5.1. Требования к металлоконструкциям резервуаров

5.1.1 Общие требования

5.1.1.1 Номинальные значения толщин листовых элементов резервуара принимают по ГОСТ 19903 с учетом минусового допуска на прокат Δ и припуска на коррозию С (при необходимости).

5.1.1.2 Значения номинальной толщины поясов стенки следует принимать из сортамента на листовой прокат так, чтобы соблюдалось неравенство

где ti - номинальная толщина пояса i стенки, мм;

tci - расчетная толщина пояса i стенки при уровне налива продукта Hmax, мм;

tgci - расчетная толщина пояса i стенки при гидроиспытании, мм;

th - минимальная конструктивная толщина стенки, мм.

5.1.1.3 Значение номинальной толщины листов окрайки должно быть не менее определенной по 5.1.2.5.

5.1.1.4 Значения номинальной толщины tr листового настила крыши следует принимать по сортаменту, соблюдая неравенство

tr - C ≥ trh,

где trh - минимальная конструктивная толщина настила крыши.

5.1.2 Требования к конструкции днища

5.1.2.1 Днища резервуаров должны быть коническими с уклоном к центру или от центра. Для резервуаров объемом до 1000 м3 включительно допускается применение плоских днищ.

5.1.2.2 Толщина листов днища резервуаров объемом 1000 м3 и менее должна быть не менее 4 мм (без учета припуска на коррозию).

Днища резервуаров объемом от 2000 м3 и выше должны иметь центральную часть и утолщенную кольцевую окрайку. Толщина листов центральной части днища должна быть не менее 4 мм (без учета припуска на коррозию). Номинальная толщина листов окрайки днища должна быть не менее 6 мм.

5.1.2.3 Выступ листов окрайки за стенку резервуара должен быть не менее 50 и не более 100 мм.

5.1.2.4 Для листов окрайки должна применяться та же марка стали, что и для нижнего пояса стенки, или соответствующего класса прочности при условии обеспечения их свариваемости.

5.1.2.5 Номинальную толщину и минимальную ширину листа окрайки от внутренней поверхности стенки до сварного шва прикрепления центральной части днища к окрайке определяют расчетом. При этом минимальное расстояние от стенки до сварного шва должно быть не менее 600 мм.

5.1.2.6 Центральную часть днища допускается выполнять в виде отдельных листов или рулонированных полотнищ. Отдельные листы сваривают между собой внахлест или встык на подкладных пластинах, а полотнища, сваренные встык, - внахлест. Листы или полотнища центральной части днища сваривают с окрайкой внахлест (шириной не менее 60 мм) сплошным угловым швом сверху.

5.1.3 Требования к конструкции стенки

5.1.3.1 Вертикальные соединения листов должны выполняться сварными стыковыми с двусторонними швами. Вертикальные соединения листов на смежных поясах стенки должны быть смещены друг относительно друга на расстояние не менее 10 t (где t - толщина нижележащего пояса стенки).

Горизонтальные соединения листов должны выполняться сварными стыковыми с двусторонними швами. Взаимное расположение листов соседних поясов устанавливается в проектной документации.

Для РВС вертикальные оси поясов располагают по одной вертикальной линии; для РВСП и РВСПК пояса стенки совмещают по внутренней поверхности.

Соединение стенки с днищем

Для резервуаров с толщиной листов 1-го пояса стенки 20 мм и менее допускается сварное тавровое соединение без разделки кромок. Размер катета углового шва должен быть не более 12 мм и не менее номинальной толщины окрайки. Для резервуаров с толщиной листов более 20 мм должно применяться сварное тавровое соединение с разделкой кромок.

Вертикальные соединения первого пояса стенки должны располагаться на расстоянии не менее 100 мм от стыков окраек днища.

5.1.3.2 Расчетные значения толщины листов каждого пояса определяют в соответствии с требованиями [3], [4].

Для сейсмоопасных районов строительства проводят дополнительную проверку несущей способности стенки, выполняемой по [1] и 5.3.6.9.

5.1.3.3 Минимальная конструктивная толщина стенки th приведена в таблице 3.

