Версия для печати

6. Требования к проектированию резервуаров

6.1 Конструкции резервуаров

6.1.1 Общие требования

6.1.1.1 Значения номинальной толщины конструктивных элементов резервуаров, контактирующих с продуктом или его парами, назначают с учетом минимальных конструктивных или расчетных значений, припусков на коррозию (при необходимости) и минусовых допусков на прокат.

6.1.1.2 Значения номинальной толщины конструктивных элементов резервуаров, находящихся на открытом воздухе (лестницы, площадки, ограждения и пр.), должны быть не менее минимальных конструктивно необходимых, указанных в соответствующих разделах настоящего стандарта. Указанные значения толщины проката должны соответствовать требованиям строительных норм и правил.

6.1.1.3 При разработке проектов резервуаров всех типов объемом 10000 м³ и более следует предусматривать конструкцию стенки и днища полистового исполнения.

Допускается изготовление резервуаров объемом от 10000 до 20000 м³ включительно методом рулонирования с учетом 7.8.

6.1.1.4 Стенки резервуаров, монтируемых методом спиральной навивки, допускается проектировать по специально разработанным техническим условиям.

Таблица 11 - Конструктивные параметры патрубков в крыше резервуара (в миллиметрах)

6.1.2 Сварные соединения и швы

6.1.2.1 Основные типы сварных соединений и швов

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

В зависимости от протяженности сварных швов по линии соединения деталей различают 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.

Форму и размеры конструктивных элементов сварных соединений рекомендуется принимать в зависимости от применяемого вида сварки:

- для ручной дуговой сварки - по ГОСТ 5264;

- для дуговой сварки в защитном газе - по ГОСТ 14771;

- для сварки под флюсом - по ГОСТ 8713;

- для дуговых способов сварки и их комбинаций - по рабочей документации;

- для других способов сварки (электрошлаковая сварка, лазерная сварка и т. д.) и их комбинаций, в том числе и с дуговыми способами сварки - по рабочей документации.

Изображения сварных соединений и условные обозначения сварных швов на чертежах КМ, КМД должны однозначно определять размеры конструктивных элементов шва и подготовленных кромок свариваемых деталей, необходимые для выполнения швов с применением конкретного вида сварки. Вид сварки, форму и размеры конструктивных элементов сварного шва необходимо выбирать, руководствуясь наибольшей технологичностью и наименьшими тепловложениями при выполнении сварного шва.

6.1.2.2 Требования к сварным соединениям и швам

Минимальные катеты угловых швов (без припуска на коррозию) должны соответствовать требованиям нормативных документов¹), действующих на территории государства - участника Соглашения, принявшего настоящий стандарт.

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

Нахлесточное соединение, сваренное сплошным швом с одной стороны, допускается только для соединений элементов днища или крыши, при этом значение нахлеста должно 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 пяти толщин наиболее тонкого листа в соединении.

Наличие прихваточных швов в законченной конструкции не допускается.

6.1.2.3 Вертикальные соединения стенки

Вертикальные соединения листов стенки следует выполнять двусторонними стыковыми швами с полным проплавлением. Рекомендуемые виды вертикальных сварных соединений представлены на рисунке 2.

Вертикальные соединения листов на смежных поясах стенки должны быть смещены относительно друг друга:

- для стенок, сооружаемых методом рулонирования, - не менее 10t (где t - толщина листа нижележащего пояса стенки);

- для стенок полистовой сборки - не менее 500 мм.

Вертикальные заводские и монтажные швы стенок резервуаров объемом менее 1000 м³, сооружаемых методом рулонирования, допускается располагать без смещения относительно друг друга в смежных поясах.

По согласованию с заказчиком монтажный стык полотнища стенок резервуаров объемом до 1000 м³ допускается выполнять нахлесточным соединением с двухсторонним швом. При этом толщина стенки должна быть не более 6 мм (без учета припуска на коррозию), величина нахлеста должна быть не менее 150 мм, а сварное соединение должно быть проконтролировано методами неразрушающего контроля и на герметичность - вакуумированием.

Рисунок 2 - Виды вертикальных сварных соединений стенки

6.1.2.4 Горизонтальные соединения стенки

Горизонтальные соединения листов стенки следует выполнять двусторонними стыковыми швами с полным проплавлением. Рекомендуемые виды горизонтальных сварных соединений приведены на рисунке 3.

Для резервуаров полистовой сборки совмещение поясов стенки в горизонтальных соединениях следует предусматривать по внутренней поверхности или по серединной поверхности листов.

Для стенок резервуаров, изготовляемых методом рулонирования, допускается совмещение листов по внутренней или внешней поверхности.

Рисунок 3 - Виды горизонтальных сварных соединений стенки

6.1.2.5 Нахлесточные соединения днища

Нахлесточные соединения днища применяют 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. Соединение между собой рулонируемых полотнищ или листов центральной части днищ в зоне соединения с окраечным кольцом должно быть выполнено в соответствии с одним из вариантов, приведенных на рисунке 4, б - г.

Нахлесточные соединения днищ выполняют сплошным односторонним 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 рисунке 4а.

Рисунок 4 - Переход от нахлесточного к стыковому соединению полотнищ или листов днища: а - в зоне опирания стенки (для днищ без кольцевой окрайки); б - г - в зоне соединения с кольцевой окрайкой

6.1.2.6 Стыковые соединения днища

Двусторонние стыковые соединения применяют для сварки рулонируемых полотнищ днищ или днищ полистовой сборки, при монтаже которых возможна кантовка для сварки обратной стороны шва. Односторонние стыковые соединения на остающейся подкладке применяют для соединения между собой кольцевых окраек, а также при полистовой сборке центральной части днищ или днищ без окраек. Толщина остающейся подкладки должна быть не менее 4 мм и присоединяться прерывистым швом к одной из стыкуемых деталей.

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 следует применять материалы, соответствующие материалу стыкуемых деталей.

6.1.2.7 Соединение стенки с днищем

Для соединения стенки с днищем применяется тавровое соединение двусторонним швом без скоса или с двусторонним скосом нижней кромки стенки.

Для соединения стенки с днищем при значениях толщины листа стенки 14 мм и менее применяют двусторонний угловой шов с частичным проплавлением без скоса кромки стенки с катетом, равным толщине более тонкого из соединяемых листов (рисунок 5).

Рисунок 5 - Соединение стенки с днищем при значениях толщины листа стенки 14 мм и менее

При значениях толщины листа стенки более 14 мм применяют двусторонний угловой шов с частичным проплавлением с двусторонним скосом кромки стенки, при этом сумма размеров катета углового шва А и глубины скоса 8 должна равняться толщине более тонкого из соединяемых листов (рисунок 6). Глубину скоса рекомендуется принимать равной катету углового шва при условии, что притупление кромки составляет не менее 2 мм.

Рисунок 6 - Соединение стенки с днищем при значениях толщины листа стенки более 14 мм

По требованию заказчика, независимо от значений толщины стенки и днища возможно применение конструкции сварного соединения с полным проплавлением, что обеспечивает возможность применения ультразвукового метода контроля для оценки качества проведения сварочных работ.

На рисунке 7 приведена схема и параметры разделки кромок сварного соединения, позволяющего обеспечивать полный провар корневого слоя шва.

Рисунок 7 - Схема и параметры разделки кромок сварного соединения стенки с днищем для шва с полным проплавлением

* Условно показана внутренняя часть стенки резервуара

На рисунке 8 приведена схема сварного соединения с полным проплавлением.

Участки с неправильной геометрией углового шва следует зашлифовать, обеспечив регламентируемые параметры шва по всей длине сварного соединения и плавное сопряжение металла шва с основным металлом.

Узел соединения стенки с днищем должен быть доступен для осмотра в процессе эксплуатации резервуара. При наличии на стенке резервуара теплоизоляции, следует предусматривать съемные секции теплоизоляции на расстояние 100-150 мм от днища для обеспечения возможности наблюдения за состоянием и проведения диагностики уторного узла.

6.1.2.8 Соединения настила крыши

Настил крыши допускается выполнять из отдельных листов, укрупненных карт или полотнищ заводского изготовления.

* Условно показана внутренняя часть стенки резервуара.

Рисунок 8 - Схемы и параметры шва с полным проплавлением сварного соединения стенки с днищем

При выполнении крыши с легкосбрасываемым настилом настил следует приваривать только к верхнему кольцевому элементу стенки угловым швом с катетом не более 5 мм. Приварка настила к каркасу крыши не допускается.

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

Нахлест листов в направлении по уклону крыши следует выполнять таким образом, чтобы верхняя кромка нижнего листа накладывалась поверх нижней кромки верхнего листа (рисунок 9).

Рисунок 9 - Нахлесточное соединение листов настила крыши в направлении по уклону крыши

Монтажные соединения настила (стыковые или нахлесточные) бескаркасных конических или сферических крыш допускается выполнять двусторонними швами.

Заводские сварные швы настила должны быть стыковыми с полным проплавлением.

Для соединения настила с каркасом крыши допускается применение прерывистых угловых швов при малоагрессивной степени воздействия внутренней среды резервуара или при расположении кар­ каса с наружной поверхности настила на открытом воздухе. При расположении каркаса с внутренней стороны настила и воздействии на каркас средне- и сильноагрессивной среды указанное соединение следует выполнять сплошными угловыми швами минимального сечения с добавлением припуска на коррозию.

