3. Конструкция и расчет резервуаров

3.1. Сварные соединения и швы

3.1.1. Основные типы сварных соединений и швов.

3.1.1.1. Для изготовления металлоконструкций резервуара применяются стыковые, угловые, тавровые и нахлесточные сварные соединения.

3.1.1.2. В зависимости от протяженности сварных швов по линии соединения деталей рекомендуется различать следующие типы сварных швов:

  • сплошные швы, выполняемые на всю длину сварного соединения;
  • прерывистые швы, выполняемые чередующимися участками длиной не менее 50 мм;
  • временные (прихваточные) швы, поперечное сечение которых определяется технологией сборки, а протяженность свариваемых участков составляет не более 50 мм.

3.1.1.3. Рекомендуемые стандарты для соответствия конструктивных элементов сварных соединений и швов применяемым видам сварки:

  • для ручной дуговой сварки - ГОСТ 5264-80 "Ручная дуговая сварки. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры", утвержденный постановлением Госстандарта СССР от 24 июля 1980 года N 3827;
  • для дуговой сварки в защитном газе - ГОСТ 14771-76 "Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры", утвержденный постановлением Госстандарта СССР от 28 июля 1976 года N 1826;
  • для сварки под флюсом - ГОСТ 8713-79 "Сварка под флюсом. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры", утвержденный постановлением Госстандарта СССР от 26 декабря 1979 года N 5047.

3.1.1.4. Рекомендуется, чтобы изображения сварных соединений и условные обозначения сварных швов на чертежах определяли размеры конструктивных элементов подготовленных кромок свариваемых деталей, необходимые для выполнения швов с применением конкретного вида сварки.

3.1.2. Общие рекомендации к сварным соединениям.

3.1.2.1. Рекомендуется, чтобы сварные швы были плотнопрочными и соответствовали основному металлу по показателям стандартных механических свойств металла шва: пределу текучести, временному сопротивлению, относительному удлинению, ударной вязкости, углу загиба.

3.1.2.2. Рекомендуется для улучшения коррозионной стойкости подбирать металл шва и основной металл близкими друг к другу по химическому составу.

3.1.2.3. Технологию сварки рекомендуется выбирать таким образом, чтобы избежать возникновения значительных сварочных деформаций и перемещений элементов конструкций.

3.1.3. Ограничения на сварные соединения и швы.

3.1.3.1. Не рекомендуется наличие прихваточных швов в законченной конструкции.

3.1.3.2. Минимальные катеты угловых швов (без припуска на коррозию) принимаются в соответствии с таблицей 38 настоящего Руководства по безопасности и СП 16.13330.2011 "Свод правил "СНиП II-23-81* Стальные конструкции", утвержденным приказом Минрегиона РФ от 27 декабря 2010 года N 79.

3.1.3.3. Стыковые соединения деталей неодинаковой толщины при разнице, не превышающей значений, указанных в таблице 2 настоящего Руководства по безопасности, выполняются так же, как и деталей одинаковой толщины; конструктивные элементы разделки кромок и размеры сварочного шва следует выбирать по большей толщине.

Таблица 2. Допускаемая разница толщины свариваемых деталей

Толщина тонкой детали, мм Допускаемая разница толщины, мм
До 4 1
Св. 4 до 20 2
Св. 20 до 30 3
Св. 30 4

При разности в толщине свариваемых деталей выше значений, указанных в таблице 2, на детали, имеющей большую толщину, рекомендуется сделать скос под углом 15° с одной или с двух сторон до толщины тонкой детали. При этом конструкцию разделки кромок и размеры сварного шва рекомендуется выбирать по меньшей толщине.

3.1.3.4. Не рекомендуется смещение свариваемых кромок более:

а) 1,0 мм - для деталей толщиной t от 4 до 10 мм;

б) 0,1•t - для деталей толщиной t от 10 до 40 мм, но не более 3 мм.

3.1.3.5. Рекомендуемые максимальные катеты угловых сварных швов не более 1,2 толщины более тонкой детали в соединении.

3.1.3.6. Для деталей толщиной от 4 до 5 мм катет углового сварного шва рекомендован 4 мм.

Для деталей большей толщины катет углового шва определяется прочностным расчетом или конструктивно, но не менее 5 мм.

3.1.3.7. Заводские сварные соединения рулонных заготовок выполняются встык.

3.1.3.8. Нахлесточное соединение, сваренное сплошным швом с одной стороны, допустимо для соединений элементов днища или крыши, при этом величина нахлеста и составляет не менее 60 мм для соединений полотнищ днища или полотнищ крыши и не менее 30 мм для соединений листов днища или листов крыши при полистовой сборке, но не менее пяти толщин наиболее тонкого листа в соединении.

3.2. Рекомендуемые соединения

3.2.1. Вертикальные соединения листов стенки.

Вертикальные соединения листов стенки рекомендуется выполнять стыковыми с полным проплавлением по толщине листов в соответствии с рисунком 2 настоящего Руководства по безопасности.

Рисунок 2. Вертикальные стыковые соединения стенки

а) без разделки кромок; б) со скосом двух кромок; в) с двумя скосами кромок; г) с криволинейным скосом кромок

Вертикальные заводские и монтажные швы стенок резервуаров класса опасности IV, сооружаемых методом рулонирования, рекомендуется располагать на одной линии.

Для прочих резервуаров вертикальные заводские и монтажные соединения на смежных поясах стенки смещаются относительно друг друга на величину не менее 10•t (где t - толщина нижележащего пояса стенки), и не менее 500 мм для стенок полистовой сборки.

3.2.2. Горизонтальные соединения листов стенки.

Горизонтальные соединения листов стенки выполняются двусторонними стыковыми швами с полным проплавлением в соответствии с рисунком 3 настоящего Руководства по безопасности.

Рисунок 3. Горизонтальные стыковые соединения стенки

а) без разделки кромок; б) с криволинейным скосом одной кромки верхнего листа; в) с двумя скосами одной кромки верхнего листа

Для РВС пояса стенки располагают по осевой вертикальной линии или совмещают по наружной или по внутренней поверхности; для РВСП и РВСПК пояса стенки совмещают по внутренней поверхности.

3.2.3. Соединения днища.

3.2.3.1. Двусторонние стыковые соединения применяются для сварки рулонируемых полотнищ днищ.

Односторонние стыковые соединения на остающейся подкладке применяются для соединения между собой кольцевых окраек, а также при полистовой сборке центральной части днищ или днищ без окраек. Остающаяся подкладка имеет толщину не менее 4 мм и присоединяется прерывистым швом к одной из стыкуемых деталей. При выполнении стыкового соединения на остающейся подкладке без разделки кромок зазор между кромками стыкуемых листов толщиной до 6 мм составляет не менее 4 мм; для стыкуемых листов толщиной более 6 мм - не менее 6 мм. При необходимости используются металлические распорки для обеспечения раскрытия корня шва на требуемую величину.

Для стыковых соединений кольцевых окраек предусматривается переменный зазор клиновидной формы в соответствии с рисунком 4 настоящего Руководства по безопасности, изменяющийся от 4 до 6 мм по наружному контуру окраек от 8 до 12 мм по внутреннему контуру, учитывающий усадку кольца окраек в процессе сварки.

Рисунок 4. Соединение центральной части с окрайками днища

Для остающихся подкладок применяются материалы, соответствующие материалу стыкуемых деталей.

3.2.3.2. Нахлесточные соединения днища применяются для соединения между собой рулонируемых полотнищ днищ, листов центральной части днищ при их полистовой сборке в соответствии с рисунком 5 настоящего Руководства по безопасности, а также для соединения центральной части днищ с кольцевыми окрайками. Нахлесточные соединения днищ свариваются сплошным односторонним угловым швом только с верхней стороны. В зоне пересечения нахлесточных соединений днища с нижним поясом стенки предусматривается ровная поверхность днища в соответствии с рисунком 6 настоящего Руководства по безопасности.

Рисунок 5. Соединение листов центральной части днища

Рисунок 6. Соединения полотнищ днища


3.2.4. Для соединения днища со стенкой применяется двустороннее тавровое соединение без скоса кромок или с двумя симметричными скосами нижней кромки листа стенки. Рекомендуемый катет углового шва таврового соединения не более 12 мм.

Если толщины нижнего пояса стенки или листа днища не превышают 12 мм, то применяется соединение без скосов кромок с катетом углового шва, равным толщине более тонкого из соединяемых листов в соответствии с рисунком 7а настоящего Руководства по безопасности.

Если толщина нижнего пояса стенки или листа днища превышают 12 мм, то применяется соединение со скосами кромок, при этом сумма глубины скоса и катета углового шва равняется толщине более тонкого из соединяемых листов в соответствии с рисунком 7б настоящего Руководства по безопасности.

Узел соединения днища со стенкой исполняется с учетом доступа для осмотра в процессе эксплуатации резервуара. При наличии на стенке резервуара теплоизоляции, рекомендуется не доходить до днища на расстояние не менее 100 мм или выполнять в съемном исполнении с целью снижения возможности коррозии данного узла и обеспечения наблюдения за его состоянием.

Рисунок 7. Соединение днища со стенкой

t - толщина стенки; t - толщина окрайки; k - величина катета шва.

а) при толщине нижнего пояса стенки или окрайки до 20 мм включительно;

б) при толщине нижнего пояса стенки или окрайки свыше 20 мм


3.2.5. Соединение листов крыши.

3.2.5.1. Настил крыши выполняется:

  • из отдельных листов;
  • укрупненных карт;
  • полотнищ заводского изготовления.

3.2.5.2. Монтажные соединения настила выполняются, как правило, внахлест со сваркой сплошного углового шва только с верхней стороны.

3.2.5.3. Нахлест листов в направлении по уклону крыши рекомендуется выполнять таким образом, чтобы верхняя кромка нижнего листа накладывалась поверх нижней кромки верхнего листа с целью снижения возможности проникновения конденсата внутрь нахлеста.

3.2.5.4. Монтажные соединения настила бескаркасных конических или сферических крыш могут выполняться двусторонними стыковыми или нахлесточными швами.

3.2.5.5. Для соединения настила с каркасом крыши применяются прерывистые угловые швы при малоагрессивной степени воздействия внутренней среды резервуара. Для средне и сильноагрессивной степени воздействия внутренней среды резервуара согласно ГОСТ 31385-2008 "Резервуары вертикальные цилиндрические стальные для нефти и нефтепродуктов. Общие технические условия", утвержденного приказом Ростехрегулирования от 31 июля 2009 года N 274-ст, (таблица 8) указанное соединение выполняется сплошными угловыми швами минимального сечения с добавлением припуска на коррозию.

3.2.5.6. При выполнении крыши во взрывозащищенном исполнении (легко сбрасываемой) настил крыши рекомендуется приваривать только к верхнему кольцевому элементу стенки угловым швом катетом не более 5 мм, приварка настила к каркасу крыши не рекомендуется. Указанный "ослабленный узел" соединения настила крыши со стенкой обеспечивает частичный или полный отрыв настила крыши от стенки резервуара и быстрый сброс избыточного давления, предотвратив разрушение стенки и узла крепления стенки к днищу и разлив продукта.

3.2.6. Рекомендации к конструкциям стационарных крыш приведены в пункте 3.7 настоящего Руководства по безопасности.

3.3. Рекомендуемые исходные данные для проектирования

3.3.1. Проектирование резервуара рекомендуется осуществлять на основании технического задания на проектирование.

В составе задания на проектирование заказчику рекомендуется представлять следующие исходные данные для проектирования металлоконструкций резервуара:

  • район (площадка) строительства;
  • срок службы резервуара;
  • годовое число циклов заполнений - опорожнений резервуара;
  • геометрические параметры или объем резервуара;
  • тип резервуара;
  • наименование хранимого продукта с указанием наличия коррозионно-активных примесей в продукте;
  • плотность продукта;
  • максимальная и минимальная температуры продукта;
  • избыточное давление и относительное разрежение;
  • тип и характеристики теплоизоляции;
  • припуск на коррозию для элементов резервуара;
  • данные инженерно-геологических изысканий площадки строительства.

Рекомендуемый образец задания на проектирование резервуара приведен в Приложении N 4 к настоящему Руководству по безопасности. Задание на проектирование резервуара рекомендуется приложить к КМ в качестве исходных данных для расчетов конструкций.

Задание на проектирование стальных конструкций резервуара рекомендуется согласовывать с заказчиком и проектной организацией.

3.3.2. Установка резервуаров в составе резервуарных парков, взаимное их расположение, обеспечение системами противопожарной защиты и общие требования по охране окружающей среды рекомендуется выполнять с учетом норм проектирования и безопасности резервуарных парков на складах нефти и нефтепродуктов.

3.4. Конструкция днища

3.4.1. Днища резервуаров могут быть плоскими (для резервуаров объемом до 1000 м3) или коническими с уклоном от центра к периферии (рекомендуемая величина уклона 1:100). Уклон днища рекомендуется выполнять к центру резервуара при условии специальной проработки в проектной документации вопросов осадок основания и прочности днища.

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

3.4.3. Для днищ рекомендовано иметь круговую форму кромки по внешнему контуру.

3.4.4. Для днищ резервуаров объемом от 2000 м3 и выше рекомендуется иметь центральную часть и утолщенную кольцевую окрайку. Номинальная толщина листов центральной части днища рекомендована не менее 4 мм (без учета припуска на коррозию).

3.4.5. По внутреннему периметру кольцевых окраек форма центральной части днища рекомендуется выполнять круговой или многогранной, с учетом обеспечения нахлестки центральной части днища на окрайки не менее 60 мм.

