Сооружение стального вертикального резервуара РВС-10000

(1.1)

Предварительный радиус резервуара. Радиус резервуара определяется из формулы для объёма цилиндра:

(1.2)

Периметр резервуара и число листов в поясе

(1.3)

(1.4)

Принимаем число листов в поясе .

Тогда периметр резервуара

(1.5)

Уточненный объём резервуара.

2. Расчет стенки проектируемого резервуара

2.1 Расчет стенки резервуара на прочность

Расчет толщины поясов стенки резервуара выполняют из условия обеспечения прочности при статическом нагружении в условиях эксплуатации и гидравлических испытаний при действии нагрузки от веса хранимого продукта.

Значения толщины поясов стенки вычисляют по кольцевым напряжениям, определяемым в срединной поверхности цилиндрической оболочки на уровне с координатой X_L, в котором радиальные перемещения стенки в пределах пояса являются максимальными.

При расчете значений толщины стенки учитывают коэффициент надежности для избыточного давления для условий эксплуатации и для гидравлических или пневматических испытаний согласно [2] по формулам (2.1) и (2.2) соответственно:

(2.1)

(2.2)

(2.3)

(2.4)

(2.5)

t_Ud, t_Ug - номинальная толщина пояса стенки, примыкающего сверху к i-му стыку соответственно при эксплуатации и гидравлических испытаниях;

t_cU, t_mU - соответственно припуск на коррозию и минусовой допуск на прокат пояса стенки, примыкающего к i-му стыку сверху.

Припуск на коррозию элементов резервуара устанавливается проектировщиком по согласованию с заказчиком. Тогда:

t_cU = 0,002 м, для первого пояса и последнего пояса n;

t_cU = 0,001 м, для поясов со 2 по (n-1);

минусовой допуск на прокат:

t_mU = 0,0008 м, согласно т. 3 [3];

t_cL, t_mL - соответственно припуск на коррозию и минусовой допуск на прокат пояса стенки, примыкающего к i-му стыку снизу.

Припуск на коррозию элементов резервуара устанавливается проектировщиком по согласованию с заказчиком. Тогда:

t_cL = 0,002 м, для первого и последнего пояса n;

t_cL = 0,001 м, для поясов со 2 по (n-1);

минусовой допуск на прокат:

t_mL = 0,0008 м, согласно т. 3 [3];

- плотность хранимого продукта в проектируемом резервуаре, т/м³ (керосин осветительный имеет плотность 0,805 т/м³);

- плотность воды, равна 1 т/м³;

g - ускорение свободного падения, принимаем равным 9,81 м/с²;

р - нормативное избыточное давление в резервуаре, МПа. При проектировании резервуаров нормативное избыточное давление принимаем согласно таблице 2.1 [4].

Таблица 2.1 - Значения рабочего избыточного давления и вакуума в газовом пространстве резервуаров

H_i - расстояние от зеркала продукта до i-гo стыка поясов, м. Определяется по формуле:

H_i = - (а-1)h, (2.6)

Где - уровень взлива хранимого продукта в резервуаре, м;

а - номер i-ого стыка снизу;

h - высота пояса резервуара, м.

Уровень взлива хранимого продукта зависит от геометрических параметров и конструкции проектируемого резервуара, и определяется по формуле:

, (2.7)

Где - коэффициент использования емкости резервуара, определяется по таблице 1.2 [5].

Н - высота проектируемого резервуара, м.

Н_вз=0,88*11,94=10,56м

Таблица 2.2 - Коэффициент использования емкости резервуара

X_L - расстояние от i-гo стыка поясов до расчетного сечения пояса. При расчете первого пояса X_L=0 м;

r - радиус резервуара, м;

R - расчетное сопротивление стали, определяется по формуле (2.5), МПа;

R_yn - предел текучести стали, МПа, определяется согласно таблице 2.4. [2];

с - коэффициент условий работы, определяется согласно таблице 2.3 [2];

Таблица 2.3 - Коэффициент условий работы

_t - температурный коэффициент, принимаем согласно п.5.17.4 [2]. Так как температура металла не превышает 100°С, то температурный коэффициент принимаем равным 1.

