ПБ 03-605-03. 
3.6. Конструкция колец жесткости на стенке

ПБ 03-605-03. 3.6. Конструкция колец жесткости на стенке
Правила устройства вертикальных цилиндрических стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов.

      Стройка - Главная Написать нам
 
 
ПК Инфоплюс-смета Сварка - документы Бизнес-планы Исследования Тендеры  
 
 

 

 

 

 

Случайно выбранные документы:
ПБ 10-559-03 - Правила устройства и безопасной эксплуатации пассажирских подвесных и буксировочных канатных дорог

 

 

 

Сварка ->  Химические, нефтехимические производства ->  ПБ 03-605-03 -> 

 

 

3.6. Конструкция колец жесткости на стенке

3.6.1. Резервуары с плавающей крышей должны иметь верхнее кольцо жесткости, устанавливаемое на верхнем поясе стенки. В соответствии с расчетом на устойчивость стенки в резервуаре могут устанавливаться промежуточные кольца жесткости, количество которых и положение на стенке определено в пп. 3.5.7.1 - 3.5.7.3.

3.6.2. Верхнее кольцо жесткости резервуара без стационарной крыши, используемое в качестве обслуживающей площадки, должно иметь ширину не менее 800 мм и иметь ограждения по внешней стороне. Кольцо жесткости должно оборудоваться опорами в виде подкосов, прикрепляемых к стенке резервуара.

3.6.3. Сечение верхнего кольца жесткости подбирается из условия действия в нем максимального изгибающего момента М, который вычисляется по формуле

В формуле коэффициент надежности по ветровой нагрузке принят равным 1,4.

3.6.3.1. Если верхнее кольцо жесткости выполнено из листа и приварено к стенке сплошным угловым швом, в момент инерции кольца включаются части оболочки стенки шириной до 15 расчетных толщин листа пояса вверх и вниз от места сварки.

3.6.4. В случае необходимости установки промежуточных колец жесткости, место расположения которых рассчитано по методике п. 3.5.7.1, необходимое сечение подбирается из условия восприятия изгибающего момента

где    Hr max - значение редуцированной высоты стенки, определяемое по методике п. 3.5.7.

3.6.4.1. В момент инерции промежуточного кольца жесткости можно включить части оболочки шириной  выше и ниже места приварки кольца или вычислять его относительно наружной поверхности стенки.

3.6.5. Сечение подкосов верхнего кольца жесткости и расстояние между ними определяются расчетом.

3.6.6. Кольца жесткости располагаются на стенке на расстоянии не менее 150 мм от горизонтальных швов стенки.

3.6.7. Конструкция крепления элементов колец жесткости к стенке резервуара указывается в проекте. Сварные соединения секций колец между собой должны выполняться стыковыми швами с полным проваром или на накладках.

3.6.8. При наличии на резервуаре пожарной системы орошения конструкция колец жесткости должна обеспечивать орошение стенки ниже уровня кольца.

3.7. Стационарные крыши

3.7.1. В настоящем разделе устанавливаются общие требования к конструкциям стационарных крыш.

Конструкции подразделяются на следующие типы:

– самонесущая коническая крыша, несущая способность которой обеспечивается конической оболочкой настила;

– каркасная коническая крыша, состоящая из элементов каркас и настила;

– купольная крыша, поверхность которой близка к сферической и образуется изогнутыми элементами каркаса и укрупненными элементами настила.

Разрешается применение крыш других конструкций при условии выполнения общих требований настоящих Правил.

3.7.2. Все крыши по периметру опираются на стенку резервуара с использованием кольцевого элемента жесткости. Минимальный размер кольцевого уголка должен быть не менее 63×5 мм.

3.7.3. Минимальная номинальная толщина элементов принимается равной 4 мм. Величина прибавки для компенсации коррозии принимается с учетом условий эксплуатации, срока службы и скорости коррозии.

3.7.4. Все элементы и узлы крыши проектируются таким образом, чтобы максимальные напряжения в них не превышали расчетных (без учета припуска на коррозию).