3.4.6. Кольцевые окрайки имеют ширину в радиальном направлении, обеспечивающую расстояние между внутренней поверхностью стенки и швом приварки центральной части днища к окрайкам не менее 600 мм и не менее величины , м, определяемой по формуле:

L0=, (3)

где k2= 0,92 - безразмерный коэффициент;

r- радиус резервуара, м;

t1- номинальная толщина нижнего пояса стенки, м.

Ширина окрайки резервуара при сейсмическом воздействии определяется дополнительным расчетом.

Номинальная толщина кольцевых окраек , м, составляет не менее 6 мм и менее величины определяемой по формуле:

(4)

где k1- безразмерный коэффициент ( = 0,77);

r- радиус резервуара, м;

t1- номинальная толщина нижнего пояса стенки, м;

∆tcs- припуск на коррозию нижнего пояса стенки, м;

∆tcb- припуск на коррозию днища, м;

∆tmb- минусовой допуск на прокат окрайки днища, м.

Номинальная толщина окрайки назначается с учетом ограничений:

(0,006 +∆tcb) ≤ tb≤(0,016 +∆tcb) (5)

3.4.7. Выступ листов окрайки за стенку резервуара составляет не менее 50 мм и не более 100 мм.

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

3.4.9. Расстояние от сварных соединений днища, расположенных под нижней кромкой стенки, до вертикальных швов нижнего пояса стенки рекомендованы по ГОСТ 31385-2008 "Резервуары вертикальные цилиндрические стальные для нефти и нефтепродуктов. Общие технические условия", утвержденному приказом Ростехрегулирования от 31 июля 2009 года N 274-ст, не менее чем:

  • 100 мм для резервуаров классов опасности III и IV;
  • 200 мм для резервуаров классов опасности I и II.

3.5. Конструкция стенки

3.5.1. Номинальные толщины листов стенки резервуара определяются расчетом на прочность и устойчивость с учетом припусков на коррозию и минусового допуска на прокат. Рекомендуемые значения минимальной конструктивной толщины листов стенки приведены в таблице 3 настоящего Руководства по безопасности. Максимальная толщина листов рекомендуется не более 40 мм.

3.5.2. Усиление стенки выполняется установкой листовых накладок (усиливающими листами), расположенными по периметру отверстий или усиливающими вставками (листы стенки увеличенной толщины, определяемой соответствующим расчетом). Толщина усиливающей вставки рекомендована не более 60 мм.

Таблица 3. Значения минимальной конструктивной толщины листов 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
Св. 65 12

3.5.3. Минимальная ширина листов стенки, кроме листов верхнего пояса, рекомендуется:

  • для резервуаров рулонной сборки - 1,5 м;
  • для резервуаров полистовой сборки - 1,8 м.

3.5.4. Местные сосредоточенные нагрузки на стенку резервуара распределяются при помощи листовых накладок или ребер жесткости, располагаемых, предпочтительно, в кольцевом направлении.

3.5.5. Рекомендуется, чтобы постоянные конструктивные элементы не препятствовали перемещению стенки, в том числе в зоне нижних поясов стенки при гидростатической нагрузке.

3.5.6. Рекомендации по присоединению конструктивных элементов к стенке:

а) приварка конструктивных элементов производится через листовые накладки со скругленными углами с обваркой по замкнутому контуру;

б) катет угловых швов крепления конструктивных элементов не более 16 мм;

в) постоянные конструктивные элементы (кронштейны крепления лестниц, ограждений, системы орошения, пожаротушения, кольца жесткости) располагают не ближе 100 мм от оси горизонтальных швов стенки и днища резервуара, и не ближе 150 мм от оси вертикальных швов стенки, а также от края любого другого постоянного конструктивного элемента на стенке;

г) временные конструктивные элементы (технологические приспособления) рекомендуется приваривать на расстоянии не менее 50 мм от сварных швов;

д) технологические приспособления рекомендуется удалять до гидравлических испытаний, а возникающие при этом повреждения или неровности поверхности устраняются с зачисткой абразивным инструментом на глубину, не выводящую толщину проката за пределы минусового допуска на прокат.

3.5.7. Расчет стенки на прочность.

3.5.7.1. Номинальные толщины поясов стенки резервуара рекомендуется назначать по итогам выполнения следующих расчетов:

а) определение толщины поясов из условия прочности стенки при действии статических нагрузок в условиях эксплуатации и гидравлических испытаний;

б) проверку устойчивости стенки при статическом нагружении рекомендуется выполнять на действие следующих нагрузок:

  • веса конструкций и теплоизоляции;
  • веса снегового покрова;
  • ветровой нагрузки;
  • относительного разрежения (относительного вакуума) в газовом пространстве;

в) проверка прочности и устойчивости стенки при сейсмическом воздействии (в сейсмически опасных районах) выполняется на действие нагрузок - сейсмической, от веса хранимого продукта, веса конструкций и теплоизоляции, избыточного давления, веса снегового покрова.

3.5.7.2. Толщины поясов стенки вычисляются по кольцевым напряжениям, определяемым в срединной поверхности цилиндрической оболочки на уровне нижней кромки пояса xL.

3.5.7.3. В процессе прочностного расчета стенки РВС без понтона учитывается коэффициент надежности для избыточного давления, равный 1,2 для режима эксплуатации, и 1,25 для режима гидро- и пневмоиспытаний.

3.5.7.4. Номинальную толщину стенки в каждом поясе резервуара рекомендуется определять по формуле:

ti=,  (6)

где tUd - номинальную толщину стенки для режима эксплуатации, м, рекомендуется определять по формуле:

(7)

tUg- номинальную толщину стенки для режима гидро- и пневмоиспытаний, м, рекомендуется определять по формуле:

(8)

где Pg- плотность воды, используемой для гидравлических испытаний, т/м;

g- ускорение свободного падения, м/с;

Hg- высота налива воды при гидравлических испытаниях, м;

Xl- расстояние от дна до нижней кромки пояса, м;

p- плотность продукта, т/м;

r- радиус срединной поверхности стенки резервуара, м;

R- расчетный параметр, МПа;

H- высота налива продукта при эксплуатации, м;

T- нормативное избыточное давление в газовом пространстве, МПа;

∆tc- припуск на коррозию для i пояса, м;

∆tm- минусовой допуск на прокат для i пояса, м.

3.5.7.5. Расчетный параметр , МПа, рекомендуется определять по формуле:

R=,  (9)

где Ryn- нормативное сопротивление, принимаемое равным гарантированному значению предела текучести по действующим стандартам и техническим условиям на сталь;

Yn- коэффициент надежности по опасности, безразмерный коэффициент;

Ym- коэффициент надежности по материалу, безразмерный коэффициент;

Yc- коэффициент условий работы с поясов стенки, безразмерный коэффициент;

Yt- температурный коэффициент.

Для условий эксплуатации резервуаров при температуре выше +100°С рекомендуется учитывать снижение расчетного сопротивления стали путем введения коэффициента ∆t, назначаемого в зависимости от максимальной расчетной температуры металла T по формулам:

, если T>100°С; Yt=1 , если T≤100°С,

где [у]t, [у]20 - допускаемые напряжения стали при температуре соответственно T и 20°С, рекомендуется принимать по согласованию с заказчиком.

Рекомендуемые значения коэффициентов надежности по опасности Yn, принимаются по таблице 4 настоящего Руководства по безопасности.

Таблица 4. Рекомендуемые значения коэффициентов надежности по опасности Yn

Класс опасности Yn
I 1,20
II 1,10
III 1,05
IV 1,00

Рекомендуемые значения коэффициентов надежности по материалу Ym принимаются по таблице 5 настоящего Руководства по безопасности.

Таблица 5. Значения коэффициентов надежности по материалу Ym

Нормативный документ на прокат и трубы Коэффициент надежности по материалу  Ym
ГОСТ 27772-88 "Прокат для строительных стальных конструкций. Общие технические условия", утвержденный постановлением Госстандарта СССР от 30 июня 1988 года N 2564, (кроме сталей С590 и С590К) и другие нормативные документы, использующие процедуру контроля свойств проката по ГОСТ 27772-88 "Прокат для строительных стальных конструкций. Общие технические условия", утвержденный постановлением Госстандарта СССР от 30 июня 1988 года N 2564. 1,025
Для проката с пределом текучести свыше 380 Н/мм2 по ГОСТ 19281-89 (ИСО 4950-2-81, ИСО 4930-3-81, ИСО 4951-79, ИСО 4995-78, ИСО 4996-78, ИСО 5952-83) "Прокат из стали повышенной прочности. Общие технические условия", утвержденному постановлением Госстандарта СССР от 28 сентября 1989 года N 2972, для труб по ГОСТ 8731-74 "Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Технические требования", утвержденному постановлением Госстандарта СССР от 19 октября 1974 года N 2560 1,10
Для остального проката и труб, соответствующих требованиям СП 16.13330.2011 "Свод правил "СНиП II-23-81* Стальные конструкции", утвержденный приказом Минрегиона РФ от 27 декабря 2010 года N 79 1,05
Для проката и труб, поставляемых по международной нормативной документации 1,1

3.5.7.6. Рекомендуемые значения коэффициентов условий работы поясов стенки принимаются в соответствии с таблицей 6 настоящего Руководства по безопасности.

Таблица 6. Рекомендуемые значения коэффициентов условий работы  Yc поясов стенки

Номер пояса, узел сопряжения стенки Коэффициент условий работы поясов стенки Yc
с днищем в условиях эксплуатации в условиях гидравлических испытаний
Первый 0,7 0,9
Все, кроме первого 0,8 0,9
Узел сопряжения стенки с днищем ("уторный узел")* 1,2 1,2

* Используется при проверке прочности стенки в уторном узле от действия изгибных напряжений с учетом развития пластических деформаций.

3.5.7.7. Результаты расчета толщины t для каждого пояса стенки рекомендуется округлить до целого числа в большую сторону в соответствии с толщинами проката по ГОСТ 19903-74 "Прокат листовой горячекатаный. Сортамент", утвержденному постановлением Госстандарта СССР от 27 июня 1974 года N 1573, если не указаны специальные условия поставки листового проката.

3.5.7.8. Поверочный расчет на прочность для каждого пояса стенки резервуара рекомендуется проводить в соответствии с СП 16.13330.2011 "Свод правил "СНиП II-23-81* Стальные конструкции", утвержденным приказом Минрегиона РФ от 27 декабря 2010 года N 79, (п.11.1.1) по соотношению:

(,  (10)

где σ2k- кольцевое напряжение, МПа, вычисляемое для нижней точки каждого пояса по формуле:

  (11)

ti- номинальная толщина i пояса стенки, м;

tir=ti -∆ic - ∆im- расчетная толщина i пояса стенки, м;

∆tic- припуск на коррозию для i пояса, м;

∆tim- минусовой допуск на прокат для i пояса, м;

p- нормативное избыточное давление в газовом пространстве, МПа;

H- высота налива продукта при эксплуатации, м;

xL- расстояние от дна до нижней кромки пояса, м;

R- расчетный параметр, МПа.

Меридиональные напряжения σ1, МПа, в i поясе стенки для резервуаров со стационарной крышей определяются по формуле:

(12)

Меридиональные напряжения σ1, МПа, в i поясе стенки для резервуаров с плавающей крышей определяются по формуле:

(13)

где Gm- вес металлоконструкций выше расчетной точки, МН;

Go- вес стационарного оборудования выше расчетной точки, МН;

Gt- вес теплоизоляции выше расчетной точки, МН;

Ps- расчетная снеговая нагрузка на поверхности земли, МПа, определяемая по СП 20.13330.2011 "Свод правил "СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия", утвержденному приказом Минрегиона РФ от 27 декабря 2010 года N 787;

Pv- нормативное значение вакуума, МПа;

cв= 0,85 при D ≤ 60 м;

св= 1,0 при D> 100 м;

= 0,85 + 0,00375•( - 60) - в промежуточных случаях;

D- диаметр резервуара, м;

ψ1,ψ2, ψ3- коэффициенты сочетаний для длительных нагрузок, назначаемые в соответствии с СП 20.13330.2011 "Свод правил "СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия", утвержденным приказом Минрегиона РФ от 27 декабря 2010 года N 787, (пп.6.2, 6.3) для основной по степени влияния нагрузки ψ=1, для остальных ψ=0,95.

3.5.7.9. При невыполнении условия подпункта 3.5.7.8 рекомендуется увеличить толщину соответствующего пояса.

3.5.7.10. Состав и последовательность проведения расчетов на сейсмическое воздействие рекомендуется исполнить в соответствии со схемами, представленными на рисунках 8, 9 настоящего Руководства по безопасности.

3.5.7.11. В качестве альтернативного варианта по согласованию с заказчиком номинальные толщины стенки tUd каждого пояса стенки для режима эксплуатации и номинальные толщины стенки tUg для режима гидро- и пневмоиспытаний назначаются на основе расчета наибольших мембранных кольцевых напряжений σ2k в каждом поясе стенки, рассматриваемой как составная цилиндрическая оболочка переменной толщины. Граничные условия в месте сопряжения стенки с днищем задаются в виде нулевых радиальных перемещений и изгибающего момента, равного пластическому моменту в листе окрайки. Подбор толщин производится итерационным методом, уменьшая начальную толщину, определенную по подпункту 3.5.7.4, пока выполняется условие (10).

3.5.8. Расчет стенки на устойчивость

3.5.8.1. Расчет стенки резервуара на устойчивость рекомендуется выполнять в соответствии с указаниями СП 16.13330.2011 "Свод правил "СНиП II-23-81* Стальные конструкции", утвержденного приказом Минрегиона РФ от 27 декабря 2010 года N 79 и включает проверку толщин поясов стенки, необходимость установки промежуточных ветровых колец, а также назначение мест установки и сечений колец, если таковые требуются.

