Magazynowanie i transport ropy
Temat: Określenie podstawowych parametrów wytrzymałościowych
zbiornika cylindrycznego pionowego oraz parametrów technologicznych
procesu ogrzewania ropy naftowej w zbiorniku.
Adrian BanaÅ›
WWNiG GiG III rok
Gr.1
Niestacjonarne
Projekt zawiera:
1. Określenie objętości zbiornika oraz wymiennika ciepła;
2. Określenie grubości ścianek zbiornika magazynowego;
3. Określenie objętości oraz masy ogrzewanej ropy naftowej;
4. Obliczenie ciepła potrzebnego na ogrzanie ropy do określonej temperatury;
5. Obliczenie ilości ciepła straconego przez ochładzanie zbiornika;
6. Obliczenie całkowitej ilości ciepła, jaką należy doprowadzić do zbiornika;
7. Określenie wymaganego czasu grzania ropy aby ją podgrzać z temperatury T do temperatury
p
T ;
k
8. Obliczenie obciążenia charakterystycznego śniegiem dachy wg PN-80/B-02010;
9. Obliczenie obciążenia wiatrem wg PN-77/B-02011;
10. Określenie położenia głównego pierścienia wiatrowego oraz obliczenie liczby i
rozmieszczenia pierścieni pośrednich (wzmacniających) na pobocznicy zbiornika.
Dane projektowe:
Nr projektowy  n=2
Wysokość zbiornika  H=14,4 [m]
Åšrednica zbiornika  D=60 [m]
Wysokość segmentu  h=2,4 [m] (wszystkie segmenty zbiornika mają taką samą wysokość)
Naprężenia dopuszczalne - 5Øß! = 230 [5Ø@Ü5ØCÜ5ØNÜ]
!1
Grubość drugiego segmentu obliczam na podstawie wartości ilorazu ,grubość blachy kolejnych
"5Ø_Ü"5ØaÜ1
(wyższych) segmentów przyjmuje jako t .
n
Stopień wypełniania zbiornika  s=85%
5ØXÜ5ØTÜ
GÄ™stość ropy - 5Øß = 830 [5ØZÜ3]
Szerokość wężownicy  a=10,5 [m]
Wysokość wężownicy  b=2,6 [m]
Grubość wężownicy  c=3,6 [m]
Temperatura początkowa czynnika grzewczego w wężownicy  T =460 [oC]
pw
Temperatura końcowa czynnika grzewczego w wężownicy  T =407 [oC]
kw
Współczynnik przenikania ciepÅ‚a dla wężownicy  k =350 [5ØZÜ25ØXÜ5Ø=Ü ]
w
"!5Ø_Ü"5Ø>Ü
Temperatura poczÄ…tkowa ropy  T =6 [0C]
p
Temperatura końcowa ropy  T =46,4 [oC]
k
Temperatura krzepnięcia ropy  T =11,4 [oC]
krz
Temperatura otoczenia  T =5 [oC]
o
5ØXÜ5Ø=Ü
CiepÅ‚o wÅ‚aÅ›ciwe ropy  c =1,81 [5ØXÜ5ØTÜ"5Ø>Ü]
r
Współczynnik przenikania ciepÅ‚a przez Å›ciany boczne zbiornika  ks=19,5 [5ØZÜ25ØXÜ5Ø=Ü ]
"!5Ø_Ü"5Ø>Ü
Współczynnik przenikania ciepÅ‚a przez dno zbiornika  kd=4,2 [5ØZÜ25ØXÜ5Ø=Ü ]
"!5Ø_Ü"5Ø>Ü
Współczynnik przenikania ciepÅ‚a przez dach zbiornika  kg=5,5 [5ØZÜ25ØXÜ5Ø=Ü ]
"!5Ø_Ü"5Ø>Ü
Lokalizacja zbiornika: Bielsko  Biała
Kąt nachylenia połaci dachu (przyjmuje się dach stały)  e=3 [o]
Obliczeniowe podciśnienie w zbiorniku  p =0,5 [kPa]
p
1. Określenie objętości zbiornika oraz wymiennika ciepła
- Objętość zbiornika:
5ØIÜ5ØgÜ = 5ØCÜ5Ø]Ü " 5Ø;Ü5ØgÜ [5ØZÜ3]
3,14 " 602
5ØIÜ5ØgÜ = " 14,4 = 4,069 " 104 [5ØZÜ3]
4
- Objętość wymiennika ciepła (wężownica):
5ØIÜ5ØdÜ =a" 5ØOÜ " 5ØPÜ [5ØZÜ3]
5ØIÜ5ØdÜ = 10,5 " 2,6 " 3,6 = 98,28 [5ØZÜ3]
a  szerokość wężownicy [m];
b  wysokość wężownicy [m];
c  grubość wężownicy [m].
2. Określenie grubości ścianki zbiornika magazynowego
Grubość pierwszej ścianki:
0,0696 " 5Ø7Ü 5Ø;Ü 4,9 " 5Ø7Ü " 5Ø;Ü
5ØaÜ1 = [1,06 - " " ] " [ ] [5ØZÜ5ØZÜ]
5Ø;Ü 5Øß! 5Øß!
0,0696 " 60 14,4 4,9 " 60 " 14,4
"
5ØaÜ1 = [1,06 - " ] " [ ] = 18,18[5ØZÜ5ØZÜ]
14,4 230 230
Gdzie:
t
1  grubość ścianki pierwszego segmentu zbiornika magazynowego [mm];
D  nominalna średnica zbiornika [m];
H  zakładana wysokość ścian zbiornika [m];
5Øß! - dopuszczalne naprężenie wywoÅ‚ane ciÅ›nieniem hydrostatycznym magazynowanego medium
[MPa];
Określenie grubości ścianki zbiornika magazynowego:
!1 2400
= = 10,27[5ØZÜ5ØZÜ]
"5Ø_Ü " 5ØaÜ1 "3000 " 18,18
Gdzie:
t  grubość ścianki pierwszego segmentu zbiornika magazynowego [mm];
1
r  promień zbiornika [mm];
h  wysokość pojedynczego segmentu ściany zbiornika [mm].
1
!1
Ponieważ e" 2,625 => 5ØaÜ2 = 5ØaÜ5ØbÜ
"5Ø_Ü"5ØaÜ1
t
1  grubość ścianki pierwszego segmentu zbiornika magazynowego [mm];
t - grubość ścianki pierwszego segmentu zbiornika magazynowego [mm].
2
Obliczenie grubości drugiej ścianki zbiornika magazynowego.
I krok literacji
5ØeÜ
( )
4,9 " 5Ø7Ü " [ 5Ø;Ü - 5Ø[Ü " !1 -
1000
5ØaÜ5ØbÜ =
[5ØZÜ5ØZÜ]
5Øß!
Gdzie:
n  numer kolejnego segmentu ściany zbiornika magazynowego;
x  minimalna wartość parametru wyznaczona na podstawie równań:
n  numer kolejnego segmentu ma wynosić 1
Gdzie:
( ) ( )
4,9 " 5Ø7Ü " [ 5Ø;Ü - 5Ø[Ü " !1 - 0,3] 4,9 " 60 " [ 14,4 - 1 " 2,4 - 0,3]
5ØaÜ5ØbÜ = = = 14,96[5ØZÜ5ØZÜ]
5Øß! 230
Grubość ściany niższego segmentu:
t =t =18,18 [mm]
L 1
Obliczenie parametru K:
5ØaÜ5Ø?Ü
5Ø>Ü =
5ØaÜ5ØbÜ
18,18
5Ø>Ü = = 1,22
14,96
[ ]
5ØaÜ5Ø?Ü - 5ØTÜ5Ø_Ü5ØbÜ5ØOÜ5Ø\Üść Å›5ØPÜ5ØVÜ5ØNÜ5Ø[Ü5ØfÜ 5Ø[Ü5ØVÜż5Ø`Ü5ØgÜ5ØRÜ5ØTÜ5Ø\Ü 5Ø`Ü5ØRÜ5ØTÜ5ØZÜ5ØRÜ5Ø[Ü5ØaÜ5ØbÜ 5ØZÜ5ØZÜ ;
[ ]
5ØaÜ5ØbÜ - 5ØdÜ5Ø`Ü5ØaÜÄ™5Ø]Ü5Ø[Ü5ØNÜ 5ØTÜ5Ø_Ü5ØbÜ5ØOÜ5Ø\Üść Å›5ØPÜ5ØVÜ5ØNÜ5Ø[Ü5ØfÜ 5ØQÜ5Ø_Ü5ØbÜ5ØTÜ5ØVÜ5ØRÜ5ØTÜ5Ø\Ü 5Ø`Ü5ØRÜ5ØTÜ5ØZÜ5ØRÜ5Ø[Ü5ØaÜ5ØbÜ 5ØZÜ5ØZÜ .
