II. Материалы

E-mail Печать PDF

II. МАТЕРИАЛЫ

 

Стали, используемые в конструкциях резервуаров, должны удовлетворять стандартам и техническим условиям, а также требованиям настоящих Правил.

 

2.1. Общие требования к материалам

 

2.1.1. Все элементы конструкций по требованиям к материалам разделяются на две группы:

основные конструкции:

подгруппа А - стенка, привариваемые к стенке листы днища или кольцевые окрайки, обечайки люков и патрубков в стенке и фланцы к ним, привариваемые к стенке усиливающие накладки, опорное (верхнее) кольцо жесткости;

подгруппа Б - центральная часть днища, анкерные крепления, каркас крыши (включая фасонки), настил крыши, самонесущие конические крыши, плавающие крыши, промежуточные кольца жесткости, оболочки люков и патрубков на крыше;

вспомогательные конструкции: лестницы, площадки, ограждения и др.

2.1.2. Для конструкций резервуаров должна применяться сталь, выплавленная электропечным, кислородно-конвертерным или мартеновским способом. В зависимости от требуемых показателей качества и толщины проката сталь должна поставляться в состоянии после горячей прокатки, термической обработки (нормализации или закалки с отпуском) или после контролируемой прокатки.

2.1.3. Для основных конструкций подгруппы А должна применяться только спокойная (полностью раскисленная) сталь. Классы прочности поставляемой углеродистой, низкоуглеродистой и низколегированной стали для изготовления конструкций указанной подгруппы должны соответствовать табл. 2.1. Для основных конструкций подгруппы Б должна применяться спокойная или полуспокойная сталь.

Для вспомогательных конструкций наряду с выше перечисленными сталями с учетом температурных условий эксплуатации возможно применение стали С235.

 

2.2. Химический состав и свариваемость

 

ff

2.2.1. При сварке плавлением качество сварочных материалов и технология сварки должны обеспечивать прочность и вязкость металла сварного соединения не ниже, чем требуется для исходного основного металла.

2.2.2. Углеродный эквивалент стали с пределом текучести 390 МПа и ниже для основных элементов конструкций не должен превышать 0,43. Расчет углеродного эквивалента производится по формуле

,

где С, Mn, Si, Cr, Ni, Сu, V, Р - массовые доли углерода, марганца, кремния, хрома, никеля, меди, ванадия и фосфора по результатам плавочного анализа (ковшовой пробы).

При отсутствии в сертификатах на сталь сведений о содержании меди и ванадия расчет углеродного эквивалента производится из условия содержания в прокате меди и ванадия в количестве 0,30 и 0,01% по массе соответственно.

 

Таблица 2.1

 

Класс прочности

Минимальная температура, при которой гарантируется ударная вязкость, °С

 

+10

0

-10

-15

-20

-30

-35

-40

-60

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

255

С255 (ВСт3сп) 20,1-40 мм**

С255 (ВСт3сп) 10,1-20 мм

С255 (ВСт3сп) 4-10 мм

 

 

 

 

 

 

315*

 

 

C315 40,1-50 мм

C315 20,1-40 мм

C315

4-20 мм

 

 

 

 

345

 

 

 

 

С345 (09Г2С) 40,1-50 мм

С345 (09Г2С) 20,1-40 мм

С345 (09Г2С) 10,1-20 мм

С345 (09Г2С)

4-10 мм

 

 

 

 

 

 

 

 

(09Г2-У) 8-32 мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(08ГНБ) 8-25 мм

390

 

 

 

 

 

 

 

(10Г2ФБ) 4-28 мм

 

 

 

 

 

 

 

 

(09ГБЮ) 4-12 мм

 

440

 

 

 

 

(10Г2СБ) 8-25 мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

08Г2БТ-У,

08Г2Б-У

8-16 мм

 

 

 

590

 

 

 

 

 

 

 

С590к (12ГН2М ФАЮ)

10-40 мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(12ГН2М ФАЮ-У) 10-40 мм

 

* Прокат из стали, микролегированной титаном, поставляется в горячекатаном или термообработанном состоянии; из стали, микролегированной ванадием (0,020-0,060%), поставляется после термообработки или контролируемой прокатки.