3.5.8.2. Устойчивость стенки резервуара обеспечена при выполнении следующего условия:

  (14)

Критические меридиональные напряжения σcr1, МПа, определяются по формуле:

 (15)

Критические кольцевые напряжения σcr1, МПа, определяются по формуле:

,(16)

  (17)

где tmr= tm5-∆tc -∆tm - расчетная толщина самого тонкого пояса стенки , м;

tm5- номинальная толщина самого тонкого пояса стенки, м;

E- модуль упругости стали.

3.5.8.3. Редуцированная высота стенки Hr, м, вычисляется по формуле:

,(18)

где tir =ti -∆ic -∆im - расчетная толщина i пояса стенки, м;

∆tic- припуск на коррозию для i пояса, м;

∆tim- минусовой допуск на прокат для i пояса, м.

При наличии ребра жесткости в пределах i пояса в качестве берется расстояние от кромки этого пояса до ребра жесткости. В резервуарах с плавающей крышей для верхнего пояса в качестве берется расстояние от нижней кромки пояса до ветрового кольца.

3.5.8.4. Коэффициент Co рекомендуется определять по формулам:

           

3.5.8.5. Меридиональные напряжения σ1, МПа, в i поясе стенки для резервуаров со стационарной крышей определяются по формуле:

  (20)

Меридиональные напряжения σ1, МПа, в i поясе стенки для резервуаров с плавающей крышей определяются по формуле:

(21)

3.5.8.6. Кольцевые напряжения определяются по формулам:

для резервуаров со стационарной крышей σ2, МПа, в i поясе стенки:

(22)

для резервуаров с плавающей крышей σ2, МПа, в i поясе стенки следует определять по формуле:

(23)

где ki- коэффициент учета изменения ветрового давления по высоте стенки z, рекомендуетс определять для верха i пояса по СП 20.13330.2011 "Свод правил "СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия" утвержденному приказом Минрегиона РФ от 27 декабря 2010 года N 787, по формуле k=(z/10)0,3

pw- нормативное значение ветрового давления, МПа, рекомендуется определять по СП 20.13330.2011 "Свод правил "СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия", утвержденному приказом Минрегиона РФ от 27 декабря 2010 года N 787 (таблица 11.1).

3.5.8.7. При невыполнении условия (13) для обеспечения устойчивости стенки рекомендуется увеличить толщину верхних поясов или установить промежуточное кольцо (кольца), или то и другое вместе. При этом место установки промежуточного кольца рекомендуется выбирать с учетом обеспечения равенства значений Hr, полученных по формуле приведенной в подпункте 3.5.8.2 для участков стенки ниже и выше кольца, и быть не ближе 150 мм от горизонтального сварного шва. Если это условие обеспечить невозможно, ветровое кольцо рекомендуется устанавливать на расстоянии 150 мм ниже или выше горизонтального сварного шва, для которого разница значений Hr для участков стенки ниже и выше кольца будет минимальной.

3.5.8.8. Рекомендуется, чтобы после установки промежуточного ветрового кольца, участки стенки над кольцом и под ним удовлетворяли положениям подпункта 3.5.8.3 настоящего Руководства по безопасности.

3.5.9. Расчет стенки резервуара на сейсмические воздействия.

3.5.9.1. В расчете, помимо статических, рекомендуется учитывать следующие динамические нагрузки на корпус резервуара:

  • повышенное гидродинамическое давление в продукте от низкочастотных гравитационных волн на свободной поверхности, возникающих при горизонтальном сейсмическом воздействии;
  • высокочастотное гидродинамическое воздействие, обусловленное совместным колебанием массы продукта и круговой цилиндрической оболочки;
  • инерционные нагрузки от элементов конструкции резервуара, участвующих в общих динамических процессах корпуса и продукта;
  • гидродинамические нагрузки на стенку и продукт, обусловленные вертикальными колебаниями грунта.

3.5.9.2. Интегральную характеристику в виде динамического опрокидывающего момента рекомендуется определять по расчетной схеме с недеформируемым корпусом, а в расчете - принимать максимальное значение по спектру сейсмических коэффициентов динамичности для горизонтальной и вертикальной составляющих сейсмического воздействия.

3.5.9.3. Несущую способность стенки резервуара рекомендуется проверять по условиям прочности всех поясов и устойчивости пояса 1 с учетом дополнительного сжатия в меридиональном направлении от сейсмического опрокидывающего момента.

3.5.9.4. Сейсмостойкость резервуара рекомендуется считать обеспеченной при одновременном выполнении следующих положений:

  • пояса стенки не теряют прочности и устойчивости;
  • гравитационная волна на свободной поверхности не достигает конструкций стационарной крыши и не приводит к потере работоспособности понтона и плавающей крыши.

3.6. Рекомендуемая конструкция колец жесткости на стенке

3.6.1. Для обеспечения прочности и устойчивости резервуаров при эксплуатации, а также для получения рекомендуемой геометрической формы в процессе монтажа, на стенках резервуаров рекомендуется устанавливать следующие типы колец жесткости:

  • верхнее ветровое кольцо для резервуаров без стационарной крыши или для резервуаров со стационарными крышами специальных типов, имеющих повышенную деформативность в плоскости основания крыши;
  • верхнее опорное кольцо для резервуаров со стационарными крышами;
  • промежуточные кольца для обеспечения устойчивости при воздействии ветровых и сейсмических нагрузок;
  • промежуточные формообразующие кольца для резервуаров, сооружаемых методом рулонирования.

3.6.2. Верхнее ветровое кольцо рекомендуется устанавливать снаружи резервуара на верхнем поясе стенки РВСПК или РВС, РВСП, конструкция которых не может рассматриваться в качестве жесткого диска в плоскости верхней кромки стенки. Это относится, например, к конструкциям купольных алюминиевых крыш, крышам оболочечного типа переменной кривизны с участками сжатых и растянутых поверхностей (двускатные, многоскатные, складчатые и т.п. крыши).

Для РВС, РВСП, РВСПК минимальное сечение верхнего ветрового кольца жесткости определяется в соответствии с подпунктом 3.6.10.3 настоящего Руководства по безопасности, а ширина кольца подбирается не менее 800 мм.

Высота установки верхнего ветрового кольца рекомендуется принимать от 1,10 до 1,25 м от верха стенки, при этом по верху стенки резервуаров с плавающей крышей рекомендуется установить кольцевой уголок сечением не менее 75х6 мм.

При использовании верхнего ветрового кольца в качестве обслуживающей площадки конструктивные требования к элементам кольца (ширина и состояние ходовой поверхности, ограждение кольца по внешней от резервуара стороне и пр.) рекомендованы положениями пункта 3.10.7 настоящего Руководства по безопасности.

3.6.3. Верхнее опорное кольцо стационарных крыш рекомендуется устанавливать на верхней кромке стенки резервуаров для восприятия опорных реакций сжатия, растяжения или изгиба при воздействии на крышу внешних и внутренних нагрузок. Рекомендуемое минимальное сечение опорного кольца бескаркасных крыш определяется в соответствии с подпунктом 3.7.6.2 настоящего Руководства по безопасности.

В том случае, если монтаж стационарной крыши осуществляется после окончания монтажа стенки резервуара, то сечение опорного кольца рекомендуется проверить на соответствие с подпунктом 3.6.10, как ветровое кольцо для резервуара без стационарной крыши.

3.6.4. Промежуточные ветровые кольца жесткости рекомендуется устанавливать в тех случаях, когда толщины поясов стенки не обеспечивают устойчивость стенки опорожненного резервуара. Выбор способа обеспечения устойчивости стенки осуществляется проектной организацией по согласованию с заказчиком. Минимальное сечение промежуточных колец жесткости рекомендуется определять в соответствии с подпунктом 3.6.10.3 настоящего Руководства по безопасности.

3.6.5. Для колец жесткости рекомендуется иметь неразрезное сечение по всему периметру стенки. Установка элементов колец на отдельных участках, в том числе в зоне монтажных стыков стенки рулонируемых резервуаров, не рекомендуется.

3.6.6. Соединения колец жесткости рекомендуется выполнять стыковым с полным проплавлением или на накладках. Монтажные стыки колец жесткости располагаются на расстоянии не менее 150 мм от вертикальных швов стенки.

3.6.7. Кольца жесткости рекомендуется располагать на расстоянии не менее 150 мм от горизонтальных швов стенки (расстояние от оси горизонтальной полки кольца до оси сварного шва).

3.6.8. Для колец жесткости, ширина которых в 16 и более раз превышает толщину горизонтального элемента кольца, предусматриваются опоры, выполняемые в виде ребер или подкосов. Расстояние между опорами не рекомендуется превышать более чем в 20 раз высоту внешней вертикальной полки кольца.

3.6.9. При наличии на резервуаре систем пожарного орошения (устройства охлаждения) кольца жесткости, устанавливаются на наружной поверхности стенки, и имеют конструкцию, не препятствующую орошению стенки ниже уровня кольца.

Кольца такой конструкции, которая способна собирать воду, рекомендуется оборудовать сточными отверстиями.

3.6.10. Расчет колец жесткости на стенке резервуара.

3.6.10.1. Сечение ветрового кольца рекомендуется подбирается из условия восприятия изгибающего момента при действии ветрового давления на стенку опорожненного резервуара.

3.6.10.2. Коэффициент условий работы при расчете колец жесткости на стенке резервуара Yc=0,9.

3.6.10.3. Необходимый минимальный момент сопротивления сечения верхнего кольца жесткости резервуаров Wzt, м3, с плавающей крышей определяется по формуле:

,(24)

где 1,5 - коэффициент, учитывающий разряжение от ветра в резервуаре с открытым верхом;

D- диаметр резервуара, м;

Hs- высота стенки резервуара, м.

Если верхнее кольцо жесткости присоединяется к стенке сплошными сварными швами, в сечение кольца можно включать участки с номинальной толщиной t и шириной 15•(t -∆tc ) вниз и вверх от места установки кольца.

3.6.10.4. В случае необходимости установки промежуточного ветрового кольца, рекомендовано иметь такую конструкцию, чтобы его поперечное сечение удовлетворяло требованиям:

для резервуаров со стационарной крышей:

если Pvǂ0: ,(25)

если Pvǂ0: ;(26)

для резервуаров с плавающей крышей:

,(27)

где Hr max- максимальное из значений редуцированной высоты участка стенки выше или ниже промежуточного кольца, определяемое в соответствии с подпунктом 3.5.8.3 настоящего Руководства по безопасности.

3.6.10.5. Для подпунктов 3.6.10.3, 3.6.10.4 настоящего Руководства по безопасности нормативное ветровое давление Pw рекомендуется принимать не менее 1,2 кПа.

3.6.10.6. В момент сопротивления промежуточного кольца жесткости включаются части стенки с номинальной толщиной t и шириной Ls, м2, определяемой по формуле:

,(28)

выше и ниже места установки кольца.

3.7. Стационарные крыши

3.7.1. В настоящем пункте устанавливаются рекомендации к конструкциям стационарных крыш и не ограничивается применение других конструкций и материалов, изготовляемых по различным стандартам и нормам, при условии выполнения положений настоящего Руководства по безопасности.

Конструкции стационарных крыш рекомендуется подразделять на следующие типы:

  • бескаркасная коническая крыша, несущая способность которой обеспечивается конической оболочкой настила;
  • бескаркасная сферическая крыша, несущая способность которой обеспечивается вальцованными элементами настила, образующими поверхность сферической оболочки;
  • каркасная коническая крыша, близкая к поверхности пологого конуса, состоящая из элементов каркаса и настила;
  • каркасная купольная крыша, поверхность которой близка к сферической и образуется изогнутыми по радиусу сферической поверхности элементами каркаса и радиальными или иным образом раскроенными листами настила.

Все крыши удерживаются по периметру опиранием на стенку резервуара или на опорное кольцо в соответствии с подпунктом 3.6.3 настоящего Руководства по безопасности. Для каркасных конических и купольных крыш в качестве промежуточной опоры применяется установка центральной стойки.

Минимальная толщина любого элемента стальной крыши составляет 4 мм, исключая припуск на коррозию.

3.7.2. Основные положения по определению нагрузок:

а) при расчете учитывают первое основное сочетание нагрузок, в котором участвуют максимальные значения расчетных нагрузок, действующих на крышу "сверху вниз" от:

1) собственного веса элементов крыши;

2) веса стационарного оборудования и площадок обслуживания на крыше;

3) собственного веса теплоизоляции на крыше;

4) веса снегового покрова при симметричном и несимметричном распределении снега на крыше;

5) внутреннего разрежения в газо-воздушном пространстве резервуара;

6) в резервуарах, работающих с избыточным внутренним давлением, учитывают второе основное сочетание нагрузок, в котором участвуют следующие нагрузки:

1) нагрузки, действующие на крышу "сверху вниз" и принимаемые с минимальными расчетными значениями от:

  • собственного веса элементов крыши;
  • веса стационарного оборудования на крыше;
  • собственного веса теплоизоляции на крыше;

2) нагрузки, действующие на крышу "снизу вверх" и принимаемые с максимальными расчетными значениями от:

  • избыточного давления;
  • отрицательного давления ветра.

Коэффициент условий работы при расчете элементов крыши принимается равным 0,9.

3.7.3. Снеговые нагрузки на стационарные крыши.

Несущая способность крыши проверяется с учетом равномерного и неравномерного распределения снеговой нагрузки по ее поверхности.

3.7.3.1. Расчетная величина действующей на крышу снеговой нагрузки определяется по формуле:

Psr=1,4·0,7·Cв·m·Ps.(29)

3.7.3.2. Варианты нагружений и соответствующий коэффициент неравномерности распределения снегового покрова рекомендуется определять в соответствии с СП 20.13330.2011 "Свод правил "СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия", утвержденным приказом Минрегиона РФ от 27 декабря 2010 года N 787, (приложение Г, Г.13 и Г.14) или по таблице 7. Неравномерное распределение снеговой нагрузки на стационарной крыше приведено на рисунке 8 настоящего Руководства по безопасности.