6.1.3 Днища

6.1.3.1 Днища резервуаров могут быть плоскими (для резервуаров объемом до 1000 м³ включительно) или коническими с рекомендуемой величиной уклона от центра к периферии 1:100.

По требованию заказчика допускается выполнять уклон днища к центру резервуара при условии специальной проработки в проекте вопросов осадок основания и прочности днища.

Уклон днища к центру вертикальных резервуаров для хранения авиатоплива, для обеспечения полного слива подтоварной воды и удаления механических примесей, должен быть не менее 1:30. В центре днища резервуара должен быть предусмотрен отстойник вместимостью не менее 0,01 % вместимости резервуара с возможностью полного опорожнения через дренажную систему.

6.1.3.2 Днища резервуаров объемом более 1000 м³ должны быть с центральной частью и кольцевыми окрайками, при этом выступ окраек за внешнюю поверхность стенки следует принимать 50- 100 мм. Наличие в рулонируемом полотнище днища листов различной толщины не допускается. Днища резервуаров объемом до 1000 м³ включительно допускается изготовлять из листов одной толщины (без окраек), при этом выступ листов днища за внешнюю поверхность стенки следует принимать 25-50 мм.

6.1.3.3 Минимальная толщина листов центральной части днища или днища без окраек за вычетом припуска на коррозию должна составлять 4 мм для резервуаров объемом менее 2000 м³ и 6 мм для резервуаров объемом 2000 м³ и более.

6.1.3.4 Размеры окраечного кольца днища назначают из условия прочности узла соединения стенки с днищем с учетом развития пластических деформаций листов окрайки днища и низа стенки. Для резервуаров класса За расчет окрайки выполняют из условия прочности в рамках теории пластин и оболочек согласно требованиям нормативных документов¹), действующих на территории государства - участника Соглашения, принявшего настоящий стандарт.

6.1.3.5 Номинальную толщину tь кольцевых окраек днища допускается принимать не менее значения, определяемого по формуле

где k1 - безразмерный коэффициент, k₁ = 0,77;

r- радиус резервуара, м;

t1 - номинальная толщина нижнего пояса стенки, м;

Δt_cs - припуск на коррозию нижнего пояса стенки, м;

Δt_cb - припуск на коррозию днища, м;

Δt_mb - минусовой допуск на прокат окрайки днища, м.

6.1.3.6 Кольцевые окрайки днища 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 менее 5000 м³;

- 600 мм для резервуаров объемом 5000 м³ и более;

- величины L0, м, определяемой соотношением

 (2)

где k2 - безразмерный коэффициент, k₂ = 0,92.

6.1.3.7 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 объемом до 10 000 м³ включительно;

- 200 мм для резервуаров объемом свыше 10 000 м³.

6.1.3.8 Стыковые или нахлесточные соединения элементов днища (листов или полотнищ) должны располагаться на расстоянии не менее 150 мм друг от друга и от монтажного соединения окраек.

6.1.3.9 Присоединение конструктивных элементов к днищу должно удовлетворять следующим требованиям:

а) приварку конструктивных элементов следует проводить через листовые накладки со скругленными углами с обваркой по замкнутому контуру;

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

в) допускается наложение постоянного конструктивного элемента на сварные швы днища при соблюдении следующего требования: шов днища под конструктивным элементом должен быть зачищен заподлицо с основным металлом и проконтролирован на герметичность;

г) швы приварки накладок к днищу должны быть проконтролированы на герметичность;

____

¹⁾ В Российской Федерации действует СП 16.13330.2017 «СНиП 11-23-81* Стальные конструкции».

д) временные конструктивные элементы (технологические приспособления) следует приваривать на расстоянии не менее 50 мм от сварных швов;

е) 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.

6.1.3.10 Днища должны иметь круговую форму кромки по внешнему контуру.

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

6.1.4 Стенки

6.1.4.1 Значения номинальной толщины листов стенки резервуара определяют в соответствии с требованиями нормативных документов¹), действующих на территории государства - участника Соглашения, принявшего настоящий стандарт:

- для основных сочетаний нагрузок - расчетом на прочность и устойчивость в условиях нормальной эксплуатации и гидравлических испытаний;

- для особых сочетаний нагрузок - расчетом на прочность и устойчивость в условиях землетрясения;

- при необходимости определения расчетного срока службы резервуара - расчетом на малоцикловую прочность.

6.1.4.2 Значения номинальной толщины поясов стенки t следует принимать из сортамента на листовой прокат в соответствии с условием:
 

где t_d, t_g, t_s - расчетные толщины поясов стенки при действии статических нагрузок при эксплуатации, гидравлических испытаниях и при сейсмическом воздействии соответственно;

t_h - минимальная конструктивная толщина листов стенки, определяемая по таблице 3;

Δt_с - припуск на коррозию металла стенки;

Δt_m - минусовой допуск на листовой прокат, указанный в сертификате на поставку металла (если Δt_m :5 0,3, то допускается в расчетах принимать Δt_m = 0).

В случае, если значения номинальной толщины поясов стенки t превышают 40 мм, необходима разработка специальной технологии сварки.

Таблица 3 - Минимальные конструктивные толщины листов стенки

6.1.4.3 Расчетную толщину i-ro пояса стенки из условия прочности при действии основных сочетаний нагрузок следует определять на уровне, соответствующем максимальным кольцевым напряжениям в срединной поверхности пояса по формулам:

_____

¹⁾ В Российской Федерации действуют: СП 20.13330.2016 «СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия», СП 16.13330.2017 «СНиП 11-23-81* Стальные конструкции».

Для резервуаров диаметром более 61 м расчет толщины i-ro пояса стенки из условия прочности допускается проводить по формулам

 (5)

 (6)

где r -радиус резервуара, м;

t_di, t_gi;- расчетные толщины i-ro пояса для эксплуатации и гидравлических испытаний, м;

t_i-1-толщина пояса i- 1, назначенная по формуле (3), м;

z_i-расстояние от днища до нижней кромки i-ro пояса, м;

x_i-расстояние от днища до уровня, в котором кольцевые напряжения в срединной поверхности i-ro пояса принимают максимальное значение, м;

H_d, Н_g-расчетные уровни налива продукта (воды) для эксплуатации и гидравлических испытаний, м;

p_d, p_g  -плотность продукта (воды) для эксплуатации и гидравлических испытаний, т/м³;

g-ускорение свободного падения, g = 9,8 м/с² ;

р- нормативное избыточное давление в газовом пространстве, МПа;

Δt_c,i-1 - припуск на коррозию пояса i - 1, м;

Δt_m,i-1 - минусовой допуск на прокат пояса i - 1, м.

Расчет по формулам (5) проводят последовательно от нижнего к верхнему поясу стенки.

6.1.4.4 Расчетный параметр R, МПа, следует определять по формуле

где R_yn - нормативное сопротивление, принимаемое равным гарантированному значению предела текучести по действующим стандартам и ТУ на сталь;

У_с - безразмерный коэффициент условий работы поясов стенки;

Уm - безразмерный коэффициент надежности по материалу (определяется в соответствии с требованиями нормативных документов¹), действующих на территории государства - участника Соглашения, принявшего настоящий стандарт);

у_n - безразмерный коэффициент надежности по ответственности;

у_t - безразмерный температурный коэффициент, определяемый по формуле

здесь σt, σt,₂₀ - допускаемые напряжения стали при расчетной температуре металла соответственно Т и 20°С.

6.1.4.5 Коэффициент надежности по ответственности и коэффициенты условий работы поясов стенки следует назначать в соответствии с таблицами 4 и 5.

Таблица 4 - Коэффициент надежности по ответственности y_n

_______

¹⁾ В Российской Федерации действует СП 16.13330.2017 «СНиП 11-23-81* Стальные конструкции».

Таблица 5 - Коэффициенты условий работы поясов стенки y_c

6.1.4.6 Устойчивость стенки для основных сочетаний нагрузок (вес конструкций и теплоизоляции, вес снегового покрова, ветровая нагрузка, относительный вакуум в газовом пространстве) проверяется по формуле

 (9)

где σ₁, σ₂ - меридиональные (вертикальные) и кольцевые напряжения в срединной поверхности каждого пояса стенки, МПа, определяемые от действия указанных нагрузок в соответствии с требованиями нормативных документов¹), действующих на территории государства - участника Соглашения, принявшего настоящий стандарт;

σ_cr1, σ_cr2 - критические меридиональные и кольцевые напряжения, МПа, получаемые по формулам:

 (10)

 (11)

здесь Е - модуль упругости стали, МПа;

t_min - толщина самого тонкого пояса стенки (как правило, верхнего), представляющая его номинальную толщину за вычетом припуска на коррозию и минусового допуска на прокат, м;

H_r - редуцированная высота стенки, м;

n - количество поясов стенки;

h - высота пояса, м;

i - индекс в обозначениях, указывающий на принадлежность соответствующей величины к i-му поясу стенки.

При наличии кольца жесткости в пределах i-го пояса в качестве hi принимают расстояние от кромки этого пояса до кольца жесткости. В резервуарах с плавающей крышей для верхнего пояса в качестве hi назначают расстояние от нижней кромки пояса до ветрового кольца.

6.1.4.7 Сейсмостойкость корпуса резервуара определяют для особого сочетания нагрузок, включающих в себя сейсмические нагрузки, вес хранимого продукта, вес конструкций и теплоизоляции, избыточное давление, вес снегового покрова.

