резервуары с понтоном и плавающей крышей

Резервуары с плавающей крышей и понтоном

Для сокращения потерь легких фракций нефтей и бензинов получили широкое распространение резервуары с плавающей крышей (для южных районов) или с понтоном (для средних и северных районов).

Корпус резервуара с плавающей крышей представляет собой цилиндрическую оболочку, рассчитанную на гидростатическое давление жидкости. Вверху корпуса предусматривается кольцевой балкон, соединенный с землей наружной лестницей, а с плавающей крышей – внутренней качающейся лестницей, шарнирно прикрепленной к верху корпуса резервуара. В нижней части внутренней лестницы имеются специальные катки, при помощи которых лестница перемещается по настилу крыши в радиальном направлении и потому не препятствует изменению положения крыши по высоте. На нижнем настиле плавающей крыши укреплены опоры высотой 1,5 – 2 м, необходимые для ремонта крыши и днища опорожненного резервуара.

Для обеспечения стока дождевой воды верхнему настилу придается уклон к центру. Вода с крыши удаляется через гибкий шланг или шарнирную трубу, прикрепленную в центре нижнего настила.

Резервуары с плавающей крышей оборудованы люками и замерными устройствами с дыхательными клапанами.

Дыхательный клапан необходим для защиты крыши от вакуума при полной откачке нефтепродукта и избыточного давления при закачке, когда крыша находится в нижнем положении.

В настоящее время существуют плавающие крыши двух типов:

1) двойная понтонная крыша, состоящая из герметичных отсеков-понтонов, обеспечивающих ее непотопляемость при нарушении герметичности одного или нескольких понтонов;

2) одинарная крыша с центральным диском из стальных листов, по периферии которого располагается кольцевой понтон, разделенный радиальными переборками на герметичные отсеки, препятствующие потоплению крыши. Благодаря малой массе и простоте конструкции крыши второго типа получили наибольшее распространение.

Плавающие крыши сваривают из листов толщиной 4 – 5 мм и испытывают на непроницаемость.

Каплевидные резервуары

Основное назначение каплевидных резервуаров – хранение нефтепродуктов с высоким давлением насыщенных паров под избыточным давлением, что позволяет значительно сократить потери от испарения по сравнению с «атмосферными» резервуарами. Однако стоимость цилиндрического «атмосферного» резервуара значительно меньше каплевидного такого же объема. Это объясняется сложностью сооружения каплевидной оболочки. Поэтому непременным условием широкого внедрения каплевидных резервуаров является его экономичность, которая определяется сравнением дополнительной стоимости и экономии от сокращения потерь за период амортизации. Поскольку стоимость металлоконструкций определяется в значительной мере ее собственной массой, на каплевидные резервуары должно затрачиваться возможно меньше металла. Это условие удается выполнить, используя способность безмоментных оболочек двойной кривизны, а также уравновешивая распределение нагрузки растяжением или сжатием, одновременно действующими в направлении основной кривизны.

В основу определения рациональной формы корпуса резервуара положено требование полного использования несущей способности металла тонкой оболочки вращения.

Шаровые резервуары

Для хранения нефтепродуктов с высоким давлением насыщенных паров и сжиженных газов применяют шаровые резервуары, работающие под избыточным давлением 0,25; 0,6; 1,0 и 1,8 МПа. При давлении меньше 0,2 МПа неэкономично применять шаровые резервуары, так как их масса при этом получается такой же, как каплевидных, а стоимость на 40-50% выше из-за необходимости штамповки листов, усложнения обработки кромок и сборки. Материалом для шаровых резервуаров служит низколегированная сталь 09Г2С. Для индустриальных методов изготовления лепестков оболочки на заводах принят постоянный ряд диаметров шаровых резервуаров 9; 10,5; 12; 16 и 20 м, соответствующих номинальным объемам 300, 600, 900, 2000 и 4000 . Согласно правилам Госгортехнадзора СССР шаровые резервуары отнесены к сосудам первого класса, для которых запас к пределу прочности должен быть не менее трех, а коэффициент стыковых швов = 0,85-0,95.

