Газовые Гении. Сборник нормативных документов по правилам безопасности ростехнадзора
 Скачать 2.1 Mb.
|
|
, (13) где - вес металлоконструкций выше расчетной точки, МН; - вес стационарного оборудования выше расчетной точки, МН; - вес теплоизоляции выше расчетной точки, МН; - расчетная снеговая нагрузка на поверхности земли, МПа, определяемая по СП 20.13330.2011 "Свод правил "СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия", утвержденному приказом Минрегиона РФ от 27 декабря 2010 г. N 787; - нормативное значение вакуума, МПа; = 0,85 при D 60 м; = 1,0 при D > 100 м; = 0,85 + 0,00375 · (D - 60) - в промежуточных случаях; D - диаметр резервуара, м; , , - коэффициенты сочетаний для длительных нагрузок, назначаемые в соответствии с СП 20.13330.2011 "Свод правил "СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия", утвержденным приказом Минрегиона РФ от 27 декабря 2010 г. N 787 (пп. 6.2, 6.3), для основной по степени влияния нагрузки = 1, для остальных = 0,95. 3.5.7.9. При невыполнении условия подпункта 3.5.7.8 рекомендуется увеличить толщину соответствующего пояса. 3.5.7.10. Состав и последовательность проведения расчетов на сейсмическое воздействие рекомендуется исполнить в соответствии со схемами, представленными на рисунках 8, 9 настоящего Руководства по безопасности. 3.5.7.11. В качестве альтернативного варианта по согласованию с заказчиком номинальные толщины стенки каждого пояса стенки для режима эксплуатации и номинальные толщины стенки для режима гидро- и пневмоиспытаний назначаются на основе расчета наибольших мембранных кольцевых напряжений в каждом поясе стенки, рассматриваемой как составная цилиндрическая оболочка переменной толщины. Граничные условия в месте сопряжения стенки с днищем задаются в виде нулевых радиальных перемещений и изгибающего момента, равного пластическому моменту в листе окрайки. Подбор толщин производится итерационным методом, уменьшая начальную толщину, определенную по подпункту 3.5.7.4, пока выполняется условие (10). 3.5.8. Расчет стенки на устойчивость. 3.5.8.1. Расчет стенки резервуара на устойчивость рекомендуется выполнять в соответствии с указаниями СП 16.13330.2011 "Свод правил "СНиП II-23-81*. Стальные конструкции", утвержденного приказом Минрегиона РФ от 27 декабря 2010 г. N 79, и включает проверку толщин поясов стенки, необходимость установки промежуточных ветровых колец, а также назначение мест установки и сечений колец, если таковые требуются. 3.5.8.2. Устойчивость стенки резервуара обеспечена при выполнении следующего условия: . (14) Критические меридиональные напряжения , МПа, определяются по формуле: . (15) Критические кольцевые напряжения , МПа, определяются по формуле: , (16) , (17) где - расчетная толщина самого тонкого пояса стенки , м; - номинальная толщина самого тонкого пояса стенки, м; E - модуль упругости стали. 3.5.8.3. Редуцированная высота стенки , м, вычисляется по формуле: , (18) где - расчетная толщина i пояса стенки, м; - припуск на коррозию для i пояса, м; - минусовой допуск на прокат для i пояса, м. При наличии ребра жесткости в пределах i пояса в качестве берется расстояние от кромки этого пояса до ребра жесткости. В резервуарах с плавающей крышей для верхнего пояса в качестве берется расстояние от нижней кромки пояса до ветрового кольца. 3.5.8.4. Коэффициент рекомендуется определять по формулам: (19) 3.5.8.5. Меридиональные напряжения , МПа, в i поясе стенки для резервуаров со стационарной крышей определяются по формуле: . (20) Меридиональные напряжения , МПа, в i поясе стенки для резервуаров с плавающей крышей определяются по формуле: . (21) 3.5.8.6. Кольцевые напряжения определяются по формулам: для резервуаров со стационарной крышей , МПа, в i поясе стенки: ; (22) для резервуаров с плавающей крышей , МПа, в i поясе стенки следует определять по формуле: , (23) где - коэффициент учета изменения ветрового давления по высоте стенки z, рекомендуется определять для верха i пояса по СП 20.13330.2011 "Свод правил "СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия", утвержденному приказом Минрегиона РФ от 27 декабря 2010 г. N 787, по формуле ; - нормативное значение ветрового давления, МПа, рекомендуется определять по СП 20.13330.2011 "Свод правил "СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия", утвержденному приказом Минрегиона РФ от 27 декабря 2010 г. N 787 (таблица 11.1). 