Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «правила устройства вертикальных цилиндрических стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов»

Скачать 2.66 Mb.

Название	Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «правила устройства вертикальных цилиндрических стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов»
страница	9/43
Тип	Документы

rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Документы

1 ... 5 6 7 8 9 10 11 12 ... 43

5. Конструкция стенки

5.1. Номинальные толщины листов стенки резервуара определяются расчетом на прочность (исходя из проектного уровня налива нефти и нефтепродукта или воды при гидроиспытаниях) и устойчивость с учетом припусков на коррозию и минусового допуска на прокат. Значения минимальной конструктивной толщины листов стенки приведены в таблице 3 настоящих Правил. Максимальная толщина листов должна быть не более 40 мм.

5.2. Усиление стенки выполняется установкой листовых накладок (усиливающими листами), расположенными по периметру отверстий или усиливающими вставками (листы стенки увеличенной толщины, определяемой соответствующим расчетом). Толщина усиливающей вставки не должна превышать 60 мм.

Таблица 3

Диаметр резервуара, м	Минимальная конструктивная толщина листов стенки, мм
Не более 16 включ.	5
От 16 до 25 включ.	6
От 25 до 40 включ.	8
От 40 до 65 включ.	10
Св. 65	12

5.3. Минимальная ширина листов стенки, кроме листов верхнего пояса, должна составлять:

для резервуаров рулонной сборки – 1,5 м;

для резервуаров полистовой сборки – 1,8 м.

5.4. Местные сосредоточенные нагрузки на стенку резервуара должны быть распределены при помощи листовых накладок или ребер жесткости, располагаемых, предпочтительно, в кольцевом направлении.

5.5. Постоянные конструктивные элементы не должны препятствовать перемещению стенки, в том числе в зоне нижних поясов стенки при гидростатической нагрузке.

5.6. Присоединение конструктивных элементов к стенке должно удовлетворять следующим требованиям:

а) приварка конструктивных элементов должна производиться через листовые накладки со скругленными углами с обваркой по замкнутому контуру;

б) катет угловых швов крепления конструктивных элементов не должен превышать 16 мм;

в) постоянные конструктивные элементы (кронштейны крепления лестниц, ограждений, системы орошения, пожаротушения, кольца жесткости) должны располагаться не ближе 100 мм от оси горизонтальных швов стенки и днища резервуара, и не ближе 150 мм от оси вертикальных швов стенки, а также от края любого другого постоянного конструктивного элемента на стенке;

г) временные конструктивные элементы (технологические приспособления) должны привариваться на расстоянии не менее 50 мм от сварных швов;

д) технологические приспособления должны быть удалены до гидравлических испытаний, а возникающие при этом повреждения или неровности поверхности должны быть устранены с зачисткой абразивным инструментом на глубину, не выводящую толщину проката за пределы минусового допуска на прокат.

5.7. Расчет стенки на прочность.

5.7.1. Номинальные толщины поясов стенки резервуара назначаются по итогам выполнения следующих расчетов:

а) определение толщины поясов из условия прочности стенки при действии статических нагрузок в условиях эксплуатации и гидравлических испытаний;

б) проверка устойчивости стенки при статическом нагружении выполняется на действие следующих нагрузок:

веса конструкций и теплоизоляции;

веса снегового покрова;

ветровой нагрузки;

относительного разрежения (относительного вакуума) в газовом пространстве;

в) проверка прочности и устойчивости стенки при сейсмическом воздействии (в сейсмически опасных районах) выполняется на действие нагрузок – сейсмической, от веса хранимого продукта, веса конструкций и теплоизоляции, избыточного давления, веса снегового покрова.

5.7.2. Толщины поясов стенки вычисляются по кольцевым напряжениям, определяемым в срединной поверхности цилиндрической оболочки на уровне нижней кромки пояса x_L.

5.7.3. В процессе прочностного расчета стенки РВС без понтона учитывается коэффициент надежности для избыточного давления, равный 1,2 для режима эксплуатации, и 1,25 для режима гидро- и пневмоиспытаний.

