8. Конструкции резервуаров

8.1. Сварные соединения и швы

8.1.1. Основные типы сварных соединений и швов

Для изготовления резервуарных конструкций применяются стыковые, угловые, тавровые и нахлесточные сварные соединения.

В зависимости от протяженности сварных швов по линии соединения деталей различают следующие типы сварных швов:

- сплошные швы, выполняемые на всю длину сварного соединения;

- прерывистые швы, выполняемые чередующимися участками длиной не менее 50 мм;

- временные (прихваточные) швы, поперечное сечение которых определяется технологией сборки, а протяженность свариваемых участков составляет не более 50 мм.

Конструктивные элементы сварных соединений и швов должны, как правило, соответствовать требованиям стандартов на применяемый вид сварки:

- для ручной дуговой сварки - ГОСТ 5264;

- для дуговой сварки в защитном газе - ГОСТ 14771;

- для сварки под флюсом - ГОСТ 8713.

Изображения сварных соединений и условные обозначения сварных швов на чертежах должны однозначно определять размеры конструктивных элементов подготовленных кромок свариваемых деталей, необходимые для выполнения швов с применением конкретного вида сварки.

Основные типы и рекомендуемые обозначения сварных соединений и швов приведены в справочном Приложении П.3.

8.1.2. Ограничения на сварные соединения и швы

Наличие прихваточных швов в законченной конструкции не допускается.

Минимальные катеты угловых швов (без припуска на коррозию) должны приниматься в соответствии с таблицей 38 СНиП II-23-81* «Стальные конструкции».

Максимальные катеты угловых швов не должны превышать 1,2 толщины более тонкой детали в соединении.

Нахлесточное соединение, сваренное сплошным швом с одной стороны, допустимо только для соединений элементов днища или крыши (согласно п. 8.1.5 и п. 8.1.8), при этом величина нахлеста должна быть не менее 60 мм для соединений полотнищ днища или полотнищ крыши и не менее 30 мм для соединений листов днища или листов крыши при полистовой сборке, но не менее 5-ти толщин наиболее тонкого листа в соединении.

8.1.3. Вертикальные соединения стенки

Вертикальные соединения листов стенки должны выполняться двусторонними стыковыми швами с полным проплавлением.

Вертикальные заводские и монтажные швы стенок резервуаров 4 класса опасности, сооружаемых методом рулонирования, допускается располагать на одной линии.

Для прочих резервуаров вертикальные заводские и монтажные соединения на смежных поясах стенки должны быть смещены относительно друг друга на величину не менее 10t (где t - толщина нижележащего пояса стенки), и не менее 500 мм для стенок полистовой сборки.

8.1.4. Горизонтальные соединения стенки

Горизонтальные соединения листов стенки должны выполняться двусторонними стыковыми швами с полным проплавлением.

Для резервуаров полистовой сборки пояса стенки должны совмещаться в одну вертикальную линию по внутренней поверхности.

Для стенок резервуаров, изготовляемых методом рулонирования, общая вертикальная линия может совмещаться с внутренней или внешней поверхностью поясов.

8.1.5. Нахлесточные соединения днища

Нахлесточные соединения днища применяются для соединения между собой рулонируемых полотнищ днищ, листов центральной части днищ при их монтаже полистовой сборкой, а также для соединения центральной части днищ (рулонируемой или полистовой) с кольцевыми окрайками.

Нахлесточные соединения днищ свариваются сплошным односторонним угловым швом только с верхней стороны. В зоне пересечения нахлесточных соединений днища с нижним поясом стенки должна быть образована ровная поверхность днища, как это показано на рис. 8.1а.

8.1.6. Стыковые соединения днища

Двусторонние стыковые соединения применяются для сварки рулонируемых полотнищ днищ.

Односторонние стыковые соединения на остающейся подкладке применяются для соединения между собой кольцевых окраек, а также при полистовой сборке центральной части днищ или днищ без окраек. Остающаяся подкладка должна иметь толщину не менее 4 мм и должна присоединяться прерывистым швом к одной из стыкуемых деталей. При выполнении стыкового соединения на остающейся подкладке без разделки кромок зазор между кромками стыкуемых листов толщиной до 6 мм должен быть не менее 4 мм; для стыкуемых листов толщиной более 6 мм - не менее 6 мм. При необходимости должны использоваться металлические распорки для обеспечения раскрытие корня шва на требуемую величину.

Для стыковых соединений кольцевых окраек должен быть предусмотрен переменный зазор клиновидной формы, изменяющийся от 4...6 мм по наружному контуру окраек до 8...12 мм по внутреннему контуру, учитывающий усадку кольца окраек в процессе сварки.

Для подкладок должны применяться материалы, соответствующие материалу стыкуемых деталей.

8.1.7. Соединение днища со стенкой

Для соединения днища со стенкой должно применяться двустороннее тавровое соединение без скоса кромок или с двумя симметричными скосами нижней кромки листа стенки. Катет углового шва таврового соединения должен быть не более 12 мм.

Если толщины нижнего пояса стенки и листа днища не превышают 12 мм, то применяется соединение без скосов кромок с катетом углового шва, равным толщине более тонкого из соединяемых листов (рис. 8.1б).

Если толщина нижнего пояса стенки или листа днища превышают 12 мм, то применяется соединение со скосами кромок, при этом сумма глубины скоса и катета углового шва равняется толщине более тонкого из соединяемых листов (рис. 8.1в).

Узел соединения днища со стенкой должен быть доступен для осмотра в процессе эксплуатации резервуара. При наличии на стенке резервуара теплоизоляции, она должна не доходить до днища на расстояние около 100 мм с целью снижения возможности коррозии данного узла и обеспечения наблюдения за его состоянием.

8.1.8. Соединения листов крыши

Настил крыши может выполняться из отдельных листов, укрупненных карт или полотнищ заводского изготовления.

Монтажные соединения настила должны выполняться, как правило, внахлест со сваркой сплошного углового шва только с верхней стороны.

Нахлест листов в направлении по уклону крыши должен выполняться таким образом, чтобы верхняя кромка нижнего листа накладывалась поверх нижней кромки верхнего листа с целью снижения возможности проникновения конденсата внутрь нахлеста.

По требованию Заказчика монтажные соединения настила бескаркасных конических или сферических крыш могут выполняться двусторонними стыковыми или нахлесточными швами.

Заводские сварные швы настила должны быть двусторонними стыковыми.

Для соединения настила с каркасом крыши допускается применение прерывистых угловых швов при малоагрессивной степени воздействия внутренней среды резервуара. Для средне и сильноагрессивной среды указанное соединение должно выполняться сплошными угловыми швами минимального сечения с добавлением припуска на коррозию.

При выполнении крыши во взрывозащищенном исполнении (легко сбрасываемой) настил крыши должен привариваться только к верхнему кольцевому элементу стенки угловым швом катетом не более 5 мм, приварка настила к каркасу крыши не допускается. Указанный «ослабленный узел» соединения настила крыши со стенкой должен обеспечить частичный или полный отрыв настила крыши от стенки резервуара и быстрый сброс избыточного давления, предотвратив разрушение стенки и узла крепления стенки к днищу и разлив продукта.

Рис. 8.1. Соединение днища со стенкой

8.2. Стенки

8.2.1. Толщины листов стенки резервуара должны превышать расчетные значения по условиям прочности и устойчивости с учетом припусков на коррозию и минусового допуска на прокат. Минимальные конструктивные толщины листов стенки приведены в таблице 8.1. Максимальная толщина листов должна быть не более 40 мм.

Таблица 8.1

8.2.2. Минимальная ширина листов стенки, кроме листов верхнего пояса, должна составлять:

- для резервуаров рулонной сборки - 1.5 м;

- для резервуаров полистовой сборки - 1.8 м.

8.2.3. Местные сосредоточенные нагрузки на стенку резервуара должны быть распределены при помощи листовых накладок или ребер жесткости, располагаемых, предпочтительно, в кольцевом направлении.

8.2.4. Постоянные конструктивные элементы не должны препятствовать перемещению стенки, в том числе в зоне нижних поясов стенки при гидростатической нагрузке.

