SPECIALIZAREA: Ingineria Sudării PROIECT DE DIPLOMĂ Pag. [624006]

UNIVERSITATEA OVIDIUS C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: Ingineria Sudării PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
3

Capitolul I
Prezentarea generală

I.1 Prezentarea generală a rezervoarelor

Prin rezervoare se î nteleg recipiente având capacități de depozitare mai mari de 3
m3,forme si dimensiuni variate si diferite ,ex ecutate din diferite materiale și destinate
recepțion ării,depozitării,desfacerii și prelucrării tehnologice a diferitelor produse în stare
lichidă sau semilichidă.
În cadrul unei anumite variante de depozitare,alegerea tipului corespunzator de
rezervor se face în funcție de mai mulți factori,dintre care cei mai importanți sunt:
 condițiile de lucru impuse și condițiile climatice.
 caracteristicile constructive ale rezervoarelor de diferite tipuri.
 indicatorii tehnico -economici a l proiectării,construcției,montajului și exploatarii.
Din punct de vedere al c ondițiilor de lucru,rezervoarele trebuie sa corespundă
următoarelor cerințe:
 să fie impermeabile și etanșe în raport cu produsul depozitat.
 să permită o ușoara curățire de depuneri,precipitări sau decantări.
 echipament corespunzător atăt descărcării, cât ș i încarcării lor.
 să fie durabile și deloc sensibile la acțiunea chimică,electrochimică sau mecanică a
produsului depozitat.
 să fie economice în exploatare și ușor de deservit,supravegheat,controlat etc.
Ținând cont de caracteristicile constructive,rezervo arele trebuie să corespundă
următoarelor cerințe:
 forma rezervoarelor să fie simpla,iar in cazul rezervoarelor cilindrice verticale ,să
asigure montarea și funcționarea corectă a capacelor plutitoare,ecranelor plutitoare
etc.
 capacitatea lor de depozitare să fie optimă.
 construcția lor să permită executarea și montarea rapidă a tuturor elementelor lor,iar
dimensiunile semifabricatelor să se înscrie în limitele gabaritelor transportabile pe
drumuri,șosele auto,autostrăzi,calea ferată etc.
 să fie folosite,la maximum și în mod efectiv,caracteristicile mecanice ale
materialelor de construcție,fără a diminua capacitatea portantă a
rezervorului,asigurându -se,astfel,un consum de metal minim.
Indicatorii tehnico -economici ce se pot menționa:
 costul rezervorului propr iu zis.
 costul instalațiilor anexe ale parcului de rezervoare,raportate la fiecare rezervor în
parte.
 consumul de metal(tablă si profiluri).
 consumul de beton și de beton armat.
 volumul lucrarilor de construcție etc.

UNIVERSITATEA OVIDIUS C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: Ingineria Sudării PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
4

Clasificarea rezervoarelor
Construcția de rezervoare,de diferite tipuri,forme și dimensiuni,s -a dezvoltat,pe plan
mondial,în concordanță cu cerințele activitații industriale în diferite domenii,în pas cu
tehnica modernă.
S-a ajuns,astfel,să se dispună de o mare varietate de soluții constructiv e de
rezervoare.Clasificarea lor se poate face dupa numeroase criterii,urmând a se trata numai
criteriile de clasificare determinante.
a)După poziția față de suprafaț a solului,se deosebesc:
 rezervoare de suprafață,din categoria cărora fac parte rezervoare le montate
direct pe sol sau deasupra solului,precum si rezervoarele îngropate pe mai
puțin de jumatate din în ălțimea lor.
 rezervoarele semiîngropate,din categoria cărora fac parte rezervoarele
îngropate pe mai mult de jumătate din înalțimea lor,fără ca n ivelul maxim al
produsului depozitat să depășească înălțimea de 2 m față de suprafața solului.
 rezervoarele îngropate ,din categoria cărora fac parte rezervoarele în care
nivelul maxim posibil al produsului depozitat se află cu 0,2m sub nivelul
solului.
b)După forma geometrică :
 rezervoare cilindrice verticale sau orizontale.
 rezervoare sferice.
 rezervoare sferoidale.
 rezervoare torosferoidale.
 rezervoare paralelipipedice.
 rezervoare de formă specială.
c)După cap acitatea de depozitare:
 rezervoare de capacita te mică,până la 100 m3,cu capac conic susținut de o
construcție metalică ușoară.
 rezervoare de capacitate mijlocie și mare,între 100 m3 și 50000 m3,cu capac
plat pe construc ție metalică cu forme -100…1000m3 ,cu capac conic pe grinzi
și stâlpi de susțin ere-1000…50000m3 și cu capac bombat,cu forma de
umbrelă sau cu capac plat pe stâlpi pentru 30000…50000 m3.
 rezervoare cu capacitate foarte mare , de peste 5000m3.
d)După natura materialelor din care se execută:
 rezervoare metalice,cuprinzând rezervoarel e sudate și nituite,cilindrice
verticale sau orizontale,sferice,sferoidale și sub forme și construcții speciale.
 rezervoare nemetalice,cuprinzând rezervoarele din beton,beton
armat,piatră,cărămidă,materiale plastice obișnuite sau armate etc.
e)După presiun ea interioară maximă de depozitare:
 rezervoare de joasă presiune.
 rezervoare de medie presiune.
 rezervoare de presiune ridicată .

