ва. Методические указания для выполнения практических работ по мдк. 02. 01
 Скачать 6.14 Mb.
|
|
Тема: Расчет обвалования резервуарных парков. Цель: определить размеры обвалования: длину, ширину, высоту, площадь и объем. Теоретические часть: Резервуары следует размещать группами. Общую вместимость группы наземных резервуаров, а также расстояние между стенками резервуаров, располагаемых в одной группе, следует принимать в соответствии с таблицей 1. Таблица 1 Резервуары Единичный номинальный объем резервуаров, устанавливаем ых в группе, куб. м Вид хранимых нефти и нефтепродуктов Допустим ая общая номиналь ная вместимо сть группы, куб. м Минимальное расстояние между резервуарами, располагаемыми в одной группе 50 000 и более Независимо от вида жидкости 200 000 30 м 1.С плавающей крышей Менее 50 000 То же 120 000 0,5Д, но не более 30 м 50 000 ’’ 200 000 30 м 2.С понтоном Менее 50 000 ’’ 120 000 0,65 Д, но не более 30 м 50 000 и менее Нефть и нефтепродукты с температурой вспышки выше 45 0 С 120 000 0,75 Д, но не более 30 м 3.Со стационарной крышей 50 000 и менее То же, с температурой вспышки 45 0 С и ниже 80 000 0,75 Д, но не более 30 м Между резервуарами разных типов, размеров и объемов расстояние следует принимать наи- большим из значений, установленных в табл. 1 для этих резервуаров. Наземные резервуары объемом 400 куб.м и менее, проектируемые в составе общей группы, следует располагать на одной площадке (или фундаменте), объединяя в отдельные группы об- щей вместимостью до 4000 куб.м каждая, при этом расстояние между стенками резервуаров в такой группе не нормируется, а расстояние между ближайшими резервуарами таких соседних групп следует принимать 15 м. Расстояние от этих резервуаров до резервуаров объемом более 400 куб.м следует принимать по табл.1, но не менее 15 м. Площадь зеркала подземного резервуара должна составлять не более 7 000 кв.м, а общая площадь зеркала группы подземных резервуаров - 14 000 кв.м. Расстояние между стенками подземных резервуаров одной группы должно быть не менее 1 м. Расстояние между стенками ближайших резервуаров, расположенных в соседних группах, должно быть, м: наземных резервуаров номинальным объемом 20 000 куб.м и более - 60, объе- мом до 20 000 куб.м - 40; подземных резервуаров - 15. При размещении каждой группы наземных резервуаров в отдельном котловане или выемке, вмещающим всю хранимую в этих резервуарах жидкость, расстояние между верхними бровками соседних котлованов или выемок следует принимать 15 м. По периметру каждой группы наземных резервуаров необходимо предусматривать замкнутое земляное обвалование шириной поверху не менее 0,5 м или ограждающую стену из негорючих материалов, рассчитанные на гидростатическое давление разлившейся жидкости. Свободный от застройки объем обвалованной территории, образуемый между внутренними откосами обвалования или ограждающими стенами, следует определять по расчетному объему разлившейся жидкости, равному номинальному объему наибольшего резервуара в группе или отдельно стоящего резервуара. Высота обвалования или ограждающей стены каждой группы резервуаров должна быть на 0,2 м выше уровня расчетного объема разлившейся жидкости, но не менее 1 м для резервуаров но- минальным объемом до 10 000 куб.м и 1,5 м для резервуаров объемом 10 000 куб.м и более. Расстояние от стенок резервуаров до подошвы внутренних откосов обвалования или до огра- ждающих стен следует принимать не менее 3 м от резервуаров объемом до 10 000 куб.м и 6 м - от резервуаров объемом 10 000 куб.м и более. Группа из резервуаров объемом 400 куб.м и менее общей вместимостью до 4000 куб.