III. Конструкция резервуаров (Часть 1)

E-mail Печать PDF

III. КОНСТРУКЦИЯ РЕЗЕРВУАРОВ

 

3.1. Сварные соединения и швы

 

3.1.1. Термины и определения сварных соединений принимать в соответствии с нормативными документами на сварку.

3.1.1.1. Стыковое соединение - сварное соединение двух элементов, примыкающих друг к другу торцевыми поверхностями.

3.1.1.2. Угловое соединение - сварное соединение двух элементов, расположенных под углом и сваренных в месте их примыкания.

3.1.1.3. Нахлесточное соединение - сварное соединение двух элементов, расположенных параллельно и частично перекрывающих друг друга.

3.1.1.4. Тавровое соединение - сварное соединение, в котором торец одного элемента приварен под прямым углом к боковой поверхности другого элемента.

 

3.1.2. Термины и определения сварных швов.

 

3.1.2.1. Стыковой шов - сварной шов стыкового соединения с различной разделкой кромок: прямоугольной, Х-образной, K-образной, V-образной.

3.1.2.2. Угловой шов - сварной шов углового, нахлесточного или таврового соединения.

3.1.2.3. Типы сварных швов:

непрерывный шов - сварной шов без промежутков по длине;

прерывистый шов - сварной шов с промежутками по длине, участки шва должны быть не менее 50 мм;

прихватки, выполняемые для фиксации взаимного расположения свариваемых элементов.

3.1.3. Конструктивные элементы сварных соединений и швов, как правило, должны соответствовать требованиям стандартов на применяемый вид сварки:

для ручной дуговой сварки;

для автоматической и полуавтоматической сварки под флюсом;

для дуговой сварки в среде защитных газов.

 

3.1.4. Общие требования к сварным соединениям.

 

3.1.4.1. Сварные швы соединений должны быть плотнопрочными и соответствовать основному металлу по показателям стандартных механических свойств металла шва: пределу текучести, временному сопротивлению, относительному удлинению, ударной вязкости, углу загиба.

3.1.4.2. Для улучшения коррозионной стойкости металл шва и основной металл по химическому составу должны быть близки друг к другу.

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

 

3.1.5. Ограничения на сварные соединения и швы.

 

3.1.5.1. Прихватки не рассчитываются на силовые воздействия.

3.1.5.2. Стыковые соединения деталей неодинаковой толщины при разнице, не превышающей значений, указанных в табл. 3.1, могут выполняться так же, как и деталей одинаковой толщины; конструктивные элементы разделки кромок и размеры сварочного шва следует выбирать по большей толщине.

 

Таблица 3.1

 

Толщина тонкой детали, мм

Допускаемая разница толщины, мм

до 4

1

свыше 4 до 20

2

свыше 20 до 30

3

свыше 30

4

 

При разности в толщине свариваемых деталей выше значений, указанных в табл. 3.1, на детали, имеющей большую толщину, должен быть сделан скос под углом 15° с одной или с двух сторон до толщины тонкой детали. При этом конструкцию разделки кромок и размеры сварного шва следует выбирать по меньшей толщине.

3.1.5.3. Не допускается смещение свариваемых кромок более:

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

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

3.1.5.4. Максимальные катеты угловых сварных швов не должны превышать 1,2 толщины более тонкой детали в соединении.

3.1.5.5. Для деталей толщиной 4-5 мм катет углового сварного шва должен быть равен 4 мм.

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

3.1.5.6. Заводские сварные соединения рулонных заготовок выполняются встык.

3.1.5.7. Нахлесточное соединение со сваркой с одной стороны допускается при сборке днища и крыши из рулонных заготовок с величиной нахлестки не менее 30 мм. При полистовой сборке днищ и крыш допускаются сварные соединения листов встык на подкладке и нахлесточные соединения с величиной нахлестки 5t, но не менее 30 мм.

 

3.2. Применяемые соединения

 

3.2.1. Вертикальные соединения стенки.