Железобетонные резервуары

Железобетонные резервуары по геометрической форме разделяются на цилиндрические и прямоугольные (квадратные, траншейные). Наибольшее распространение получили цилиндрические резервуары, удобные в эксплуатации и имеющие конструктивные преимущества.

Цилиндрические стенки резервуаров, испытывая преимущественно осевые растягивающие усилия, могут иметь небольшую толщину (8-10 см). Арматура стенок состоит из горизонтальных стержней, образующих замкнутые кольца, и вертикальных стержней. Наиболее ответственным узлом резервуара является сопряжение стенки с днищем, которое осуществляется при помощи армированных вутов и добавочных стержней для восприятия растягивающих усилий. Горизонтальные стержни воспринимают кольцевые усилия. Эти усилия увеличиваются к нижней части резервуара, однако, начиная с высоты от верхней части, благодаря жесткой связи стенки с днищем они перестают возрастать и постепенно уменьшаются к нижней части.Стенки прямоугольного резервуара работают на изгиб в горизонтальном и вертикальном направлениях и обычно имеют большую толщину по сравнению со стенками цилиндрических резервуаров тех же размеров. Слабым местом у прямоугольных резервуаров являются углы, которые обычно усиливают вутами с добавочной арматурой для обеспечения жесткой связи между собой. В резервуарах малого объема стенки имеют вид простых плит, которые могут быть постоянной толщины по всей высоте. Резервуары большого объема могут быть разделены на камеры с одной или несколькими промежуточными стенками. При большой длине резервуара делают ребра жесткости.Перекрытия прямоугольного резервуара выполняют ребристыми с плитами, опираемыми по контуру, или безбалочными, которые получили наибольшее распространение. Днище при хорошем грунте может быть бетонное толщиной 30-50 см, причем в этом случае необходима хорошая связь его с железобетонными стенками, достигаемая закладкой стержней-коротышей. Чаще днище выполняют железобетонным с утолщением под стенками и стойками.

Источник

Резервуары специальных конструкций

Из резервуаров специальных конструкций наиболее целесообразно применение резервуаров с понтонами, плавающими крышами и резервуаров, рассчитанных на повышенное давление.

Рис. 68. Резервуар с плавающей крышей

В мировой практике насчитывается до 200 типоразмеров уплотняющих затворов, которые можно подразделить на жесткие и мягкие (рис.69).

Рис.69. Мягкие уплотняющие затворы:

Следует отметить, что при использовании мягких затворов с различным заполнением требуется тщательное наблюдение за постоянством давления среды, находящейся в мягком мешке. Без этого не может быть обеспечена надежная герметичность затвора. Эксплуатация таких затворов довольно сложна.

Жесткие затворы также недостаточно надежны и требуют частого осмотра. Некоторые детали затвора подвержены коррозии ( в зависимости от климатических условий и агрессивности хранимого нефтепродукта) и заменяются через несколько лет службы.

В районах с большой сейсмичностью вообще не следует применять механические затворы. Так, например, в Японии при сильном землетрясении в 1964 г. Больше всего пострадали резервуары с плавающими крышами и жесткими затворами. Из-за разрушения затворов вспыхнула нефть и резервуары были уничтожены, а в то время резервуары с мягкими затворами почти не пострадали.