м, распо- ложенная отдельно от общей группы резервуаров (за пределами ее внешнего обвалования), должна быть ограждена сплошным земляным валом или стеной высотой 0,8 м при вертикальных резервуарах и 0,5 м при горизонтальных резервуарах. Расстояние от стенок этих резервуаров до подошвы внутренних откосов обвалования не нормируется. В пределах одной группы наземных резервуаров внутренними земляными валами или ограж- дающими стенами следует отделять: − каждый резервуар объемом 20 000 куб.м и более или несколько меньших резервуаров суммарной вместимостью 20 000 куб.м; − резервуары с маслами и мазутами от резервуаров с другими нефтепродуктами; − резервуары для хранения этилированных бензинов от других резервуаров группы. Высоту внутреннего земляного вала или стены следует принимать: − 1,3 м - для резервуаров объемом 10 000 куб.м и более; − 0,8 м - для остальных резервуаров. − Резервуары в группе следует располагать: − номинальным объемом менее 1000 куб.м - не более чем в четыре ряда; − объемом от 1000 до 10 000 куб.м - не более чем в три ряда; − объемом 10 000 куб.м и более - не более чем в два ряда. В каждую группу наземных вертикальных резервуаров, располагаемых в два ряда и более, до- пускается предусматривать заезды внутрь обвалования для передвижной пожарной техники, ес- ли с внутренних дорог и проездов склада не обеспечивается подача огнетушащих средств в ре- зервуары. При этом планировочная отметка проезжей части заезда должна быть на 0,2 м вы- ше уровня расчетного объема разлившейся жидкости. Для перехода через обвалование или ограждающую стену, а также для подъема на обсыпку резервуаров необходимо на противоположных сторонах ограждения или обсыпки предусматри- вать лестницы-переходы шириной не менее 0,7 м в количестве четырех - для группы резервуаров и не менее двух - для отдельно стоящих резервуаров. Между переходами через обвалование и стационарными лестницами на резервуарах следует предусматривать пешеходные дорожки (тро- туары) шириной не менее 0,75 м. Расчетный объем обвалования должен быть не менее одного самого большого в группе резер- вуара. Основная расчетная формула обвалования имеет вид: V расч ≥ V max.рез где V pacч - расчетный объем обвалования, в м 3 ; V max. рез - объем наибольшего резервуара в группе, м 3 Расчет обвалования начинают с разработки схемы размещения резервуаров в резервуарном парке. То есть определяется в соответствии с требованиями СНиП: расположение резервуаров по числу рядов; величина разрывов между стенками резервуаров; расстояние от стенок резервуаров до подошвы обвалования и затем определяется длина А и ширина В обвалования. При определении расчетной высоты обвалования необходимо учитывать, что часть объема об- валования при разрушении расчетного резервуара будет вытесняться оставшимися резервуарами. То есть полезная площадь обвалования будет меньше общей и будет равна: S пол = [S общ - (S 2 + S 3 + S 4 +.....+ S n )] = [A*B - (S 2 + S 3 + S 4 +.....+ S n )] при однотипных резервуарах S пол = [S общ - (n- 1) * S рез ], где n - число резервуаров в группе; S общ - общая площадь обвалования; А и В — его длина и ширина, м 2 ; S 2 +...+ S n - площади остальных (не разрушенных) резервуаров в группе, м 2 Расчетная высота обвалования определяется из основной развернутой расчетной формулы: V рас = S пол * h раc = [S общ - (S 2 + S 3 + S 4 +.....+ S n )] * h рас , h рас = V рас /[S общ -(S 2 +S 3 +S 4 +.....