Приложение F Проектирование резервуаров с малым внутренним давлением

Приложение F. Проектирование резервуаров с малым внутренним давлением

1. Объем

1.1 Максимальное внутреннее давление для резервуаров с закрытой крышей согласно стандарта API 650 может быть увеличено до максимально допустимого значения внутреннего давления при соблюдении дополнительных требований настоящего приложения. Настоящее приложение применяется к хранилищам неохлаждаемых жидкостей (см. также стандарт API 620, Приложения «Q» и «R»). Для температур свыше 200°F, см. Приложение М.

1.2 Если внутреннее давление, умноженное на площадь поперечного сечения номинального диаметра резервуара не превышает номинальный вес металла оболочки, крыши и других элементов каркаса, опирающихся на оболочку или крышу, см. требования к проектированию, изложенные в пп. 2-6. Устойчивость к опрокидыванию согласно сейсмических условий должна быть определена независимо от взвешивающего внутреннего противодавления. Сейсмическое проектирование должно соответствовать требованиям Приложения Е.

Значения внутреннего давления, превышающие вес оболочки, крыши и каркаса, но не превышающее эталонного давления 2% фунта на квадратный дюйм, где оболочка закреплена за анкер, такой как кольцевая бетонная стена, приведены в п.7.

1.3 Резервуары, спроектированные в соответствии с настоящим приложением, должны отвечать всем применяемым правилам настоящего стандарта, за исключением правил, заменяемых требованиями п.7.

1.4 На паспортной табличке резервуара (см. Рис. 8-1) должно быть указано, был ли резервуар спроектирован в соответствии с п. 1.2 или п.

1.5 С помощью рисунка Р-1 определяется применимость различных разделав настоящего приложения.

2. Вентиляционные каналы

2.1 Эксплуатационные режимы

Вентиляционные каналы должны иметь размеры и быть установлены так, чтобы при их номинальной пропускной способности внутреннее давление при любых нормальных эксплуатационных режимах не превышало ни внутреннее проектное давление, Р, ни максимальное проектное давление Рmax (см. п.4 и примечание к п.6).

2.2 Аварийные режимы

Если конструкция компрессионного кольца отвечает, но не выходит за рамки минимальных требований подпункта «е» п.п. 3.1.5.9, 3.10.2 и 3 10.4, характеристика хрупкости кольца сохраняется и дополнительных вентиляционных устройств для аварийных режимов не требуется.

  • Если размер сварного шва превышает 3/16 дюйма, если угол уклона крыши превышает 2 дюйма на 12 дюймов, если площадь поперечного сечения стыка крыши и оболочки. Л, превышает значение, рассчитанное в п. 3.10.2.5.3 или, если угловой сварной шов задан с обеих сторон, вентиляционные устройства для аварийных режимов в соответствии со стандартом API 2000 должны предусматриваться покупателем. Изготовитель должен предусмотреть в резервуаре необходимые соединительные патрубки для таких устройств.
  • 3. Элементы крыши

    Элементы стыка крыши и оболочки должны соответствовать Рис.2, на котором общая площадь, противостоящая сжимающей силе, заштрихована диагональными линиями.

    4. Максимальное проектное давление и процедура испытаний

    4.1 Проектное давление Р, для резервуара, который был изготовлен или который находится в стадии детального проектирования, может быть рассчитано по следующему уравнению (лри условии соблюдения ограничений Рmax в п.4.2):

    Р = внутреннее проектное давление, в дюймах водяного столба

    А = площадь, противостоящая сжимающей силе, как показано на Рис. 2,в квадратных дюймах

    θ- угол между крышей и горизонтальной поверхностью на стыке крыши и оболочки, в градусах

    tan θ — уклон крыши, выраженный в десятичном значении

    D = диаметр резервуара, в футах

    th — номинальная толщина крыши, в дюймах

    4.2 Максимальное проектное давление, ограниченное гидростатическим противодавлением в основании оболочки не должно превышать значение, рассчитанное по следующему уравнению, за исключением случаев дальнейших ограничений согласно п. 4.3:

    Pmax = 0,245W/D 2 + 8th + 0,735M/D 3

    Рmax — максимальное проектное давление, в дюймах водяного столба

    W = общая масса оболочки и других элементов каркаса (но не листы крыши), опирающихся на оболочку или крышу, в фунтах

    М = ветровой момент, в футах на фунты

    4.3 Для больших резервуаров, которые имеют минимальный верхний угол и крышу с маленьким уклоном, значение регулировки вентиляционных устройств должно быть меньше значения Рmax (см. примечание к п.6)

    4.4 По завершении строительства резервуара он должен быть заполнен водой до верхнего угла или до проектного уровня жидкости. Закрытое пространство над уровнем воды должно в течение 15 минут находиться под давлением воздуха со значением внутреннего проектного давления. Затем давление воздуха должно быть уменьшено на половину от проектного давления и все сварные соединения, расположенные выше уровня жидкости должны быть проверены на течь с помощью мыльной пленки, льняного масла или другого пригодного материала. Вентиляционные устройства резервуара должны быть проверены в процессе настоящих испытаний или после них.