3.7.5. Самонесущая коническая крыша.

3.7.5.1. Рекомендуемые требования к геометрическим параметрам самонесущей конической крыши:

максимальный и минимальный углы наклона образующей крыши к горизонтальной плоскости должны составлять 30 ° и 15 ° градусов соответственно;

3.7.5.2. Минимальная расчетная толщина полотна 4 конической крыши по условию устойчивости без припуска на коррозию определяется по формуле

где    Р - расчетная нагрузка;

Е - модуль упругости стали;

q - угол крыши с горизонтальной плоскостью.

Здесь     gM - вес 1 м2 листа крыши;

gy - вес 1 м2 утеплителя;

s - полное нормативное значение снеговой нагрузки;

Рвак - величина относительного разрежения в резервуаре под крышей.

Формула применима для углов q < 30° и при выполнении условия , которое следует проверить после вычисления первого приближения для tk. Поскольку Р, в свою очередь, зависит от предварительно неизвестной толщины tk, для расчета потребуется несколько последовательных приближений, в качестве начального приближения может быть принята минимальная номинальная толщина по п. 3.7.3.

3.7.5.3. Оболочка крыши может быть изготовлена в виде рулонируемого полотнища (из одной или нескольких частей) или полистовым методом на монтаже.

3.7.5.4. Узел крепления крыши к верху стенки может выполняться по одному из вариантов, представленному на рис. 3.7. Узел должен быть рассчитан на кольцевое растягивающее усилие Nk под углом q к горизонту по формуле

где    Р - расчетная нагрузка, определенная в п. 3.7.5.2.

3.7.5.5. В резервуарах, работающих с избыточным внутренним давлением, узел крепления крыши к верху стенки рассчитывается на кольцевое сжимающее усилие

где    Pi - максимальное избыточное давление;

gmin - минимальная вертикальная расчетная нагрузка от веса крыши, gmin = 0,9 (gm+gy).

Узел должен быть рассчитан на устойчивость при действии погонного усилия Nk.

3.7.5.6. На рис. 3.7 заштрихована площадь поперечного сечения узла, которую можно использовать для восприятия усилий Nk. Расчетную площадь составляют участок крыши шириной lk, вычисляемой по формуле

участок стенки резервуара шириной lc

и подкрепляющие узел элементы.

Рис. 3.7. Соединения конической крыши со стенкой.

3.7.6. Каркасная коническая крыша.

3.7.6.1. Угол наклона образующей крыши к горизонтальной поверхности принимается от » 4,7° (уклон 1 : 12) до » 9,5° (уклон 1 : 6).

3.7.6.2. Рекомендуется применять каркасные конические крыши двух типов:

– сборные щитовые, состоящие из соединенных между собой элементов каркаса и настила;

– с настилом, не приваренным к несущим элементам (каркасу). Щиты и стропила крыш крепятся к стенке резервуара и центральному кольцу.

3.7.6.3. Щиты крыш или полотнища настила свариваются между собой внахлестку сверху непрерывным угловым швом. При хранении агрессивных продуктов сварка листов (полотнищ) настила крыши, а также приварка их к каркасу производятся как сверху, так и снизу сплошным угловым швом.

3.7.6.4. Крепление настила крыши к верху стенки осуществляется, как правило, через кольцевой уголок жесткости с минимальным размером 63×5 мм.

3.7.7. Каркасная купольная крыша.

3.7.7.1. Самонесущие купольные (сферические) крыши должны отвечать следующим требованиям:

– минимальный радиус сферической поверхности равен 0,8 D;

– максимальный радиус - 1,5 D, где D - диаметр резервуара;

– минимальная толщина настила - 5 мм.

3.7.7.2. Каркасные купольные крыши могут изготовляться в виде щитов или раздельно из элементов каркаса и листов настила.

3.7.8. Для конической и купольной крыш каркас и узел крепления к стенке резервуара рассчитываются на прочность от воздействия расчетной нагрузки Р, определенной по п. 3.7.5.2, и устойчивость (для резервуаров, работающих с избыточным давлением) от нагрузки Pi - gmin, определенной по п. 3.7.5.5.

