Руководство по безопасности вертикальных цилиндрических стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов - часть 8

 

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

 

поиск по сайту            

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  6  7  8  9   ..

 

 

Руководство по безопасности вертикальных цилиндрических стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов - часть 8

 

 

59

©  Оформление. ЗАО НТЦ ПБ, 2013

стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов

 

G

r0

 

—  вес оборудования на крыше, МН;

 

G

rt

 

—  вес теплоизоляции на крыше, МН;

 

ψ

lj

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

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

Рекомендуемое соединение крыши со стенкой приведено на 

рис. 10 настоящего Руководства.

L

r

L

s

L

s

L

s

y

y

y

r

t

t

r0

≤15t

r0

t

r0

α

y

y

y

L

r

L

r

10–20

Рис. 10. Соединение крыши со стенкой:

L

s 

— размеры участков стенки; L

r

 — размеры участков настила крыши; 

t

r0

 — минимальная толщина настила бескаркасной конической крыши; 

— толщина стенки

60

Руководство по безопасности вертикальных цилиндрических

3.7.7. Каркасная коническая крыша

3.7.7.1. Каркасные конические крыши применяются для резер-

вуаров диаметром от 10 до 25 м.

3.7.7.2. Рекомендуется, чтобы угол наклона образующей кры-

ши к горизонтальной поверхности находился в пределах от 4,76° 
(уклон 1:12) до 9,46° (уклон 1:6), номинальная толщина настила 
составляла не менее 4 мм.

3.7.7.3. Крепление настила крыши к верху стенки осущест-

вляется в соответствии с рис. 11, в настоящего Руководства через 
кольцевой уголок жесткости с минимальным размером 63

×5 мм.

3.7.7.4. Рекомендуется, чтобы площадь поперечного сечения 

узла сопряжения крыши со стенкой (с учетом участвующих в ра-
боте площадей поперечных сечений стенки и настила) обеспечи-
вала восприятие растягивающих или сжимающих усилий от внут-
реннего давления или внешней нагрузки на крышу. 

3.7.7.5. При выполнении крыши с легко сбрасываемым насти-

лом рекомендуется:

приварку настила выполнять в соответствии с п. 3.2.5 настоя-

щего Руководства;

площадь поперечного сечения узла сопряжения крыши со стен-

кой определять в соответствии п. 3.7.10 настоящего Руководства.

3.7.7.6. Каркас конической крыши может быть ребристым или 

ребристо-кольцевым.

3.7.7.7. Каркасные конические крыши изготавливаются в виде 

щитов, состоящих из соединенных между собой элементов карка-
са и настила или раздельно — из элементов каркаса и настила, не 
приваренного к каркасу. В последнем случае настил выполняется 
из отдельных листов, крупногабаритных карт или рулонируемых 
полотнищ, а два диаметрально противоположных элемента карка-
са раскреплены в плане диагональными связями.

61

©  Оформление. ЗАО НТЦ ПБ, 2013

стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов

3.7.8. Каркасная купольная крыша

3.7.8.1. Купольная крыша представляет собой радиально-коль-

цевую каркасную систему, образующую поверхность сферической 
оболочки.

3.7.8.2. Купольные крыши применяются для резервуаров объ-

емом более 5000 м

3

, диаметром от 25 до 65 м.

3.7.8.3. Рекомендуемый радиус кривизны сферической поверх-

ности купольной крыши в пределах от 0,8D до 1,5D, где D — диа-
метр резервуара.

3.7.8.4. Каркасные купольные крыши изготавливаются:
обычным исполнением в виде щитов, состоящих из соединен-

ных между собой элементов каркаса и настила;

с легко сбрасываемым настилом в виде отдельных элементов 

каркаса и настила, не приваренного к каркасу. В каркасных кры-
шах с легко сбрасываемым настилом листовой настил прикреплен 
только к окаймляющему элементу стенки по периметру крыши. 
Катет сварного шва в соединении между настилом и кольцевым 
элементом жесткости принимают равным не более 5 мм. Площадь 
поперечного сечения узла сопряжения крыши со стенкой опреде-
ляется в соответствии с п. 3.7.10 настоящего Руководства.

3.7.8.5. Опирание крыши на стенку резервуара рекомендуется 

выполнять с устройством опорного кольца по рис. 11 настоящего 
Руководства.

3.7.9. Расчеты каркасных крыш

3.7.9.1. Каркас крыши представляет собой систему радиаль-

ных и кольцевых балок. Количество радиальных балок n

r

 опреде-

ляется по конструктивным соображениям с учетом неравенства 
n

r

 

≥ πD/1,8. Результат округляется до числа, кратного четырем.