8.2.5. Присоединение конструктивных элементов к стенке должно удовлетворять следующим требованиям:

а) приварка конструктивных элементов должна производиться через листовые накладки со скругленными углами с обваркой по замкнутому контуру;

б) катет угловых швов крепления конструктивных элементов не должен превышать 12 мм;

в) постоянные конструктивные элементы должны располагаться не ближе 100 мм от оси горизонтальных 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 приспособления) должны привариваться на расстоянии не менее 50 мм от сварных швов;

д) технологические приспособления должны быть удалены до гидравлических испытаний, а возникающие при этом повреждения или неровности поверхности должны быть устранены с зачисткой абразивным инструментом на глубину, не выводящую толщину проката за пределы минусового допуска на прокат.

8.3. Днища

8.3.1. Днища резервуаров могут быть плоскими (для резервуаров объемом до 1000 м³) или коническими с уклоном от центра к периферии (рекомендуемая величина уклона 1:100), при этом наличие незначительного уклона компенсирует возможную неравномерность осадок основания, а также облегчает очистку резервуара и удаление подтоварной воды.

По требованию Заказчика уклон днища может быть выполнен к центру резервуара при условии специальной проработки в проекте вопросов осадок основания и прочности днища.

8.3.2. Днища резервуаров объемом до 1000 м³ включительно могут изготавливаться из листов одной толщины (без окраек), при этом выступ листов днища за внешнюю поверхность стенки следует принимать 25...50 мм. Днища резервуаров объемом более 1000 м³ должны иметь центральную часть и кольцевые окрайки, при этом выступ окраек за внешнюю поверхность стенки следует принимать 50...100 мм. Наличие в рулонируемом полотнище днища листов различной толщины не допускается.

8.3.3. Минимальная толщина всех листов днища (без припуска на коррозию) должна составлять 4 мм для днищ, полученных сваркой встык, 5 мм для днищ, имеющих нахлесточные соединения.

8.3.4. Размеры окраечного кольца днища назначаются из условия прочности узла соединения стенки с днищем с учетом деформативности листа окрайки днища. При этом учитывается, что днище имеет сплошное опирание по всей поверхности, включая окраечное кольцо, если Заказчиком не предусмотрено выполнение днища особого типа в соответствии с Приложением П.19.

8.3.5. Номинальная толщина кольцевых окраек должна быть не менее величины, определяемой по формуле:

где

t1 - номинальная толщина нижнего пояса стенки, полученная по п. 9.2 или п. 9.6 (что больше);

k1 = 0,77 - безразмерный коэффициент;

Δtcs, Δtcb - припуск на коррозию нижнего пояса стенки и днища соответственно;

Δtmb - минусовой допуск на прокат окрайки днища.

Если по согласованию с Заказчиком в листе окрайки днища допускаются пластические деформации, то следует принять k₁ = 0,58.

Номинальную толщину окрайки следует назначать с учетом ограничений:

(0,006 + Δtcb) ≤ tb ≤ (0,016 + Δtcb).

8.3.6. Кольцевые окрайки должны иметь ширину в радиальном направлении, обеспечивающую расстояние между внутренней поверхностью стенки и швом приварки центральной части днища к окрайкам не менее:

- 300 мм для резервуаров объемом до 5000 м³;

- 600 мм для резервуаров объемом более 5000 м³,

- величины, назначаемой в п. 9.6.6.4 (при наличии сейсмического воздействия), и не менее величины (мм), определяемой соотношением:

где

k₂ = 0,92 - безразмерный коэффициент.

Если по согласованию с Заказчиком в листе окрайки днища допускаются пластические деформации, то следует принять k₂ = 0,76.

8.3.7. Расстояние от сварных соединений днища, расположенных под нижней кромкой стенки, до вертикальных швов нижнего пояса стенки должны быть не менее чем:

- 100 мм для резервуаров 3 и 4 классов опасности;

- 200 мм для резервуаров 1 и 2 классов опасности.

8.3.8. Стыковые или нахлесточные соединения трех элементов днища (листов или полотнищ) должны располагаться на расстоянии не менее 300 мм друг от друга, от стенки резервуара и от монтажного соединения кольцевых окраек.

8.3.9. Присоединение конструктивных элементов к днищу должно удовлетворять требованиям пунктов 8.2.5а, 8.2.5б, 8.2.5г, 8.2.5д.

8.3.10. Днища должны иметь круговую форму кромки по внешнему контуру.

8.3.11. По внутреннему периметру кольцевых окраек форма центральной части днища может быть круговой или многогранной, с учетом обеспечения нахлестки центральной части днища на окрайки не менее 60 мм.

8.4. Кольца жесткости на стенке

8.4.1 Для обеспечения прочности и устойчивости резервуаров при эксплуатации, а также для получения требуемой геометрической формы в процессе монтажа, на стенках резервуаров могут устанавливаться следующие типы колец жесткости:

- верхнее ветровое кольцо для резервуаров без стационарной крыши или для резервуаров со стационарными крышами специальных типов, имеющих повышенную деформативность в плоскости основания крыши;

- верхнее опорное кольцо для резервуаров со стационарными крышами;

- промежуточные для обеспечения устойчивости при воздействии ветровых и сейсмических нагрузок;

- промежуточные формообразующие кольца для резервуаров, сооружаемых методом рулонирования.

8.4.2. Верхнее ветровое кольцо устанавливается снаружи резервуара на верхнем поясе стенки резервуаров с плавающими крышами или резервуаров со стационарными крышами, конструкция которых не может рассматриваться в качестве жесткого диска в плоскости верхней кромки стенки. Это относится, 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 резервуаров указанного типа минимальное сечение верхнего ветрового кольца жесткости определяется в п. 9.2.4, а ширина кольца должна быть не менее 800 мм.

Рекомендуемая высота установки верхнего ветрового кольца составляет 1,10...1,25 м от верха стенки, при этом по верху стенки резервуаров с плавающей крышей должен быть установлен кольцевой уголок сечением не менее 75 × 6 мм.

При использовании верхнего ветрового кольца в качестве обслуживающей площадки конструктивные требования к элементам кольца (ширина и состояние ходовой поверхности, ограждение кольца по внешней от резервуара стороне и пр.) должны соответствовать требованиям раздела 8.8.

8.4.3. Верхнее опорное кольцо стационарных крыш устанавливается на верхней кромке стенки резервуаров для восприятия опорных реакций сжатия, растяжения или изгиба при воздействии на крышу внешних и внутренних нагрузок. Минимальное сечение опорного кольца бескаркасных крыш определяется в п. 9.3.3.

В том случае, если монтаж стационарной крыши осуществляется после окончания монтажа стенки резервуара, то сечение опорного кольца должно быть проверено на соответствия п. 9.2.4, как для резервуара без стационарной крыши.

8.4.4. Промежуточные ветровые кольца жесткости устанавливаются в тех случаях, когда толщины поясов стенки не обеспечивают устойчивость стенки опорожненного резервуара, а увеличение толщин поясов стенки является технически и экономически нецелесообразным.

Минимальное сечение промежуточных колец жесткости должно определяться по п. 9.2.3.2.3.

8.4.5. Промежуточные формообразующие кольца жесткости устанавливаются на стенках рулонируемых резервуаров с целью обеспечения правильной геометрической формы, особенно в зоне монтажных стыков.

Для резервуаров объемом до 5000 м³ необходимость установки формообразующих колец определяется монтажной организацией по согласованию с Заказчиком и автором проекта КМ.

Для резервуаров объемом свыше 5000 м³ необходимо устанавливать не менее двух формообразующих колец.

Рекомендуемые сечения формообразующих колец указаны в таблице 8.2.

Таблица 8.2

В зоне монтажных стыков сечение формообразующих колец может быть увеличено установкой накладок или иным образом, в соответствии с указаниями проекта КМ или ППР.

8.4.6. Кольца жесткости должны 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.

8.4.7. Соединения колец жесткости должны быть стыковыми с полным проплавлением. Допускается соединение колец на накладках. Монтажные стыки колец жесткости должны располагаться на расстоянии не менее 150 мм от вертикальных швов стенки.

8.4.8. Кольца жесткости должны располагаться на расстоянии не менее 150 мм от горизонтальных швов стенки (расстояние от оси горизонтальной полки кольца до оси сварного шва). Прочие требования к установке колец жесткости должны приниматься по п. 8.2.5.