+S n )]=V рас /S пол Проектная высота обвалования будет равна h np = h рас + 0,2 м, но не менее чем требуемой высоты по СНиП 2.11.0-93. Размеры поперечного сечения обвалования или заменяющей его бетонной или железобетонной стенки определяются при проведении расчета на гидростатическое давление столба разлившейся жидкости внутри обвалования. Расчет: 1. Схему размещения резервуаров в парке, расстояния между ними и размеры обвалования при- нимаем в соответствии с требованиями СНиП 2.11.03-93 «Склады нефти и нефтепродуктов. Про- тивопожарные нормы». 2. Принимаем двухрядное расположение резервуаров. Резервуары в каждом ряде располагаем на одной оси, чтобы получить обвалование не в виде трапеции, а в виде прямоугольника, и чтобы в дальнейшем получить возможность замены резервуаров РВС-3000 и РВС-2000 на РВС-5000 (см. схему). 3. Расстояние между РВС с понтонами принимаем равным 0,65 D, между РВС без понтонов — 0,75 D, где D диаметр наибольшего соседнего резервуара. 4. Минимальное расстояние от стенок РВС до стенки обвалования принимаем 3 м. 5. Определяем максимальные размеры обвалования А по оси РВС №1- №2, В по осям РВС №1- №3-№5 или №2-№4-№6 по формулам: А = а 1 + D 1 + 0,65 D 1 + D 2 + a 2 = 3 +21,0 + 0,65 * 21,0 + 21,0 + 3 = 61,65 м. В = в 1 + D 1 + 0,65 * D 1 + D 3 + 0,75 * D 3 + D 5 + в 2 = 3 + 21,0 + 0,65 * 21,0 + 19,0 + 0,75 * 19,0 + 15,2 + 3 = 89,1 м. Принимаем A=62 м, B=90 м. Планировка резервуарного парка 6. Определяем объем и высоту обвалования. В соответствии с требованиями СНиП вместимость обвалования должна удержать объем разлившейся жидкости при разрушении наибольшего резер- вуара, в нашем случае 5000 м 3 . Таким образом, V обв = S пол * Н р = 5000м 3 ; Н р =V обв : S пол , где: S пол — полезная площадь обвалования; Н р — расчетная высота обвалования. Полезная площадь обвалования равна разности общей площади за минусом площади, которая занята фундаментами и корпусами оставшихся резервуаров. Отмостку РВС принимаем равной 1 м. Тогда: S пол = А* В - (S 2 - S 3 - S 4 - S 5 - S 6 ) =А* В - 0.785 (D 2 +2) 2 - 0.785(D 3 +2) 2 - 0,785 (D 4 +2) 2 - 0,785(D 5 +2) 2 - 0,785 (D 6 +2) 2 = 62 • 90 - 0,785(23) 2 - 0,785(21) 2 - 0,785(21) 2 - 0,785(17.2) 2 - 0,785(17.2) 2 = 4012 м. Определяем расчетную высоту обвалования Н р = 5000 : 4012 = 1,24 м. Проектная высота обвалования, согласно СНиП, должна быть с запасом не менее 0,2 м. Вывод: Окончательно принимаем проектные размеры обвалования: высоту Н пр = 1,45 м, длину А = 62 м, ширину В = 90 м. Практическая часть Для параметров, согласно варианта выполнить расстановку резервуаров в зоне оперативного хранения нефтебазы. Произвести расчет обвалования. Вариант Резервуар А, 2 шт Продукт Резервуар Б, 2 шт Продукт Резервуар В, 2 шт Продукт 1 РВСП-3000 АИ-95 РВС-3000 ДТ РВСПК-10000 Нефть 2 РВСП-2000 Нефть РВСП- 5000 АИ-80 РВС-1000 АИ-95 3 РВСП-5000 АИ-92 РВСП- 3000 Нефть РВСПК-10000 ДТ 4 РВСП- 10000 Нефть РВС-2000 ДТ РВСП-2000 ТС-1 5 РВСП-3000 ТС-1 РВСП- 5000 АИ-95 РВСПК-20000 ДТ Таблица - Рекомендуемые размеры резервуаров Тип резервуара РВС, РВСП РВСПК Номинальный объем , м Внутренний диаметр D, м Высота стенки H, м Внутренний диаметр D, м Высота стенки H, м 100 4,73 200 6,63 6,0 300 7,58 400 8,53 7,5 700 9,0 - - 1000 10,43 12,33 9,0 2000 15,18 15,18 3000 18,98 18,98 22,8 12,0 5000 20,92 15,0 22,8 12,0 28,5 18,0 28,5 18,0 10000 34,2 12,0 34,2 12,0 39,9 18,0 20000 47,4 12,0 39,9 18,0 30000 45,6 45,6 40000 56,9 56,9 50000 60,7 18,0 60,7 18,0 100000 - - 95,4 18,0 Создать отчет. Содержание отчета: 1. Определения размещения и расстояний между резервуарами. 2. Расчет обвалования. 3. Схема расположения резервуаров. 4. Заключение. Контрольные вопросы: 1. Принципы размещения резервуаров 2. Нормы расстояний между резервуарами. 