UNIVERSITATEA OVIDIUS C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: Ingineria Sudării PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
5

Prezentarea produsului
Rezervor de țiței -R2,de 10.000 m3

Figura I.1 Rezervor cilindric vertical
Structura metalică existe ntă cu funcția de rezervor pentru țiței,este proiectată și
executată în anul 1977 -1978, între timp s -au mai facut reparații,când s -a înlocuit fundul
rezervorului.În ultimii 10 ani nu s -au mai executat lucrari deconsolidare și modificari la
elementele struct urale.
Parametrii de funcționare a rezervorului:
Tabel I.1
În vas In serpentin ă
Presiunea maxim ă admisibilă de lucru (bar) 200mmH 2O 6
Presiunea minim ă de regim (bar) Vacum (40mm H 2O) –
Presiunea de lucru (bar) Atmosferi ca 2.5÷3.5
Presiunea de încercare hidraulică (bar/h) Umplere cu apa/24 8.6/0.5
Temperatura maxi mă admisibilă de lucru (C0) 60 170
Temperatura minimă admisibilă de lucru (C0) -21 100
Fluidul de lucru Țiței Abur/condens
Caracter istici ale fluidului Toxic,inflamabil –
Compartiment supus controlului ISCIR NU NU

Caracteristici constructive:
-Diametru interior —32380mm
-Înălțimea mantalei —13,4m
-Greutate țiței—8858t
Rezervorul este subteran și de tip atmosferic,are forma cilindric ă cu ax vertical și
are urmatoarele componente:
 Fundul rezervorului alcătuit din table sudate cu grosime de 8mm,acesta a mai
suportat o intervenție anterioară când s -au observat coroziuni mari ale tablelor

UNIVERSITATEA OVIDIUS C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: Ingineria Sudării PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
6
componente ale fundului de secțiu ne(chiar până la patrundere )care favorizează
pierderea produsului.
 Mantaua rezervorului format din 8 virol e de tablă cu grosimi diferite.
 Grosimile virolelor in conformitate cu masuratorile facute cu aparate ultrasonice.
 Rezervorul este dotat cu racorduri tehnologice.
 Platformele sunt prevăzute perimetral cu balustrade metalice de protecție.
 Domul geodezic este fabricat din aluminiu va avea un cadru deschis triunghiular
care este autoportant de la structura periferică.Fabricantul domului va furniza tot
suportul,materialele și echipamentele necesare proiectării,fabricării,livrării și
montajul structurilor domului.
Panourile de la suprafața domului au desing închis și va fi montat de catre mecanici
cu experiență,cu un supervizor calificat ce va ramane pe toa ta perioada montării
domului.
Manualul de instalare al producătorului domului geodezic va fi folosit ca ghid
pentru ridicarea structurii domului.
 Membrana flotantă ca și domul geodezic,este fabricat din aluminiu.Are o etanșare
periferică și o etanșare la penetrările punți . Se va lua î n consi derare calitatea apei
folosite ș i durata pentru hidro -teste. Este interzisă folosirea ap ei de mare pentru
hidro -teste. Î n unele cazuri ar fi de preferat sa se aplice un strat de ulei ușor pe fata
inferioară a capacului sau turnat în apă pentru a preveni contactul î ntre alum iniu si
apa dură pe parcursul testelor .