Obliczenie parametru C:
[ 5Ø>Ü " (5Ø>Ü - 1)] ["1,22 " (1,22 - 1)]
"
5Ø6Ü = = = 0,104
1 + 5Ø>Ü1,5 1 + 1,221,5
( ) ( )
5ØeÜ1 = 0,61 " 5Ø_Ü " 5ØaÜ5ØbÜ + 320 " 5Ø6Ü " 5Ø;Ü - 5Ø[Ü " !1 = 0,61 " "30000 " 14,96 + 320 " 0,104 " 14,4 - 1 " 2,4
"
= 808,015
( ) ( )
5ØeÜ2 = 1000 " 5Ø6Ü " 5Ø;Ü - 5Ø[Ü " !1 = 1000 " 0,104 " 14,4 - 1 " 2,4 = 1248
5ØeÜ3 = 1,22 " 5Ø_Ü " 5ØaÜ5ØbÜ = 1,22 " "30000 " 14,96 = 817,309
"
Gdzie:
r - promień zbiornika [mm];
t  wstępna grubość ściany drugiego segmentu [mm];
u
H  wysokość zbiornika [m];
h  wysokość pojedynczego segmentu ściany zbiornika [m];
n  dla drugiego segmentu ma wynosić 1, ponieważ n = numer segmentu  1.
Za  x przyjmujÄ™ najmniejsze z x ,x ,x :
1 2 3
x = 808,015
Obliczenie grubości ścianki zbiornika:
5ØeÜ
( )
4,9 " 5Ø7Ü " [ 5Ø;Ü - 5Ø[Ü " !1 -
1000]
5ØaÜ5Ø[Ü = [5ØZÜ5ØZÜ]
5Øß!
808,015]
( )
4,9 " 60 " [ 14,4 - 1 " 2,4 -
1000
5ØaÜ5Ø[Ü = = 14,306[5ØZÜ5ØZÜ]
230
Gdzie:
5ØaÜ5Ø[Ü  grubość Å›cianki drugiego segmentu [mm];
D  średnica zbiornika [m];
H  wysokość zbiornika [m];
h  wysokość pojedynczego segmentu ściany zbiornika [m]
5Øß! - naprężenia dopuszczalne [MPa];
n  dla drugiego segmentu wynosić ma 1.
Sprawdzenie warunku:
| - 5ØaÜ5ØbÜ d" 0,055ØZÜ5ØZÜ (? )
5ØaÜ5Ø[Ü |
| - 14,96 = 0,65 > 0,05 5ØZÜ5ØZÜ - 5ØdÜ5ØNÜ5Ø_Ü5ØbÜ5Ø[Ü5ØRÜ5ØXÜ 5Ø[Ü5ØVÜ5ØRÜ 5ØgÜ5Ø\Ü5Ø`Ü5ØaÜ5ØNÜÅ‚ 5Ø`Ü5Ø]Ü5ØRÜÅ‚5Ø[Ü5ØVÜ5Ø\Ü5Ø[Ü5ØfÜ
14,31 |
W takiej sytuacji należy powtórzyć procedurę.
II krok literacji
Przyjmuję grubość ścianki z poprzedniego kroku:
5ØaÜ5ØbÜ5Ø<Ü = 14,31[5ØZÜ5ØZÜ]
Grubość ściany pierwszego segmentu:
5ØaÜ5Ø?Ü = 5ØaÜ1 = 18,18[5ØZÜ5ØZÜ]
Obliczenie parametru K:
5ØaÜ5Ø?Ü 18,18
5Ø>Ü = = = 1,27
5ØaÜ5ØbÜ5Ø<Ü 14,31
Obliczenie parametru C:
[ 5Ø>Ü " (5Ø>Ü - 1)] ["1,27 " (1,27 - 1)]
"
5Ø6Ü = = = 0,13
1 + 5Ø>Ü1,5 1 + 1,271,5
Obliczenie współczynnika x:
" ( ) ( )
5ØeÜ1 = 0,61 " 5Ø_Ü " 5ØaÜ5ØbÜ5Ø<Ü + 320 " 5Ø6Ü " 5Ø;Ü - 5Ø[Ü " !1 = 0,61 " "30000 " 14,31 + 320 " 0,13 " 14,4 - 1 " 2,4
= 898.88
( ) ( )
5ØeÜ2 = 1000 " 5Ø6Ü " 5Ø;Ü - 5Ø[Ü " !1 = 1000 " 0,13 " 14,4 - 1 " 2,4 = 1560
"
5ØeÜ3 = 1,22 " 5Ø_Ü " 5ØaÜ5ØbÜ5Ø<Ü = 1,22 " "30000 " 14,31 = 799,36
Za  x przyjmuję najmniejszą wartość spośród obliczonych współczynników x ,x ,x :
1 2 3
x = 799,36
Obliczenie grubości ścianki zbiornika:
5ØeÜ
( )
4,9 " 5Ø7Ü " [ 5Ø;Ü - 5Ø[Ü " !1 -
1000]
5ØaÜ5Ø[Ü = [5ØZÜ5ØZÜ]
5Øß!
799,36]
( )
4,9 " 60 " [ 14,4 - 1 " 2,4 -
1000
5ØaÜ5Ø[Ü = = 14,32[5ØZÜ5ØZÜ]
230
Sprawdzenie warunku:
| - 5ØaÜ5ØbÜ5Ø<Ü d" 0,055ØZÜ5ØZÜ (? )
5ØaÜ5Ø[Ü |
| - 14,31 = 0,01 d" 0,05 5ØZÜ5ØZÜ - 5ØdÜ5ØNÜ5Ø_Ü5ØbÜ5Ø[Ü5ØRÜ5ØXÜ 5ØgÜ5Ø\Ü5Ø`Ü5ØaÜ5ØNÜÅ‚ 5Ø`Ü5Ø]Ü5ØRÜÅ‚5Ø[Ü5ØVÜ5Ø\Ü5Ø[Ü5ØfÜ
14,32 |
Otrzymana wartość t spełnia powyższy warunek, przyjmujemy, że t = t = 14,32mm. (t  grubość
n n 2 2
ścianki drugiego segmentu zbiornika magazynowego)
Określenie grubości trzeciej ścianki.
I krok literacji
Obliczenie wstępnej grubości ściany
( )
4,9 " 5Ø7Ü " [ 5Ø;Ü - 5Ø[Ü " !1 - 0,3]
5ØaÜ5ØbÜ = [5ØZÜ5ØZÜ]
5Øß!
( )
4,9 " 60 " [ 14,4 - 2 " 2,4 - 0,3]
5ØaÜ5ØbÜ = = 11,89[5ØZÜ5ØZÜ]
230
n  dla trzeciego segmentu będzie wynosić 2.
Grubość ściany segmentu niższego:
[ ]
5ØaÜ5Ø?Ü = 5ØaÜ2 = 14,32 5ØZÜ5ØZÜ
Obliczenie parametru K:
5ØaÜ5Ø?Ü 14,32
5Ø>Ü = = = 1,2
5ØaÜ5ØbÜ 11,89
Obliczenie parametru C:
[ 5Ø>Ü " (5Ø>Ü - 1)] ["1,2 " (1,2 - 1)]
"
5Ø6Ü = = = 0,1
1 + 5Ø>Ü1,5 1 + 1,21,5
Obliczenie współczynnika x:
( ) ( )
5ØeÜ1 = 0,61 " 5Ø_Ü " 5ØaÜ5ØbÜ + 320 " 5Ø6Ü " 5Ø;Ü - 5Ø[Ü " !1 = 0,61 " "30000 " 11,89 + 320 " 0,1 " 14,4 - 2 " 2,4
"
= 671,519
( ) ( )
5ØeÜ2 = 1000 " 5Ø6Ü " 5Ø;Ü - 5Ø[Ü " !1 = 1000 " 0,1 " 14,4 - 2 " 2,4 = 960
5ØeÜ3 = 1,22 " 5Ø_Ü " 5ØaÜ5ØbÜ = 1,22 " "30000 " 11,89 = 728,637
"
Za  x przyjmuję najmniejszą wartość spośród obliczonych współczynników x ,x ,x :
1 2 3
x = 671,519
Obliczenie grubości ścianki bocznej:
5ØeÜ
( )
4,9 " 5Ø7Ü " [ 5Ø;Ü - 5Ø[Ü " !1 -
1000]
5ØaÜ5Ø[Ü = [5ØZÜ5ØZÜ]
5Øß!
671,519]
( )
4,9 " 60 " [ 14,4 - 2 " 2,4 -
1000
5ØaÜ5Ø[Ü = = 11,41[5ØZÜ5ØZÜ]
230
Sprawdzenie warunku:
| - 5ØaÜ5ØbÜ d" 0,055ØZÜ5ØZÜ (? )
5ØaÜ5Ø[Ü |
| - 11,89 = 0,48 > 0,05 5ØZÜ5ØZÜ - 5ØdÜ5ØNÜ5Ø_Ü5ØbÜ5Ø[Ü5ØRÜ5ØXÜ 5Ø[Ü5ØVÜ5ØRÜ 5ØgÜ5Ø\Ü5Ø`Ü5ØaÜ5ØNÜÅ‚ 5Ø`Ü5Ø]Ü5ØRÜÅ‚5Ø[Ü5ØVÜ5Ø\Ü5Ø[Ü5ØfÜ
11,41 |
Uzyskany błąd jest zbyt duży, należy powtórzyć procedurę.