К сейсмическим нагрузкам относятся:

- повышенное давление в продукте от низкочастотных гравитационных волн на свободной поверхности, возникающих при горизонтальном сейсмическом воздействии;

- высокочастотное динамическое воздействие, обусловленное совместным колебанием массы продукта и круговой цилиндрической оболочки;

_____

1) В Российской Федерации действует СП 16.13330.2017 «СНиП 11-23-81* Стальные конструкции».

- инерционные нагрузки от элементов конструкции резервуара, участвующих в общих динамических процессах корпуса и продукта;

- гидродинамические нагрузки на стенку, обусловленные вертикальными колебаниями грунта. Расчет на сейсмостойкость резервуара должен обеспечивать:

- прочность стенки по кольцевым напряжениям на уровне нижней кромки каждого пояса;

- устойчивость 1-ro пояса стенки с учетом дополнительного сжатия в меридиональном направлении от сейсмического опрокидывающего момента;

- устойчивость корпуса резервуара от опрокидывания;

- условия, при которых гравитационная волна на свободной поверхности не достигает конструкций стационарной крыши и не приводит к потере работоспособности понтона или плавающей крыши.

Сейсмический опрокидывающий момент определяют как сумму моментов всех сил, способствующих опрокидыванию резервуара. Проверку на опрокидывание проводят относительно нижней точки стенки, расположенной на оси горизонтальной составляющей сейсмического воздействия.

6.1.4.8 Минимальные рекомендуемые размеры основных листов стенки должны составлять 1,5 х 6,0 м. При проектировании стенки, монтируемой методом спиральной навивки, размеры элементов стенки определяют в соответствии с техническими характеристиками оборудования.

6.1.4.9 Местные сосредоточенные нагрузки на стенку резервуара должны быть распределены с помощью листовых накладок.

6.1.4.10 Постоянные конструктивные элементы не должны препятствовать перемещению стенки, в т. ч. в зоне нижних поясов стенки при гидростатической нагрузке.

6.1.4.11 Присоединение конструктивных элементов к стенке должно удовлетворять следующим требованиям:

- приварку конструктивных элементов следует проводить через листовые накладки со скругленными углами с обваркой по замкнутому контуру;

- катет углового шва крепления конструктивных элементов следует принимать минимально необходимым для обеспечения прочности крепления присоединяемых конструктивных элементов. Катет углового шва должен быть не более толщины листа стенки и должен быть не более 12 мм;

- постоянные конструктивные элементы (кроме колец жесткости) должны быть расположены 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;

- временные конструктивные элементы (технологические приспособления) должны быть приварены на расстоянии не менее 50 мм от сварных швов;

- 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.

6.1.5 Кольца жесткости на стенке

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

- верхнее ветровое кольцо для резервуаров без стационарной крыши или для резервуаров со стационарными крышами повышенной деформативности в плоскости основания крыши;

- верхнее опорное кольцо для резервуаров со стационарными крышами;

- промежуточные кольца для обеспечения устойчивости стенки.

6.1.5.2 Верхнее ветровое кольцо устанавливают снаружи резервуара на верхнем поясе стенки. Сечение верхнего ветрового кольца определяют расчетом, ширина кольца должна быть не менее 800 мм.

Для резервуаров с плавающей крышей рекомендуется установка верхнего ветрового кольца на расстоянии 1250 мм от верха стенки, при этом по верху стенки должен быть установлен кольцевой уголок сечением не менее 63 х 5 мм при толщине верхнего пояса стенки до 8 мм и не менее 75 х 6 мм при толщине верхнего пояса стенки более 8 мм. При использовании верхнего ветрового кольца в качестве обслуживающей площадки конструктивные требования к элементам кольца (ширина и состояние ходовой поверхности, высота ограждения и пр.) должны соответствовать требованиям 6.1.11.

6.1.5.3 Верхнее опорное кольцо стационарных крыш устанавливают в зоне верхней кромки стенки резервуара для восприятия опорных реакций сжатия, растяжения или изгиба при воздействии на крышу внешних и внутренних нагрузок.

В том случае, если монтаж стационарной крыши осуществляют после окончания монтажа стенки резервуара, сечение опорного кольца должно быть проверено расчетом на ветровую нагрузку, как для резервуара без стационарной крыши.

6.1.5.4 Промежуточные кольца жесткости устанавливают в тех случаях, когда толщина поясов стенки не обеспечивает устойчивость стенки опорожненного резервуара, а увеличение толщины поясов стенки технически и экономически нецелесообразно.

6.1.5.5 Кольца жесткости на стенке должны быть замкнутыми и удовлетворять требованиям, указанным в 6.1.4.11. Установка кольцевых ребер на отдельных участках, вт. ч. в зоне монтажных стыков стенки рулонируемых резервуаров, не допускается.

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

6.1.5.7 Кольца жесткости должны быть расположены на расстоянии не менее 150 мм от горизонтальных швов стенки.

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

6.1.5.9 При наличии на резервуаре стационарных установок охлаждения (орошения) конструкция колец жесткости, устанавливаемых на наружной поверхности стенки, не должна препятствовать орошению стенки по всей ее высоте.

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

6.1.5.10 Минимальный момент сопротивления сечения верхнего ветрового кольца W_zt, м³, резервуаров с плавающей крышей следует определять по формуле

 (12)

где 1,5 - коэффициент, учитывающий разряжение от ветра в РВСПК;

p_w - нормативное ветровое давление, принимаемое в зависимости от ветрового района в соответствии с нормативными документами1J, действующими на территории государства - участника Соглашения, принявшего настоящий стандарт;

D - диаметр резервуара, м;

Нs - высота стенки резервуара, м;

R - расчетный параметр согласно 6.1.4.4.

Если верхнее ветровое кольцо присоединяется к стенке сплошными сварными швами, в сечение кольца допускается включать участки стенки с номинальной толщиной t и шириной 15(t - Δt_с) вниз и вверх от места установки кольца.

В случае установки промежуточного ветрового кольца, рекомендуется устанавливать конструкцию, при которой его поперечное сечение удовлетворяет требованиям:

- для резервуаров со стационарной крышей:

 (13)

- для резервуаров с плавающей крышей:

(14)

где H,max - максимальное из значений редуцированной высоты участка стенки выше или ниже промежуточного кольца, определяемое по 6.1.4.6.

6.1.5.11 В момент сопротивления промежуточного кольца жесткости включают части стенки шириной L5 = 0,6,Jr(t- Лfс) выше и ниже места установки кольца.

_____

¹⁾ В Российской Федерации действует СП 20.13330.2016 «СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия».

6.1.6 Стационарные крыши

6.1.6.1 Общие требования

В настоящем пункте установлены общие требования к конструкциям стационарных крыш, которые подразделяют на следующие 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, состоящая из радиальных и кольцевых элементов каркаса, вписанных в поверхность сферической оболочки, и настила, свободно лежащего на каркасе или приваренного к его элементам;

- другие типы крыш при условии соответствия настоящему стандарту и другим действующим нормативным документам.

В зависимости от применяемой стали стационарные крыши могут быть изготовлены:

- из углеродистой стали;

- из нержавеющей стали;

- из углеродистой стали для каркаса и нержавеющей стали для настила.

При проектировании каркасных крыш с настилом, не приваренным к балкам каркаса, для резервуаров хранения ЛВЖ следует предусматривать технические решения исключающие искрообразование при перемещениях настила.

Допускается применение стационарных крыш из алюминиевых сплавов.

Для предотвращения затекания атмосферной влаги под теплоизоляцию, расположенную на стенке резервуара, и предупреждения коррозионных процессов необходимо предусматривать монтаж козырька в зоне крепления крыши к стенке (для резервуаров в теплоизоляции).

6.1.6.2 Основные положения расчета

Расчет стационарных крыш следует выполнять на следующие сочетания нагрузок1): а) первое основное сочетание воздействий:

- от собственного веса элементов крыши;

- веса стационарного оборудования;

- веса теплоизоляции;

- веса снегового покрова при симметричном и несимметричном распределениях снега на крыше;

- внутреннего относительного вакуума в газовом пространстве резервуара; б) второе основное сочетание воздействий:

- от собственного веса элементов крыши;

- веса стационарного оборудования;

- веса теплоизоляции;

- избыточного давления;

- отрицательного давления ветра.

в) особое сочетание воздействий от инерционных вертикальных нагрузок крыши и оборудования, а также от нагрузок первого основного сочетания воздействий с соответствующими коэффициентами комбинаций воздействий из нормативных документов²⁾, действующих на территории государства - участника Соглашения, принявшего настоящий стандарт.

Расчет несущей способности стационарных крыш выполняют в соответствии с требованиями нормативных документов²⁾, действующих на территории государства - участника Соглашения, принявшего настоящий стандарт, с коэффициентом условий работы У_с= 0,9.

Моделирование и расчеты крыш на все комбинации нагрузок рекомендуется выполнять методом конечных элементов (КЭ). В расчетную схему следует 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.

____

¹⁾ В Российской Федерации действует СП 20.13330.2016 «СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия».

²⁾ В Российской Федерации действует СП 14.13330.2018 «СНиП 11-7-81* Строительство в сейсмических районах».

6.1.6.3 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:

- диаметр крыши в плане - не более 12,5 м;

- угол наклона образующей крыши к горизонтальной поверхности должен назначаться в пределах от 15° до 30°.