 

Вертикальные соединения стенки должны быть стыковыми с полным проплавлением по толщине листов (рис. 3.1).

 

 

Рис. 3.1. Вертикальные стыковые соединения стенки:

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

г) - с криволинейным скосом кромок

 

Вертикальные соединения листов в прилегающих поясах стенки должны быть смещены относительно друг друга на расстояние не менее 8t, где t - наибольшая из толщин листов прилегающих поясов.

Для резервуаров II и III классов при изготовлении стенки из рулонных полотнищ допускаются вертикальные заводские и монтажные стыковые соединения без смещения.

Расстояния между швами патрубков, усиливающих листов и швами стенки должны быть не менее: до вертикальных швов - 250 мм, до горизонтальных швов - 100 мм.

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

 

3.2.2 Горизонтальные соединения стенки.

 

Горизонтальные соединения листов должны выполняться двусторонними стыковыми швами с полным проплавлением (рис. 3.2).

 

 

Рис. 3.2. Горизонтальные стыковые соединения стенки:

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

 

Листы вышележащего пояса должны располагаться в пределах толщины листа нижележащего пояса. Взаимное расположение листов соседних поясов устанавливается проектом.

 

3.2.3. Соединения днища.

 

3.2.3.1. Стыковые соединения применяются при заводском изготовлении рулонируемых полотнищ днищ. Стыковые соединения на остающейся подкладке применяются для сварки кольцевых окраек, а также при полистовой сборке центральной части днищ.

3.2.3.2. Нахлесточные соединения днища применяются для соединения между собой рулонируемых полотнищ днищ, листов центральной части днищ при их полистовой сборке, а также для соединения центральной части днищ с кольцевыми окрайками (рис. 3.3, 3.4, 3.5).

 

 

Рис. 3.4. Соединение листов центральной части днища

 

 

Рис. 3.5. Соединение центральной части с окрайками днища

 

3.2.4. Соединение днища со стенкой.

 

Для соединения днища со стенкой применяется тавровое соединение. Для резервуаров с толщиной листов нижнего пояса стенки 20 мм и менее рекомендуется тавровое сварное соединение без разделки кромок (рис. 3.6, а). Размер катета каждого углового шва должен быть не более 12 мм и не менее номинальной толщины окрайки.

Для резервуаров с толщиной листов нижнего пояса стенки более 20 мм должно применяться тавровое сварное соединение с разделкой кромок, представленное на рис. 3.6, б. Сварные швы должны выполняться, как минимум, в два прохода.

 

 

 

Рис. 3.6. Соединение днища со стенкой

 

3.2.5. Соединение листов крыши.

 

Для соединения листов крыши применяются стыковые и нахлесточные соединения.

3.2.6. Соединения стационарной крыши со стенкой резервуара (см. п. 3.7).

 

 

3.3. Исходные данные для проектирования

 

3.3.1. Общие положения:

расположение резервуаров - наземное на специально устроенном основании, выполненном по заданию заказчика;

геометрические параметры - с учетом строительных норм и правил, требований противопожарных норм и с учетом геологических изысканий площадки строительства (в приложении 1 приведены основные параметры резервуаров объемом от 100 до 50000 м3, которые предпочтительно применять в соответствии с требованиями настоящего документа);

метод изготовления (полистовое или рулонное исполнение) - задает заказчик.

3.3.2. Данные, представляемые заказчиком:

геометрические параметры или объем резервуара;

тип резервуара: со стационарной крышей (с понтоном или без понтона), с плавающей крышей и другие конструктивные особенности;

район строительства;

наименование хранимого продукта с указанием наличия вредных примесей в продукте (содержание серы, сульфидов водорода и т.д.) для обеспечения необходимых мероприятий;

удельный вес продукта;

максимальная и минимальная температура продукта;

избыточное давление и относительное разрежение;

нагрузка от теплоизоляции;

схема расположения и нагрузки от технологического оборудования;

потребность в зачистных люках и зумпфах;

оборачиваемость продукта (изменение уровня налива продукта во времени);

уровень подтоварной воды;

срок службы резервуара;

припуск на коррозию элементов резервуара.

