5. Требования к проектированию

5. Требования к проектированию

5.1 Основные требования

5.1.1 Плотность хранимых в резервуарах нефтепродуктов не более 1300 кг/м³.

5.1.2 Температуры хранимых продуктов: максимальная — не выше плюс 90 °С. минимальная — не ниже минус 65 °С.

5.1.3 Рабочее избыточное давление — не более 0,07 МПа (0,7 кг/см²) для резервуаров с коническими днищами и 0,04 МПа (0,4 кг/см²) — для резервуаров с плоскими днищами; рабочее относительное разрежение в газовом пространстве не должно превышать 0,001 МПа (0.01 кг/см²).

5.1.4 Сейсмичность района строительства — не более 7 баллов по картам ОСР-97 [3]; при сейсмичности более 7 баллов необходимо выполнение специальных расчетных и конструктивных мероприятий, соответствующих требованиям действующих нормативных документов, регламентирующих строительство зданий и сооружений в сейсмических районах.

5.1.5 Резервуары в неводонасыщенных грунтах обратной засыпки устанавливают при следующих условиях.

а) плотность грунта — не более 1700 кг/м³;

б) угол естественного откоса — 30°;

в) максимальная высота засыпки грунта над верхней образующей стенки — 1200 мм при отсутствии временных нагрузок на поверхности (кроме снегового покрова).

5.1.6 Резервуары в водонасыщенных грунтах обратной засыпки устанавливают при следующих условиях:

а) ппотность грунта — не более 1100 кг/м³ с учетом взвешивающего действия воды;

б) коэффициент пористости фунта — 0.4;

в) высота засыпки грунта над верхней образующей стенки—до 1200 мм при отсутствии временных нагрузок на поверхности (кроме снегового покрова);

г) уровень грунтовых вод — на дневной поверхности земли.

5. 2 Расчетные требования

5.2.1 Элементы горизонтапьного цилиндрического резервуара надземного расположения подвергаются воздействию следующих основных нагрузок:

• гидростатическое давление жидкости;
• избыточное давление паров жидкости;
• относительный вакуум;
• собственная масса резервуара;
• сейсмическое воздействие.

Снеговая нагрузка не учитывается ввиду ее незначитепьного значения.

Ветровая нагрузка должна учитываться применительно к пустому резервуару для предотвращения его опрокидывания за счет принятия конструктивных решений.

5.2.2 Для резервуаров подземного расположения должны учитываться вышеперечисленные нагрузки плюс плотность грунта и снегового покрова.

При расположении резервуара в водонасыщенных грунтах должно учитываться возможное всплытие пустого резервуара, для чего необходимо предусмотреть его анкеровку.

5.2.3 При определении продольного нормального усилия (напряжения) в стенке надземного резервуара от действия перечисленных нагрузок (см. 5.2.1) допускается рассматривать двухопорную балку кольцевого сечения. В данном случае расстояние между опорами l₀ должно быть l₀ = 0.586 l_р, где lр является полной длиной резервуара.

Для принятого (см. 5.2.1) случая расчетный момент Мр в опасном сечении корпуса (в пролете или на опоре) будет составлять

Mp = pl₀² / 47   (5.1)

где р — равномерно распределенная нагрузка от массы резервуара и продукта.

Соответствующие меридиональные напряжения a₁, в корпусе резервуара должны соответствовать требованию

a₁<у_cR_y,    (5.2)

где R_у – расчетное сопротивление стали стенки корпуса резервуара;

у_c = 0,8 — коэффициент условия работы.

Минимальная конструктивная толщина стенки корпуса надземного резервуара должна быть не менее 4 мм, а подземного — не менее 5 мм.

5.2.4 Для резервуаров надземного и подземного расположения требуется проводить поверочный расчет устойчивости стенки резервуара.

5.3 Конструктивные требования

5.3.1 Основные типы и параметры

5.3.1.1 По конструктивным особенностям резервуары подраздепяют на типы:

• резервуар горизонтальный стальной одностенный (РГС);
• резервуар горизонтальный стальной двухстенный (РГСД).

5.3.1.2 Резервуары могут быть однокамерными и многокамерными (с внутренними герметичными перегородками).