8.4.9. Кольца жесткости, ширина которых в 16 и более раз превышает толщину горизонтального элемента кольца, должны иметь опоры, выполняемые в виде ребер или подкосов. Расстояние между опорами не должно превышать более чем в 20 раз высоту внешней вертикальной полки кольца.

8.4.10. При наличии на резервуаре систем пожарного орошения (устройства охлаждения) кольца жесткости, устанавливаемые на наружной поверхности стенки, должны иметь конструкцию, не препятствующую орошению стенки ниже уровня кольца.

Кольца такой конструкции, которая способна собирать воду, должны быть снабжены сточными отверстиями.

8.5. Стационарные крыши

8.5.1. Общие требования

В настоящем разделе устанавливаются общие требования к конструкциям стационарных крыш и не ограничивается применение других конструкций крыш, известных в практике резервуаростроения и изготовляемых по различным стандартам и нормам, при условии выполнения общих требований настоящего Стандарта.

Конструкции стационарных крыш подразделяются на следующие основные типы:

- бескаркасная коническая крыша, несущая способность которой обеспечивается конической оболочкой настила;

- бескаркасная сферическая крыша, несущая способность которой обеспечивается вальцованными элементами настила, образующими 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 образом раскроенными листами настила.

Все крыши должны удерживаться лишь по периметру опиранием на стенку резервуара или на опорное кольцо в соответствии с п. 8.4.3.

Минимальная толщина любого элемента крыши должна составлять 3 мм, исключая припуск на коррозию.

8.5.2. Бескаркасная коническая крыша

Бескаркасная коническая крыша представляет собой гладкую коническую оболочку, не подкрепленную радиальными ребрами жесткости.

Геометрические параметры бескаркасной конической крыши должны удовлетворять следующим требованиям:

- максимальный диаметр крыши в плане - 12,5 м;

- минимальный угол наклона образующей крыши к горизонтальной поверхности должен составлять 15 градусов, максимальный угол наклона - 30 градусов.

Номинальная толщина оболочки крыши должна определяться расчетом на устойчивость (п. 9.3.3), и должна быть не менее 4 мм и не более 7 мм (при изготовлении оболочки крыши методом рулонирования). При недостаточной несущей способности гладкая коническая оболочка должна подкрепляться кольцевыми ребрами жесткости (шпангоутами), устанавливаемыми с наружной стороны крыши.

Оболочка крыши должна изготавливаться в виде рулонируемого полотнища (из одной или нескольких частей). Допускается изготовление полотнища крыши на монтаже, при этом толщина оболочки крыши может быть увеличена до 10 мм.

Узел соединения крыши со стенкой может выполняться по одному из вариантов, показанных на рис. 8.2. При опирании крыши на кольцевой уголок, его минимальный размер должен быть 63 × 5 мм.

8.5.3. Бескаркасная сферическая крыша

Бескаркасная сферическая крыша представляет собой пологую сферическую оболочку.

Радиус кривизны крыши должен находиться в пределах от 0,8 D до 1,2 D, где D - внутренний диаметр стенки резервуара. Рекомендуемым диапазоном применения бескаркасных сферических крыш являются резервуары объемом до 5000 м³ с диаметром не более 25 м, эксплуатируемые с внутренним давлением до 6,0 кПа.

Номинальная толщина оболочки крыши определяется расчетами на прочность и устойчивость, но должна быть не менее 4 мм.

Поверхность сферической крыши может быть выполнена из формообразованных лепестков двоякой кривизны (вальцованных в меридиональном и кольцевом направлении) или цилиндрических лепестков, вальцованных только в меридиональном направлении, при этом отклонение поверхности цилиндрического лепестка от гладкой сферической поверхности (в кольцевом направлении) не должно превышать трех толщин оболочки.

Соединение лепестков между собой должно выполняться двусторонними стыковыми или нахлесточными соединениями.

Рис. 8.2. Соединение бескаркасных конических или сферических крыш со стенкой

Узел соединения крыши со стенкой может выполняться по одному из вариантов, показанных на рис. 8.2.

8.5.4. Каркасная коническая крыша

Применение каркасных конических крыш рекомендуется для резервуаров диаметром свыше 10 м до 25 м.

Угол наклона образующей крыши к горизонтальной поверхности должен находиться в пределах от 4,76 градуса (уклон 1:12) до 9,46 градуса (уклон 1:6). Номинальная толщина настила должна составлять не менее 4 мм.

Крепление настила крыши к верху стенки должно осуществляться, как правило, в соответствии с рис. 8.3 в, через кольцевой уголок жесткости с минимальным размером 63 × 5 мм.

Площадь поперечного сечения узла сопряжения крыши со стенкой (с учетом участвующих в работе площадей поперечных сечений стенки и настила) должна обеспечивать восприятие растягивающих или сжимающих усилий от внутреннего давления или внешней нагрузки на крышу.

Рис. 8.3. Соединение каркасных конических или купольных крыш со стенкой

При выполнении крыши во взрывозащищенном исполнении должны соблюдаться следующие требования:

- приварка настила должна выполняться в соответствии с п. 8.1.8;

- площадь поперечного сечения узла сопряжения крыши со стенкой должна определяться в соответствии с требованиями раздела 9.3.5.

Каркасные конические крыши могут изготовляться в виде щитов, состоящих из соединенных между собой элементов каркаса и настила или раздельно - из элементов каркаса и настила, не приваренного к каркасу. В последнем случае настил может выполняться из отдельных листов, крупногабаритных карт или рулонируемых полотнищ, а два диаметрально-противоположных элемента каркаса должны быть раскреплены в плане диагональными связями.

8.5.5. Каркасная купольная крыша

Купольная крыша представляет собой радиально-кольцевую каркасную систему, образующую поверхность сферической оболочки.

Купольные крыши рекомендуются для резервуаров объемом свыше 5000 м³ диаметром от 25 м до 50 м.

Купольные крыши должны отвечать следующим требованиям:

- радиус кривизны сферической поверхности крыши должен быть в пределах от 0,8 D до 1,5 D, где D - диаметр резервуара;

- номинальная толщина настила должна составлять не менее 5 мм, включая припуск на коррозию.

Каркасные купольные крыши могут изготавливаться в виде щитов, состоящих из соединенных между собой элементов каркаса и настила или раздельно из элементов каркаса и настила, не приваренного к каркасу. В последнем случае настил может выполняться из отдельных листов или крупногабаритных карт, а каркас должен иметь не менее четырех связевых блоков, расположенных в плане ортогонально.

Опирание крыши на стенку резервуара рекомендуется выполнять с устройством опорного кольца по рис. 8.3 г.

8.6. Патрубки и люки в стенке резервуара (врезки в стенку)

Установка патрубков и люков в стенке, с учетом конструктивных решений, мест расположения, применяемых материалов и прочих требований настоящего Стандарта, не должна снижать показатели прочности, герметичности, надежности и долговечности резервуара.

Для изготовления патрубков и люков должны использоваться бесшовные или прямошовные трубы и изготовленные из вальцованного листа обечайки.

Продольные швы обечаек, изготовленных из вальцованного листа, должны быть проконтролированы методом радиографирования в объеме 100 %. Для резервуаров 4 класса опасности радиографию допускается не проводить.

При выполнении приварки трубы или обечайки к стенке резервуара должно быть обеспечено полное проплавление стенки.

8.6.1. Усиления стенки в местах врезок

Отверстия в стенке для установки патрубков и люков должны быть усилены листовыми накладками (усиливающими листами), располагаемыми по периметру отверстия. Допускается установка патрубков условным проходом до 65 мм включительно в стенке толщиной не менее 6 мм без усиливающих листов.

Наружный диаметр DR усиливающего листа должен находиться в пределах 1,8 D₀ ≤ D_R ≤ 2,2 D₀, где D₀ - диаметр отверстия в стенке.

Толщина усиливающего листа должна быть не менее толщины соответствующего листа стенки, исключая припуск на коррозию, и не должна превышать толщину листа стенки более чем на 5 мм. Кромки усиливающего листа толщиной, превышающей толщину листа стенки, должны быть скруглены или обработаны в соответствии с рис. 8.4. Рекомендуется толщину усиливающего листа принимать равной толщине стенки.