Таблица 3. Минимальная конструктивная толщина стенки

Диаметр резервуара, м Минимальная конструктивная толщина листов стенки, мм
Не более 16 включ. 5
От 16 до 25 включ. 6
От 25 до 40 включ. 8
От 40 до 65 включ. 10
Свыше 65 12

5.1.4 Требования к ребрам жесткости на стенке резервуара

5.1.4.1 Стенка резервуара должна иметь основное кольцевое ребро жесткости, которое устанавливается в верхней части стенки.

5.1.4.2 В резервуарах со стационарной крышей основное кольцевое ребро жесткости должно одновременно служить опорной конструкцией для крыши. Основное кольцевое ребро жесткости может быть установлено снаружи или изнутри стенки; сечение ребра определяют расчетом.

5.1.4.3 В резервуарах с плавающей крышей основное кольцевое ребро жесткости шириной не менее 800 мм устанавливают снаружи резервуара на 1,1-1,25 м ниже верха стенки и одновременно используют в качестве площадки обслуживания.

5.1.4.4 Кольцевые ребра жесткости должны иметь неразрезное сечение по всему периметру стенки. Кольца жесткости должны отстоять не менее чем на 150 мм от горизонтальных швов стенки, а их монтажные стыки не менее чем на 150 мм - от вертикальных швов стенки. Конструкция колец жесткости не должна допускать скопления на них воды, а также должна обеспечивать орошение стенки ниже уровня колец.

5.1.5 Требования к патрубкам и люкам в стенке резервуара

5.1.5.1 Все отверстия в стенке для установки патрубков и люков должны быть усилены накладками, расположенными по периметру отверстий. Без усиливающих накладок допускается установка патрубков с условным проходом не более 70 мм включительно при толщине стенки не менее 6 мм.

Минимальная площадь поперечного сечения накладки (в вертикальном направлении, совпадающем с диаметром отверстия) должна быть не менее произведения диаметра отверстия на толщину листа стенки резервуара. Толщину накладки принимают равной толщине стенки.

Усиление стенки в зоне врезки патрубков допускается выполнять установкой вставки (листа стенки увеличенной толщины).

5.1.5.2 Толщина стенки патрубка должна определяться расчетом с учетом давления продукта и внешних силовых воздействий. Патрубки в стенку резервуара должны ввариваться сплошным швом с полным проплавлением стенки.

Катет K сплошных угловых швов крепления накладки к стенке резервуара должен быть не менее указанного в таблице 4.

Таблица 4. Катет углового шва крепления накладки к стенке резервуара

В миллиметрах

Параметр Размеры
Толщина стенки t 4-10 11-14 15-20 21-25 26-32 33-38
Катет шва K t t-1 t-2 t-3 t-4 t-5

Катеты K сплошных угловых швов крепления накладки к обечайке патрубка должны быть не менее приведенных в таблице 5.

Таблица 5. Катет углового шва крепления накладки к обечайке патрубка

В миллиметрах

Параметр Размеры
Толщина накладки t 5 6 7 8-10 11-15 ≥16
Катет углового шва K 5 6 7 8 10 12

Катет K углового шва крепления усиливающей накладки к днищу резервуара должен быть равен наименьшей толщине свариваемых элементов, но не более 12 мм.

5.1.5.3 Расстояние от внешнего края усиливающих накладок до оси горизонтальных стыковых швов стенки должно быть не менее 100 мм, а до оси вертикальных стыковых швов стенки или между внешними краями двух рядом расположенных усиливающих накладок патрубков - не менее 250 мм.

Допускается перекрытие горизонтального шва стенки усиливающим листом приемо-раздаточного патрубка или люка-лаза условным проходом Dy 800-900 мм на величину не менее 150 мм от контура накладки. Перекрываемый участок шва должен быть проконтролирован радиографическим методом.

5.1.5.4 Конструктивные размеры патрубков должны быть не менее представленных в таблице 6.