Номинальная толщина оболочки крыши должна составлять от 4 до 7 мм (при изготовлении обо­лочки методом рулонирования) и более (при изготовлении настила на монтажной площадке). При этом толщину оболочки tr определяют расчетом на устойчивость по формуле

 

 (15)

где а - угол наклона конической крыши;

p_r - расчетная нагрузка на крышу для первого основного сочетания воздействий, МПа;

Δt_cr - припуск на коррозию настила крыши, м.

При недостаточной несущей способности гладкая коническая оболочка должна подкрепляться кольцевыми ребрами жесткости (шпангоутами), определяемыми расчетом и устанавливаемыми с наружной стороны крыши таким образом, чтобы не препятствовать отведению осадков.

Оболочку крыши следует изготовлять в виде рулонируемого полотнища (из одной или нескольких частей). Допускается изготовление полотнища крыши на монтаже, при этом толщину оболочки крыши допускается увеличивать до 10 мм.

6.1.6.4 Бескаркасная сферическая крыша

Бескаркасная сферическая крыша представляет собой пологую сферическую оболочку.

Радиус кривизны крыши должен находиться в пределах от 0,70 до 1,20, где D - внутренний диаметр стенки резервуара. Рекомендуемый диапазон применения бескаркасных сферических крыш - резервуары объемом до 5000 м³ и диаметром не более 25 м.

Номинальная толщина оболочки крыши определяется расчетами на прочность и устойчивость и 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) должно быть не более трех толщин оболочки.

Соединение лепестков между собой следует выполнять двусторонними стыковыми или нахлесточными соединениями. Допускается стыковое соединение лепестков выполнять односторонним швом с полным проплавлением по толщине.

6.1.6.5 Каркасная коническая крыша

Каркасные конические крыши рекомендуется применять для резервуаров диаметром от 10 до 30 м. Крыши могут быть двух вариантов исполнения:

а) исполнение с нижним расположением каркаса относительно настила;

б) исполнение с верхним расположением каркаса относительно настила, обеспечивающее повышенную коррозионную стойкость крыши за счет создания гладкой поверхности со стороны хранимого продукта и его паров.

Значения номинальной толщины конструктивных элементов каркасных крыш приведены в таблице 6.

Таблица 6  Значения номинальной толщины конструктивных элементов каркасных крыш

Примечание - Δt_cr,- припуск на коррозию элементов крыши.

Конструктивные решения каркасных конических крыш:

- щитовое - в виде щитов, состоящих из соединенных между собой элементов каркаса и настила, при этом каркас может быть расположен как с внутренней, так и с внешней стороны настила;

- каркасное - в виде элементов каркаса и настила, не приваренного к каркасу, при этом настил может быть выполнен из отдельных листов, крупногабаритных карт или рулонируемых полотнищ, а два диаметрально-противоположных элемента каркаса должны быть раскреплены в плане диагональными связями.

6.1.6.6 Каркасная купольная крыша

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

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

Купольные крыши должны соответствовать следующим требованиям:

- радиус кривизны сферической поверхности крыши должен быть в пределах от 0,70 до 1,50, где D - диаметр резервуара;

- значения номинальной толщины элементов каркасных купольных крыш указаны в таблице 6;

- каркас купольных крыш должен включать связевые элементы, обеспечивающие его геометрическую неизменяемость.

6.1.7 Патрубки и люки в стенке резервуара (врезки в стенку)

6.1.7.1 Общие требования

Для изготовления патрубков и люков следует использовать бесшовные или прямошовные трубы и обечайки, изготовленные из вальцованного листа.

Продольные швы обечаек, изготовленных из вальцованного листа, должны быть проконтролированы методом РК в объеме 100 %. Для резервуаров класса КС-2б допускается проводить ультразвуковую дефектоскопию.

При выполнении приварки обечайки или трубы к стенке резервуара должно быть обеспечено проплавление стенки (рисунок 10).

6.1.7.2 Усиление 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 номинальным диаметром до 65 мм включительно в стенке толщиной не менее 6 мм без усиливающих листов.

Не допускается усиление врезок путем приварки ребер жесткости к обечайкам (трубам).

Наружный диаметр 0R усиливающего листа должен находиться в пределах 1,8 D₀ ≤ DR ≤ 2,2 D₀, где D₀ - диаметр отверстия в стенке.

Толщина усиливающего листа должна быть не менее толщины соответствующего листа стенки 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 рисунком 10. Рекомендуется толщину усиливающего листа принимать равной толщине листа стенки.

Площадь поперечного сечения усиливающего листа, измеряемая по вертикальной оси отверстия, должна быть не меньше произведения вертикального размера отверстия в стенке на толщину листа стенки.

На усиливающем листе должно быть предусмотрено контрольное отверстие резьбой М6-М10, закрытое резьбовой пробкой и расположенное на горизонтальной оси патрубка или люка или в нижней части усиливающего листа.

t_p - толщина обечайки; D_p- наружный диаметр обечайки; R - радиус скругления; t - толщина листа стенки; k₁-k₃- катеты углового шва

Рисунок 10 - Детали патрубков и люков в стенке

Катет углового шва крепления усиливающего листа к обечайке (трубе) патрубка или люка (k₁, рисунок 10)назначается в соответствии с таблицей 7, но не должен превышать толщину обечайки (трубы).

Таблица 7- Катет углового шва крепления усиливающего листа к обечайке (трубе) патрубка или люка

Катет углового шва крепления усиливающего листа к стенке резервуара (k₂, рисунок 10) должен быть не менее указанного в таблице 8. Для усиливающего листа, доходящего до днища резервуара, катет углового шва крепления усиливающего листа к днищу (k₃, рисунок 8) должен быть равен наименьшей толщине свариваемых элементов, но не более 12 мм.

Та6лица 8 - Катет углового шва крепления усиливающего листа к стенке резервуара

Усиление стенки допускается выполнять установкой вставки - листа стенки увеличенной толщины, определяемой соответствующим расчетом. Толщина вставки должна быть не более 60 мм.

6.1.7.3 Требования к расположению врезок в стенку

В одном листе стенки допускается наличие не более четырех врезок номинальным диаметром более 300  мм. При большем количестве  врезок лист стенки должен быть термообработан в  соответствии с 9.6.

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

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

В случае термообработки листов стенки с врезками в соответствии с 9.6 вышеуказанные расстояния могут быть уменьшены до 150 мм и 75 мм соответственно.

Расстояние от привариваемых к стенке резервуара деталей патрубков и люков (обечаек, труб, усиливающих листов) до прочих привариваемых к стенке деталей должно быть не менее 150 мм.

При монтаже и ремонте резервуаров допускается в виде исключения (по согласованию с разработчиком КМ) установка патрубков и люков с пересечением сварных швов стенки (горизонтальных и вертикальных)  в соответствии с рисунком 11, при этом пересекаемый шов должен быть подвергнут РК на длине не менее трех диаметров отверстия в стенке симметрично относительно вертикальной или горизонтальной оси патрубка или люка.

6.1.7.4 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, размеры и тип патрубков (рисунок 12) зависят от назначения и объема резервуара и определяются заказчиком резервуара.

Типы патрубков в стенке:

S - патрубок с фланцем с наружной стороны и выступом обечайки за внутреннюю поверхность стенки;

D - патрубок с фланцем с наружной и внутренней стороны;

F - патрубок с фланцем с наружной стороны.

Наиболее ответственны, в части обеспечения надежности резервуара, 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.

Расчет и проектирование патрубков с учетом внутреннего гидростатического давления продукта и нагрузок от присоединяемых трубопроводов следует выполнять в соответствии с требованиями нормативных документов, утвержденных в установленном порядке.

Патрубки в стенке следует использовать номинальными диаметрами 50, 80, 100, 150, 200, 250,
300, 350, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1200 мм. Конструктивное исполнение патрубков в стенке
должно соответствовать рисункам 10, 12, 13, 14 и таблице 9, отклонения от размеров, указанных в таблице, следует подтверждать расчетом.

Обечайки патрубков изготавливают из бесшовных труб по ГОСТ 8732, ГОСТ 8734, ГОСТ 32528 и по ГОСТ 32678. Допускается изготовление обечаек с применением прямошовных труб или вальцовкой из листа. В этом случае шов обечайки должен быть проконтролирован радиографическим методом на всей протяженности.

Пересечение шва стенки обечайкой (трубой)

Пересечение шва стенки усиливающим листом

Примечания

1 Для пересечений с вертикальными швами величины А и 8 должны быть не менее 100 мм и не менее 101, где t - толщина листа стенки.

2 Для пересечений с горизонтальными швами величины А и В должны быть не менее 75 мм и не менее 81, где t - толщина листа стенки

Рисунок 11 - Установка патрубков и люков в местах пересечения с вертикальными или горизонтальными сварными швами стенки (условно показано пересечение с вертикальным швом)

Рисунок 12 - Примеры типов патрубков в стенке (показаны патрубки с фланцами типа 01 и круглыми усиливающими листами)

Рисунок 13 - Схема установки патрубков в стенке (условно показаны патрубки с фланцами типа 01)

Рисунок 14 - Соединение фланца патрубка с обечайкой (трубой)

Таблица 9 - Конструктивные параметры патрубков в стенке резервуара

Фланцы патрубков в стенке следует выполнять по ГОСТ 33259 (типы 01 и 11, исполнение В, ряд 1 на номинальное давление 16 кгс/см²),если иное не оговорено в техническом задании на проектирование.

По требованию заказчика резервуара патрубки в стенке допускается комплектовать временными заглушками, предназначенными для герметизации резервуара при проведении испытаний после окончания монтажа [1].

6.1.7.5 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.