3.5.8.7. При невыполнении условия (13) для обеспечения устойчивости стенки рекомендуется увеличить толщину верхних поясов или установить промежуточное кольцо (кольца), или то и другое вместе. При этом место установки промежуточного кольца рекомендуется выбирать с учетом обеспечения равенства значений , полученных по формуле, приведенной в подпункте 3.5.8.2 для участков стенки ниже и выше кольца, и быть не ближе 150 мм от горизонтального сварного шва. Если это условие обеспечить невозможно, ветровое кольцо рекомендуется устанавливать на расстоянии 150 мм ниже или выше горизонтального сварного шва, для которого разница значений для участков стенки ниже и выше кольца будет минимальной. 3.5.8.8. Рекомендуется, чтобы после установки промежуточного ветрового кольца участки стенки над кольцом и под ним удовлетворяли положениям подпункта 3.5.8.3 настоящего Руководства по безопасности. 3.5.9. Расчет стенки резервуара на сейсмические воздействия. 3.5.9.1. В расчете, помимо статических, рекомендуется учитывать следующие динамические нагрузки на корпус резервуара: повышенное гидродинамическое давление в продукте от низкочастотных гравитационных волн на свободной поверхности, возникающих при горизонтальном сейсмическом воздействии; высокочастотное гидродинамическое воздействие, обусловленное совместным колебанием массы продукта и круговой цилиндрической оболочки; инерционные нагрузки от элементов конструкции резервуара, участвующих в общих динамических процессах корпуса и продукта; гидродинамические нагрузки на стенку и продукт, обусловленные вертикальными колебаниями грунта. 3.5.9.2. Интегральную характеристику в виде динамического опрокидывающего момента рекомендуется 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. 3.5.9.3. Несущую способность стенки резервуара рекомендуется проверять по условиям прочности всех поясов и устойчивости пояса 1 с учетом дополнительного сжатия в меридиональном направлении от сейсмического опрокидывающего момента. 3.5.9.4. Сейсмостойкость резервуара рекомендуется считать обеспеченной при одновременном выполнении следующих положений: пояса стенки не теряют прочности и устойчивости; гравитационная волна на свободной поверхности не достигает конструкций стационарной крыши и не приводит к потере работоспособности понтона и плавающей крыши. 3.6. РЕКОМЕНДУЕМАЯ КОНСТРУКЦИЯ КОЛЕЦ ЖЕСТКОСТИ НА СТЕНКЕ 3.6.1. Для обеспечения прочности и устойчивости резервуаров при эксплуатации, а также для получения рекомендуемой геометрической формы в процессе монтажа на стенках резервуаров рекомендуется устанавливать следующие типы колец жесткости: верхнее ветровое кольцо для резервуаров без стационарной крыши или для резервуаров со стационарными крышами специальных типов, имеющих повышенную деформативность в плоскости основания крыши; верхнее опорное кольцо для резервуаров со стационарными крышами; промежуточные кольца для обеспечения устойчивости при воздействии ветровых и сейсмических нагрузок; промежуточные формообразующие кольца для резервуаров, сооружаемых методом рулонирования. 3.6.2. Верхнее ветровое кольцо рекомендуется устанавливать снаружи резервуара на верхнем поясе стенки РВСПК или РВС, РВСП, конструкция которых не может рассматриваться в качестве жесткого диска в плоскости верхней кромки стенки. Это относится, например, к конструкциям купольных алюминиевых крыш, крышам оболочечного типа переменной кривизны с участками сжатых и растянутых поверхностей (двускатные, многоскатные, складчатые и т.