Площадь поперечного сечения усиливающего листа, измеряемая по вертикальной оси отверстия, должна быть не менее, чем произведение вертикального размера отверстия в стенке на толщину листа стенки без припуска на коррозию.

Усиливающий лист должен иметь контрольное отверстие с резьбой М6...M10, открытое в атмосферу и расположенное примерно на горизонтальной оси патрубка или люка или в его нижней части.

Катет (K₁) углового шва крепления усиливающего листа к обечайке (трубе) патрубка или люка должен назначаться в соответствии с таблицей 8.3.

Таблица 8.3

Рис. 8.4. Детали патрубков и люков-лазов в стенке

СОЕДИНЕНИЕ ОБЕЧАЙКИ (ТРУБЫ) СО СТЕНКОЙ И С УСИЛИВАЮЩИМ ЛИСТОМ

СОЕДИНЕНИЕ УСИЛИВАЮЩЕГО ЛИСТА СО СТЕНКОЙ

СОЕДИНЕНИЕ УСИЛИВАЮЩЕГО ЛИСТА С ДНИЩЕМ

Катет (К₂) углового шва крепления усиливающего листа к стенке резервуара должен быть равен толщине более тонкой детали в соединении, но не более 38 мм.

Для усиливающего листа, доходящего до днища резервуара, катет (К₃) углового шва крепления усиливающего листа к днищу должен быть равен наименьшей толщине свариваемых элементов, но не более 12 мм.

Усиление стенки может выполняться установкой усиленной вставки (листа стенки увеличенной толщины, определяемой соответствующим расчетом). Толщина вставки не должна превышать 60 мм.

8.6.2. Ограничения на расположение врезок в стенке

В одном листе стенки могут располагаться не более четырех врезок с условным проходом более 300 мм. При большем количестве врезок указанный лист стенки должен быть термообработан в соответствии с п. 18.5.

Расстояния от привариваемых к стенке резервуара деталей патрубков или люков (труб, обечаек, усиливающих листов) до оси горизонтальных швов стенки или до днища резервуара (кроме варианта конструктивного исполнения усиливающего листа, доходящего до днища) должны быть не менее 100 мм, а до оси вертикальных швов стенки - не менее 250 мм.

Расстояния между привариваемыми к стенке резервуара деталями смежных патрубков и люков (трубами, обечайками, усиливающими листами) должны быть не менее 250 мм.

Допускается установка патрубков и люков с пересечением сварных швов стенки (горизонтальных и вертикальных) в соответствии с рис. 8.5, при этом пересекаемый шов должен быть подвергнут радиографическому контролю на длине не менее трех диаметров отверстия в стенке симметрично относительно вертикальной или горизонтальной оси патрубка или люка.

Рис. 8.5. Установка патрубков и люков в местах пересечения со сварными швами стенки (вертикальными или горизонтальными)

ПЕРЕСЕЧЕНИЕ ШВОМ ОБЕЧАЙКИ (ТРУБЫ)

8.6.3. Патрубки в стенке резервуара

Патрубки в стенке предназначены для присоединения наружных и внутренних трубопроводов, контрольно-измерительных приборов, и прочих устройств, требующих выполнения отверстия в стенке.

Количество и размеры патрубков зависят от назначения и объема резервуара и назначаются Заказчиком резервуара.

Наиболее ответственными, в части обеспечения надежности резервуара, являются патрубки приема и раздачи продукта, располагаемые в непосредственной близости с днищем в зоне вертикального изгиба стенки и воспринимающие значительные технологические и температурные нагрузки от присоединяемых трубопроводов.

Вопросы проектирования патрубков, с учетом внутреннего гидростатического давления продукта и нагрузок от присоединяемых трубопроводов, изложены в п. 9.5.

Рекомендуются патрубки в стенке условным проходом 50; 80; 100; 150; 200; 250; 300; 350; 400; 500; 600; 700 мм.

Конструктивное исполнение патрубков должно соответствовать рис. 8.4; 8.6; 8.7; 8.8 и таблице 8.4.

Рис. 8.6. Патрубки в стенке. Общие виды

ПАТРУБОК С КРУГЛЫМ УСИЛИВАЮЩИМ ЛИСТОМ

ПАТРУБОК С УСИЛИВАЮЩИМ ЛИСТОМ ДО ДНИЩА

Рис. 8.7. Патрубки в стенке. Разрезы

ОСНОВНЫЕ ТИПЫ ПАТРУБКОВ

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ТИПЫ ПАТРУБКОВ (ДЛЯ РЕЗЕРВУАРОВ С ЗАЩИТНОЙ СТЕНКОЙ)

Рис. 8.8. Соединение фланца и патрубка с обечайкой (трубой)

ДЛЯ ФЛАНЦЕВ ПО ГОСТ 12820

ДЛЯ ФЛАНЦЕВ ПО ГОСТ 12821

Таблица 8.4

Назначение номинальной толщины обечайки (трубы) патрубков следует производить с учетом п. 7.8 и рис. 7.1.

Фланцы патрубков в стенке должны выполняться по ГОСТ 12820 (исполнение 1 по ГОСТ 12815) на условное давление 1,6 МПа, если иное не оговорено при заказе резервуара.

Тип патрубка («S», «D» и т.д. согласно рис. 8.7) должен назначаться Заказчиком резервуара.

По требованию Заказчика патрубки в стенке могут комплектоваться временными заглушками на условное давление 0,25 МПа, предназначенными для герметизации резервуара при проведении испытаний после окончания монтажа.

8.6.4. Люки-лазы в стенке резервуара

Люки-лазы в стенке предназначены для проникновения внутрь резервуара при его монтаже, осмотре и проведении ремонтных работ.

Резервуар должен быть снабжен не менее чем двумя люками, обеспечивающими выход на днище резервуара.

Резервуары с понтоном должны иметь, кроме того, не менее одного люка, расположенного на высоте, обеспечивающей выход на понтон в его ремонтном положении. По требованию Заказчика указанный люк может устанавливаться на резервуарах с плавающей крышей.

Рекомендуются круглые люки условным проходом 600 и 800 мм и овальный люк 600 × 900 мм.

Фланцы круглых люков-лазов должны выполняться по ГОСТ 12820 (исполнение 1 по ГОСТ 12815) на условное давление 0,25 МПа.

Конструктивное исполнение люков-лазов должно соответствовать рис. 8.4; 8.9; 8.10; 8.11 и таблице 8.5.

Рис. 8.9. Люки-лазы в стенке. Общие виды

КРУГЛЫЙ ЛЮК-ЛАЗ

ОВАЛЬНЫЙ ЛЮК-ЛАЗ 600 × 900

Рис. 8.10. Люки-лазы в стенке. Разрезы

ЛЮК-ЛАЗ ДЛЯ ВЫХОДА НА ДНИЩЕ РЕЗЕРВУАРА

ЛЮК-ЛАЗ ДЛЯ ВЫХОДА НА ПОНТОН ИЛИ ПЛАВАЮЩУЮ КРЫШУ

Рис. 8.11. Соединение фланца люка-лаза с обечайкой и крышкой

ДЛЯ КРУГЛЫХ ЛЮКОВ-ЛАЗОВ

ДЛЯ ОВАЛЬНОГО ЛЮКА-ЛАЗА 600 × 900

Таблица 8.5

Люки-лазы, как правило, должны быть снабжены приспособлением (поворотным устройством) для облегчения открывания и закрывания крышки.

По согласованию с Заказчиком конструктивное исполнение люков-лазов может выполняться в соответствии со стандартом API 650.

8.7. Патрубки и люки в крыше

Количество и размеры патрубков, служащих для установки различных устройств или оборудования на стационарной крыше резервуара зависят от назначения и объема резервуара и назначаются Заказчиком резервуара.

Рекомендуются патрубки условным проходом 50; 80; 100; 150; 200; 250; 300; 350; 400; 500 мм. Конструктивное исполнение патрубков в крыше должны соответствовать рис. 8.8; 8.12; 8.13 и таблице 8.6.