II krok literacji
Przyjmuję grubość ścianki z poprzedniego kroku:
5ØaÜ5ØbÜ5Ø<Ü = 11,41[5ØZÜ5ØZÜ]
Grubość ściany pierwszego segmentu:
5ØaÜ5Ø?Ü = 5ØaÜ2 = 14,32[5ØZÜ5ØZÜ]
Obliczenie parametru K:
5ØaÜ5Ø?Ü 14,32
5Ø>Ü = = = 1,26
5ØaÜ5ØbÜ5Ø<Ü 11,41
Obliczenie parametru C:
[ 5Ø>Ü " (5Ø>Ü - 1)] ["1,26 " (1,26 - 1)]
"
5Ø6Ü = = = 0,12
1 + 5Ø>Ü1,5 1 + 1,261,5
Obliczenie współczynnika x:
" ( ) ( )
5ØeÜ1 = 0,61 " 5Ø_Ü " 5ØaÜ5ØbÜ5Ø<Ü + 320 " 5Ø6Ü " 5Ø;Ü - 5Ø[Ü " !1 = 0,61 " "30000 " 11,34 + 320 " 0,12 " 14,4 - 2 " 2,4
= 724,43
( ) ( )
5ØeÜ2 = 1000 " 5Ø6Ü " 5Ø;Ü - 5Ø[Ü " !1 = 1000 " 0,12 " 14,4 - 2 " 2,4 = 1152
"
5ØeÜ3 = 1,22 " 5Ø_Ü " 5ØaÜ5ØbÜ5Ø<Ü = 1,22 " "30000 " 11,34 = 711,585
Za  x przyjmuję najmniejszą wartość spośród obliczonych współczynników x ,x ,x :
1 2 3
x = 711,585
Obliczenie grubości ścianki zbiornika:
5ØeÜ
( )
4,9 " 5Ø7Ü " [ 5Ø;Ü - 5Ø[Ü " !1 -
1000]
5ØaÜ5Ø[Ü = [5ØZÜ5ØZÜ]
5Øß!
711,585]
( )
4,9 " 60 " [ 14,4 - 2 " 2,4 -
1000
5ØaÜ5Ø[Ü = = 11,36[5ØZÜ5ØZÜ]
230
Sprawdzenie warunku:
| - 5ØaÜ5ØbÜ5Ø<Ü d" 0,055ØZÜ5ØZÜ (? )
5ØaÜ5Ø[Ü |
| - 11,34 = 0,02 d" 0,05 5ØZÜ5ØZÜ - 5ØdÜ5ØNÜ5Ø_Ü5ØbÜ5Ø[Ü5ØRÜ5ØXÜ 5ØgÜ5Ø\Ü5Ø`Ü5ØaÜ5ØNÜÅ‚ 5Ø`Ü5Ø]Ü5ØRÜÅ‚5Ø[Ü5ØVÜ5Ø\Ü5Ø[Ü5ØfÜ
11,36 |
Otrzymana wartość t spełnia powyższy warunek, przyjmujemy, że t = t = 11,36mm. (t  grubość
n n 3 3
ścianki trzeciego segmentu zbiornika magazynowego)
Obliczenie grubości ściany czwartego segmentu.
I krok literacji
Obliczenie wstępnej grubości ściany
( )
4,9 " 5Ø7Ü " [ 5Ø;Ü - 5Ø[Ü " !1 - 0,3]
5ØaÜ5ØbÜ = [5ØZÜ5ØZÜ]
5Øß!
( )
4,9 " 60 " [ 14,4 - 3 " 2,4 - 0,3]
5ØaÜ5ØbÜ = = 8,82[5ØZÜ5ØZÜ]
230
n  dla trzeciego segmentu będzie wynosić 3.
Grubość ściany segmentu niższego:
[ ]
5ØaÜ5Ø?Ü = 5ØaÜ3 = 11,36 5ØZÜ5ØZÜ
Obliczenie parametru K:
5ØaÜ5Ø?Ü 11,36
5Ø>Ü = = = 1,29
5ØaÜ5ØbÜ 8,82
Obliczenie parametru C:
[ 5Ø>Ü " (5Ø>Ü - 1)] ["1,29 " (1,29 - 1)]
"
5Ø6Ü = = = 0,13
1 + 5Ø>Ü1,5 1 + 1,291,5
Obliczenie współczynnika x:
( ) ( )
5ØeÜ1 = 0,61 " 5Ø_Ü " 5ØaÜ5ØbÜ + 320 " 5Ø6Ü " 5Ø;Ü - 5Ø[Ü " !1 = 0,61 " "30000 " 8,82 + 320 " 0,13 " 14,4 - 3 " 2,4
"
= 613,299
( ) ( )
5ØeÜ2 = 1000 " 5Ø6Ü " 5Ø;Ü - 5Ø[Ü " !1 = 1000 " 0,13 " 14,4 - 3 " 2,4 = 936
5ØeÜ3 = 1,22 " 5Ø_Ü " 5ØaÜ5ØbÜ = 1,22 " "30000 " 8,82 = 627,559
"
Za  x przyjmuję najmniejszą wartość spośród obliczonych współczynników x ,x ,x :
1 2 3
x = 613,299
Obliczenie grubości ścianki bocznej:
5ØeÜ
( )
4,9 " 5Ø7Ü " [ 5Ø;Ü - 5Ø[Ü " !1 -
1000]
5ØaÜ5Ø[Ü = [5ØZÜ5ØZÜ]
5Øß!
613,299]
( )
4,9 " 60 " [ 14,4 - 3 " 2,4 -
1000
5ØaÜ5Ø[Ü = = 8,61[5ØZÜ5ØZÜ]
230
Sprawdzenie warunku:
| - 5ØaÜ5ØbÜ d" 0,055ØZÜ5ØZÜ (? )
5ØaÜ5Ø[Ü |
| - 11,36 = 2,75 > 0,05 5ØZÜ5ØZÜ - 5ØdÜ5ØNÜ5Ø_Ü5ØbÜ5Ø[Ü5ØRÜ5ØXÜ 5Ø[Ü5ØVÜ5ØRÜ 5ØgÜ5Ø\Ü5Ø`Ü5ØaÜ5ØNÜÅ‚ 5Ø`Ü5Ø]Ü5ØRÜÅ‚5Ø[Ü5ØVÜ5Ø\Ü5Ø[Ü5ØfÜ
8,61 |
Uzyskany błąd jest zbyt duży, należy powtórzyć procedurę.
II krok literacji
Przyjmuję grubość ścianki z poprzedniego kroku:
5ØaÜ5ØbÜ5Ø<Ü = 8,61[5ØZÜ5ØZÜ]
Grubość ściany pierwszego segmentu:
5ØaÜ5Ø?Ü = 5ØaÜ3 = 11,36[5ØZÜ5ØZÜ]
Obliczenie parametru K:
5ØaÜ5Ø?Ü 11,36
5Ø>Ü = = = 1,32
5ØaÜ5ØbÜ5Ø<Ü 8,61
Obliczenie parametru C:
[ 5Ø>Ü " (5Ø>Ü - 1)] ["1,32 " (1,32 - 1)]
"
5Ø6Ü = = = 0,146
1 + 5Ø>Ü1,5 1 + 1,321,5
Obliczenie współczynnika x:
" ( ) ( )
5ØeÜ1 = 0,61 " 5Ø_Ü " 5ØaÜ5ØbÜ5Ø<Ü + 320 " 5Ø6Ü " 5Ø;Ü - 5Ø[Ü " !1 = 0,61 " "30000 " 8,4 + 320 " 0,146 " 14,4 - 3 " 2,4
= 642,602
( ) ( )
5ØeÜ2 = 1000 " 5Ø6Ü " 5Ø;Ü - 5Ø[Ü " !1 = 1000 " 0,146 " 14,4 - 3 " 2,4 = 1051,2
"
5ØeÜ3 = 1,22 " 5Ø_Ü " 5ØaÜ5ØbÜ5Ø<Ü = 1,22 " "30000 " 8,61 = 196,075
Za  x przyjmuję najmniejszą wartość spośród obliczonych współczynników x ,x ,x :
1 2 3
x = 196,075
Obliczenie grubości ścianki zbiornika:
5ØeÜ
( )
4,9 " 5Ø7Ü " [ 5Ø;Ü - 5Ø[Ü " !1 -
1000]
5ØaÜ5Ø[Ü = [5ØZÜ5ØZÜ]
5Øß!
196,075]
( )
4,9 " 60 " [ 14,4 - 3 " 2,4 -
1000
5ØaÜ5Ø[Ü = = 8,95[5ØZÜ5ØZÜ]
230
Sprawdzenie warunku:
| - 5ØaÜ5ØbÜ5Ø<Ü d" 0,055ØZÜ5ØZÜ (? )
5ØaÜ5Ø[Ü |
| - 8,61 = 0,34 d" 0,05 5ØZÜ5ØZÜ - 5ØdÜ5ØNÜ5Ø_Ü5ØbÜ5Ø[Ü5ØRÜ5ØXÜ 5Ø[Ü5ØVÜ5ØRÜ 5ØgÜ5Ø\Ü5Ø`Ü5ØaÜ5ØNÜÅ‚ 5Ø`Ü5Ø]Ü5ØRÜÅ‚5Ø[Ü5ØVÜ5Ø\Ü5Ø[Ü5ØfÜ
8,95 |
Uzyskany błąd jest zbyt duży, należy powtórzyć procedurę.