_m - коэффициент надежности по материалу, принимается согласно таблице 2.4 [5 т.2].

Таблица 2.4 - Коэффициент надежности по материалу

_n - коэффициент надежности по ответственности, согласно таб. 2.5 [2].

Таблица 2.5 - Коэффициент надежности по ответственности

Проектируемый резервуар имеет объем 10000 м³, следовательно, по степени опасности относится к III классу.

Таблица 2.6 - Минимально допустимые значения толщины стенки резервуара

Согласно таблице 2.6 [2] минимально допустимая толщина листов стенки равна 8 мм.

Определим толщины поясов стенки резервуара по формулам (2.1) и (2.2) для условий эксплуатации и гидравлических испытаний соответственно:

Пояс 1:

или, после округления, .

Таким образом, толщина первого пояса составит 10 мм.

Пояс 2:

или, после округления, .

Таким образом, толщина второго и последующих поясов будет равна минимально допустимой толщине листов стенки 8 мм.

Таблица 2.7 - Итоговые значения толщины стенки проектируемого резервуара

2.2 Расчет стенки резервуара на устойчивость

Критерием устойчивости стенки является выполнение условия согласно [2]:

(2.8)

где ₁ - расчетное меридиональное напряжение в поясе стенки (для каждой), МПа;

_cr1 - первое (меридиональное) критическое напряжение, МПа;

₂ - расчетное кольцевое напряжение в поясе стенки (для каждой), МПа;

_cr2 - второе (кольцевое) критическое напряжение, МПа.

Меридиональное критическое напряжение рассчитывают по формуле:

(2.9)

Где С₀ - коэффициент, зависящий от , рассчитывается согласно п.5.22.2.3 [2]:

E - модуль упругости стали, равен 2,06⁵ МПа;

- параметр, используемый в расчетах устойчивости стенки резервуара:

(2.10)

Где r - радиус проектируемого резервуара;

t_min - фактическая толщина самого тонкого пояса стенки (таблица 2.7);

t_c - припуск на коррозию (см. раздел 2.1);

t_m - минусовой допуск на прокат (см. раздел 2.1).

Тогда имеем:

- для 1-го и 6-го поясов

- для поясов со 2-го по 5-й

(2.11)

Тогда получаем:

- для 1-го и 6-го поясов

- для поясов 2-го по 5-й

Меридиональное критическое напряжение:

- для 1-го и 6-го поясов

- для поясов со 2-го по 5-й

Кольцевое критическое напряжение рассчитываю по формуле:

(2.12)

Где H_r - редуцированная высота стенки резервуара определяется по формуле, согласно [2]:

(2.13)

Где: t_i - фактическая толщина i-гo пояса стенки (таблица 2.7).

Тогда:

Кольцевое критическое напряжение:

- для 1-го и 6-го поясов

- для поясов со 2-го по 5-й

Расчетное меридиональное напряжение для резервуаров со стационарной крышей в i-м поясе стенки определяется по формуле, согласно [2]:

;(2.14)

t_i - фактическая толщина i-гo пояса стенки, м.

f_s - коэффициент, учитывающий форму стационарной крыши, для расчетов на опрокидывание, устойчивость и для определения нагрузок на фундамент принимается равным:

0,7-- для купольных крыш при ;

0,9-- для купольных крыш при

1,0-- для прочих купольных и конических крыш.

G_m - вес металлоконструкций выше расчетной точки;

G₀ - вес стационарного оборудования выше расчетной точки, Н;

P_S - расчетная снеговая нагрузка на поверхности земли, принимается согласно таблице 2.8.

Таблица 2.8 - Нормативное значение веса снегового покрова для Республики Беларусь

p_V - нормативное значение вакуума, определяется по таблице 2.1.

Вес металлоконструкций рассчитываю по формуле:

(2.15)

Где G_s - вес стенки выше расчетной точки;

G_r - вес крыши, МН.

Определяется по формуле:

(2.16)

Где - вес настила, определяется:

(2.17)

г_ст - удельный вес стали, равен 7850 кг/м³;

- образующая конуса крыши, м;

g - ускорение свободного падения, принимаем равным 9,81 м/с²;

p_V - нормативное значение вакуума, определяется по таблице 2.1.

