Руководство по безопасности вертикальных цилиндрических стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов - часть 5

стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов

листов стенки приведены в табл. 3 настоящего Руководства. Мак-
симальная толщина листов рекомендуется не более 40 мм.

3.5.2. Усиление стенки выполняется установкой листовых на-

кладок (усиливающих листов), расположенных по периметру от-
верстий, или усиливающими вставками (листы стенки увеличен-
ной толщины, определяемой соответствующим расчетом). Толщи-
на 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.

От 16 до 25 включ.

От 25 до 40 включ.

От 40 до 65 включ.

Св. 65

3.5.3. Минимальная ширина листов стенки, кроме листов верх-

него пояса, рекомендуется:

1,5 м — для резервуаров рулонной сборки;
1,8 м — для резервуаров полистовой сборки.
3.5.4. Местные сосредоточенные нагрузки на стенку резервуара

распределяются с помощью листовых накладок или ребер жестко-
сти, располагаемых предпочтительно в кольцевом направлении.

3.5.5. Рекомендуется, чтобы постоянные конструктивные эле-

менты не препятствовали перемещению стенки, в том числе в зоне
нижних поясов стенки при гидростатической нагрузке.

3.5.6. Рекомендации по присоединению конструктивных эле-

ментов к стенке:

а) приварка конструктивных элементов производится через

листовые накладки со скругленными углами с обваркой по замк-
нутому контуру;

б) катет угловых швов крепления конструктивных элементов

не более 16 мм;

Руководство по безопасности вертикальных цилиндрических

в) постоянные конструктивные элементы (кронштейны кре-

пления лестниц, ограждений, системы орошения, пожаротуше-
ния, кольца жесткости) располагают не ближе 100 мм от оси го-
ризонтальных 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 при-

способления) рекомендуется приваривать на расстоянии не менее
50 мм от сварных швов;

д) технологические приспособления рекомендуется удалять до

гидравли ческих испытаний, а возникающие при этом поврежде-
ния или неровности поверхности устраняются зачисткой абразив-
ным 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 ре-

комендуется назначать по итогам выполнения следующих расче-
тов:

а) определение толщины поясов из условия прочности стенки

при действии статических нагрузок в условиях эксплуатации и ги-
дравлических испытаний;

б) проверка устойчивости стенки при статическом нагружении,

которая выполняется на действие следующих нагрузок:

вес конструкций и теплоизоляции;
вес снегового покрова;
ветровая нагрузка;
относительное разрежение (относительного вакуума) в газовом

пространстве;

в) проверка прочности и устойчивости стенки при сейсмиче-

ском воздействии (в сейсмически опасных районах), которая вы-
полняется на действие нагрузок — сейсмической, от веса храни-
мого продукта, веса конструкций и теплоизоляции, избыточного
давления, веса снегового покрова.

стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов

3.5.7.2. Толщины поясов стенки из условия прочности при дей-

ствии статических нагрузок вычисляются по кольцевым напряже-
ниям, определяемым в срединной поверхности цилиндрической
оболочки на уровне нижней кромки пояса x

3.5.7.3. В процессе прочностного расчета стенки РВС без пон-

тона учитывается коэффициент надежности для избыточного дав-
ления, равный 1,2 для режима эксплуатации и 1,25 для режима ги-
дро- и пневмоиспытаний.

3.5.7.4. Номинальную толщину стенки в каждом поясе резер-

вуара рекомендуется определять по формуле

= max(t

, t

), (6)

где t

— номинальная толщина стенки для режима эксплуатации,

м, определяемая по формуле:

(7)

— номинальная толщина стенки для режима гидро- и

пневмоиспытаний, м, определяемая по формуле:

(8)

здесь

— плотность воды, используемой для гидравлических

испытаний, т/м

;

g — ускорение свободного падения, м/с

;

— высота налива воды при гидравлических испытаниях, м;

— расстояние от дна до нижней кромки i-го пояса, м;

ρ — плотность продукта, т/м

;

r — радиус срединной поверхности стенки резервуара, м;

— расчетный параметр, МПа;

Н — высота налива продукта при эксплуатации, м;

p — нормативное избыточное давление в газовом простран-

стве, МПа;

Δt

— припуск на коррозию для i-го пояса, м;

Δt

— минусовой допуск на прокат для i-го пояса, м.