Рычажный затвор для плавающих крыш (рис70) состоит из специальных шарнирно-стержневых систем, опирающихся на наружную вертикальную стенку плавающей крыши, и прикрепленного к ним вертикального разрезного листа толщиной 2,5 мм и высотой 880 мм. Этот лист во время вертикального перемещения плавающей крыши скользит по внутренней поверхности стенки резервуара. Зазор между нижней частью листа и вертикальной стенкой плавающей крыши перекрыт мембраной из специальной ткани. Во избежание попадания в затвор снега и дождя зазор между подвижным листом и наружным краем плавающей крыши перекрыт тонким стальным щитком, который перемещается вместе с затвором. Для возможности обслуживания плавающей крыши используется катающаяся лестница, которая одним концом через шарнир опирается на верхнюю площадку резервуара, соединенную с наружной лестницей резервуара, а вторым, снабженным катком, по направляющим перемещается в горизонтальной плоскости (при вертикальном перемещении плавающей крыши).

Техническая характеристика резервуаров с плавающей крышей вместимостью до 50 тыс. куб. метров.

Низкие перегрузки при вместимости

Высокие перегрузки при вместимости

Геометрический объем, куб.м.

Расход металла на 1 куб.м. вместимости, кг

Шарнирно-катающаяся лестница имеет специальное устройство, обеспечивающее независимо от угла наклона лестницы горизонтальность ее ступеней.

Плавающая крыша при предельном нижнем положении опирается на кронштейны, установленные на корпусе резервуара, или специальные стойки.

Характеристика стальных резервуаров с плавающими крышами вместимостью до 50 тыс. куб. м. приведена в таблице 19.

Корпус, днище резервуара или плавающая крыша изготавливаются в виде полотнищ и транспортируются к месту строительства свернутыми в рулон. Стенка резервуара двухслойная: внутренний слой состоит из 4 полотнищ и соединяется с днищем резервуара, наружный имеет два полотнища и приваривается к основному слою сплошным швом на высоте 100 мм от днища. Для удобства монтажа стальное кольцо плавающей крыши изготавливаются сборным и состоит из нескольких коробов.

Резервуары с неметаллическими понтонами

Понтоны сооружаются в резервуарах со стационарной щитовой кровлей, которая предотвращает попадание атмосферных осадков на поверхность понтона.

Конструкция понтона из синтетических материалов сборная (рис. 72).

Рис. 72 Понтон из синтетических материалов

Верхний и нижний ковры 4 служат для отделения свободной поверхности нефтепродукта от газового пространства резервуара. Они изготавливаются из химически стойкой к углеводородам полиамидной пленки путем склейки или сварки токами высокой частоты. Верхний ковер устанавливается с уклоном от центра резервуара.

Уплотняющий затвор 5 предназначен для перекрытия зазора между понтоном и корпусом резервуара. Он изготавливается из бензомасло- и морозостойкой двусторонне обрезиненной материи и имеет форму петли. Длина каждой секции петли затвора равна длине секции уголка жесткости (до 6м).

Кольцо жесткости 6 предотвращает свертывание ковров и является основой, на которой монтируются уплотняющий затвор, поплавки, сетка и ковры.

Поплавки 3 обеспечивают плавучесть понтона. Они изготавливаются их химически стойкого к углеводородам плиточного пенопласта.

Сетка и вывод заземления служат для отвода статического электричества с поверхности нефтепродукта.

Понтон можно установить в эксплуатирующихся резервуарах с покрытием из стропильных ферм при условии замены существующей кровли щитовой для сохранения полезного объема резервуара.

При осмотре обслуживающий персонал может перемещаться по периферийному кольцу поплавков. Отсутствие полых поплавков гарантирует понтон от затопления. Конструкция понтона позволяет монтировать в резервуаре приборы для замера уровня и отбора проб.

В свое время в СССР были разработаны неметаллические понтоны типа «Колесо» для резервуаров со щитовой кровлей и центральной стойкой и типа «Ковер» для резервуаров со сферической кровлей.

Кольцо состоит из герметически сваренных стальных коробов, каждый из которых имеет два изолированных отсека, снабженных патрубком с крышкой для контроля герметичности отсеков. В нижней деке коробов имеется муфта с пробкой для удаления жидкости из отсека в случае нарушения его герметичности.

