CS203850B1 - VíceválGová nádrž - Google Patents

Description

Zlepšení využití prostoru nebo půdorysné plochy je proto zdrojem značných úspor. Známé konstrukce nádrží hranatého tvaru využívají prostor a plochu podstatné lépe než válcové, protože je možno lépe je vepsat do stavebního objektu. Jejich konstrukce však využívá ro-. vinných stěn spojených ostrými hranami. Rovinné stěny přenáší zatížení vyvolané hydrostatickým tlakem pouze ohybem a nikoliv tahem, jak je tomu u válcových konstrukcí. Vede to k vyztužování stěn, vzniku míst s koncentrací napětí ve stykových hranách a u výztužných žeber, přičemž v konstrukci se musí použít velké množství nekontrolovatelných a málo spolehlivých koutových svarů, což má za důsledek, že tyto nádrže jsou i více než třikrát těžší než válcové a pro použití v jaderných elektrárnách, kde požadavky bezpečnosti jsou prvořadé, přináší hranaté nádrže zvýšení rizikovosti provozu. Navíc vznikají značné problémy s dodržením požadované čistoty povrchů, zvláště v okolí koutových svarů.

Sloučením výhod obou těchto známých konstrukcí vznikly nádrže, které do půdorysu hranaté nádrže vpisují kombinaci vertikálních válcových části, které se vzájemné protínají.

V místě proniku je však nutno zachytit složky obvodových sil, a aby funkce válcových částí nebyla příliš vzdálena od uzavřeného válce, je nutno zvládnout nejen silový, ale i deformační problém.

Známá konstrukce tohoto druhu využívá v místš proniku válcových částí přídavnou podélnou výztuhu typu nosníku a vnitřní příhradovou výztuhu spojenou s ní pouze v určitých místech. Kombinace válcová část - nosník - příhradovina - ploché dno je v úplnosti nepopsatél-. ná exaktním výpočtem. Vzájemné sloučeni těchto odlišných prvků vede k poruchám v přenosu sil a koncentracím napětí. Obzvláště obtížné je dodržení podmínek nutné deformační souhry celého systému, takže tato konstrukce je sice váhově výhodnější než hranatá nádrž, avšak není zbavena všech jejích nedostatků, hlavně pak nesnižuje podstatně riziko pevnostního selhání.

Protože v podmínkách atomových elektráren musí nádrže mimo hlavní hydrostatické zatížení snášet i přídavné malé vnější nebo vnitřní přetlaky, které jsou o jeden řád nižší než hlavní zatížení a jsou vyvolány požadavky nutného bezpečnostního odsávání prostoru nádrží, vzniká u prázdných nádrží také problém stability. Dlouhé a štíhlé části vnitřní výztužné příhradoviny však tuto podmínku splňuji jen s velkými potížemi.

Protože je účelné provádět montáž těchto nádrži mimo omezený stavební prostor a hotové nádrže do kobek zasunout, vzniká další požadavek, který je při dané koncepci nádrží obtížně splnitelný, to značí, že neumožňuje zvedací a dopravní manipulaci, při které vznikají ve výztužné příhradovině značné vzpěrné síly, které nelze přenést bez dalších úprav konstrukce.

Uvedené nedostatky jsou odstraněny víceválcovou nádrží podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že v místech styků okrajové válcové části se středovou válcovou částí, případně v místech styků středových válcových částí je opatřena po celé délce styků podélnými výztuhami, na kterých je upevněna souvislá rovinná přepážka, které je opatřena libovolnými vodorovnými prolisy nebo výztuhami, jejíž volné okraje jsou vyztuženy horní výztuhou a dolní výztuhou, jejichž vzdálenost ode dna případně maximální hladiny kapaliny je v mezích 0 až 2,5Ý R . Sp, kde R je poloměr válcových částí a Sp tlouštka stěny v daném místě. Při zvedání prázdné nádrže je víceválcová nádrž opatřena střechou se zdrojem podtlaku.

Řešení podle vynálezu umožňuje unifikaci provedeni jednotlivých částí i pro nádrže velmi rozdílných rozměrů a tím i snižovat výrobní náklady.. Současně umožňuje vyrábět sestavení přepážek a výztužných elementů ve výrobním závodě. Tím se dosáhne vyšší přesnosti sestaveni než na montáži. Takto předvyrobené přepážky slouží při zahájení montáže víceválcové nádrže jako montážní kostra.