Руководство по безопасности вертикальных цилиндрических

3.5.7.5. Расчетный параметр R, МПа, рекомендуется опреде-

лять по формуле

(9)

где R

— нормативное сопротивление, принимаемое равным га-

рантированному значению предела текучести по дей-
ствующим стандартам и техническим условиям на сталь;

— безразмерный коэффициент условий работы поясов

стенки;

—

температурный

коэффициент;

— безразмерный коэффициент надежности по материалу;

— безразмерный коэффициент надежности по опасности.

Для условий эксплуатации резервуаров при температуре выше

100 °С рекомендуется учитывать снижение расчетного сопротив-
ления стали путем введения коэффициента

, назначаемого в за-

висимости от максимальной расчетной температуры металла T по
формулам:

если T > 100 °С;

= 1, если T

≤ 100 °С,

где [

σ]

, [

σ]

— допускаемые напряжения стали при температуре

T и 20 °С соответственно (рекомендуется прини-
мать по согласованию с заказчиком).

Рекомендуемые значения коэффициентов надежности по опас-

ности

, надежности по материалу

и коэффициентов условий

работы

принимаются по табл. 4–6 настоящего Руководства.

Таблица 4

Значения коэффициентов надежности по опасности

Класс опасности

1,20

1,10

III

1,05

1,00

стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов

Таблица 5

Значения коэффициентов надежности по материалу

Нормативный документ на прокат и трубы

Коэффициент

надежности по

материалу

ГОСТ 27772–88 «Прокат для строительных стальных кон-
струкций. Общие технические условия», утвержденный
постановлением Госстандарта СССР от 30 июня 1988 г.
№ 2564 (кроме сталей С590 и С590К), и другие норма-
тивные документы, использующие процедуру контроля
свойств проката по ГОСТ 27772–88 «Прокат для строи-
тельных стальных конструкций. Общие технические усло-
вия», утвержденный постановлением Госстандарта СССР
от 30 июня 1988 г. № 2564

1,025

Для проката с пределом текучести свыше 380 Н/мм

по

ГОСТ 19281–89 (ИСО 4950-2–81, ИСО 4950-3–81,
ИСО 4951–79, ИСО 4995–78, ИСО 4996–78, ИСО 5952–83)
«Прокат из стали повышенной прочности. Общие тех-
нические условия», утвержденному постановлением Гос-
стандарта СССР от 28 сентября 1989 г. № 2972, для труб
по ГОСТ 8731–74 «Трубы стальные бесшовные горячеде-
формированные. Технические требования», утвержден-
ному постановлением Госстандарта СССР от 19 октября
1974 г. № 2560

1,10

Для остального проката и труб, соответствующих требо-
ваниям СП 16.13330.2011 «Свод правил «СНиП II-23–81*
Стальные конструкции», утвержденного приказом Мин-
региона РФ от 27 декабря 2010 г. № 79

1,05

Для проката и труб, поставляемых по международной нор-
мативной документации

1,1

Руководство по безопасности вертикальных цилиндрических

Таблица 6

Значения коэффициентов условий работы поясов стенки

Номер пояса, узел сопряжения

стенки с днищем

Коэффициент условий работы

поясов стенки

в условиях

эксплуатации

в условиях гидравли-

ческих испытаний

Первый

0,7

0,9

Все, кроме первого

0,8

0,9

Узел сопряжения стенки с днищем
(уторный узел)*

1,2

Используется при проверке прочности стенки в уторном узле от действия изгибных

напряжений с учетом развития пластических деформаций.