Оболочка из прорезиненной ткани, состоящая их отдельных элементов, свернутых в рулон, разворачивается на днище резервуара.

Монтажные стыки оболочки склеиваются и проверяются на плотность по технологии, разработанной заводом-изготовителем.

В понтоне типа «Ковер» отсутствует центральный патрубок и металлические устройства для связи стального кольца с центральным патрубком, так как резервуары со сферической кровлей не имеют центральной стойки.

В настоящее время накоплен опыт эксплуатации резервуаров вместимостью 10 тыс. куб.м. с неметаллическим понтоном. Затраты на установку неметаллических понтонов в резервуарах вместимостью 10 тыс. куб.м и выше окупаются в среднем за два года.

Резервуары повышенного давления

К резервуарам повышенного давления относятся вертикальные цилиндрические резервуары, в которых внутреннее давление выше 200 мм вод. ст., но не превышает 0,7 кгс/квадрат.см, в результате чего на них не распространяются правила по котлонадзору.

Отличительная особенность резервуаров повышенного давления заключается в том, что в них достигается полное устранение потерь от «малых дыханий» при внутреннем давлении в газовом пространстве 1000-2500 мм вод. ст.

При помощи радиальных ребер нижняя часть оболочки (корпуса) опирается на кольцевую плиту. Жесткость оболочки придается внутренним каркасом, состоящем из ферм и косынок.

Каплевидные резервуары имеют напорный дыхательный и тарельчатый клапаны, пружинный вакуум-клапан с откидным шарнирным седлом, герметическую камеру для опускания лота с ручным приводом, прибор для отбора проб, огневой предохранитель, пружинный обратный клапан на сливной и расходной линиях, поплавковый прибор замера уровня, задвижку на зачистной линии, три газовые задвижки, паровой вентиль, термопару для жидкой и газовой среды, мановакуумметр, нижний и верхний лазы.

В нашей стране разработаны проекты новых резервуаров повышенного давления, из которых наиболее экономичны цилиндрический металлический резервуар с плоским днищем, анкерами и торосферической кровлей вместимостью до 5 тыс. куб. м и внутренним давлением до 2500 мм вод. ст. (типа «гибрид»), каплевидный цилиндрический резервуар вместимостью до 12 тыс.куб.м и давлением 4000 и 7000 мм вод. ст. (типа «цилиндроид»).

Резервуары с торосферической кровлей типа «гибрид» имеют плавное сопряжение кровли с корпусом, осуществленное за счет образования торовой вставки двоякой кривизны сферической кровле и цилиндрическим корпусом. Такая конструкция узла сопряжения кровли с корпусом создает наилучшие условия в работе, снижая дополнительные напряжения, так как в месте перехода возникают только осевые усилия при отсутствии изгибных напряжений. Корпус и днище резервуара типа «гибрид» монтируется из заводских рулонных заготовок. Кровлю можно монтировать отдельными лепестками, включающими торовую вставку.

Наиболее перспективный резервуары типа «цилиндроид». Оболчка такого резервуара при избыточном давлении и полном взливе продуктом работает только на растяжение, в результате чего при большей вместимоти можно применять листы толщиной 4-5 мм.

В отличие от конструкции каплевидных резервуаров типа «гибрид» конструкция резервуаров типа «цилиндроид» имеет неоспоримые преимущества.

1. При изменении объема все основные сечения остаются без изменения, увеличение объема происходит за счет добавления однотипных вставок в средней части (вместимость одной вставки около 1000 куб.м). В каплевидном резервуаре типа «гибрид» при изменении давления и объема меняются все основные параметры резервуара (диаметр, высота) и каждому объему соответствуют свой тип и сечение ребер каркаса и оболочки.

2. В резервуаре типа «цилиндроид» только два разнотипных элемента: торец и средняя вставка.

