Руководство по безопасности вертикальных цилиндрических стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов - часть 6

 

  Главная      Учебники - АЗС, нефть     Руководство по безопасности вертикальных цилиндрических стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов. Серия 03. Выпуск 69

 

поиск по сайту            

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  4  5  6  7   ..

 

 

Руководство по безопасности вертикальных цилиндрических стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов - часть 6

 

 

43

©  Оформление. ЗАО НТЦ ПБ, 2013

стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов

Критические кольцевые напряжения 

σ

cr2

, МПа, определяются 

по формуле

 

 

(16)

 

 

(17)

где  t

mr

 = t

ms

 — 

Δt

c

 — 

Δt

m

 — расчетная толщина самого тонкого пояса 

стенки, м;

 

t

ms

 

— номинальная толщина самого тонкого 

пояса стенки, м;

 

E 

—  модуль упругости стали.

3.5.8.3. Редуцированная высота стенки H

r

, м, вычисляется по 

формуле

 

 

(18)

где t

ir

 = t

— 

Δt

ic

 — 

Δt

im

 — 

расчетная 

толщина 

i-го пояса стенки, м;

 

Δt

ic

 

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

 

Δt

im

 

—  минусовой допуск на прокат для i-го по-

яса, м.

При наличии ребра жесткости в пределах i-го пояса в качестве 

h

i

 берется расстояние от кромки этого пояса до ребра жесткости. В 

резервуарах с плавающей крышей для верхнего пояса в качестве h

i

 

берется расстояние от нижней кромки пояса до ветрового кольца.

3.5.8.4. Коэффициент С

0

 рекомендуется определять по форму-

лам:

 

 

(19)

44

Руководство по безопасности вертикальных цилиндрических

3.5.8.5. Меридиональные напряжения 

σ

1

, МПа, в i-м поясе 

стенки для резервуаров со стационарной крышей определяются 
по формуле

 

(20)

Меридиональные напряжения 

σ

1

, МПа, в i-м поясе стенки для 

резервуаров с плавающей крышей определяются по формуле

 

 

(21)

3.5.8.6. Кольцевые напряжения в i-м поясе стенки определя-

ются по формулам:

для резервуаров со стационарной крышей 

σ

2

, МПа:

 

 (22)

для резервуаров с плавающей крышей 

σ

2

, МПа:

 

 (23)

где  p

w

  —  нормативное значение ветрового давления (МПа), пред-

ставляющего сумму средней и пульсационной состав-
ляющих и определяемое по п. 11.1.2 СП 20.13330.2011 
«Свод правил «СНиП 2.01.07—85* Нагрузки и воз-
действия», утвержденному приказом Минрегиона РФ 
от 27 декабря 2010 г. № 787.

3.5.8.7. При невыполнении условия (13) для обеспечения устой-

чивости стенки рекомендуется увеличить толщину верхних поясов 
или установить промежуточное кольцо (кольца) или то и другое 
вместе. При этом место установки промежуточного кольца реко-
мендуется выбирать с учетом обеспечения равенства значений H

r

полученных по формуле, приведенной в п. 3.5.8.2 для участков 
стенки ниже и выше кольца, и быть не ближе 150 мм от горизон-
тального сварного шва. Если это условие обеспечить невозмож-
но, ветровое кольцо рекомендуется устанавливать на расстоянии 

45

©  Оформление. ЗАО НТЦ ПБ, 2013

стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов

150 мм ниже или выше горизонтального сварного шва, для кото-
рого разница значений H

r

 для участков стенки ниже и выше коль-

ца будет минимальной.

Рекомендуется, чтобы после установки промежуточного ветро-

вого кольца участки стенки над кольцом и под ним удовлетворяли 
положениям п. 3.5.8.2 настоящего Руководства.

