8-800-2000-845
Бесплатная телефонная линия
Заказать обратный звонок

Резервуары и технологическое оборудование

Резервуары и технологическое оборудование » Подбор оборудования » Полезная информация » ГОСТ 52910-2008 Резервуары вертикальные цилиндрические стальные для нефти и нефтепродуктов *

V. Требования к проектированию резервуаров (Часть 2)

5.2 Требования к выборустали

5.2.1 Общие требования

5.2.1.1 Стали, используемые для изготовления конструкций резервуаров, должны соответствовать требованиям действующихстандартов и техническихусловий (ТУ), дополнительным требованиям настоящего стандарта, а также требованиям проектной документации.

5.2.1.2 Элементы конструкций по требованиям к материалам подразделяют натри группы:

А и Б — основные конструкции:

5.2.1.3 Для основных конструкций группы А должна применяться только спокойная (полностью раскисленная) сталь.

Для основных конструкций группы Б должна применяться спокойная или полуспокойная сталь. Для вспомогательных конструкций группы В наряду с вышеперечисленными сталями с учетом температурных условий эксплуатации допускается применение кипящей стали.

5.2.1.4 Выбор марок стали для основных элементов конструкций должен проводиться с учетом гарантированного минимального предела текучести, толщины проката и хладостойкости (ударной вязкости). Толщина листового проката не должна превышать 40 мм. Рекомендуемые марки стали приведены в приложении А.

5.2.1.5 Углеродный эквивалент стали с пределом текучести стт < 440 МПа для элементов основных конструкций не должен превышать 0,43 %. Углеродный эквивалент Сэ рассчитывают по формуле:

5.2.1.6 Для применяемых сталей соотношение предела текучести и временного сопротивления стт/ств не должно превышать:

5.2.1.7 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.

5.2.1.8 Материалы для сварки (электроды, сварочная проволока, флюсы, защитные газы) должны выбираться 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—440 МПа твердость --V металла шва и околошовной зоны не должна превышать 280 ед.

5.2.2 Расчетная температура металла

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

Примечание — При определении расчетной температуры металла не принимаются во внимание температурные эффекты специального обогрева и теплоизолирования резервуара.

5.2.2.2 Температура наиболее холодных суток для данной местности определяется с обеспеченностью 0,98 для температур наружного воздуха по [5], таблица 1.

5.2.2.3 Для резервуаров рулонной сборки расчетную температуру металла следует принимать по 5.2.2.1; при толщинах от 10 до 14 мм включ. понижают на 5 °С; то же — при толщинах свыше 14 мм — на 10 °С.

5.2.3 Требования к ударной вязкости

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

5.2.3.2 Для элементов основных конструкций группы А из стали с гарантированным минимальным пределом текучести 390 МПа и менее температуру испытаний необходимо определять по номограмме (см. рисунок 2) с учетом предела текучести стали, толщины металлопроката и расчетной температуры металла. При использовании стали с пределом текучести более 390 МПа температуру испытаний следует принимать равной расчетной температуре металла.

Для основных конструкций групп Б1 иБ2 температура испытаний определяется по номограмме (см. рисунок2) с повышением данной температуры на 10 °С.

5.2.3.3 Для элементов конструкций групп А и Б1 обязательным является определение значения ударной вязкости КСV, а для элементов группы Б2 — КСU, при заданной (см. 5.2.3.2) температуре испытаний.

Нормируемые значения ударной вязкости КСV и КСU листового проката на поперечных образцах зависят от гарантированного минимального предела текучести стали. Для стали с пределом текучести 360 МПа и менее ударная вязкость должна быть не менее 35 Дж/см2; для стали с более высоким пределом текучести — не менее 50 Дж/см2.

5.2.3.4 Нормируемое значение ударной вязкости фасонного проката на продольных образцах назначается в зависимости от класса прочности стали не менее значений, представленных в 5.2.3.3, плюс 20 Дж/см2.