Na přiložených výkresech je znázorněno příkladné provedení podle vynálezu, přičemž obr. 1 je nárys víceválcové nádrže v částečném řezu, obr. 2 půdorys, obr. 3 představuje příčný řez jednotlivých typů přepážek a obr. 4 detail styku válcových částí s přepážkou prostřednictvím podélné výztuhy. Víceválcová nádrž sestává z okrajových válcových částí £, středových válcových částí 2, přepážek 2, horních výztuh J, dolních výztuh £, podélných výztuh £2, dna £6, střechy £8, a zdroje podtlaku £2· Víceválcová nádrž je svým plochým dnem 16 uložena na podloží 6. Jednotlivá provedení přepážky 2 jsou označena jako plochá 2> s valchovitými prolisy 8, 2, ^s jednostranně navařenými výztuhami £0, 1 1 . nebo oboustranně ' uzavřenými výztuhami £2. Výztuhy nemusí být na přepážce 2 přivařeny souvislými svary, ale pouze pravidelnými stehy.

V místech styků okrajových válcových částí £ a středových válcových částí £ s přepážkou 2 je místo podélného výztužného nosníku umístěna pouze podélná výztuha £2, která usnadňuje montážní provedení jejich spojení a zamezuje nahromadění vzájemně blízkých svarů. Prodloužené střednice válcových částí i a 5 se protínají s výhodou v bodě C s osou 14 symetrie přepážky 2. Současně tento element umožňuje tok sil bez významného stoupnutí napětí. Vhodnou volbou tlouštky přepážky £ ve vztahu k tloušíce válcových částí £, 2, se lze do velké míry přiblížit bezmomentnímu stavu v jejich vzájemném styku, takže válcové části £, 2 pracují prakticky v režimu uzavřeného válce, což značí, že jsou zatíženy převážně membránovými silami. Toto řeěení velmi zjednodušuje pevnostní návrh a odstraněním míst koncentrace napětí významně ovlivňuje výslednou bezpečnost jejich provozu.

Výztužná souvislá rovinná přepážka 2 nemusí sledovat celou délku styku válcových částí, ale může končit .výhodně v jisté vzdálenosti nad plochým dnem £6, nebo pod maximální provozní hladinou 17 skladované kapaliny. Tato vzdálenost může být zvolena v mezích od 0 do 2,5 tyR . Sp, kde R značí poloměr válcových částí 1> 2. a Sp je tlouštka přepážky 2 v daném místě. V případě, že tlouštka válcových částí £, 2 se po výšce mění skokem, je na stejné výšce provedena také změna tloušlky přepážky 2. Volné okraje přepážky 2 jsou s výhodou vyztuženy libovolným profilem horní výztuhy 2 a dolní výztuhy £, nejlépe trubkou.

Vzhledem k nutnosti přenášení vzpěrnýoh sil při působení vnějšího přetlaku nebo sil, působících při zvedání a dopravě víceválcová nádrže, je.rovinná přepážka 2 opatřena libovolnými, vodorovnými prolisy 8, 2> které podstatně až do požadované úrovně zvyšují její nosnost. Poměr délky a výšky prolisů je F/EÍX?. Je také možno opatřit přepážku 2 systémem vodorovně přivařených výztuh £0, ££, 12. libovolného profilu otevřeného nebo uzavřeného, jednostranného nebo oboustranného.

Při zvedání a manipulaci s nádrží způsobuje prověšování plochého tenkého dna vznik velkých vodorovných silových složek, které velmi zatěžují konstrukci. Podle vynálezu se tento nepříznivý efekt odstraní tím, že se nádrž hermeticky uzavře a vytvoří se v ní podtlak rovný nebo nepatrně vyšší než 8 . Sd, kde Sd je tlouštka dna v milimetrech a podtlak v milimetrech vodního sloupce. Tento podtlak, který víceválcová nádrž přenese s velkou rezervou, bude přenášet hmotnost dna, takže uvedené vodorovné složky sil vůbec nevzniknou.

Válcové části s rovnoběžnými osami se protínají v místě určeném hodnotou úhlu ; , který je dán rovnoběžnou osou válcové části a ramenem ze středu válcové části protínajícím bod C. Nejčastěji je tento úhel blízký 60°, aby geometrický tvar nádrže byl nejbližší k hranaté nádrži.

Claims (2)

1. Vícevólcová nádrž pro skladování kapalin vytvořená z několika vertikálních rovnoběžných neúplných válcových částí, které se,vzájemně protínají, opatřená plochým dnem,případně střechou,vyznačená tím, že v místech styků okrajové válcové části (1) se středovou válcovou částí (5). případně v místech styků středových válcových částí (5) je opatřena po celé délce styků podélnými výztuhami (13), na kterých je upevněna souvislá rovinné přepážka (2), které je opatřena libovolnými vodorovnými prolisy nebo výztuhami, jejíž volné okraje jsou vyztuženy horní výztuhou (3) a dolní výztuhou (4), jejichž vzdálenost ode dna (16), případně maximální hladiny kapaliny (17) je v mezích 0 až 2,5 \/R · Sp, kde značí R poloměr válcových částí, Sp tlouětku přepážky v daném místě.

2. Vicevélcová nádrž podle bodu 1 vyznačené tím, že je při zvedání nádrže opatřena střechou (18) se zdrojem podtlaku (19).