Рис. 8.12. Патрубки в крыше

ПАТРУБОК ТИПА «S»

ПАТРУБОК ТИПА «F»

Рис. 8.13. Детали патрубков и люков в крыше

СОЕДИНЕНИЕ ОБЕЧАЙКИ (ТРУБЫ) С УСИЛИВАЮЩИМ ЛИСТОМ И УСИЛИВАЮЩЕГО ЛИСТА С НАСТИЛОМ КРЫШИ

СОЕДИНЕНИЕ ФЛАНЦА ЛЮКА С ОБЕЧАЙКОЙ И КРЫШКОЙ

Таблица 8.6

Если патрубок используется для вентиляции, обечайка (труба) должна быть обрезана снизу заподлицо с настилом крыши (тип «F»).

Фланцы патрубков в крыше должны выполняться по ГОСТ 12820 (исполнение 1 по ГОСТ 12815) на условное давление 0,25 МПа, если иное не оговорено при заказе резервуара.

По требованию Заказчика патрубки в крыше резервуаров без понтонов, эксплуатируемых при избыточном давлении в газовом пространстве, могут комплектоваться временными заглушками на условное давление Ру = 0,25 МПа, предназначенными для герметизации резервуара при проведении испытаний после окончания монтажа.

Для осмотра внутреннего пространства резервуара, его вентиляции при проведении внутренних работ, а также для различных монтажных целей каждый резервуар должен быть снабжен не менее, чем двумя люками, установленными в крыше. Рекомендуются люки условным проходом 500, 600, 800 и 1000 мм.

Конструктивное исполнение люков должно соответствовать рис. 8.13, 8.14 и таблице 8.7.

Рис. 8.14. Люки в крыше

СВЕТОВОЙ ЛЮК

МОНТАЖНЫЙ ЛЮК

Таблица 8.7

8.8. Площадки, лестницы, ограждения

8.8.1. Для доступа к отдельным конструктивным элементам и местам расположения оборудования резервуар должен быть укомплектован площадками и лестницами.

Резервуары со стационарной крышей должны иметь круговую площадку по крыше, обеспечивающую доступ к оборудованию, расположенному по периметру крыши, и лестницу для подъема на круговую площадку.

Резервуары с плавающей крышей должны иметь круговую площадку по верху стенки, наружную лестницу для подъема на круговую площадку, внутреннюю катучую лестницу для спуска на плавающую крышу, а также переходную площадку с одномаршевой лестницей для перехода с круговой площадки на катучую лестницу.

При компактном расположении резервуары могут соединяться между собой по верху переходными площадками (переходами), при этом на каждую группу соединенных резервуаров должно быть не менее двух лестниц, расположенных с противоположных сторон.

8.8.2. Площадки (в том числе переходы и промежуточные площадки лестниц) должны соответствовать следующим требованиям:

- площадки, соединяющие любую часть резервуара с любой частью соседнего резервуара либо другой отдельно стоящей конструкцией, должны иметь опорные устройства, допускающие свободное перемещение соединяемых конструкций;

- ширина площадок на уровне настила должна быть не менее 700 мм;

- настил площадок должен изготавливаться из перфорированного или рифленого металла, препятствующего скольжению;

- величина зазора между элементами настила должна быть не более 40 мм;

- конструкция площадок должна выдерживать сосредоточенную нагрузку 4,5 кН.

Площадки, расположенные на уровне более 0,75 м от поверхности земли или какой-либо другой поверхности, на которую возможно падение с площадки, должны иметь ограждения с тех сторон, где возможно падение.

8.8.3. Для подъема на круговую площадку резервуара используются отдельно стоящие (шахтные), прислонные (одномаршевые) или расположенные вдоль стенки (кольцевые) лестницы.

8.8.4. Шахтные лестницы имеют собственный фундамент, к которому прикрепляются анкерными болтами.

Шахтные лестницы должны крепиться в верхней части к стенке резервуара распорками. Конструкция распорок должна учитывать возможность неравномерной осадки основания резервуара и фундамента лестницы.

Шахтные лестницы могут служить технологическим элементом (каркасом) для наворачивания рулонируемых полотнищ (стенок, днищ и др.) для их транспортировки к месту монтажа. Такие лестницы должны иметь кольцевые элементы диаметром не менее 2,6 м.

8.8.5. Одномаршевые лестницы применяются для резервуаров с высотой стенки не более 7,5 м. В нижней части марш (косоуры) лестницы опирается на фундамент с анкерными болтами. В верхней части лестница опирается на верх стенки резервуара (при радиальном расположении лестницы по отношению к резервуару в плане) или на верхнюю переходную площадку лестницы (при тангенциальном расположении лестницы).

8.8.6. Кольцевые лестницы полностью опираются на стенку резервуара, а их нижний марш должен не доходить до земли на расстояние 100...250 мм.

Кольцевые лестницы высотой более 7,5 м должны иметь промежуточные площадки, расстояние между которыми по высоте не должно превышать 6 м.

Марши кольцевых лестниц могут быть прямоугольными в плане или могут располагаться по винтовой линии (обычно используются для лестниц без промежуточных площадок для резервуаров с высотой стенки до 7,5 м).

Кольцевые лестницы, у которых зазор между стенкой резервуара и лестницей превышает 150 мм, должны иметь ограждение как с наружной, так и с внутренней (у стенки) стороны.

8.8.7. Марши шахтных и кольцевых лестниц должны соответствовать следующим требованиям:

- угол по отношению к горизонтальной поверхности - не более 50°;

- ширина марша - не менее 700 мм;

- ширина ступени - не менее 200 мм;

- расстояние по высоте между ступенями должно быть одинаковым и не должно превышать 250 мм;

- ступени должны иметь уклон вовнутрь 2...5°;

- ступени должны изготавливаться из перфорированного, решетчатого или рифленого металла, препятствующего скольжению;

- конструкция марша должна выдерживать сосредоточенную нагрузку не менее 4,5 кН.

8.8.8. Ограждения площадок и лестничных маршей (рис. 8.15), состоящие из стоек, поручня, промежуточных планок и бортовой (нижней) полосы, должны соответствовать следующим требованиям:

- стойки должны располагаться на расстоянии не более 2,5 м друг от друга;

- верх поручня должен находиться на расстоянии не менее 1,25 м от уровня настила площадки и не менее 1,0 м от уровня ступени лестничного марша (расстояние по вертикали от носка ступени до верха поручня);

- бортовая полоса ограждения площадок должна быть шириной не менее 150 мм и располагаться с зазором 10...20 мм от настила;

- в качестве бортовой полосы лестничных маршей должны служить косоуры (тетивы), для которых превышение над носком ступени должно составлять не менее 50 мм;

- расстояние между поручнем, промежуточными планками и бортовой полосой (или косоуром) должно быть не более 400 мм;

- поручни ограждения должны соединяться между собой без смещения;

- ограждения должны выдерживать нагрузку 0,9 кН, приложенную в любом направлении к любой точке поручня.

8.8.9. Катучие лестницы резервуаров с плавающими крышами должны обеспечивать доступ с переходной площадки на плавающую крышу при ее положении от нижнего до верхнего рабочих уровней.

Катучие лестницы должны соответствовать следующим требованиям:

- допустимый угол по отношению к горизонтальной поверхности - от 0° до 50°;

- ширина марша (длина ступени) лестницы - не менее 700 мм;

- величина проступи (расстояние по горизонтали между носками ступеней) - не менее 200 мм;

- допустимое расстояние по высоте между ступенями - от 0 до 250 мм;

- ступени должны изготавливаться из перфорированного или рифленого металла, препятствующего скольжению;

- ограждения, расположенные с обеих сторон катучей лестницы, должны соответствовать требованиям, изложенным в п. 8.8.8;

- конструкция катучей лестницы должна быть рассчитана на восприятие усилий, возникающих в процессе движения плавающей крыши, а также на сосредоточенную нагрузку не менее 5,0 кН и нагрузку от расчетного веса снегового покрова.

8.8.10. Для подъема или спуска к площадкам на высоту не более 4 м (например, к площадкам пеногенераторов или люков-лазов) могут использоваться стремянки (вертикальные лестницы тоннельного типа).