5.2.3.5 Дополнительные требования по углеродному эквиваленту (см. 5.2.1.5), механическим свойствам (см. 5.2.1.6), твердости металла сварного соединения (см. 5.2.1.8) и ударной вязкости (см. 5.2.3) должны быть указаны в проектной документации (спецификации на металлопрокат).

5.3 Требования к расчету конструкций

5.3.1 Расчет конструкций резервуаров выполняют по предельным состояниям в соответствии с ГОСТ 27751.

5.3.2 Нагрузки и воздействия

5.3.2.1 К постоянным нагрузкам относят нагрузки от собственного веса элементов конструкций резервуаров.

5.3.2.2 К временным длительным нагрузкам относят:

5.3.2.3 К временным кратковременным нагрузкам относят:

5.3.2.4 К особым нагрузкам относят:

5.3.2.5 При определении нагрузки от собственного веса элементов конструкций резервуара следует использовать значения номинальной толщины элементов. При проверке несущей способности указанных элементов конструкций резервуара используют значения расчетной толщины элементов.

5.3.2.6 Значения коэффициентов надежности по нагрузкам следует принимать в соответствии с [3] и [6].

5.3.3.3 Расчетные сопротивления сварных соединений следует определять по [4], таблица 3.

5.3.4 Учет условий работы

Опыт строительства и эксплуатации резервуарных конструкций должен учитываться коэффициентами условий работ ус (см. 5.3.6, 5.3.7), обеспечивающих запас по наступлению предельных состояний 1-й и 2-й групп согласно ГОСТ 27751.

5.3.5 Учет класса опасности

Класс опасности резервуаров при расчете основных несущих конструкций должен учитываться путем введения в условие прочности коэффициента надежности по ответственности уп, который принимается по таблице 7.

5.3.6 Расчет стенки

5.3.6.1 Проверка несущей способности стенки резервуара должна включать в себя:

5.3.6.2 Прочность стенки при статическом нагружении в условиях эксплуатации проверяют при действии нагрузки от веса хранимого продукта и избыточного давления. Коэффициент условий работы ус принимают равным: для 1-го пояса — 0,7; для остальных поясов — 0,8; для стенки в узле соединения стенки сднищем — 1,2.

5.3.6.3 Прочность стенки при статическом нагружении в условиях гидроиспытаний проверяют при действии нагрузки от веса воды. Коэффициент условий работы ус принимают равным для всех поясов стенки — 0,9, для стенки в узле соединения 1-го пояса стенки сднищем — 1,2.

5.3.6.4 Прочность стенки при сейсмическом нагружении проверяют при действии нагрузок — сейсмической, от веса хранимого продукта, от веса конструкций и теплоизоляции, от избыточного давления, от веса снегового покрова.

5.3.6.5 Прочность стенки при циклическом нагружении проверяют для условий нагружения при эксплуатации. Коэффициент условий работы ус для всех поясов стенки принимают равным 1.

5.3.6.6 Устойчивость стенки при статическом нагружении проверяется при действии нагрузок от веса конструкций и теплоизоляции, от веса снегового покрова, от ветровой нагрузки и относительного разрежения в газовом пространстве. Коэффициент условий работы усдля всех поясов стенки принимают равным 1.

5.3.6.7 Устойчивость стенки при сейсмическом нагружении проверяют при действии нагрузок — сейсмической, от веса хранимого продукта, от веса конструкций и теплоизоляции, от веса снегового покрова.

5.3.6.8 Прочность и устойчивость стенки при статическом нагружении для каждого пояса стенки резервуара рассчитывают в соответствии с [4].

5.3.6.9 Расчет стенки резервуара на сейсмические воздействия

а) В расчете необходимо учитывать следующие составляющие нагрузок на корпус резервуара:

б) Интегральную характеристику в виде динамического опрокидывающего момента допускается определять по расчетной схеме с недеформируемым корпусом, а в расчете — принимать максимальное значение по спектру сейсмических коэффициентов динамичности для горизонтальной и вертикальной составляющих сейсмического воздействия.

в) Несущую способность стенки резервуара проверяют по условиям прочности и устойчивости 1-го пояса с учетом дополнительного сжатия в меридиональном направлении от сейсмического опрокидывающего момента.