3.7.9.2. Моделирование и расчеты крыш на все комбинации на-

грузок рекомендуется производить методом конечных элементов. 
Расчетная схема включает все несущие стержневые и пластинча-
тые элементы, предусмотренные конструктивным решением. Если 

62

Руководство по безопасности вертикальных цилиндрических

листы настила не приварены к каркасу, то в расчете учитываются 
только их весовые характеристики.

Настил

а

б

в

г

Настил

Настил

Настил

Стенка

Стенка

Стенка

Стенка

Опорный
элемент

Опорное
кольцо

Опорное
кольцо

Опорное
кольцо

Элемент
каркаса

Усиливающее
кольцо

Элемент
каркаса

Элемент
каркаса

Элемент
каркаса

Рис. 11. Узлы соединения каркасных конических или купольных крыш 

со стенкой:

а — узел соединения с опорным кольцом прямоугольного сечения; 

б — узел соединения с усиливающим кольцом и опорным кольцом 

прямоугольного сечения; в — узел соединения с опорным элементом 

из уголкового профиля; г — узел соединения с опорным кольцом 

таврового сечения

3.7.9.3. Модель крыши учитывает деформативность ее внеш-

него опорного контура, то есть включает элементы уторного узла, 
верхний участок стенки высотой L

s

 и кольцевой участок настила 

крыши шириной L

r

. При этом минимальные размеры L

s

L

r

 опре-

деляются п. 3.7.6.2 настоящего Руководства.

63

©  Оформление. ЗАО НТЦ ПБ, 2013

стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов

3.7.9.4. Элементы и узлы крыши запроектированы таким обра-

зом, чтобы максимальные усилия и деформации в них не превы-
шали предельных значений по прочности и устойчивости, регла-
ментируемых СП 16.13330.2011 «Свод правил «СНиП II-23–81* 
Стальные конструкции», утвержденным приказом Минрегиона 
РФ от 27 декабря 2010 г. № 79, и СНиП 2.03.06–85 «Алюминиевые 
конструкции» (для алюминиевых крыш).

3.7.10. Каркасные крыши с легко сбрасываемым настилом

3.7.10.1. Рекомендуется, чтобы каркасные крыши с легко сбра-

сываемым настилом удовлетворяли положениям пп. 3.7.2, 3.7.9 на-
стоящего Руководства, а также были рассчитаны на действие двух 
дополнительных сочетаний нагрузок, которые включают помимо 
веса конструкций и теплоизоляции внутреннее избыточное дав-
ление с коэффициентами надежности по нагрузке 1,25 (гидро- и 
пневмоиспытания) и 1,6 (аварийный режим).

3.7.10.2. Рекомендуемые условия для проектирования крыш с 

легко сбрасываемым настилом:

а) D 

≥ 15 м;

б) 

α ≤ 9,5° (уклон крыши меньше или равен 1:6);

в) листовой настил крепится только к окаймляющему элемен-

ту стенки по периметру крыши односторонним угловым швом с 
катетом не более 5 мм;

г) конструкция узла сопряжения стенки и крыши в соответ-

ствии с одной из схем, приведенных на рис. 10;

д) площадь сечения A

r

, м

2

, выделенного на рис. 10, выбирается 

в соответствии с условием

 

 

(37)

где  G

s

  —  вес стенки, МН;

 

G

r

  —  вес крыши, МН;

 

G

r1

 —  вес листов настила крыши, МН;

 

G

s0

 —  вес оборудования на стенке, МН;

64

Руководство по безопасности вертикальных цилиндрических

 

G

r0

 —  вес оборудования на крыше, МН;

 

G

st

  —  вес теплоизоляции на стенке, МН;

 

G

rt

  —  вес теплоизоляции на крыше, МН;

 

R  —  расчетный параметр, определяемый по формуле (8).

3.7.10.3. Если положения п. 3.7.10.2 не обеспечены, крыша с 

легко сбрасываемым настилом рассчитывается в такой последо-
вательности:

а) выполняется конечно-элементный геометрически нелиней-

ный расчет крыши на действие комбинаций нагрузок, включаю-
щих действие избыточного давления:

1,25p — для гидропневмоиспытаний;
1,6p — для условий аварии.
В расчетную модель рекомендуется включать настил и каркас 

крыши;

б) определяются реактивные усилия, передаваемые на шов 

крепления настила к опорному кольцу крыши, и проверяется его 
прочность по СП 16.13330.2011 «Свод правил «СНиП II-23–81* 
Стальные конструкции», утвержденному приказом Минрегиона 
РФ от 27 декабря 2010 г. № 79;