III krok literacji
Przyjmuję grubość ścianki z poprzedniego kroku:
5ØaÜ5ØbÜ5Ø<Ü5Ø<Ü = 8,95[5ØZÜ5ØZÜ]
Grubość ściany pierwszego segmentu:
5ØaÜ5Ø?Ü = 5ØaÜ3 = 11,36[5ØZÜ5ØZÜ]
Obliczenie parametru K:
5ØaÜ5Ø?Ü 11,36
5Ø>Ü = = = 1,27
5ØaÜ5ØbÜ5Ø<Ü5Ø<Ü 8,95
Obliczenie parametru C:
[ 5Ø>Ü " (5Ø>Ü - 1)] ["1,27 " (1,27 - 1)]
"
5Ø6Ü = = = 0,125
1 + 5Ø>Ü1,5 1 + 1,271,5
Obliczenie współczynnika x:
" ( )
5ØeÜ1 = 0,61 " 5Ø_Ü " 5ØaÜ5ØbÜ5Ø<Ü5Ø<Ü + 320 " 5Ø6Ü " 5Ø;Ü - 5Ø[Ü " !1
( )
= 0,61 " "30000 " 8,95 + 320 " 0,125 " 14,4 - 3 " 2,4 = 604,084
( ) ( )
5ØeÜ2 = 1000 " 5Ø6Ü " 5Ø;Ü - 5Ø[Ü " !1 = 1000 " 0,125 " 14,4 - 3 " 2,4 = 900
"
5ØeÜ3 = 1,22 " 5Ø_Ü " 5ØaÜ5ØbÜ5Ø<Ü5Ø<Ü = 1,22 " "30000 " 8,95 = 632,167
Za  x przyjmuję najmniejszą wartość spośród obliczonych współczynników x ,x ,x :
1 2 3
x = 604,084
Obliczenie grubości ścianki zbiornika:
5ØeÜ
( )
4,9 " 5Ø7Ü " [ 5Ø;Ü - 5Ø[Ü " !1 -
1000]
5ØaÜ5Ø[Ü = [5ØZÜ5ØZÜ]
5Øß!
604,084]
( )
4,9 " 60 " [ 14,4 - 3 " 2,4 -
1000
5ØaÜ5Ø[Ü = = 8,43[5ØZÜ5ØZÜ]
230
Sprawdzenie warunku:
| - 5ØaÜ5ØbÜ5Ø<Ü5Ø<Ü d" 0,055ØZÜ5ØZÜ (? )
5ØaÜ5Ø[Ü |
| - 8,95 = 0,52 d" 0,05 5ØZÜ5ØZÜ - 5ØdÜ5ØNÜ5Ø_Ü5ØbÜ5Ø[Ü5ØRÜ5ØXÜ 5ØgÜ5Ø\Ü5Ø`Ü5ØaÜ5ØNÜÅ‚ 5Ø[Ü5ØVÜ5ØRÜ 5Ø`Ü5Ø]Ü5ØRÜÅ‚5Ø[Ü5ØVÜ5Ø\Ü5Ø[Ü5ØfÜ
8,43 |
Uzyskany błąd jest zbyt duży, należy powtórzyć procedurę.
IV krok literacji
Przyjmuję grubość ścianki z poprzedniego kroku:
5ØaÜ5ØbÜ5Ø<Ü5Ø<Ü5Ø<Ü = 8,43[5ØZÜ5ØZÜ]
Grubość ściany pierwszego segmentu:
5ØaÜ5Ø?Ü = 5ØaÜ3 = 11,36[5ØZÜ5ØZÜ]
Obliczenie parametru K:
5ØaÜ5Ø?Ü 11,36
5Ø>Ü = = = 1,348
5ØaÜ5ØbÜ5Ø<Ü5Ø<Ü5Ø<Ü 8,43
Obliczenie parametru C:
[ 5Ø>Ü " (5Ø>Ü - 1)] ["1,348 " (1,348 - 1)]
"
5Ø6Ü = = = 0,158
1 + 5Ø>Ü1,5 1 + 1,3481,5
Obliczenie współczynnika x:
" ( )
5ØeÜ1 = 0,61 " 5Ø_Ü " 5ØaÜ5ØbÜ5Ø<Ü5Ø<Ü5Ø<Ü + 320 " 5Ø6Ü " 5Ø;Ü - 5Ø[Ü " !1
( )
= 0,61 " "30000 " 8,43 + 320 " 0,158 " 14,4 - 3 " 2,4 = 670,796
( ) ( )
5ØeÜ2 = 1000 " 5Ø6Ü " 5Ø;Ü - 5Ø[Ü " !1 = 1000 " 0,158 " 14,4 - 3 " 2,4 = 1137,6
"
5ØeÜ3 = 1,22 " 5Ø_Ü " 5ØaÜ5ØbÜ5Ø<Ü5Ø<Ü5Ø<Ü = 1,22 " "30000 " 8,43 = 613,528
Za  x przyjmuję najmniejszą wartość spośród obliczonych współczynników x ,x ,x :
1 2 3
x = 613,528
Obliczenie grubości ścianki zbiornika:
5ØeÜ
( )
4,9 " 5Ø7Ü " [ 5Ø;Ü - 5Ø[Ü " !1 -
1000]
5ØaÜ5Ø[Ü = [5ØZÜ5ØZÜ]
5Øß!
613,528]
( )
4,9 " 60 " [ 14,4 - 3 " 2,4 -
1000
5ØaÜ5Ø[Ü = = 8,42[5ØZÜ5ØZÜ]
230
Sprawdzenie warunku:
| - 5ØaÜ5ØbÜ5Ø<Ü5Ø<Ü5Ø<Ü d" 0,055ØZÜ5ØZÜ (? )
5ØaÜ5Ø[Ü |
| - 8,43 = 0,01 d" 0,05 5ØZÜ5ØZÜ - 5ØdÜ5ØNÜ5Ø_Ü5ØbÜ5Ø[Ü5ØRÜ5ØXÜ 5ØgÜ5Ø\Ü5Ø`Ü5ØaÜ5ØNÜÅ‚ 5Ø`Ü5Ø]Ü5ØRÜÅ‚5Ø[Ü5ØVÜ5Ø\Ü5Ø[Ü5ØfÜ
8,42 |
Otrzymana wartość t spełnia powyższy warunek, przyjmujemy, że t = t = 8,42mm. (t  grubość
n n 4 4
ścianki czwartego segmentu zbiornika magazynowego)
Obliczenie grubości ściany piątego segmentu:
I krok literacji
Obliczenie wstępnej grubości ściany
( )
4,9 " 5Ø7Ü " [ 5Ø;Ü - 5Ø[Ü " !1 - 0,3]
5ØaÜ5ØbÜ = [5ØZÜ5ØZÜ]
5Øß!
( )
4,9 " 60 " [ 14,4 - 4 " 2,4 - 0,3]
5ØaÜ5ØbÜ = = 4,13[5ØZÜ5ØZÜ]
230
n  dla trzeciego segmentu będzie wynosić 4.
Grubość ściany segmentu niższego:
[ ]
5ØaÜ5Ø?Ü = 5ØaÜ4 = 8,42 5ØZÜ5ØZÜ
Obliczenie parametru K:
5ØaÜ5Ø?Ü 8,42
5Ø>Ü = = = 2,04
5ØaÜ5ØbÜ 4,13
Obliczenie parametru C:
[ 5Ø>Ü " (5Ø>Ü - 1)] ["2,04 " (2,04 - 1)]
"
5Ø6Ü = = = 0,38
1 + 5Ø>Ü1,5 1 + 2,041,5
Obliczenie współczynnika x:
( ) ( )
5ØeÜ1 = 0,61 " 5Ø_Ü " 5ØaÜ5ØbÜ + 320 " 5Ø6Ü " 5Ø;Ü - 5Ø[Ü " !1 = 0,61 " "30000 " 4,13 + 320 " 0,38 " 14,4 - 4 " 2,4
"
= 798,397
( ) ( )
5ØeÜ2 = 1000 " 5Ø6Ü " 5Ø;Ü - 5Ø[Ü " !1 = 1000 " 0,38 " 14,4 - 4 " 2,4 = 1824
5ØeÜ3 = 1,22 " 5Ø_Ü " 5ØaÜ5ØbÜ = 1,22 " "30000 " 4,13 = 429,433
"
Za  x przyjmuję najmniejszą wartość spośród obliczonych współczynników x ,x ,x :
1 2 3
x = 429,433
Obliczenie grubości ścianki bocznej:
5ØeÜ
( )
4,9 " 5Ø7Ü " [ 5Ø;Ü - 5Ø[Ü " !1 -
1000]
5ØaÜ5Ø[Ü = [5ØZÜ5ØZÜ]
5Øß!
429,433]
( )
4,9 " 60 " [ 14,4 - 4 " 2,4 -
1000
5ØaÜ5Ø[Ü = = 5,59[5ØZÜ5ØZÜ]
230
Sprawdzenie warunku:
| - 5ØaÜ5ØbÜ d" 0,055ØZÜ5ØZÜ (? )
5ØaÜ5Ø[Ü |
| - 4,13 = 1,46 > 0,05 5ØZÜ5ØZÜ - 5ØdÜ5ØNÜ5Ø_Ü5ØbÜ5Ø[Ü5ØRÜ5ØXÜ 5Ø[Ü5ØVÜ5ØRÜ 5ØgÜ5Ø\Ü5Ø`Ü5ØaÜ5ØNÜÅ‚ 5Ø`Ü5Ø]Ü5ØRÜÅ‚5Ø[Ü5ØVÜ5Ø\Ü5Ø[Ü5ØfÜ
5,59 |
Uzyskany błąd jest zbyt duży, należy powtórzyć procedurę.