Данные должны быть согласованы заказчиком и проектировщиком.

3.3.3. При отсутствии полного задания следует руководствоваться п. 1.4 настоящих Правил.

 

3.4. Конструкция днища

 

3.4.1. Днища резервуаров могут быть плоскими или коническим с уклоном от центра или к центру (рекомендуемая величина уклона 1:100).

3.4.2. Все листы днища резервуаров объемом 1000 м3 и менее должны иметь номинальную толщину не менее 4 мм, исключая припуск на коррозию.

Днища резервуаров объемом от 2000 м3 и более должны иметь центральную часть и утолщенные кольцевые окрайки. Все листы центральной части днища указанных резервуаров должны иметь номинальную толщину не менее 4 мм, исключая припуск на коррозию.

3.4.3. Кольцо из листов окраек должно быть круговой формы с внешней стороны, внутренняя граница окраек может иметь форму правильного многоугольника с числом сторон, равным числу листов окрайки. Радиальная ширина окрайки должна обеспечивать расстояние между внутренней поверхностью стенки и швом приварки центральной части днища не менее 300 мм.

Толщина кольцевых окраек должна быть не менее величин, приведенных в табл. 3.2.

 

Таблица 3.2

 

Толщина нижнего пояса стенки резервуара, мм

Минимальная толщина кольцевой окрайки, мм

До 7 вкл.

6

8 - 11 вкл.

7

12 - 16 вкл.

9

17 - 20 вкл.

12

20 - 26 вкл.

14

Свыше 26

16

 

3.4.4. Кольцевые окрайки собираются между собой с клиновидным зазором и свариваются между собой односторонними стыковыми швами на остающейся подкладке (см. рис. 3.5).

3.4.5. Центральная часть днища может быть выполнена как в полистовом, так и в рулонном исполнении. Рулонные полотнища изготовляются на заводе из листов, сваренных встык.

При монтаже центральной части днища полистовым методом применяются нахлесточные и стыковые соединения на остающейся подкладке (см. рис. 3.4).

Нахлесточные соединения днищ свариваются угловым швом только с верхней стороны (см. рис. 3.3).

В зоне пересечения нахлесточного соединения днища с нижним поясом стенки должна быть образована ровная поверхность (см. рис. 3.5).

 

3.5. Конструкция стенки

 

3.5.1. Расчетные значения толщины листов стенки определяются исходя из проектного уровня налива продукта или воды при гидроиспытаниях. Номинальные толщины листов стенки резервуара назначаются с учетом минусового допуска на прокат и могут включать припуск на коррозию.

3.5.2. Номинальные толщины стенок резервуара определяются в три этапа:

предварительный выбор толщин поясов;

корректировка толщин при поверочном расчете на прочность, включая и расчет на сейсмическое воздействие для сейсмоопасных районов.

корректировка толщин при проведении расчета на устойчивость.

3.5.3. Предварительный выбор номинальных толщин поясов производится с помощью расчета на эксплуатационные нагрузки, на нагрузку гидроиспытаний и по конструктивным требованиям.

3.5.3.1. Минимальная расчетная толщина стенки tс, в каждом поясе для условий эксплуатации рассчитывается по формуле

,

где g - ускорение свободного падения в районе строительства;

r - плотность продукта;

Н - высота налива продукта;

z - расстояние от дна до нижней кромки пояса;

r - радиус срединной поверхности пояса стенки резервуара;

Ry - расчетное сопротивление материала,

gc - коэффициент условий работы, равный 0,7 для нижнего пояса, равный 0,8 для всех остальных поясов.

3.5.3.2. Минимальная расчетная толщина стенки в каждом поясе для условий гидравлических испытаний рассчитывается по формуле:

,

где rв - плотность используемой при гидроиспытаниях воды;

Hg- высота налива воды при гидроиспытаниях;

gc = 0,9 - коэффициент условий работы при гидроиспытаниях для всех поясов одинаков (в дополнение к обозначениям п. 3.5.3.1).