- вес каркаса.

 (2.18)

Где - собственный вес 1 м² каркаса крыши из радиальных и поперечных балок, принимаем равным 150 Па.

Тогда вес крыши:

Вес стенки определяю по формуле:

(2.19)

Где г_ст - удельный вес стали, равен 7850 кг/м³;

g - ускорение свободного падения, принимаем равным 9,81 м/с²;

t_i - сумма толщин поясов, м;

h_ni - высота пояса стенки, м.

Тогда имеем для первого пояса:

Аналогичным образом произведем расчет для остальных поясов. Данные сведем в таблицу расчетов.

Расчетное меридиональное напряжение для первого пояса:

Аналогичным образом произведем расчет для остальных поясов. Данные сведем в таблицу расчетов.

Расчетное кольцевое напряжение для резервуаров со стационарной крышей в i-м поясе стенки определяются по формуле согласно [2]:

.(2.20)

Где p_W - нормативное значение ветрового давления, p_W = 0,00023 МПа;

- коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте стенки резервуара для каждого пояса, который определяется согласно [6] по формуле:

,(2.21)

Где - номер пояса резервуара;

- высота пояса резервуара, м;

- эквивалентная высота или высота от поверхности земли, м;

- параметр, учитывающий изменение ветрового давления. Определяется по таблице 2.9;

- коэффициент, учитывающий тип местности. Определяется с учетом значения высотной отметки согласно таблице 2.9.

Таблица 2.9 - Значения коэффициентов для определения ветрового давления

Типы местности:

А - открытые побережья морей, озер и водохранилищ, сельские местности, в том числе с постройками высотой менее 10 м, пустыни, степи, лесостепи, тундра;

В - городские территории, лесные массивы и другие местности, равномерно покрытые препятствиями высотой более 10 м;

С - городские районы с плотной застройкой зданиями высотой более 25 м.

Тогда для первого пояса:

Аналогичным образом произведем расчет для остальных поясов. Данные сведем в таблицу (2.10) расчетов .

Таблица 2.10

Проведем проверку на устойчивость стенку. По таблице можно заметить, что необходимо увеличить толщину стенки резервуара. Сделаем аналогичный расчет, но с новыми значениями толщин поясов. Тогда:

Таблица 2.11

По таблице можно заметить, что на 1 и 6 поясе необходимо установить промежуточное ветровое кольцо. Тогда для резервуаров со стационарной крышей при p_V ?0 момент сопротивления кольца:

(2.22)

Где - максимальное значение редуцированной высоты, выбираемое из значений для участков выше или ниже промежуточного кольца;

R - расчетное сопротивление стали, определяется по (1.5), МПа;

p_V - нормативное значение вакуума, определяется по таблице 1.1.

- диаметр резервуара, м;

P_W - нормативное значение ветрового давления следует назначать не менее 1,2 кПа [2].

Согласно п.6.4.3. [2], для 6-го пояса имеем:

(2.23)

Где Н- высота проектируемого резервуара, м.

Согласно п.6.4.12. и 6.4.15 [2], для 1-го пояса имеем:

(2.24)

Где h- высота первого пояса проектируемого резервуара, м.

Согласно ГОСТ 8240-72 принимаем для 6-го пояса швеллер номер 33, с моментом сопротивления W=484см³. Установку ветрового кольца произведем на высоте 1,1 м от верхней кромки пояса.

Согласно ГОСТ 8240-72 принимаем для 1-го пояса швеллер номер 5, с моментом сопротивления Установку ветрового кольца произведем на высоте 0,2 м от верхней кромки пояса.

резервуар нефть купол

3. Расчет днища

Размеры кольцевых окраек днища назначаются из условия прочности узла соединения стенки с днищем с учетом деформативности листа окрайки днища. При этом учитывается, что днище имеет сплошное опирание по всей поверхности, включая кольцевые окрайки.