Таблица 7. Варианты нагружений и соответствующий коэффициент неравномерности распределения снегового покрова

Форма крыши Коэффициент m, св при распределении снеговой нагрузки
неравномерное равномерное
Купольная при fr/D≤1/20 Учитывать не требуется µ=1,0;

св=1,0

 
Коническая при a°°≤      
Купольная при 1/20<fr/D≤2/15 µ=Crl(z/r)2 sinÞ

св=1,0

При отсутствии снегозадерживающих преград µ =1,0;

 св = 0,85 при D≤ 60 м;

св=1,0

При наличии снегозадерживающих преград св= 1,0 при D>100 м;

св= 0,85 + 0,00375 (D-60) - в промежуточных случаях

Коническая при 7°<a°≤°° µ=Cr3(z/r) sinÞ (;)

св=1,0

- -
Примечания:

1. При fr/D>2/15 коэффициент µ следует определять в соответствии с СП 20.13330.2011 (Приложение Г, разд.Г.13).

2. На покрытия в районах со среднемесячной температурой воздуха в январе выше минус 5°С (см. СП 20.13330.2011 "Свод правил "СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия"", утвержденный приказом Минрегиона РФ от 27 декабря 2010 года N 787 , Приложение Ж, карта 5) коэффициент св принимается равным 1,0.

3.7.3.3. В таблице 7 настоящего Руководства по безопасности рекомендуется использовать следующие коэффициенты:

; ; ; ,

где fr- высота стационарной крыши, м;

D- диаметр резервуара, м.

Рисунок 8. Неравномерное распределение снеговой нагрузки на стационарной крыше

3.7.3.4. Сочетания нагрузок для расчета стационарных крыш приведены в таблицах 8 и 9 настоящего Руководства по безопасности.

Таблица 8

Вид нагрузки Номер сочетания нагрузок для расчета стационарных крыш
1 2 3 4 5 6
Вес конструкций и теплоизоляции + + + + + +
Вес снегового покрова, равномерно или неравномерно распределенного на поверхности крыши + - + + - +
Избыточное давление 1,2·p* - + - - + -
Вакуум 1,2·pv* - - + - - +
Ветровой отсос - + + - - +
Сейсмическая нагрузка - - - + + +

* Приведены со значениями коэффициента перегрузки.

Таблица 9

Избыточное давление 1,6·p*

Вид нагрузки Дополнительные сочетания нагрузок для расчета взрывозащищенных стационарных крыш
  1 2
  Гидро- и пневмоиспытания Аварийный режим
Вес конструкций + +
Вес теплоизоляции - +
Избыточное давление 1,25·p* + -
Избыточное давление 1,6·p* - +
* Приведены со значениями коэффициента перегрузки

3.7.4. Бескаркасная коническая крыша.

Бескаркасная коническая крыша представляет собой гладкую коническую оболочку, не подкрепленную радиальными ребрами жесткости.

Рекомендуются следующие геометрические параметры бескаркасной конической крыши:

  • максимальный диаметр крыши в плане - 12,5 м;минимальный угол наклона образующей крыши к горизонтальной поверхности - 15°, максимальный угол наклона - 30°.

Номинальная толщина оболочки крыши определяется расчетом на устойчивость в соответствии с пунктом 3.7.6 настоящего Руководства по безопасности и составляет не менее 4 мм и не более 7 мм (при изготовлении оболочки крыши методом рулонирования). При недостаточной несущей способности гладкая коническая оболочка подкрепляется кольцевыми ребрами жесткости (шпангоутами), устанавливаемыми с наружной стороны крыши.

Оболочка крыши изготавливается в виде рулонируемого полотнища (из одной или нескольких частей). При изготовлении полотнища крыши на монтаже толщина оболочки крыши составляет не более 7 мм.

Узел соединения крыши со стенкой рекомендуется выполнять по одному из вариантов, приведенных на рисунке 9 настоящего Руководства по безопасности. При опирании крыши на кольцевой уголок, его минимальный размер составляет быть 63х5 мм.

3.7.5. Бескаркасная сферическая крыша.

Рекомендуются следующие геометрические параметры бескаркасной сферической крыши:

  • минимальный радиус сферической поверхности - 0,8 от диаметра резервуара;
  • максимальный радиус сферической поверхности - 1,2 от диаметра резервуара.

Узел соединения крыши со стенкой выполняется по одному из вариантов, приведенных на рисунке 9 настоящего Руководства по безопасности. При опирании крыши на кольцевой уголок, его минимальный размер составляет 63х5 мм.

Рисунок 9. Соединения бескаркасных конических или сферических крыш со стенкой

а) узел соединения крыши со стенкой через кольцевой уголок с внутренней стороны; б) узел соединения крыши со стенкой через кольцевой уголок с внутренней стороны; в) узел соединения крыши со стенкой без уголка; г) узел соединения крыши со стенкой через усиливающий лист

3.7.6. Расчет бескаркасных конических крыш

3.7.6.1. Расчет настила

Расчетная толщина настила бескаркасной конической крыши tr0, м, определяется из условия устойчивости оболочки по формуле:

tr0=4,48·,(30)

где a- угол наклона образующей крыши к горизонтальной плоскости.

Номинальная толщина настила бескаркасной конической крыши tr, м, определяется по формуле:

tr=tr0+∆tcr, (31)

где ∆tcr - припуск на коррозию, м.

Расчетная нагрузка на крышу pr, МПа, определяется по формуле:

(32)

где Gr - вес металлоконструкций крыши, МН;

Gr0- вес оборудования на крыше, МН;

Grt- вес теплоизоляции на крыше, МН;

Ps-  расчетная снеговая нагрузка на поверхности земли, МПа. Расчетная снеговая нагрузка на поверхности земли определяется согласно СП 20.13330.2011 "Свод правил "СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия", утвержденному приказом Минрегиона РФ от 27 декабря 2010 года N 787;

pv- нормативное значение вакуума, МПа;

ce= 0,85 при D ≤60 м;

ce= 1,0 при> 100 м;

ce= 0,85 + 0,00375·( D- 60) - в промежуточных случаях;

D- диаметр резервуара, м;

ψ1,ψ2 ,ψ3 - коэффициенты сочетаний для длительных нагрузок, назначаемые в соответствии с СП 20.13330.2011 "Свод правил "СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия" утвержденным приказом Минрегиона РФ от 27 декабря 2010 года N 787, (подпункты 6.2, 6.3) для основной по степени влияния нагрузки ψ=1, для остальных ψ=0,95.

Формулы (30)-(32) применимы:

для углов ≤30°;

при выполнении условия: r/(tr0·sin a) 274.

3.7.6.2. Расчет узла сопряжения крыши и стенки.

Узел крепления крыши к верху стенки выполняется по одному из вариантов, приведенных на рисунке 10 настоящего Руководства по безопасности. В расчетное сечение включается кольцевой элемент жесткости, а также прилегающие участки крыши и стенки.

Узел сопряжения крыши со стенкой рассчитан на прочность при действии кольцевого растягивающего усилия. При этом размеры поперечного сечения Ar, м2, выбираются в соответствии с условиями:

,(33)

где Ar- выделенная на рисунке 10 настоящего Руководства по безопасности площадь поперечного сечения уторного узла крыши. Размеры участков стенки Ls, м2,определяются по формуле:

.(34)

Размеры участков настила крыши Lr, м2, определяются по формуле:

(35)

В резервуарах, работающих с внутренним избыточным давлением, узел сопряжения крыши со стенкой рекомендуется также проверять на устойчивость в случае действия кольцевого сжимающего усилия. При этом размеры поперечного сечения выбираются в соответствии с выполнением следующего условия:

(36)

где Jy- момент инерции расчетного поперечного сечения относительно вертикальной оси "y-y", совпадающей с осью стенки, м3 (см. рисунок 10);

E- модуль упругости стали;

Gr- вес металлоконструкций крыши, МН;

Gr0- вес оборудования на крыше, МН;

Grt- вес теплоизоляции на крыше, МН;

ψ1,ψ2 ,ψ3 - коэффициенты сочетаний для длительных нагрузок, назначаемые в соответствии с СП 20.13330.2011 "Свод правил "СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия", утвержденным приказом Минрегиона РФ от 27 декабря 2010 года N 787, (пп.6.2, 6.3) для основной по степени влияния нагрузки ψ=1, для остальных ψ=0,95. Рекомендуемое соединение крыши со стенкой приведено на рисунке 10 настоящего Руководства по безопасности.

Рисунок 10. Соединение крыши со стенкой

Ls- размеры участков стенки; Lr- размеры участков настила крыши; tr0- минимальная толщина настила бескаркасной конической крыши; t - толщина стенки

3.7.7. Каркасная коническая крыша.

3.7.7.1. Каркасные конические крыши применяются для резервуаров диаметром от 10 до 25 м.

3.7.7.2. Рекомендуется, чтобы угол наклона образующей крыши к горизонтальной поверхности находился в пределах от 4,76° (уклон 1:12) до 9,46° (уклон 1:6). Номинальная толщина настила составляла не менее 4 мм.

3.7.7.3. Крепление настила крыши к верху стенки осуществляется в соответствии с рисунком 11 в настоящем Руководстве по безопасности, через кольцевой уголок жесткости с минимальным размером 63х5 мм.

3.7.7.4. Рекомендуется, чтобы площадь поперечного сечения узла сопряжения крыши со стенкой (с учетом участвующих в работе площадей поперечных сечений стенки и настила) обеспечивала восприятие растягивающих или сжимающих усилий от внутреннего давления или внешней нагрузки на крышу.

3.7.7.5. При выполнении крыши во взрывозащищенном исполнении рекомендуется:

  • приварку настила выполнять в соответствии с пунктом 3.2.5 настоящего Руководства по безопасности;
  • площадь поперечного сечения узла сопряжения крыши со стенкой определять в соответствии пунктом 3.7.10 настоящего Руководства по безопасности.

3.7.7.6. Каркас конической крыши может быть ребристым или ребристо-кольцевым.

3.7.7.7. Каркасные конические крыши изготавливаются в виде щитов, состоящих из соединенных между собой элементов каркаса и настила или раздельно - из элементов каркаса и настила, не приваренного к каркасу. В последнем случае настил выполняется из отдельных листов, крупногабаритных карт или рулонируемых полотнищ, а два диаметрально противоположных элемента каркаса раскреплены в плане диагональными связями.

3.7.8. Каркасная купольная крыша.

3.7.8.1. Купольная крыша представляет собой радиально-кольцевую каркасную систему, образующую поверхность сферической оболочки.

3.7.8.2. Купольные крыши применяются для резервуаров объемом свыше 5000 м3 диаметром от 25 до 65 м.

3.7.8.3. Рекомендуемый радиус кривизны сферической поверхности купольной крыши в пределах от 0,8·D до 1,5·D, где D - диаметр резервуара.

3.7.8.4. Каркасные купольные крыши изготавливаются:

  • обычным исполнением в виде щитов, состоящих из соединенных между собой элементов каркаса и настила;
  • взрывозащищенного исполнения в виде отдельных элементов каркаса и настила, не приваренного к каркасу. В каркасных крышах взрывозащищенного исполнения листовой настил прикреплен только к окаймляющему элементу стенки по периметру крыши. Катет сварного шва в соединении между настилом и кольцевым элементом жесткости принимают равным не более 5 мм. Площадь поперечного сечения узла сопряжения крыши со стенкой определяется в соответствии с пунктом 3.7.10 настоящего Руководства по безопасности.

3.7.8.5. Опирание крыши на стенку резервуара рекомендуется выполнять с устройством опорного кольца по рисунку 11 настоящего Руководства по безопасности.

Рисунок 11. Узлы соединения каркасных конических или  купольных крыш со стенкой

а) узел соединения с опорным кольцом прямоугольного сечения; б) узел соединения с усиливающим кольцом и опорным кольцом прямоугольного сечения; в) узел соединения с опорным элементом из уголкового профиля; г) узел соединения с опорным кольцом таврового сечения

3.7.9. Расчеты каркасных крыш.

3.7.9.1. Каркас крыши представляет собой систему радиальных и кольцевых балок. Количество радиальных балок nr определяется по конструктивным соображениям с учетом неравенства: nr≥П·D/1,8. Результат округляется до числа, кратного четырем.

3.7.9.2. Моделирование и расчеты крыш на все комбинации нагрузок рекомендуется производить методом конечных элементов. Расчетная схема включает все несущие стержневые и пластинчатые элементы, предусмотренные конструктивным решением. Если листы настила не приварены к каркасу, то в расчете учитываются только их весовые характеристики.

3.7.9.3. Модель крыши учитывает деформативность ее внешнего опорного контура, т.е. включает элементы уторного узла, верхний участок стенки высотой Ls и кольцевой участок настила крыши шириной Lr. При этом минимальные размеры Ls, Lr определяются подпунктом 3.7.6.2 настоящего Руководства по безопасности.

3.7.9.4. Элементы и узлы крыши запроектированы таким образом, чтобы максимальные усилия и деформации в них не превышали предельных значений по прочности и устойчивости, регламентируемых СП 16.13330.2011 "Свод правил "СНиП II-23-81* Стальные конструкции", утвержденным приказом Минрегиона РФ от 27 декабря 2010 года N 79 и СНиП 2.03.06-85 "Алюминиевые конструкции" (для алюминиевых крыш).

3.7.10. Каркасные взрывозащищенные крыши.

3.7.10.1. Рекомендуется, чтобы каркасные крыши взрывозащищенного исполнения удовлетворяли положениям подпунктов 3.7.2, 3.7.9 настоящего Руководства по безопасности, а также были рассчитаны на действие двух дополнительных сочетаний нагрузок, которые включают помимо веса конструкций и теплоизоляции, внутреннее избыточное давление с коэффициентами надежности по нагрузке 1,25 (гидро- и пневмоиспытания) и 1,6 (аварийный режим).