3.5.3.3. Номинальная толщина t каждого пояса стенки выбирается из сортаментного ряда таким образом, чтобы разность t и минусового допуска D на прокат была не меньше максимума из трех величин:

,

где с - припуск на коррозию;

tk - минимальная конструктивно необходимая толщина, определяется по табл. 3.3.

 

Таблица 3.3

 

Диаметр резервуара D, м

Толщина стенки tk, мм

Рулонное исполнение

Полистовое исполнение

Стационарная крыша

Плавающая крыша

D < 16

4

4

5

16 £ D < 25

6

5

7

25 £ D < 35

8

6

9

D ³ 35

10

8

10

 

3.5.4. Поверочный расчет на прочность и расчет на устойчивость проводятся для расчетной толщины tp поясов, которая определяется как разность номинальной толщины t, минусового допуска на прокат и припуска на коррозию

.

Поверочный расчет на прочность для каждого пояса стенки резервуара проводится по формуле

,

или по формуле

,

где s1 - меридиональное напряжение;

s2 - кольцевое напряжение;

gc - коэффициент условий работы, принимается по п. 3.5.3.1;

gn - коэффициент надежности по назначению, для резервуаров:

gn = 1,1 - I класса,

gn = 1,05 - II класса,

gn = 1,0 - III класса.

Расчетные формулы приведены для резервуара со стационарной крышей. При расчете резервуара с плавающей крышей нагрузки в формулах пп. 3.5.4.1, 3.5.4.2, обязанные своим происхождением стационарной крыше, не учитываются.

3.5.4.1. Кольцевое напряжение s2 вычисляется для нижней точки каждого пояса:

,

где Ри - избыточное давление в резервуаре (в дополнение к обозначениям п. 3.5.3.1).

В формуле учтен коэффициент надежности по нагрузке для избыточного давления в резервуаре.

3.5.4.2. Меридиональное напряжение s1 с учетом коэффициентов надежности по нагрузке и коэффициентов для основного сочетания нагрузок вычисляется для нижней точки пояса по формуле

,

где GM - масса металлоконструкций выше расчетной точки,

Go - масса стационарного оборудования выше расчетной точки,

Gy - масса утеплителя выше расчетной точки,

s - полное нормативное значение снеговой нагрузки.

3.5.4.3. Расчет на сейсмическое воздействие выполняется специализированной организацией.

3.5.4.4. При невыполнении условия п. 3.5.4 следует увеличить толщину соответствующего пояса.

3.5.5. В качестве альтернативного варианта по согласованию с заказчиком минимальные расчетные толщины tc каждого пояса стенки для условий эксплуатации и минимальные расчетные толщины tg для условий гидравлических испытаний могут назначаться на основе расчета наибольших мембранных кольцевых напряжений s2 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 п. 3.5.3.1, пока выполняется условие п. 3.5.4.

Назначение минимальной толщины по описанной методике в резервуарах большого объема может уменьшить расчетную толщину поясов.

3.5.6. Расчет стенки резервуара на устойчивость выполняется с помощью проверки соотношения

,

где scr1 - первое (меридиональное) критическое напряжение,

scr2 - второе (кольцевое) критическое напряжение.

3.5.6.1. Первое критическое напряжение вычисляется по формуле

,

где tpmin - расчетная толщина самого тонкого пояса стенки (обычно верхний пояс).

Коэффициент С может быть вычислен по формулам

C = 0,04 +  при 400 £  < 1220,

C = 0,085 -  при 1220 £  £ 2500.

3.5.6.2. Второе критическое напряжение вычисляется по формуле

scr2 = 0,55E,

где Hr - редуцированная высота резервуара, а при постоянной толщине стенки для резервуара со стационарной крышей Hr равно полной высоте стенки резервуара H0.

3.5.6.3. Редуцированная высота резервуара вычисляется по формуле

,

где tpi - расчетная толщина листа i-го пояса,

hi - высота i-го пояса.