3.8. Плавающие крыши

3.8.1. Плавающие крыши применяются в резервуарах без стационарной крыши в районах с нормативным весом снегового покрова на 1 м горизонтальной поверхности земли до 1,5 кПа включительно.

3.8.2. Плавающие крыши могут быть следующих типов:

– плавающая крыша однодечной конструкции с герметичными коробами, расположенными по периметру;

– плавающая крыша двухдечной конструкции, состоящая из герметичных коробов, образующих всю поверхность крыши; плавающая крыша поплавкового типа.

3.8.3. Плавающие крыши проектируются таким образом, чтобы при заполнении и опорожнении резервуара не происходило потопление крыши или повреждение ее конструктивных элементов, а также технологических элементов и приспособлений, находящихся на днище и стенке резервуара.

3.8.4. Расчетные требования.

3.8.4.1. Независимо от плотности хранимого в резервуаре продукта плавучесть плавающих крыш рассчитывается на плотность хранимого продукта, равной 0,7 т/м3.

3.8.4.2. Плавучесть однодечной плавающей крыши должна быть обеспечена при потере герметичности центральной части и двух смежных коробов.

Плавучесть двухдечной крыши должна быть обеспечена при потере герметичности двух соседних коробов.

По согласованию с заказчиком плавающие крыши могут иметь аварийные водоспуски дождевой воды непосредственно в хранимый продукт.

Конструкция плавающей крыши обеспечивается достаточной прочностью, позволяющей при нахождении на стойках в опорожненном резервуаре, выдерживать временную нормативную распределенную нагрузку, равную 1,5 кПа.

3.8.5. Конструктивные требования.

3.8.5.1. Плавающая крыша должна контактировать с продуктом, чтобы исключить наличие паровоздушной смеси под ней.

3.8.5.2. Центральная часть и каждый короб плавающей крыши должны быть герметичны и соответствующим образом испытаны (вакуум-камерой или проникающей жидкостью).

В верхней части короба устанавливается смотровой люк для контроля герметичности. Конструкция крышки и обечайки люка должны исключать попадание осадков внутрь короба.

3.8.5.3. Конструкция плавающих крыш должна обеспечивать сток ливневых вод с поверхности к водозабору с их отводом за пределы резервуара. Водозаборное устройство однодечной плавающей крыши должно иметь обратный клапан, исключающий попадание хранимого продукта на плавающую крышу при нарушении герметичности трубопроводов водоспуска.

Номинальный диаметр основного водоспуска должен быть:

– для резервуаров диаметром до 30 м - 75 мм;

– для резервуаров диаметром от 30 до 60 м - 100 мм;

– для резервуаров диаметром свыше 60 м - 150 мм.

Доступ на плавающую крышу обеспечивается лестницей, которая автоматически следует любому положению крыши по высоте. Одним из рекомендуемых типов применяемых лестниц является катучая лестница, которая имеет верхнее шарнирное крепление стенке резервуара и нижние ролики, перемещающиеся по направляющим, установленным на плавающей крыше. Катучая лестница должна иметь ограждения с двух сторон и самовыравнивающиеся ступени и должна быть рассчитана на вертикальную нагрузку 5 кН, приложенную в средней точке лестницы при нахождении ее в любом рабочем положении.

Рис. 3.8. Соединение сферической крыши со стенкой.

3.8.5.4. Зазор между внешним краем крыши и стенкой резервуара, а также между патрубками в крыше и направляющими обеспечивается уплотнением с помощью специальных устройств (затворов).

Материал затворов должен выбираться с учетом совместимости с хранимым продуктом, газоплотности, старения, прочности на истирание, температуры и других факторов.

3.8.5.5. Плавающие крыши должны иметь опорные стойки, позволяющие фиксировать крышу в положении, при котором возможен свободный проход человека по днищу резервуара под плавающей крышей - около 1800 мм.