3.7.10.2. Рекомендуемые условия для взрывозащищенных крыш:

а) D ≥15 м;

б) a≤9,5° (уклон крыши меньше или равен 1:6);

в) листовой настил крепится только к окаймляющему элементу стенки по периметру крыши односторонним угловым швом с катетом не более 5 мм;

г) конструкция узла сопряжения стенки и крыши в соответствии с одной из схем, приведенных на рисунке 10;

д) площадь сечения Ar, м2, выделенного на рисунке 10, выбираются в соответствии с условиями:

,(37)

где R- расчетный параметр, определяемый формулой (8);

Gr1- вес листов настила крыши, МН;

Gs- вес стенки, МН;

Gs0- вес оборудования на стенке, МН;

Gr0- вес оборудования на крыше, МН;

Gst- вес теплоизоляции на стенке, МН;

Gr- вес крыши, МН;

Grt- вес теплоизоляции на крыше, МН.

3.7.10.3. Если положения подпункта 3.7.10.2 не обеспечены, взрывозащищенная крыша рассчитывается в следующей последовательности:

а) выполняется конечно-элементный геометрически нелинейный расчет крыши на действие комбинаций нагрузок, включающих действие избыточного давления:

1,25p для гидро-пневмоиспытаний,

1,6p для условий аварии.

В расчетную модель рекомендуется включать настил и каркас крыши;

б) определяются реактивные усилия, передаваемые на шов крепления настила к опорному кольцу крыши и проверяется его прочность по СП 16.13330.2011 "Свод правил "СНиП II-23-81* Стальные конструкции" утвержденному приказом Минрегиона РФ от 27 декабря 2010 года N 79;

в) крыша является взрывозащищенной, если конструкция узлов сопряжения стенки и крыши, стенки и днища резервуара, а также размеры сварного шва сопряжения настила крыши с кольцевым элементом жесткости удовлетворяют следующим условиям:

  • прочность шва сопряжения стенки и настила крыши обеспечена в условиях гидро- и пневмоиспытаний;
  • прочность шва сопряжения стенки и настила крыши не обеспечена в условиях аварии;
  • прочность узла сопряжения стенки с окрайкой днища для всех расчетных сочетаний нагрузок обеспечена, т.е. выполняется условие:

(38)

где par- избыточное давление, при котором происходит разрушение уторного шва крыши (1,2р<par<1,6р).

Прочность узла сопряжения стенки с окрайкой днища в условиях аварии не проверяется, если резервуар оборудован анкерными устройствами, предотвращающими его подъем при аварийном избыточном давлении.

3.8. Понтоны

3.8.1. Понтоны применяются в резервуарах для хранения легко испаряющихся продуктов и предназначены для сокращения потерь от испарения. Рекомендуется, чтобы понтоны отвечали следующим основным положениям:

  • максимально перекрывали поверхность хранимого продукта;
  • эксплуатировались без внутреннего давления и вакуума в газовом пространстве резервуара;
  • все соединения, подверженные непосредственному воздействию продукта или его паров контролировались на герметичность;
  • проверялась совместимость материалов уплотняющих соединения понтона с хранимым продуктом.

3.8.2. Рекомендуется применять следующие основные типы понтонов:

А - понтон однодечной конструкции, имеющий центральную однослойную мембрану (деку), разделенную, при необходимости, на отсеки, и расположенные по периметру кольцевые короба (открытые или закрытые сверху);

Б - однодечный понтон с открытыми герметичными коробами, расположенными по всей площади понтона;

В - понтон двудечной конструкции, состоящий из герметичных коробов, расположенных по всей площади понтона;

Г - понтон на поплавках с герметичным настилом;

Д - многослойный понтон, толщиной не менее 60 мм с защитной обшивкой.

3.8.3. Рекомендуется, чтобы конструкция понтона обеспечивала его нормальную работу по всей высоте рабочего хода без перекосов, вращения во время движения и остановок.

3.8.4. Рекомендуется, чтобы борт понтона и бортовые ограждения всех устройств, проходящих через понтон (опор стационарной крыши, направляющих понтона и пр.) с учетом расчетного погружения и крена понтона в рабочем состоянии (без нарушения герметичности отдельных элементов) находятся выше уровня продукта не менее чем на 100 мм, такое же превышение имели патрубки и люки в понтоне.

3.8.5. Пространство между стенкой резервуара и бортом понтона, а также между бортовыми ограждениями и проходящими сквозь них элементами уплотняется при помощи специальных устройств (затворов).

3.8.6. Понтон рекомендуется конструировать таким образом, чтобы номинальный зазор между понтоном и стенкой резервуара составлял от 150 до 200 мм с допускаемым отклонением 100 мм. Величина зазора устанавливается в зависимости от конструкции применяемого затвора.

3.8.7. Номинальная толщина стальных элементов понтона составляет не менее 5 мм. При использовании в понтонах стальных элементов из нержавеющей стали с металлизационными покрытиями или алюминиевых сплавов, их толщина определяется на основании прочностных и деформационных расчетов, а также с учетом коррозионной стойкости. Толщина таких элементов составляет не менее 1,2 мм.

3.8.8. Понтон оборудуется опорами, позволяющими фиксировать его в двух нижних положениях - рабочем и ремонтном.

Рабочее положение определяется минимальной высотой, при которой конструкции понтона отстоят не менее чем на 100 мм от верхних частей устройств, находящихся на днище или стенке резервуара и препятствующих дальнейшему опусканию понтона.

Ремонтное положение определяется минимальной высотой, при которой возможен свободный проход человека по днищу резервуара под понтоном от 1,8 до 2,0 м.

Рабочее и ремонтное положения понтона фиксируются при помощи опор, которые могут устанавливаться в понтоне, а также на днище или стенке резервуара. Возможна фиксация нижних положений понтона путем его подвешивания на цепях или тросах к стационарной крыше резервуара.

По согласованию с заказчиком применяются опорные конструкции одного фиксированного положения (не ниже ремонтного).

Опоры, изготовленные в виде стоек из трубы или другого замкнутого профиля, надрезаются или имеют отверстия в нижней части для обеспечения дренажа.

3.8.9. В случае применения опорных стоек, для распределения сосредоточенных нагрузок, передаваемых понтоном на днище резервуара, под опорными стойками устанавливаются стальные подкладки, приваренные к днищу резервуара сплошным швом.

3.8.10. Для исключения вращения понтона рекомендуется использовать направляющие в виде труб, которые одновременно могут выполнять и технологические функции - в них могут располагаться приборы контроля, измерения и автоматики.

По условиям надежности работы понтона можно устанавливать одну направляющую.

В качестве направляющих понтона могут также использоваться тросовые либо другие конструктивные системы.

В местах прохода сквозь понтон направляющих предусматриваются уплотнения для снижения потерь от испарения во время всех вертикальных и горизонтальных перемещений понтона.

3.8.11. Понтоны оборудуются предохранительными вентиляционными патрубками для удаления воздуха и газов из-под понтона, в то время, когда понтон находится на опорах в нижнем рабочем положении в процессе заполнения резервуара. Рекомендуется, чтобы они были достаточными для предотвращения разрежения, появляющегося под понтоном после того, как понтон встанет на опоры в нижнем рабочем положении в процессе удаления продукта из резервуара. Рекомендуется выбирать скорость заполнения и опорожнения резервуара в режиме нахождения понтона на опорах, чтобы возникающее избыточное давление (вакуум) под понтоном было минимально возможным для конкретного резервуара.

3.8.12. В стационарной крыше или стенке резервуара с понтоном предусматриваются вентиляционные окна, равномерно расположенные по периметру на расстоянии не более 10 м друг от друга (но не менее четырех), и один патрубок в центре. Общая открытая площадь всех окон рекомендуется больше или равной 0,06 м2 на 1 м диаметра резервуара. При эксплуатации резервуара отверстия вентиляционных окон закрыты сеткой из нержавеющей стали с ячейками 10х10 мм и предохранительными кожухами для защиты от атмосферных воздействий. Установка огнепреградителей на вентиляционных окнах не рекомендуется.

3.8.13. Для доступа на понтон в резервуаре предусматривается не менее одного люк-лаза в стенке, расположенного таким образом, чтобы через него можно было попасть на понтон, находящийся на опорах в ремонтном положении.

На самом понтоне устанавливается как минимум один люк-лаз, обеспечивающий обслуживание и вентиляцию подпонтонного пространства в процессе ремонтных и регламентных работ.

3.8.14. В стационарной крыше резервуара с понтоном устанавливаются смотровые люки в количестве не менее двух для осуществления визуального и измерительного контроля области уплотнения по периметру понтона.

3.8.15. Все токопроводящие части понтона электрически взаимосвязаны и соединены со стенкой или крышей резервуара.

Это может быть достигнуто при помощи гибких равномерно распределенных по поверхности понтона кабелей, идущих от стационарной крыши резервуара к понтону (минимум два). При выборе кабелей рекомендуется учитывать их гибкость, прочность, коррозионную стойкость, электрическое сопротивление, надежность соединений и срок службы.

3.8.16. Закрытые короба понтона снабжены смотровыми люками с быстросъемными крышками или иными устройствами для контроля возможной потери герметичности коробов.

На понтоне устанавливается кольцевой барьер для удержания пены, подаваемой при пожаре в зону кольцевого зазора. Расположение и высоту кольцевого барьера рекомендуется определять из условия создания расчетного слоя пены средней или низкой кратности в зоне кольцевого зазора между барьером и стенкой резервуара.

Высота барьера составляет не менее 1 м. В нижней части барьера предусматриваются дренажные отверстия для стока продуктов разрушения пены и атмосферных вод.

3.8.17. Расчет понтона.

3.8.17.1. Понтон рассчитывается таким образом, чтобы он мог в положении на плаву или на опорах обеспечивать несущую способность и плавучесть для нагрузок, приведенных в таблице 10 настоящего Руководства по безопасности.

Таблица 10

Расчетное сочетание Сочетание воздействий для расчета понтонов Положение Примечание
1 Двойной собственный вес Плавающее  
2 Собственный вес и 0,24 кПа равномерно распределенной нагрузки Плавающее  
3 Собственный вес и 2,0 кН на 0,1 м2 в любом месте понтона Плавающее  
4 Собственный вес и затопление центральной деки и двух смежных отсеков Плавающее Для понтонов типа "А"
4 Собственный вес и затопление трех любых коробов Плавающее Для понтонов типа "Б" и "В"
5 Собственный вес и затопление 10% поплавков Плавающее Только понтонов типа "Г"
6 Собственный вес и 2,0 кН на 0,1 м2 в любом месте понтона На стойках  
7 Собственный вес и 0,24 кПа равномерно распределенной нагрузки На стойках  

3.8.17.2. Плотность продукта для выполнения расчетов рекомендуется равной 0,7 т/м3.

3.8.17.3. Элементы и узлы понтона запроектированы таким образом, чтобы максимальные усилия и деформации в них не превышали предельных значений по прочности и устойчивости, установленных в СП 16.13330.2011 "Свод правил "СНиП II-23-81* Стальные конструкции" утвержденного приказом Минрегиона РФ от 27 декабря 2010 года N 79.

3.8.17.4. Плавучесть понтона при отсутствии повреждений рекомендуется считать обеспеченной, если в положении на плаву превышение верха бортового элемента над уровнем продукта составляет не менее 100 мм.

3.8.17.5. Плавучесть понтона при наличии повреждений рекомендуется считать обеспеченной, если в положении на плаву верх бортового элемента и переборок расположен выше уровня продукта.

3.8.17.6. Порядок выполнения расчетов.

Расчет понтона выполняется в следующей последовательности:

а) выбор конструктивной схемы понтона и предварительное определение толщин элементов исходя из функциональных, конструктивных и технологических требований;

б) назначение комбинаций воздействий приведенных в таблице 10 настоящего Руководства по безопасности, учитывающих величину и характер действующих нагрузок, а также возможность потери герметичности отдельных отсеков понтона;

в) моделирование конструкции понтона методом КЭ;

г) расчет равновесных положений понтона, погруженного в жидкость для всех расчетных комбинаций воздействий;

д) проверка плавучести понтона. Если плавучесть понтона не обеспечена, производится изменение его конструктивной схемы и расчет повторяется, начиная с подпункта "а)";

е) проверка несущей способности конструктивных элементов понтона для полученных положений равновесия. В случае изменения толщин элементов, расчет повторяется, начиная с подпункта в);

ж) проверка прочности и устойчивости опор.

3.9. Плавающие крыши

3.9.1. Применяются плавающие крыши двух основных конструктивных типов:

  • однодечная плавающая крыша;
  • двудечная плавающая крыша.

3.9.2. Максимально допустимая расчетная снеговая нагрузка:

240 кг/м3 - для однодечных плавающих крыш;

без ограничений - для двудечных плавающих крыш.

3.9.3. Плавающая крыша запроектирована таким образом, чтобы при наполнении или опорожнении резервуара не происходило потопление крыши или повреждение ее конструктивных узлов и приспособлений, а также конструктивных элементов, находящихся на стенке и днище резервуара.

3.9.4. В рабочем положении плавающая крыша полностью контактирует с поверхностью хранимого продукта.

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

В опорожненном резервуаре плавающая крыша находится на стойках, опирающихся на днище резервуара. Конструкции днища и основания обеспечивают восприятие внешних нагрузок при опирании плавающей крыши на стойки.

3.9.5. Плавающие крыши основных типов (однодечные и двудечные) имеют следующее конструктивное исполнение:

а) однодечная плавающая крыша состоит из герметичных кольцевых коробов, расположенных по периметру крыши, и центральной однослойной мембраны (деки), имеющей организованный уклон к центру;

б) двудечная плавающая крыша может выполняться по двум вариантам:

  • с радиальным расположением коробов;
  • с кольцевым расположением отсеков.