Таблица 6. Конструктивные размеры патрубков

В миллиметрах

Условный проход патрубка 80-100 150-250 300-400 500-700
Толщина обечайки патрубка 6 8 10 12
Расстояние от стенки до фланца 150 200 300 350

5.1.5.5 Все резервуары должны быть оснащены люками-лазами, расположенными в 1-м поясе стенки, а резервуары с понтонами и плавающими крышами дополнительно люками-лазами, обеспечивающими выход на понтон или плавающую крышу. Условный проход люков-лазов должен быть не менее 600 мм.

5.1.5.6 Номенклатуру и количество патрубков и люков-лазов в стенке резервуара устанавливают в техническом задании.

5.1.5.7 Листы стенок толщиной 25 мм и более из стали с пределом текучести ≥345 МПа, включающих в себя врезки патрубков Dy ≥300 мм, должны быть термообработаны с последующим контролем сварных швов физическими методами.

5.1.6 Требования к стационарным крышам

5.1.6.1 Общие требования

а) Стационарные крыши должны опираться по периметру на стенку резервуара с использованием кольцевого элемента жесткости.

б) Толщина листового настила и элементов поперечного сечения профилей каркаса крыши должна быть не менее 4 мм без учета припуска на коррозию.

в) Применение крыш других конструкций (не описанных в настоящем стандарте) допускается при условии выполнения требований настоящего стандарта.

г) Допускается применение стационарных крыш из алюминиевых сплавов (см. приложение Б).

5.1.6.2 Бескаркасные крыши

а) Бескаркасные крыши должны быть образованы листовым настилом в виде пологих конических или сферических оболочек.

б) Бескаркасные конические крыши рекомендуется применять для резервуаров диаметром не более 12,5 м; бескаркасные сферические крыши - для резервуаров диаметром не более 25 м.

Геометрические параметры бескаркасной конической крыши должны соответствовать следующим требованиям:

- максимальный угол наклона образующей крыши к горизонтальной плоскости должен быть 30°;

- минимальный угол наклона образующей крыши к горизонтальной плоскости должен быть 15°.

Оболочку конической крыши формируют из полотнищ листового настила. Сварные соединения между полотнищами настила должны выполняться внахлест с двусторонними сварными швами.

в) Геометрические параметры бескаркасной сферической крыши должны соответствовать следующим требованиям:

- минимальный радиус сферической поверхности должен составлять 0,8 диаметра резервуара;

- максимальный радиус сферической поверхности - 1,2 диаметра резервуара.

5.1.6.3 Каркасные крыши

а) Каркасные конические крыши рекомендуются для резервуаров диаметром от 10 до 25 м; каркасные сферические крыши - для резервуаров диаметром от 25 м и более.

Геометрические параметры каркасной конической крыши должны соответствовать следующим требованиям:

- минимальный угол наклона образующей крыши к горизонтальной плоскости должен быть не менее 6° (уклон 1:10);

- максимальный угол наклона образующей крыши к горизонтальной плоскости должен быть 9,5° (уклон 1:6).

Каркас конической крыши может быть ребристым или ребристо-кольцевым.

б) Геометрические параметры каркасной сферической крыши должны соответствовать следующим требованиям:

- минимальный радиус сферической поверхности должен составлять 0,8 диаметра резервуара;

- максимальный радиус сферической поверхности должен составлять 1,5 диаметра резервуара. Каркас сферической крыши следует выполнять ребристым, ребристо-кольцевым или сетчатым.

в) Каркасные крыши могут быть обычного и взрывозащищенного исполнения.

В каркасных крышах обычного исполнения листовой настил следует прикреплять ко всем элементам каркаса.

В каркасных крышах взрывозащищенного исполнения листовой настил должен быть прикреплен только к окаймляющему элементу стенки по периметру крыши. Катет сварного шва в соединении между настилом и кольцевым элементом жесткости принимают равным 4 мм.

5.1.6.4 Патрубки и люки в крыше

а) Число и размеры патрубков и люков зависят от типа и объема резервуара и должны указываться в техническом задании заказчиком резервуара и подтверждаться расчетом.

б) Вентиляционные патрубки должны устанавливаться с минимальным (не более 10 мм) выступом относительно настила крыши изнутри резервуара.

в) Фланцы патрубков должны выполняться по ГОСТ 12820 на условное давление 0,25 МПа, если иное не оговорено в техническом задании.