Стремянки должны соответствовать следующим требованиям:

- ширина стремянки должна быть не менее 600 мм;

- расстояние между ступенями должно быть не более 350 мм;

- начиная с высоты 2 м стремянки должны иметь ограждения в виде предохранительных дуг радиусом 350...450 мм, расположенных по высоте на расстояниях не более 800 мм друг от друга.

Рис. 8.15. Ограждения площадок и лестничных маршей

8.9. Понтоны

8.9.1. Понтоны применяются в резервуарах для хранения легко испаряющихся продуктов и предназначены для сокращения потерь от испарения.

Понтоны должны отвечать следующим основным требованиям:

- понтон должен максимально перекрывать поверхность хранимого продукта;

- резервуары с понтоном должны эксплуатироваться без внутреннего давления и вакуума в газовом пространстве резервуара;

- все соединения понтона, подверженные непосредственному воздействию продукта или его паров, должны быть плотными и проконтролированы на герметичность;

- любой материал, уплотняющий соединения понтона, должен быть совместим с хранимым продуктом.

8.9.2. Применяются следующие основные типы понтонов:

- понтон однодечной конструкции, имеющий центральную однослойную мембрану (деку), разделенную, при необходимости, на отсеки, и расположенные по периметру кольцевые короба (открытые или закрытые сверху);

- понтон двудечной конструкции, состоящий из герметичных коробов, расположенных по всей площади понтона;

- понтон на поплавках с герметичным настилом;

- многослойный понтон, включающий металлическую мембрану, покрытую слоем пенополиуретана толщиной не менее 40 мм с металлической или полиуретановой обшивкой.

8.9.3. Конструкция понтона должна обеспечивать его нормальную работу по всей высоте рабочего хода без перекосов, вращения во время движения и остановок.

8.9.4. Борт понтона и бортовые ограждения всех устройств, проходящих через понтон (опор стационарной крыши, направляющих понтона и пр.) с учетом расчетного погружения и крена понтона в рабочем состоянии (без нарушения герметичности отдельных элементов) должны превышать уровень продукта не менее чем на 150 мм. Такое же превышение должны иметь патрубки и люки в понтоне.

8.9.5. Пространство между стенкой резервуара и бортом понтона, а также между бортовыми ограждениями и проходящими сквозь них элементами должно быть уплотнено при помощи специальных устройств (затворов).

8.9.6. Материал затворов должен выбираться после рассмотрения таких параметров, как температура района строительства резервуара, температура хранимого продукта, проницаемость парами хранимого продукта, прочность на истирание, старение, хрупкость, воспламеняемость и других факторов совместимости с хранимым продуктом.

8.9.7. Понтон должен быть сконструирован таким образом, чтобы номинальный зазор между понтоном и стенкой резервуара составлял около 200 мм с допускаемым отклонением ±100 мм. Величина зазора должна устанавливаться в зависимости от конструкции применяемого затвора.

8.9.8. Материал стальных конструкций понтона относится к подгруппе Б2 по п. 7.1.1.

8.9.9. Номинальная толщина стальных элементов понтона должна быть не менее 4 мм. При использовании в понтонах стальных элементов с металлизационными покрытиями или алюминиевых сплавов, их толщина должна определяться на основании прочностных и деформационных расчетов, а также с учетом коррозионной стойкости.

8.9.10. Понтон должен иметь опоры, позволяющие фиксировать 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 на стенке резервуара и препятствующих дальнейшему опусканию понтона.

Ремонтное положение определяется минимальной высотой, при которой возможен свободный проход человека по днищу резервуара под понтоном - около 2,0 м.

Рабочее и ремонтное положения понтона фиксируются при помощи опор, которые могут устанавливаться в понтоне, а также на днище или стенке резервуара. Возможна фиксация нижних положений понтона путем его подвешивания на цепях или тросах к стационарной крыше резервуара.

По согласованию с Заказчиком допускается применять опорные конструкции одного фиксированного положения (не ниже ремонтного).

Опоры, изготовленные в виде стоек из трубы или другого замкнутого профиля, должны быть надрезаны или иметь отверстия в нижней части для обеспечения дренажа.

8.9.11. В случае применения опорных стоек, для распределения сосредоточенных нагрузок, передаваемых понтоном на днище резервуара, под опорными стойками должны быть установлены стальные подкладки, приваренные к днищу резервуара сплошным швом.

8.9.12. Понтон должен быть рассчитан таким образом, чтобы он мог в положении на плаву или на опорах обеспечивать несущую способность и плавучесть при воздействиях и их сочетаниях, указанных в п. 9.4.

8.9.13. Для исключения вращения понтона необходимо использовать направляющие, как правило, в виде труб, которые одновременно могут выполнять и технологические функции - в них могут располагаться приборы контроля, измерения и автоматики.

По условиям надежности работы понтона рекомендуется иметь одну направляющую.

В качестве направляющих понтона могут также использоваться тросовые либо другие конструктивные системы.

В местах прохода сквозь понтон направляющих должны быть предусмотрены уплотнения для снижения потерь от испарения во время всех вертикальных и горизонтальных перемещений понтона. Уплотнения должны быть рассчитаны на компенсацию локальных отклонений по горизонтали на ±125 мм.

8.9.14. Понтоны должны иметь предохранительные вентиляционные патрубки для удаления воздуха и газов из-под понтона, в то время, когда понтон находится на опорах в нижнем рабочем положении в процессе заполнения резервуара. Они также должны быть достаточными для предотвращения разрежения, появляющегося под понтоном после того, как понтон встанет на опоры в нижнем рабочем положении в процессе удаления продукта из резервуара. Скорость заполнения и опорожнения резервуара в режиме нахождения понтона на опорах должна быть минимально возможной для конкретного резервуара.

8.9.15. В стационарной крыше или стенке резервуара с понтоном должны быть предусмотрены вентиляционные окна (венты), равномерно расположенные по периметру на расстоянии не более 10 м друг от друга (но не менее четырех), и один патрубок в центре. Общая открытая площадь всех окон (вентов) должна быть больше или равна 0,06 м² на 1 м диаметра резервуара. При эксплуатации резервуара отверстия вентиляционных окон должны быть закрыты сеткой из нержавеющей стали, с ячейками 10 × 10 мм и предохранительными кожухами для защиты от атмосферных воздействий. Установка огнепреградителей на вентиляционных окнах не допускается.

8.9.16. Для доступа на понтон в резервуаре должен быть предусмотрен, по меньшей мере, один люк-лаз в стенке, расположенный таким образом, чтобы через него можно было попасть на понтон, находящийся на опорах в ремонтном положении.

На самом понтоне также должен быть установлен как минимум один люк-лаз, обеспечивающий обслуживание и вентиляцию подпонтонного пространства в процессе ремонтных и регламентных работ.

8.9.17. В стационарной крыше резервуара с понтоном должны быть установлены смотровые люки в количестве не менее двух для осуществления визуального контроля области уплотнения по периметру понтона. Расстояние между люками должно быть не более 20 м.

8.9.18. Все токопроводящие части понтона должны быть электрически взаимосвязаны и соединены со стенкой или крышей резервуара.

Это может быть достигнуто при помощи гибких равномерно распределенных по поверхности понтона кабелей, идущих от стационарной крыши резервуара к понтону (минимум два). При выборе кабелей следует учитывать их гибкость, прочность, коррозионную стойкость, электрическое сопротивление, надежность соединений и срок службы.

Электрическое сопротивление между стенкой резервуара и любой частью понтона, измеренное по утвержденному методу, должно составлять не более 100 МОм.

Для резервуаров диаметром до 20 м включительно должно быть предусмотрено не менее двух кабелей, для резервуаров большего диаметра - не менее четырех кабелей. Минимальная площадь поперечного сечения кабеля должна составлять 3 мм².

8.9.19. Закрытые короба понтона должны быть снабжены смотровыми люками с быстросъемными крышками или иными устройствами для контроля возможной потери герметичности коробов.

8.9.20. Проектная организация, осуществляющая разработку проекта КМ, должна представить Заказчику резервуара расчеты прочности и плавучести понтона для расчетных комбинаций воздействий, приведенных в таблице П. 4.5 Приложения П.4.