п. крыши). Для РВС, РВСП, РВСПК минимальное сечение верхнего ветрового кольца жесткости определяется в соответствии с подпунктом 3.6.10.3 настоящего Руководства по безопасности, а ширина кольца подбирается не менее 800 мм. Высоту установки верхнего ветрового кольца рекомендуется принимать от 1,10 до 1,25 м от верха стенки, при этом по верху стенки резервуаров с плавающей крышей рекомендуется установить кольцевой уголок сечением не менее 75 x 6 мм. При использовании верхнего ветрового кольца в качестве обслуживающей площадки конструктивные требования к элементам кольца (ширина и состояние ходовой поверхности, ограждение кольца по внешней от резервуара стороне и пр.) рекомендованы положениями пункта 3.10.7 настоящего Руководства по безопасности. 3.6.3. Верхнее опорное кольцо стационарных крыш рекомендуется устанавливать на верхней кромке стенки резервуаров для восприятия опорных реакций сжатия, растяжения или изгиба при воздействии на крышу внешних и внутренних нагрузок. Рекомендуемое минимальное сечение опорного кольца бескаркасных крыш определяется в соответствии с подпунктом 3.7.6.2 настоящего Руководства по безопасности. В том случае, если монтаж стационарной крыши осуществляется после окончания монтажа стенки резервуара, то сечение опорного кольца рекомендуется проверить на соответствие с подпунктом 3.6.10, как ветровое кольцо для резервуара без стационарной крыши. 3.6.4. Промежуточные ветровые кольца жесткости рекомендуется устанавливать в тех случаях, когда толщины поясов стенки не обеспечивают устойчивость стенки опорожненного резервуара. Выбор способа обеспечения устойчивости стенки осуществляется проектной организацией по согласованию с заказчиком. Минимальное сечение промежуточных колец жесткости рекомендуется определять в соответствии с подпунктом 3.6.10.3 настоящего Руководства по безопасности. 3.6.5. Для колец жесткости рекомендуется иметь неразрезное сечение по всему периметру стенки. Установка элементов колец на отдельных участках, в том числе в зоне монтажных стыков стенки рулонируемых резервуаров, не рекомендуется. 3.6.6. Соединения колец жесткости рекомендуется выполнять стыковым с полным проплавлением или на накладках. Монтажные стыки колец жесткости располагаются на расстоянии не менее 150 мм от вертикальных швов стенки. 3.6.7. Кольца жесткости рекомендуется располагать на расстоянии не менее 150 мм от горизонтальных швов стенки (расстояние от оси горизонтальной полки кольца до оси сварного шва). 3.6.8. Для колец жесткости, ширина которых в 16 и более раз превышает толщину горизонтального элемента кольца, предусматриваются опоры, выполняемые в виде ребер или подкосов. Расстояние между опорами не рекомендуется превышать более чем в 20 раз высоты внешней вертикальной полки кольца. 3.6.9. При наличии на резервуаре систем пожарного орошения (устройства охлаждения) кольца жесткости устанавливаются на наружной поверхности стенки и имеют конструкцию, не препятствующую орошению стенки ниже уровня кольца. Кольца такой конструкции, которая способна собирать воду, рекомендуется оборудовать сточными отверстиями. 3.6.10. Расчет колец жесткости на стенке резервуара. 3.6.10.1. Сечение ветрового кольца рекомендуется подбирается из условия восприятия изгибающего момента при действии ветрового давления на стенку опорожненного резервуара. 3.6.10.2. Коэффициент условий работы при расчете колец жесткости на стенке резервуара = 0,9. 3.6.10.3. Необходимый минимальный момент сопротивления сечения верхнего кольца жесткости резервуаров , , с плавающей крышей определяется по формуле: , (24) где 1,5 - коэффициент, учитывающий разряжение от ветра в резервуаре с открытым верхом; D - диаметр резервуара, м; - высота стенки резервуара, м. Если верхнее кольцо жесткости присоединяется к стенке сплошными сварными швами, в сечение кольца можно включать участки с номинальной толщиной t и шириной 15 · (t - ) вниз и вверх от места установки кольца. 