Приложение П.8 (рекомендуемое) Защита резервуаров, возводимых в прибрежных зонах рек, морей и океанов, от стихийного воздействия водного потока

П.8.1 Для резервуаров, возводимых в прибрежных зонах рек, морей и океанов, существует опасность воздействия водных потоков, вызванных паводковыми разливами рек, прорывом плотин и дамб, цунами, нагоном воды из морей в устья рек и т.д. При этом возможны сдвиг и опрокидывание резервуаров, расположенных в зонах затопления. Данное приложение разработано на основе результатов работы [19] (см. Приложение П.20) и содержит рекомендации по защите резервуаров от указанного вида стихийного воздействия.

П.8.2 В районах вероятного возникновения стихийных водных потоков резервуары следует устанавливать на площадках, возвышающихся над общим рельефом местности.

П.8.3 Для защиты резервуаров от воздействия водного потока следует применить одно из следующих мероприятий:

1) слив продукта и последующая разгерметизация объема путем открытия всех штатных отверстий в стенке (способ 1);

2) налив резервуара продуктом или водой до некоторого уровня Hmin, обеспечивающего неподвижность резервуара во время стихийного бедствия (способ 2);

3) установка анкерных устройств, воспринимающих внешнее воздействие (способ 3).

П.8.4 Возможность применения одного из способов защиты должна оцениваться в зависимости от:

- диаметра резервуара D (м);

- высоты стенки резервуара H_s (м);

- ожидаемого времени затопления τ₀ (ч);

- ожидаемой скорости водного потока v (м/с);

- расчетной высоты потока, т.е. разности между ожидаемой высотой водного потока и возвышением площадки строительства над общим рельефом местности Δh (м);

- минимально необходимой величины налива резервуара Н_min (м), определяемой по графикам, приведенным на рис. П.8.1;

- плотности продукта ρ (т/м³);

- возможности своевременного опорожнения резервуара за время τ₁ (ч),

- возможности своевременного налива продукта в резервуар за время τ₂ (ч).

П.8.5 В случае, если Δh < 1 м, специальных мероприятий по защите резервуаров не требуется. В противном случае требуется применение способов 1, 2 или 3.

П.8.6 При использовании графиков, приведенных на рис. П.8.1, П.8.2, допускается линейная интерполяция исходных данных и результатов.

П.8.7 Допускается применение способа 1, если выполняются условия:

H_min ≤ Δh, τ₁ < τ0.

П.8.8 Допускается применение способа 2, если выполняются условия:

H_min/ρ < Hs, τ₂ < τ0.

П.8.9 Если неподвижность резервуара на основании при воздействии водного потока не может быть обеспечена способами 1 или 2, необходимо применить способ 3, т.е. выполнить установку анкерных устройств. Суммарную нагрузку на анкеры следует определять с помощью графиков, приведенных на рис. П.8.2.

П.8.10 Время полного опорожнения резервуара τ₁ и время его заполнения τ₂ могут быть уточнены в момент поступления предупреждения о приближении стихийного бедствия. В этом случае необходимо принять H₁ = Н₂ = Н, где Н - фактический уровень налива продукта к моменту поступления сигнала тревоги.

П.8.11 В случае, если Δh > 10 м, строительство резервуаров в данной местности не рекомендуется.

ПРИМЕР РАСЧЕТА.

Ожидается возникновение водного потока высотой 9 м и скоростью v = 10 м/с через τ₀ = 6 часов. Необходимо выбрать способ защиты резервуара объемом 5000 м³ (диаметр D = 22,8 м, высота стенки H_s = 12 м), построенного на площадке с превышением над общим рельефом местности 2 м. Максимальный, фактический и нижний уровни налива резервуара продуктом в процессе эксплуатации равны соответственно H₁ = Н = 11,6 м, Н₂ = 1,9 м. Относительная плотность хранимого продукта ρ = 1. Производительность слива продукта из резервуара 1000 м³/ч, производительность налива продукта в резервуар 500 м³/ч.

Расчетная высота потока составляет

Δh = 9 - 2 = 7 м.

По графикам на рис. 8.1 определяем H_min.

При высоте потока Δh = 5 м получаем H_min = 5,4 м, при Δh = 10 м требуемая высота налива составляет H_min = 10,7 м.

Для принятого значения Δh = 7 м путем линейной интерполяции получаем Н_min = 7,52 м.

С учетом производительности слива продукта и максимального уровня налива резервуара H₁ = Н вычисляем время полного опорожнения резервуара

τ₁ = 4,8 ч.

С учетом производительности налива продукта и нижнего уровня налива резервуара Н₂ время заполнения резервуара до отметки H_min будет равно

τ₂ = 4,6 ч.

Проверяем условия п. П.8.7:

H_min = 7,52 м > Δh = 7 м,

τ₁ = 4,8 ч < τ₀ = 6 ч.

Первое условие п. П.8.7 не выполняется, т.е. способ 1 не применим.

Проверяем условия п. П.8.8.

H_min = 7,52 м < H_s = 12 м,

τ₂ = 4,6 ч < х₀ = 6 ч.

Оба условия п. 8.8 выполняются, следовательно, способ 2 обеспечивает защиту резервуара от стихийного воздействия.

Таким образом, для обеспечения неподвижности резервуара необходимо до начала наводнения наполнить его продуктом до уровня не менее H_min = 7,52 м.

Рис. П.8.1

Определение уровня налива Н_min, м

а) высота потока Δh = 5 м

б) высота потока Δh = 10 м

Рис. П.8.2

Определение сдвигающей силы Q, МН

а) высота потока Δh = 5 м

б) высота потока Δh = 10 м

<< назад / к содержанию СТО-СА-03-002-2009 / вперед >>