    5. Необходимая площадь сжатой зоны на стыке крыши и оболочки

    Если максимальное проектное давление было уже рассчитано (не выше допустимого значения согласно п. 4.2 или п, 4.3), то общая необходимая площадь сжатой зоны на стыке крыши и оболочки может быть рассчитана по следующему уравнению:

    А = D 2 (P — 8th) / 30800 (tan θ)

    А = общая необходимая площадь сжатой зоны на стыке крыши и оболочки, в квадратных дюймах

    А основывается на номинальной толщине материала минус допуск на коррозию.

    Для крыш несущей конструкции площадь сжатой зоны не должна быть меньше, чем площадь поперечного сечения, рассчитанная в п.п. 3.10.5 и 3.10.6,

    6. Расчетное разрушающее давление

    Есть вероятность возникновения разрушения в резервуарах, отвечающих критериям п.3.10.2.5.1. если нагрузка в зоне компрессионного кольца достигнет предельного значения. На основании этого, примерная формула давления, при котором появляется вероятность разрушения верхнего компрессионного кольца, может быть выражена с точки зрения максимально допустимого проектного давления, указанного в п. 4.1, согласно нижеследующему:

    Pf= расчетное разрушающее давление, в дюймах водяного столба

    Примечание: Эта формула основывается на разрушении, возникающем при критической нагрузке 32,000 фунтов на квадратный дюйм. Опыт фактических разрушений показывает, что потеря устойчивости стыка крыши и оболочки локализуется и вероятно происходит, когда в зоне компрессионного кольца превышается предел текучести материала. Избыточное давление в резервуаре с крышей с пологими скатами обычно приводит к разрушению хрупкого соединения стыка крыши и оболочки. Результатом применения данной формулы к большим резервуарам, имеющим минимальный верхний угол и крышу с пологим скатом будет значение расчетного разрушающего давления, которое будет не намного превышать максимальное проектное давление. В таким необычных случаях настройка вентиляционных клапанов должны быть задана таким образом, чтобы они, в зависимости от характеристик, обеспечивали безопасный запас между максимальным рабочим давлением и расчетным разрушающим давлением. Предлагаемым ограничением является значение Рmax не превышающее 0.8 Рf.

    7. Закрепленные резервуары с проектным давлением до 2,5 фунтов на кв.дюйм

    При расчете толщины оболочки резервуаров по Приложению F, которые должны быть закреплены за противовес с целью сопротивления гидростатическому противодавлению, возникающему в результате внутреннего давления, И должно быть увеличено значением R/(12G) — где Н расчетная высота жидкости (в футах), Р- расчетное давление (в дюймах водяного столба), a G — расчетный удельный вес.

    Необходимая компрессионная зона стыка крыши и оболочки несущей конической крыши должна быть рассчитана согласно п. 5.1, а дополнительная компрессионная зона на стыке должна определяться согласно Рис. 2, Объем необходимой и дополнительной компрессионных зон куполообразных и несущих конических крыш должен рассчитываться в соответствии с п.3.12.4 стандарта API 620, за исключением того, что допустимое сжимающее давления должно быть увеличено до 20,000 фунтов на квадратный дюйм.

    Проектирование и сварка крыши и усиление и сварка смотровых отверстий и выпускных отверстий крыши должно производиться в соответствии со стандартом АРI 620. Толщина крыши несущей конструкции должна быть не менее значения, указанного в 3.10.5. или 3.10.6, в зависимости от применимости.

  • Проектирование анкерного устройства и его присоединения к резервуару должно быть предметом соглашения между производителем и покупателем и должно отвечать следующим уcловиям:
    • Расчетные н агрузки должны соответствовать условиям, перечисленным в Таблице 1.
    • Если существует возможность коррозии, необходимо предусмотреть дополнительную толщину анкеров и креплений. Если используются анкерные бол ты, их номинальный диаметр должен быть не менее 1 дюйма плюс допуск на коррозию по меньшей мере ЛА дюйма на данный диаметр.
    • Все анкерные болты должны быть равномерно затянуты до плотной посадки, а все анкерные планки должны быть сварены в процессе заполнения резервуара водой для испытаний, но до того, как в зоне над водой будет создано какое-либо давление. Для предотвращения раскручивания гаек необходимо принять соответствующие меры, такие как, расклепка резьбы или установка фиксирующих гаек.
    • Крепление анкерных болтов к оболочке должно осуществляться с помощью жестких фиксирующих устройств или анкерных колец достаточного размера и высоты. Процедура приемки проекта фиксаторов анкерных болтов приведена в AISI Е-1, том II, часть VII, «Фиксаторы анкерных болтов». Если приемлемо для покупателя, анкерные планки могут быть использованы при креплении к оболочке с помощью фиксирующих устройств или анкерных колец достаточного размера и высоты
    • Оценка анкерных креплений к оболочке с целью обеспечения адекватного контроля над локализованными нагрузками в оболочке. Технология приемлемой оценки с использованием допустимой нагрузки согласно API 650, замененной на Sm, дана в ASME, параграф VIII, раздел 2, дополнение 4. Метод крепления и оценки должен учитывать состояния гидростатического противодавления, перечисленные в Таблице1 и должен учитывать деформацию и вращение оболочки резервуара.
    Читайте также:  Элементы крыши кирпичного дома