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 низ-

кочастотных гравитационных волн на свободной поверхности, 
возникающих при горизонтальном сейсмическом воздействии;

высокочастотное гидродинамическое воздействие, обусловлен-

ное совместным колебанием массы продукта и круговой цилин-
дрической оболочки;

инерционные нагрузки от элементов конструкции резервуара, 

участвующих в общих динамических процессах корпуса и продукта;

гидродинамические нагрузки на стенку и продукт, обусловлен-

ные вертикальными колебаниями грунта.

3.5.9.2. Интегральную характеристику в виде динамического 

опрокидывающего момента рекомендуется определять по расчет-
ной 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 рекомендует-

ся проверять по условиям прочности всех поясов и устойчивости 
пояса 1 с учетом дополнительного сжатия в меридиональном на-
правлении от сейсмического опрокидывающего момента.

3.5.9.4. Сейсмостойкость резервуара рекомендуется считать 

обеспеченной при одновременном выполнении следующих по-
ложений:

пояса стенки не теряют прочности и устойчивости;

46

Руководство по безопасности вертикальных цилиндрических

гравитационная волна на свободной поверхности не достигает 

конструкций стационарной крыши и не приводит к потере рабо-
тоспособности 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 геоме-
трической формы в процессе монтажа на стенках резервуаров ре-
комендуется устанавливать следующие типы колец жесткости:

верхнее ветровое кольцо для резервуаров без стационарной 

крыши или для резервуаров со стационарными крышами специ-
альных типов, имеющих повышенную деформативность в плоско-
сти основания крыши;

верхнее опорное кольцо для резервуаров со стационарными 

крышами;

промежуточные кольца для обеспечения устойчивости при воз-

действии ветровых и сейсмических нагрузок;

промежуточные формообразующие кольца для резервуаров, со-

оружаемых 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 относит-
ся, 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 ве-

трового кольца жесткости определяется в соответствии с п. 3.6.10.3 
настоящего Руководства, а ширина кольца подбирается не менее 
800 мм.

Высоту установки верхнего ветрового кольца рекомендуется 

принимать от 1,10 до 1,25 м от верха стенки, при этом по верху 

47

©  Оформление. ЗАО НТЦ ПБ, 2013

стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов

стенки резервуаров с плавающей крышей рекомендуется устано-
вить кольцевой уголок сечением не менее 75

×6 мм.

При использовании верхнего ветрового кольца в качестве об-

служивающей площадки конструктивные требования к элементам 
кольца (ширина и состояние ходовой поверхности, ограждение 
кольца по внешней от резервуара стороне и пр.) рекомендованы 
положениями п. 3.10.7 настоящего Руководства.

3.6.3. Верхнее опорное кольцо стационарных крыш рекомен-

дуется устанавливать на верхней кромке стенки резервуаров для 
восприятия опорных реакций сжатия, растяжения или изгиба 
при воздействии на крышу внешних и внутренних нагрузок. Ре-
комендуемое минимальное сечение опорного кольца бескаркас-
ных крыш определяется в соответствии с п. 3.7.6.2 настоящего 
Руководства.

В том случае, если монтаж стационарной крыши осуществляет-

ся после окончания монтажа стенки резервуара, то сечение опор-
ного кольца рекомендуется проверить на соответствие с п. 3.6.10, 
как ветровое кольцо для резервуара без стационарной крыши.

3.6.4. Промежуточные ветровые кольца жесткости рекоменду-

ется устанавливать в тех случаях, когда толщины поясов стенки 
не обеспечивают устойчивость стенки опорожненного резерву-
ара. Выбор способа обеспечения устойчивости стенки осущест-
вляется проектной организацией по согласованию с заказчиком. 
Минимальное сечение промежуточных колец жесткости реко-
мендуется определять в соответствии с п. 3.6.10.3 настоящего 
Руководства.

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 допускается.

3.6.6. Соединение колец жесткости рекомендуется выполнять 

стыковым с полным проплавлением или на накладках. Монтаж-
ные стыки колец жесткости располагаются на расстоянии не ме-
нее 150 мм от вертикальных швов стенки.