г) Сейсмостойкость резервуара следует считать обеспеченной при одновременном выполнении следующихтребований:

д) При невыполнении первого требования по 5.3.6.9, перечисление г), выполняют уточненный динамический расчет и определяют истинный период собственных колебаний резервуара с продуктом с учетом данных микросейсморайонирования. По результатам расчета уточняют коэффициент динамичности и принимают решение о конструктивных мероприятиях по повышению несущей способности стенки резервуара.

5.3.6.10 Прочность стенки резервуара при локальных нагрузках на патрубки

а) Прочность стенки резервуара при локальных воздействиях следует проверять для неблагоприятного сочетания трех сосредоточенных усилий: осевой силы изгибающих моментов в вертикальной и горизонтальной плоскостях при максимальном уровне налива жидкости.

б) Определение комбинации сосредоточенных усилий со стороны трубопроводов, возникающих от гидростатического давления в резервуаре, осадок основания и температурных воздействий должны быть предоставлены заказчиком или установлена область предельныхзначений указанных выше нагрузок.

в) Проверку прочности проводят в наиболее нагруженных зонах стенки:

5.3.7 Расчет стационарных крыш

5.3.7.1 Основные положения по расчету

а) При расчете учитывают первое основное сочетание нагрузок, в котором участвуют максимальные значения расчетных нагрузок, действующих на крышу «сверху вниз» от:

б) В резервуарах, работающих с избыточным внутренним давлением, учитывают второе основное сочетание нагрузок, в котором участвуют следующие нагрузки:

1) нагрузки, действующие на крышу «сверху вниз» и принимаемые с минимальными расчетными значениями от:

2) нагрузки, действующие на крышу «снизу вверх» и принимаемые с максимальными расчетными значениями от:

в) Для сейсмоопасных районов строительства в проверку несущей способности элементов крыши необходимо включать расчет на особое сочетание нагрузок с участием сейсмического воздействия, выполняемыйвсоответствиис[1].

г) При проверке несущей способности элементов крыши следует учитывать коэффициент надежности по назначению уп, учитывающий ответственность сооружения.

Коэффициент условий работы ус при расчете элементов крыши принимается равным 0,9.

5.3.7.2 Расчет бескаркасных стационарных крыш

а) Расчетное значение толщины настила крыши определяют из условия устойчивости формы оболочки при первом основном сочетании нагрузок.

б) Узел сопряжения крыши со стенкой рассчитывают на прочность при действии кольцевого растягивающего усилия, возникающего от нагрузок первого основного сочетания.

в) В резервуарах, работающих с избыточным внутренним давлением, узел сопряжения крыши со стенкой необходимо также проверить на устойчивость в случае действия кольцевого сжимающего усилия, возникающего от нагрузок второго основного сочетания.

г) В расчетное сечение узла сопряжения крыши со стенкой следует включать кольцевой элемент жесткости, а также прилегающие участки крыши и стенки.

5.3.7.3 Расчет каркасных стационарных крыш

а) В каркасных крышах обычного исполнения элементы каркаса проверяют на прочность при действии нагрузок основного сочетания.

В расчетах следует учитывать совместную работу элементов каркаса и листового настила. Проверку несущей способности узла сопряжения крыши со стенкой в каркасных крышах проводят в соответствии с 5.3.7.2.

б) В каркасных крышах взрывозащищенного исполнения элементы каркаса проверяют на прочность и устойчивость при действии нагрузок первого и второго основных сочетаний. При этом листовой настил не включают в расчетную схему, но учитывают в постоянной нагрузке от собственного веса элементов крыши. Проверку несущей способности узла сопряжения крыши со стенкой в каркасных крышах взрывозащищенного исполнения проводят в соответствии с 5.3.7.2.

5.3.8 Расчет плавающих крыш

5.3.8.1 Расчет плавающей крыши следует выполнять для двух положений крыши:

5.3.8.2 При расчете плавающей крыши в положениях на плаву и на опорных стойках необходимо учитывать нагрузки от:

5.3.8.3 В положении плавающей крыши на плаву определяют запас плавучести крыши как превышение верха бортового листа над уровнем продукта и проверяют несущую способность элементов крыши.