3. Расчет обвалования. Практическая работа №22 Тема: Расчет фундамента под резервуар. Цель: Определить давление на грунт от собственной силы тяжести резервуара и хранимого в нем нефтепродукта. Теоретические часть: Фундаментом называется часть сооружения, передающая нагрузку от веса сооружения на основание. Основанием называется толща грунта, находящаяся ниже подошвы фундамента и воспринимающая давление, передаваемое фундаментом. Грунты , находящиеся в условиях их природного залегания, являются естественными основаниями сооружений, а грунты, предварительно уплотненные или укрепленные другими способами, искусственными основаниями. Площадки строительства резервуаров можно классифицировать по характерным грунтовым условиям: 1) сверху на глубину до 4 м залегает торф либо сильно заторфованные грунты, далее залегают относительно прочные грунты; 2) в слое слабых грунтов толщиной до 10 м имеется прослойка торфа толщиной более 0,5 м; 3) слой слабых водонасыщенных грунтов имеет толщину до 10 м, далее залегают относительно прочные грунты; 4) слой слабых водонасыщенных грунтов залегает на большую глубину (свыше 10 м). Рисунок 1 – Резервуар на подушке 1 — резервуар; 2 — гидроизоляционный слой; 3 — кольцевой железобетонный фундамент; 4 — отмостка; 5 — песчаная подушка; 6 — грунтовая подушка; 7 — несущий грунт; 8 — торф В первом случае наиболее экономичным является замена торфа на подушку из послойно уплотненного местного грунта (рис. 1). Резервуар устанавливается на уплотненную песчаную подушку, а под краями для снижения концентрации напряжений устраивается кольцевой железобетонный фундамент. В целях защиты днища от коррозии под ним выполняется гидроизоляционный слой из смеси супесчаного грунта с вяжущими веществами в соотношении 10 : 1 по объему. Супесчаный грунт должен иметь влажность не более 3 % и следующий гранулометрический состав: частицы крупностью 2—20 мм — не более 25%; частицы крупностью 0,1—2 мм — от 60 до 85%; частицы крупностью менее 0,1 мм — от 15 до 40%; глинистые частицы — не более 5%. В качестве вяжущего вещества рекомендуется применять: жидкие битумы по ГОСТ 11955–82 «Битумы нефтяные жидкие дорожные»; каменный деготь по ГОСТ 4641-80 «Дегти каменноугольные дорожные»; мазут по ГОСТ 10585-75 «Топливо нефтяное». В вяжущем веществе не должно быть кислот и свободной серы. Во втором случае экономичным является применение свайных фундаментов (рис. 2). Тип, размеры и число свай принимаются по общепринятым принципам. Ростверк может выполняться в различных вариантах. По верху ростверка для создания технологического уклона днища резервуара устраивается набетонка из тощего бетона. Верх бетонки обмазывается горячим битумом за два раза. Рисунок 2 – Резервуар на свайном фундаменте 1 — резервуар; 2 — набетонка из тощего бетона; 3 — железобетонный ростверк, 4 — отмостка; 5 — песчаная засыпка; 6 — железобетонные сваи; 7 — слабый слой грунта; 8 — торф; 9 — несущий слой грунта Рисунок 3 – Резервуар на свайном фундаменте с промежуточной подушкой 1 — резервуар; 2 — гидроизоляционный слой; 8 — кольцевой железобетонный фундамент; 4 — отмостка; 5 — железобетонные оголовки; 6 — забивные железобетонные сваи; 7 — песчаная подушка; 8 — щебеночная подушка; 9 — слабый слой грунта; 10 — несущий слой грунта Рисунок 4 – Резервуар на основании, уплотненного вертикальными дренами 1 — резервуар; 2 — гидроизоляционный слой; 3 — кольцевой железобетонный фундамент; 4 — отмостка; 5 — песчаная подушка; 6 — песчаные дрены; 7 — слабый слой грунта; 8 — несущий слой грунта Если площадка строительства сложена толщей слабых водонасыщенных грунтов мощностью до 10 м и не имеет прослоек торфа, наиболее экономично применение свайного фундамента с промежуточной подушкой (рис. 3). Поверх