в) настил крыши является легко сбрасываемым, если конструк-

ция узлов сопряжения стенки и крыши, стенки и днища резервуара, 
а также размеры сварного шва сопряжения настила крыши с коль-
цевым элементом жесткости удовлетворяют следующим условиям:

прочность шва сопряжения стенки и настила крыши обеспече-

на в условиях гидро- и пневмоиспытаний;

прочность шва сопряжения стенки и настила крыши не обе-

спечена в условиях аварии;

прочность узла сопряжения стенки с окрайкой днища для всех 

расчетных сочетаний нагрузок обеспечена, то есть выполняется 
условие

 

p

ar

 

≤ p

ab

, (38)

где  p

ar

  — избыточное давление, при котором происходит разру-

шение уторного шва крыши (1,2р < р

ar

 < 1,6р);

65

©  Оформление. ЗАО НТЦ ПБ, 2013

стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов

 

p

ab

  — избыточное давление, при котором происходит разру-

шение нижнего уторного узла резервуара.

Прочность узла сопряжения стенки с окрайкой днища в усло-

виях аварии не проверяется, если резервуар оборудован анкерны-
ми устройствами, предотвращающими его подъем при аварийном 
избыточном давлении.

3.8. Понтоны

3.8.1. Понтоны применяются в резервуарах для хранения лег-

коиспаряющихся продуктов и предназначены для сокращения по-
терь от испарения. Рекомендуется, чтобы понтоны отвечали сле-
дующим основным положениям:

максимально перекрывали поверхность хранимого продукта;
эксплуатировались без внутреннего давления и вакуума в газо-

вом пространстве резервуара;

все соединения, подверженные непосредственному воздей-

ствию продукта или его паров, контролировались на герметич-
ность;

проверялась совместимость материалов, уплотняющих соеди-

нения понтона с хранимым продуктом.

3.8.2. Рекомендуется применять следующие основные типы 

понтонов:

А — понтон однодечной конструкции, имеющий центральную 

однослойную мембрану (деку), разделенную на отсеки, и распо-
ложенные по периметру кольцевые короба (открытые или закры-
тые сверху);

Б — однодечный понтон с открытыми или закрытыми герме-

тичными коробами, расположенными на поверхности понтона 
радиально;

В — понтон двудечной конструкции, состоящий из герметич-

ных коробов, расположенных по всей площади понтона;

Г — понтон на поплавках с герметичным настилом;
Д — многослойный понтон толщиной не менее 60 мм с защит-

ной обшивкой.

66

Руководство по безопасности вертикальных цилиндрических

3.8.3. Рекомендуется, чтобы конструкция понтона обеспечива-

ла его нормальную работу по всей высоте рабочего хода без пере-
косов, вращения во время движения и остановок.

3.8.4. Рекомендуется, чтобы борт понтона и патрубки устройств, 

проходящих через понтон (опор стационарной крыши, направляю-
щих понтона и пр.), с учетом расчетного погружения и крена пон-
тона в рабочем состоянии (без нарушения герметичности отдель-
ных элементов) находились выше уровня продукта не менее чем на 
100 мм, такое же превышение имели патрубки и люки в понтоне.

3.8.5. Пространство между стенкой резервуара и бортом пон-

тона, а также между бортовыми ограждениями и проходящими 
сквозь них элементами уплотняется с помощью специальных 
устройств (затворов).

3.8.6. Понтон рекомендуется конструировать таким образом, 

чтобы номинальный зазор между понтоном и стенкой резервуара 
составлял от 150 до 200 мм с допускаемым отклонением ±100 мм. 
Величина зазора устанавливается в зависимости от конструкции 
применяемого затвора. 

3.8.7. Номинальная толщина стальных элементов понтона со-

ставляет не менее 5 мм. При использовании в понтонах стальных 
элементов из нержавеющей стали, углеродистой стали с металли-
зационными покрытиями или алюминиевых сплавов их толщина 
определяется на основании прочностных и деформационных рас-
четов, а также с учетом коррозиестойкости. Толщина таких элемен-
тов составляет не менее 1,2 мм.

3.8.8. Понтон оборудуется опорами, позволяющими фиксиро-

вать его в двух нижних положениях — рабочем и ремонтном.

Рабочее положение определяется минимальной высотой, при 

которой конструкции понтона отстоят не менее чем на 100 мм от 
верхних частей устройств, находящихся на днище или стенке ре-
зервуара и препятствующих дальнейшему опусканию понтона.

Ремонтное положение определяется минимальной высотой, 

при которой возможен свободный проход человека по днищу ре-
зервуара под понтоном, — от 1,8 до 2,0 м.

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  6  7  8  9   ..