Запас плавучести однодечных плавающих крыш определяют в условиях потери герметичности центральной части крыши и двух смежных секций понтона.

Запас плавучести двудечных плавающих крыш определяют в условиях потери герметичности двух смежных наружных секций понтона.

5.3.8.4 Комбинации нагрузок, включающие в себя собственный вес крыши и равномерную снеговую нагрузку, следует учитывать при расчете неповрежденной крыши и крыши с нарушенной герметичностью в положении на плаву.

Комбинации нагрузок, включающие в себя собственный вес и неравномерную снеговую нагрузку, следует учитывать при расчете неповрежденной крыши в положении на плаву.

5.3.8.5 Расчетное превышение верхней отметки бортового листа крыши над уровнем продукта при плотности продукта, равной 0,7 т/м3, должно быть не менее 150 мм.

5.3.8.6 В положении плавающей крыши на опорных стойках проверяют несущую способность опорных стоек и элементов крыши.

5.3.8.7 Коэффициент условий работы ус при расчете элементов крыши принимают равным 0,9.

5.3.9 Нагрузки на основание и фундамент

5.3.9.1 Статические нагрузки на центральную часть днища резервуара определяют, исходя из максимального проектного уровня налива и плотности хранимого продукта или воды при гидроиспытаниях.

5.3.9.2 Нагрузки на фундаментное кольцо под стенкой резервуара определяют гидростатическим давлением на уровне днища, непосредственно передающимся на кольцо, и полным весом резервуара, включая оборудование и теплоизоляцию, снеговую нагрузку. Избыточное давление и разряжение в газовом пространстве резервуара приводят к перераспределению общей нагрузки на основание.

5.3.9.3 При сейсмическом воздействиипогонноеусилиенафундаментноекольцоувеличивается за счет периодической составляющей опрокидывающего момента на корпус. Амплитуду и частоту нагрузки от сейсмического воздействия определяют при выполнении прочностного сейсмического расчета корпуса резервуара.

5.4 Требования к защите резервуаров от коррозии

5.4.1 Проект антикоррозионной защиты резервуаров для нефти и нефтепродуктов разрабатывают с учетом требований [8], а также особенностей конструкции резервуаров, условий их эксплуатации и требуемого срока службы резервуара.

5.4.2 При выборе защитных покрытий и назначении припусков на коррозию следует учитывать степень агрессивного воздействия среды на элементы металлоконструкций внутри резервуара и его наружные поверхности, находящиеся на открытом воздухе. Степень агрессивного воздействия среды на элементы металлоконструкций внутри резервуара приведена в таблице 8.

5.4.3. Степень агрессивного воздействия среды на элементы металлоконструкций резервуара, находящиеся на открытом воздухе, определяют температурно-влажностными характеристиками окружающего воздуха и концентрацией содержащихся в атмосфере воздуха коррозионно-активных газов в соответствии с [8].

5.4.4 Защиту металлоконструкций резервуара от коррозии необходимо осуществлять с использованием лакокрасочных и металлизационно-лакокрасочных покрытий, а также электрохимическими способами.

5.4.5 Для обеспечения требуемой долговечности резервуара наряду с конструктивными, расчетными и технологическими мероприятиями используется увеличение толщины основных элементов конструкций (стенка, днище, крыши стационарные и плавающие, понтоны)за счет припуска на коррозию.

Значение припуска на коррозию зависит от степени агрессивности хранимого продукта, характеризующейся скоростью коррозионного повреждения металлоконструкций:

5.4.6 Продолжительность срока службы защитных покрытий — не менее 10 лет.

5.4.7 Электрохимическая защита конструкций резервуара должна осуществляться с применением установок протекторной или катодной защиты.

Выбор метода защиты должен обосновываться технико-экономическими показателями. 5.5 Требования к проекту производства монтажно-сварочных работ

5.5.1 ППРна монтаж конструкций резервуара должен выполняться на основании КМ и требований

5.5.3.