По первому варианту крыша состоит из прямоугольных коробов, располагаемых на плане крыши в радиальном направлении. Пространство между коробами заполняется на монтаже листовыми вставками по нижней и верхней декам, образуя монтажные отсеки.

По второму варианту крыша состоит из верхней и нижней дек, соединяемых серией концентрических колец, образующих кольцевые отсеки. Наружный отсек разделяется радиальными переборками на кольцевые короба.

3.9.6. Плавучесть плавающей крыши обеспечивается ее герметичностью со стороны продукта, а также герметичностью входящих в конструкцию крыши коробов и отсеков.

3.9.7. Каждый короб или отсек плавающей крыши в верхней части имеет смотровой люк с легкосъемной крышкой для контроля возможной потери герметичности короба или отсека.

Рекомендуется, чтобы конструкция крышки и высота обечайки смотрового люка исключали попадание дождевой воды или снега внутрь короба или отсека, а также исключали попадание нефти и нефтепродукта на верх плавающей крыши.

3.9.8. Доступ на плавающую крышу обеспечивается катучей лестницей, которая имеет верхнее шарнирное крепление к стенке резервуара и нижние ролики, перемещающиеся по направляющим, установленным на плавающей крыше (путь катучей лестницы).

3.9.9. Рекомендуется, чтобы конструкция плавающей крыши обеспечивала сток ливневых вод с поверхности к ливнеприемному устройству с последующим отводом их за пределы резервуара. Ливнеприемное устройство однодечной плавающей крыши рекомендуется оборудовать клапаном, исключающим попадание хранимого продукта на плавающую крышу при нарушении герметичности трубопроводов водоспуска.

3.9.10. Плавающие крыши оборудуются основным и аварийным водоспусками.

Основной водоспуск оборудуется в нижней точке сбора дождевой воды и обеспечивает отвод воды за пределы резервуара без ее попадания в хранимый продукт. Для однодечных плавающих крыш основной водоспуск оборудуется обратным клапаном или задвижкой, исключающие попадание продукта на плавающую крышу при нарушении герметичности трубопроводов водоспуска.

Рекомендуемый номинальный диаметр основного водоспуска:

  • 80 мм - для резервуаров диаметром до 30 м;
  • 100 мм - для резервуаров диаметром от 30 до 60 м;
  • 150 мм - для резервуаров диаметром свыше 60 м.

Устройство систем основного водоспуска, оборудуется от одной до нескольких точек обеспечивающих сбор осадков, распределенных по поверхности крыши и объединенных в один или несколько отводящих трубопроводов.

Аварийные водоспуски предназначены для сброса дождевой воды непосредственно в хранимый продукт.

Двудечные плавающие крыши оборудуются открытым аварийным водоспуском, заборное отверстие которого находится на верхней деке крыши выше уровня хранимого в резервуаре продукта.

3.9.11. Плавающие крыши оборудуются вентиляционными клапанами, минимум два, открывающиеся при нахождении плавающей крыши на опорных стойках и предохраняющие плавающую крышу и уплотняющий затвор от перенапряжения и повреждения при заполнении или опорожнении резервуара. Размеры и количество вентиляционных клапанов определяются производительностью приемо-раздаточных операций.

3.9.12. Плавающие крыши оборудуются опорными стойками, позволяющими фиксировать крышу в двух нижних положениях - рабочем и ремонтном. Рабочее положение определяется минимальной высотой, при которой конструкции плавающей крыши отстоят не менее чем на 100 мм от верхних частей устройств, находящихся на днище или на стенке резервуара и препятствующих дальнейшему опусканию плавающей крыши. Ремонтное положение определяется минимальной высотой, при которой возможен свободный проход человека по днищу резервуара под плавающей крышей - от 1,8 до 2,0 м.

Опорные стойки, изготовленные из трубы или другого замкнутого профиля, надрезаются в нижней части, для обеспечения дренажа.

Для распределения нагрузок, передаваемых плавающей крышей на днище резервуара, под опорными стойками плавающей крыши устанавливаются стальные подкладки, приваренные к днищу резервуара сплошным швом.

3.9.13. Плавающие крыши оборудуются люком не менее одного номинальным диаметром не менее 600 мм, позволяющего осуществлять вентиляцию и проход обслуживающего персонала под плавающую крышу, когда из резервуара удален продукт.

3.9.14. Для исключения вращения плавающей крыши используются направляющие в виде труб, выполняющие также технологические функции. Может устанавливаться одна направляющая.

3.9.15. Пространство между стенкой резервуара и наружным бортом плавающей крыши уплотнено при помощи специального гибкого устройства - затвора, имеющего также погодозащитный козырек от непосредственного воздействия атмосферных осадков на затвор.

Рекомендуемый номинальный зазор для установки затвора составляет от 200 до 250 мм с допускаемыми отклонениями ±100 мм.

3.9.16. На плавающей крыше устанавливается кольцевой барьер для удержания пены, подаваемой при пожаре в зону кольцевого зазора. Расположение и высоту кольцевого барьера рекомендуется определять из условия создания расчетного слоя пены в зоне кольцевого зазора между барьером и стенкой резервуара.

Рекомендуемая высота барьера составляет не менее 1 м. В нижней части барьера следует предусматривать дренажные отверстия для стока продуктов разрушения пены и атмосферных вод.

3.9.17. Все токопроводящие части плавающей крыши, включая катучую лестницу, электрически взаимосвязаны и соединены со стенкой резервуара.

Рекомендуется, чтобы конструкция крепления заземляющих кабелей плавающей крыши исключала возможность повреждения кабеля в процессе эксплуатации резервуара.

3.9.18. Расчет плавающей крыши

3.9.18.1. Плавающая крыша рассчитывается таким образом, чтобы она могла в положении на плаву или на опорах обеспечивать несущую способность и плавучесть при нагрузках и их сочетаниях, указанных в таблице 11 настоящего Руководства по безопасности.

3.9.18.2. Плотность продукта для выполнения расчетов рекомендована равной 0,7 т/м3.

Таблица 11

Расчетное сочетание Сочетание воздействий для расчета плавающих крыш Положение Примечание
1 Собственный вес и равномерно (или неравномерно) распределенная снеговая нагрузка Плавающее  
2 Собственный вес и 250 мм осадков Плавающее При отсутствии аварийной системы дренажа
3 Собственный вес и 2 затопленных смежных отсеков и равномерно распределенная снеговая нагрузка Плавающее Для двудечных крыш
  Собственный вес и затопление центральной деки и двух смежных отсеков   Для однодечных крыш
4 Собственный вес и равномерно (или неравномерно) распределенная снеговая нагрузка На стойках Снеговая нагрузка принимается не менее 1,5 кПа. Неравномерная нагрузка принимается в соответствии с рисунком 12

3.9.18.3. Распределение неравномерной снеговой нагрузки по поверхности плавающей крыши psr, МПа, принимается в соответствии с формулой:

psr=µ·ps (39)

Рисунок 12. Неравномерное распределение снеговой нагрузки на плавающей крыше

µ1= 0,52-0,7Hs·/D; µ2= 1,77+1,06·Hs/D;µ3 = 0,9·µ2; µ4= 0,8; µ5= 1,0;

Hs- высота стенки резервуара, м;

D- диаметр резервуара, м

3.9.18.4. Рекомендуемые максимальные усилия и деформации элементов и узлов плавающей крыши по прочности и устойчивости определяются в соответствии с СП 16.13330.2011 "Свод правил "СНиП II-23-81* Стальные конструкции", утвержденным приказом Минрегиона РФ от 27 декабря 2010 года N 79.

3.9.18.5. Плавучесть плавающей крыши при отсутствии повреждений рекомендуется считать обеспеченной, если в положении на плаву превышение верха любого бортового элемента (включая переборки) над уровнем продукта составляет не менее 150 мм.

3.9.18.6. Плавучесть плавающей крыши при наличии повреждений рекомендуется считать обеспеченной, если в положении на плаву верх любого бортового элемента и переборок расположен выше уровня продукта.

3.9.18.7. Порядок выполнения расчетов.

Расчет плавающих крыш рекомендуется выполнять в следующей последовательности:

а) выбор конструктивной схемы плавающей крыши и предварительное определение толщин элементов исходя из функциональных, конструктивных и технологических требований;

б) назначение комбинаций воздействий, приведенных в таблице 11 настоящего Руководства по безопасности, учитывающих величину и характер действующих нагрузок, а также возможность потери герметичности отдельных отсеков плавающей крыши;

в) моделирование конструкции плавающей крыши методом КЭ;

г) расчет равновесных положений плавающей крыши, погруженной в жидкость для всех расчетных комбинаций воздействий;

д) проверка плавучести плавающей крыши. Если плавучесть крыши не обеспечена, производится изменение ее конструктивной схемы и расчет повторяется, начиная с подпункта "а";

е) проверка несущей способности конструктивных элементов плавающей крыши для полученных положений равновесия. В случае изменения толщин элементов, расчет повторяется, начиная с подпункта "в";

ж) проверка прочности и устойчивости опор.

3.10. Рекомендуемые патрубки и люки-лазы в стенке

3.10.1. Для изготовления патрубков и люков используются бесшовные или прямошовные трубы или изготовленные из вальцованного листа обечайки.

Продольные швы обечаек, изготовленных из вальцованного листа, контролируются РК в объеме 100%. Для резервуаров класса опасности 4 РК можно не проводить.

При выполнении приварки трубы или обечайки к стенке резервуара обеспечивается полное проплавление стенки.

3.10.2. Усиления стенки в местах врезок.

3.10.2.1. Все отверстия в стенке для установки патрубков и люков рекомендуется усиливать листовыми накладками (усиливающими листами), расположенными по периметру отверстий. Без усиливающих накладок осуществляется установка патрубков с номинальным диаметром не более 70 мм включительно при толщине стенки резервуара не менее 6 мм.

3.10.2.2. Рекомендуемый наружный диаметр DR, м, усиливающего листа находится в пределах:

1,8·Do≤DR≤2,2·Do,  (40)

где Do- диаметр отверстия в стенке, м.

3.10.2.3. Рекомендуемая толщина усиливающего листа составляет не менее толщины соответствующего листа стенки, исключая припуск на коррозию, и не превышает толщину листа стенки более чем на 5 мм. Кромки усиливающего листа толщиной, превышающей толщину листа стенки обрабатываются (скругливаются) в соответствии с рисунком 13 настоящего Руководства по безопасности. Толщина усиливающего листа принимается равной толщине стенки.

Рисунок 13. Детали патрубков и люков-лазов в стенке

а) для патрубков типа "S", "D"; б) для патрубков типа "F"; в) без обработки кромки усиливающего листа; г) обработка кромки по радиусу; д) обработки кромки снятием фаски; е) обработка кромки усиливающего листа в соединении усиливающего листа с днищем

Соединение обечайки (трубы) со стенкой и с усиливающим листом

Соединение усиливающего листа со стенкой

Соединение усиливающего листа с днищем

3.10.2.4. Площадь поперечного сечения усиливающего листа, измеряемая по вертикальной оси отверстия, рекомендуется не менее чем произведение вертикального размера отверстия в стенке на толщину листа стенки без припуска на коррозию.

3.10.2.5. Усиливающий лист оборудуется контрольным отверстием с резьбой от М6 до М10, открытое в атмосферу и расположенное примерно на горизонтальной оси патрубка, или люка, или в его нижней части.

3.10.2.6. Катет K1 углового шва крепления усиливающего листа к обечайке (трубе) патрубка или люка рекомендуется назначать в соответствии с таблицей 12 настоящего Руководства по безопасности.

Таблица 12

Параметр Размер, мм
Толщина листа стенки t, мм 5 6 7 От 8 до 10 От 11 до 15 От 16 до 22 От 23 до 32 От 33 до 40
Катет углового шва K1, мм 5 6 7 8 10 12 14 16

3.10.2.7. Катет K2 углового шва крепления усиливающего листа к стенке резервуара равен толщине более тонкой детали в соединении, но не более 38 мм.

3.10.2.8. Для усиливающего листа, доходящего до днища резервуара, катет (K3) углового шва крепления усиливающего листа к днищу равен наименьшей толщине свариваемых элементов, но не более 16 мм.

3.10.2.9. Усиление стенки выполняется установкой листовых накладок (усиливающими листами), расположенными по периметру отверстий или усиливающими вставками (листа стенки увеличенной толщины, определяемой соответствующим расчетом). Толщина вставки рекомендуется не более 60 мм.

3.10.3. Ограничения на расположение врезок в стенке.

3.10.3.1. Рекомендуемые расстояния от привариваемых к стенке резервуара деталей патрубков или люков (труб, обечаек, усиливающих листов) до оси горизонтальных швов стенки или до днища резервуара (кроме варианта конструктивного исполнения усиливающего листа, доходящего до днища) составляют не менее 100 мм, а до оси вертикальных швов стенки - не менее 250 мм.

3.10.3.2. Рекомендуемые расстояния между привариваемыми к стенке резервуара сварными швами деталей патрубков и люков (трубами, обечайками, усиливающими листами) составляют не менее 250 мм.

3.10.3.3. Рекомендуемая величина перекрытия горизонтального шва стенки усиливающим листом приемо-раздаточного патрубка или люка-лаза DN 800, DN 900 составляет не менее 150 мм от контура накладки. Перекрываемый участок шва рекомендуется проконтролировать РК.

3.10.4. Патрубки в стенке резервуара

3.10.4.1. Патрубки в стенке резервуара предназначены для присоединения наружных и внутренних трубопроводов, контрольно-измерительных приборов, и прочих устройств, требующих выполнения отверстия в стенке.