Шаровые резервуары предназначены для хранения легковоспламеняющихся жидкостей (изопентан, амилен, изоамилен) и сжиженных газов (бутан, бутилен, пропан и смеси этих продуктов).

Сферическая форма резервуаров по сравнению с другими формами, например цилиндрическими, наиболее эффективна по расходу стали и стоимости.

Лепестки сферических резервуаров изготовляют на заводе максимально допустимых по условиям перевозки размеров. Сварка резервуаров осуществляется автоматически с вращением оболочки на манипуляторах. Опоры для шаровых резервуаров выполнены в виде вертикальных трубчатых стоек, примыкающих к оболочке по касательной, между стойками существуют крестовые связи. Число стоек кратно числу лепестков. Стойки опираются на железобетонный фундамент.

Горизонтальные стальные резервуары

Горизонтальные стальные резервуары предназначены для хранения светлых нефтепродуктов и масел с плотностью до 1 т/м. куб. и рассчитаны на внутреннее давление паров в газовом пространстве не более 4000 мм вод. ст. и на вакуум не более 100 мм вод.ст.

· с плоскими днищами вместимостью 3, 5, 10, 25, 50, 75 м.куб. (для надземной и подземной установки);

· с конусными днищами вместимостью 25, 50 и 75 м/куб. (для надземной установки);

В зависимости от применяемой технологии изготовление корпуса и днища, а также размеров листов стали разработаны 48 вариантов типовых проектов резервуаров вместимостью от 3 до 75 м/куб. с плоскими днищами.

Разработка конструкции железобетонных резервуаров осуществляется в соответствии с «Указаниями по проектированию железобетонных резервуаров для нефти и нефтепродуктов (СН 326-65)».Технико-экономические расчеты показывают, что по геометрической форме наиболее оптимальными являются заглубленные цилиндрические резервуары вместимостью до 10 тыс. куб. м. Укрупнение вместимости отдельных резервуаров в парковой застройке приводит к существенному снижению стоимости строительства. Например, стоимость резервуарного парка, состоящего из резервуаров вместимостью 20-30 тыс. куб.м, по сравнению с резервуарным парком вместимостью резервуаров 10 тыс. куб.м ниже на 15-40 %, что зависит от общего объема парка. При этом расход металла снижается соответственно на 15-30%.

Классификация железобетонных резервуаров по конструкции может быть представлена следующим образом:

· резервуары полностью из сборного железобетона со сборными стенкой и покрытием и монолитным днищем, со сборным покрытием и монолитными днищем и стенками, целиком из монолитного железобетона;

· резервуары для хранения светлых нефтепродуктов и масел с обеспечением герметичности конструкции за счет металлической или неметаллической облицовки внутренней поверхности емкости;

При применении железобетонных резервуаров важно решить вопрос обеспечения герметичности их с учетом создания в газовом пространстве резервуаров избыточного давления не менее 200 мм вод. ст. (по прочностным свойствам избыточное давление может быть и значительно большим). Следует отметить, что сырая нефть и темные нефтепродукты практически не оказывают химического воздействия на бетон. Поры, имеющиеся в бетоне стен и днища, кальматируются нефтью и мазутом, что приводит к увеличению непроницаемости резервуаров. Следовательно, стены и днище резервуаров, предназначенных для хранения нефти и темных нефтепродуктов, не требуют специальной герметизации внутренней поверхности. Светлые нефтепродукты из-за незначительной вязкости свободно фильтруются через бетон, поэтому в данном случае требуется герметизация внутренней поверхности железобетонных резервуаров.

Существующие конструкции перекрытия железобетонных резервуаров не обладают достаточной герметичностью и не предотвращают проникновение паров нефтепродукта из резервуара в атмосферу, несмотря на более выгодный температурный режим для легкоиспаряющихся нефти и нефтепродуктов, хранимых в таких резервуарах. Отсутствие герметичности перекрытия не позволяет даже незначительно повышать давление в газовом пространстве резервуара.