    Таблица 1. Расчетные нагрузки анкерных устройств резервуаров со значениями проектного давления до 2.5 фунтов на квадратный дюйм.

    Источник

    

    11 Испытания и приемка резервуаров

    11.1 Резервуары всех типов перед сдачей их заказчику для выполнения антикоррозионной защиты и монтажа оборудования подвергают гидравлическому испытанию. Резервуары со стационарной крышей без понтона дополнительно испытывают на внутреннее избыточное давление и относительное разрежение.

    11.2 Гидравлическое испытание РВСП и РВСПК проводить до установки уплотняющих затворов. Допускается проводить испытания с установленными уплотняющими затворами для регулировки их положения с учетом фактической геометрии стенки резервуара.

    11.3 Виды испытаний в зависимости от типа резервуаров приведены в таблице 35.

    Таблица 35 — Виды испытаний резервуаров

    Вид испытания РВС РВСП РВСПК
    1 Испытания герметичности корпуса резервуара при заливе водой + + +
    2 Испытания прочности корпуса резервуара при гидростатической нагрузке + + +
    3 Испытания герметичности стационарной крыши РВС избыточным давлением воздуха +
    4 Испытания устойчивости корпуса резервуара созданием относительного разрежения внутри резервуара +
    5 Испытания плавучести и работоспособности понтона или плавающей крыши + +
    6 Испытания работоспособности и регулировка катучей лестницы +
    7 Испытания устойчивости основания резервуара с определением абсолютной и неравномерной осадки по контуру днища, крена резервуара, профиля центральной части днища + + +
    Примечание — Знак «+» означает, что испытание проводят, знак «-» — не проводят.

    11.4 Для проведения испытания резервуара любого типа должна быть разработана программа испытаний, являющаяся составной частью ППР.

    Программа испытаний должна включать в себя:

    • этапы испытаний с указанием уровня налива (слива) воды и времени выдержки;
    • значения избыточного давления и относительного разрежения, времени выдержки;
    • схему проведения визуального осмотра и указания по измерению необходимых геометрических параметров элементов конструкций резервуара и фундамента;
    • обработку результатов испытаний, проведение поверочных расчетов (при необходимости), выдачу заключения о пригодности и режиме эксплуатации резервуара.

    11.5 Испытание проводят наливом воды на проектный уровень наполнения продуктом или до уровня контрольного патрубка, предусмотренного для ограничения высоты наполнения резервуара. Налив воды следует осуществлять ступенями с промежутками времени, необходимыми для выдержки и проведения контрольных осмотров и измерений в соответствии с программой испытаний.

    11.6 Резервуары для хранения жидкостей с плотностью, превышающей плотность воды, а также находящиеся на объекте, где отсутствует возможность заполнения его водой, допускается испытывать продуктом по согласованию с уполномоченными органами в области промышленной безопасности.

    До проведения испытаний корпуса резервуара на прочность и устойчивость все сварные швы стенки, днища, крыши и врезок люков и патрубков в стенку и крышу, а также сопряжение стенки с крышей и днищем должны быть проконтролированы на герметичность.

    11.7 Испытание следует проводить при температуре окружающего воздуха не ниже 5°С. При температуре ниже 5°С испытания резервуаров допускаются при условии разработки программы испытаний. предусматривающей мероприятия по предотвращению замерзания воды в трубах, задвижках, а также обмерзания стенки резервуара.

    11.8 По мере заполнения резервуара водой необходимо наблюдать за состоянием конструкций и сварных швов. При обнаружении течи из-под края днища или появления мокрых пятен на поверхности отмостки испытание необходимо прекратить, слить воду, установить и устранить причину течи.

    Если в процессе испытания будут обнаружены свищи, течи или трещины в стенке резервуара (независимо от величины дефекта), испытание должно быть прекращено и вода слита:

    • при обнаружении дефекта в 1-м поясе — полностью;
    • при обнаружении дефекта во 2-6-м поясах — на один пояс ниже расположения дефекта;
    • при обнаружении дефекта в 7-м поясе и выше — до 5-го пояса.