8.10. Плавающие крыши

8.10.1. Резервуары с плавающей крышей являются альтернативой резервуаров со стационарной крышей и понтоном.

Техническая целесообразность и экономическая эффективность применения резервуаров с плавающей крышей определяется следующими граничными условиями:

а) рекомендуемые объемы резервуаров - 5000 м³ и выше;

б) допускаемое соотношение диаметра (D) и высоты (H_s) резервуара - D/H_s ≥ 1,5;

в) максимально допустимая равномерно распределенная расчетная снеговая нагрузка:

- 2,4 кПа для резервуаров диаметром до 40 м;

- 3,2 кПа для резервуаров диаметром св. 40 м до 60 м;

- 4,0 кПа для резервуаров диаметром св. 60 м.

8.10.2. Плавающие крыши могут быть двух основных конструктивных типов:

- однодечная плавающая крыша;

- двудечная плавающая крыша.

8.10.3. Плавающая крыша должна быть запроектирована таким образом, чтобы при наполнении или опорожнении резервуара не происходило потопление крыши или повреждение ее конструктивных узлов и приспособлений, а также конструктивных элементов, находящихся на стенке и днище резервуара.

8.10.4. В рабочем положении плавающая крыша должна полностью контактировать с поверхностью хранимого продукта. Применение плавающих крыш на поплавках (не контактного типа) не допускается.

В опорожненном резервуаре плавающая крыша должна находиться на стойках, опирающихся на днище резервуара.

8.10.5. Плавающая крыша должна быть рассчитана таким образом, чтобы она могла в положении на плаву или на опорах обеспечивать несущую способность и плавучесть при воздействиях и их сочетаниях, указанных в п. 9.4.

8.10.6. Плавающие крыши основных типов (однодечные и двудечные) имеют, как правило, следующее конструктивное исполнение.

Однодечная плавающая крыша состоит из герметичных кольцевых коробов, расположенных по периметру крыши, и центральной однослойной мембраны (деки), имеющей организованный уклон к центру. Уклон мембраны достигается установкой пригрузов или радиальных ребер жесткости.

Двудечная плавающая крыша может выполняться по двум вариантам:

- с радиальным расположением коробов;

- с кольцевым расположением отсеков.

По первому варианту крыша состоит из прямоугольных коробов, располагаемых на плане крыши в радиальном направлении. Пространство между коробами заполняется на монтаже листовыми вставками по нижней и верхней декам, образуя монтажные отсеки.

По второму варианту крыша состоит из верхней и нижней дек, соединяемых серией концентрических колец, образующих кольцевые отсеки. Наружный отсек разделяется радиальными переборками на кольцевые короба.

Выбор конструктивного решения и типа плавающей крыши (однодечной или двудечной) осуществляется Заказчиком на основании анализа вопросов металлоемкости, сроков изготовления и монтажа, надежности эксплуатации.

Плавучесть плавающей крыши должна обеспечиваться ее герметичностью со стороны продукта, а также герметичностью входящих в конструкцию крыши коробов и отсеков.

8.10.7. Каждый короб или отсек плавающей крыши в верхней части должен иметь смотровой люк с легкосъемной крышкой для контроля возможной потери герметичности короба или отсека.

Конструкция крышки и высота обечайки смотрового люка должны исключать попадание дождевой воды или снега внутрь короба или отсека.

8.10.8. Доступ на плавающую крышу должен обеспечиваться лестницей, которая автоматически следует любому положению крыши по высоте. Одним из рекомендуемых типов применяемых лестниц является катучая лестница, которая имеет верхнее шарнирное крепление к стенке резервуара и нижние ролики, перемещающиеся по направляющим, установленным на плавающей крыше (путь катучей лестницы). Конструктивные требования к катучим лестницам изложены в п. 8.8.8.

8.10.9. Плавающие крыши должны иметь основной и, по согласованию с Заказчиком, аварийный водоспуски.

Основной водоспуск должен быть установлен в нижней точке сбора дождевой воды и должен обеспечивать отвод воды за пределы резервуара без ее попадания в хранимый продукт. Для однодечных плавающих крыш основной водоспуск должен иметь обратный клапан или задвижку, исключающие попадание продукта на плавающую крышу при нарушении герметичности трубопроводов водоспуска.

Условный проход основного водоспуска должен быть следующим:

- для резервуаров диаметром до 30 м - 80 мм;

- для резервуаров диаметром свыше 30 м до 60 м - 100 мм;

- для резервуаров диаметром свыше 60 м - 150 мм.

Возможно устройство систем основного водоспуска, обеспечивающих сбор осадков в нескольких точках, распределенных по поверхности крыши и объединенных в один или несколько отводящих трубопроводов.

Аварийные водоспуски предназначены для сброса дождевой воды непосредственно в хранимый продукт.

Двудечные плавающие крыши могут иметь открытый аварийный водоспуск, заборное отверстие которого находится на верхней деке крыши выше уровня хранимого в резервуаре продукта. Однодечные плавающие крыши могут иметь только клапанный аварийный водоспуск, открываемый при опускании плавающей крыши на опорные стойки.

8.10.10. Плавающие крыши должны иметь вентиляционные клапаны, минимум два, открывающиеся при нахождении плавающей крыши на опорных стойках и предохраняющие плавающую крышу и уплотняющий затвор от перенапряжения и повреждения при заполнении или опорожнении резервуара. Размеры и количество вентиляционных клапанов определяются производительностью приемо-раздаточных операций.

8.10.11. Плавающие крыши должны иметь опорные стойки, позволяющие фиксировать крышу в двух нижних положениях - рабочем и ремонтном. Рабочее положение определяется минимальной высотой, при которой конструкции плавающей крыши отстоят не менее чем на 100 мм от верхних частей устройств, находящихся на днище или на стенке резервуара и препятствующих дальнейшему опусканию плавающей крыши. Ремонтное положение определяется минимальной высотой, при которой возможен свободный проход человека по днищу резервуара под плавающей крышей - около 2,0 м.

Опорные стойки, изготовленные из трубы или другого замкнутого профиля, должны быть надрезаны или иметь отверстия в нижней части, для обеспечения дренажа.

Для распределения нагрузок, передаваемых плавающей крышей на днище резервуара, под опорными стойками плавающей крыши должны быть установлены стальные подкладки, приваренные к днищу резервуара сплошным швом.

8.10.12. Плавающие крыши должны иметь не менее одного люка номинальным диаметром не менее 600 мм, позволяющего осуществлять вентиляцию и проход обслуживающего персонала под плавающую крышу, когда из резервуара удален продукт.

8.10.13. Для исключения вращения плавающей крыши должны использоваться направляющие в виде труб, выполняющие также технологические функции. Рекомендуется установка одной направляющей.

8.10.14. Пространство между стенкой резервуара и наружным бортом плавающей крыши должно быть уплотнено при помощи специального гибкого устройства - затвора, имеющего также погодозащитный козырек от непосредственного воздействия атмосферных осадков на затвор.

Номинальный зазор для установки затвора должен составлять 200 или 250 мм с допускаемыми отклонениями ±100 мм.

Материал затвора должен выбираться с учетом расчетной температуры района строительства, температуры хранимого продукта, долговечности затвора в условиях истирания и контакта с хранимым продуктом и его парами.

8.10.15. На плавающей крыше должен быть установлен кольцевой барьер для удержания гасительной пены, подаваемой при пожаре в зону кольцевого зазора. Расположение и высоту кольцевого барьера следует определять из условия создания расчетного слоя пены средней или низкой кратности в зоне кольцевого зазора между барьером и стенкой резервуара.

Высота барьера должна быть не менее 1 м. В нижней части барьера следует предусматривать дренажные отверстия для стока продуктов разрушения пены и атмосферных вод.

8.10.16. Все токопроводящие части плавающей крыши, включая катучую лестницу, должны быть электрически взаимосвязаны и соединены со стенкой резервуара.

Плавающая крыша должна быть оборудована системой заземляющих кабелей. У резервуаров диаметром до 20 м включительно должно быть предусмотрено не менее двух заземляющих кабелей, у резервуаров большего диаметра - не менее четырех кабелей.

Площадь поперечного сечения заземляющего кабеля должна составлять не менее 50 мм .