Резервуар с понтоном должен иметь, кроме того, не менее одного люка, расположенного на высоте, обеспечивающей выход на понтон в его ремонтном положении. По требованию заказчика резервуара такой люк допускается устанавливать на резервуаре с плавающей крышей.

Следует использовать круглые люки номинальными диаметрами 600 и 800 мм и овальный люк размерами 600 х 900 мм.

Фланцы круглых люков следует выполнять по ГОСТ 33259 (тип 01, исполнение В, ряд 1 на номинальное давление 2,5 кгс/см²), если иное не оговорено в техническом задании на проектирование.

Крышки круглых люков [1] следует выполнять на номинальное давление 6 кгс/см², если иное не оговорено в техническом задании на проектирование.

Для удобства эксплуатации крышки люков должны быть снабжены ручками и поворотными устройствами.

Конструктивное исполнение люков-лазов в стенке должно соответствовать рисункам 10,15, 16, 17 и таблице 10.

Овальный люк-лаз 600 х 900

Рисунок 15 - Примеры люков-лазов в стенке (показаны усиливающие листы не до днища)

Примечания

1 При наличии теплоизоляции стенки размера Ь следует увеличивать на толщину теплоизоляции.

2 Минимальные величины А приведены в таблице 9.

З Отражатель следует изогнуть по радиусу стенки.

4 Толщину листа отражателя следует принять по толщине листа стенки, но не более 8 мм.

Рисунок 16 - Примеры конструктивного исполнения люков-лазов в стенке (показаны фланцы и крышки для круглых люков)

Рисунок 17 - Соединение фланца люка-лаза в стенке с обечайкой и крышкой

Таблица 10 - Конструктивные параметры люков-лазов в стенке резервуара (в миллиметрах)

* Без учета припуска на коррозию.

Размер усиливающего листа следует определять в соответствии с требованиями 6.1.7.2.

6.1.8 Патрубки и люки в крыше резервуара

Количество, размеры и типы патрубков (рисунок 18) зависят от назначения и объема резервуара и определяются заказчиком резервуара.

Типы патрубков в крыше: S - патрубок с фланцем с наружной стороны и выступом обечайки за внутреннюю поверхность настила крыши; F - патрубок с фланцем с наружной стороны.

В крыше следует использовать патрубки номинальными диаметрами 50, 80, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000 мм. Конструктивное исполнение патрубков в крыше резервуара должно соответствовать рисункам 14, 18, 19 и таблице 11.

Фланцы патрубков в крыше следует выполнять по ГОСТ 33259 (типы 01 и 11, исполнение В, ряд 1 на номинальное давление 2,5 кгс/см²), если иное не оговорено в техническом задании на проектирование.

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

По требованию заказчика резервуара патрубки в крыше резервуара без понтона, эксплуатируемого при избыточном давлении в газовом пространстве, могут комплектовать временными заглушками [1] на номинальное давление 6 кгс/см², 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 резервуар должен быть снабжен не менее чем двумя люками в крыше.

Рисунок 18 - Примеры устройства патрубков и люков в крыше (показаны патрубки с фланцами типа 01)

Рисунок 19 - Детали устройства патрубков и люков в крыше

Таблица  11 - Конструктивные параметры патрубков в крыше резервуара

В крыше следует использовать люки номинальным диаметром 500,600,800 и 1000 мм. Конструктивное исполнение люков в крыше должно соответствовать рисункам 18, 19 и таблице 12.

Для удобства эксплуатации крышки световых люков должны быть снабжены поворотными устройствами, а крышки монтажных люков - ручками.

Таблица 12- Конструктивные параметры люков в крыше резервуара (размеры в миллиметрах)

6.1.9 Понтоны

6.1.9.1 Понтоны применяют в резервуарах для хранения легко испаряющихся продуктов и предназначены для сокращения потерь от испарения. Понтоны должны соответствовать требованиям нормативных документов¹⁾, действующих на территории государства - участника

Соглашения, принявшего настоящий стандарт.

Понтоны должны соответствовать следующим основным требованиям:

- 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.

6.1.9.2 Применяют следующие основные типы понтонов:

а) однодечный с центральной однослойной мембраной (декой), разделенной, при необходимости, на отсеки и расположенные по периметру кольцевые короба (открытые или закрытые сверху);

б) двудечный, состоящий из герметичных коробов, расположенных по всей площади понтона;

в) комбинированный с открытыми или закрытыми радиально расположенными коробами и однодечными вставками, соединяющими короба;

г) на поплавках с герметичным настилом;

д) блочный с герметичными пустотелыми отсеками или заполненными вспененным или иным материалом, толщину блоков определяют расчетом;

е) из неметаллических композитных или синтетических материалов.

6.1.9.3 Конструкцией понтона должна быть обеспечена его нормальная работа по всей высоте рабочего хода без перекосов, вращения во время движения и остановок.

6.1.9.4 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 100 мм. Такое же превышение должны иметь патрубки и люки в понтоне.

6.1.9.5 Пространство между стенкой резервуара и бортом понтона, а также между понтоном и проходящими сквозь него элементами должно быть уплотнено с помощью устройств - затворов.

____

¹⁾ В Российской Федерации действует ГОСТ Р 58619-2019 «Магистральный трубопроводный транспорт нефти и нефтепродуктов. Оборудование резервуарное. Понтоны. Общие технические условия».

6.1.9.6 Конструкцией понтона должен быть обеспечен номинальный зазор между понтоном и стенкой резервуара 200 мм с допускаемым отклонением± 100 мм. Значение зазора должно устанавливаться в зависимости от конструкции применяемого затвора.

6.1.9.7 Минимальная конструктивная толщина стальных элементов понтона должна быть не менее: 5 мм для поверхностей, находящихся в контакте с продуктом (нижняя дека и борт понтона); 3 мм для прочих поверхностей. При использовании в понтонах элементов из нержавеющей стали, углероди­стой стали с металлизационными покрытиями или алюминиевых сплавов их толщину следует определять на основании прочностных и деформационных расчетов с учетом коррозионной стойкости.

6.1.9.8 Понтон должен быть с опорами, обеспечивающими его фиксацию в двух нижних положениях - рабочем и ремонтном.

Рабочее положение определяют 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 определяют минимальной высотой, при которой возможен свободный проход человека по всей поверхности днища резервуара под понтоном - от 1,8 до 2,5 м.

Рабочее и ремонтное положения понтона фиксируют с помощью опор, которые могут устанавливать 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 применяют опорные конструкции одного фиксированного положения (не ниже ремонтного).

Опоры, изготовленные в виде стоек из трубы или другого замкнутого профиля, должны быть заглушены или быть с отверстиями в нижней части для обеспечения дренажа.

6.1.9.9 В случае применения опорных стоек для распределения сосредоточенных нагрузок, передаваемых стальным понтоном на днище резервуара, под опорными стойками должны быть установлены стальные подкладки (толщиной, равной толщине днища), приваренные к днищу резервуара сплошным швом. Размер подкладок должен определяться допусками на отклонения опорных стоек и возможным перемещением понтона.

6.1.9.10 Для исключения вращения понтона необходимо использовать направляющие в виде труб, которые одновременно могут выполнять и технологические функции - в них допускается располагать приборы контроля, измерения и автоматики.

По условиям надежности работы понтон рекомендуется оснащать одной направляющей. В качестве направляющих понтона допускается использовать тросовые или другие конструктивные системы.

6.1.9.11 Понтоны должны быть с предохранительными вентиляционными клапанами, открывающимися при нахождении понтона на опорах и предохраняющими понтон и уплотняющий затвор от перенапряжения и повреждения при заполнении или опорожнении резервуара. Размеры и количество вентиляционных клапанов определяют производительностью приема-раздаточных операций.

6.1.9.12 В стационарной крыше или стенке резервуара с понтоном должны быть предусмотрены вентиляционные проемы, равномерно расположенные по периметру на расстоянии не более 10 м друг от друга (по дуге окружности размещения вентиляционных проемов), но не менее четырех и один проем в центре крыши. Общая открытая площадь всех проемов должна быть больше или равна 0,06 м² на 1 м диаметра резервуара. Отверстия проемов должны быть закрыты сеткой из нержавеющей стали с ячейками 10 х 10 мм и предохранительными кожухами для защиты от атмосферных воздействий. Установка огнепреградителей на вентиляционных проемах запрещена (если иное не оговорено в национальных стандартах).

Конструкцией вентиляционных проемов должна быть обеспечена надежная вентиляция надпонтонного пространства и предусмотрена возможность открывания защитного кожуха и использования проемов в качестве смотровых люков.

6.1.9.13 Для доступа на понтон в резервуаре должно быть предусмотрено не менее двух люков-лазов в стенке, расположенных диаметрально противоположно и таким образом, чтобы через них можно было попасть на понтон, находящийся в ремонтном положении.

Понтоны должны иметь не менее одного люка номинальным диаметром не менее 600 мм, позволяющего осуществлять вентиляцию и проход обслуживающего персонала под понтон, когда из резервуара удален продукт.

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

Это может быть достигнуто с помощью гибких кабелей, идущих от стационарной крыши резервуара к понтону (не менее трех с равномерным распределением по периметру). При выборе кабелей следует учитывать их гибкость, прочность, коррозионную стойкость, электрическое сопротивление, надежность соединений и срок службы. Минимальная площадь сечения кабелей - 16 мм².