3.10.4.2. Рекомендуется, что количество, размеры и месторасположение патрубков назначаются заказчиком и указываются в техническом задании на проектирование резервуара.

3.10.4.3. Рекомендуется, что наиболее ответственными, в части обеспечения надежности резервуара, являются патрубки приема и раздачи продукта, располагаемые в непосредственной близости с днищем в зоне вертикального изгиба стенки и воспринимающие значительные технологические и температурные нагрузки от присоединяемых трубопроводов.

3.10.4.4. Рекомендуется применять патрубки в стенке DN 50; DN 80; DN 100; DN 150; DN 200; DN 250; DN 300; DN 350; DN 400; DN 500; DN 600; DN 700, DN 800, DN 900, DN 1000, DN 1200.

3.10.4.5. Конструктивное исполнение патрубков рекомендуется исполнять в соответствии с рисункам 13; 14; 15; 16 и таблицы 13 настоящего Руководства по безопасности, узел соединения усиливающего листа с днищем для патрубков типов "S", "D", "F", "SB", "SP", "FP" - рисунку 13 "е" настоящего Руководства по безопасности.

3.10.4.6. Назначение номинальной толщины обечайки (трубы) патрубков рекомендуется производить с учетом назначаемого припуска на коррозию.

3.10.4.7. Фланцы патрубков в стенке выполняются по ГОСТ 12820-80 "Фланцы стальные плоские приварные на Ру от 0,1 до 2,5 МПа (от 1 до 25 кгс/см2)", утвержденному постановлением Госстандарта СССР от 20 мая 1980 года N 2238. Конструкция и размеры" (исполнение 1 по ГОСТ 12815-80 "Фланцы арматуры, соединительных частей и трубопроводов на Ру от 0,1 до 20,0 МПа от 1 до 200 кгс/см2). Типы. Присоединительные размеры и размеры уплотнительных поверхностей" утвержденному постановлением Госстандарта СССР от 20 мая 1980 года N 2240.

3.10.4.8. Патрубки в стенке могут комплектоваться временными заглушками на РN 0,25, предназначенными для герметизации резервуара при проведении испытаний после окончания монтажа.

Таблица 13

DN патрубка Dp, мм Минимальная толщина tp, мм DR, мм A, мм B, мм С, мм
с круглым усиливающим листом с усиливающим листом до днища
50 57 5 - - - 150 100
80 89 6 220 220 150 200 100
100 108; 114 6 260 250 160 200 100
150 159; 168 8 360 300 200 200 125
200 219 8 460 340 240 250 125
250 273 8 570 390 290 250 150
300 325 10 670 450 340 250 150
350 377 10 770 500 390 300 175
400 426 10 870 550 440 300 175
500 530 12 1070 650 540 350 200
600 630 12 1270 750 640 350 200
700              
800 720 12 1450 840 730 350 225
820 14 1660 940 830 350 225
900 920 14 1870 1040 930 400 250
1020 16 2070 1140 1050 400 250
1000

1200

1220 16 2470 1340 1240 450 275
Примечание. Отклонения от размеров, указанных в таблице, рекомендуется подтверждать расчетом в соответствии с подп.3.10.4.9. Не рекомендуется усиление врезок приемо-раздаточных патрубков путем приварки ребер жесткости к их обечайкам.

Рисунок 14. Патрубки в стенке резервуара. Общие виды

Патрубок с круглым усиливающим листом

Патрубок с усиливающим листом до днища     

Рисунок 15. Патрубки в стенке резервуара. Разрезы

Основные типы тапрубков

Патрубок типа "S"

Патрубок типа "D"

Патрубок типа "F"

Дополнительные типы патрубков (для резервуаров с защитной стенкой)

Патрубок типа "SB"

Патрубок типа "SP"

Патрубок типа "FP"

Рисунок 16. Соединение фланца и патрубка с обечайкой (трубой)

а) для фланцев по ГОСТ 12820-80 "Фланцы стальные плоские приварные на Ру от 0,1 до 2,5 МПа (от 1 до 25 кгс/см2). Конструкция и размеры"; б) для фланцев по ГОСТ 12821-80 "Фланцы стальные приварные встык на Ру от 0,1 до 20 МПа (от 1 до 200 кгс/см2). Конструкция и размеры"

3.10.4.9. Расчет врезок патрубков в стенку резервуара

Прочность стенки резервуара при локальных нагрузках на патрубки рекомендуется проверять для неблагоприятного сочетания трех сосредоточенных усилий: осевой силы вдоль оси патрубка FR*, изгибающих моментов в вертикальной ML* и горизонтальной плоскостях MC*, при максимальном уровне налива жидкости. Нагрузки на патрубок врезки в стенку резервуара приведены на рисунке 17 настоящего Руководства по безопасности.

Определение комбинации сосредоточенных нагрузок со стороны трубопроводов, возникающих от гидростатического давления в резервуаре, осадок основания и температурных воздействий предоставляются заказчиком или установлена область предельных значений указанных выше нагрузок.

Проверку прочности рекомендуется проводить в соответствии с ГОСТ 31385-2008 "Резервуары вертикальные цилиндрические стальные для нефти и нефтепродуктов. Общие технические условия", утвержденным приказом Ростехрегулирования от 31 июля 2009 года N 274-ст, (подпункт 5.3.6.10) в наиболее нагруженных зонах стенки:

  • в точках стенки, примыкающих к усиливающему листу патрубка, для внутренней и наружной поверхностей;
  • в зоне крепления обечайки патрубка к стенке резервуара.

Выбор методик определения предельных нагрузок на патрубки определяется проектной организацией.

Рисунок 17. Нагрузки на патрубок врезки в стенку резервуара

3.10.4.10. Термообработка врезок в стенку резервуаров.

Рекомендуется подвергать после сварки термообработке врезки DN 300 и более в листы стенки резервуаров толщиной:

  • свыше 25 мм для стали с пределом текучести менее 265 МПа;
  • свыше 18 мм для стали с пределом текучести свыше 295 МПа.

В состав врезки (термообрабатываемого узла) входит: лист стенки и усиливающий лист или усиленная вставка; обечайка (труба) люка или патрубка.

По решению проектной организации сварной шов приварки фланца к обечайке люка или патрубка термообработке может не подвергаться.

Термообработка производится в печах по технологическому процессу, разработанному с учетом следующих рекомендаций:

  • термообрабатываемый узел полностью собирается на заводе и термообрабатывается при температуре от 590°С до 640°С из расчета 25 мин на каждые 10 мм толщины листа стенки;
  • при температуре не более 315°С узел помещается в печь со скоростью повышения температуры нагрева не более 200°С в час;
  • во время нагрева перепад температуры узла не рекомендуется превышать 150°С;
  • во время нагрева и периода выдержки атмосфера печи контролируется, чтобы избежать чрезмерного окисления поверхности обрабатываемого материала и непосредственного воздействия пламени на материал;
  • узел охлаждается в печи до температуры 400°С со скоростью не более 240°С в час. Ниже температуры 400°С узел может охлаждаться на открытом воздухе при температуре не ниже 5°С;
  • после термообработки сварные швы узла контролируются магнитопорошковым методом или ПВК.

3.10.5. Люки-лазы в стенке резервуара.

3.10.5.1. Люки-лазы в стенке предназначены для доступа внутрь резервуара при его монтаже, осмотре и проведении ремонтных работ.

3.10.5.2. Рекомендуется оборудовать резервуары не менее чем двумя люками, расположенными в противоположных сторонах стенки и обеспечивающими выход на днище резервуара. Люки-лазы располагаются в 1 поясе резервуара.

3.10.5.3. Резервуары с понтоном оборудуются, кроме того, не менее одного люка, расположенного на высоте, обеспечивающей выход на понтон в его ремонтном положении. Указанный люк может устанавливаться на резервуарах с плавающей крышей.

3.10.5.4. Применяются круглые люки DN 600 и DN 800 и овальный люк 600Ч900 мм.

Фланцы круглых люков-лазов выполняются по ГОСТ 12820-80 "Фланцы стальные плоские приварные на Ру от 0,1 до 2,5 МПа (от 1 до 25 кгс/см2). Конструкция и размеры" (исполнение 1 по ГОСТ 12815-80 "Фланцы арматуры, соединительных частей и трубопроводов на Ру от 0,1 до 20,0 МПа (от 1 до 200 кгс/см2). Типы. Присоединительные размеры и размеры уплотнительных поверхностей") на PN 0,25.

3.10.5.5. Рекомендуется конструктивное исполнение люков-лазов в соответствии с рисунками 13; 18; 19; 20 и таблицы 14 настоящего Руководства по безопасности, узел соединения усиливающего листа с днищем для патрубков типов "S", "D", "F", "SB", "SP", "FP" - рисунку 13 "е" настоящего Руководства по безопасности.

3.10.5.6. Люки-лазы снабжаются ручками и приспособлением (поворотным устройством) для облегчения открывания и закрывания крышки.

Таблица 14

Параметр Размер, мм
Люк DN 600 Люк DN 800 Люк 600х900
Наружный размер обечайки DP 630 820 630х930
Толщина крышки C плоской 18 22
  сферической 6 8
  От 5 до 6 мм 6 8
  От 7 до 10 мм 8 10
  От 11 до 15 мм 10 12
  От 16 до 22 мм 12 14
  От 23 до 26 мм 14 16
  От 27 до 32 мм 16 18
  От 33 до 40 мм 20 20
Диаметр (ширина) усиливающего листа DR 1270 1650 1870

Рисунок 18. Люки-лазы в стенке. Общие виды

Круглый люк-лаз

Овальный люк-лаз 600х900

Рисунок 19. Люки-лазы в стенке. Разрезы

Люки-лазы с плоской крышкой

Люк-лаз для выхода на днище резервуара

Люк-лаз для выхода на понтон или плавающую крышу

Круглые люки-лазы со сферической крышкой

Люк-лаз для выхода на днище резервуара

Люк-лаз для выхода на понтон или плавающую крышу

Рисунок 20. Соединение фланца люка-лаза с обечайкой и крышкой

Для круглых люков-лазов с плоской крышкой

Для круглых люков-лазов со сферической крышкой

Для овального люка-лаза 600х900

3.10.6. Патрубки, люки и монтажные проемы в крыше

3.10.6.1. Количество и размеры патрубков, служащих для установки различных устройств или оборудования на стационарной крыше резервуара зависят от назначения и объема резервуара и назначаются заказчиком резервуара.

3.10.6.2. Применяются номинальные диаметры патрубков: DN 50; DN 80; DN 100; DN 150; DN 200; DN 250; DN 300; DN 350; DN 400; DN 500. Рекомендуемое конструктивное исполнение патрубков в крыше в соответствии с рисунками 16; 21; 22 и таблицы 15 настоящего Руководства по безопасности.

Таблица 15

DN патрубка DP, мм tp, мм, не менее DR, мм B, мм
50 57 5 - 150
80 89 5 200 150
100 108; 114 5 220 150
150 159; 168 5 320 150
200 219 5 440 200
250 273 6 550 200
300 325 6 650 200
350 377 6 760 200
400 426 6 860 200
500 530 6 1060 200

3.10.6.3. Если патрубок используется для вентиляции, обечайка (труба) обрезается снизу заподлицо с настилом крыши (тип "F").

3.10.6.4. Фланцы патрубков в крыше выполняются по ГОСТ 12820-80 "Фланцы стальные плоские приварные на Ру от 0,1 до 2,5 МПа (от 1 до 25 кгс/см2). Конструкция и размеры" (исполнение 1 по ГОСТ 12815-80 "Фланцы арматуры, соединительных частей и трубопроводов на Ру от 0,1 до 20,0 МПа (от 1 до 200 кгс/см2). Типы. Присоединительные размеры и размеры уплотнительных поверхностей") на PN 0,25, если иное не определено при заказе резервуара.

3.10.6.5. Патрубки в крыше резервуаров без понтонов, эксплуатируемых при избыточном давлении в газовом пространстве могут комплектоваться временными заглушками на PN 0,25, предназначенными для герметизации резервуара при проведении испытаний после окончания монтажа.

3.10.6.6. Для осмотра внутреннего пространства резервуара, его вентиляции при проведении внутренних работ, а также для различных монтажных целей каждый резервуар снабжается не менее, чем двумя люками, установленными в крыше. Рекомендуется применять номинальные диаметры люков: DN 500, DN 600, DN 800 и DN 1000.

3.10.6.7. Рекомендуется, чтобы конструктивное исполнение люков осуществлялось в соответствии с рисунками 22, 23 и таблицы 16 настоящего Руководства по безопасности.

3.10.6.8. Монтажные проемы в крыше предназначены для установки внутри резервуара крупногабаритных устройств и конструктивных элементов, требующих применения грузоподъемных механизмов, в том числе: хлопуш, приемо-раздаточных устройств, блочных понтонов и т.п.

3.10.6.9. Конструктивное исполнение монтажного проема в крыше резервуара представлено на рисунках 22, 23 настоящего Руководства по безопасности. Крышка проема располагается параллельно поверхности стационарной крыши или горизонтально с обеспечением удаления осадков.

Таблица 16

DN патрубка DP, мм tp, мм, не менее DR, мм Количество болтов, шт.
500 530 6 1060 16
600 630 6 1160 20
800 820 6 1400 24
1000 1020 6 1500 28

Рисунок 21. Патрубки в крыше

Патрубок типа "S"

Патрубок типа "F"

Световой люк

Монтажный люк

Рисунок 22. Детали патрубков и люков в крыше

Соединение обечайки (трубы) патрубка или люка с усиливающим листом и усиливающего листа с настилом крыши

Соединение стенки монтажного проема с элементом каркаса щита крыши

Соединение фланца люка/монтажного проема с обечайкой/стенкой и крышкой

Рисунок 23. Монтажный проем в крыше

План

3.10.7. Площадки, лестницы, ограждения.