    11.9 Резервуар, залитый водой до верхней проектной отметки, выдерживают под нагрузкой в течение (если в проекте нет других указаний):

    • для резервуаров объемом до 10 000 м 3 — 24 ч;
    • для резервуаров объемом от 10 000 м 3 до 20 000 м 3 включительно — 48 ч;
    • для резервуаров объемом свыше 20 000 м 3 — 72 ч.

    11.10 Стационарную крышу резервуара без понтона испытывают на избыточное давление при заполненном водой резервуаре до отметки на 10% ниже проектной с 30-минутной выдержкой под созданной нагрузкой. Давление создают подачей воды при всех герметично закрытых люках крыши.

    В процессе испытания резервуара на избыточное давление проводят визуальный контроль 100% сварных швов стационарной крыши резервуара.

    11.11 Устойчивость корпуса резервуара проверяют созданием относительного разрежения внутри резервуара при уровне залива водой 1,5 м с выдержкой резервуара под нагрузкой в течение 30 мин. Относительное разрежение в резервуаре создается сливом воды при герметично закрытых люках на крыше.

    При отсутствии признаков потери устойчивости (хлопунов, вмятин) стенки и крыши считают выдержавшими испытание на относительное разрежение.

    11.12 Избыточное давление принимают на 25%, а относительное разрежение — на 50% больше проектного значения (если в проекте нет других указаний).

    11.13 Резервуар считают выдержавшим испытания, если в течение указанного времени (см. 11.9) на поверхности стенки и по краям днища не появляется течи и уровень воды не снижается, а осадка фундамента и основания резервуара стабилизировались.

    11.14 После приемочных испытаний приварка к резервуару любых деталей и элементов конструкций не допускается.

    На резервуаре допускается проведение работ по противокоррозионной защите, устройству теплоизоляции и установке оборудования, предусмотренных проектной документацией.

    11.15 После завершения испытаний резервуара на основании проведенного визуально-измерительного контроля параметров его элементов, включая контроль состояния сварных швов (при необходимости физическими методами), должна быть проведена оценка фактического технического состояния металлоконструкций, основания и фундамента резервуара.

    11.16 В случае, если отклонения размеров (до 25% всех производимых единичных замеров) смонтированного резервуара после завершения испытаний превышают указанные в 8.3.3 (таблица 25, пункты 3, 4), а также в 8.2.4 (таблица 24, пункты 1, 3) и 8.4.4 (таблица 26, пункты 1, 2), но не более чем на 130%, по согласованию с заказчиком допускается приемка такой конструкции при условии выполнения соответствующих расчетов ее несущей способности. Расчеты должны основываться на применении метода конечных элементов, учитывать фактическую геометрию конструкции и отвечать требованиям настоящего стандарта по прочности (в том числе малоцикловой) и устойчивости. Указанные расчеты должны выполняться специализированной организацией и согласовываться авторами проекта КМ.

    Источник

    Проектирование подземного резервуара для хранения питьевой воды (курсовая работа) , страница 6

    По комбинациям, в которых фигурируют коэффициенты равные 1

    (нормативные нагрузки) в дальнейшем определены деформации элементов;

    Читайте также:  Позинг фотографируемся правильно

    по комбинациям, в которых фигурируют коэффициенты, соответствующие

    коэффициентам надежности по данному виду нагрузки (расчетные нагрузки)

    определены расчетные усилия и напряжения в элементах.

    5.1 Нагрузка от засыпки грунта

    qзас= γгр · hзас = 1.8 ·0.9 = 1.62 тс/ м2 , где

    γгр— удельный все грунта засыпки

    hзас – высота засыпки.

    Данная нагрузка приложена к верхней плите.

    5.2 Снеговая нагрузка

    Район, в котором осуществляется строительство резервуара, относится

    к III снеговому району, значение нормативной снеговой нагрузки

    S = 180кгс м 2 (по СНиП 2.01.07-85 с поправками от 2003г.)

    5.3 Боковое давление грунта на стенки

    Характеристики грунтов засыпки принимаем:

    Объемный вес γ = 1.8 т м 3

    Угол внутреннего трения φ =23°

    2

    2

    5.4 Боковое давление грунтовой воды.

    т/м 2 , где

    hв – высота грунтовых вод от уровня подошвы днища резервуара.

    5.5 Полезная нагрузка от питьевой воды.

    Боковое давление на стенки

    т/м 2 , где

    hп – полезная высота мазута в резервуаре.