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

На понтонах резервуаров объемом 1000 м³ и более следует устанавливать кольцевой барьер для удержания пены, подаваемой сверху при пожаре в зону кольцевого зазора. Расположение и высоту кольцевого барьера следует определять из условия создания расчетного слоя пены в зоне кольцевого зазора между барьером и стенкой резервуара.

Верх барьера должен быть выше уплотняющего затвора не менее чем на 200 мм. Расстояние от стенки резервуара до барьера должно быть не менее 2 м. Если при установке барьер попадает на оборудование понтона (направляющая, предохранительный клапан, люк-лаз и др.), то его сдвигают к центру резервуара на расстояние не менее 1 м от оборудования.

6.1.9.16 Понтон рассчитывают таким образом, чтобы он мог в положении на плаву или на опорах обеспечивать несущую способность и плавучесть для нагрузок, указанных в таблице 13.

Таблица 13 - Расчетные сочетания воздействий на понтон

6.1.9.17 Для выполнения расчетов следует принимать минимально возможную плотность хранимого продукта в рассчитываемом резервуаре, но не более 0,7 т/м³.

6.1.9.18 Элементы и узлы понтона проектируют таким образом, чтобы максимальные усилия и деформации в них не превышали предельных значений по прочности и устойчивости.

6.1.9.19 Плавучесть понтона при отсутствии повреждений считают обеспеченной, если в положении на плаву превышение верха бортового элемента над уровнем продукта составляет не менее 100 мм.

6.1.9.20 Плавучесть понтона при наличии повреждений считают обеспеченной, если в положении на плаву верх борта понтона, бортовых ограждений всех устройств (кроме дренажных устройств) и переборок расположен выше уровня продукта.

6.1.9.21 Расчет понтона выполняют в последовательности:

а) выбор конструктивной схемы понтона и предварительное определение толщин элементов исходя из функциональных, конструктивных и технологических требований;

б) назначение комбинаций воздействий по таблице 13, учитывающих значение и характер действующих нагрузок, в том числе вероятность потери герметичности отдельных отсеков (поплавков) понтона;

в) моделирование конструкции понтона методом конечного элемента;

г) расчет равновесных положений понтона, погруженного в жидкость для всех расчетных комбинаций воздействий;

д) проверка плавучести понтона; если плавучесть понтона не обеспечена, изменяют его конструктивную схему и повторяют расчет, начиная с перечисления а);

е) проверка несущей способности конструктивных элементов понтона для полученных положений равновесия; в случае изменения толщин элементов, расчет повторяют, начиная с перечисления в);

ж) проверка прочности и устойчивости опор.

6.1.10 Плавающие крыши

6.1.10.1 Резервуары с плавающей крышей альтернативны резервуарам со стационарной крышей и понтоном. Выбор между этими типами резервуаров должен основываться на сравнении их технико­экономических показателей и условий эксплуатации.

6.1.10.2 Применяют плавающие крыши следующих типов:

- однодечную, состоящую из герметичных кольцевых коробов, расположенных по периметру крыши, и центральной однослойной мембраны (деки), с организованным уклоном к центру;

- двудечную, имеющую двух вариантов исполнения:

- с радиальным расположением коробов,

- с кольцевым расположением отсеков;

- комбинированную с радиальными герметичными коробами и однодечными вставками между ними.

6.1.10.3 Максимально допустимая расчетная снеговая нагрузка:

- 240 кг/м² - для однодечных плавающих крыш;

- без ограничений - для двудечных и комбинированных плавающих крыш.

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

6.1.10.5 В рабочем положении плавающая крыша должна полностью контактировать с поверхностью хранимого продукта.

Верхняя отметка периферийной стенки (борта) плавающей крыши должна превышать уровень продукта не менее чем на 150 мм.

В опорожненном резервуаре плавающая крыша должна находиться на стойках, опирающихся на днище резервуара. Конструкциями днища и основания должно обеспечиваться восприятие нагрузок при опирании плавающей крыши на стойки.

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

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

Конструкцией крышки и высотой обечайки смотрового люка должна быть исключена возможность попадания дождевой воды или снега внутрь короба или отсека, а также попадания нефти и нефтепродукта на верх плавающей крыши.

6.1.10.8 Доступ на плавающую крышу должен быть обеспечен лестницей, которая автоматически следует любому положению крыши по высоте. Один из рекомендуемых типов применяемых лестниц - катучая лестница с верхним шарнирным креплением к стенке резервуара и нижними роликами, перемещающимися по направляющим, установленным на плавающей крыше (путь катучей лестницы).

6.1.10.9 Конструкцией плавающей крыши должен быть обеспечен сток ливневых вод с ее поверхности и отвод их за пределы резервуара. Для этой цели плавающая крыша должна быть оборудована системой основного водоспуска, состоящей из ливнеприемных устройств и отводящих трубопроводов (количество ливнеприемных устройств определяют расчетом). Ливнеприемные устройства допускается соединять с одним трубопроводом.

Уклон поверхностей в положении крыши на плаву, по которым осуществляют отведение осадков, должен быть не менее 1:100. Ливнеприемное устройство однодечной плавающей крыши должно быть оборудовано клапаном (задвижкой), исключающим попадание хранимого продукта на плавающую крышу при нарушении герметичности трубопроводов водоспуска.

Кроме основного водоспуска плавающие крыши должны быть с аварийными водоспусками для сброса ливневых вод непосредственно в хранимый продукт.

Диаметр трубопроводов системы основного водоспуска должен быть не менее:

- 80 мм - для резервуаров диаметром до 30 м;

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

- 150 мм - для резервуаров диаметром свыше 60 м.

6.1.10.1О Плавающие крыши должны иметь минимум два предохранительных вентиляционных клапана, открывающихся 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 предохранительных вентиляционных клапанов определяются производительностью приема-раздаточных операций.

6.1.10.11 Плавающие крыши должны быть с опорными стойками, позволяющими 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 определяют минимальной высотой, при которой возможен свободный проход человека по днищу резервуара под плавающей крышей, - от 1,8 до 2,0  м.

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

Для распределения нагрузок, передаваемых плавающей крышей на днище резервуара, под опорными стойками должны быть установлены стальные подкладки (6.1.9.9).

6.1.10.12 Для доступа на плавающую крышу в резервуаре должно быть предусмотрено не менее двух люков-лазов в стенке, расположенных диаметрально противоположно и таким образом, чтобы через них можно было попасть на плавающую крышу, находящуюся в ремонтном положении.

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.

6.1.10.13 Для исключения вращения плавающей крыши следует использовать направляющие в виде труб, выполняющих также технологические функции. Рекомендуется установка одной направляющей.

6.1.10.14 Пространство между стенкой резервуара и наружным бортом плавающей крыши должно быть уплотнено с помощью устройства - затвора, с погодозащитным козырьком от непосредственного воздействия атмосферных осадков на затвор (установку осуществляют по указанию заказчика).

Номинальный зазор между стенкой резервуара и вертикальным бортом плавающей крыши для установки затвора должен составлять от 200 до 275 мм с допускаемыми отклонениями ±100 мм.

6.1.10.15 На плавающей крыше должен быть установлен кольцевой барьер для удержания пены, подаваемой при пожаре в зону кольцевого зазора. Расположение и высоту кольцевого барьера следует определять из условия создания расчетного слоя пены 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.

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

При выборе кабелей следует учитывать их гибкость, прочность, коррозионную стойкость, электрическое сопротивление, надежность соединений и срок службы. Минимальная площадь сечения кабелей -16 мм².

Конструкцией крепления заземляющих кабелей плавающей крыши должна быть исключена возможность повреждения кабеля в процессе эксплуатации резервуара.

6.1.10.17 Минимальная конструктивная толщина стальных элементов плавающих крыш должна быть не менее: 5 мм для нижней деки и наружного борта плавающей крыши; 4 мм - для прочих конструкций.

6.1.10.18 Плавающая крыша должна быть рассчитана таким образом, чтобы она могла в положении на плаву или на опорах обеспечивать несущую способность и плавучесть при нагрузках, указанных в таблице 14.

Таблица 14 - Расчетные сочетания воздействий на плавающую крышу

6.1.10.19 При расчете крыши плотность хранимого продукта в резервуаре следует принимать не более 0,7 т/м³.

6.1.10.20 Распределение неравномерной снеговой нагрузки по поверхности плавающей крыши

Psr• МПа, принимают в соответствии с формулой

(16)

где р_s - расчетная снеговая нагрузка на поверхности земли, определяемая в соответствии с нормативными документами1), действующими на территории государства - участника Соглашения, принявшего настоящий стандарт;

µ- безразмерный коэффициент, принимающий, в зависимости от положения расчетной точки на крыше (рисунок 20), следующие значения:

здесь D, Н_S - диаметр и высота резервуара.

(17)

6.1.10.21 Максимальные усилия и деформации элементов и узлов плавающей крыши по прочности и устойчивости определяются в соответствии с нормативными документами2), действующими на территории государства - участника Соглашения, принявшего настоящий стандарт.

6.1.10.22 Плавучесть плавающей крыши при отсутствии повреждений следует считать обеспеченной, если в положении наплаву превышение верха любого бортового элемента (включая переборки) над уровнем продукта составляет не менее 150 мм.

6.1.10.23 Плавучесть плавающей крыши при наличии повреждений следует считать обеспеченной, если в положении на плаву верх любого бортового элемента и переборок расположен выше уровня продукта.

