварки 1 пог. м

 

 

углового шва фланца с трубой

При наличии переломов пояса, а также в целях мак­ симального использования заготовок труб по длине их приходится стыковать. Трудоемкость выполнения стыка по отдельным операциям в зависимости от диаметра тру­ бы представлена в табл. 31.

142

Т а б л и ц а 31

£> ТР

Т’обр

Т'сб

Тсв

 

ММ

 

426

1,2

1,4

2,

5

5,

1

325

1,0'

1,2

1,

9

4,

1

273

0,8

1,0

1,

5

3,

3

245

0,7

0,8

1,

1

2,

5

152

0,6

0,6

1,

0

2,

2

89 0,5 0,4 0,35 1,25

Определение оптимальной длины отправочной марки поясов и раскосов

Оптимальная длина отправочных, элементов поясов и раскосов башни зависит от геометрической схемы, раз­ мера панели, формы поперечных сечений, класса приме­ няемой стали, грузоподъемности монтажного .механизма « принимается, как правило, равной 8 м.

Увеличение длины отправочных марок поясов и рас­ косов при постоянной ширине башни уменьшает общее их количество и снижает общую массу фланцев. При этом значение коэффициента продольного изгиба умень­ шается, что ведет к увеличению фпр. В этом случае угол наклона раскосов к вертикали уменьшается, что вызыва­ ет увеличение продольного усилия в них.

По разработанной методике были исследованы пока­

затели массы и стоимости башни высотой

Н =120 м

при длине отправочных jwapoi< поясов 6, 7,

8, 9, 10 и

12 м из стали класса С24.

 

■Было установлено, что область оптимальных разме­ ров панели по массе находится в пределах 8—9 м, а с

учетом стоимости материалов и изготовления она не­ сколько выше — 9— 10 м (табл. 32).

Выполненный анализ подтверждаёт принцип рацио­ нального проектирования металлических конструкций — концентрацию металла в меньшем количестве эле­ ментов.

143


 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 32

Показатели

Длина отправочной марки пояса,

м

 

 

 

 

 

 

массы, т\ стоимости,

6

7

8

9

10

12

 

руб.

Относительная масса

1,06

1,04

1,02

1,0

1,0

1,02

поясов

Gn

Относительная масса

1,0

1,04

1,06

1,10

1,16

1,36

раскосов Gp

S(G„ +

Gp)

1,02

1,01

1,0

1,0

1,03

1,09

Относительная стои­

1,25

1,15

1,09

1,03

1,02

1,0

мость поясов

То же раскосов

1,0

1,02

1,03

1,04

1,08

1,22

Е(СМ+

Сиз)

1,13

1,07

1,02

1,0

1,0

1,03

§ 14. Резервуары

.Современная нефтедобывающая и перерабатываю­ щая 'промышленность нашей .страны имеет в своем рас­ поряжении резервуарный парк, представленный множе­ ством резервуаров различных типов и размеров. Интен­ сивное развитие этих отраслей промышленности влечет за собой значительное увеличение объема резервуаров для хранения сырья и готовой продукции. В настоящее время в широких масштабах изготавливаются методом рулонирования резервуары емкостью 10000 и 20000 м3,

разработаны новые конструкции стальных резервуаров емкостью 30000 и 50000 м3, сооружение которых требует

решейия ряда технических проблем.

■В настоящее время проектирование новых типов ре­ зервуаров направлено на сокращение расхода металла на единицу емкости, снижение стоимости изготовления и монтажа, уменьшение потерь нефтепродуктов от испа­ рения и улучшение эксплуатационных качеств резервуа­ ров.

Определение основных технико-экономических пока­ зателей вертикальных стальных резервуаров большой емкости имеет большое значение при вариантном проек­ тировании. .

144


Определение массы конструкций вертикальных цилиндрических резервуаров

Масса ^металлоконструкций резервуаров определяется по формуле

Gp =

•^•'РвТст ( о . б б б ^

H - Z J" . «Р. "°*'т ) ,

(1 3 3 )

где V,

Н — объем и высота корпуса резервуара;

 

R, Тст— расчетное сопротивление

и плотность ста­

 

ли;

 

 

 

фвД рд Д дн' кр’понт— соответственно строительный

коэф­

 

фициент массы, фактическая харак­

 

теристика массы стенки резервуара и

 

фактическая конструктивная

харак­

 

теристика

массы

днища, кровли и

 

понтона.

 

 

 

Приведенная формула пригодна, если корпус резер­ вуара выполнен из листов одной марки стали. Однако, как правило, вертикальные стенки резервуаров большой емкости изготавливаются из листов двух или нескольких марок стали. А поэтому в формулу определения массы резервуара необходимо ввести поправочный коэффици­ ент массы a g.

В табл. 33 приведены значения строительного коэф­ фициента массы, характеристик массы резервуаров, по­ правочных коэффициентов массы, полученных при опти­ мальном распределении стали в корпусе резервуара.