В резервуарах с плавающей крышей для верхнего пояса в качестве hi берется расстояние от нижней кромки пояса до ветрового кольца.

3.5.6.4. Меридиональное напряжением вычисляется для нижней кромки участка стенки постоянной толщины по формуле

,

где Рвак - величина относительного разрежения в резервуаре (вакуум).

Знак напряжения сжатия s1 условно заменен на положительный.

3.5.6.5. При расчете на устойчивость кольцевое напряжение s2 в резервуарах со стационарной крышей зависит от Рвак и эквивалентного ветрового внешнего давления Рвет

,

где Рвет - значение ветрового давления на уровне верха резервуара Н0 (в соответствии со строительными нормами и правилами).

Для резервуаров с плавающей крышей вместо Рвак учитывается разрежение от ветра

,

где ci - аэродинамический коэффициент, определяемый в зависимости от отношения высоты резервуара H0 к его диаметру (в соответствии со строительными нормами и правилами).

Знак напряжения сжатия s2 условно заменен на положительный.

3.5.6.6. При невыполнении условия п. 3.5.6 для обеспечения устойчивости стенки можно увеличить толщину верхних поясов или установить промежуточные кольца жесткости, или то и другое вместе.

3.5.7. Расчет положения промежуточных колец жесткости производится следующим образом. Обеспечить устойчивость стенки с помощью промежуточных колец жесткости возможно только при выполнении условия s1/scr1 < 1. В этом случае из соотношения п. 3.5.6 при известных s1, scr1, s2 вычисляется величина второго критического напряжения scr2 затем из соотношения п. 3.5.6.2 находится значение редуцированной высоты Hrmax, при котором условие п. 3.5.6 будет выполнено.

3.5.7.1. Место установки первого промежуточного кольца жесткости определяется по следующему алгоритму. Последовательно суммируются приведенные высоты поясов по формуле п. 3.5.6.3 начиная с верхнего пояса вниз. Высота верхнего пояса для резервуара с плавающей крышей по-прежнему отсчитывается от уровня ветрового кольца. В процессе суммирования находится номер j-го пояса, в котором приведенная высота переходит через значение Hrmax, а также приведенная высота Hj1, соответствующая нижней кромке этого пояса. Высота установки кольца над нижней кромкой j-го пояса hj1 вычисляется по формуле

.

Если расчетное место установки кольца попадает ближе 150 мм к горизонтальному сварному шву или есть конструктивные препятствия по установке кольца, место установки переносится выше.

Параметры кольца жесткости находятся по методике п. 3.6.4 в зависимости от диаметра резервуара.

3.5.7.2. После назначения места установки первого кольца жесткости продолжается расчет места установки второго (третьего, ...) кольца жесткости по алгоритму п. 3.5.7.1, полагая, что место стационарной крыши (ветрового кольца открытого резервуара) занимает предыдущее кольцо жесткости.

3.5.7.3. Если приведенная высота последнего участка между нижним кольцом жесткости и днищем окажется существенно меньше допустимой Hrmax, следует распределить общее количество колец по стенке таким образом, чтобы приведенные высоты всех участков были по возможности одинаковыми.

3.5.7.4. В качестве альтернативного варианта по согласованию с заказчиком расчет на устойчивость и определение положения промежуточных колец жесткости могут быть проведены методом конечного элемента с учетом различных толщин поясов оболочки. С помощью такого расчета могут быть уточнены количество и расположение колец жесткости, а также расчетные толщины поясов оболочки. Граничные условия для расчета задаются, как описано в п. 3.5.5.

 

3.6. Конструкция колец жесткости на стенке

 

3.6.1. Резервуары с плавающей крышей должны иметь верхнее кольцо жесткости, устанавливаемое на верхнем поясе стенки. В соответствии с расчетом на устойчивость стенки в резервуаре могут устанавливаться промежуточные кольца жесткости, количество которых и положение на стенке определено в п.п. 3.5.7.1 - 3.5.7.3.