г) Все патрубки на крыше резервуара, эксплуатируемого при избыточном давлении, должны иметь временные заглушки, предназначенные для герметизации резервуара при проведении испытаний.

д) Для осмотра внутреннего пространства резервуара и его вентилирования (при очистке и ремонте) на стационарной крыше устанавливают не менее двух люков диаметром 500 мм.

5.1.7 Требования к плавающим крышам

5.1.7.1 Плавающие крыши могут быть двух основных типов: однодечные и двудечные.

Границы применения плавающих крыш:

- однодечные - для районов с расчетным весом снегового покрова до 240 кг/м2;

- двудечные - без ограничений.

5.1.7.2 В рабочем положении плавающая крыша должна полностью контактировать с поверхностью хранимого продукта.

Верхняя отметка периферийной стенки (борта) плавающей крыши должна превышать уровень продукта не менее чем на 150 мм.

В опорожненном резервуаре крыша должна находиться на стойках, опирающихся на днище резервуара. Конструкции днища и основания должны обеспечивать восприятие внешних нагрузок при опирании плавающей крыши на стойки.

5.1.7.3 Плавучесть крыш должна обеспечиваться герметичными коробами или отсеками. В верхней части каждого короба или отсека должен быть установлен смотровой люк для контроля герметичности. Конструкция обечайки люка с крышкой должна исключать попадание осадков внутрь короба или отсека.

5.1.7.4 Конструкция плавающей крыши должна обеспечивать сток ливневых вод с поверхности к ливнеприемному устройству с последующим отводом их за пределы резервуара. Ливнеприемное устройство однодечной плавающей крыши должно быть оборудовано клапаном, исключающим попадание хранимого продукта на плавающую крышу при нарушении герметичности трубопроводов водоспуска.

Номинальный диаметр трубы водоспуска должен быть:

- для резервуаров диаметром до 30 м - не менее 75 мм;

- для резервуаров диаметром от 30 до 60 м - не менее 100 мм;

- для резервуаров диаметром 60 ми более - не менее 150 мм.

Аварийные водоспуски предназначены для сброса ливневых вод непосредственно в хранимый продукт.

5.1.7.5 Для исключения вращения плавающей крыши должны использоваться направляющие трубы, перфорированные в своей нижней части, одновременно выполняющие технологические функции.

5.1.7.6 Зазор между бортом крыши и стенкой резервуара, а также между патрубками в крыше и направляющими трубами должен быть уплотнен с помощью затворов. Материал затворов выбирают с учетом совместимости с хранимым продуктом, газонепроницаемости, старения, прочности на истирание, температуры.

5.1.7.7 Плавающие крыши должны быть оборудованы не менее чем одним люком-лазом диаметром 600 мм и одним монтажным люком диаметром 800 мм.

5.1.7.8 Плавающие крыши должны быть оборудованы не менее чем двумя вентиляционными клапанами, открывающимися при нахождении крыши на опорных стойках и предохраняющими крышу и затвор от перегрузок и повреждения при заполнении или опорожнении резервуара. Размеры и число клапанов определяются производительностью приемо-раздаточных операций и габаритами резервуара.

5.1.7.9 Доступ на плавающую крышу должен обеспечиваться лестницей, которая автоматически следует любому положению крыши по высоте.

Лестница должна быть оборудована ограждениями с двух сторон и самовыравнивающимися ступенями и рассчитана на вертикальную нагрузку 5 кН, приложенную в средней точке лестницы при нахождении ее в любом положении.

5.1.7.10 Все части плавающей крыши, включая лестницу, должны быть электрически взаимосвязаны и соединены со стенкой.

5.1.7.11 На плавающей крыше должен быть установлен кольцевой барьер высотой 1 м для удержания пены при пожаротушении. Барьер устанавливают на расстоянии 2 м от стенки резервуара.

5.1.8 Требования к понтонам

5.1.8.1 Понтоны применяют в резервуарах для хранения легкоиспаряющихся продуктов и сокращения потерь от испарения. Резервуары с понтоном должны эксплуатироваться без внутреннего избыточного давления и вакуума. Резервуар РВСП должен быть оборудован вентиляционными устройствами согласно приложению В, пункт В.3.