** Здесь и далее форма записи соответствует условию: свыше 20 до 40 мм.

 

2.3. Сортамент листов

 

2.3.1. Листовая сталь изготовляется толщиной 4-50 мм, шириной 1500-3000 мм, длиной 6000-12000 мм с обрезными кромками. Сталь должна поставляться с симметричным расположением поля допуска по толщине либо с несимметричным расположением поля допуска по толщине, но имеющим постоянное предельное нижнее отклонение, равное 0,3 мм.

2.3.2. По точности изготовления листовой прокат должен применяться:

- по толщине: ВТ - высокая, AT - повышенная;

- по ширине: АШ - повышенная, БШ - нормальная;

- по плоскостности: ПО - особо высокая, ПВ - высокая.

Соответствующие предельные отклонения по толщине и ширине листов приводятся в табл. 2.2, 2.3 и 2.4.

Таблица 2.2

 

Толщина, мм

Предельные отклонения по толщине листов для симметричного поля допусков при точности ВТ и AT при ширине, мм

1500

Св. 1500 до 2000

Св. 2000 до 3000

ВТ

AT

ВТ

AT

ВТ

AT

От 5 до 10 вкл.

± 0,4

± 0,45

± 0,45

± 0,5

± 0,5

± 0,55

Св. 10 до 20 вкл.

± 0,4

± 0,45

± 0,45

± 0,5

± 0,55

± 0,6

Св. 20 до 30 вкл.

± 0,4

± 0,5

± 0,5

± 0,6

± 0,6

± 0,7

Св. 30 до 45 вкл.

 

± 0,6

 

± 0,7

 

± 0,9

 

Серповидность (СП) листов должна быть пониженной и на базе 1 м не должна превышать 2 мм.

Требования к точности по длине, нормы плоскостности должны соответствовать требованиям стандартов.

 

Таблица 2.3

 

Толщина, мм

Предельные отклонения по толщине листов для симметричного поля допусков при точности ВТ и AT при ширине, мм

1500

Св. 1500 до 2000

Св. 2000 до 3000

ВТ

AT

ВТ

AT

ВТ

AT

От 5 до 10 вкл.

+ 0,5

- 0,3

+ 0,6

- 0,3

+ 0,6

- 0,3

+ 0,7

- 0,3

+ 0,7

- 0,3

+ 0,8

- 0,3

Св. 10 до 20 вкл.

+ 0,5

- 0,3

+ 0,6

- 0,3

+ 0,6

- 0,3

+ 0,7

- 0,3

+ 0,8

- 0,3

+ 1,0

- 0,3

Св. 20 до 30 вкл.

+ 0,5

- 0,3

+ 0,7

- 0,3

+ 0,7

- 0,3

+ 0,9

- 0,3

+ 0,9

- 0,3

+ 1,1

- 0,3

Св. 30 до 45 вкл.

+ 0,7

- 0,3

+ 0,9

- 0,3

+ 0,9

- 0,3

+ 1,1

- 0,3

+ 1,1

- 0,3

+ 1,5

- 0,3

 

Таблица 2.4

 

Толщина, мм

Предельные отклонения по ширине при точности АШ и БШ и ширине листа, мм

менее 2000

2000 и более

 

повышенная АШ

нормальная БШ

повышенная АШ

нормальная БШ

До 16 вкл.

10

15

15

20

Св. 16 до 45 вкл.

15

25

20

25

 

2.3.3. Для резервуаров, возводимых на территории Российской Федерации, по согласию заказчика допускается поставка листового проката по точности его изготовления с предельными отклонениями по толщине и ширине листов в соответствии с обозначениями и требованиями действующих стандартов.

 

2.4. Расчетная температура металла

 

2.4.1. За расчетную температуру металла принимается наиболее низкое из двух следующих значений:

- минимальная температура складируемого продукта;

- температура наиболее холодных суток для данной местности (минимальная среднесуточная температура), повышенная на 5 °С.