    6. Результаты расчета

    По выбранной расчетной схеме с учетом загружений, их комбинаций и

    расчетных сочетаний усилий в программном комплексе SCAD произведен

    расчет. По результатам расчета определены максимальные перемещения в

    узлах, максимальные осадки сооружения, максимальные изгибающие

    моменты в плите, балках и колоннах, а также максимальные сжимающие

    усилия в колоннах.

    6.1 Деформация расчетной схемы.

    Под действующей нагрузкой деформируются не только элементы, но и конструкция в целом. Это происходит из-за того, что подземный гараж не имеет жесткого закрепления по узлам фундаментной плиты и стоит на упругом основании, деформирующимся под воздействием конструкции.

    7. Конструирование несущих элементов сооружений.

    7.1 Подбор арматуры в программе SCAD.

    Подбор арматуры производится в программном модуле «Бетон». Данный постпроцесс предназначен для подбора арматуры в железобетонных элементах по предельным состояниям первой и второй групп в соответствии с требованиями СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные» конструкции.

    Библиотека постпроцесса содержит четыре модуля армирования:

    — модуль 1 (стержень 2D) – для армирования плоских стержневых железобетонных элементов прямоугольного, таврового, двутаврового и кольцевого сечений по предельным состояниям первой и второй групп;

    — модуль 2 (стержень 3D) – для армирования пространственных стержневых железобетонных элементов прямоугольного, таврового и двутаврового сечений по предельному состоянию первой группы;

    — модуль 11 (Плита. Оболочка.) – для армирования железобетонных оболочек по предельным состояниям первой и второй групп;

    — модуль 21 (Балка-стенка) – для армирования железобетонных балок-стенок по предельным состояниям первой и второй групп.

    • АлтГТУ 419
    • АлтГУ 113
    • АмПГУ 296
    • АГТУ 267
    • БИТТУ 794
    • БГТУ «Военмех» 1191
    • БГМУ 172
    • БГТУ 603
    • БГУ 155
    • БГУИР 391
    • БелГУТ 4908
    • БГЭУ 963
    • БНТУ 1070
    • БТЭУ ПК 689
    • БрГУ 179
    • ВНТУ 120
    • ВГУЭС 426
    • ВлГУ 645
    • ВМедА 611
    • ВолгГТУ 235
    • ВНУ им. Даля 166
    • ВЗФЭИ 245
    • ВятГСХА 101
    • ВятГГУ 139
    • ВятГУ 559
    • ГГДСК 171
    • ГомГМК 501
    • ГГМУ 1966
    • ГГТУ им. Сухого 4467
    • ГГУ им. Скорины 1590
    • ГМА им. Макарова 299
    • ДГПУ 159
    • ДальГАУ 279
    • ДВГГУ 134
    • ДВГМУ 408
    • ДВГТУ 936
    • ДВГУПС 305
    • ДВФУ 949
    • ДонГТУ 498
    • ДИТМ МНТУ 109
    • ИвГМА 488
    • ИГХТУ 131
    • ИжГТУ 145
    • КемГППК 171
    • КемГУ 508
    • КГМТУ 270
    • КировАТ 147
    • КГКСЭП 407
    • КГТА им. Дегтярева 174
    • КнАГТУ 2910
    • КрасГАУ 345
    • КрасГМУ 629
    • КГПУ им. Астафьева 133
    • КГТУ (СФУ) 567
    • КГТЭИ (СФУ) 112
    • КПК №2 177
    • КубГТУ 138
    • КубГУ 109
    • КузГПА 182
    • КузГТУ 789
    • МГТУ им. Носова 369
    • МГЭУ им. Сахарова 232
    • МГЭК 249
    • МГПУ 165
    • МАИ 144
    • МАДИ 151
    • МГИУ 1179
    • МГОУ 121
    • МГСУ 331
    • МГУ 273
    • МГУКИ 101
    • МГУПИ 225
    • МГУПС (МИИТ) 637
    • МГУТУ 122
    • МТУСИ 179
    • ХАИ 656
    • ТПУ 455
    • НИУ МЭИ 640
    • НМСУ «Горный» 1701
    • ХПИ 1534
    • НТУУ «КПИ» 213
    • НУК им. Макарова 543
    • НВ 1001
    • НГАВТ 362
    • НГАУ 411
    • НГАСУ 817
    • НГМУ 665
    • НГПУ 214
    • НГТУ 4610
    • НГУ 1993
    • НГУЭУ 499
    • НИИ 201
    • ОмГТУ 302
    • ОмГУПС 230
    • СПбПК №4 115
    • ПГУПС 2489
    • ПГПУ им. Короленко 296
    • ПНТУ им. Кондратюка 120
    • РАНХиГС 190
    • РОАТ МИИТ 608
    • РТА 245
    • РГГМУ 117
    • РГПУ им. Герцена 123
    • РГППУ 142
    • РГСУ 162
    • «МАТИ» — РГТУ 121
    • РГУНиГ 260
    • РЭУ им. Плеханова 123
    • РГАТУ им. Соловьёва 219
    • РязГМУ 125
    • РГРТУ 666
    • СамГТУ 131
    • СПбГАСУ 315
    • ИНЖЭКОН 328
    • СПбГИПСР 136
    • СПбГЛТУ им. Кирова 227
    • СПбГМТУ 143
    • СПбГПМУ 146
    • СПбГПУ 1599
    • СПбГТИ (ТУ) 293
    • СПбГТУРП 236
    • СПбГУ 578
    • ГУАП 524
    • СПбГУНиПТ 291
    • СПбГУПТД 438
    • СПбГУСЭ 226
    • СПбГУТ 194
    • СПГУТД 151
    • СПбГУЭФ 145
    • СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 379
    • ПИМаш 247
    • НИУ ИТМО 531
    • СГТУ им. Гагарина 114
    • СахГУ 278
    • СЗТУ 484
    • СибАГС 249
    • СибГАУ 462
    • СибГИУ 1654
    • СибГТУ 946
    • СГУПС 1473
    • СибГУТИ 2083
    • СибУПК 377
    • СФУ 2424
    • СНАУ 567
    • СумГУ 768
    • ТРТУ 149
    • ТОГУ 551
    • ТГЭУ 325
    • ТГУ (Томск) 276
    • ТГПУ 181
    • ТулГУ 553
    • УкрГАЖТ 234
    • УлГТУ 536
    • УИПКПРО 123
    • УрГПУ 195
    • УГТУ-УПИ 758
    • УГНТУ 570
    • УГТУ 134
    • ХГАЭП 138
    • ХГАФК 110
    • ХНАГХ 407
    • ХНУВД 512
    • ХНУ им. Каразина 305
    • ХНУРЭ 325
    • ХНЭУ 495
    • ЦПУ 157
    • ЧитГУ 220
    • ЮУрГУ 309