5.5.2 ППР должен разрабатываться специализированной проектной организацией и утверждаться заказчиком. ППР является основным технологическим документом при монтаже резервуара.

5.5.3 В ППР должны быть предусмотрены:

5.5.4 Предусмотренная ППР технология сборки и сварки металлоконструкций должна обеспечивать проектную геометрическую форму смонтированного резервуара с учетом заданных предельно допустимыхотклонений, предусмотренныхнастоящим стандартом (см. раздел7).

5.5.5 ППР должен устанавливать последовательность монтажа элементов резервуара, включая применение соответствующей оснастки и приспособлений, обеспечивающихточность укрупнительной сборки и установки элементов конструкций в проектное положение.

5.5.6 В чертежах ППР должны предусматриваться мероприятия, направленные на обеспечение требуемой геометрической точности резервуарных конструкций и снижение деформационных процессов от усадки сварныхшвов.

5.5.6.1 Технологические требования к сварке должны предусматривать:

5.5.7 Контроль качества монтажно-сварочных работ должен проводиться в соответствии с требованиями журнала операционного контроля, разрабатываемого в рамках ППР и являющегося его неотъемлемой частью.

5.6 Требования к основаниям и фундаментам

5.6.1 Общие требования

5.6.1.1 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 изысканий).

Объем и состав инженерных изысканий определяют с учетом [9], [10] и требований настоящего стандарта.

5.6.1.2 Материалы инженерно-геологических изысканий площадки строительства должны содержать следующие сведения о грунтах и грунтовых водах:

В районах распространения многолетнемерзлых грунтов изыскания должны обеспечить получение сведений о составе, состоянии и свойствах мерзлых и оттаивающих грунтов, криогенных процессов и образованиях, включая прогнозы изменения инженерно-геокриологических условий проектируемых резервуаров с геологической средой.

5.6.1.3 Число геологических выработок (скважин) определяется площадью резервуара и должно быть не менее четырех (одна — в центре и три — в районе стенки, т. е. 0,9—1,2 радиуса резервуара). В дополнение к скважинам допускается исследование грунтов методом статического зондирования.

При проведении инженерных изысканий следует предусматривать исследование грунтов на глубину активной зоны (ориентировочно 0,4—0,7 диаметра резервуара) в центральной части резервуара и не менее 0,7 активной зоны — в области стенки резервуара. При свайных фундаментах — на глубину активной зоны ниже подошвы условного фундамента (острия свай).

В районах с повышенной сейсмической активностью необходимо предусмотреть проведение геофизических исследований грунтов основания резервуаров.

5.6.1.4 При разработке проектов оснований и фундаментов следует руководствоваться положениями [11], [12], [13] и [1] и требованиями настоящего стандарта.

5.6.2 Основные требования к проектным решениям оснований

5.6.2.1 Грунты, деформационные характеристики которых обеспечивают допустимые осадки резервуаров, следует использовать в естественном состоянии как основание для резервуара.

5.6.2.2 Для грунтов, деформационные характеристики которых не обеспечивают допустимые осадки резервуаров, предусматривают инженерные мероприятия по их упрочнению либо устройство свайного фундамента.

5.6.2.3 Для просадочных грунтов предусматривают устранение просадочных свойств в пределах всей просадочной толщи или устройство свайных фундаментов, полностью прорезающих просадочную толщу.

5.6.2.4 При проектировании оснований резервуаров, возводимых на набухающих грунтах, в случае если расчетные деформации основания превышают предельные, предусматривают проведение следующих мероприятий:

5.6.2.5 При проектировании оснований резервуаров, возводимых на водонасыщенных пылевато-глинистых, биогенных грунтах и илах, в случае если расчетные деформации основания превышают допустимые, должно предусматриваться проведение следующих мероприятий:

5.6.2.6 При проектировании оснований резервуаров, возводимыхна подрабатываемых территориях, в случае если расчетные деформации основания превышают допустимые, должно предусматриваться проведение следующихмероприятий:

5.6.2.7 При проектировании оснований резервуаров, возводимых на закарстованных территориях, предусматривают проведение следующих мероприятий, исключающих возможность образования карстовыхдеформаций:

5.6.2.8 При применении свайных фундаментов концы свай заглубляют в малосжимаемые грунты и обеспечивают требования к предельным деформациям резервуаров.