3.5.7.6. Результаты расчета толщины t для каждого пояса стен-

ки рекомендуется округлить до целого числа в большую сторону
в соответствии с толщинами проката по ГОСТ 19903–74 «Прокат
листовой горячекатаный. Сортамент», утвержденному постанов-
лением Госстандарта СССР от 27 июня 1974 г. № 1573, если не ука-
заны специальные условия поставки листового проката.

3.5.7.7. Поверочный расчет на прочность для каждого поя-

са стенки резервуара рекомендуется проводить в соответствии с
СП 16.13330.2011 «Свод правил «СНиП II-23–81* Стальные кон-
струкции» (п. 11.1.1), утвержденным приказом Минрегиона РФ
от 27 декабря 2010 г. № 79, по соотношению

(10)

где

— кольцевое напряжение, МПа, вычисляемое для нижней

точки каждого пояса по формуле:

= [0,001

ρg(H — x

) + 1,2p]r/t

, (11)

где

ρ —

плотность продукта, т/м

;

— ускорение свободного падения, м/с

;

— высота налива продукта при эксплуатации, м;

— расстояние от дна до нижней кромки i-го пояса, м;

стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов

— нормативное избыточное давление в газовом про-

странстве, МПа;

— радиус срединной поверхности стенки резервуара, м;

= t

–

Δt

–

Δt

— расчетная толщина i-го пояса стенки, м;

здесь

Δt

— припуск на коррозию для i-го пояса, м;

Δt

— минусовой допуск на прокат для i-го пояса, м;

Меридиональные напряжения

, МПа, в i-м поясе стенки для

резервуаров со стационарной крышей определяются по формуле

(12)

Меридиональные напряжения

, МПа, в i-м поясе стенки для

резервуаров с плавающей крышей определяются по формуле

(13)

где G

— вес металлоконструкций выше расчетной точ-

ки, МН;

— вес стационарного оборудования выше расчет-

ной точки, МН;

— вес теплоизоляции выше расчетной точки, МН;

— 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 Мин-
региона РФ от 27 декабря 2010 г. № 787;

— нормативное значение вакуума, МПа;

= 0,85 при D

≤ 60 м;

= 1,0 при D > 100 м;

= 0,85 + 0,00375(D — 60) — в промежуточных случаях;

— диаметр резервуара, м;

(j = 1, 2, …) — коэффициенты сочетаний соответственно

для длительных и кратковременных нагрузок,
назначаемые в соответствии с СП 20.13330.2011

Руководство по безопасности вертикальных цилиндрических

«Свод правил «СНиП 2.01.07—85* Нагрузки
и воздействия» (пп. 6.2—6.4), утвержденным
приказом Минрегиона РФ от 27 декабря 2010 г.
№ 787.

3.5.7.8. При невыполнении условия п. 3.5.7.7 рекомендуется

увеличить толщину соответствующего пояса.

В качестве альтернативного варианта по согласованию с заказ-

чиком номинальные толщины стенки t

каждого пояса стенки для

режима эксплуатации и номинальные толщины стенки t

для ре-

жима гидро- и пневмоиспытаний назначаются на основе расче-
та наибольших мембранных кольцевых напряжений

в каждом

поясе стенки, рассматриваемой как составная цилиндрическая
оболочка ступенчато-переменной толщины. Граничные условия
в месте сопряжения стенки с днищем задаются в виде нулевых ра-
диальных перемещений и изгибающего момента, равного пласти-
ческому моменту в листе окрайки.

3.5.8. Расчет стенки на устойчивость

3.5.8.1. Расчет стенки резервуара на устойчивость рекомендует-

ся 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 г. № 79, и включает
проверку толщин поясов стенки, установку промежуточных ветро-
вых колец, а также назначение мест установки и сечений колец,
если таковые требуются.

3.5.8.2. Устойчивость стенки резервуара обеспечена при выпол-

нении следующего условия:

(14)

Критические меридиональные напряжения

cr1

, МПа, опреде-

ляются по формуле

(15)

содержание .. 3 4 5 6 ..