3.6.2. Верхнее кольцо жесткости резервуара без стационарной крыши, используемое в качестве обслуживающей площадки, должно иметь ширину не менее 800 мм и иметь ограждения по внешней стороне. Кольцо жесткости должно оборудоваться опорами в виде подкосов, прикрепляемых к стенке резервуара.

3.6.3. Сечение верхнего кольца жесткости подбирается из условия действия в нем максимального изгибающего момента М, который вычисляется по формуле

.

В формуле коэффициент надежности по ветровой нагрузке принят равным 1,4.

3.6.3.1. Если верхнее кольцо жесткости выполнено из листа и приварено к стенке сплошным угловым швом, в момент инерции кольца включаются части оболочки стенки шириной до 15 расчетных толщин листа пояса вверх и вниз от места сварки.

3.6.4. В случае необходимости установки промежуточных колец жесткости, место расположения которых рассчитано по методике п. 3.5.7.1, необходимое сечение подбирается из условия восприятия изгибающего момента

,

где Hrmax - значение редуцированной высоты стенки, определяемое по методике п. 3.5.7.

3.6.4.1. В момент инерции промежуточного кольца жесткости можно включить части оболочки шириной 2(rtpi)0,5 выше и ниже места приварки кольца или вычислять его относительно наружной поверхности стенки.

3.6.5. Сечение подкосов верхнего кольца жесткости и расстояние между ними определяются расчетом.

3.6.6. Кольца жесткости располагаются на стенке на расстоянии не менее 150 мм от горизонтальных швов стенки.

3.6.7. Конструкция крепления элементов колец жесткости к стенке резервуара указывается в проекте. Сварные соединения секций колец между собой должны выполняться стыковыми швами с полным проваром или на накладках.

3.6.8. При наличии на резервуаре пожарной системы орошения конструкция колец жесткости должна обеспечивать орошение стенки ниже уровня кольца.

 

3.7. Стационарные крыши

 

3.7.1. В настоящем разделе устанавливаются общие требования к конструкциям стационарных крыш.

Конструкции подразделяются на следующие типы:

самонесущая коническая крыша, несущая способность которой обеспечивается конической оболочкой настила;

каркасная коническая крыша, состоящая из элементов каркаса и настила;

купольная крыша, поверхность которой близка к сферической и образуется изогнутыми элементами каркаса и укрупненными элементами настила.

Разрешается применение крыш других конструкций при условии выполнения общих требований настоящих Правил.

3.7.2. Все крыши по периметру опираются на стенку резервуара с использованием кольцевого элемента жесткости. Минимальный размер кольцевого уголка должен быть не менее 63 ´ 5 мм.

3.7.3. Минимальная номинальная толщина элементов принимается равной 4 мм. Величина прибавки для компенсации коррозии принимается с учетом условий эксплуатации, срока службы и скорости коррозии.

3.7.4. Все элементы и узлы крыши проектируются таким образом, чтобы максимальные напряжения в них не превышали расчетных (без учета припуска на коррозию).

 

3.7.5. Самонесущая коническая крыша.

 

3.7.5.1. Рекомендуемые требования к геометрическим параметрам самонесущей конической крыши:

максимальный и минимальный углы наклона образующей крыши к горизонтальной плоскости должны составлять 30° и 15° градусов соответственно;

3.7.5.2. Минимальная расчетная толщина полотна tk конической крыши по условию устойчивости без припуска на коррозию определяется по формуле

,

где Р - расчетная нагрузка;

P = 1,05gм + 0,95´1,2gy = 0,95´1,6s + 0,95´1,2Pвак,

здесь gM - вес 1 м2 листа крыши;

gy - вес 1 м2 утеплителя;

s - полное нормативное значение снеговой нагрузки;

Рвак - величина относительного разрежения в резервуаре под крышей.

Е - модуль упругости стали;

q - угол крыши с горизонтальной плоскостью.