48

Руководство по безопасности вертикальных цилиндрических

3.6.7. Кольца жесткости рекомендуется располагать на расстоя-

нии 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 раз и более 

превышает толщину горизонтального элемента кольца, предусма-
триваются опоры, выполняемые в виде ребер или подкосов. Не ре-
комендуется, чтобы расстояние между опорами превышало 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 препят-
ствующую 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 подбирать из 

условия восприятия изгибающего момента при действии ветрово-
го давления на стенку опорожненного резервуара.

3.6.10.2. Коэффициент условий работы при расчете колец жест-

кости на стенке резервуара 

γ

c

 = 0,9.

3.6.10.3. Минимальный момент сопротивления сечения верх-

него кольца жесткости резервуаров W

zt

, м

3

, с плавающей крышей 

определяется по формуле

 

 (24)

где  1,5 —  коэффициент, учитывающий разрежение от ветра в ре-

зервуаре с открытым верхом;

 

p

w0

 — нормативное ветровое давление, принимаемое в за-

висимости от ветрового района по таблице 11.1 
СП 20.13330.2011 «Свод правил «СНиП 2.01.07–85* 
Нагрузки и воздействия»;

 

D  —  диаметр резервуара, м;

 

H

s

  —  высота стенки резервуара, м.

49

©  Оформление. ЗАО НТЦ ПБ, 2013

стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов

Если верхнее кольцо жесткости присоединяется к стенке 

сплошными сварными швами, в  сечение кольца можно включать 
участки с номинальной толщиной t и шириной 15(t 

Δt

c

) вниз и 

вверх от места установки кольца.

3.6.10.4. В случае установки промежуточного ветрового кольца 

рекомендуется иметь такую конструкцию, чтобы его поперечное 
сечение удовлетворяло требованиям:

для резервуаров со стационарной крышей

если p

v

 

≠ 0: 

 (25)

если p

v

=0: 

 (26)

для резервуаров с плавающей крышей

 

 

(27)

где H

r max

  — максимальное из значений редуцированной высоты 

участка стенки выше или ниже промежуточного коль-
ца, определяемое в соответствии с п. 3.5.8.3 настояще-
го Руководства.

3.6.10.5. В момент сопротивления промежуточного кольца 

жесткости включаются части стенки номинальной толщиной t и 
шириной L

s

, м

2

, определяемой по формуле:

 

 

(28)

выше и ниже места установки кольца.

3.7. Стационарные крыши

3.7.1. В данном подункте устанавливаются рекомендации к кон-

струкциям стационарных крыш и не ограничивается применение 
других конструкций и материалов, изготовляемых по различным 
стандартам и нормам, при условии выполнения положений насто-
ящего Руководства.

50

Руководство по безопасности вертикальных цилиндрических

Конструкции стационарных крыш рекомендуется подразделять 

на следующие типы:

бескаркасная коническая крыша, несущая способность кото-

рой обеспечивается конической оболочкой настила;

бескаркасная сферическая крыша, несущая способность кото-

рой обеспечивается вальцованными элементами настила, образу-
ющими 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 обра-
зом раскроенными листами настила.

Все крыши удерживаются по периметру опиранием на стенку 

резервуара или на опорное кольцо в соответствии с п. 3.6.3 насто-
ящего Руководства. Для каркасных конических и купольных крыш 
в качестве промежуточной опоры может применяться установка 
центральной стойки.

Минимальная толщина любого элемента стальной крыши со-

ставляет 4 мм, исключая припуск на коррозию.

При использовании в крышах стальных элементов из нержаве-

ющей стали, углеродистой стали с металлизационным покрытием 
или алюминиевых сплавов их толщина определяется на основании 
прочностных и деформационных расчетов и должна быть не менее: 
1,5 мм — для элементов настила, 3,0 мм — для элементов каркаса.

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 обслужива-

ния на крыше;

3) собственного веса теплоизоляции на крыше;
4) веса снегового покрова при симметричном и несимметрич-

ном распределении снега на крыше;

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  4  5  6  7   ..