5.3.1.3 Рекомендуемые объемы резервуаров V: 3, 4, 5, 6, 8, 10, 15, 20, 25, 40, 50, 60, 75,100 м³.

Основные типоразмеры резервуаров должны соответствовать транспортным габаритам и уста-навливаться в технических условиях (ТУ) предприятий-изготовителей.

5.3.2 Корпуса резервуаров

5.3.2.1 Одностенные корпуса

Обечайки стенки резервуара допускается изготавливать из вальцованных заготовок методом рулонирования или комбинированным методом.

Стенка корпуса резервуара должна изготавливаться из свальцованной по заданному радиусу заготовки. сваренной в нижнем попожении из нескольких листов. Расстояние между продольными сварными швами должно быть не менее 100 мм.

При рулонном изготовлении стенки из предварительно сваренных заготовок замыкающий продольный шов должен быть стыковым двусторонним и распопагаться в верхней части резервуара.

После сборки и сварки обечаек стенка резервуара (без днища) должна соответствовать следующим требованиям:

а) отклонение по длине — не болое ± 0.3 % номинальной длины, но не более ± 75 мм;

б) отклонение от прямолинейности — не более 2 мм на длине 1 м. но не более 30 мм на длине стенки более 15 м.

Отклонение внутреннего (наружного) диаметра стенки резервуара допускается не более ± 1 % номинального диаметра, если в технической документации на резервуар не указаны более жесткие требования.

5.3.2.2 Двухстенные корпуса

Для подземного расположения резервуаров используются резервуары с двухстенными корпусами. Расстояние между стенками должно быть не менее 4 мм и обеспечиваться использованием вальцованного прямоугольного профиля, приваренного к внутренней стенке резервуара.

Наружная стенка двустенного резервуара должна выполняться полистовым методом или методом рулонирования. Замыкающие продольные и поперечные швы обечайки при полистовом методе должны быть выполнены встык на подкладках. Замыкающий шов при рупонном методе выполняется встык на подкладке или внахлест.

5.3.2.3 Конструктивные решения днищ резервуаров

Днища резервуаров должны быть:

• плоские отбортованные и неотбортованные:
• конические отбортованные и неотбортованные.

Основные типы и размеры днищ:

• конические отбортованные по ГОСТ 12619, ГОСТ 12621;
• конические неотбортованные по ГОСТ 12620;
• ппоские отбортованные по ГОСТ 12622:
• плоские неотбортованные по ГОСТ 12623;
• допускаются другие типы и размеры по согласованию с заказчиком.

5.3.2.4 Межкамерные перегородки

Межкамерные перегородки должны быть двойными во избежание перемешивания нефтепродуктов. содержащихся в соседних камерах, в случае нарушения герметичности одной из перегородок.

Для контроля герметичности межстенного пространства, а также межкамерных перегородок резервуаров следует использовать газообразный азот или специальные жидкости, соответствующие следующим требованиям: плотность жидкости должна быть выше плотности нефтепродукта, температура вспышки жидкости не должна быть ниже 100 °С. жидкость не должна вступать в реакцию с материалами и веществами, применяемыми в конструкции резервуара, и нефтепродуктом [1].

5.3.2.5 Диафрагмы, кольца жесткости

Треугольные диафрагмы следует устанавливать внутри резервуара в местах расположения опорных ложементов. Крепление элементов диафрагм к фасонкам выполняется с использованием сварки или болтовых соединений.

Допускается замена треугольных диафрагм сплошными кольцами таврового сечения, обеспечи¬вающими прочность и жесткость опорных сечений резервуара. При этом необходимо предусмотреть возможность слива остатков хранимого продукта из придонных секций резервуара. 4

Установку колец жесткости проводят при условии, что отношение — R/t ≥200 (R — радиус обечайки корпуса резервуара, t — толщина обечайки), а расстояние между ними — 1,5—1,8 м в зависимости от ширины вальцованных листов обечайки. В качестве промежуточных колец жесткости следует применять неравнополочные уголки по ГОСТ 8510 сечением:

• при V ≤ 40 м³ — не более L 80*60:
• при V ≥ 50 м³ — не более L 100*63.