II krok literacji
Przyjmuję grubość ścianki z poprzedniego kroku:
5ØaÜ5ØbÜ5Ø<Ü = 5,59[5ØZÜ5ØZÜ]
n  dla trzeciego segmentu będzie wynosić 4.
Grubość ściany segmentu niższego:
[ ]
5ØaÜ5Ø?Ü = 5ØaÜ4 = 8,42 5ØZÜ5ØZÜ
Obliczenie parametru K:
5ØaÜ5Ø?Ü 8,42
5Ø>Ü = = = 1,51
5ØaÜ5ØbÜ5Ø<Ü 5,59
Obliczenie parametru C:
[ 5Ø>Ü " (5Ø>Ü - 1)] ["1,51 " (1,51 - 1)]
"
5Ø6Ü = = = 0,22
1 + 5Ø>Ü1,5 1 + 1,511,5
Obliczenie współczynnika x:
" ( ) ( )
5ØeÜ1 = 0,61 " 5Ø_Ü " 5ØaÜ5ØbÜ5Ø<Ü + 320 " 5Ø6Ü " 5Ø;Ü - 5Ø[Ü " !1 = 0,61 " "30000 " 5,59 + 320 " 0,22 " 14,4 - 4 " 2,4
= 587,722
( ) ( )
5ØeÜ2 = 1000 " 5Ø6Ü " 5Ø;Ü - 5Ø[Ü " !1 = 1000 " 0,22 " 14,4 - 4 " 2,4 = 1056
"
5ØeÜ3 = 1,22 " 5Ø_Ü " 5ØaÜ5ØbÜ5Ø<Ü = 1,22 " "30000 " 5,59 = 499,605
Za  x przyjmuję najmniejszą wartość spośród obliczonych współczynników x ,x ,x :
1 2 3
x = 499,605
Obliczenie grubości ścianki bocznej:
5ØeÜ
( )
4,9 " 5Ø7Ü " [ 5Ø;Ü - 5Ø[Ü " !1 -
1000]
5ØaÜ5Ø[Ü = [5ØZÜ5ØZÜ]
5Øß!
499,605]
( )
4,9 " 60 " [ 14,4 - 4 " 2,4 -
1000
5ØaÜ5Ø[Ü = = 5,49[5ØZÜ5ØZÜ]
230
Sprawdzenie warunku:
| - 5ØaÜ5ØbÜ5Ø<Ü d" 0,055ØZÜ5ØZÜ (? )
5ØaÜ5Ø[Ü |
| - 5,59 = 0,1 > 0,05 5ØZÜ5ØZÜ - 5ØdÜ5ØNÜ5Ø_Ü5ØbÜ5Ø[Ü5ØRÜ5ØXÜ 5Ø[Ü5ØVÜ5ØRÜ 5ØgÜ5Ø\Ü5Ø`Ü5ØaÜ5ØNÜÅ‚ 5Ø`Ü5Ø]Ü5ØRÜÅ‚5Ø[Ü5ØVÜ5Ø\Ü5Ø[Ü5ØfÜ
5,49 |
Uzyskany błąd jest zbyt duży, należy powtórzyć procedurę.
III krok literacji
Przyjmuję grubość ścianki z poprzedniego kroku:
5ØaÜ5ØbÜ5Ø<Ü5Ø<Ü = 5,49[5ØZÜ5ØZÜ]
Grubość ściany pierwszego segmentu:
5ØaÜ5Ø?Ü = 5ØaÜ4 = 8,42[5ØZÜ5ØZÜ]
Obliczenie parametru K:
5ØaÜ5Ø?Ü 8,42
5Ø>Ü = = = 1,53
5ØaÜ5ØbÜ5Ø<Ü5Ø<Ü 5,49
Obliczenie parametru C:
[ 5Ø>Ü " (5Ø>Ü - 1)] ["1,53 " (1,53 - 1)]
"
5Ø6Ü = = = 0,227
1 + 5Ø>Ü1,5 1 + 1,531,5
Obliczenie współczynnika x:
" ( )
5ØeÜ1 = 0,61 " 5Ø_Ü " 5ØaÜ5ØbÜ5Ø<Ü5Ø<Ü + 320 " 5Ø6Ü " 5Ø;Ü - 5Ø[Ü " !1
( )
= 0,61 " "30000 " 5,49 + 320 " 0,227 " 14,4 - 4 " 2,4 = 596.229
( ) ( )
5ØeÜ2 = 1000 " 5Ø6Ü " 5Ø;Ü - 5Ø[Ü " !1 = 1000 " 0,227 " 14,4 - 4 " 2,4 = 1089,6
"
5ØeÜ3 = 1,22 " 5Ø_Ü " 5ØaÜ5ØbÜ5Ø<Ü5Ø<Ü = 1,22 " "30000 " 5,49 = 495,116
Za  x przyjmuję najmniejszą wartość spośród obliczonych współczynników x ,x ,x :
1 2 3
x = 495,116
Obliczenie grubości ścianki zbiornika:
5ØeÜ
( )
4,9 " 5Ø7Ü " [ 5Ø;Ü - 5Ø[Ü " !1 -
1000]
5ØaÜ5Ø[Ü = [5ØZÜ5ØZÜ]
5Øß!
495,116]
( )
4,9 " 60 " [ 14,4 - 4 " 2,4 -
1000
5ØaÜ5Ø[Ü = = 5,5[5ØZÜ5ØZÜ]
230
Sprawdzenie warunku:
| - 5ØaÜ5ØbÜ5Ø<Ü5Ø<Ü d" 0,055ØZÜ5ØZÜ (? )
5ØaÜ5Ø[Ü |
| - 5,49 = 0,01 d" 0,05 5ØZÜ5ØZÜ - 5ØdÜ5ØNÜ5Ø_Ü5ØbÜ5Ø[Ü5ØRÜ5ØXÜ 5ØgÜ5Ø\Ü5Ø`Ü5ØaÜ5ØNÜÅ‚ 5Ø`Ü5Ø]Ü5ØRÜÅ‚5Ø[Ü5ØVÜ5Ø\Ü5Ø[Ü5ØfÜ
5,5 |
Otrzymana wartość t spełnia powyższy warunek, przyjmujemy, że t = t = 5,5mm. (t  grubość
n n 5 4
ścianki czwartego segmentu zbiornika magazynowego)
Obliczenie grubości ściany szóstego segmentu:
I krok literacji
Obliczenie wstępnej grubości ściany
( )
4,9 " 5Ø7Ü " [ 5Ø;Ü - 5Ø[Ü " !1 - 0,3]
5ØaÜ5ØbÜ = [5ØZÜ5ØZÜ]
5Øß!
( )
4,9 " 60 " [ 14,4 - 5 " 2,4 - 0,3]
5ØaÜ5ØbÜ = = 2,68[5ØZÜ5ØZÜ]
230
n  dla trzeciego segmentu będzie wynosić 5.
Grubość ściany segmentu niższego:
[ ]
5ØaÜ5Ø?Ü = 5ØaÜ5 = 5,5 5ØZÜ5ØZÜ
Obliczenie parametru K:
5ØaÜ5Ø?Ü 5,5
5Ø>Ü = = = 2,05
5ØaÜ5ØbÜ 2,68
Obliczenie parametru C:
[ 5Ø>Ü " (5Ø>Ü - 1)] ["2,05 " (2,05 - 1)]
"
5Ø6Ü = = = 0,38
1 + 5Ø>Ü1,5 1 + 2,051,5
Obliczenie współczynnika x:
( ) ( )
5ØeÜ1 = 0,61 " 5Ø_Ü " 5ØaÜ5ØbÜ + 320 " 5Ø6Ü " 5Ø;Ü - 5Ø[Ü " !1 = 0,61 " "30000 " 4,13 + 320 " 0,38 " 14,4 - 5 " 2,4
"
= 506,557
( ) ( )
5ØeÜ2 = 1000 " 5Ø6Ü " 5Ø;Ü - 5Ø[Ü " !1 = 1000 " 0,38 " 14,4 - 5 " 2,4 = 912
5ØeÜ3 = 1,22 " 5Ø_Ü " 5ØaÜ5ØbÜ = 1,22 " "30000 " 4,13 = 135,799
"
Za  x przyjmuję najmniejszą wartość spośród obliczonych współczynników x ,x ,x :
1 2 3
x = 135,799
Obliczenie grubości ścianki bocznej:
5ØeÜ
( )
4,9 " 5Ø7Ü " [ 5Ø;Ü - 5Ø[Ü " !1 -
1000]
5ØaÜ5Ø[Ü = [5ØZÜ5ØZÜ]
5Øß!