8.11. Анкерное крепление стенки

8.11.1. Анкерное крепление стенки резервуара должно производиться в случаях, указанных в п.п. 9.6.4, 10.2.10, когда возникает возможность опрокидывания резервуара - отрыва стенки резервуара и прилегающих к ней участков днища от основания резервуара.

8.11.2. Места присоединения анкерных креплений к стенке резервуара следует рассчитывать на воздействие изгибающих моментов.

Основным местом присоединения анкерных креплений является стенка резервуара, но не листы днища.

Конструкция анкерных креплений должна обеспечивать компенсацию перемещений резервуара под воздействием температурных условий и гидростатического давления, а также минимизацию наведенных напряжений в стенке резервуара.

8.11.3. Конструкция анкерного крепления может выполняться по вариантам, представленным на рис. 8.16:

- анкерные столики с анкерными болтами;

- кольцевая анкерная плита с анкерными болтами.

Рис. 8.16. Крепление стенки анкерными болтами

АНКЕРНЫЕ СТОЛИКИ С АНКЕРНЫМИ БОЛТАМИ

КОЛЬЦЕВАЯ АНКЕРНАЯ ПЛИТА С АНКЕРНЫМИ БОЛТАМИ

8.11.4. Расчет анкерного крепления должен выполняться таким образом, чтобы при чрезмерных нагрузках на резервуар, превышающих расчетные, происходило разрушение анкерного болта, но не опорного столика и швов его соединения со стенкой резервуара.

Допустимая величина растягивающего напряжения в анкерных болтах не должна превышать половины предела текучести или одной трети временного сопротивления материала болта.

8.11.5. Анкерные болты должны быть равномерно затянуты при полном заливе резервуара водой по окончании гидравлических испытаний, но перед созданием внутреннего избыточного давления. Расчетное усилие затяжки анкерных болтов должно составлять около 2100 Н. Усилие затяжки должно назначаться в проекте КМ.

Должны быть предусмотрены средства для предотвращения отвинчивания гаек с помощью таких способов, как проковка резьбы или установка контргаек.

Диаметр анкерных болтов должен быть не менее 24 мм.

8.11.6. Анкерные крепления должны располагаться равномерно по периметру стенки. Расстояние между анкерными болтами должно не превышать 3 м, за исключением резервуаров диаметром до 15 м при их расчете на сейсмику, когда указанное расстояние должно не превышать 2 м.

Количество анкерных болтов, устанавливаемых на резервуаре, должно быть кратно четырем. Анкерные болты должны располагаться симметрично относительно главных осей резервуара и не совпадать с главными осями на плане.

8.11.7. По согласованию с Заказчиком допускается выполнять анкерные крепления стенки резервуара с применением анкерных полос, как это показано на рис. 8.17.

Монтажные стыки анкерных полос должны выполняться в момент времени, соответствующий натяжению анкерных болтов по п. 8.11.5.

8.12. Конструкции для зачистки

По требованию Заказчика резервуар может комплектоваться конструкциями для зачистки, служащими для выполнения следующих операций:

- удаление донного осадка (отложений), образовавшегося в период эксплуатации резервуара;

- удаление остатков (придонного слоя) продукта;

- удаление подтоварной воды;

- удаление атмосферной воды из межстенного пространства резервуаров с защитной стенкой.

Обозначения всех размеров, приведенных в разделе 8.12, указаны на рис. 8.19-8.21.

Рис. 8.17. Крепление стенки анкерными полосами

Рис. 8.18. Патрубки зачистки с отводом

а) ПАТРУБОК СО СВАРНЫМ ПРИСОЕДИНЕНИЕМ ОТВОДА

б) ПАТРУБОК С ФЛАНЦЕВЫМ ПРИСОЕДИНЕНИЕМ ОТВОДА

8.12.1. Патрубки зачистки с отводом

Патрубки зачистки с отводом служат для удаления из резервуара остатков продукта и подтоварной воды. Патрубки изготавливаются условным проходом 100, 150, 200 и 250 мм. Конструкция патрубков должна соответствовать рис. 8.18.

8.12.2. Круглые зумпфы зачистки

Круглые зумпфы зачистки служат для удаления из резервуара донного осадка, остатков продукта и подтоварной воды. Круглые зумпфы изготавливаются следующих размеров (диаметр × глубина): Ø 600 × 300, Ø 900 × 450, Ø 1200 × 600, Ø 1500 × 900 для патрубков зачистки, соответственно, Dy50, Dy80, Dy100 и Dy150. Конструкция круглых зумпфов зачистки должна соответствовать рис. 8.19 и таблице 8.8. Необходимость установки, конструкция и требуемое количество опор для внутренней трубы определяется при проектировании в зависимости от величины расстояния от зумпфа до стенки резервуара.

Рис. 8.19. Круглый зумпф зачистки

Таблица 8.8

*- Толщины даны без учета припуска на коррозию

8.12.3. Лотковый зумпф зачистки

Лотковый зумпф зачистки служит для удаления из резервуара донного осадка и для удаления из межстенного пространства резервуаров с защитной стенкой атмосферных осадков. Конструкция лоткового зумпфа зачистки должна соответствовать рис. 8.20. Толщины конструктивных элементов зумпфа даны без учета припуска на коррозию.

8.12.4. Придонные очистные люки

Придонные очистные люки (ПОЛ) служат для удаления из резервуара донного осадка. Номинальный размер люка определяется высотой и шириной обечайки люка. Люки изготавливаются следующих типоразмеров: 600 × 600, 600 × 900, 900 × 1200. Конструкция придонных очистных люков должна соответствовать рис. 8.21 и таблицам 8.9 и 8.10.

Рис. 8.20. Лотковый зумпф зачистки

ОБЩИЙ ВИД

ПЛАН

ФЛАНЕЦ И КРЫШКА

Рис. 8.21. Придонный очистной люк

ОБЩИЙ ВИД

ПОПЕРЕЧНЫЙ РАЗРЕЗ

ФЛАНЕЦ

Примечания:

1. Поверхности, прилегающие к прокладке, обработать до RA ≤ 12,5 мкм.

2. Усиливающий лист должен иметь контрольное отверстие М6...М10.

3. Все кромки и углы внутренней поверхности скруглить радиусом не менее 3 мм.

4. Внутренние швы должны быть гладко зашлифованы.

Таблица 8.9

Таблица 8.10

*эквивалентное давление при наливе водой (плотность 1,0).

Расчетные параметры ПОЛ определяются приведенными ниже формулами в зависимости от диаметра резервуара D (м), высоты налива продукта Н (м), а также от размеров ПОЛ.

Толщины вставки стенки (tSI) и усиливающего листа (tR) определяются из условия, что площадь поперечного сечения усиления ПОЛ, равная суммарной площади участков вставки стенки и усиливающего листа выше обечайки, удовлетворяет соотношению:

Acs ≥ 0,5KR·HN·t1.

Здесь и далее

A_cs - площадь поперечного сечения усиления (м²);

t₁ - толщина нижнего пояса стенки (м), требуемая расчетом на прочность по п. 9.2.2;

HN - высота обечайки (м), принимаемая по таблице 8.9;

KR - коэффициент усиления, определяемый следующим образом:

где

Площадь усиления ПОЛ должна рассматриваться в пределах высоты первого пояса стенки, но не более 1,5 HN.

Назначенная толщина вставки стенки (tSI) при наличии усиливающего листа должна превышать толщину нижнего пояса стенки (t1) не менее чем на 2 мм.

Сечение усиления ПОЛ включает толщину усиливающего листа tR и величину превышения толщины вставки tSI над толщиной нижнего пояса стенки t₁.

При выполнении вставки стенки без усиливающего листа ее толщина не должна превышать 60 мм при условии обеспечения площади усиления Acs.

Толщина вставки днища должна удовлетворять следующему соотношению:

где

tBI - номинальная толщина вставки днища (м);

ρ - плотность продукта (т/м3), но не менее 1,0;

LN - ширина обечайки (м), принимаемая по таблице 8.9;

Δtcs - припуск на коррозию стенки (м).

Придонные очистные люки должны изготавливаться в заводских условиях и после сварки подвергаться термообработке (снятие напряжений) в соответствии с требованиями п. 18.5.

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