При определении расчетной температуры металла не учитываются температурные эффекты специального обогрева и теплоизоляции резервуаров.

2.4.2. Температура наиболее холодных суток для данной местности определяется с обеспеченностью 0,98 по таблице температур наружного воздуха в соответствии с требованиями строительных норм и правил.

2.4.3. Для резервуаров с рулонной технологией сборки расчетная температура металла, принимаемая по п. 2.4.1, при толщинах более 10 мм понижается на 5 °С.

 

2.5. Рекомендуемые стали

 

2.5.1. Выбор марки стали для основных элементов конструкций должен производиться с учетом требуемых класса прочности (гарантированного минимального предела текучести), ударной вязкости, толщины проката. В табл. 2.1. приводятся рекомендуемые марки листовой стали, различающиеся по классу прочности, требованиям к ударной вязкости с указанием используемых толщин. В этой же таблице указаны технические условия, по которым поставляется сталь. В табл. 2.5 приводятся требования к химическому составу, а в табл. 2.6 - к механическим свойствам стали.

2.5.2. По требованию заказчика допускается применять для конструкций резервуаров стали по международным стандартам и национальным стандартам других стран. При этом требования к характеристикам и качеству стали не должны быть ниже соответствующих требований к отечественным сталям, рекомендованным настоящими Правилами.

 


Таблица 2.5

 

Наименование (марка) стали

С

Mn

Si

S

P

Cr

Ni

Сu

Ti

Al

V

Nb

N

Другие элементы

Углеродный эквивалент

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

Ст3сп5

£ 0,22

£ 0,65

0,15-0,30

0,050

0,040

0,30

0,30

0,30

-

0,020

-

-

£ 0,008 мартен.

As £ 0,08

 

С315

£ 0,22

£ 0,65

0,15-0,30

0,030

0,035

0,30

0,30

0,30

-

-

-

-

 

 

 

09Г2С-12

(345-3)

09Г2С-15

(345-4)

£ 0,15

1,30-1,70

£ 0,80

0,040

0,035

0,30

0,30

0,30

-

-

-

-

£ 0,008 мартен.

£ 0,012 эл.печь

As £ 0,08

 

09Г2У

£ 0,12

1,4-1,8

0,17-0,37

0,010

0,030

0,30

0,30

0,30

-

-

-

-

£ 0,012

по расчету Са 0,002-0,01

 

08Г2Б

£ 0,09

0,85-1,35

0,15-0,40

0,010

0,030

0,3

0,40-0,65

0,3

-

-

-

0,02-0,4

-

по расчету Са 0,002-0,01

 

10Г2ФБ

0,09-0,12

1,55-1,75

0,15-0,35

0,006

0,020

0,30

0,30

0,30

£ 0,035

0,05

0,09-0,12

0,02-0,12

£ 0,010

-

£ 0,43

09ГБЮ

0,08-0,11

1,1-1,4

£ 0,3

0,006

0,025

0,30

0,30

0,30

-

0,02-0,05

-

0,06-0,08

£ 0,010

Са 0,004

£ 0,38

10Г2СБ

£ 0,13

1,38-1,8

0,25-0,50

0,020

0,025

0,30

0,30

0,30

0,005-0,02

0,01-0,06

£ 0,10

0,03-0,05

£ 0,12

-

£ 0,44

08Г2Б-У

08Г2БТ-У

0,07-0,11

1,45-1,65

0,2-0,4

0,010-0,006

0,020

0,30

0,30

0,30

0,015-0,04

0,07-0,09

£ 0,05

 

0,025-0,45

0,01-0,03

£ 0,010

-

£ 0,43

С590К

(12ГН2М ФАЮ)

£ 0,14

0,90-1,4

0,020-0,50

0,035

0,035

0,20-0,50

1,40-1,75

0,30

-

0,05-0,10

0,05-0,1

-

0,02-0,03

Мо 0,15-0,25

 

112ГН2М ФАЮ-У

0,09-0,14

0,09-0,14

0,2-0,5

0,010

0,020

0,20-0,50

1,40-1,75

0,30

-

0,02-0,05

0,05-0,10

-

0,02-0,03

Мо 0,15-0,25

Са 0,002-0,01

 

 

Примечание. При введении ванадия сталь марки 10Г2СБ обозначается 10Г2СФБ.