Свайное основание может быть как под всей площадью резервуара — «свайное поле», так и «кольцевым» — под стенкой резервуара.

5.6.2.9 Если применение указанных мероприятий (см. 5.6.2.7, 5.6.2.8) не исключает возможность превышения предельных деформаций основания или, в случае нецелесообразности их применения, предусматривают специальные устройства (компенсаторы) в узлах подключения трубопроводов, обеспечивающие прочность и надежность узлов при осадках резервуаров, а также устройство для выравнивания резервуаров.

5.6.2.10 При строительстве в районах распространения многолетнемерзлых грунтов при использовании грунтов основания по первому принципу (с сохранением грунтов в мерзлом состоянии в период строительства и эксплуатации [35]) предусматривают их защиту от воздействия положительных температур хранимого в резервуарах продукта. Это достигается устройством проветриваемого подполья «Высокий ростверк» или применением теплоизоляционных материалов в сочетании с принудительным охлаждением грунтов — «термостабилизацией».

5.6.2.11 Грунтовые подушки должны выполняться из послойно уплотненного при оптимальной влажности грунта, модуль деформации которого после уплотнения должен быть не менее 15 МПа, коэффициент уплотнения — не менее 0,90.

Уклон откоса грунтовой подушки следует выполнять не более 1:1,5.

Ширина горизонтальной части поверхности подушки за пределами окрайки должна быть: 0,7 м — для резервуаров объемом не более 1000 м3;

1.0 м — для резервуаров объемом более 1000 м3 и, независимо от объема, для площадок строительства с расчетной сейсмичностью 7 и более баллов.

Поверхность подушки за пределами периметра резервуара (горизонтальная и наклонная части) должна быть защищена отмосткой.

5.6.3 Основные требования к проектным решениям фундаментов

5.6.3.1 В качестве фундамента резервуара может быть использована грунтовая подушка (с железобетонным кольцом под стенкой и без него) либо железобетонная плита.

5.6.3.2 Для резервуаров объемом 2000 м3 и более под стенкой резервуара устанавливают железобетонное фундаментное кольцо шириной не менее 0,8 м для резервуаров объемом не более 3000 м3 ине менее 1,0 м — для резервуаров объемом более 3000 м3. Толщина кольца принимается не менее 0,3 м.

5.6.3.3 Для площадок строительства с расчетной сейсмичностью 7 баллов и более фундаментное кольцо устраивают для всех резервуаров, независимо от объема, шириной не менее 1,5 м, а толщину кольца принимают не менее 0,4 м. Фундаментное кольцо рассчитывают на основное, а для площадок строительства с сейсмичностью 7 баллов и более — также на особое сочетание нагрузок.

5.6.3.4 Под всем днищем резервуара должен быть предусмотрен гидроизолирующий слой, выполненный из песчаного грунта, пропитанного нефтяными вяжущими добавками, или из рулонных материалов. Применяемые песок и битум не должны содержать коррозионно-активныхагентов.

5.6.3.5 При устройстве фундамента резервуара должно быть предусмотрено проведение мероприятий по отводу грунтовых вод и атмосферных осадков из-под днища резервуара.

5.7 Требования к оборудованию для безопасной эксплуатации резервуаров

5.7.1 Безопасность резервуара в нормальной эксплуатации и ограничение отрицательных последствий аварии, взрыва, пожара на резервуаре должны быть обеспечены защитными элементами в конструкции резервуара и специальным оборудованием безопасности в зависимости от типоразмера резервуара, хранимой жидкости, особенностей осуществляемыхв резервуаре технологическихпроцес-сов, а также особенностей объекта и местности, для которых предназначен резервуар. Основные требования к оборудованию — в соответствии с приложением В.

В этом же разделе:

  Яндекс.Метрика