    Полный список ВУЗов

    • О проекте
    • Реклама на сайте
    • Правообладателям
    • Правила
    • Обратная связь

    Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).

    Источник

    Давление в резервуаре

    Одной из важнейших эксплуатационных характеристик является давление в резервуаре. Оно должно распределяться равномерно для обеспечения нормального функционирования нефтехранилища. Строго говоря, это требуется и в резервуарах для воды или других жидкостей. Но оборудование нефтеперерабатывающей промышленности имеет свои особенности.

    Основные теоретические моменты

    Следует отметить, что такой показатель как давление в закрытом резервуаре должен быть рассчитан при проектировании емкости. Для этого используются различные методы расчета. Однако в целом они должны соответствовать требованиям технической документации и строительных нормативов. Ведь от того, насколько правильно будет рассчитано давление, зависит безопасность эксплуатации конструкции в целом. Проектирование обычно осуществляется с помощью программных комплексов. Такие работы могут проводить только квалифицированные специалисты проектной организации. Основным показателем, который используется в таких расчетах, является гидростатическое давление жидкости. Если в процессе эксплуатации давление превысит этот показатель, может быть нарушена целостность конструкции в целом, а также может возникнуть неравномерная осадка, что также приведет к разрушению конструкции.

    Резервуары высокого давления

    В нефтяной промышленности используются резервуары повышенного давления, которые представляют собой цилиндрические емкости вертикального расположения с показателем внутреннего давления выше 200 мм вод.ст. На такие емкости распространяются повышенные правила к технике безопасности. К такой категории относится, например, каплевидный резервуар – он отличается характерной формой, которая обладает определенными эксплуатационными особенностями. Рабочее давление в резервуаре такого типа не превышает 0,4 кгс/кв.см, то есть в пересчете на вакуум, это 500 мм вод.ст. Кроме обычных каплевидных резервуаров, могут использоваться многоторовые емкости. Такие конструкции требуют устройства плотно утрамбованной песчаной подушки. Нижняя часть оболочки такой емкости должна опираться на кольцевую плиту. Жесткость такой оболочке придает внутренний каркас особой конструкции.

    Существуют резервуары повышенного давления и цилиндрической формы. Они имеют плоское днище. А их кровля делается торосферической. Вместимость таких резервуаров составляет около 5000 кубометров. Внутреннее давление может доходить до 2500 мм вод.ст. В резервуарах высокого давления замеры показателей осуществляются только с помощью специальных приборов. Не допускается нарушение герметичности таких конструкций. Поэтому открытие люка для замеров запрещается.

    Резервуары низкого давления

    Такие емкости служат не только для хранения воды, но и для нефти и разного типа нефтепродуктов. Такие конструкции часто имеют цилиндрическую форму. У них обычно делается коническое или сферическое днище. Помимо конструктивных особенностей, от резервуаров высокого давления они отличаются способом проведения замеров давления. Эта процедура может производится вручную, а для этого конструкцией предусмотрен замерный люк, который можно при этом открыть. Несмотря на то, что это делается не автоматическим, а ручным способом, можно получить достаточно точный результат с низкой погрешностью.