I.2 Calculul de verificare a rezervorului de 10 000 m3

Dimensiunile rezervorului (diametrul și înălțimea) se stabilesc în funcție de
capacitatea prescrisă ș i având în vedere un consum minim de material.
Rezervoarele care au mantaua cu grosime constantă necesită un consum minim de
material când greutatea fundului și a capacului reprezintă jumătate din greutatea peretelui
cilindric.
Înălțimea optimă a rezervo rului e ste:
3
2 optVHs

unde:
V-volumul necesar, [m3]
Δ-suma grosimilor fundului și capacului,inclusiv formele echivalente în grosime de
tablă,[cm]
s-grosimea peretelui cilindric,[cm].
Rezervoarele care au mantaua cu grosime variabilă nece sită un consum minim de
material când greutatea fundului și a capacului va fi egală cu greutatea peretelui cilindric.
Înălțimea optimă a rezervorului în acest caz este:
a
optH 

UNIVERSITATEA OVIDIUS C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: Ingineria Sudării PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
7
unde:
γ-greutatea specifică a lichidului depozitat în rezer vor.
γ=889 kg/m3-pentru țiței
Fundul rezervorului
Tablele ce alcătuiesc fundul rezervorului -cu excepția unui inel exterior cu lățimea b –
sunt supus la solicit ări reduse,astfel încât grosimea tablelor se stabilește constructiv în
intervalul (4 -80mm,în fun cție de capacitatea rezervorului.
În literatura de specialitate sunt prescrise grosimile de tablă pentru fundul
rezervoarelor destinate depozitării produselor petroliere.
Tabel I.2
Volulul rezervorului,în
[m3] 1000 2000 3000 5000
Grosimea tablei fundul ui
rezervorului,în [mm] 4 4..6 4..7 5..8

Grosimea mai mare se referă la inelul exterior al fundului rezervorului.

Figura I.2 Variante constructive pentru fundul rezervoarelor
Fundul rezervorului (a -sistem în fâșii; b -fâșii și inel exterior)
Tablele d e la margini trebuie să se afle în același plan pentru a face posibilă
prinderea peretelui lateral de fund.În cazul variantei din figura I.2 a,această condiție se
realizează prin tăierea în regiunea marginală a tablelor suprapuse și îmbinărea lor cap la
cap (detaliul A).La varianta din figura I.2 b,tablele care formează inelul exterior se îmbină

UNIVERSITATEA OVIDIUS C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: Ingineria Sudării PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
8
între ele prin cordoane sudate cap la cap,iar celelalte prin cordoane sudate cap la cap și
prin suprapunere(detaliul B)
Mantaua cilindrică a rezervorului
Se execut ă din mai multe virole care se îmbină între ele prin sudarea cap la cap sau
prin suprapunere.Îmbinările verticale ale tablelor trebuie decalate de la o virola la alta de
cel puțin 500mm.
Variante de așezare a virolelor:

Figura I.3 Variante constructive pentru corp rezervor
Varianta de așezare a virolelor pentru corpul rezervorului este varianta trei din
figura I.3.
La rezervoarele sudate,când îmbinarea virolelor se realizează cap la cap sau prin
suprapunere,așezarea virolelor prin suprapunere se face,d e regulă,telescopic,astfel încât
cusătura exterioară care se execută în condiții mai bune să fie executată în poziția
favorabilă de sus în jos.Cusăturile interioare se execută cu grosimi de (4 –
6)mm,eventual,întrerupte.
Grosimea tablelor virolelor se stabi lește în stadiul de membrană,din relația;
pr
s

unde:
σθ-efortul unitar normal de întindere după direcția tangentei la cercul paralel;
r-raza cercului de secționare; r=∞ș;
s-grosimea tablei;
p-presiunea la nivelul virolei:
 p h x 

h-x-nivelul inferior al virolei.
Se recomandă ca presiunea γ(h -x) să se calculeze la o distanță de 300mm față de
marginea i nferioară a virolei respective. Această reducere a presiunii ține seama de faptul
că tabla unei virole nu este încărc ată uniform pe înălțimea ei și că regiuni mai puțin
solicitate preiau o parte mai mare din încărcare decât se prevede prin calcule .

UNIVERSITATEA OVIDIUS C-ȚA
FACULTATEA: I.M.I.M.
SPECIALIZAREA: Ingineria Sudării PROIECT DE DIPLOMĂ Pag.
9
Grosimea virolei inferioare trebuie verificată și în stadiul de încovoiere.
Folosind ca metodă de dimensionare metoda rezi stențelor admisibile, grosimea
tablelor unei anumite virole rezultă din relația:

ar h xs   

unde:
Δ – spor de (1÷1,5)mm care ține cont de coroziune.
În concluzie după folosire ca metodă de dimensionare metoda rezistențelor
admisibile,gros imea tablelor în urma calculelor rezultă în tabelul următor:
Tabel I.3
h
[mm] p
[N/mm2] scalculat
[mm] sadoptat
[mm]
13400 11.65 13.49 16
11600 10.05 11.64 14
9800 8.43 9.79 12
8000 6.86 7.85 10
6400 5.44 6.31 10
4400 3.67 4.26 8
2600 2.08 2.42 8
800 0.48 0.57 8