6.1.10.24 Расчет плавающих крыш следует выполнять в последовательности:

а) выбор конструктивной схемы плавающей крыши и предварительное определение толщин элементов исходя из функциональных, конструктивных и технологических требований;

б) назначение комбинаций воздействий, приведенных в таблице 14, учитывающих значение и характер действующих нагрузок, а также возможность потери герметичности отдельных отсеков плавающей крыши;
____
¹⁾ В Российской Федерации действует СП 20.13330.2016 «СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия».
²⁾ В Российской Федерации действует СП 16.13330.2017 «СНиП 11-23-81* Стальные конструкции».

Рисунок 20 - Схема к определению коэффициентов µ на плавающей крыше при неравномерном распределении снеговой нагрузки

в) моделирование конструкции плавающей крыши методом КЭ;

г) расчет равновесных положений плавающей крыши, погруженной в жидкость для всех расчетных комбинаций воздействий;

д) проверка плавучести плавающей крыши; если плавучесть крыши не обеспечена, изменяют ее конструктивную схему и повторяют расчет, начиная с перечисления а);

е) проверка несущей способности конструктивных элементов плавающей крыши для полученных положений равновесия; в случае изменения толщин элементов расчет повторяют, начиная с перечисления в);

ж) проверка прочности и устойчивости опор с учетом действий снеговой нагрузки.

6.1.11 Площадки, переходы, лестницы, ограждения

6.1.11.1 Резервуар должен быть укомплектован площадками и лестницами.

6.1.11.2 Резервуары со стационарной крышей должны быть оборудованы круговой площадкой на крыше или стенке, обеспечивающей доступ к оборудованию, расположенному по периметру крыши, и лестницей для подъема на круговую площадку, а также, при необходимости, дополнительными площадками на крыше и на стенке.

6.1.11.З Резервуары с плавающей крышей должны быть с круговой площадкой по верху стенки, наружной лестницей для подъема на круговую площадку и внутренней катучей лестницей для спуска на плавающую крышу.

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

6.1.11.5 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 быть с опорными устройствами, допускающими свободное перемещение соединяемых конструкций;

- расстояние между настилом крыши и поверхностью площадок обслуживания - не менее 150 мм, допускается уменьшение этого расстояния при условии применения съемного настила площадок;

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

- для площадок рекомендуется применение решетчатого настила;

- значение зазора между элементами настила должно быть не более 40 мм;

- конструкция площадок должна выдерживать сосредоточенную нагрузку 4,5 кН или равномерно- распределенную нагрузку 550 кг/м2.

6.1.11.6 Площадки, расположенные на уровне более 0,75 мот поверхности земли или какой-либо другой поверхности, на которую возможно падение с площадки, должны быть ограждены с тех сторон, где возможно падение.

6.1.11.7 Для подъема на круговую площадку резервуара используют отдельно стоящие (шахтные) или расположенные вдоль стенки (кольцевые) лестницы.

6.1.11.8 Шахтные лестницы имеют собственный фундамент, к которому их прикрепляют анкерными болтами. Шахтные лестницы должны крепить в верхней части к стенке резервуара распорками. Конструкция распорок должна учитывать возможность неравномерной осадки основания резервуара и фундамента лестницы.

Допускается использовать шахтные лестницы в качестве технологического элемента (каркаса) для наворачивания рулонируемых полотнищ (стенок, днищ и др.) для их транспортирования к месту монтажа. В этом случае лестница должна быть с кольцевыми элементами диаметром не менее 2,6 м.

6.1.11.9 Одномаршевые лестницы применяют для резервуаров со стенкой высотой не более 7,5 м.

6.1.11.1О Кольцевые лестницы полностью опираются на стенку резервуара, а их нижний марш должен не доходить до земли на расстояние от 100 до 250 мм.

Кольцевые лестницы резервуаров высотой более 7,5 м должны быть с промежуточными площадками, расстояние между которыми по высоте должно быть не более 6 м.

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

6.1.11.11 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;

- уклон ступеней вовнутрь должен быть от 2° до 5°;

- ступени должны изготовлять из решетчатого металла, препятствующего скольжению;

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

6.1.11.12 Ограждения площадок и лестничных маршей, состоящие из стоек, перил, промежуточных планок и бортовой (нижней) полосы, должны соответствовать следующим требованиям:

- стойки должны быть расположены на расстоянии не более 2,0 м друг от друга;

- верх перил 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, рисунок 21);

- ширина бортовой полосы ограждения площадок должна быть не менее 150 мм и располагаться с зазором от 10 до 20 мм от настила, в качестве бортовой полосы лестничных маршей допускается использовать косоуры (тетивы), для которых превышение над носком ступени должно составлять не менее 50 мм (см. рисунок 21);

- расстояния между перилами, промежуточными планками, бортовой полосой (или косоуром) должны быть не более 400 мм (см. рисунок 21);

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

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

Рисунок 21 - Ограждения площадок и лестничных маршей

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;

- значение проступи (расстояние по горизонтали между носками ступеней) - не менее 250 мм;

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

- ступени должны изготовляться из решетчатого металла, препятствующего скольжению;

- ограждения, расположенные с обеих сторон катучей лестницы, должны соответствовать требованиям, изложенным в 6.1.11.12;

- 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.

6.1.11.14 Для подъема или спуска к площадкам (например, к площадкам пеногенераторов или люков-лазов) применяют стремянки (вертикальные лестницы тоннельного типа).

Стремянки должны соответствовать следующим требованиям:

- ширина стремянки - не менее 600 мм;

- расстояние между ступенями - не более 350 мм;

- начиная с высоты 2 м стремянки должны быть с ограждением в виде предохранительных дуг радиусом от 350 до 450 мм, расположенных по высоте на расстоянии не более 800 мм друг от друга и вертикальных полос, расстояние между которыми должно быть не более 200 мм.

6.1.12 Анкерное крепление стенки

6.1.12.1 Анкерное крепление стенки резервуара выполняют на основании расчетов при следующих воздействиях:

- сейсмических нагрузках;

- внутреннем избыточном давлении;

- ветровых нагрузках.

6.1.12.2 Основное место присоединения анкерных креплений - стенка резервуара, но не листы днища.

6.1.12.3 Конструкцию анкерного крепления выполняют в следующих вариантах, приведенных на рисунках 22, 23:

- анкерные столики с анкерными болтами;

- кольцевая анкерная плита с анкерными болтами;

- анкерные крепления стенки с применением анкерных полос.

Кольцевая анкерная плита с анкерными болтами

Рисунок 22 - Крепление стенки анкерными болтами

Рисунок 23 - Крепление стенки анкерными полосами

6.1.12.4 Расчет анкерного крепления следует выполнять таким образом, чтобы при чрезмерных нагрузках на резервуар, превышающих расчетные, происходило разрушение анкерного крепления, а не опорного столика и швов его соединения со стенкой резервуара.

6.1.12.5 Допустимое значение растягивающего напряжения в анкерных креплениях не должно превышать половины предела текучести или одной трети временного сопротивления материала анкера.

6.1.12.6 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 не менее 2100 Н и назначаться в КМ.

6.1.12.7 Диаметр анкерных болтов должен быть не менее 24 мм.

6.1.12.8 Анкерные крепления следует располагать равномерно по периметру стенки. Расстояние между анкерными креплениями по дуге окружности стенки не должно превышать 3 м.

6.1.13 Резервуары с защитной стенкой

6.1.13.1 Резервуары с защитной стенкой обеспечивают повышенный уровень безопасности людей и окружающей среды в случае аварии резервуара и разливов хранимого продукта. Использование резервуаров с защитной стенкой рекомендуется при повышенных требованиях к безопасности, например при расположении резервуаров вблизи жилых зон или по берегам водоемов.

6.1.13.2 Резервуары с защитной стенкой состоят из основного - внутреннего резервуара, предназначенного для хранения продукта, и защитного - наружного резервуара, предназначенного для удержания продукта в случае аварии или нарушения герметичности основного резервуара.

Основной резервуар допускается выполнять со стационарной или плавающей крышей.

6.1.13.3 Диаметр и высота стенки защитного резервуара должны рассчитывать так, чтобы в случае повреждения внутреннего резервуара и перетекания части продукта в защитный резервуар уровень продукта был на 1 м ниже верха стенки защитного резервуара, при этом ширина межстенного пространства должна быть не менее 1,8 м.

6.1.13.4 Днище основного резервуара может опираться непосредственно на днище защитного резервуара.

Уклон днищ резервуаров с защитной стенкой должен быть только наружу (от центра к периферии).

6.1.13.5 Межстенное пространство между наружной и внутренней стенками рекомендуется перекрывать погодозащитным козырьком, предотвращающим падение снега с крыши основного резервуара в межстенное пространство.

6.1.13.6 На основной стенке должны быть установлены стальные аварийные канаты, сечение и места расположения которых определяют расчетом. Канаты должны быть установлены без предвари­ тельного натяжения и без провисания между узлами их крепления к стенке.

6.1.13.7 На защитной стенке должны быть установлены кольца жесткости, рассчитанные на гидродинамический удар продукта при аварии основного резервуара.

6.1.13.8 Для удаления атмосферных осадков в межстенном пространстве должны быть установлены лотковые или круглые зумпфы зачистки.

6.1.13.9 При размещении резервуаров с защитной стенкой в составе резервуарных парков складов нефти и нефтепродуктов за диаметр резервуара с защитной стенкой следует принимать диаметр основного резервуара.

Примечание - Резервуары с защитной стенкой не требуют устройства железобетонного каре для защиты от гидростатического удара продукта при мгновенном хрупком разрушении резервуара, а требуют обычной защиты для гидростатического удерживания и организованного отвода растекающейся жидкости.