Формула применима для углов q < 30° и при выполнении условия r/(tk sinq) > 274, которое следует проверить после вычисления первого приближения для tk. Поскольку Р, в свою очередь, зависит от предварительно неизвестной толщины tk, для расчета потребуется несколько последовательных приближений, в качестве начального приближения может быть принята минимальная номинальная толщина по п. 3.7.3.

3.7.5.3. Оболочка крыши может быть изготовлена в виде рулонируемого полотнища (из одной или нескольких частей) или полистовым методом на монтаже.

3.7.5.4. Узел крепления крыши к верху стенки может выполняться по одному из вариантов, представленному на рис. 3.7. Узел должен быть рассчитан на кольцевое растягивающее усилие Nk, под углом q к горизонту по формуле

,

где Р - расчетная нагрузка, определенная в п. 3.7.5.2.

3.7.5.5. В резервуарах, работающих с избыточным внутренним давлением, узел крепления крыши к верху стенки рассчитывается на кольцевое сжимающее усилие

где Pi - максимальное избыточное давление;

gmin - минимальная вертикальная расчетная нагрузка от веса крыши, .

Узел должен быть рассчитан на устойчивость при действии погонного усилия Nk.

3.7.5.6. На рис. 3.7 заштрихована площадь поперечного сечения узла, которую можно использовать для восприятия усилий Nk. Расчетную площадь составляют участок крыши шириной lk, вычисляемой по формуле

,

участок стенки резервуара шириной lc

lc = 0,6(rtp)0,5

и подкрепляющие узел элементы.

 

 

Рис. 3.7. Соединения конической крыши со стенкой

 

3.7.6. Каркасная коническая крыша.

 

3.7.6.1. Угол наклона образующей крыши к горизонтальной поверхности принимается от »4,7° (уклон 1:12) до »9,5° (уклон 1:6).

3.7.6.2. Рекомендуется применять каркасные конические крыши двух типов:

сборные щитовые, состоящие из соединенных между собой элементов каркаса и настила;

с настилом, не приваренным к несущим элементам (каркасу). Щиты и стропила крыш крепятся к стенке резервуара и центральному кольцу.

3.7.6.3. Щиты крыш или полотнища настила свариваются между собой внахлестку сверху непрерывным угловым швом. При хранении агрессивных продуктов сварка листов (полотнищ) настила крыши, а также приварка их к каркасу производятся как сверху, так и снизу сплошным угловым швом.

3.7.6.4. Крепление настила крыши к верху стенки осуществляется, как правило, через кольцевой уголок жесткости с минимальным размером 63 ´ 5 мм.

 

3.7.7. Каркасная купольная крыша.

 

3.7.7.1. Самонесущие купольные (сферические) крыши должны отвечать следующим требованиям:

минимальный радиус сферической поверхности равен 0,8D;

максимальный радиус - 1,5D, где D - диаметр резервуара;

минимальная толщина настила - 5 мм.

3.7.7.2. Каркасные купольные крыши могут изготовляться в виде щитов или раздельно из элементов каркаса и листов настила.

3.7.8. Для конической и купольной крыш каркас и узел крепления к стенке резервуара рассчитываются на прочность от воздействия расчетной нагрузки Р, определенной по п. 3.7.5.2, и устойчивость (для резервуаров, работающих с избыточным давлением) от нагрузки Pi - gmin, определенной по п. 3.7.5.5.

 

 

Рис. 3.8. Соединение сферической крышки со стенкой

 

3.8. Плавающие крыши

 

3.8.1. Плавающие крыши применяются в резервуарах без стационарной крыши в районах с нормативным весом снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли до 1,5 кПа включительно.

3.8.2. Плавающие крыши могут быть следующих типов:

плавающая крыша однодечной конструкции с герметичными коробами, расположенными по периметру;

плавающая крыша двухдечной конструкции, состоящая из герметичных коробов, образующих всю поверхность крыши;

плавающая крыша поплавкового типа.