5

.7.4. Номинальная толщина стенки в каждом поясе резервуара должна определяться по формуле:

(6)

где t_Ud ‒ номинальная толщина стенки для режима эксплуатации, м, определяется по формуле:

(7)

t_Ug номинальная толщина стенки для режима гидро- и пневмоиспытаний, м, определяется по формуле:

(8)

где ρ_g – плотность воды, используемой для гидравлических испытаний, т/м³;

g – ускорение свободного падения, м/с²;

Н_g ‒ высота налива воды при гидравлических испытаниях, м;

x_L ‒ расстояние от дна до нижней кромки пояса, м;

ρ – плотность продукта, т/м³;

r – радиус срединной поверхности стенки резервуара, м;

R – расчетный параметр, МПа;

Н ‒ высота налива продукта при эксплуатации, м;

p – нормативное избыточное давление в газовом пространстве, МПа;

Δt_c – припуск на коррозию для i пояса, м;

Δt_m – минусовой допуск на прокат для i пояса, м.

5.7.5. Расчетный параметр R, МПа, определяется по формуле:

(9)
где R_yn – нормативное сопротивление, принимаемое равным гарантированному значению предела текучести по действующим стандартам и техническим условиям на сталь;

γ_n – коэффициент надежности по опасности, безразмерный коэффициент;

γ_m – коэффициент надежности по материалу, безразмерный коэффициент;

_с – коэффициент условий работы _с поясов стенки, безразмерный коэффициент.

_t – температурный коэффициент.

Для условий эксплуатации резервуаров при температуре выше плюс 100ºС необходимо учитывать снижение расчетного сопротивления стали путем введения коэффициента _t, назначаемого в зависимости от максимальной расчетной температуры металла T по формулам:

, если T>100º С;

, если T≤100º С,

где [σ]_T, [σ]₂₀ – допускаемые напряжения стали при температуре соответственно T и 20º С, определяемые по ГОСТ Р 52857.1-2007. В случае применения сталей, не указанных в ГОСТ Р 52857.1-2007, допускаемые напряжения [σ]_T, [σ]₂₀ принимаются по согласованию с Заказчиком.

Значения коэффициентов надежности по опасности _n, принимаются по таблице 4 настоящих Правил.

Таблица 4 ‒ Значения коэффициентов надежности по опасности _n

Класс опасности	_n
I	1,20
II	1,10
III	1,05
IV	1,00

Значения коэффициентов надежности по материалу γ_m принимаются по таблице 5 настоящих Правил.

Таблица 5 ‒ Значения коэффициентов надежности по материалу γ_m

Нормативный документ на прокат и трубы

Коэффициент надежности по материалу γ_m

ГОСТ 27772-88 «Прокат для строительных стальных конструкций. Общие технические условия» (кроме сталей С590 и С590К) и другие нормативные документы, использующие процедуру контроля свойств проката по ГОСТ 27772-88 «Прокат для строительных стальных конструкций. Общие технические условия»

1,025

Для проката с пределом текучести свыше 380 Н/мм² по
ГОСТ 19281-89 (ИСО 4950-2-81, ИСО 4930-3-81, ИСО 4951-79, ИСО 4995-78, ИСО 4996-78, ИСО 5952-83) «Прокат из стали повышенной прочности. Общие технические условия», для труб по ГОСТ 8731-79 «Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Технические требования»

1,10

Для остального проката и труб, соответствующих требованиям
СП 16.13330.2011 «Свод правил «СНиП II-23-81* Стальные конструкции»

1,05

Для проката и труб, поставляемых по международной нормативной документации

1,1

5.7.6. Значения коэффициентов условий работы _с поясов стенки принимаются в соответствии с таблицей 6 настоящих Правил.

Таблица 6 ‒ Значения коэффициентов условий работы _с поясов стенки

Номер пояса, узел сопряжения стенки с днищем	Коэффициент условий работы поясов стенки _c
Номер пояса, узел сопряжения стенки с днищем	в условиях эксплуатации	в условиях гидравлических испытаний
Первый	0,7	0,9
Все, кроме первого	0,8	0,9
Узел сопряжения стенки с днищем («уторный узел»)^*	1,2	1,2
^* Используется при проверке прочности стенки в уторном узле от действия изгибных напряжений с учетом развития пластических деформаций.

5.7.7. Результаты расчета толщины t для каждого пояса стенки следует округлить до целого числа в большую сторону в соответствии с толщинами проката по ГОСТ 19903-74 «Прокат листовой горячекатаный. Сортамент», если не указаны специальные условия поставки листового проката.