    Читайте также:  Что можно подложить под конек крыши

    Перед введением в эксплуатацию таких резервуаров обязательно проводятся испытания. В ходе таких испытаний следует принять избыточной давление на 25% выше проектного значения, а вакуум – на 50% выше этого показателя. Впрочем, в проектной документации могут быть использованы и другие значения. Хотя низкой давление ассоциируется с закрытым резервуаром, на самом деле в этой категории есть модификации не только со стационарной крышей, и но и с плавающей кровлей и даже с понтоном. Независимо от конкретной разновидности каждый резервуар должен быть снабжен лестницей, которая необходима для осмотра оборудования и регулярного отбора проб. У места присоединения лестницы к крыше резервуара сооружается площадка, с которой также проводится контрольный замер давления.

    Следует отметить, что по данным исследований резервуары низкого давления являются источниками достаточно высоких технологических потерь нефти. Однако их устройство обходится дешевле, что и обусловило их популярность. Кроме того, в настоящее время ведутся работы по минимизации таких потерь, что делает резервуары этого типа достаточно перспективным оборудованием при условии соблюдении всех строительных норм и правил.

    Источник

    5.4. Приказ Ростехнадзора от 26.12.2012 N 780 «Об утверждении Руководства по безопасности вертикальных цилиндрических стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов»

    5.4. РЕКОМЕНДУЕМЫЙ РАСЧЕТ НАГРУЗОК НА ОСНОВАНИЕ И ФУНДАМЕНТ РЕЗЕРВУАРА

    5.4. РЕКОМЕНДУЕМЫЙ РАСЧЕТ НАГРУЗОК НА ОСНОВАНИЕ
    И ФУНДАМЕНТ РЕЗЕРВУАРА

    5.4.1. Нагрузки, передаваемые с корпуса на основание и фундамент резервуара, определяются в зависимости от конструктивных, технологических, климатических, сейсмических нагрузок и их сочетаний, приведенных в таблице 19 настоящего Руководства по безопасности.

    Таблица 19. Сочетания воздействий для расчета нагрузок на фундаменты

    5.4.2. В состав нагрузок, передаваемых по контуру стенки резервуара на его фундамент, входят нагрузки двух типов.

    Нагрузки первого типа, обеспечивающие осесимметричное распределение усилий по контуру стенки, включают:

    вес резервуара с учетом оборудования и теплоизоляции, за вычетом центральной части днища;

    избыточное давление и разрежение в газовом пространстве резервуара.

    Нагрузка второго типа возникает от ветрового воздействия на корпус резервуара и создает кососимметричное распределение усилий по контуру стенки.

    Ветровая нагрузка вызывает появление опрокидывающего момента, вычисляемого относительно точки, расположенной на оси симметрии опорного контура стенки с подветренной стороны резервуара. Нагрузки первого типа создают момент, препятствующий опрокидыванию резервуара.

    5.4.3. Перечень рекомендуемых расчетов:

    определение нагрузок на центральную часть днища в условиях эксплуатации, гидро- и пневмоиспытаний и при сейсмическом воздействии;

    расчет максимальных и минимальных нагрузок по контуру стенки в условиях эксплуатации и при сейсмическом воздействии;

    проверку на отрыв окраек днища от фундамента при действии внутреннего избыточного давления на пустой резервуар;

    проверку на опрокидывание пустого резервуара путем сравнения опрокидывающего момента и момента от удерживающих сил;

    проверку резервуара с продуктом на опрокидывание в условиях землетрясения;

    расчет анкеров, если происходит отрыв окраек днища от фундамента при действии внутреннего давления на пустой резервуар;

    расчет анкеров, если устойчивость пустого резервуара от опрокидывания не обеспечена;

    расчет анкеров, если устойчивость резервуара с продуктом от опрокидывания при землетрясении не обеспечена.

    5.4.4. Расчет нагрузок на основание и фундамент резервуара при землетрясении рекомендуется производить специализированными организациями.

    5.4.5. Опрокидывающий момент , МН·м, действующий на резервуар в результате ветрового воздействия, рекомендуется вычислять по формуле:

    где опрокидывающий момент от действия ветра на стенку , МН·м, определяется по формуле:

    Опрокидывающий момент от действия ветра на крышу определяется по формуле:

    где = 10 м — базовый параметр;

    — коэффициент надежности по опасности;

    — высота стенки, м;

    D — диаметр резервуара, м;

    — нормативное значение ветрового давления, МПа.

