Calcolo spessore serbatoio atmosferico orizzontale in Carbon Steel
Matteo G.M.
dovrei dimensionare "al volo" lo spessore di un serbatoio atmosferico
pieno di acqua costruito in Carbon Steel e poggiato su due selle.
Il serbatoio ha le seguenti dimensioni
diametro: 4000mm
lunghezza: 15000 mm
Avevo pensato di utilizzare le formule derivate dalle ASME per i
serbatoi in pressione mettendo come pressione 1 atmosferica ma ho idea
che non sia corretto in quanto:
- lo spessore viene fuori ridicolo (1mm + il sovraspessore di
corrosione)
- la formula non tiene conto del fatto che il "bussolo" è pieno al
100% di acqua, che imagino abbia una importanza preponderante..
La mia domanda è: che formula utilizzare per calcolare lo spessore di
massima per serbatoi di questo tipo? Immagino che ci sia un certo
spessore minimo affinchè il serbatoio non si accartocci su sè stesso.
Ad esempio: 12 mm potrebbe andare bene come spessore?Questo numero mi
è stato dato dal mio responsabile come spessore "di prima analisi", da
confermare poi ovviamente da chi costruirà il serbatoio.
grazie mille per i suggerimenti
Matteo
Sculler
Beh, mi pare ovvio che non vada bene dimensionarlo con pressione = 1
bar. Intanto la pressione è variabile, in particolare è massima sulla
zona inferiore e minima sul pelo libero dell'acqua (e verosimilmente
pari a 1 bar). Quindi già da qui si capisce che le formule per i
recipienti in pressione non vanno bene. Per lo meno, non "la formula
finale". Va bene scrivere l'equilibrio nello stesso modo, ma poi
l'integrale cambia, perché la pressione non è costante ma vale rho*H,
ovvero è in funzione del raggio. La pressione massima sulla base del
cilindro dovrebbe essere P= R^2/2 * rho * g
Alla tensione provocata dalla pressione ci devi sommare quella assiale
di trazione provocata banalmente dal momento flettente di una trave
semplicemente appoggiata, con carico distribuito. In tal caso la tua
trave è il cilindro (serbatoio) e il tuo carico distribuito è
l'acqua.
Se le selle sono alle estremità, è facile che più che la tensione
potresti avere problemi sulla freccia, nel caso non fosse tollerabile.
Cmq 12 mm è un bello spessore, dovrebbe essere sufficiente. Ma
ovviamente va fatto il calcolo, mi pare ovvio.
Però io te l'ho detta come mi sembrerebbe più logico, poi non so di
preciso cosa prescrivano le norme. Penso che sicuramente siano
contemplati questi casi.
Ciao
Sculler
p.gian...@gmail.com
> bar.
Infatti, è per questo che mi chiedevo se esisteva una formula simile
che aiuti a determinare un primo spessore di massima per un
“bussolo” (perché di questo si tratta) che contiene x metri cubi di
liquido a pressione atmosferica.
>Intanto la pressione è variabile, in particolare è massima sulla
> zona inferiore e minima sul pelo libero dell'acqua (e verosimilmente
> pari a 1 bar).
Giusto.
> Quindi già da qui si capisce che le formule per i
> recipienti in pressione non vanno bene. Per lo meno, non "la formula
> finale". Va bene scrivere l'equilibrio nello stesso modo, ma poi
> l'integrale cambia, perché la pressione non è costante ma vale rho*H,
> ovvero è in funzione del raggio. La pressione massima sulla base del
> cilindro dovrebbe essere P= R^2/2 * rho * g
Provo a vedere se messo nella formula viene fuori qualcosa di non
assurdo..
> Alla tensione provocata dalla pressione ci devi sommare quella assiale
> di trazione provocata banalmente dal momento flettente di una trave
> semplicemente appoggiata, con carico distribuito. In tal caso la tua
> trave è il cilindro (serbatoio) e il tuo carico distribuito è
> l'acqua.
Mmm qui si va troppo sul complicato..
> Se le selle sono alle estremità, è facile che più che la tensione
> potresti avere problemi sulla freccia, nel caso non fosse tollerabile.
> Cmq 12 mm è un bello spessore, dovrebbe essere sufficiente. Ma
> ovviamente va fatto il calcolo, mi pare ovvio.