 


Таблица 2.6

 

Наименование или марка стали***

Толщина листа, мм

Предел текучести Н/мм2

Временное сопротивление Н/мм2

Относительное удлинение, %

Изгиб до параллельности сторон

Ударная вязкость KCV, Дж/см2 **

+ 20

+ 10

0

- 10

- 15

- 20

- 30

- 35

- 40

- 50

- 60

После мех. старения при 20 °С

не менее

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

С255 (Ст3сп5)

От 4 до 10 вкл.

245

380

25

d = 1,5a*

 

 

35

30

 

 

 

 

 

 

 

30

Св. 10 до 20

245

370

25

d = 1,5a

 

35

30

 

 

 

 

 

 

 

 

30

Св. 20 до 40

235

370

25

d = 2,0a

35

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30

С315

До 10 вкл.

315

440

21

d = 2,0a

 

 

 

35

30

 

 

 

 

 

 

30

 

Св. 10 до 20

296

420

21

d = 2,0a

 

 

 

35

30

 

 

 

 

 

 

30

 

Св. 20 до 40

275

400

21

d = 2,0a

 

 

35

30

 

 

 

 

 

 

 

30

 

Св. 40 до 50

255

390

21

d = 2,0a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30

С345-3

(09Г2С-12)

От 4 до 10 вкл.

345

490

21

d = 2a

 

 

 

 

 

 

 

 

35

 

 

35

С345-4

Св. 10 до 20

325

470

21

d = 2a

 

 

 

 

 

 

 

35

 

 

 

35

(09Г2С-15)

Св. 20 до 40

305

460

21

d = 2a

 

 

 

 

 

 

35

 

 

 

 

35

 

Св. 40 до 60

285

450

21

d = 2a

 

 

 

 

 

35

 

 

 

 

 

35

09Г2У

От 8 до 20 вкл.

305

440-640

21

d = 2a

 

 

 

 

 

 

 

 

35

 

 

35

 

Св. 20 до 32

295

440-640

21

d = 2a

 

 

 

 

 

 

 

 

35

 

 

35

08ГНБ

От 8 до 25 вкл.

350

500

26

d = 2a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50

35

10Г2ФБ

От 4 до 9

450

550

22

d = 2a

 

 

 

 

 

 

60

50

35

 

 

35

 

От 10 до 28 вкл.

430

520

17

d = 2a

 

 

 

 

60

50

 

 

35

 

 

35

09ГБЮ

От 4 до 12 вкл.

390

550

23

d = 2a

 

 

 

 

 

 

 

 

60

 

 

35

10Г2СБ

От 8 до 15 вкл.

480-600

590-690

22

d = 2a

 

 

 

 

 

50

 

 

 

 

 

 

 

Св. 15 до 25

480-600

590-690

22

d = 2a

 

 

 

 

 

50

 

 

 

 

 

 

08Г2БТ-У, 08Г2Б-У

От 8 до 16 вкл.

480-580

590-690

22

d = 2a

 

 

 

 

 

70

50

 

 

 

 

50

С590 К

От 10 до 40 вкл.

590

685

14

d = 3a

 

 

 

 

 

 

50

 

35

 

 

35

122ГН2М ФАЮ-У

От 10 до 40 вкл.

690-785

690-880

14

d = 3a

 

 

 

 

 

 

 

 

50

 

35

35

_____________

* d - диаметр оправки; а - толщина образца.

** При изменении для марки стали нормируемого значения ударной вязкости область применения его меньшего значения ограничивается температурой, при которой нормируется большее значение ударной вязкости.