3.8.3. Плавающие крыши проектируются таким образом, чтобы при заполнении и опорожнении резервуара не происходило потопление крыши или повреждение ее конструктивных элементов, а также технологических элементов и приспособлений, находящихся на днище и стенке резервуара.

 

3.8.4. Расчетные требования.

 

3.8.4.1. Независимо от плотности хранимого в резервуаре продукта плавучесть плавающих крыш рассчитывается на плотность хранимого продукта, равной 0,7 т/м3.

3.8.4.2. Плавучесть однодечной плавающей крыши должна быть обеспечена при потере герметичности центральной части и двух смежных коробов.

Плавучесть двухдечной крыши должна быть обеспечена при потере герметичности двух соседних коробов.

По согласованию с заказчиком плавающие крыши могут иметь аварийные водоспуски дождевой воды непосредственно в хранимый продукт.

Конструкция плавающей крыши обеспечивается достаточной прочностью, позволяющей при нахождении на стойках в опорожненном резервуаре, выдерживать временную нормативную распределенную нагрузку, равную 1,5 кПа.

 

3.8.5. Конструктивные требования.

 

3.8.5.1. Плавающая крыша должна контактировать с продуктом, чтобы исключить наличие паровоздушной смеси под ней.

3.8.5.2. Центральная часть и каждый короб плавающей крыши должны быть герметичны и соответствующим образом испытаны (вакуум-камерой или проникающей жидкостью).

В верхней части короба устанавливается смотровой люк для контроля герметичности. Конструкция крышки и обечайки люка должны исключать попадание осадков внутрь короба.

3.8.5.3. Конструкция плавающих крыш должна обеспечивать сток ливневых вод с поверхности к водозабору с их отводом за пределы резервуара. Водозаборное устройство однодечной плавающей крыши должно иметь обратный клапан, исключающий попадание хранимого продукта на плавающую крышу при нарушении герметичности трубопроводов водоспуска.

Номинальный диаметр основного водоспуска должен быть:

для резервуаров диаметром до 30 м - 75 мм;

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

для резервуаров диаметром свыше 60 м - 150 мм.

Доступ на плавающую крышу обеспечивается лестницей, которая автоматически следует любому положению крыши по высоте. Одним из рекомендуемых типов применяемых лестниц является катучая лестница, которая имеет верхнее шарнирное крепление к стенке резервуара и нижние ролики, перемещающиеся по направляющим, установленным на плавающей крыше. Катучая лестница должна иметь ограждения с двух сторон и самовыравнивающиеся ступени и должна быть рассчитана на вертикальную нагрузку 5 кН, приложенную в средней точке лестницы при нахождении ее в любом рабочем положении.

3.8.5.4. Зазор между внешним краем крыши и стенкой резервуара, а также между патрубками в крыше и направляющими обеспечивается уплотнением с помощью специальных устройств (затворов).

Материал затворов должен выбираться с учетом совместимости с хранимым продуктом, газоплотности, старения, прочности на истирание, температуры и других факторов.

3.8.5.5. Плавающие крыши должны иметь опорные стойки, позволяющие фиксировать крышу в положении, при котором возможен свободный проход человека по днищу резервуара под плавающей крышей - около 1800 мм.

По требованию заказчика плавающие крыши могут иметь опорные стойки, позволяющие фиксировать крышу в двух нижних положениях - рабочем и ремонтном.

Опорные стойки, изготовленные из трубы или другого замкнутого профиля, должны иметь отверстия для обеспечения дренажа.

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

3.8.5.6. Плавающие крыши должны иметь минимум один люк-лаз (световой люк) номинальным диаметром не менее 600 мм, позволяющий осуществлять вентиляцию и вход обслуживающего персонала под плавающую крышу, когда из резервуара удален продукт.

3.8.5.7. Для исключения вращения плавающей крыши должны использоваться направляющие в виде перфорированных в нижней части труб, которые одновременно могут выполнять и технологические функции, - в них может располагаться устройство для отбора проб или измерения уровня продукта.

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


 

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