По требованию заказчика плавающие крыши могут иметь опорные стойки, позволяющие фиксировать крышу в двух нижних положениях - рабочем и ремонтном.

Опорные стойки, изготовленные из трубы или другого замкнутого профиля, должны иметь отверстия для обеспечения дренажа.

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

3.8.5.6. Плавающие крыши должны иметь минимум один люк-лаз (световой люк) номинальным диаметром не менее 600 мм, позволяющий осуществлять вентиляцию и вход обслуживающего персонала под плавающую крышу, когда из резервуара удален продукт.

3.8.5.7. Для исключения вращения плавающей крыши должны использоваться направляющие в виде перфорированных в нижней части труб, которые одновременно могут выполнять и технологические функции, - в них может располагаться устройство для отбора проб или измерения уровня продукта.

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

3.9. Понтоны

3.9.1. Понтоны применяются в резервуарах со стационарной крышей и предназначены для сокращения потерь продукта от испарения. Резервуары с понтоном должны эксплуатироваться без внутреннего давления и вакуума.

3.9.2. Основные типы понтонов:

– мембранные с открытыми или закрытыми коробами, расположенными по периметру;

– двухдечной конструкции из герметичных коробов, расположенных по всей площади понтона;

– поплавковые с герметичным настилом;

– многослойные с применением пенополиуретана с поверхностным покрытием.

3.9.3. Конструкция понтона должна обеспечивать его работоспособность по всей высоте резервуара без перекосов и вращения.

3.9.4. Периферийная стенка (бортик) понтона с учетом его притопления должна превышать уровень продукта не менее чем на 150 мм. Аналогичное превышение должны иметь патрубки понтона.

3.9.5. Пространство между стенкой резервуара и понтоном, а также между патрубками понтона и проходящими сквозь патрубки элементами должно быть уплотнено с помощью специальных устройств (затворов).

3.9.6. Величина зазора между стенкой резервуара и понтоном должна соответствовать принятой конструкции затвора.

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

3.9.8. Конструкция понтона должна обеспечивать расчетный запас плавучести с учетом плотности хранимого продукта. Расчет плавучести понтона при наличии пустотелых коробов (поплавков) должен производиться для случая, если два любых короба и центральная часть понтона потеряют герметичность.

3.9.9. Толщина элементов понтона из стали или алюминиевых сплавов определяется на основании прочностных и деформационных расчетов, а также с учетом их коррозионной стойкости в конкретных условиях эксплуатации.

3.9.10. Все соединения понтона, подверженные непосредственному воздействию продукта или его паров, должны быть плотными и проконтролированы на герметичность. Любой уплотняющий соединение материал должен быть совместим с хранимым продуктом.

3.9.11. Понтон обеспечивается фиксированными либо регулируемыми опорами. Нижнее рабочее положение определяется минимальной высотой, при которой конструкции понтона оказываются выше различных устройств, находящихся на стенке или днище резервуара и препятствующих опусканию понтона.

Опоры, изготовленные из замкнутого профиля, должны имен отверстия в нижней и верхней части для обеспечения дренажа и зачистки.

Во избежание разрушения и нарушения плотности особое внимание должно быть уделено креплению опор к элементам понтона.

3.9.12. Для распределения динамических нагрузок на днище резервуара, передаваемых понтоном первых двух типов (п. 3.9.2), под опорами понтона устанавливаются стальные подкладки, приваренные к днищу резервуара сплошным швом.

3.9.13. Понтон должен быть рассчитан таким образом, чтобы в состоянии наплаву или на опорных стойках он мог безопасно удерживать, по крайней мере, двух человек (2 кН), которые перемещаются в любом направлении; при этом понтон не должен разрушаться, а продукт не должен поступать на поверхность понтона.

3.9.14. Для исключения вращения понтона должны использоваться направляющие в виде труб, которые одновременно могут выполнять технологические функции, - в них располагаются измерительное устройство и устройство для отбора проб продукта.

Для исключения вращения понтона могут также использоваться тросовые либо другие конструкции.