5.1.8.2 Конструкция понтона должна обеспечивать его работоспособность по всей высоте резервуара без перекосов и вращения.

5.1.8.3 Высотные отметки периферийной стенки (борта) и патрубков должны превышать уровень продукта не менее чем на 100 мм при любых условиях потери герметичности (см. 5.1.8.6).

5.1.8.4 Пространство между стенкой резервуара и бортом понтона, а также между патрубками понтона и направляющими трубами должно быть уплотнено при помощи затворов.

5.1.8.5 Материал затворов выбирают с учетом температуры района строительства и хранимого продукта, проницаемости парами продукта, прочности на истирание, старения, хрупкости, воспламеняемости и других факторов совместимости с хранимым продуктом.

5.1.8.6 Расчетная плавучесть понтона должна быть принята с коэффициентом запаса по собственному весу, равным 2, с учетом плотности продукта, равной 0,7 т/м3.

Плавучесть понтона должна быть обеспечена при следующих условиях потери герметичности:

- для понтона однодечной конструкции - двух коробов или одного короба и центральной мембраны;

- для понтонов двудечной конструкции - трех любых коробов;

- для понтонов поплавкового типа - 10 % поплавков.

5.1.8.7 Толщина стальных элементов понтона должна быть не менее 5 мм.

5.1.8.8 Понтон должен быть оснащен фиксированными или регулируемыми опорными конструкциями. Нижнее рабочее положение понтона определяется минимальной высотой, при которой положение конструкций понтона оказывается не менее чем на 100 мм выше расположения различных устройств, находящихся на стенке или днище резервуара и препятствующих опусканию понтона.

Опоры, изготовленные из замкнутого профиля, должны иметь отверстия в нижней части для обеспечения их дренажа и зачистки.

5.1.8.9 Понтон должен быть рассчитан так, чтобы в состоянии на плаву или на опорах он мог безопасно удерживать, по крайней мере, двух человек (2 кН), которые перемещаются в любом направлении; при этом понтон не должен разрушаться, а продукт не должен поступать на поверхность понтона.

5.1.8.10 Для исключения вращения понтона должны использоваться направляющие в виде труб, которые одновременно могут выполнять технологические функции, или вертикально натянутые тросы.

5.1.8.11 Понтоны должны быть оборудованы патрубками для установки клапанов, исключающих возникновение перегрузок на настил понтона. Вентиляционные устройства должны быть достаточными для циркуляции воздуха и газов из-под понтона в то время, когда понтон находится на опорах в нижнем рабочем положении в процессе заполнения и опорожнения резервуара. В любом случае (при наличии или отсутствии вентиляционных устройств) скорость заполнения и опорожнения резервуара в режиме нахождения понтона на опорах должна быть минимально возможной для конкретного резервуара.

5.1.8.12 Стационарную крышу РВСП необходимо оборудовать вентиляционными отверстиями в соответствии с приложением В, пункт В.3, с целью снижения взрывоопасной концентрации в газовом надпонтонном пространстве, а также смотровыми люками (не менее двух). Расстояние между люками должно быть не более 20 м.

5.1.8.13 Закрытые короба понтона, требующие визуального контроля и имеющие доступ с верхней части понтона, должны быть снабжены люками с крышками или иными устройствами для контроля за возможной потерей герметичности.

5.1.8.14 Для доступа на понтон в стенке резервуара должно быть предусмотрено не менее одного люка-лаза, расположенного так, чтобы через него можно было попасть на понтон, находящийся на опорах.

Понтон должен быть оснащен монтажным люком, обеспечивающим обслуживание и вентиляцию подпонтонного пространства в процессе ремонтных и регламентных работ.