оголовников устраивается щебеночная подушка высотой не менее расстояния между сваями. Далее устраивается песчаная подушка. Остальные конструкции выполняются, как и в первом случае. Когда площадка строительства резервуара сложена значительной толщей слабых грунтов и применение свайного фундамента является неэкономичным, следует выполнять уплотнение грунтов временной нагрузкой (насыпью) с устройством вертикальных дрен для уменьшения продолжительности консолидации грунтов (рис. 4). Далее работы выполняются так же, как и в первом случае. Окончательный выбор типа фундамента и метода упрочнения основания производится на основе материалов инженерно-геологических и гидрогеологических изысканий и технико- экономического обоснования. При проектировании и расчете фундаментов под вертикальные резервуары (РВС) необходимо учитывать эпюру распределения давления на грунт, которая распределяется не по вертикальным линиям, а по кривым — изобарам. Связано это с тем, что нагрузка на фундамент распределяется неравномерно по площади основания. Общая нагрузка на основание фундамента состоит из сум- мы нагрузок от действия масс: резервуара, жидкости, фундамента и снега на крыше резервуара. Нагрузка от массы жидкости распределяется равномерно по площади основания и зависит от вы- соты резервуара, точнее, от максимального уровня жидкости и ее плотности. Нагрузка от днища также распределяется равномерно по площади, а сумма нагрузок от массы корпуса и крыши ре- зервуара и снеговая нагрузка концентрируется по образующей линии корпуса резервуара. На рисунке 5 показана эпюра распределения давления на основание фундамента РВС. Рисунок 5 – Эпюра распределения давления на основание вертикального резервуара Если принять равномерное распределение нагрузки на основание фундамента от днища РВС, и считать резервуар как одно целое сооружение, то давление заполненного резервуара можно опре- делить по формуле: где Р — давление на основание фундамента, Н/м; Н — высота резервуара, м; ρ - плотность жидкости, кг/м 3 ; G — вес резервуара, кг; F — площадь основания фундамента, м 2 ; g – ускорение свободного падения, м/с 2 Несущая способность грунта должна быть порядка 196200 Н/м 2 или 2 кгс/см 2 .В грунтах с меньшей несущей способностью принимают меры к его уплотнению. Таким образом, условие устойчивости резервуара определяется формулой: Фундаменты для наземных РВС емкостью до 5000 м 3 включительно строятся, как правило, зем- ляными. Фундаменты для резервуаров большей емкости выполняются с устройством железобе- тонного кольца под утором резервуара. Практическая часть: Рассчитать фундамент под резервуар, согласно своему варианту (таблица 1). Таблица 1 – Варианты для расчета № варианта Резервуар Объем,м 3 Диаметр, мм Высота, мм Масса, кг Тип нефтепродукта 1 РВС-400 400 8530 7450 17400 Топочный мазут 100 2 РВС-700 700 10430 8940 23700 Мазут флотский Ф5 3 РВС-1000 1000 10430 11920 33100 Керосин авиацион- ный ТС-1 4 РВС-2000 2000 15180 11920 55000 Автобензин Аи-80 5 РВС-3000 3000 18980 11920 77000 Автобензин Аи-92 6 РВС-5000 5000 20920 14900 120000 Автобензин Аи-95 7 РВС-10000 10000 28500 17880 225000 Автобензин Аи-98 8 РВС-20000 20000 39900 17880 405000 Дизельное топливо ДЛ 9 РВС-30000 30000 45600 17880 625000 Дизельное топливо ДЗ 10 РВС-50000 50000 60700 17880 960000 Нефть Таблица 2 - Плотности нефтепродуктов Наименование нефтепродукта Плотности, т/м 3 Автобензин Аи-80 0,755 Автобензин Аи-92 0,770 Автобензин Аи-95 0,725 Автобензин Аи-98 0,725 Дизельное топливо ДЛ 0,835 Дизельное топливо ДЗ 0,845 Керосин авиационный ТС-1 0,780 Топочный мазут 100 0,990 Мазут флотский Ф5 0,872 Нефть 0,750 |