3.6.10.4. В случае необходимости установки промежуточного ветрового кольца рекомендовано иметь такую конструкцию, чтобы его поперечное сечение удовлетворяло требованиям: для резервуаров со стационарной крышей: если , (25) если , (26) для резервуаров с плавающей крышей: , (27) где - максимальное из значений редуцированной высоты участка стенки выше или ниже промежуточного кольца, определяемое в соответствии с подпунктом 3.5.8.3 настоящего Руководства по безопасности. 3.6.10.5. Для подпунктов 3.6.10.3, 3.6.10.4 настоящего Руководства по безопасности нормативное ветровое давление рекомендуется принимать не менее 1,2 кПа. 3.6.10.6. В момент сопротивления промежуточного кольца жесткости включаются части стенки с номинальной толщиной t и шириной , , определяемой по формуле: , (28) выше и ниже места установки кольца. 3.7. СТАЦИОНАРНЫЕ КРЫШИ 3.7.1. В настоящем пункте устанавливаются рекомендации к конструкциям стационарных крыш и не ограничивается применение других конструкций и материалов, изготовляемых по различным стандартам и нормам, при условии выполнения положений настоящего Руководства по безопасности. Конструкции стационарных крыш рекомендуется подразделять на следующие типы: бескаркасная коническая крыша, несущая способность которой обеспечивается конической оболочкой настила; бескаркасная сферическая крыша, несущая способность которой обеспечивается вальцованными элементами настила, образующими поверхность сферической оболочки; каркасная коническая крыша, близкая к поверхности пологого конуса, состоящая из элементов каркаса и настила; каркасная купольная крыша, поверхность которой близка к сферической и образуется изогнутыми по радиусу сферической поверхности элементами каркаса и радиальными или иным образом раскроенными листами настила. Все крыши удерживаются по периметру опиранием на стенку резервуара или на опорное кольцо в соответствии с подпунктом 3.6.3 настоящего Руководства по безопасности. Для каркасных конических и купольных крыш в качестве промежуточной опоры применяется установка центральной стойки. Минимальная толщина любого элемента стальной крыши составляет 4 мм, исключая припуск на коррозию. 3.7.2. Основные положения по определению нагрузок: а) при расчете учитывают первое основное сочетание нагрузок, в котором участвуют максимальные значения расчетных нагрузок, действующих на крышу "сверху вниз" от: 1) собственного веса элементов крыши; 2) веса стационарного оборудования и площадок обслуживания на крыше; 3) собственного веса теплоизоляции на крыше; 4) веса снегового покрова при симметричном и несимметричном распределении снега на крыше; 5) внутреннего разрежения в газо-воздушном пространстве резервуара; 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: собственного веса элементов крыши; веса стационарного оборудования на крыше; собственного веса теплоизоляции на крыше; 2) нагрузки, действующие на крышу "снизу вверх" и принимаемые с максимальными расчетными значениями от: избыточного давления; отрицательного давления ветра. Коэффициент условий работы при расчете элементов крыши принимается равным 0,9. 3.7.3. Снеговые нагрузки на стационарные крыши. Несущая способность крыши проверяется с учетом равномерного и неравномерного распределения снеговой нагрузки по ее поверхности. 3.7.3.1. Расчетная величина действующей на крышу снеговой нагрузки определяется по формуле: . (29) 3.7.3.2. Варианты нагружений и соответствующий коэффициент неравномерности распределения снегового покрова рекомендуется определять в соответствии с СП 20.13330.2011 "Свод правил "СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия", утвержденным приказом Минрегиона РФ от 27 декабря 2010 г. N 787 (приложение Г, Г.13 и Г.14) или по таблице 7. Неравномерное распределение снеговой нагрузки на стационарной крыше приведено на рисунке 8 настоящего Руководства по безопасности. Таблица 7. Варианты нагружений и соответствующий коэффициент неравномерности распределения снегового покрова
| |||||||||||||||||||||||||||||||||