*** Для сталей С255, С315, С345-3, С345-4, С590, 09Г2У разрешается вплоть до 2002 года аттестацию качества проводить на образцах типа Менаже.

 


2.6. Требования к ударной вязкости

 

2.6.1. Для определения ударной вязкости металла испытанию должны быть подвергнуты образцы с V-образным надрезом, ось надреза которых должна быть перпендикулярной к поверхности листа. Для листов толщиной 10 мм и более применяются образцы типа 11, для листов толщиной от 7,5 до 10 мм - образцы типа 12, для листов толщиной от 5 до 7,5 мм - образцы типа 13.

2.6.2. Определение ударной вязкости проводят на поперечных образцах, у которых длинная сторона ориентирована поперек главному направлению прокатки листов.

2.6.3. Испытанию при заданной температуре подвергаются три образца от партии (листа). Определяется среднее значение ударной вязкости, которое должно быть не ниже нормированной величины. Для одного из трех образцов допускается значение ударной вязкости ниже нормированной величины, но не ниже 70% от нее.

2.6.4. Выбор температуры испытания зависит от гарантированного минимального предела текучести стали.

Для листов с гарантированным минимальным пределом текучести 390 МПа и ниже температура испытания определяется по графику (рис. 2.1). При этом учитывают гарантированный минимальный предел текучести, расчетную температуру металла, толщину листа.

Для листов с гарантированным минимальным пределом текучести выше 390 МПа температура испытаний должна быть не выше расчетной температуры металла.

Гарантированный минимальный предел текучести для выбираемого варианта стали и толщины листа может быть взят по табл. 2.6.

2.6.5. Нормированная величина ударной вязкости зависит от гарантированного минимального предела текучести и направления вырезки образцов (поперечных или продольных). На поперечных образцах для листов с пределом текучести 345 МПа и ниже она равна 35 Дж/см2, для листов с более высоким гарантированным пределом текучести она составляет не менее 50 Дж/см2.

 

 

Рис. 2.1. График определения температуры испытания с учетом предела текучести, расчетной температуры металла и толщины листов (штриховой линией показан порядок действий).

 

2.6.6. Для стали с пределом текучести 315 МПа и ниже допускается (в интервале температур, ограничиваемых сверху нормируемым уровнем ударной вязкости 35 Дж/см2) снижение нормируемого значения ударной вязкости на поперечных образцах до 30 Дж/см2 при условии, что для одного из трех образцов разрешается снижение значения ударной вязкости на 5% ниже нормированной величины.

2.6.7. Для фасонного проката определение ударной вязкости производится на продольных образцах, длинная сторона которых совпадает с длиной проката, при этом нормируемое значение ударной вязкости марки стали повышается по сравнению с листовым прокатом аналогичной толщины на 20 Дж/см2.

2.6.8. Для сталей, у которых в нормативных документах отсутствуют требования по ударной вязкости на образцах типа Шарпи, допускается оценку качества стали проводить на образцах типа Менаже. При этом уровень ударной вязкости и температура испытания образцов назначаются на основании нормативных документов.

 

2.7. Условия приемки

 

2.7.1. Листовая сталь для основных элементов конструкций должна поставляться металлургическим организациями партиями. Партию составляют листы одной марки стали, одной плавки - ковша, одной толщины, изготовленные по одинаковой технологии, включая режимы прокатки и термической обработки. Масса поставляемой партии проката из углеродистой стали не должна превышать норм, установленных стандартом.

2.7.2. Листы каждой партии должны сопровождаться документом о качестве. В документе о качестве кроме характеристик, предусмотренных требованиями стандарта, должны быть указаны характеристики, предусмотренные дополнительными требованиями настоящих Правил.

