Вертикальный цилиндрический резервуар

Номер патента: 1578301

Авторы: Алимжанов, Демидов, Кривошей, Пуховский

ZIP архив

Текст

(22) 3146 1 госуадРственный комитетПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 439125/31-33(56) Авторское свидетельство СССР У 916727, кл. Е 04 Н 7/04, 1982.Лессиг Е.Н. и др. Листовые металлические конструкции. - М.: Стройиздат, 1970, с. 75, фиг. 3.16. (54) ВЕРТИКАЛЬНЫ 11 ЦИЛИНДРИЧЕСКИЙ РЕЗЕРВУАР(57) Изобретение относится к резервуаростроению, а именно к конструкциям вертикальных цилиндрических резервуаров, сооружаемых в районах с повышен ной сейсмической активностью. Целью изобретения является повышение энергопоглощаемости при сейсмических воздействиях. Резервуар включает стационарную крышу 1, цилиндрическую стенку 2, днище 3. Верхняя часть цилиндрической стенки 2 имеет кольцевые горизонтальные гофры 4, 5 переменного сечения. Верхние и нижние стороны каждого из гофров соединены между собой приваркой наклонных связей 6. При сейсмическом воздействии в местах крепления связей 6 возникают шарниры пластичности либо разрушение связей, что в сочетании с возникающими винтообразными колебаниями жидкости в резервуаре приводит к благоприятной дисси- Е пации сейсмической энергии, 1 з.п. ф-лы, 10 ил.С".Изобретение относится к резервуаростроению, а именно к конструкциям вертикальных стальных цилиндрических резервуаров, сооружаемых в районах с повьнпенной сейсмичеекой активностью.Целью изобретения является повьппецие энергопоглощаемости при сейсмических воздействиях.На Фиг. 1 изображен вертикальный цилиндрический резервуар с поясами горизонтальных кольцевых гофров переменной ширины и наклонными связями, общий вид; на Фиг. 2 - то же, с гофрами переменной глубины; на фиг. 3- распределение напряжений при сейсмическом воздействии; на. Фиг 4 - Фасад участка стенки при сейсмическом нагружении; на фиг. 5 - профиль участка стенки при сейсмическом нагружении; на Фиг, 6 - то же, с образованиемпластического шарнира; на Фиг, 7 - резервуар перед началом землетрясения; на Фиг. 8 - то же, после первого подземного толчка и откгдочения первой 25 группы поперечных связей; на фиг.9 то же, после отключения второй группы поперечныхсвязей; на фиг. 10 - изменение Формы резервуара в процессе землетрясения.Вертикальный цилиндрический резервуар (фиг. 1) включает стационарную крышу 1, которая с помощью. сварки соединена с цилиндрической стенкой 2, а последняя приварена к днищу 3. Верхняя часть цилиндрической стенки 2 имеет пояс кольцевых гофр 4 переменного сечения, которые выполнены зиговкой на корпусе стенки или вварены в нее кольцевыми швами, Аналогичным образом выполнен нижний гофр 5, Верхние и ниж 40 ние стороны каждого из гофров соединены между собой приваркой наклонных связей, 6. Иак показала проверка,наклонные связи рационально устанавливать парами на расстоянии (0,05-0,75)Э одна от другой по периметру стенки с . углом наклона одна к другой от 30 до75 Р - диаметр резервуара), При величйнах параметров, выходящих за указанные пределы, нерационально 50 увеличивается расход стали и снижается надежность стабильного гарантированного срабатывания связей при землетрясении.. 55Опытным путем подобрана минимальная ширина гофров (30-45 мм) и минимальная глубина их (10-15 мм). Экспериментально определено соотношение между минимальными и максимальнымизначениями ширины (глубины) каждогоиз гофров. Оно находится в пределахот 1:1,2 до 1:2,5При меньшем значении, выходящем за пределы указанно"го диапазона, эффективность работыгофра практически не, увеличивается,а при чрезмерной величине верхнегопредела диапазона неоправданно возрастают затраты на изготовление гофров.Все сказанное относится также к резервуарам с гофрами переменной глубины(Фиг. 2).Вертикальный цилиндрический резервуар работает следующим образом.При первом сейсмическом толчкежидкость, хранящаяся в резервуаре(Фиг. 1 и 2), оказывает гидродинамическое воздействие на крьшу 1 и стенку 2 резервуара. При этом в цилиндрической стенке.2 резервуара появляютсясжимающие меридиональные и растягивающие кольцевые напряжения (Фиг. 3).Направление подземного толчка напереднеизвестно, поэтому взаимный наклонкаждой пары связей 6 гарантирует,чтопо крайней мере в одной из связей каждой пары в точке крепления ее к цилиндрической стенке 2 возникает при толчке .усилие среза, в результате в верхней или нижней части.гофров возникают шарниры пластичности (фиг, 6). При,землетрясении можно допустить потерюустойчивости или отрыв связей, чтоприводит к благоприятной диссипации,части энергии чпаоа. В таких условияхцилиндрическая стенка начнет совер-.шать возвратно-поступательные колебания. При этом резко увеличиваетсяэнергопоглощающая способность резервуара,Если бы кольцевые гофры имели постоянное сечение, то,после отключениясвязей в результате первого толчкарезервуар получил бы вертикальноевозвратно-поступательное движение(фиг, 5).Резервуар с верхним поясом кольцевых гофров переменной глубины или ширины характеризуется тем, что в силунеодинаковой жесткости в разных точкахгофра одна его сторона (с максимальнойглубиной) в какой-то момент станетраскрываться, а диаметрально противоположная сторона станет закрываться.Противофаза колебаний дает обратную.картину.Поскольку при ступенчатом переходеот вьппележащего гофра к нижележащему157830симметрична сдвигаются точки максимальной и минимальной жесткости гофров, то при сейсмическом воздействии после отключения наклонных связей ре 5 зервуар станет характеризоваться"змеевидными" колебаниями (фиг. 10).Возникновение вращательной компоненты движения жидкости приводит к дополнительной энергопоглощаемости и, следо О вательно, к большей сейсмостойкости резервуара.Сейсмические воздействия нередко характеризуются повторными подземными ,толчками. Когда они более слабы, чем первый толчок, ранее произошедшие отключения связей не являются критическими. Когда же долговременные сейсмические прогнозы дают основания ожидать второгоболее сильного, толчка, О то прочность и жесткость наклонных связей какого-либо иэ гофров (или их группы) предусматриваются на 5-257, выше, чем связей на других гофрах.Даже в простейшем случае (фиг. 4,5) 25 это увеличивает энергопоглощаемость при повторном сейсмическом воздействии. Как показывает статистика, большое отличие повторного землетрясения от первого весьма маловероятно, поэто му увеличение жесткости связей более чем на 257. экономически нецелесообразно,Технико-экономический эффект данной конструкции обеспечивается прежде всего тем, что увеличивается устойчивость стенки резервуара (повы 16шаетСя уровень критических напряжений) до 307, за счет рационального расположения и формы гофров,.а также установки наклонных связей, Кроме того, увеличивается энергопоглощаемость резервуара на 0-503 за счет образования шарнира пластичности в гофрах,при этом обеспечивается воэможность залива хранимой жидкости на всю высоту резервуара, что позволяет использовать полностью полезный объем резервуара, т,е. поднять его вместимость на 207.формула изобретения1, Вертикальный цилиндрический резервуар, включающий днище, крышку, стенку с горизонтальными гофрами, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения энергопоглощаемости при сейсмических воздействиях, гофры выполнены с наклонными связями, соединяющими их верхние и нижние стороны, и имеют плавно изменяющееся переменное сечение, причем максимальное и минимальное значения ширины или глубины гофра расположены в диаметрально противоположных точках и их соотношения находятся в пределах от 1:1,2 до 1:2,5.2. Резервуар п,1, о т л и ч а ю-. щ и й с я тем, что смежные связи наклонены одна к другой под углом 30-751578301 Составитель Г.ДавлетоваРедактор Л.Веселовская Техред М,Ходанич Коррект Ревская Заказ 1897 Тираж 592 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 о-издательский комбинат "Патент",ород, ул. Гагарина, 10 оизводс

Смотреть

Заявка

4439125, 31.03.1988

МОСКОВСКИЙ ИНЖЕНЕРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ ИМ. В. В. КУЙБЫШЕВА

ПУХОВСКИЙ АРКАДИЙ БОРИСОВИЧ, АЛИМЖАНОВ ИСАХАН МОЛДАХАНОВИЧ, ДЕМИДОВ НИКОЛАЙ НИКОЛАЕВИЧ, КРИВОШЕЙ АНАТОЛИЙ ВЕНИАМИНОВИЧ

МПК / Метки

МПК: E04H 7/04

Метки: вертикальный, резервуар, цилиндрический

Опубликовано: 15.07.1990

Код ссылки

<a href="https://patents.su/4-1578301-vertikalnyjj-cilindricheskijj-rezervuar.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Вертикальный цилиндрический резервуар</a>

Похожие патенты