Номинальная толщина кольцевых окраек t_b должна быть не менее величины, определяемой по формуле, согласно [2]:

(3.1)

Где k₁ - безразмерный коэффициент, k₁ = 0,77 [2];

r - радиус проектируемого резервуара, м;

t₁ - фактическое значение толщины нижнего пояса стенки, м. Принять согласно таблице 1.7;

- припуск на коррозию нижнего пояса стенки и днища соответственно. Принимаем ?t_cs = 0,002 м, ?t_cb = 0,002 м;

?t_mb - минусовой допуск на прокат окрайки днища, принимаем согласно [3] 0,0008 м.

Тогда получаем:

Принимаем толщину окраек днища 9мм.

Номинальную толщину кольцевых окраек назначают с учетом ограничений [2]:

(3.2)

Проверим выполнение данного условия:

Условие выполнено, принимаем номинальную толщину 9мм.

Кольцевые окрайки должны иметь ширину в радиальном направлении L_о, мм, обеспечивающую расстояние между внутренней поверхностью стенки и швом приварки центральной части днища к окрайкам, указанное в таблице 3.1 [2], но не менее значения, определяемого по формуле:

(3.3)

Где k₂ - безразмерный коэффициент, k₂ = 0,92 [2].

Таблица 3.1 - Значения расстояний

Тогда имеем:

Принимаем расстояние между внутренней поверхностью стенки и швом приварки центральной части днища к окрайкам равным 600 мм.

4. Расчет крыши

Все элементы и узлы крыши должны быть запроектированы таким образом, чтобы максимальные напряжения в них не превышали допускаемые и обеспечивали устойчивость конструкции для всех расчетных сочетаний нагрузок. Конструкция купола состоит из плоских криволинейных ребер, установленных в радиальном направлении и соединенных между собой рядом колец, образующих совместную пространственную систему. Покрытие состоит из трапециевидных щитов заводского изготовления, опирающихся по периметру стенки резервуара и опорное кольцо, радиальные балки конструируют из швеллеров.

Щит купола имеет радиальные ребра, изогнутые в радиальной плоскости по дуге окружности. Кроме того, в куполе, в зависимости от диаметра резервуара, применяют два и более яруса щитов.

Покрытие резервуара проектируем в виде щитов, состоящих из листов толщиной 5 мм, уложенных на каркас из двутавров, швеллеров и уголков [2].

Каркас крыши представляет собой систему радиальных и кольцевых балок (каркасные), узел сопряжения каркаса крыши и стенки резервуара представлен на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1 - Узел сопряжения конической крыши и стенки резервуара

4.1 Установление габаритных размеров сферического покрытия

Назначаем стрелку подъема и вычисляем радиус сферы купола.

Рисунок 4.2 - Ребристо-кольцевой купол (общий вид)

(4.1)

(4.2)

Центральный угол сферы определяется по формуле:

(4.3)

Длина дуги купола в вертикальной плоскости:

(4.4)

Половину длины дуги следует разделить на целое число ярусов щитов покрытия и выделить радиус верхнего центрального кольца. Примем длину щита по дуге окружности м (длина щита покрытия колеблется в пределах 8..12 м). При этом радиус центрального кольца:

(4.5)

которое уточняется после расчета радиальных ребер.

Определим число щитов в одном ярусе, исходя из ширины щита по опорному кольцу = 3..3,5 м, принимаем b₀=3,4м. Количество щитов в одном ярусе:

(4.6)

Примем 32 шт. Рекомендуется, что бы количество щитов в одном ярусе было кратно четырем.

Ширина щитов:

(4.7)

4.2 Сбор нагрузок на сферический купол

При расчете элементов купола участвуют нагрузки:

(4.10)

Где - нормативное значение ветрового давления, для Беларуси равен 0,23 кПа;

- аэродинамический коэффициент внешнего давления, принимается

при .;

- коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте, определяется по формуле 1.21:

Для этого определим высоту :

(4.11)

, знак минус учтен направлением ветровой нагрузки на покрытие. Тогда:

Комбинация нагрузок горизонтального направления на верхнюю часть резервуара 0,4Н:

- нагрузки, вызывающие сжатие опорного кольца купола в виде активного давления ветра и вакуума, определяется по формуле:

 (4.12)

При высотной отметке; с=0,5 , коэффициент

.

