Руководство по безопасности вертикальных цилиндрических стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов - часть 7

 

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

 

поиск по сайту            

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  5  6  7  8   ..

 

 

Руководство по безопасности вертикальных цилиндрических стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов - часть 7

 

 

51

©  Оформление. ЗАО НТЦ ПБ, 2013

стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов

5) внутреннего разрежения в газовоздушном пространстве ре-

зервуара;

б) в резервуарах, работающих с избыточным внутренним давле-

нием, учитывают второе основное сочетание нагрузок, в котором 
участвуют следующие нагрузки:

1) нагрузки, действующие на крышу «сверху вниз» и принима-

емые 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 принима-

емые с максимальными расчетными значениями от:

избыточного давления;
отрицательного давления ветра.
Коэффициент условий работы 

γ

с

 при расчете элементов крыши 

принимается равным 0,9.

3.7.3. Снеговые нагрузки на стационарные крыши

Несущая способность крыши проверяется с учетом равно-

мерного и неравномерного распределения снеговой нагрузки по 
ее поверхности.

3.7.3.1. Расчетная величина действующей на крышу снеговой 

нагрузки определяется по формуле

 

p

sr

 = 1,4·0,7c

e

μp

s

. (29)

3.7.3.2. Коэффициент неравномерности распределения снего-

вого покрова 

μ и коэффициент, учитывающий снос снега с кры-

ши под действием ветра c

e

, следует определять в соответствии с 

СП 20.13330.2011 «Свод правил «СНиП 2.01.07–85* Нагрузки и 
воздействия», утвержденным приказом Минрегиона РФ от 27 де-
кабря 2010 г. № 787 (п. 10, приложения Г.13, Г.14), или по табл. 7а, 
7б настоящего Руководства. Неравномерное распределение сне-
говой нагрузки на стационарной крыше приведено на рис. 8 на-
стоящего Руководства.

52

Руководство по безопасности вертикальных цилиндрических

Таблица 7а

Коэффициент, учитывающий снос снега с крыши

под действием ветра c

e

Диаметр резервуара 

D, м

Распределение снеговой нагрузки

неравномерное

равномерное

D 

≤ 60

1,0

0,85

60 

≤ D ≤ 100

1,0

0,85 + 0,00375(D — 60)

D > 100

1,0

1,0

Примечание.  На покрытия в районах со среднемесячной темпера-

турой воздуха в январе выше –5 °С (см. СП 20.13330.2011 «Свод правил 
«СНиП 2.01.07–85* Нагрузки и воздействия», утвержденный приказом Мин-
региона РФ от 27 декабря 2010 г. № 787, приложение Ж, карта 5) коэффици-
ент c

e

 принимается равным 1,0.

Таблица 7б

Коэффициент неравномерности распределения снегового покрова μ

Форма крыши

Распределение снеговой нагрузки

неравномерное

равномерное

Купольная (f

/D 

≤ 1/20)

Учитывать не требуется,

μ =0

μ =1,0

Коническая (

α 

 

≤ 

 

7°)

Купольная

При отсутствии снегозадержива-
ющих преград: μ = C

r1

(z/r)

2

 sin 

β

При наличии снегозадерживаю-
щих преград:

Если 

α

 

 

30°:

μ = 1,0

Если 

α >

 

30°:

μ = 2 — 

α/30

Коническая (7° <

 

α ≤

 

30°)

μ = C

r3

(z/r) sin 

β

μ =1,0

Примечание. При f

r 

/D > 2/15 коэффициент μ следует определять в соот-

ветствии с СП 20.13330.2011 (приложение Г, разд. Г.13).

53

©  Оформление. ЗАО НТЦ ПБ, 2013

стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов

3.7.3.3. В табл. 7б настоящего Руководства использованы коэф-

фициенты C

r1

C

r2

C

r3

, определяемые по формулам:

где f

r

 — высота стационарной крыши, м;

D — диаметр резервуара, м.

Рис. 8. Неравномерное распределение снеговой нагрузки

на стационарной крыше

3.7.3.4. Сочетания нагрузок для расчета стационарных крыш 

приведены в табл. 8 и 9 настоящего Руководства.

54

Руководство по безопасности вертикальных цилиндрических

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 1,2p*

+

+

Вакуум 1,2p

v

*

+

+

Ветровой отсос

+

+

+

Сейсмическая нагрузка

+

+

+

* Приведены со значениями коэффициента перегрузки.

Таблица 9

Вид нагрузки

Дополнительные сочетания нагру-

зок для расчета стационарных крыш 

с легко сбрасываемым настилом

1

2

Гидро- и пневмо-

испытания

Аварийный

режим

Вес конструкций 

+

+

Вес теплоизоляции

+

Избыточное давление 1,25p*

+

Избыточное давление 1,6p*

+

* 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 бескар-

касной конической крыши:

максимальный диаметр крыши в плане — 12,5 м;

55

©  Оформление. ЗАО НТЦ ПБ, 2013

стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов

минимальный угол наклона образующей крыши к горизонталь-

ной поверхности — 15°, максимальный угол наклона — 30°.