Для повышения газонепроницаемости покрытия резервуаров рекомендуются следующие способы:

· создание на покрытии водяного экрана; для этого покрытие делается из плоских плит толщиной 100-120 мм с предварительно напряженной арматурой и добавкой в бетон жидкого стекла; после монтажа плит и замоноличивания швов все покрытие подвергается обжатию путем навивки арматуры на стенку резервуара в месте ее сопряжения с покрытием; слой воды в 100-150 мм, налитой на покрытие, пропитывает толщину бетона на 2-3 см и делает его газонепроницаемым;

· укладка на покрытие ковра из синтетического или резинотканевого материала (после укладки ковер засыпается слоем земли в 20-25 см);

· нанесение на внутреннюю поверхность покрытия изоляции из различных растворов и мастик;

· герметизация покрытия листовой сталью.

Резервуары из эластичных материалов

Эти резервуары представляют собой замкнутую оболочку в виде подушки с вмонтированной в нее арматурой. Оболочка резервуара состоит из внутреннего масловодобензостойкого резинового слоя, полиамидной противодиффузионной пленки, капронового силового слоя и наружного атмосферостойкого резинового слоя.

При эксплуатации резино-тканевых резервуаров необходимо создавать условия, исключающие возможность прокола их острым предметом. Свертывание и развертывание резервуаров можно производить при температуре не ниже минус 30 градусов. Размещать резервуары можно на ровной песчаной, глинистой или другой площадке, а также на снегу и в болотистых местах. Пред заливом нефтепродукта резервуар должен быть осмотрен и проверен на герметичность опрессовкой воздухом под давлением 300 мм вод.ст. Если при этом в течение 30 минут давление упадет не более чем на 50 мм вод.ст., резервуар считается герметичным и может быть допущен к эксплуатации.

При заполнении резервуаров нефтепродуктами нужно периодически открывать воздушные патрубки. После заполнения резервуара нефтепродуктом воздушный патрубок должен быть закрыт пробкой.

При хранении в резино-тканевых резервуарах нефтепродуктов нужно следить за их качеством. При длительном хранении следует ежеквартально проверять в нефтепродукте содержание фактических смол. Все остальные показатели проверяются один раз в два квартала.

В жаркое время года (35 градусов и выше) резервуары, заполненные бензином, следует укрывать брезентом, поливать водой или принимать другие меры против их перегрева. Зимой с резервуаров необходимо систематически счищать снег.

Резервуары с теплоизоляцией

Многие нефтепродукты (мазуты, средние и тяжелые индустриальные масла, дизельные и моторные топлива и др.) обладают высокой вязкостью и застывают при низкой температуре окружающего воздуха. Для бесперебойного обеспечения потребителей нефтепродуктами необходимо поддержать стабильную положительную температуру в резервуарах с указанными нефтепродуктами. Для создания таких условий применяют теплоизоляцию. В качестве теплоизоляционных материалов до настоящего времени использовали кирпич, асбесто-цемент, шлаковаты и др. материалы.

Однако эти материалы имеют существенные недостатки: большую и среднюю плотность, сравнительно высокий коэффициент теплопроводности. Процесс наложения теплоизоляции на поверхность резервуаров из этих материалов сложен и трудоемок.

В зависимости от состава исходных компонентов пенополиуретан может быть эластичным и жестким. Технологический процесс получения и нанесения пенополиуретана на поверхность резервуара прост, осуществляется при помощи установки «Пена-1» и сводится к проведения следующих операций:

· подготовка изолируемой поверхности резервуара и монтаж подъемного сооружения;

· подготовка компонентов для получения пенополиуретана;

· подготовка установки «Пена-1» для производства работ по напылению;