- нагрузки, вызывающие растяжение опорного кольца: ветровой отсос и избыточное давление (c=1):

(4.13)

Вертикальная сосредоточенная нагрузка на узел пересечения радиального ребра с кольцом определяется по формуле:

(4.14)

Вертикальная сосредоточенная нагрузка на узел пересечения радиального ребра с кольцом определяется по формуле (1.42):

Для 1-го кольца при м:

- направленная вверх

- направленная вниз

4.3 Расчет радиального ребра купола

Щиты купола опираются своими радиальными ребрами на кольца и передают сосредоточенную нагрузку на них. Поэтому нагрузка с поверхности щита полностью воспринимается радиальными ребрами. Самым наряженным участком будет радиальное ребро, расположенное в первом ярусе купольной крыши, считая от опорного кольца.

Найдем углы наклона касательной с осью х в уровнях опорного кольца ( и 1-го кольца ( x₁=7,878м) по формуле (3.15) (рис. 4.3):

Рисунок 4.3 - Геометрия радиального ребра

(4.15)

Для опорного радиального ребра средний угол наклона касательных

(4.16)

Интенсивность нагрузки на опорное радиальное ребро:

(4.17)

Продольные сжимающие усилия в опорном ребре:

(4.18)

(4.19)

, (4.20)

где .

Суммарное продольное сжимающее усилие в ребре определяется как:

(4.21)

Наибольшее значение изгибающего момента в опорном ребре от распределенной нагрузки:

Рисунок 4.4 - Схема загружения опорного ребра распределенной нагрузкой

Левая опорная реакция:

(4.22)

Найдем положение сечения с наибольшим изгибающим моментом:

(4.23)

,

Максимальное значение изгибающего момента в этом сечении:

(4.25)

Радиальные ребра конструируем из двух прокатных швеллеров из стали марки C245 (). Ребро работает на внецентренное сжатие.

Считаем, что настил приваривается к радиальным и поперечным ребрам щитов, тем самым обеспечивается устойчивость ребра. Поэтому радиальное ребро будем рассчитывать только на прочность.

Высоту сечения ребра из условия Принимаем ребро в виде двух швеллеров №20 по ГОСТ 8240-72 ().

Проверим принятое сечение радиального ребра на другую комбинацию нагрузок (W₁, q₁), вызывающих растяжение.

Продольные растягивающие усилия в ребре:

Распределенные нагрузки:

кН/м

кН/м

Суммарное продольное растягивающее усилие в ребре:

Левая опорная реакция:

Найдем положение сечения с наибольшим изгибающим моментом:

,

Максимальное значение изгибающего момента в этом сечении:

Уточним радиус центрального кольца r_к,ц из условия закрепления в нем радиальных ребер щитов из двух швеллеров №20 (b = 76 мм).

Учитывая, что ширина двух полок швеллера 2•76 = 152 мм; толщина промежуточного ребра t_p = 10 мм; зазор - 5 мм, ширина опирания ребра составит b_цк = 152+10+5=167 мм.

Тогда радиус центрального кольца:

Длина щита верхнего яруса купола увеличится и составит:

4.4 Расчет кольцевых элементов

А) Опорное кольцо

Распор, передаваемый на опорное кольцо со стороны радиального ребра:

вызывает растяжение в опорном кольце;

сжимает опорное кольцо.

Изгибающий момент под радиальным ребром, при нагрузке q сверху вниз на купол:

Изгибающий момент между радиальными ребрами:

Продольное растягивающее усилие:

При нагрузке q₁ снизу вверх на купол:

-момент под радиальным ребром

-момент между радиальными ребрами

-продольное сжимающее усилие

Дополнительные продольные усилия и изгибающие моменты в опорном кольце:

-от избыточного давления на 0,4Н стенки

- oт вакуума на 0,4Н стенки

- от ветровой нагрузки на 0,4Н стенки

где 0,8 11,94=9,6

- растяжение при =1.

Изгибающие моменты:

Усилия в кольце от ветрового отсоса на покрытие резервуара:

==

где =0,9 - коэффициент сочетания нагрузок; ; = - 0,6 .

Распор от ветрового отсоса, передаваемый через радиальные ребра:

Где .