Sicuramente va fatto, ovviamente lo farà chi fabbricherà il vessel. A
me serviva un modo veloce e abbastanza “corretto” per calcolarmi lo
spessore del vessel solo per un discorso di preventivo. Capirai bene
che un vessel di 12 mm costa di piu’ di uno da 6…
Possibile che non esista una banale formuletta che mi dà lo spessore
per un serbatoio atmosferico di questo tipo^?
> Però io te l'ho detta come mi sembrerebbe più logico, poi non so di
> preciso cosa prescrivano le norme. Penso che sicuramente siano
> contemplati questi casi.
Il Fatto è che il serbatoio deve essere dimensionato secondo le ASME
VIIII div. 1.
Ti diro’ un’altra cosa: per una apparecchiatura simile con le seguenti
caratteristiche:
-lunghezza 8 m
-diametro: 2.4 m
-pieno di petrolio
-pressione: 8 bar
Lo spessore è venuto in via preventiva utilizzando le formule sopra
citate 18 mm, che sono stati poi confermati dal costruttore che sta
costruendo il vessel…
In questo caso io avevo calcolato lo spessore del vessel considerando
solo la pressione interna di 8 bar e non considerando che era pieno di
liquido.. Forse la pressione di 8 bar era preponderante rispetto al
peso del liquido interno?
> Ciao
> Sculler
ciao e grazie
matteo
Sculler
> > Alla tensione provocata dalla pressione ci devi sommare quella assiale
> > di trazione provocata banalmente dal momento flettente di una trave
> > semplicemente appoggiata, con carico distribuito. In tal caso la tua
> > trave è il cilindro (serbatoio) e il tuo carico distribuito è
> > l'acqua.
>
> Mmm qui si va troppo sul complicato..
Accidenti... una trave semplicemente appoggiata è complicata? Ti
calcoli il momento d'inerzia di un cilindro del raggio e dello
spessore del tuo serbatoio, e poi si tratta di fare una
moltiplicazione. La trovi in qualsiasi manuale o anche in rete la
formula.
In questo modo hai la tensione assiale dovuta al peso proprio.
Poi ti trovi la pressione dell'acqua in fondo al serbatoio, e trovi la
tensione radiale con le semplici formule dei recipienti di piccolo
spessore.
Sommi i quadrati sotto radice e trovi la tensione equivalente.
> Il Fatto è che il serbatoio deve essere dimensionato secondo le ASME
> VIIII div. 1.
Eh, ma ci saranno gli esempi pratici analoghi al tuo, no?? Tu non le
hai queste norme?
> Ti diro’ un’altra cosa: per una apparecchiatura simile con le seguenti
> caratteristiche:
> -lunghezza 8 m
> -diametro: 2.4 m
> -pieno di petrolio
> -pressione: 8 bar
> Lo spessore è venuto in via preventiva utilizzando le formule sopra
> citate 18 mm, che sono stati poi confermati dal costruttore che sta
> costruendo il vessel…
> In questo caso io avevo calcolato lo spessore del vessel considerando
> solo la pressione interna di 8 bar e non considerando che era pieno di
> liquido.. Forse la pressione di 8 bar era preponderante rispetto al
> peso del liquido interno?
Sì, è molto probabile, anche perché una distanza tra gli appoggi di
6-7 metri non è poi così tanta per un "diavolo" di 2,4 m di diametro e
spessore 18 mm. Ma in questo caso però hai maggiore distanza, minore
spessore, e più acqua.
Ciao
Sculler
umberto
> ciao a tutti,
> dovrei dimensionare "al volo" lo spessore di un serbatoio atmosferico
> pieno di acqua costruito in Carbon Steel e poggiato su due selle.
>
> Il serbatoio ha le seguenti dimensioni
> diametro: 4000mm
> lunghezza: 15000 mm
>
>
> Ad esempio: 12 mm potrebbe andare bene come spessore?Questo numero mi
> confermare poi ovviamente da chi costruir� il serbatoio.
>
> grazie mille per i suggerimenti
> Matteo
>
forse � tardi, ma ho visto solo ora il post;
premesso che:
- carbon steel � un p� generico
- dato il servizio un'efficienza giunto 0,85 � ok
- assumendo T amb e che 15000 sia la distanza tre le TL
ti confermo che lo spessore fasciame pu� andare da 12mm + ca in SA 516
60, a patto di aumentare l'angolo di abbraccio delle selle a circa 140�,
ovviamente posizionate ad una distanza di circa 13000mm
se vuoi sapere altro contattami pure, visto che di mestiere confermo gli
spessori a quelli come voi :)