135,799]
( )
4,9 " 60 " [ 14,4 - 5 " 2,4 -
1000
5ØaÜ5Ø[Ü = = 2,89[5ØZÜ5ØZÜ]
230
Sprawdzenie warunku:
| - 5ØaÜ5ØbÜ d" 0,055ØZÜ5ØZÜ (? )
5ØaÜ5Ø[Ü |
| - 2,69 = 0,2 > 0,05 5ØZÜ5ØZÜ - 5ØdÜ5ØNÜ5Ø_Ü5ØbÜ5Ø[Ü5ØRÜ5ØXÜ 5Ø[Ü5ØVÜ5ØRÜ 5ØgÜ5Ø\Ü5Ø`Ü5ØaÜ5ØNÜÅ‚ 5Ø`Ü5Ø]Ü5ØRÜÅ‚5Ø[Ü5ØVÜ5Ø\Ü5Ø[Ü5ØfÜ
2,89 |
Uzyskany błąd jest zbyt duży, należy powtórzyć procedurę.
II krok literacji
Przyjmuję grubość ścianki z poprzedniego kroku:
5ØaÜ5ØbÜ5Ø<Ü = 2,89[5ØZÜ5ØZÜ]
Grubość ściany segmentu niższego:
[ ]
5ØaÜ5Ø?Ü = 5ØaÜ5 = 5,5 5ØZÜ5ØZÜ
Obliczenie parametru K:
5ØaÜ5Ø?Ü 8,42
5Ø>Ü = = = 2,91
5ØaÜ5ØbÜ5Ø<Ü 2,89
Obliczenie parametru C:
[ 5Ø>Ü " (5Ø>Ü - 1)] ["2,91 " (2,91 - 1)]
"
5Ø6Ü = = = 0,55
1 + 5Ø>Ü1,5 1 + 2,911,5
Obliczenie współczynnika x:
" ( ) ( )
5ØeÜ1 = 0,61 " 5Ø_Ü " 5ØaÜ5ØbÜ5Ø<Ü + 320 " 5Ø6Ü " 5Ø;Ü - 5Ø[Ü " !1 = 0,61 " "30000 " 2,89 + 320 " 0,55 " 14,4 - 5 " 2,4
= 602,014
( ) ( )
5ØeÜ2 = 1000 " 5Ø6Ü " 5Ø;Ü - 5Ø[Ü " !1 = 1000 " 0,55 " 14,4 - 5 " 2,4 = 1320
"
5ØeÜ3 = 1,22 " 5Ø_Ü " 5ØaÜ5ØbÜ5Ø<Ü = 1,22 " "30000 " 2,89 = 359,277
Za  x przyjmuję najmniejszą wartość spośród obliczonych współczynników x ,x ,x :
1 2 3
x = 359,277
Obliczenie grubości ścianki bocznej:
5ØeÜ
( )
4,9 " 5Ø7Ü " [ 5Ø;Ü - 5Ø[Ü " !1 -
1000]
5ØaÜ5Ø[Ü = [5ØZÜ5ØZÜ]
5Øß!
359,277]
( )
4,9 " 60 " [ 14,4 - 5 " 2,4 -
1000
5ØaÜ5Ø[Ü = = 2,61[5ØZÜ5ØZÜ]
230
Sprawdzenie warunku:
| - 5ØaÜ5ØbÜ5Ø<Ü d" 0,055ØZÜ5ØZÜ (? )
5ØaÜ5Ø[Ü |
| - 2,89 = 0,27 > 0,05 5ØZÜ5ØZÜ - 5ØdÜ5ØNÜ5Ø_Ü5ØbÜ5Ø[Ü5ØRÜ5ØXÜ 5Ø[Ü5ØVÜ5ØRÜ 5ØgÜ5Ø\Ü5Ø`Ü5ØaÜ5ØNÜÅ‚ 5Ø`Ü5Ø]Ü5ØRÜÅ‚5Ø[Ü5ØVÜ5Ø\Ü5Ø[Ü5ØfÜ
2,61 |
Uzyskany błąd jest zbyt duży, należy powtórzyć procedurę.
III krok literacji
Przyjmuję grubość ścianki z poprzedniego kroku:
5ØaÜ5ØbÜ5Ø<Ü5Ø<Ü = 2,61[5ØZÜ5ØZÜ]
Grubość ściany pierwszego segmentu:
5ØaÜ5Ø?Ü = 5ØaÜ5 = 5,5[5ØZÜ5ØZÜ]
Obliczenie parametru K:
5ØaÜ5Ø?Ü 5,5
5Ø>Ü = = = 2,11
5ØaÜ5ØbÜ5Ø<Ü5Ø<Ü 2,61
Obliczenie parametru C:
[ 5Ø>Ü " (5Ø>Ü - 1)] ["2,11 " (2,11 - 1)]
"
5Ø6Ü = = = 0,397
1 + 5Ø>Ü1,5 1 + 2,111,5
Obliczenie współczynnika x:
" ( )
5ØeÜ1 = 0,61 " 5Ø_Ü " 5ØaÜ5ØbÜ5Ø<Ü5Ø<Ü + 320 " 5Ø6Ü " 5Ø;Ü - 5Ø[Ü " !1
( )
= 0,61 " "30000 " 2,61 + 320 " 0,397 " 14,4 - 5 " 2,4 = 475,587
( ) ( )
5ØeÜ2 = 1000 " 5Ø6Ü " 5Ø;Ü - 5Ø[Ü " !1 = 1000 " 0,397 " 14,4 - 5 " 2,4 = 952,8
"
5ØeÜ3 = 1,22 " 5Ø_Ü " 5ØaÜ5ØbÜ5Ø<Ü5Ø<Ü = 1,22 " "30000 " 2,61 = 341,382
Za  x przyjmuję najmniejszą wartość spośród obliczonych współczynników x ,x ,x :
1 2 3
x = 341,382
Obliczenie grubości ścianki zbiornika:
5ØeÜ
( )
4,9 " 5Ø7Ü " [ 5Ø;Ü - 5Ø[Ü " !1 -
1000]
5ØaÜ5Ø[Ü = [5ØZÜ5ØZÜ]
5Øß!
341,382]
( )
4,9 " 60 " [ 14,4 - 5 " 2,4 -
1000
5ØaÜ5Ø[Ü = = 2,63[5ØZÜ5ØZÜ]
230
Sprawdzenie warunku:
| - 5ØaÜ5ØbÜ5Ø<Ü5Ø<Ü d" 0,055ØZÜ5ØZÜ (? )
5ØaÜ5Ø[Ü |
| - 2,61 = 0,02 d" 0,05 5ØZÜ5ØZÜ - 5ØdÜ5ØNÜ5Ø_Ü5ØbÜ5Ø[Ü5ØRÜ5ØXÜ 5ØgÜ5Ø\Ü5Ø`Ü5ØaÜ5ØNÜÅ‚ 5Ø`Ü5Ø]Ü5ØRÜÅ‚5Ø[Ü5ØVÜ5Ø\Ü5Ø[Ü5ØfÜ
2,63 |
Przyjęto grubość ściany czwartego,piątego i szóstego segmentu równą 10[mm] ponieważ według
norm API otrzymane z obliczeń grubości są za małe dla średnicy nominalnej projektowanego
zbiornika na ropÄ™ naftowÄ….
5ØHß = 5ØÐß5ØŃß5ØÎß [5ØtÜ5ØwÜ5Ø‚Ü]
Segment Wysokość elementu [m] Grubość ściany [mm]
1 14,4 18,18
2 12 14,32
3 9,6 11,36
4 7,2 10
5 4,8 10
6 2,4 10
3. Określenie objętości oraz masy ogrzewanej ropy naftowej.
5ØIÜ5Ø_Ü = 5ØIÜ5ØgÜ " 5Ø`Ü - 5ØIÜ5ØdÜ[5ØZÜ3]
5ØIÜ5Ø_Ü = 4,069 " 104 " 0,85 - 98,28 = 3,448 " 104[5ØZÜ3]
Gdzie:
V  objętość ogrzewanej ropy naftowej [m3]
r
V  objętość zbiornika [m3]
z
s  stopień wypełniania zbiornika [%]
V  objętość wężownicy [m3]
w
Masa ogrzewanej ropy naftowej została obliczona na podstawie wzoru:
5Ø@Ü5Ø_Ü = 5ØIÜ5Ø_Ü " 5Øß5Ø_Ü[5ØXÜ5ØTÜ]
5Ø@Ü5Ø_Ü = 3,448 " 104 " 830 = 2,862 " 107[5ØXÜ5ØTÜ]
Gdzie:
M  masa ogrzewanej ropy naftowej [kg];
r
V  objętość ropy naftowej [m3];
r
5ØXÜ5ØTÜ
5Øß5Ø_Ü  gÄ™stość ropy naftowej [5ØZÜ3]
4. Obliczenie ciepła potrzebnego na ogrzanie ropy do określonej temperatury.
Ropa naftowa przechowywana w zbiorniku, przed wprowadzeniem do rurociągu musi zostać
ogrzana m.in. w celu roztopienia parafin. Ciepło jakie należy doprowadzić do zbiornika jest sumą ciepła
potrzebnego do ogrzania ropy oraz ciepła straconego pod wpływem ochładzania się zbiornika.