3.10.7.1. Для доступа на крышу резервуара и к отдельным конструктивным элементам и местам расположения оборудования резервуар комплектуется площадками и лестницами.

3.10.7.2. Резервуары со стационарной крышей комплектуется круговой площадкой по крыше, обеспечивающею доступ к оборудованию, расположенному по периметру крыши, и лестницей для подъема на круговую площадку.

3.10.7.3. Резервуары с плавающей крышей комплектуются круговой площадкой по верху стенки, наружней лестницей для подъема на круговую площадку, внутренней катучей лестницей для спуска на плавающую крышу, а также переходной площадкой с одномаршевой лестницей для перехода с круговой площадки на катучую лестницу.

3.10.7.4. При компактном расположении резервуары могут соединяться между собой по верху переходными площадками (переходами), при этом на каждую группу соединенных резервуаров оборудуется не менее двух лестниц, расположенных с противоположных сторон.

3.10.7.5. Рекомендации по оборудованию площадок (в том числе переходов и промежуточных площадок лестниц):

  • для площадок, соединяющих любую часть резервуара с любой частью соседнего резервуара либо другой отдельно стоящей конструкцией, предусматриваются опорные устройства, допускающие свободное перемещение соединяемых конструкций;
  • ширина площадок на уровне настила не менее 700 мм;
  • высота перил не менее 1250 мм;
  • настил площадок изготавливается из перфорированного или рифленого металла, препятствующего скольжению;
  • расстояние между настилом крыши и поверхностью площадок обслуживания не менее 150 мм;
  • величина зазора между элементами настила не более 40 мм;
  • конструкция площадок рассчитывается с учетом выдерживать сосредоточенную нагрузку 4,5 кН.

3.10.7.6. Площадки, расположенные на уровне более 0,75 м от поверхности земли или какой-либо другой поверхности, на которую возможно падение с площадки, огараживаются с тех сторон, где возможно падение.

3.10.7.7. Для подъема на круговую площадку резервуара используются отдельно стоящие (шахтные), одномаршевые или расположенные вдоль стенки (кольцевые) лестницы.

3.10.7.8. Шахтные лестницы имеют собственный фундамент, к которому прикрепляются анкерными болтами.

Шахтные лестницы крепятся в верхней части к стенке резервуара распорками. Конструкция распорок изготавливается с учетом возможности неравномерной осадки основания резервуара и фундамента лестницы.

Шахтные лестницы можно использовать в качестве технологического элемента (каркаса) для наворачивания рулонируемых полотнищ (стенок, днищ и др.) для их транспортировки к месту монтажа. В этом случае лестницы оборудуются кольцевыми элементами диаметром не менее 2,6 м.

3.10.7.9. Одномаршевые лестницы применяются для резервуаров с высотой стенки не более 7,5 м. В нижней части марш (косоуры) лестницы опирается на фундамент с анкерными болтам. В верхней части лестница опирается на верх стенки резервуара (при радиальном расположении лестницы по отношению к резервуару в плане) или на верхнюю переходную площадку лестницы (при тангенциальном расположении лестницы).

3.10.7.10. Кольцевые лестницы полностью опираются на стенку резервуара, а их нижний марш не доходит до земли на расстояние от 100 до 250 мм.

Кольцевые лестницы высотой более 7,5 м оборудуются промежуточными площадками, расстояние между которыми по высоте составляет не более 6 м.

Марши кольцевых лестниц проектируются прямоугольными в плане или располагаются по винтовой линии (используются для лестниц без промежуточных площадок для резервуаров с высотой стенки до 7,5 м).

Кольцевые лестницы, у которых зазор между стенкой резервуара и лестницей превышает 150 мм, оборудуются ограждением как с наружной, так и с внутренней (у стенки) стороны.

3.10.7.11. Рекомендации по оборудованию маршей шахтных и кольцевых лестниц:

  • угол по отношению к горизонтальной поверхности - не более 50;
  • ширина марша - не менее 700 мм;
  • ширина ступени - не менее 250 мм;
  • высота задней стенки ступени - не менее 50 мм;
  • расстояние по высоте между ступенями одинаковые и не более 250 мм;
  • уклон ступени вовнутрь от 2 до 5;
  • ступени изготавливаются из перфорированного, решетчатого или рифленого металла, препятствующего скольжению;
  • конструкция марша рассчитывается с учетом нагрузки не менее 4,5 кН, приложенную в любой точке.

3.10.7.12. Рекомендации по оборудованию ограждений площадок и лестничных маршей, состоящих из стоек, перил, промежуточных планок и бортовой (нижней) полосы:

  • расположение стоек на расстоянии не более 2,0 м друг от друга;
  • верх перил оборудуется на расстоянии не менее 1,25 м от уровня настила площадки и не менее 1,0 м от уровня ступени лестничного марша (расстояние по вертикали от носка ступени до верха поручня);
  • бортовая полоса ограждения площадок оборудуется шириной не менее 150 мм и располагается с зазором от 10 до 20 мм от настила;
  • в качестве бортовой полосы лестничных маршей могут использоваться косоуры (тетивы), для которых превышение над носком ступени составляет не менее 50 мм;
  • расстояние между перилами, промежуточными планками и бортовой полосой (или косоуром) не более 400 мм;
  • перила ограждения соединяются с тетивой лестницы или со стойкой переходной площадки;
  • конструкция ограждения рассчитывается с учетом нагрузки 0,9 кН, приложенную в любом направлении к любой точке поручня.

Рекомендуемые ограждения площадок и лестничных маршей приведены на рисунке 24 настоящего Руководства по безопасности.

3.10.7.13. Катучие лестницы резервуаров с плавающими крышами обеспечивают доступ с переходной площадки на плавающую крышу при ее положении от нижнего до верхнего рабочих уровней.

Рекомендации по оборудованию катучих лестниц:

  • угол по отношению к горизонтальной поверхности - от 0 до 50;
  • ширина марша (длина ступени) лестницы - не менее 700 мм;
  • расстояние по горизонтали между носками ступеней - не менее 200 мм;
  • расстояние по высоте между ступенями - от 0 до 250 мм;
  • ступени изготавливаются из перфорированного или рифленого металла, препятствующего скольжению;
  • ограждения, расположенные с обеих сторон катучей лестницы, в соответствии с подпунктом 3.10.7.12;
  • конструкция катучей лестницы рассчитана с учетом восприятие усилий, возникающих в процессе движения плавающей крыши, а также на сосредоточенную нагрузку не менее 5,0 кН и нагрузку от расчетного веса снегового покрова.

3.10.7.14. Для подъема или спуска к площадкам на высоту не более 4 м (например, к площадкам пеногенераторов или люков-лазов) используются стремянки (вертикальные лестницы тоннельного типа).

Рекомендации по оборудованию стремянок:

  • ширина стремянки - не менее 600 мм;
  • расстояние между ступенями - не более 350 мм;
  • начиная с высоты 2 м стремянки оборудуются ограждением в виде предохранительных дуг радиусом от 350 до 450 мм, расположенных по высоте на расстояниях не более 800 мм друг от друга.

Рисунок 24. Ограждения площадок и лестничных маршей

а)

б)


3.10.8. Анкерное крепление стенки.

3.10.8.1. Анкерное крепление стенки резервуара выполняется в случаях воздействия:

  • сейсмических нагрузок;
  • при действии внутреннего избыточного давления;
  • нагрузок, вызванных ветровым воздействием.

В этих случаях возникает возможность опрокидывания резервуара - отрыва стенки резервуара и прилегающих к ней участков днища от основания резервуара.

3.10.8.2. Места присоединения анкерных креплений к стенке резервуара рекомендуется рассчитывать на воздействие изгибающих моментов.

3.10.8.3. Основным местом присоединения анкерных креплений является стенка резервуара, но не листы днища.

3.10.8.4. Конструкция анкерных креплений обеспечивает компенсацию перемещений резервуара под воздействием температурных условий и гидростатического давления, а также минимизацию наведенных напряжений в стенке резервуара.

3.10.8.5. Конструкция анкерного крепления выполняется по следующим вариантам:

  • анкерные столики с анкерными болтами;
  • кольцевая анкерная плита с анкерными болтами;
  • анкерные крепления стенки с применением анкерных полос.

Конструкция анкерного крепления стенки приведена на рисунках 25, 26 настоящего Руководства по безопасности.

3.10.8.6. Расчет анкерного крепления выполняется таким образом, чтобы при чрезмерных нагрузках на резервуар, превышающих расчетные, происходило разрушения анкерного болта, но не опорного столика и швов его соединения со стенкой резервуара.

3.10.8.7. Допустимая величина растягивающего напряжения в анкерных болтах не более половины предела текучести или одной трети временного сопротивления материала болта.

3.10.8.8. Анкерные болты равномерно затягиваются при полном заливе резервуара водой по окончании гидравлических испытаний, но перед созданием внутреннего избыточного давления. Рекомендуемое расчетное усилие затяжки анкерных болтов не менее 2100 Н. Усилие затяжки рекомендуется назначать в КМ.

3.10.8.9. Предусматриваются средства для предотвращения отвинчивания гаек с помощью таких способов, как проковка резьбы или установка контргаек.

3.10.8.10. Диаметр анкерных болтов рекомендуется не менее 24 мм.

3.10.8.11. Анкерные крепления располагаются равномерно по периметру стенки. Расстояние между анкерными болтами составляет не более 3 м, за исключением резервуаров диаметром до 15 м при их расчете на сейсмику, когда указанное расстояние не превышает 2 м.

3.10.8.12. Количество анкерных болтов, устанавливаемых на резервуаре, рекомендовано кратно четырем. Анкерные болты располагаются симметрично относительно главных осей резервуара и не совпадать с главными осями на плане.

3.10.8.13. Монтажные стыки анкерных полос рекомендуется выполнять в момент времени, соответствующий натяжению анкерных болтов в соответствии с рекомендациями подпункта 3.10.8.8 настоящего Руководства по безопасности.

Рисунок 25. Крепление стенки анкерными болтами

Анкерные столики с анкерными болтами

Кольцевая анкерная плита с анкерными болтами

Рисунок 26. Крепление стенки анкерными полосами

А-А Б-Б

3.10.9. Резервуары с защитной стенкой.

3.10.9.1. Рекомендуется, что резервуары с защитной стенкой состоят из основного - внутреннего резервуара, предназначенного для хранения продукта, и защитного - наружного резервуара, предназначенного для удержания продукта в случае аварии или нарушения герметичности основного резервуара.

Основной резервуар выполняется со стационарной крышей или с плавающей крышей.

3.10.9.2. Высота стенки защитного резервуара рекомендуется не менее 80% от высоты стенки основного резервуара.

Диаметр защитного резервуара рекомендуется выбирать таким образом, чтобы в случае повреждения внутреннего резервуара и перетекания части продукта в защитный резервуар уровень продукта был на 1 м ниже верха стенки защитного резервуара. При этом ширина межстенного пространства выбирается не менее 1,8 м.

3.10.9.3. Днище основного резервуара опирается непосредственно на днище защитного резервуара или на разделяющие днища решетки, арматурные сетки или иные прокладки (для лучшего контроля возможных протечек нефти и нефтепродукта).

Уклон днищ резервуаров с защитной стенкой выполняется наружу (от центра к периферии).

3.10.9.4. Межстенное пространство между наружной и внутренней стенками перекрывается погодозащитным козырьком, предотвращающим падение снега с крыши основного резервуара в межстенное пространство.

3.10.9.5. На основной стенке рекомендуется устанавливать стальные аварийные канаты для предотвращения удара о защитную стенку резервуара в случае возникновения аварий ситуации, сечение и места расположения которых определяются специальным расчетом. Канаты рекомендуется устанавливать без предварительного натяжения и без провисания между узлами их крепления к стенке. Вместо стальных канатов применяются синтетические монтажные полотенца, равнопрочные стальным канатам.

3.10.9.6. На защитной стенке устанавливаются кольца жесткости, рассчитанные на гидродинамический удар продукта при аварии основного резервуара.

3.10.9.7. Для удаления атмосферных осадков в межстенном пространстве рекомендуется устанавливать лотковые или круглые зумпфы зачистки.

3.10.9.8. При размещении резервуаров с защитной стенкой в составе резервуарных парков складов нефти и нефтепродуктов рекомендуется за диаметр резервуара с защитной стенкой принимать диаметр основного резервуара.

3.10.9.9. Рекомендуемое конструктивное решение резервуара с защитной стенкой приведено на рисунке 27 настоящего Руководства по безопасности.

3.10.9.10. Испытания резервуаров с защитной стенкой рекомендуется выполнять в два этапа:

  • первый этап - испытание основного резервуара;
  • второй этап - испытание защитного резервуара.

Гидравлическое испытание защитного резервуара рекомендуется проводить путем перелива воды из основного резервуара в межстенное пространство до выравнивания уровней в основном и защитном резервуарах (до достижения уровня в защитном резервуаре, установленного в проектной документации).

Гидравлические испытания проводятся для основного и защитного резервуаров с оформлением актов.

Рисунок 27. Резервуар с защитной стенкой

Водоспуск с крыши

1 - основная стенка

2 - защитная стенка

3 - основное днище

4 - защитное днище

5 - стационарная крыша

6 - ветровое кольцо на защитной стенке

7 - аварийные канаты на основной стенке

8 - кольца жесткости на защитной стенке

9 - патрубки и люки

10 - лестница на основной стенке

11 - кольцевая площадка на крыше

12 - лестница на защитной стенке

13 - площадка по ветровому кольцу

14 - лотковый зумпф

15 - атмосферозащитный козырек

16 - водоспуск с крыши (вариант)

<< назад / к содержанию Приказа № 780 / вперед >>