Главная > Документ


Таблица 9

Вид нагрузки

Дополнительные сочетания нагрузок для расчета взрывозащищенных стационарных крыш

1

2

Гидро- и пневмоиспытания

Аварийный режим

Вес конструкций

+

+

Вес теплоизоляции

+

Избыточное давление 1,25∙p*

+

Избыточное давление 1,6∙p*

+

* Приведены со значениями коэффициента перегрузки.

3.7.4. 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 15º, максимальный угол наклона   30º.

Номинальная толщина оболочки крыши должна определяться расчетом на устойчивость в соответствии с п. 3.7.6 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 стороне 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 должна быть не менее 7 мм.

Узел соединения крыши со стенкой может выполняться по одному из вариантов, приведенных на рисунке 9. При опирании крыши на кольцевой уголок, его минимальный размер должен быть 635 мм.

3.7.5. Бескаркасная сферическая крыша

Геометрические параметры бескаркасной сферической крыши должны соответствовать следующим требованиям:

  • минимальный радиус сферической поверхности должен составлять 0,8 от диаметра резервуара;

  • максимальный радиус сферической поверхности ‒ 1,2 от диаметра резервуара.

Узел соединения крыши со стенкой может выполняться по одному из вариантов, приведенных на рисунке 9. При опирании крыши на кольцевой уголок, его минимальный размер должен быть 635 мм.

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

Рисунок 9 ‒ Соединения бескаркасных конических или сферических крыш со стенкой

3.7.6. Расчет бескаркасных конических крыш

3.7.6.1. Расчет настила

Расчетная толщина настила бескаркасной конической крыши tro, м, определяется из условия устойчивости оболочки по формуле:


(29)

где α ‒ угол наклона образующей крыши к горизонтальной плоскости.

Номинальная толщина настила бескаркасной конической крыши tr, м, определяется по формуле:


(30)

где Δtсr – припуск на коррозию, м.

Расчетная нагрузка на крышу pr, МПа, определяется по формуле:

(31)

где Gr – вес металлоконструкций крыши, МН;

Gr0– вес оборудования на крыше, МН;

Grt – вес теплоизоляции на крыше, МН;

ps ‒ расчетная снеговая нагрузка на поверхности земли, МПа. Расчетная снеговая нагрузка на поверхности земли определяется согласно
СП 20.13330.2011;

pv – нормативное значение вакуума, МПа;

ce = 0,85 при D60 м;

ce= 1,0 при D > 100 м;

ce= 0,85 + 0,00375∙(D– 60) – в промежуточных случаях;

D – диаметр резервуара, м;

1,2,3 – коэффициенты сочетаний для длительных нагрузок, назначаемые в соответствии с СП 20.13330.2011 (пп. 6.2, 6.3) для основной по степени влияния нагрузки =1, для остальных =0,95.

Формулы (29) – (31) применимы:

- для углов  ≤ 30º;

- при выполнении условия: r/(tr0∙sin ) > 274, которое следует проверить после вычисления первого приближения для tr0. Поскольку pr в свою очередь зависит от предварительно неизвестной толщины tr0, для расчета требуется несколько последовательных приближений.

3.7.6.2. Расчет узла сопряжения крыши и стенки

Узел крепления крыши к верху стенки должен выполняться по одному из вариантов, приведенных на рисунке 10. В расчетное сечение включается кольцевой элемент жесткости, а также прилегающие участки крыши и стенки.

Узел сопряжения крыши со стенкой должен быть рассчитан на прочность при действии кольцевого растягивающего усилия. При этом размеры поперечного сечения Ar , м2, должны удовлетворять условию:

, (32)

где Ar– выделенная на рисунке 10 площадь поперечного сечения уторного узла крыши. Размеры участков стенки Ls, м2,определяются по формуле:

. (33)

Размеры участков настила крыши Lr, м2, определяются по формуле:

(34)

В резервуарах, работающих с внутренним избыточным давлением, узел сопряжения крыши со стенкой необходимо также проверить на устойчивость в случае действия кольцевого сжимающего усилия. При этом размеры поперечного сечения должны обеспечивать выполнение следующего условия:

(35)

где Jy – момент инерции расчетного поперечного сечения относительно вертикальной оси «y-y», совпадающей с осью стенки, м3 (см. рисунок 10);

E ‒ модуль упругости стали;

Gr – вес металлоконструкций крыши, МН;

Gr0– вес оборудования на крыше, МН;

Grt – вес теплоизоляции на крыше, МН;

1,2,3 – коэффициенты сочетаний для длительных нагрузок, назначаемые в соответствии с СП 20.13330.2011 (пп. 6.2, 6.3) для основной по степени влияния нагрузки =1, для остальных =0,95.

Соединение крыши со стенкой приведено на рисунке 10.