5.1.9 Требования к лестницам, площадкам, переходам

5.1.9.1 Лестницы должны соответствовать ГОСТ 23120 и следующим требованиям настоящего стандарта:

- ступени должны выполняться из перфорированного, решетчатого или рифленого металла и иметь бортовую обшивку высотой 150 мм;

- минимальная ширина лестницы - 700 мм;

- максимальный угол по отношению к горизонтальной поверхности - 50°;

- минимальная ширина ступеней - 200 мм;

высота ступеней по всей высоте лестницы должна быть одинаковой и не превышать 250 мм; ступени должны иметь уклон 2°-5° к задней грани;

- поручень лестницы должен соединяться с поручнем переходов и площадок без смещения;

- конструкция поручня должна выдерживать горизонтальную нагрузку 0,9 кН, приложенную в верхней точке ограждения; высота поручня должна быть 1 м;

- конструкция лестницы должна выдерживать сосредоточенный груз 4,5 кН;

- максимальное расстояние между стойками ограждения (вдоль поручня) должно быть 1 м, либо более 1 м (подтверждают расчетом);

- кольцевые лестницы должны закрепляться на стенке резервуара, а нижний марш не должен доходить до отмостки на 100-200 мм;

- при полной высоте лестницы более 9 м конструкция лестницы должна включать в себя промежуточные площадки, разница между вертикальными отметками которых не должна превышать 6 м.

5.1.9.2 Площадки, переходы и ограждения должны выполняться с учетом следующих требований:

- ограждение должно быть выполнено по ГОСТ 25772 и устанавливаться по всему периметру стационарной крыши, а также по наружной (от центра резервуара) стороне площадок, располагаемых на крыше;

- переходы и площадки должны быть снабжены перилами высотой 1,25 м от уровня настила;

- минимальная ширина площадок и переходов на уровне настила - 700 мм;

- максимальное расстояние между стойками ограждения - 2,5 м;

- минимальная высота нижней бортовой полосы ограждения - 150 мм;

- расстояние между поручнем, промежуточными планками и нижней бортовой полосой должно быть не более 400 мм;

- конструкция площадок и переходов должна выдерживать сосредоточенный груз 4,5 кН (на площадке 100×100 мм);

- ограждение должно выдерживать нагрузку 0,9 кН, приложенную в любом направлении в любой точке поручня.

5.1.10 Анкерное крепление стенки

5.1.10.1 Анкерное крепление стенки резервуара должно устанавливаться в случаях, если опрокидывающий момент резервуара от воздействия расчетной ветровой или сейсмической нагрузок превышает восстанавливающий момент.

5.1.10.2 При сейсмическом воздействии параметры и число анкеров устанавливаются расчетом полного резервуара на прочность и устойчивость.

5.1.10.3 Для предотвращения опрокидывания пустого резервуара при расчетной ветровой нагрузке с учетом веса конструкций, оборудования и теплоизоляции следует устанавливать анкерные крепления, параметры и число которых определяются расчетом.

5.1.10.4 Расчет прочности анкерного крепления следует выполнять, принимая коэффициент условия работы:

γс = 1,0 - для анкерного элемента;

γс = 0,7 - для опорного столика и узла сопряжения его со стенкой.

5.1.10.5 Анкерные крепления должны располагаться по периметру стенки резервуара на равных расстояниях не более 3 м друг от друга.

При использовании в качестве анкеров болтов их диаметр должен быть не менее 24 мм.

5.1.11 Резервуар с защитной стенкой

5.1.11.1 Для обеспечения безопасности людей и окружающей среды в условиях стесненных производственных площадок при отсутствии обваловок групп резервуаров, а также при условии расположения резервуаров вблизи морей и рек необходимо устанавливать резервуары с защитными стенками.

5.1.11.2 Внутренний (рабочий) резервуар проектируют, изготавливают и монтируют в соответствии с требованиями настоящего стандарта.

5.1.11.3 Защитная (наружная) стенка предназначается для удержания продукта при нарушении целостности стенки рабочего резервуара.

Минимальное расстояние между рабочим резервуаром и защитной стенкой должно быть не менее 1800 мм.

Прочность защитной стенки определяют расчетом от воздействия потока жидкости при разгерметизации (аварии) рабочего резервуара.

5.1.11.4 При проектировании резервуара с защитной стенкой следует предусмотреть конструктивные мероприятия для предотвращения лавинообразного разрушения и полного раскрытия стенки рабочего резервуара.

<< назад / к содержанию ГОСТа 31385-2008 / вперед >>