    5.4.6. Расчетная погонная нагрузка по контуру стенки характеризуется максимальным и минимальным значениями, соответствующими диаметрально противоположным участкам фундамента в соответствии с рисунком 28 настоящего Руководства по безопасности. Максимальная и минимальная нагрузки определяются соответственно как сумма и разность максимальных нагрузок первого и второго типа (с учетом знаков). Расчетную нагрузку по контуру стенки в основании резервуара рекомендуется определять по формулам:

    Рисунок 28 (не приводится)

    5.4.7. Расчетная вертикальная нагрузка , МН на фундамент резервуара, соответствующая расчетному сочетанию нагрузок 1 (см. таблицу 19), составляет:

    где — коэффициент надежности по опасности;

    — вес листов настила крыши, МН;

    — вес оборудования на стенке, МН;

    — вес оборудования на крыше, МН;

    — вес теплоизоляции на стенке, МН;

    — вес теплоизоляции на крыше, 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;

    = 1,0 при D > 100 м;

    = 0,85 + 0,00375 x (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.

    5.4.8. Нагрузки на центральную часть днища определяются исходя из величины внутреннего избыточного давления, максимального проектного уровня налива и плотности продукта (эксплуатация) или воды (гидро- и пневмоиспытания). Эту нагрузку рекомендуется определять по формулам:

    а) нагрузка , МПа, на основание под центральной частью днища при эксплуатации:

    б) нагрузка , МПа, на основание под центральной частью днища при гидро- и пневмоиспытаниях:

    где — коэффициент надежности по ответственности;

    g — ускорение свободного падения, м/ ;

    — плотность продукта, т/ ;

    — плотность воды, используемой для гидравлических испытаний, т/ ;

    — плотность металла, т/ ;

    H — высота налива продукта при эксплуатации, м;

    — высота налива воды при гидравлических испытаниях, м;

    p — нормативное избыточное давление в газовом пространстве, МПа;

    — номинальная толщина центральной части днища резервуара, м.

    5.4.9. Рекомендации по установке анкеров.

    5.4.9.1. Анкеровка корпуса резервуара рекомендуется, если:

    происходит отрыв окраек днища от фундамента при действии внутреннего избыточного давления;

    момент от сил, вызванных ветровым воздействием, превышает момент от вертикальных удерживающих сил, действующих на пустой резервуар.

    5.4.9.2. В случаях, указанных в подпункте 5.4.9.1, стенка резервуара прикрепляется к фундаменту анкерными устройствами, шаг установки и размеры которых определяются расчетом.

    5.4.9.3. Рекомендуется установка анкеров, если выполняются следующие неравенства, соответствующие условиям подпункта 5.4.9.1:

    Левая часть второго неравенства представляет момент от удерживающих сил, а правая — опрокидывающий момент, определяемый по пункту 5.4.5.

    5.4.9.4. Подъемную силу , МН, от действия ветра на крышу рекомендуется определять по формуле:

    где — коэффициент надежности по опасности;

    r — радиус резервуара, м;

    — нормативное значение ветрового давления, МПа, определяется 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).

    Для конических крыш с углом наклона 5° и сферических крыш высотой 0,1D, а также для резервуаров с плавающими крышами следует принять = 0.

    5.4.9.5. Расчетную минимальную вертикальную нагрузку на фундамент резервуара , МН, рекомендуется вычислять для расчетного сочетания нагрузок 3 (см. таблицу 19) составляет:

    где — коэффициент надежности по опасности;

    r — радиус резервуара, м;

    — вес оборудования стенки, МН;

    — вес оборудования крыши, МН;

    — вес теплоизоляции на стенке, МН;

    — вес теплоизоляции на крыше, МН;

    p — нормативное избыточное давление в газовом пространстве, МПа.

    5.4.9.6. Расчетное усилие , МН, в одном анкерном болте рекомендуется определять по формуле:

    где — диаметр установки анкерных болтов, м;

    Источник

    Related Post

    Углы наклона скатов вальмовой крышиУглы наклона скатов вальмовой крыши

    Выбираем углы наклона четырехскатной крыши одноэтажного дома Возведение загородного дома всегда заканчивается строительством крыши. Этот этап считается таким же важным, как и сооружение стен. Крыша дома выполняет две функции: архитектурную

    Сливной водосток для крышиСливной водосток для крыши

    Все об элементах водосточной системы, правилах выбора и расчет количества Тема статьи – элементы водосточной системы. Расскажем о каждом элементе в отдельности, какие функции он выполняет, как правильно проводить установку

    7 советов по выбору ондулина для кровли7 советов по выбору ондулина для кровли

    Ондулин. Ответы на незаданные вопросы История развития бренда «Ондулин», особенности технологии производства и причины популярности материала Еще не так давно, каких-то 30 лет назад, основным кровельным покрытием для частных домов

    Adblock
    detector