Ls‒ размеры участков стенки; Lr ‒ размеры участков настила крыши;

tro ‒ минимальная толщина настила бескаркасной конической крыши;

t‒ толщина стенки

Рисунок 10 ‒ Соединение крыши со стенкой

3.7.7. Каркасная коническая крыша

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

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

3.7.7.3. Крепление настила крыши к верху стенки должно осуществляться, как правило, в соответствии с рисунком 11в, через кольцевой уголок жесткости с минимальным размером 635 мм.

3.7.7.4. 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.

3.7.7.5. При выполнении крыши во взрывозащищенном исполнении должны соблюдаться следующие требования:

- приварка настила должна выполняться в соответствии с п. 3.2.5;

- площадь поперечного сечения узла сопряжения крыши со стенкой должна определяться в соответствии с требованиями п. 3.7.10.

3.7.7.6. Каркас конической крыши может быть ребристым или ребристо-кольцевым.

3.7.7.7. 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.

3.7.8. Каркасная купольная крыша

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

3.7.8.2. Купольные крыши рекомендуются для резервуаров объемом свыше 5000 м3 диаметром от 25 до 65 м.

3.7.8.3. Купольные крыши, как правило, должны иметь радиус кривизны сферической поверхности крыши в пределах от 0,8∙D до 1,5∙D, где D – диаметр резервуара.

3.7.8.4. Каркасные купольные крыши могут изготавливаться:

- обычного исполнения в виде щитов, состоящих из соединенных между собой элементов каркаса и настила;

- взрывозащищенного исполнения в виде отдельных элементов каркаса и настила, не приваренного к каркасу. В каркасных крышах взрывозащищенного исполнения листовой настил должен быть 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 должна определяться в соответствии с требованиями п. 3.7.10.

3.7.8.5. Опирание крыши на стенку резервуара рекомендуется выполнять с устройством опорного кольца по рисунку 11.

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

Рисунок 11 ‒ Узлы соединения каркасных конических или
купольных крыш со стенкой

3.7.9. Расчеты каркасных крыш

3.7.9.1. Каркас крыши представляет собой систему радиальных и кольцевых балок. Количество радиальных балок nr определяется по конструктивным соображениям с учетом неравенства: . Результат округляется до числа, кратного четырем.

3.7.9.2. Моделирование и расчеты крыш на все комбинации нагрузок следует производить методом конечных элементов. Расчетная схема должна включать все несущие стержневые и пластинчатые элементы, предусмотренные конструктивным решением. Если листы настила не приварены к каркасу, то в расчете учитываются только их весовые характеристики.

3.7.9.3. Модель крыши должна учитывать деформативность ее внешнего опорного контура, т.е. включать элементы уторного узла, верхний участок стенки высотой Ls и кольцевой участок настила крыши шириной Lr. При этом минимальные размеры Ls, Lr определяются согласно подп. 3.7.6.2.

3.7.9.4. Элементы и узлы крыши должны быть запроектированы таким образом, чтобы максимальные усилия и деформации в них не превышали предельных значений по прочности и устойчивости, регламентируемых СП 16.13330.2011 и
СНиП 2.03.06-85 (для алюминиевых крыш).

3.7.10. Каркасные взрывозащищенные крыши

3.7.10.1. Каркасные крыши взрывозащищенного исполнения должны удовлетворять требованиям пп. 3.7.2, 3.7.9, а также быть рассчитаны на действие двух дополнительных сочетаний нагрузок, которые включают помимо веса конструкций и теплоизоляции, внутреннее избыточное давление с коэффициентами надежности по нагрузке 1,25 (гидро- и пневмоиспытания) и 1,6 (аварийный режим).

3.7.10.2. Для взрывозащищенных крыш должны выполняться следующие условия:

а) D ≥ 15 м;

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

в) листовой настил должен крепиться только к окаймляющему элементу стенки по периметру крыши односторонним угловым швом с катетом не более 5 мм;

г) конструкция узла сопряжения стенки и крыши должна соответствовать одной из схем, приведенных на рисунке 10;

д) площадь сечения Ar, м2, выделенного на рисунке 10, должна удовлетворять неравенству:

, (36)

где R – расчетный параметр, определяемый формулой (8);

Gr1 – вес листов настила крыши, МН;

Gs – вес стенки, МН;

Gs0 – вес оборудования на стенке, МН;

Gr0 – вес оборудования на крыше, МН;

Gst – вес теплоизоляции на стенке, МН;

Gr – вес крыши, МН;

Grt – вес теплоизоляции на крыше, МН.

3.7.10.3 Если требования подп. 3.7.10.2 не обеспечены, взрывозащищенная крыша должна быть рассчитана в следующей последовательности:

а) выполняется конечно-элементный геометрически нелинейный расчет крыши на действие комбинаций нагрузок, включающих действие избыточного давления:

  • 1.25p для гидро-пневмоиспытаний,

  • 1.6p для условий аварии.