5.3.2.6 Оборудование резервуара

Номенклатура устанавливаемого на резервуаре оборудования должна регламентироваться технологической частью проектной документации на резервуар.

В верхней части однокамерных резервуаров должны располагаться люк-лаз (Dу 800) и патрубок для установки оборудования. Применительно к двустенным резервуарам (подземное расположение) люки и патрубки должны быть вынесены на высоту 200 мм над поверхностью земли. Для многокамерных резервуаров люки-лазы и технологические патрубки должны быть установлены на каждой камере.

Все отверстия в корпусе и днище резервуара для установки патрубков и люков должны быть усилены накладками, расположенными по периметру отверстий. Толщину накладок принимают равной толщине корпуса или днища резервуара. Допускается установка патрубков условным проходом не более 50 мм включительно без усиливающих накладок.

Диаметр усиливающих накладок должен быть не менее двух диаметров люков или патрубков.

5.4 Требования к выбору стали

5.4.1 Все конструктивные элементы резервуаров по требованиям к материалам подразделяют на основные и вспомогательные.

5.4.1.1 К основным конструкциям относят: стенки, днища, перегородки, опорные диафрагмы и кольца жесткости, люки, патрубки, усиливающие накладки, опоры.

5.4.1.2 К вспомогательным конструкциям относят: лестницы, площадки, переходы и ограждения.

5.4.2 Материалы по химическому составу, механическим свойствам и хладостойкости должны соответствовать требованиям настоящего стандарта,

проектной документации и ТУ на изготовление резервуаров.
Качество и характеристики материалов должны подтверждаться соответствующими сертификатами.

5.4.3 Для основных конструкций резервуаров должна применяться только углеродистая (полностью раскисленная) сталь обыкновенного качества или низколегированная.

Для вспомогательных конструкций с учетом температурных условий эксплуатации допускается применение углеродистой полуспокойной и кипящей сталей.

Листовой прокат углеродистых сталей обыкновенного качества и углеродистых низколегирован¬ных сталей следует применять с содержанием серы не более 0,04 % и массовой долей фосфора не более 0,035 % .

5.4.4 Выбор марки стали для конкретного сооружения определяется расчетной температурой ме¬талла. За расчетную температуру металла следует принимать наиболее низкое из двух следующих значений:

1)минимальная температура складируемого продукта;

2)температура наиболее холодной пятидневки для района строительства.

Хладостойкость стали определяют при испытаниях на ударный изгиб по ГОСТ 9454.

5.4.4.1 Для района строительства с расчетной температурой минус 40 °С и выше для основных конструкций допускается использовать малоуглеродистую сталь С245 по ГОСТ 27772.

Требования к ударной вязкости сталей:

• KCU⁺²⁰ ≥ 78 Дж/см²; KCU^-20 ≥ 39 Дж/см²;
• KCV+10 ≥ 34 Дж/см².

5.4.4.2 Для района строительства с расчетной температурой ниже минус 40 °С для основных конструкций должна использоваться низколегированная сталь С345 по ГОСТ 27772.

Требования к ударной вязкости сталей:

а) при расчетной температуре от минус 40 °С до минус 49 ‘С включительно:

• KCU^-50 ≥ 39 Дж/см²;
• KCV -20 ≥ 39 Дж/см²;

б) при расчетной температуре от минус 50 “С до минус 65 °С:

• KCU ^-70 ≥ 29 Дж/см²;
• KCV^-25 ≥ 29 Дж/см².

5.4.5 Углеродный эквивалент стали С_э для основных конструкций не должен превышать 0.43 %. Углеродный эквивалент рассчитывают по формуле

C_э = С+ Мn/6 + Si/24 + Cr/5 + Ni/40 + Сu/13.

5.4.6 Класс сплошности листового проката корпусов резервуаров должен соответствовать классу 1 по ГОСТ 22727.

5.5 Требования к сварочным материалам

Характеристики сварочных материалов, применяемые для изготовления резервуаров, должны соответствовать требованиям стандартов, ТУ и рабочей документации на резервуары.

Качество и характеристики сварочных материалов должны быть подтверждены соответствующими сертификатами. При отсутствии сертификата на сварочные материалы необходимо их проверять на соответствие требованиям стандартов и ТУ.