5.7.8. Поверочный расчет на прочность для каждого пояса стенки резервуара проводится в соответствии с СП 16.13330.2011 «Свод правил «СНиП II-23-81* Стальные конструкции» (п. 11.1.1) по соотношению:

(10)

где

‒ кольцевое напряжение, МПа, вычисляемое для нижней точки каждого пояса по формуле:

₍₁₁₎

t_i ‒ номинальная толщина i пояса стенки, м;

t_ir = t_i – Δ_ic – Δ_im – расчетная толщина i пояса стенки, м;

Δt_ic – припуск на коррозию для i пояса, м;

Δt_im – минусовой допуск на прокат для i пояса, м;

p – нормативное избыточное давление в газовом пространстве, МПа;

Н ‒ высота налива продукта при эксплуатации, м;

x_L ‒ расстояние от дна до нижней кромки пояса, м;

R ‒ расчетный параметр, МПа.

Меридиональные напряжения σ₁, МПа, в i поясе стенки для резервуаров со стационарной крышей определяются по формуле:

. (12)

Меридиональные напряжения σ₁, МПа, в i поясе стенки для резервуаров с плавающей крышей определяются по формуле:

(13)

где G_m – вес металлоконструкций выше расчетной точки, МН;

G₀ – вес стационарного оборудования выше расчетной точки, МН;

G_t – вес теплоизоляции выше расчетной точки, МН;

p_s ‒ расчетная снеговая нагрузка на поверхности земли, МПа, определяемая по
СП 20.13330.2011 «Свод правил «СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия»;

p_v – нормативное значение вакуума, МПа.

c_e = 0,85 при D ≤ 60 м;

c_e= 1,0 при D > 100 м;

c_e= 0,85 + 0,00375∙(D – 60) – в промежуточных случаях;

D – диаметр резервуара, м;

₁,_2,₃ – коэффициенты сочетаний для длительных нагрузок, назначаемые в соответствии с СП 20.13330.2011 «Свод правил «СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия» (пп. 6.2, 6.3) для основной по степени влияния нагрузки =1, для остальных =0,95.

5.7.9. При невыполнении условия подпункта 5.7.8 следует увеличить толщину соответствующего пояса.

5.7.10. Состав и последовательность проведения расчетов на сейсмическое воздействие должны соответствовать схемам, представленным на рис. 8, 9 настоящих Правил.

5.7.11.В качестве альтернативного варианта по согласованию с заказчиком номинальные толщины стенки t_Ud каждого пояса стенки для режима эксплуатации и номинальные толщины стенки t_Ug для режима гидро- и пневмоиспытаний назначаются на основе расчета наибольших мембранных кольцевых напряжений σ₂_k 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 5.7.4, пока выполняется условие (10).

5.8. Расчет стенки на устойчивость

5.8.1. Расчет стенки резервуара на устойчивость выполняется в соответствии с указаниями СП 16.13330.2011 «Свод правил «СНиП II-23-81* Стальные конструкции» и включает проверку толщин поясов стенки, необходимость установки промежуточных ветровых колец, а также назначение мест установки и сечений колец, если таковые требуются.

5.8.2. Устойчивость стенки резервуара обеспечена при выполнении следующего условия:

. (14)

Критические меридиональные напряжения σ_cr₁, МПа, определяются по формуле:

. (15)

Критические кольцевые напряжения σ_cr₂, МПа, определяются по формуле:

_{, (16)}

, (17)

где t_mr=t_ms- Δt_c - Δt_m ‒ расчетная толщина самого тонкого пояса стенки t_mr, м;

t_ms – номинальная толщина самого тонкого пояса стенки, м;

E ‒ модуль упругости стали.

5.8.3. Редуцированная высота стенки H_r, м, вычисляется по формуле:

, (18)

где t_ir = t_i - Δ_ic - Δ_im – расчетная толщина i пояса стенки, м;

Δt_ic – припуск на коррозию для i пояса, м;

Δt_im – минусовой допуск на прокат для i пояса, м.

При наличии ребра жесткости в пределах i пояса в качестве h_i берется расстояние от кромки этого пояса до ребра жесткости. В резервуарах с плавающей крышей для верхнего пояса в качестве h_i берется расстояние от нижней кромки пояса до ветрового кольца.