Изгибающие моменты в опорном кольце от ветровых распоров :

Продольное усилие:

Результаты определения усилий в опорном кольце от нагрузок приведены в таблице 4.1

Таблица 4.1 - Усилия в сечениях опорного кольца

При составлении таблицы расчетных сочетаний усилий в сечениях опорного кольца необходимо учитывать следующее:

1) нагрузки 1 следует суммировать с нагрузкой 2, так как в составе q имеется вакуум на покрытие;

2) нагрузки 3 суммируют с нагрузкой 4, поскольку в состав q₁ входит избыточное давление на покрытие, и с нагрузкой 5 (q₁ включает также и ветровой отсос);

3) если учитывается ветровая нагрузка на 0,4Н стенки, то надо учитывать и нагрузку 6 (ветровой отсос).

Проверка сечения опорного кольца на прочность должна проводиться по отмеченным расчетным усилиям (таблица 4,2). Сечение опорного кольца принимаем с размерами, указанными на рис. 16.

Таблица 4.2 - Номера нагружения и расчетные усилия в сечениях опорного кольца

Размеры, указанные на рис. 16 получены способом последовательных приближений. Для опорного кольца принята сталь марки ВСтЗпсб-1 (Ry = 24 кН/см² при t ? 20 мм).

Рисунок 4.5- Сечение опорного кольца

В сечении опорного кольца необходимо учесть часть стенки резервуара высотой:

При этом площадь сечения кольца составляет:

А = 90,0 0,8 + 2 2,0 30,0 + 19,51,1 =213,5 см²

Момент инерции сечения кольца относительно вертикальной оси у-у:

Момент сопротивления:

Проверка сечения на прочность осуществляется по формуле:

где N = 908,14 кН; М_у = 177.3 кН*м - см. табл. 3.2.

Положительное значение момента М_у принято потому, что для симметричного сечения противоположные волокна будут иметь равные по величине и обратные по знаку нормальные напряжения. При положительном моменте нормальные напряжения от продольной силы и момента будут одинакового знака:

Устойчивость кольца в своей плоскости будет обеспечена за счет опирающихся на него щитов и листов кровли (настила).

Б) Промежуточное кольцо

Рассмотрим расчет кольца, смежного с опорным (4.6).

Рис 4.6 - К расчету промежуточного кольца

Принимая условие, что настил приваривается к кольцам, определяем требуемое сечение кольца из условия прочности по формуле:

Если предположить, что настил не приварен к кольцам, то сечение кольца определяется из условия устойчивости по формуле :

Законструируем кольцо по второму варианту, когда настил не приварен к кольцам (рис. 4.7). Ширину кольца можно определить по требуемому моменту инерции J_K,mp задавшись толщиной. Момент инерции сечения кольца относительно вертикальной оси у-у:

- сечение кольца достаточно для обеспечения его устойчивости.

Рисунок 4.7 - Сечение промежуточного кольца

Площадь сечения кольца:

А_к =320 + 210 = 80 см²,

что значительно больше требуемого сечения кольца из условия прочности, равного 2,3 см². Поэтому целесообразно настил приваривать к кольцам, если это возможно по конструктивным соображениям.

В) Центральное кольцо

Рисунок 4.8 - К расчету центрального кольца

Радиус центрального кольца определен ранее и составляет = 0,85 м.

Центральное кольцо воспринимает распоры со стороны радиальных ребер от вертикальных нагрузок (рис. 4.8).

Распор радиального ребра:

где .

Поскольку радиальные ребра расположены часто по периметру центрального кольца, то приведем нагрузку на кольцо к равномерно распределенной по оси кольца:

,

Где

Продольное сжимающее усилие в центральном кольце определяется по формуле:

Настил приваривается к центральному кольцу, что обеспечивает его устойчивость. Поэтому требуемое сечение кольца установим по прочности:

Сечение центрального кольца конструируем в виде сварного двутавра (рис. 4.9). Высота сечения стенки двутавра (205 мм) принимается равной высоте прокатного швеллера (радиального ребра) и плюс 5 мм на зазор. Фактическое сечение центрального кольца:

А_ц =1,0·20,5 + 2·2·20 =100,5см² > А_тр,ц.