3.9.15. Понтоны могут иметь патрубки для установки вентиляционных устройств, которые исключали бы возникновение перегрузок на настил понтона. Вентиляционные устройства должны быть достаточными для циркуляции воздуха и газов из-под понтона в то время, когда понтон находится на опорах в нижнем рабочем положении в процессе заполнения и опорожнения резервуара. В любом случае (при наличии или отсутствии вентиляционных устройств) скорость заполнения и опорожнения резервуара в режиме нахождения понтона на стойках должна быть минимально возможной для конкретного резервуара.

3.9.16. В стационарной крыше или стенке резервуара с понтоном предусматриваются вентиляционные патрубки (отверстия), равномерно расположенные по периметру на расстоянии не более 10 м друг от друга (но не менее двух), и один патрубок в центре. Общая открытая площадь этих патрубков (отверстий) должна быть больше или равна 0,06 м2 на 1 м диаметра резервуара. При эксплуатации резервуара отверстия вентиляционных патрубков должны быть закрыты сеткой из нержавеющей стали с ячейками 10×10 мм и предохранительными кожухами для защиты от атмосферных осадков.

3.9.17. 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 опорных стойках.

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

3.9.19. Все токопроводящие части понтона должны быть электрически взаимосвязаны и соединены с внешней конструкцией резервуара. Это может быть достигнуто с помощью гибких кабелей, идущих от стационарной крыши резервуара к понтону (минимум два, равномерно распределенные). При выборе кабелей следует учитывать их прочность, коррозионную стойкость, электрическое сопротивление, надежность соединений, гибкость и срок службы.

3.9.20. Закрытые короба понтона, требующие визуального контроля и имеющие доступ с верхней части понтона, должны быть снабжены люками с крышками или иными устройствами для контроля за возможной потерей герметичности.

3.10. Резервуары с защитной стенкой

3.10.1. Резервуары с защитной стенкой должны проектироваться, изготовляться и монтироваться в соответствии с требованиями настоящих Правил и дополнительными указаниями настоящего пункта (3.10).

3.10.2. 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 может выполняться со стационарной крышей или с плавающей крышей.

Защитный резервуар выполняется в виде открытого «стакана», в котором установлен основной резервуар. При наличии на защитном резервуаре атмосферного козырька, перекрывающего межстенное пространство между наружной и внутренней стенками, должна быть обеспечена вентиляция межстенного пространства путем установки вентиляционных патрубков, равномерно расположенных по периметру на расстоянии не более 10 м друг от друга.

3.10.3. Высота стенки защитного резервуара должна составлять не менее 80 % от высоты стенки основного резервуара.

Диаметр защитного резервуара должен назначаться таким образом, 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 1,5 м.

3.10.4. Днище основного резервуара может опираться непосредственно на днище защитного резервуара или для лучшего контроля возможных протечек продукта на разделяющие днища решетки, арматурные сетки или иные прокладки.

Уклон днищ резервуаров с защитной стенкой должен быть только наружу.

3.10.5. При размещении резервуаров с защитной стенкой в составе резервуарных парков следует руководствоваться требованиями строительных норм и правил и противопожарными требованиями, утвержденными в установленном порядке, при этом за диаметр резервуара с защитной стенкой следует принимать диаметр основного резервуара.

Резервуары с защитной стенкой не требуют обвалования.

3.10.6. Испытания резервуаров с защитной стенкой должны выполняться в два этапа:

– первый - испытание основного резервуара;

– второй - испытание защитного резервуара.

Гидравлическое испытание защитного резервуара следует проводить при заполнении основного резервуара на высоту стенки защитного резервуара путем подачи воды в межстенное пространство до проектного уровня.

По результатам испытаний должны составляться раздельные акты испытаний основного резервуара и акт гидравлического испытания защитного резервуара.

3.10.7. При оформлении бланка заказа на резервуар с защитной стенкой по форме приложения А заказчик должен дать приложение к бланку заказа, где в произвольной форме должен указать основные параметры защитного резервуара.

3.11. Патрубки и люки-лазы в стенке

3.11.1. Общие требования.