5Ø^Ü5ØPÜ = 5Ø^Ü1 + 5Ø^Ü2
Gdzie:
q  całkowita ilość ciepła, jaką należy doprowadzić do zbiornika,
c
q  ilość ciepła potrzebna do ogrzania ropy do określonej temperatury,
1
q  ilość ciepła straconego przez ochładzanie zbiornika.
2
Ilość ciepła potrzebnego do ogrzania ropy do określonej temperatury jest określona za pomocą
wzoru:
5ØNÜ " 5Øß
5Ø^Ü1 = 5Ø@Ü " (5ØPÜ5Ø_Ü " (5ØGÜ5ØXÜ - 5ØGÜ5Ø]Ü) + ) [5ØXÜ5Ø=Ü]
100
Gdzie:
M  ilość podgrzewanej ropy w zbiorniku,
c  ciepło właściwe ropy,
r
T , T  odpowiednia temperatura początkowa i końcowa ropy w zbiorniku,
p k
a  procentowa zawartość parafiny w ropie [%],
Ç  utajone ciepÅ‚o topliwoÅ›ci parafiny, zwykle w granicach 180-230 kJ/kg.
Ilość ciepła straconego na skutek ochładzania się zbiornika może być obliczona z następującego
równania:
( )
5Ø^Ü2 = 5ØXÜ " 5Ø4Ü " 5ØGÜÅ›5Ø_Ü - 5ØGÜ5Ø\Ü " 5ØaÜ[5ØXÜ5Ø=Ü]
Gdzie:
k  współczynnik przenikania ciepÅ‚a od ropy przez blachÄ™ stalowÄ… zbiornika do otoczenia [5ØZÜ25ØXÜ5Ø=Ü ],
"!5Ø_Ü"5Ø>Ü
A  powierzchnia ochładzającego się zbiornika [m2],
T  średnia temperatura ropy w zbiorniku w czasie ogrzewania [K],
śr
T  średnia temperatura powietrza otaczającego zbiornik [K],
o
t  czas podgrzewania ropy w zbiorniku [h].
Całkowita ilość ciepła jaka została doprowadzona do zbiornika jest wyrażana za pomocą wzoru:
5ØGÜ5ØdÜ5Ø]Ü + 5ØGÜ5ØdÜ5ØXÜ 5ØGÜ5Ø]Ü + 5ØGÜ5ØXÜ
5Ø^Ü5ØPÜ = 5ØXÜ5ØdÜ " 5Ø4Ü5ØdÜ " ( - ) " 5ØaÜ
2 2
Gdzie:
A  powierzchnia grzejna wężownicy parowej [5ØZÜ25ØXÜ5Ø=Ü ],
w
"!5Ø_Ü"5Ø>Ü
k  współczynnik przenikania ciepła przez ściankę wężownicy [m2],
w
T , T  początkowa i końcowa temperatura nośnika ciepła [K],
wp wk
T , T  początkowa i końcowa temperatura ogrzewanej ropy [K].
p k
Po podstawieniu symboli otrzymujÄ™:
5ØGÜ5ØdÜ5Ø]Ü + 5ØGÜ5ØdÜ5ØXÜ 5ØGÜ5Ø]Ü + 5ØGÜ5ØXÜ 5ØNÜ " 5Øß
( )
5ØXÜ5ØdÜ " 5Ø4Ü5ØdÜ " ( - ) " 5ØaÜ = 5Ø@Ü " (5ØPÜ5Ø_Ü " (5ØGÜ5ØXÜ - 5ØGÜ5Ø]Ü) + ) + 5ØXÜ " 5Ø4Ü " 5ØGÜÅ›5Ø_Ü - 5ØGÜ5Ø\Ü " 5ØaÜ
2 2 100
Przekształcając:
5ØGÜ5ØdÜ5Ø]Ü + 5ØGÜ5ØdÜ5ØXÜ 5ØGÜ5Ø]Ü + 5ØGÜ5ØXÜ 5ØNÜ " 5Øß
( )
5ØXÜ5ØdÜ " 5Ø4Ü5ØdÜ " ( - ) " 5ØaÜ - 5ØXÜ " 5Ø4Ü " 5ØGÜÅ›5Ø_Ü - 5ØGÜ5Ø\Ü " 5ØaÜ = 5Ø@Ü " (5ØPÜ5Ø_Ü " (5ØGÜ5ØXÜ - 5ØGÜ5Ø]Ü) + )
2 2 100
5ØGÜ5ØdÜ5Ø]Ü + 5ØGÜ5ØdÜ5ØXÜ 5ØGÜ5Ø]Ü + 5ØGÜ5ØXÜ 5ØNÜ " 5Øß
( )
5ØaÜ " [5ØXÜ5ØdÜ " 5Ø4Ü5ØdÜ " ( - ) - 5ØXÜ " 5Ø4Ü " 5ØGÜÅ›5Ø_Ü - 5ØGÜ5Ø\Ü ] = 5Ø@Ü " (5ØPÜ5Ø_Ü " (5ØGÜ5ØXÜ - 5ØGÜ5Ø]Ü) + )
2 2 100
OtrzymujÄ™:
5ØNÜ " 5Øß
5Ø@Ü " (5ØPÜ5Ø_Ü " (5ØGÜ5ØXÜ - 5ØGÜ5Ø]Ü) +
100)
5ØaÜ = [!5Ø_Ü]
5ØGÜ5ØdÜ5Ø]Ü + 5ØGÜ5ØdÜ5ØXÜ 5ØGÜ5Ø]Ü + 5ØGÜ5ØXÜ
( )
5ØXÜ5ØdÜ " 5Ø4Ü5ØdÜ " ( - ) - 5ØXÜ " 5Ø4Ü " 5ØGÜÅ›5Ø_Ü - 5ØGÜ5Ø\Ü
2 2
Dane:
T T T T c k k k
p k krz o r s d g
[oC] [oC] [oC] [oC] [kJ/kg*K] [kJ/m2*h*K] [kJ/m2*h*K] [kJ/m2*h*K]
6 46,4 11,4 5 1,81 19,5 4,2 5,5
2 " 5ØGÜ5ØXÜ + 1 " 5ØGÜ5Ø]Ü
5ØGÜÅ›5Ø_Ü =
3
2 " 46,4 + 1 " 6
[ ] [ ]
5ØGÜÅ›5Ø_Ü = = 32,93 ! = 306,09 5Ø>Ü - 5ØaÜ5ØRÜ5ØZÜ5Ø]Ü5ØRÜ5Ø_Ü5ØNÜ5ØaÜ5ØbÜ5Ø_Ü5ØNÜ Å›5Ø_Ü5ØRÜ5ØQÜ5Ø[Ü5ØVÜ5ØNÜ
3
T =11,4 [oC]= 284,55 [K]
krz
Na podstawie wykresu określono utajone ciepło topnienia parafiny w zależności od temperatury
krzepnięcia ropy:
5ØXÜ5Ø=Ü 5ØXÜ5Ø=Ü
cð = 50,04 " 4,1868 [5ØXÜ5ØTÜ] = 209,55 [5ØXÜ5ØTÜ]
Na podstawie tabeli przyjęto procentową wartość
parafiny:
a = 4 [%]
Obliczenie iloczynu 5ØXÜ " 5Ø4Ü:
5ØXÜ5Ø=Ü
5ØXÜ " 5Ø4Ü = 5ØXÜ5Ø`Ü " 5Ø4Ü5Ø`Ü + 5ØXÜ5ØQÜ " 5Ø4Ü5ØQÜ + 5ØXÜ5ØTÜ " 5Ø4Ü5ØTÜ[ ]
!5Ø_Ü " 5Ø>Ü
Gdzie:
A , A , A - powierzchnia odpowiednio ścian bocznych, dna i górnej części zbiornika z ropą [m2];
s d g
k , k , k  współczynnik przenikania ciepła przez odpowiednio ściany boczne, dno i górną część
s d g
zbiornika z ropÄ… [5ØZÜ25ØXÜ5Ø=Ü ].
"!5Ø_Ü"5Ø>Ü
Powierzchnia ściany bocznej zbiornika została obliczona na podstawie wzoru:
5Ø4Ü5Ø`Ü = 2 " 5Øß " 5Ø_Ü " 5Ø;Ü[5ØZÜ2]
5Ø4Ü5Ø`Ü = 2 " 3,14 " 30 " 14,4 = 2,713 " 103[5ØZÜ2]
Gdzie:
r  promień zbiornika [m];
H  wysokość zbiornika [m].