6.1.13.10 Рекомендуемое конструктивное решение резервуара с защитной стенкой показано на рисунке 24.

Рисунок 24 - Резервуар с защитной стенкой

Для контроля возможных утечек продукта в межстенном пространстве резервуара должны быть установлены минимум четыре газоанализатора по периметру основного резервуара, а также патрубки для контроля герметичности пространства между основным и защитным днищами.

Для оперативного доступа обслуживающего персонала в межстенное пространство на защитной стенке резервуара рекомендуется устанавливать не менее двух быстрооткрывающихся люков с затворами байонетного типа. Люки должны быть рассчитаны и испытаны на предприятии-изготовителе на давление 0,25 МПа.

6.1.13.11 Испытания резервуаров с защитной стенкой следует выполнять в два этапа: 1- й - испытание основного резервуара;

2-й - испытание защитного резервуара.

Гидравлическое испытание защитного резервуара следует проводить путем перелива воды из основного резервуара в межстенное пространство до выравнивания уровней в основном и защитном резервуарах.

По результатам испытаний составляют акт испытаний основного резервуара и отдельно акт гидравлического испытания защитного резервуара.

6.2 Требования к выбору стали

6.2.1 Общие требования

6.2.1.1 Элементы конструкций по требованиям к материалам подразделяют на следующие группы:

А и Б - основные конструкции:

А - стенка, привариваемые к стенке листы днища или окрайки днища, обечайки люков и патрубков в стенке и фланцы к ним, усиливающие накладки, опорные кольца стационарных крыш, кольца жесткости, подкладные пластины на стенке для крепления конструктивных элементов;

Б1 - каркас крыш, бескаркасные крыши;

Б2 - центральная часть днища, плавающие крыши и понтоны, анкерные крепления, настил каркасных крыш, обечайки патрубков и люков на крыше, крышки люков;

В - вспомогательные конструкции: лестницы, площадки, переходы, ограждения.

6.2.1.2 Для основных конструкций группы А следует применять только спокойную (полностью раскисленную) сталь.

Для конструкций групп Б и В следует применять спокойную или полуспокойную сталь.

6.2.1.3 Марки стали для основных элементов конструкций следует выбирать с учетом гарантированного минимального предела текучести, толщины проката и хладостойкости (величины ударной вязкости). Толщина листового проката должна быть не более 40 мм. Марки стали приведены в приложении Б.

6.2.1.4 Углеродный эквивалент стали с пределом текучести ат < 390 МПа для элементов основных конструкций должен быть не более 0,45 %. Углеродный эквивалент С₃ рассчитывают по формуле

 (18)

где С, Mn, Si, Сг, Мо, Ni, Cu, V, Nb, Р - массовые доли углерода, марганца, кремния, хрома, молибдена, никеля, меди, ванадия, ниобия и фосфора,%, по результатам плавочного анализа.

Значения углеродного эквивалента С₃ стали следует указывать в рабочей документации и при заказе металлопроката.

При отсутствии в сертификатах на прокат сведений о содержании ванадия и молибдена расчет углеродного эквивалента определяется из условия содержания в прокате ванадия и молибдена в количестве 0,01 % и О % по массе соответственно.

6.2.1.5 Для применяемых сталей в конструкциях групп А и Б (см. 6.2.1.1) соотношение предела текучести и временного сопротивления определяют по сертификату предприятия - изготовителя металлопроката и не должно превышать:

0,78 - для стали с пределом текучести σ _T≤ 345 МПа;

0,80 - для стали с пределом текучести 345 < σ_T ≤ 440 МПа;

0,85 - для нормализованной и термически упрочненной стали с пределом текучести σ_T ≥ 440 МПа;

0,9 - для стали контролируемой прокатки с пределом текучести (σ_T ≥440 МПа).

6.2.1.6 Требования к стали для вспомогательных конструкций должны соответствовать строительным нормам и правилам для строительных стальных конструкций с учетом условий эксплуатации, действующих нагрузок и климатических воздействий.

6.2.1.7 Материалы для сварки (электроды, сварочная проволока, флюсы, защитные газы) следует выбирать в соответствии с требованиями технологического процесса изготовления и монтажа конструкций и выбранных марок стали. При этом применяемые сварочные материалы и технология сварки должны обеспечивать механические свойства металла сварных соединений не ниже свойств, установленных требованиями для выбранных марок стали.

Для сварных соединений из стали с гарантированным минимальным пределом текучести 305- 440МПа твердость HV металла шва и околошовной зоны не должна превышать 280 ед.

6.2.2 Расчетная температура металла

6.2.2.1 За расчетную температуру металла необходимо принимать наиболее низкое из двух следующих значений:

- минимальная температура хранимого продукта;

- температура наиболее холодных суток для данной местности (минимальная среднесуточная температура).

Примечание - При определении расчетной температуры металла не учитывают наличие обогрева и теплоизоляции резервуара.

6.2.2.2 Температуру наиболее холодных суток для данной местности определяют с обеспеченностью 0,98 для температур наружного воздуха по нормативным документам¹), действующим на территории государства - участника Соглашения, принявшего настоящий стандарт.

6.2.2.3 Допускается замена металлопроката (листового, фасонного, сортового и трубного) без согласования с проектной организацией и заказчиком, без изменения сметной стоимости (таблица Б.1, примечание 5).

Механические свойства, вт. ч. ударная вязкость заменяющей стали, должны соответствовать заменяемой стали; при этом к протоколу качества в обязательном порядке прикладываются результаты механических испытаний и химического анализа в случае отсутствия их в сертификате.

Замена стали должна быть отражена в КМД, отправляемых заказчику с металлоконструкциями.

6.2.2.4 При выборе материала болтов и гаек для фланцевых присоединений трубопроводов к патрубкам следует учитывать расчетную температуру металла. При расчетной температуре до минус 40 °С включительно для болтов и гаек рекомендуется сталь марки Ст3сп5 по ГОСТ 535, при расчетной температуре от минус 40 °С до минус 50 °С включительно - сталь марки 09Г2С категории 12 по ГОСТ 19281, при расчетной температуре ниже минус 50 °С - сталь марки 09Г2С категории 15 по гост 19281.

Допускается, без согласования с заказчиком, применение других марок стали, соответствующих или выше по механическим характеристикам требований, предъявляемых к стали марки Ст3сп5 по ГОСТ 535 и стали марки 09Г2С категорий 12 и 15 по ГОСТ 19281 с обязательным подтверждением сертификатами качества предприятия - изготовителя метизов.

6.2.3 Требования к ударной вязкости

6.2.3.1 Требования к ударной вязкости стали для элементов основных конструкций групп А и Б назначают в зависимости от группы конструкций, расчетной температуры металла, механических свойств стали и толщины проката.

6.2.3.2 Для элементов конструкций групп А и Б₁ (см. 6.2.1.1) обязательно определение значения ударной вязкости KCV, а для элементов группы Б₂ (см. 6.2.1.1) - KCU.

Температуру испытаний и нормируемые значения ударной вязкости для листового проката на поперечных образцах, для фасонного проката на продольных образцах, следует принимать в соответствии с действующими нормативными документами2), если рабочей документацией не предусмотрены более жесткие требования.

6.2.3.3 Дополнительные требования по углеродному эквиваленту (см. 6.2.1.4), механическим свойствам (см. 6.2.1.5), твердости металла сварного соединения (см. 6.2.1.7) и ударной вязкости (см. 6.2.3) должны быть указаны в рабочей документации (спецификации на металлопрокат).

____

¹⁾ В Российской Федерации действует СП 131.13330.2020 «СНиП 23-01-99* Строительная климатология».

²⁾ В Российской Федерации действует СП 16.13330.2017 «СНиП 11-23-81* Стальные конструкции».

6.3 Требования к защите резервуаров от коррозии

6.3.1 Проект противокоррозионной защиты резервуаров для нефти и нефтепродуктов разрабатывают с учетом требований нормативных документов, действующих на территории государства - участника Соглашения, принявшего настоящий стандарт, а также особенностей конструкции резервуаров, условий их эксплуатации и требуемого срока службы резервуара.

6.3.2 Требования к защите резервуаров от коррозии приведены в приложении В.

6.4 Требования к основаниям и фундаментам

6.4.1 В перечень исходных данных для проектирования основания и фундамента под резервуар должны входить данные инженерно-геологических изысканий (для районов распространения многолетнемерзлых грунтов - данные инженерно-геокриологических изысканий¹).

Объем и состав инженерных изысканий определяют с учетом нормативных документов **), действующих на территории государства - участника Соглашения, принявшего настоящий стандарт, и требований настоящего стандарта.

6.4.2 Требования к основаниям и фундаментам приведены в приложении Г.

6.5 Конструкции и устройства для надежной и безопасной эксплуатации резервуаров

6.5.1 Комплектация резервуара устройствами для надежной и безопасной эксплуатации определяется профильной технологической проектной организацией совместно с заказчиком резервуара и указывается в техническом задании на проектирование.

6.5.2 Требования к конструкциям и устройствам для надежной и безопасной эксплуатации резервуаров приведены в приложении Д.

______

1) В Российской Федерации действуют: СП 47.13330.2016 «СНиП 11-02-96 Инженерные изыскания для строительства. Основные положения», СП 11-105-97 «Инженерно-геологические изыскания для строительства» (части 1-VI).

<< назад / к содержанию / вперед >>