 

2.8. Дополнительные требования, указываемые в заказе листов

 

2.8.1. В заказе на изготовление проката для основных элементов конструкций резервуаров наряду с наименованием марки стали, номером стандарта, геометрических размеров листов (толщины, ширины, длины) и их массы указываются следующие дополнительные требования:

симметричное расположение поля допуска по толщине или поле допуска с постоянным предельным нижним отклонением, равным 0,3 мм;

точность изготовления по толщине (ВТ или AT), по ширине (АШ или БШ), по плоскостности (ПО или ПВ), по серповидности (СП);

масса партии (40 т);

ограничение углеродного эквивалента для стали класса прочности 390 и ниже (Сэкв 0,43%);

требования к ударной вязкости: тип образца (11, 12 или 13 согласно действующему стандарту, поперечные или продольные); температура испытания, °С; нормированная величина ударной вязкости (30, 35, 50, 60 или 70 Дж/см2).

Качество поверхности листов должно удовлетворять требованиям стандарта.

2.8.2. При заказе металлопроката по п. 2.3.3 требования к прокату по размерам, толщине, ширине, точности проката по толщине, плоскостности и серповидности характера кромки указываются в соответствии с установленными требованиями.

2.8.3. По требованию заказчика листы стали для основных элементов конструкций должны применяться с гарантией сплошности после ультразвукового контроля в соответствии со стандартом. Класс сплошности - 0; 1. Неконтролируемые зоны листа не должны превышать: у продольной кромки - 5 мм, у поперечной кромки - 10 мм.

 

2.9. Фасонный прокат

 

Фасонный прокат, входящий в состав основных элементов конструкций резервуаров (элементы каркаса стационарных крыш, опорные кольца резервуаров с плавающей крышей, подкосы, кольца жесткости стенки и др.), также должен удовлетворять требованиям к материалу, предусмотренным п. 2.2 и 2.6. Это оговаривается в соглашении изготовителя конструкций резервуара с поставщиком фасонного проката.

 

2.10. Материал вспомогательных конструкций

 

Требования к материалу вспомогательных конструкций должны соответствовать строительным нормам и правилам для строительных стальных конструкций с учетом условий эксплуатации, действующих нагрузок и климатических воздействий.

 

2.11. Сварочные материалы

 

Сварочные материалы (электроды, сварочная проволока, флюсы, защитные газы) должны выбираться в соответствии с требованиями технологического процесса изготовления и монтажа конструкций и выбранных марок стали. При этом применяемые сварочные материалы и технология сварки должны обеспечивать механические свойства сварного шва не ниже свойств, установленных требованиями для рекомендуемых в настоящих Правилах выбранных сталей.

 

 

2.12. Материал болтов и гаек

 

2.12.1. Материалом монтажных болтов и гаек, временно используемых при сборке элементов вспомогательных конструкций (лестниц, площадок, ограждений), а также крыш, опорных колец и т.п., допускается сталь марок 20пс или 20.

2.12.2. При выборе материала болтов и гаек для фланцевых присоединений трубопроводов к патрубкам следует учитывать расчетную температуру металла. При расчетной температуре до – 40 °С включительно для болтов и гаек рекомендуется сталь марки Ст3сп5, при расчетной температуре от – 40 °С до – 50 °С включительно - сталь марки 09Г2С категории 12, при расчетной температуре ниже – 50 °С - сталь марки 09Г2С категории 13.

2.12.3. Выбор марок стали для фундаментных болтов рекомендуется производить согласно действующему стандарту.


 

Навигация

Главная
Резервуары вертикальные: РВС, РВСП, РВСС
Резервуары горизонтальные стальные РГС
Подземные емкости
Резервуары СУГ
Резервуарное оборудование
Понтоны алюминевые
Оборудование для АЗС
Оборудование для АГЗС
Теплообменное оборудование
Компенсаторы резиновые
Нефтеналивное оборудование
Нефтепромысловое оборудование
Трубы бурильные, Патрубки, Переводники, Муфты
Быстроразъемные соединения
Манифольды
Насосы
Оборудование устья скважин
Противовыбросное оборудование
Запорно-регулирующие устройства
Фланцы
Полезная информация
ПБ 03-605-03 Правила устройства вертикальных цилиндрических стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов
Статьи
Спецпредложения

Еще по теме


заказать создание сайта в Краснодаре