В расчетную модель следует включать настил и каркас крыши;

б) определяются реактивные усилия, передаваемые на шов крепления настила к опорному кольцу крыши и проверяется его прочность СП 16.13330.2011;

в) крыша является взрывозащищенной, если конструкция узлов сопряжения стенки и крыши, стенки и днища резервуара, а также размеры сварного шва сопряжения настила крыши с кольцевым элементом жесткости удовлетворяют следующим условиям:

  • прочность шва сопряжения стенки и настила крыши обеспечена в условиях гидро- пневмоиспытаний;

  • прочность шва сопряжения стенки и настила крыши не обеспечена в условиях аварии;

  • прочность узла сопряжения стенки с окрайкой днища для всех расчетных

сочетаний нагрузок обеспечена, т.е выполняется условие:

(37)

где par – избыточное давление, при котором происходит разрушение уторного шва крыши (1,2рI>рar<1,6р).

Прочность узла сопряжения стенки с окрайкой днища в условиях аварии может не проверяться, если резервуар оборудован анкерными устройствами, предотвращающими его подъем при аварийном избыточном давлении.

3.8. Понтоны

3.8.1. 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.

3.8.2. Применяются следующие основные типы понтонов:

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

Б – однодечный понтон с открытыми герметичными коробами, расположен­ными по всей площади понтона;

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

Г – понтон на поплавках с герметичным настилом;

Д – многослойный понтон, слой пенополиуретана плотностью от 60 до 80 кг/м3, толщиной не менее 60 мм с металлической обшивкой.

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

3.8.4. 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 100 мм. Такое же превышение должны иметь патрубки и люки в понтоне.

3.8.5. 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).

3.8.6. Понтон должен быть сконструирован таким образом, чтобы номинальный зазор между понтоном и стенкой резервуара составлял от 150 до 200 мм с допускаемым отклонением 100 мм. Величина зазора должна устанавливаться в зависимости от конструкции применяемого затвора.

3.8.7. Номинальная толщина стальных элементов понтона должна быть не менее 5 мм. При использовании в понтонах стальных элементов из нержавеющей стали с металлизационными покрытиями или алюминиевых сплавов, их толщина должна определяться на основании прочностных и деформационных расчетов, а также с учетом коррозионной стойкости. Толщина таких элементов должна быть не менее 1,2 мм.

3.8.8. 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 стенке резервуара и препятствующих дальнейшему опусканию понтона.

Ремонтное положение определяется минимальной высотой, при которой возможен свободный проход человека по днищу резервуара под понтоном ‒ от 1,8 до 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.

3.8.9. 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.

3.8.10. 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.

3.8.11. 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 определяется возможностью возникновения избыточного давления (вакуума) под понтоном и должна быть минимально возможной для конкретного резервуара.

3.8.12. В стационарной крыше или стенке резервуара с понтоном должны быть предусмотрены вентиляционные окна, 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 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.

3.8.13. 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.



Скачать документ

Похожие документы:

  1. Федеральная служба по экологическому технологическому и атомному надзору (2)

    Регламент
    ... и экологическомунадзоруФедеральнойслужбыпоэкологическому, технологическому и атомномунадзору (3852) 36-16-32 656037, г. Барнаул, пр-т. Калинина, д. 65 Управление потехнологическому и экологическомунадзоруФедеральнойслужбыпоэкологическому ...
  2. Федеральная служба по экологическому технологическому и атомному надзору (13)

    Документ
    ... , поднадзорных Федеральнойслужбепоэкологическому, технологическому и атомномунадзору (далее - Порядок), разработан на основании Положения о Федеральнойслужбепоэкологическому, технологическому и атомномунадзору (далее - Служба), утвержденного ...
  3. Федеральная служба по экологическому технологическому и атомному надзору (8)

    Документ
    ... и аттестации специалистов организаций, поднадзорных Федеральнойслужбепоэкологическому, технологическому и атомномунадзору, утвержденное приказом Федеральнойслужбыпоэкологическому, технологическому и атомномунадзору от 29 января 2007 ...
  4. Федеральная служба по экологическому технологическому и атомному надзору (1)

    Документ
    ... и аттестации специалистов организаций, поднадзорных Федеральнойслужбепоэкологическому, технологическому и атомномунадзору, утвержденное приказом Федеральнойслужбыпоэкологическому, технологическому и атомномунадзору от 29 января 2007 ...
  5. Федеральная служба по экологическому технологическому и атомному надзору

    Документ
    ... безопасности опасных производственных объектов», Положением о Федеральнойслужбепоэкологическому, технологическому и атомномунадзору, утвержденным Постановлением Правительства Российской Федерации ...

Другие похожие документы..