3.11.1.1. Необходимо применять такие конструкции патрубков и люков-лазов, которые обеспечивают прочность и герметичность врезок, эквивалентные стенке резервуара.

3.11.1.2. Зоны врезок патрубков и люков, расположенных в нижних поясах резервуара, подвергаются воздействию усилий и изгибающих моментов от гидростатического нагружения, нагрузок от трубопроводов, осадок резервуара. Внешние нагрузки от присоединяемых трубопроводов желательно минимизировать с помощью компенсационных устройств.

3.11.1.3. Края отверстий, вырезанных в стенке резервуара, для установки патрубков и люков должны быть очищены и не иметь шероховатостей, превышающих 1 мм, а для конструкций возводимых или эксплуатируемых в районах с расчетной температурой ниже - 40°С - 0,5 мм.

3.11.1.4. Все отверстия в стенке для установки патрубков и люков должны быть усилены накладками (воротниками), располагаемыми по периметру отверстий. Допускается установка патрубков с условным проходом до 50 мм без усиливающих накладок.

Минимальная площадь поперечного сечения накладки (в вертикальном направлении, совпадающем с диаметром отверстия), должна быть не менее произведения величины диаметра отверстия на толщину листа стенки резервуара. Рекомендуется выбирать толщину насадки, равную толщине стенки.

Усиление стенки в зонах врезок может не производиться в случае применения в данной зоне стенки вставок - листов большей толщины, которая определяется соответствующим расчетом.

3.11.1.5. Прочность материала накладок предпочтительно должна быть такой же, как и у материала стенки. Допускается применение материала накладок с характеристиками прочности до 80 % основного металла стенки при условии сохранения эффективности усиления. Использование материала для накладок с прочностью большей, чем у материала стенки не должно учитываться в запас прочности.

3.11.1.6. Патрубки в стенку резервуара должны ввариваться сплошным швом с полным проплавлением стенки.

Катет (К) сплошных угловых швов крепления накладки к стенке резервуара в зоне патрубка должен быть равен толщине стенки при t = 4 ÷ 6 мм; k = t - 1 мм при
t - 1 мм при
= 7 ÷ 10 мм; k - 1 мм при
= t - 1 мм при
- 2 м при t - 1 мм при
= 11 ÷ 15 мм; k - 1 мм при
= t - 1 мм при
- 3 мм при t - 1 мм при
= 16 ÷ 22 мм; k - 1 мм при
= t - 1 мм при
- 4 мм при t - 1 мм при
- 1 мм при
≥ 23 мм. - 1 мм при

3.11.1.7. Усиливающие накладки должны быть снабжены контрольными отверстиями М 10, располагаемыми на горизонтальной оси патрубка или люка. В случае изготовления усиливающей накладки из двух частей, сваренных горизонтальным швом, контрольные отверстия (по одному в каждой части накладки) располагаются в средней части по высоте полунакладки.

3.11.2. Конструкция патрубков и люков-лазов.

3.11.2.1. Рекомендуемые значения условных проходов патрубков составляют: 80, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 500, 600, 700 мм.

Конструктивное исполнение патрубков должно соответствовать табл. 3.4, 3.5.

 

 

Таблица 3.4.

Условный проход патрубка, мм

Минимальная толщина обечайки патрубка, То, мм

Минимальное расстояние от стенки до фасадной поверхности фланца L, мм

Диаметр усиливающей накладки Dн, мм

Минимальное расстояние от днища до оси патрубка, Н, мм

с усиливающей кольцевой накладкой

с П-образной усиливающей накладкой

80

5

200

180

200

150

100

5

200

220

250

150

150

6

200

320

300

200

200

6

250

440

340

240

250

8

250

550

390

290

300

8

250

650

450

340

350

10

300

760

500

390

400

10

300

860

550

430

500

12

350

1060

650

530

600

12

350

-

-

600

700

12

350

-

-

600

Таблица 3.5.

 

 

 

 

 

 

 

           
Разместить сайт в каталоге
Разместить статью в каталоге