Номинальная емкость резер вуаров, тыс.лг

Высота кор­ пуса, м

ю12

20 12

20 18

30 18

50 18

 

 

 

 

Т а б л и ц а 33

тонов J

нами

7.РЛ

 

 

Поправочный коэффициент массыЯ д

Строительный

Характеристики

 

коэффициент

 

массы

 

 

массы

срц

 

 

 

 

без пон-1с понто­

 

у д н . к р . п о н т |

У 'Л Н .К р

 

1,34

1,50

17,50

0,0116

0,0083

0,98

1,33

1,48

8,70

0,0126

0,0095

0,88

1,30

1,42

21,20

0,0126

0,0095

0,82

1,20

1,36

16,30

0,0150

0,0116

0,77

1,23

1,34

11,90

0,0152

0,0117

0,70

10. 234

146


ч

Определение трудоемкости изготовления и монтажа вертикальных цилиндрических резервуаров

Оценка вариантов конструкций при проектировании по трудоемкости, предложенная проф: Я- М. Лихтарниковым, является необходимым условием для выбора ра­ ционального конструктивного решения.

Принципиальные основы этого метода являются уни­ версальными и -могут 'быть с успехом применены при анализе технико-экономических показателей вертикаль­ ных цилиндрических резервуаров.

Заводскую технологию и режимы выполнения отдель­ ных операций изготовления предопределяют размеры и масса деталей. Это и является одной из причин деления деталей конструкции на основные и вспомогательные при определении трудоемкости их изготовления.

Трудоемкость основных операций (обработки, сбор­ ки, сварки) при изготовлении листовой конструкции яв­ ляется функцией периметра и массы детали.

Трудоемкость обработки листа состоит из трудоемко­ сти правки, строжки и торцовки при изготовлении корпу­ са емкости и операций разметки, наметки, резки при из­ готовлении днища понтона, днища резервуара и настила кровли. Тогда трудоемкость обработки одной основной детали можно выразить формулой, представленной в ра­ боте [26]:

to6* = a ? pV Y 0,

(134)

где я°бр— коэффициент пропорциональности;

g 0— средняя масса одной детали в конструкции.

При изготовлении резервуаров методом рулонирования сборка и сварка технологически связаны между со­ бой. Поэтому трудоемкость сборосварки для корпусов и днищ целесообразно представить в виде:

П б-св= а1б-сТ О Х ,

(135)

-где G0, п0— соответственно общая масса и количество

основных деталей в конструкции.

 

На основе анализа заводских калькуляций

трудоза­

трат построены опытные кривые (рис. 47—52)

зависимо-

146

 

 

 

Рис. 47.

Зависимость

обработки

 

 

 

 

основных деталей из листа от сред­

 

 

 

 

ней массы детали:

 

сварки

 

 

 

 

1— для

сварки встык; 2 — для

 

 

 

 

внахлестку

 

 

 

 

 

j_cS,i8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k,

o

 

 

 

 

1,0

 

 

 

 

л

 

 

 

 

 

 

3,0

 

 

 

 

 

0,2

 

 

 

>

 

 

 

 

 

 

 

 

г,о

 

 

 

 

 

0,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l,

 

 

 

с .

 

 

 

 

 

500

700

900 т о

(300 *7Г

 

 

 

 

 

300

 

о,г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

О

30

60 зо

120 ISO /20 У Г

Рис. 48.

Зависимость

 

Рис.

49.

Зависимость

сборо-сваркн

 

основных

 

трудоемкости

сборки

детален

из

 

листа

от

 

основных детален из ли-,

средней

массы

детален

 

ста

настила

кровли от

 

 

 

 

 

 

средней массы детали

сти 'трудоемкости данных операций от средней массы основных деталей емкостей. Трудоемкость детали изменя­ ется в функции массы по параболическому закону, что подтверждает приведенные выше теоретические предпо­ сылки. Трудоемкость сварки основных деталей настила кровли определяется геометрическими параметрами кон­ струкции кровли.

Для пользования указанными формулами путем ап­ проксимации опытных данных получены следующие зна­ чения коэффициентов пропорциональности:

10*

147


Рис. 50. Зависимость трудоемкости рулонирования основных деталей из листа от средней массы детали

Рис.

51.

Зависимость

трудоемкости

завод­

ской

сварки

угловых

швов

от катета:

1— ручная;

2 — полуавто­

матическая; 3

автома­

тическая сварка.

Рис. 52. Зависимость трудоемкости

заводской

сварки

стыковых швов от

j _ ручная

без

катета:

 

 

2 — руч­

разделки кромок;

ная

с односторонней

 

разделкой

 

кромок;

3^— ручная

с

двухсторонней

разделкой

кромок;

4 — автоматическая

без

разделки

кромок;

5 — автоматическая

с односторон­

ней

разделкой

кромок;

6 — автоматическая

с

двухсторонней

разделкой

 

кромок;

7— полуавтоматическая

с

односторонней

разделкой

кромок;

 

8 — полуавтоматиче­

ская

с

двухсторонней

разделкой

кромок

а°бР =0,0554 — при сварке встык; а£ба =0,0774 — для настила кровли; аобр =0,0345 — при сварке внахлестку; асб,ев=0,1228 — для сборооварки.

Общая трудоемкость изготовления по основным тех­ нологическим операциям для резервуаров определяется ио формуле . .

та= [<Рт(7Г + 7 Г рп + Т5Р)+ Г Г ] КР, (136)

148