Источник

8. Конструкции резервуаров, часть 2

8.7. Патрубки и люки в крыше

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

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

Рис. 8.12. Патрубки в крыше

Рис. 8.13. Детали патрубков и люков в крыше

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

СОЕДИНЕНИЕ ФЛАНЦА ЛЮКА С ОБЕЧАЙКОЙ И КРЫШКОЙ

Таблица 8.6

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

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

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

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

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

Рис. 8.14. Люки в крыше

Таблица 8.7

8.8. Площадки, лестницы, ограждения

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

— ступени должны иметь уклон вовнутрь 2. 5°;

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

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

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

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

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

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

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

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

— поручни ограждения должны соединяться между собой без смещения;

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

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

Катучие лестницы должны соответствовать следующим требованиям:

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

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

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

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

Стремянки должны соответствовать следующим требованиям:

— ширина стремянки должна быть не менее 600 мм;

— расстояние между ступенями должно быть не более 350 мм;

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

Рис. 8.15. Ограждения площадок и лестничных маршей

8.9. Понтоны

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

Понтоны должны отвечать следующим основным требованиям:

— понтон должен максимально перекрывать поверхность хранимого продукта;

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

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

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

8.9.2. Применяются следующие основные типы понтонов:

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

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

— понтон на поплавках с герметичным настилом;

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

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

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

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

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

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

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

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

Рабочее положение определяется минимальной высотой, при которой конструкции понтона отстоят не менее чем на 100 мм от верхних частей устройств, находящихся на днище или на стенке резервуара и препятствующих дальнейшему опусканию понтона.

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

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

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

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

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

По условиям надежности работы понтона рекомендуется иметь одну направляющую.

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

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

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

8.9.15. В стационарной крыше или стенке резервуара с понтоном должны быть предусмотрены вентиляционные окна (венты), равномерно расположенные по периметру на расстоянии не более 10 м друг от друга (но не менее четырех), и один патрубок в центре. Общая открытая площадь всех окон (вентов) должна быть больше или равна 0,06 м 2 на 1 м диаметра резервуара. При эксплуатации резервуара отверстия вентиляционных окон должны быть закрыты сеткой из нержавеющей стали, с ячейками 10 × 10 мм и предохранительными кожухами для защиты от атмосферных воздействий. Установка огнепреградителей на вентиляционных окнах не допускается.

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

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

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

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

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

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

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

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

8.10. Плавающие крыши

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

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

в) максимально допустимая равномерно распределенная расчетная снеговая нагрузка:

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

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

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

8.10.2. Плавающие крыши могут быть двух основных конструктивных типов:

— однодечная плавающая крыша;

— двудечная плавающая крыша.

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

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

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

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

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

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

Двудечная плавающая крыша может выполняться по двум вариантам:

— с радиальным расположением коробов;

— с кольцевым расположением отсеков.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Условный проход основного водоспуска должен быть следующим:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

8.11. Анкерное крепление стенки

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

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

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

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

— анкерные столики с анкерными болтами;

— кольцевая анкерная плита с анкерными болтами.

Рис. 8.16. Крепление стенки анкерными болтами

АНКЕРНЫЕ СТОЛИКИ С АНКЕРНЫМИ БОЛТАМИ

КОЛЬЦЕВАЯ АНКЕРНАЯ ПЛИТА С АНКЕРНЫМИ БОЛТАМИ

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

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

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

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

Диаметр анкерных болтов должен быть не менее 24 мм.

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

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

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

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

8.12. Конструкции для зачистки

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

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

— удаление остатков (придонного слоя) продукта;

— удаление подтоварной воды;

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

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

Рис. 8.17. Крепление стенки анкерными полосами

Рис. 8.18. Патрубки зачистки с отводом

а) ПАТРУБОК СО СВАРНЫМ ПРИСОЕДИНЕНИЕМ ОТВОДА

б) ПАТРУБОК С ФЛАНЦЕВЫМ ПРИСОЕДИНЕНИЕМ ОТВОДА

8.12.1. Патрубки зачистки с отводом

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

8.12.2. Круглые зумпфы зачистки

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

Источник