Powierzchnia dna zbiornika została obliczona na podstawie wzoru:
5Ø4Ü5ØQÜ = 5Øß " 5Ø_Ü2[5ØZÜ2]
5Ø4Ü5ØQÜ = 3,14 " 302 = 2,826 " 103[5ØZÜ2]
Powierzchnia górnej części zbiornika została obliczona na podstawie wzoru:
5Ø4Ü5ØTÜ = 5Øß " 5Ø_Ü2[5ØZÜ2]
5Ø4Ü5ØQÜ = 3,14 " 302 = 2,826 " 103[5ØZÜ2]
5ØÅšÜ5ØqÜ
5ØÅšÜ " 5ØhÜ = 5ØÏß5Ø×ß, 5ØÃ“ß " 5ØÐß, 5ØÕß5ØÏß5ØÅƒß " 5ØÏß5ØÎß5ØÅƒß + 5ØÒß, 5ØÐß " 5ØÐß, 5ØÖß5ØÐß5ØÔß " 5ØÏß5ØÎß5ØÅƒß + 5ØÓß, 5ØÃ“ß " 5ØÐß, 5ØÖß5ØÐß5ØÔß " 5ØÏß5ØÎß5ØÅƒß = 5ØÖß, 5ØÎß5ØŃß5ØÐß " 5ØÏß5ØÎß5ØÒß[ ]
5؉Ü5Ø“Ü " 5ØrÜ
Pole powierzchni wężownicy parowej zostało obliczone na podstawie wzoru:
5Ø4Ü5ØdÜ = 2 " 5ØNÜ " 5ØOÜ + 2 " 5ØNÜ " 5ØPÜ + 2 " 5ØOÜ " 5ØPÜ[5ØZÜ2]
5Ø4Ü5ØdÜ = 2 " 10,5 " 2,6 + 2 " 10,5 " 3,6 + 2 " 2,6 " 3,6 = 148,92[5ØZÜ2]
Czas grzania ropy wynosi:
4 " 209,55)
( )
2,862 " 107 " (1,81 " 319,55 - 279,15 +
100
5ØaÜ =
279,15 + 319,15) - 8,031 " 104 " (306,09 - 278,15)
350 " 148,92 " (733,15 + 680,15 -
2 2
= 122,8[!5Ø_Ü]
Ilość ciepła zostanie obliczona na podstawie wzoru:
5ØNÜ " 5Øß
5Ø^Ü1 = 5Ø@Ü " (5ØPÜ5Ø_Ü " (5ØGÜ5ØXÜ - 5ØGÜ5Ø]Ü) + ) [5ØXÜ5Ø=Ü]
100
4 " 209,55
( )
5Ø^Ü1 = 2,862 " 107 " (1,81 " 319,55 - 279,15 + ) = 2,333 " 109[5ØXÜ5Ø=Ü]
100
5. Obliczenie ilości ciepła straconego przez ochładzanie zbiornika.
( )
5Ø^Ü2 = 5ØXÜ " 5Ø4Ü " 306,09 - 5ØGÜ5Ø\Ü " 5ØaÜ[5ØXÜ5Ø=Ü]
( )
5Ø^Ü2 = 8,032 " 104 " 306,09 - 278,15 " 122,8 = 2,755 " 108[5ØXÜ5Ø=Ü]
6. Obliczenie całkowitej ilości ciepła, jaką należy doprowadzić do zbiornika.
5ØGÜ5ØdÜ5Ø]Ü + 5ØGÜ5ØdÜ5ØXÜ 5ØGÜ5Ø]Ü + 5ØGÜ5ØXÜ
5Ø^Ü5ØPÜ = 5ØXÜ5ØdÜ " 5Ø4Ü5ØdÜ " ( - ) " 5ØaÜ
2 2
733,15 + 680,15 279,15 + 319,15
5Ø^Ü5ØPÜ = 350 " 148,92 " ( - ) " 122,8 = 2,608 " 109[5ØXÜ5Ø=Ü]
2 2
7. Czas grzania ropy wymagany do podgrzania jej z temperatury T do
p
temperatury T
k.
4 " 209,55)
( )
2,862 " 107 " (1,81 " 319,55 - 279,15 +
100
5ØaÜ =
279,15 + 319,15) - 8,031 " 104 " (306,09 - 278,15)
350 " 148,92 " (733,15 + 680,15 -
2 2
= 122,8[!5Ø_Ü]
8. Obliczenie obciążenia charakterystycznego śniegiem dachu wg PN-80/B-
02010.
Obciążenie charakterystycznie śniegiem dachu wg PN-80/B-02010 zostało obliczone na podstawie
wzoru:
5ØXÜ5ØAÜ
5ØFÜ5ØXÜ = 5ØDÜ5ØXÜ " 5Ø6Ü[ ]
5ØZÜ2
5ØXÜ5ØAÜ
5ØFÜ5ØXÜ = 1,5 " 0,7 = 1,05[ ]
5ØZÜ2
(Bielsko  Biała  wysokość262-117m n.p.m., przyjmuję średnio 500m, wtedy Q =0,003*500=1,5)
k
Gdzie:
5ØXÜ5ØAÜ
S  obciążenie charakterystyczne Å›niegiem dachu [5ØZÜ2];
k
5ØXÜ5ØAÜ
Q  obciążenie charakterystyczne Å›niegiem gruntu [5ØZÜ2];
k
C  współczynnik kształtu dachu.
9. Obliczenie obciążenia wiatrem wg PN-77/B-02011.
Obciążenie wiatrem zostało wyliczone na podstawie wzoru:
5Ø]Ü5ØXÜ = 5Ø^Ü5ØXÜ " 5Ø6Ü5ØRÜ " 5Ø6Ü " 5ØżÞ[5ØCÜ5ØNÜ]
5Ø]Ü5ØXÜ = 384,375 " 0,7 " 0,7 " 1,8 = 339,019[5ØCÜ5ØNÜ]
Gdzie:
q  charakterystyczne ciśnienie prędkości wiatru;
k
C  współczynnik ekspozycji;
e
C  współczynnik aerodynamiczny;
5ØÅ¼Þ  współczynnik dziaÅ‚ania porywów wiatru, w projekcie przyjÄ™to 5ØÅ¼Þ = 1,8
Charakterystyczne ciśnienie prędkości wiatru zostało obliczone na podstawie wzoru:
5Øß " 5ØIÜ5ØXÜ2
5Ø^Ü5ØXÜ = [5ØCÜ5ØNÜ]
2
1,23 " 252
5Ø^Ü5ØXÜ = = 384,375[5ØCÜ5ØNÜ]
2
Gdzie:
5Øß  gÄ™stość Å›niegu [kg/m3];
V  prędkość wiatru [m/s]
k
10. Określenie położenia głównego pierścienia wiatrowego oraz obliczenie
liczby i rozmieszczenia pierścieni pośrednich (wzmacniających) na pobocznicy
zbiornika.
W celu ustalenia liczby pierścieni pośrednich należy obliczyć H
p- maksymalny dopuszczalny odstęp
usztywnień przy założeniu minimalnej grubości blach płaszcza oraz H
e- zastępcza wysokość płaszcza,
równoważna wysokości płaszcza zbiornika wykonanego z blach o minimalnej grubości. Następnie na
podstawie tabeli zamieszczonej poniżej dobiera się ilość pierścieni pośrednich.
Liczba pierścieni pośrednich
H < H Pierścienie zbędne
e p
H < H d" 2H 1
p e p
2H < H d" 3H 2
p e p
H  max. Dopuszczalny odstęp usztywnień przy założeniu minimalnej grubości blach płaszcza
p
H  zastępcza wysokość płaszcza, równoważna wysokości płaszcza zbiornika wykonanego z blach o
e
minimalnej grubości.
Parametr H został obliczony na podstawie wzoru:
e
5Ø[Ü
5ØaÜ5ØTÜ
5Ø;Ü5ØRÜ = " !5ØVÜ "( )5[5ØZÜ]
5ØaÜ5ØVÜ
5ØVÜ=1
Gdzie:
t  grubość blach poszczególnych pierścieni [mm];
i
h  wysokość poszczególnych pierścieni [m];
i
p  obliczeniowe podciśnienie w zbiorniku, 05 kPa;
p
t  grubość ostatniego, najwyżej położonego segmentu [mm];
g
p  charakterystyczne obciążenie wiatrem.
k
5 5 5 5 5
10 10 10 10 10 10
"
5Ø;Ü5ØRÜ = 2,4 ( )5 " 2,4"( ) " 2,4"( ) " 2,4"( ) " 2,4"( ) " 2,4"( )
18,18 14,32 11,36 10 10 10
= 12,71[5ØZÜ]
Parametr H został wyliczony na podstawie wzoru:
p
(5ØaÜ5ØTÜ)5
5Ø;Ü5Ø]Ü = 5ØXÜ"
5Ø7Ü3
16,379 16,379
5ØXÜ = = = 3,04
5Ø]Ü5ØXÜ + 5Ø]Ü5Ø]Ü 0,384 + 0,5
105
5Ø;Ü5Ø]Ü = 3,04" = 2,07
603
H > H
e p
Na podstawie warunku powyżej stwierdzam, że zbiornik potrzebuje dwa pierścienie
pośrednie. Pierścień ten będzie rozmieszczony względem głównego usztywnienia płaszcza
następując:
5Ø;Ü5ØRÜ 12,71
!2 = = = 4,24[5ØZÜ]
3 3
25Ø;Ü5ØRÜ 2 " 12,71
!2 2 = = = 8,47[5ØZÜ]
3 3
Literatura:
[1] API STANDARD 650 Welded Steel Tanks for Oil Storage.
[2] Ziółko J.,Zbiorniki metalowe na ciecze i gazy, Warszawa 1986.
[3] PN-B-03210:1997 Konstrukcje stalowe Zbiorniki walcowe pionowe na ciecze Projektowanie i
wykonanie.
[4] PN-80/B-02010 Obciążenia w obliczeniach statycznych  Obciążenie śniegiem
[5] Obciążenia w obliczeniach statycznych. Obciążenia wiatrem.