Рисунок 4.9 - Сечение центрального кольца

Принятое сечение центрального кольца завышено с учетом того, что при неравномерной нагрузке на купол кольцо дополнительно будет испытывать кручение.

5. Проект производства работ на сооружение РВС-10000

Способ сооружения: полистовой метод сборки.

Подготовка монтажной площадки.

До начала монтажа выполняют следующие работы:

устраивают не менее двух временных проездов (въездов) на монтажную площадку; подготавливают площадки вокруг основания (фундамента) для работы кранов и других механизмов. Места работы кранов при подъеме рулонов и других конструкций резервуаров должны быть уплотнены до состояния, соответствующего требованиям технических характеристик применяемых кранов;

подготавливают площадки для размещения временных помещений (производственных, административных, бытовых и др.), а также для общего складирования металлоконструкций и укрупнительной сборки;

подготавливают пандус (пандусы) для накатывания рулонов на основание (фундамент); подводят техническую воду, электроэнергию для работы кранов, механизмов, сварочного и другого оборудования, а также осветительную электроэнергию;

обеспечивают отвод поверхностных ливневых вод из зоны монтажной площадки; ограждают и обозначают зону монтажа предупредительными знаками;

принимают основание (фундамент) под резервуар и под шахтную лестницу.

Организация, разрабатывающая или привязывающая ППР по монтажу резервуаров, должна в его составе уточнить подготовку кромок листов стенки в зависимости от принятых видов сварки, места строповки конструкций и другие вопросы, вытекающие из принятой технологии монтажа резервуаров. Одновременно должны быть разработаны поставляемые вместе с конструкциями резервуаров приспособления: устройства, конструкция которых должна предусматривать восприятие ветровых нагрузок для обеспечения устойчивости стенки во время монтажа; стенды для контрольной сборки и укрупнения листов стенки и кровли в блоки, монтажные стойки для резервуаров с покрытием; сборочные и с троповочные приспособления; контрольные пластины для сварщиков и т.п.

В числе временных сооружений необходимо предусмотреть:

помещения для сварочного оборудования;

специальные сани для транспортирования автоматической установки типа "Циркоматик" и других сварочных аппаратов;

хранилище для контейнеров с ампулами радиоактивных веществ (в случае отсутствия рентгеновского аппарата);

кладовую для хранения сварочной проволоки, электродов и флюса с установкой в ней электрической печи для прокалки и сушки сварочных материалов;

помещение для проявления и обработки снимков просвеченных швов;

помещение для рабочих.

Технологический процесс сборки и сварки днищ резервуаров, монтируемых из листовых заготовок, с целью получения минимальных сварочных деформаций, должен предусматривать следующую последовательность:

монтируют окрайки днища, собирая стыки между ними на остающейся подкладке с зазором клиновидной формы, равным у периферии 4 - 6 мм, а у другого конца стыка 10 - 12 мм. Стыки закрепляют гребенками и сваривают на длине 200 - 250 мм в местах примыкания стенки (рис. 5,1);

после приварки на днище плит под опорные стойки и испытания сварных соединений днища резервуара на герметичность, монтируют полотнища плавающей крыши (понтона). Соединения между ними недоваривают по концам на длину 2 м;

монтируют первый пояс стенки резервуара, сваривают его вертикальные стыки, затем приваривают к окрайкам днища;

Рис 5.1 Схема сварки стыков окраек: 1 - окрайка; 2 - подкладка; 3 - гребенка; 4- сварочный шов; 5 - частичная сварка; 6 - риска установки первогопояса

после сварки пояса с окрайками зазор в стыках окраек становится нормальным и стыки сваривают по всей их длине. Затем собирают полотнища днища резервуара с окрайками и приваривают их. В последнюю очередь заканчивают сварку соединений между полотнищами, которые оставляли несваренными;

днище плавающей крыши (понтона) после монтажа и сварки второго пояса стенки резервуара, монтажа и сварки коробов понтона собирают и сваривают вначале с ребром понтона, затем заваривают соединения между полотнищами, которые ранее оставались не сваренными.