Номинальная толщина оболочки крыши определяется расче-

том на устойчивость в соответствии с п. 3.7.6 настоящего Руковод-
ства и составляет не менее 4 мм и не более 7 мм (при изготовлении 
оболочки крыши методом рулонирования). При недостаточной не-
сущей способности гладкая коническая оболочка подкрепляется 
кольцевыми ребрами жесткости (шпангоутами), устанавливаемы-
ми с наружной стороны крыши.

Оболочка крыши изготавливается в виде рулонируемого по-

лотнища (из одной или нескольких частей). При изготовлении 
полотнища крыши на монтаже толщина оболочки крыши может 
составлять более 7 мм.

Узел соединения крыши со стенкой рекомендуется выполнять 

по одному из вариантов, приведенных на рис. 9 настоящего Руко-
водства. При опирании крыши на кольцевой уголок его минималь-
ный размер составляет 63

×5 мм.

3.7.5. Бескаркасная сферическая крыша

Рекомендуются следующие геометрические параметры бескар-

касной сферической крыши:

минимальный радиус сферической поверхности — 0,8 от диа-

метра резервуара;

максимальный радиус сферической поверхности — 1,5 от диа-

метра резервуара.

Узел соединения крыши со стенкой выполняется по одному из 

вариантов, приведенных на рис. 9 настоящего Руководства. При 
опирании крыши на кольцевой уголок его минимальный размер 
составляет 63

×5 мм.

56

Руководство по безопасности вертикальных цилиндрических

Рис. 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 

t

r0

, м, определяется из условия устойчивости оболочки по формуле

 

 

(30)

где 

α  — угол наклона образующей крыши к горизонтальной пло-

скости.

Номинальная толщина настила бескаркасной конической кры-

ши t

r

, м, определяется по формуле

57

©  Оформление. ЗАО НТЦ ПБ, 2013

стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов

 

t

r

 = t

r0

 + 

Δt

cr

, (31)

где 

Δt

сr

  —  припуск на коррозию, м.

Расчетная нагрузка на крышу p

r

, МПа, определяется по формуле

 

(32)

где  G

r

 

—  вес металлоконструкций крыши, МН;

 

G

r0

 

—  вес оборудования на крыше, МН;

 

G

rt

 

—  вес теплоизоляции на крыше, МН;

 

p

s

 

—  расчетная снеговая нагрузка на поверхно-

сти земли, МПа. Расчетная снеговая на-
грузка на поверхности земли определяется 
согласно СП 20.13330.2011 «Свод правил 
«СНиП 2.01.07–85* Нагрузки и воздей-
ствия», утвержденному приказом Минре-
гиона РФ от 27 декабря 2010 г. № 787;

 

p

v

 

—  нормативное значение вакуума, МПа;

 

c

e

 = 0,85 при 

 60 м;

 

c

e

1,0 при D > 100 м;

 

c

e

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

 

D 

—  диаметр резервуара, м;

 

ψ

lj

, 

ψ

tj

 (j = 1, 2, …) — коэффициенты сочетаний соответствен-

но для длительных и кратковремен-
ных нагрузок, назначаемые в соответ-
ствии с СП 20.13330.2011 «Свод правил 
«СНиП 2.01.07–85* Нагрузки и воздей-
ствия», утвержденным приказом Мин-
региона РФ от 27 декабря 2010 г. № 787 
(пп. 6.2–6.4).

Формулы (30)–(32) применимы:
для углов 

α ≤ 30°;

при выполнении условия r/(t

r0

sin 

α) > 274.

58

Руководство по безопасности вертикальных цилиндрических

3.7.6.2. Расчет узла сопряжения крыши и стенки
Узел крепления крыши к верху стенки выполняется по одному 

из вариантов, приведенных на рис. 10 настоящего Руководства. В 
расчетное сечение включаются 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 A

r

, м

2

, выбираются в соответствии с условием:

 

 

 (33)

где  A

r

  —  выделенная на рис. 10 настоящего Руководства площадь 

поперечного сечения уторного узла крыши.

Размеры участков стенки L

s

, м

2

, определяются по формуле

 

 

(34)

Размеры участков настила крыши L

r

, м

2

, определяются по фор-

муле

 

 

(35)

В резервуарах, работающих с внутренним избыточным давле-

нием, узел сопряжения крыши со стенкой рекомендуется также 
проверять на устойчивость в случае действия кольцевого сжимаю-
щего усилия. При этом размеры поперечного сечения выбираются 
в соответствии с выполнением следующего условия:

 

 

(36)

где  J

y

 

—  момент инерции расчетного поперечно-

го сечения относительно вертикальной оси 
«yy», совпадающей с осью стенки, м

3

 (см. 

рис. 10);

 

E 

—  модуль упругости стали;

 

G

r

 

—  вес металлоконструкций крыши, МН;

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  5  6  7  8   ..