5.8.4. Коэффициент С₀ следует определять по формулам:

(19)

5.8.5. Меридиональные напряжения σ₁, МПа, в i поясе стенки для резервуаров со стационарной крышей определяются по формуле:

. (20)

Меридиональные напряжения σ₁, МПа, в i поясе стенки для резервуаров с плавающей крышей определяются по формуле:

. (21)

5.8.6. Кольцевые напряжения определяются по формулам:

для резервуаров со стационарной крышей σ₂, МПа, в i поясе стенки:

; (22)

для резервуаров с плавающей крышей σ₂, МПа, в i поясе стенки следует определять по формуле:

, (23)

где k_i ‒ коэффициент учета изменения ветрового давления по высоте стенки z, определяемый для верха i пояса по СП 20.13330.2011 «Свод правил «СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия» по формуле

;

p_w – нормативное значение ветрового давления, МПа, определяется по
СП 20.13330.2011 «Свод правил «СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия» (таблица 11.1).

5.8.7. При невыполнении условия (13) для обеспечения устойчивости стенки следует увеличить толщину верхних поясов или установить промежуточное кольцо (кольца), или то и другое вместе. При этом место установки промежуточного кольца выбирается с учетом обеспечения равенства значений H_r, полученных по формуле приведенной в подпункте 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 должно быть установлено на расстоянии 150 мм ниже или выше горизонтального сварного шва, для которого разница значений H_r для участков стенки ниже и выше кольца будет минимальной.

5.8.8. После установки промежуточного ветрового кольца, участки стенки над кольцом и под ним должны удовлетворять условию, приведенному в подпункте 5.8.3.

5.9. Расчет стенки резервуара на сейсмические воздействия

5.9.1. В расчете, помимо статических, необходимо 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.

5.9.2. Интегральную характеристику в виде динамического опрокидывающего момента следует 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.

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

5.9.4. Сейсмостойкость резервуара следует считать обеспеченной при одновременном выполнении следующих требований:

пояса стенки не должны терять прочности и устойчивости;

гравитационная волна на свободной поверхности не должна достигать конструкций стационарной крыши или приводить к потере работоспособности понтона и плавающей крыши.

1 ... 5 6 7 8 9 10 11 12 ... 43

	" утрачивают силу всн 311-81/Минмонтажспецстрой СССР "Инструкция... Монтаж стальных вертикальных цилиндрических резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов объемом от 100 до 50000 м3		" утрачивают силу всн 311-81/Минмонтажспецстрой СССР "Инструкция... ...
	Руководство по безопасности «Рекомендации по техническому диагностированию... Руководство по безопасности Рекомендации по техническому диагностированию сварных вертикальных цилиндрических резервуаров		Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила... Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности правила безопасности
	Инструкция по техническому диагностированию состояния передвижных... Российской Федерации, Требования к химпродуктам, обеспечивающие безопасное применение их в нефтяной отрасли, регламентирующие деятельность...		Руководящие документы госгортехнадзора россии положение О системе технического диагностирования сварных вертикальных цилиндрических резервуаров для нефти и нефтепродуктов
	812 963-04-20 утверждены «Правила промышленной безопасности складов нефти и нефтепродуктов» (далее Правила) устанавливают требования, соблюдение которых направлено...		Приказ от 15 ноября 2013 г. N 542 об утверждении федеральных норм... Утвердить прилагаемые к настоящему приказу федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности "Правила безопасности...
	Приказ от 28 ноября 2016 г. N 500 об утверждении федеральных норм... Утвердить прилагаемые к настоящему приказу Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности "Правила безопасности...		Приказ от 21 ноября 2013 г. N 560 об утверждении федеральных норм... Утвердить прилагаемые к настоящему приказу Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности "Правила безопасности...
	Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила... Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности Правила безопасности грузовых		Приказ от 25 марта 2014 г. N 116 об утверждении федеральных норм... Утвердить прилагаемые Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности "Правила промышленной безопасности опасных...
	Приказ от 25 марта 2014 г. N 116 об утверждении федеральных норм... Утвердить прилагаемые Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности "Правила промышленной безопасности опасных...		Приказ от 25 марта 2014 г. N 116 об утверждении федеральных норм... Утвердить прилагаемые Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности "Правила промышленной безопасности опасных...
	Приказ от 25 марта 2014 г. N 116 об утверждении федеральных норм... Утвердить прилагаемые Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности "Правила промышленной безопасности опасных...		Приказ от 28 ноября 2016 г. N 501 об утверждении федеральных норм... Утвердить прилагаемые к настоящему приказу федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности "Правила промышленной...

5. Конструкция стенки

Похожие: