Листовыми (оболочковыми) конструкциями называют такие конструкции, несущая основа которых состоит из листов. Эти конструкции используются главным образом для хранения, транспортировки, перегрузки и переработки газов, жидкостей и сыпучих тел.

При классификации листовых конструкций обычно отмечают следующие их разновидности:

- Резервуары для хранения жидкостей

- Газгольдеры для хранения газов

- Бункеры и силосы для хранения сыпучих материалов

- Трубопроводы большого диаметра свыше 600 мм для передачи газов, жидкостей, пылевидных масс на большие расстояния.

Конструкции специального назначения (кожухи доменных печей, воздухоуловителей, сосуды и аппараты химической нефтяной и других отраслей промышленности.

Условия работы листовых конструкций весьма разнообразны. Они могут работ при статических, динамических нагрузках, при высоком давлении и температуре, в условиях различных агрессивных сред.

Делятся листовых конструкций на две группы по условиям эксплуатации:

Первая группа: Конструкции, работающие при давлениях ниже 0.5 атм, и температуре меньше 100°С, без воздействия агрессивных сред. Их изготавливают в соответствии с общими нормами и правилами, принятыми для металлических конструкций.

Вторую группу – в соответствии с требованиями Гостехнадзора или других специальных ведомств.

Изготовление резервуаров полистовым методом. Негабаритные резервуары применяются для хранения нефтепродуктов сжиженных газов и других жидкостей. Изготавливаются они в основном из листовых заготовок.

Резервуары могут быть наземными, полуподземными и надземными. По конструкции наземные резервуары делятся на цилиндрические, вертикальные, горизонтальные, сферические, каплевидные и др. (рис.5.1).

Вертикальные цилиндрические резервуары с конусной кровлей (рис.5.1,а) предназначены для хранения нефтепродуктов, создающих избыточное давлении 0.002 МПа. Емкость резервуаров до 50000 м³ и высота 12...18 м. Каждый резервуар изготавливается из листов разной толщины. Пояса цилиндрической части резервуара из листов толщиной 6...7 мм и более свариваются встык, остальные внахлестку. При сварке листов внахлестку наружные швы принимаются сплошными, а внутренние – прерывистыми, длиной 100 мм с просветами 300 мм

Листы днища имеют толщину 4 мм и более в зависимости от объема резервуара. При этом листы днища, примыкающие к цилиндрической (окрайки), принимаются на 1...2 мм толще остальных.

Крыша резервуара опирается на корпус и центральную стойку и монтируется из отдельных щитов или отдельных листов. В первом случае толщина листов кровли принимается 2,5...3 мм, во втором - 4 мм.

Для придания жесткости центральная стойка и корпус цилиндрически резервуара связываются прогонами или фермами.

Изготавливают резервуары главным образов из сталей марок Ст2 и СтЗ, также из низколегированных сталей.

Вертикальные цилиндрические резервуары со сферической кровлей (рис.5.1,б) предназначены для хранения нефтепродуктов с избыточным давлением до 0,025 МПа. Отличаются от цилиндрических резервуаров в конструктивном плане отсутствием центральной стойки, наличием сферической кровли, листы которой соединяются встык.

Вертикальные цилиндрические резервуары со сферической кровлей в ряде случаев применяются в качестве изотермических для хранения сжиженных газов при низких температурах и атмосферном давлении. Такой метод хранения экономически более выгоден по сравнению с хранением газов в резервуарах под давлением. Применяются одностенные и двустенные конструкции. В одностенном резервуаре тепловая изоляция размещается под днищем и прикрепляется к наружной поверхности стенок и крыши. При двустенной конструкции создается резервуар в резервуаре. Пространство между оболочками этих резервуаров засыпается теплоизолирующим материалом. Двустенные резервуары позволяют обеспечить надежную теплоизоляцию для хранения вплоть до 180°С.

Для хранения взрывоопасных или ядовитых газов применяют мокрые газгольдеры объемом до 50000 м² и сухие газгольдеры для хранения газов при атмосферном давлении. Мокрые и сухие газгольдеры представляют собой цилиндрические резервуары с плавающей крышей.

Для хранения газов под давлением до 1,8 МПа применяют сферические резервуары (рис.5.1,в). Типовыми являются резервуары вместимостью 600 и 2000м² диаметром 10,5 и 16 м соответственно при толщине оболочки 16...36 мм.

Для хранения нефтепродуктов под давлением 0,04...0,07 МПа, газов и давлением 0,2...1,8 МПа применяют горизонтальные газгольдеры (рис.5.1,г). Их длина до 35 м и диаметр 3,25 м и более. Толщина не более 40 мм.

Возможно применение каплевидных и многоторовых резервуаров. Они позволяют хранить нефтепродукты под давлением 0,05...0,06 МПа в больших объемах. Однако их изготовление полистовым способом требует больших экономических затрат. Поэтому широкого практического применения в настоящее время не имеют.

ЛЕКЦИЯ 17