Днища, сооружаемые из отдельных листов и окраек, также как из рулонных заготовок, монтируют в два этапа. Сначала монтируют окрайки, затем центральную часть днища. Порядок сборки и сварки окраек такой же, как и при монтаже днищ резервуаров из рулонных заготовок Листы укладывают полосами от центра днища к периферии, соблюдая минимальный размер нахлестки 30 мм. Сборку листов между собой осуществляют с помощью сборочных приспособлений. Разделку кромок в узлах стыковки выполняют, как указано на рис. 5.2. К сварке днища приступают после закрепления листов днища на прихватках, за исключением соединений периферийных листов с примыкающими к ним листами. В целях получения минимальной деформации после разбивки днища на отдельные зоны (четверти) рекомендуется последовательно сваривать (рис 5.3):

листы в зонах;

зоны между собой;

соединения периферийных листов между собой на участках, несколько больших их нахлестки на окрайки;

кольцевое соединение периферийных листов с окрайками;

оставшиеся соединения периферийных листов между собой;

периферийные листы со всей средней частью днища.

Рис 5.2 Подготовка кромок листов в узлах стыковки: а - трех листов; б - четырех листов; 1 - величина нахлестки

Рис 5.3 Схема сборки и сварки днища из листов: 1 - окраина; 2 - периферийные листы; 3 -зона; 4 - шов между зонами; 5 - шов между периферийными листами изонами; 6 - стенка

При сварке днищ резервуаров из отдельных листов без окраек после сварки листов в зонах переводят нахлесточные соединения между периферийными листами на их краях на длине 200 - 250 мм встыковые и заваривают эти участки на подкладках. Затем собирают первый пояс стенки, сваривают вертикальные швы, приваривают пояс к периферийным листам днища, после чего заваривают соединения между периферийными листами и в последнюю очередь сваривают периферийные листы со всей средней частью днища.

Стенки резервуаров изготавливают и поставляют на монтажную площадку в виде отдельных вальцованных листов. На каждом листе заводом-изготовителем должен быть указан номер плавки и приложена копия сертификата.

Транспортировать и хранить вальцованные листы следует в контейнерах исключающих возможность их развальцовки и деформации.

До начала сборки стенки резервуара необходимо проверить: горизонтальность окраек днища правильность геометрической формы листов (радиус гибки), соответствие разделки кромок проекту и дополнительным техническим требованиям ППР.

В процессе полистовой сборки (сборки из укрупненных блоков) следует строго соблюдать очередность установки элементов, предусмотренную ППР. Особенно тщательно необходимо контролировать сборку и сварку первого пояса, так как его качество предопределяет правильность геометрической формы всей стенки резервуара.

Листы первого пояса (укрупненные блоки) устанавливают на окрайки по разметке. При этом необходимо следить затем, чтобы расположение первого листа строго соответствовало требованиям ППР.

Размеры разбежки между вертикальными стыками листов первого пояса и стыками окраек днища должны быть не менее 200мм. Размеры разбежки между вертикальными стыками отдельных поясов - не менее 500 мм.

Рис 5.4 Сборка вертикального стыка между листами стенки: 1 - тавровое стяжное приспособление; 2 - клин; 3 - проушина

Листы пояса с окрайками и между собой соединяют при помощи сборочных приспособлений (рис 5.4 и 5.5),обеспечивающих проектные зазоры между кромками. В процессе сборки необходимо контролировать геометрическую форму стенки резервуара по поясам, совпадение кромок и зазоры в вертикальном и горизонтальном стыках. Последний (замыкающий) лист (блок) пояса обрезают по месту с разделкой кромок и обеспечением проектного зазора.

Рис 5.5 Сборка листов первого пояса стенки с днищем: 1 - ограничитель; 2 - угловоестяжное приспособление; 3 - проушина; 4 -клин

Стенку резервуара монтируют с обеспечением устойчивости от ветровых нагрузок, раскрепляя ее расчалками или используя при сборке и сварке металлические подмости, конструкция которых предусматривает восприятие ветровых нагрузок.

Технологию сборки и сварки стенки разрабатывают с учетом обеспечения геометрической формы и допустимых отклонений. Монтажные стыковые соединения стенок резервуаров следует выполнять дуговой сваркой со свободным или принудительным формированием шва с применением высокопроизводительных сварочных автоматов.

В случаях отсутствия высокопроизводительных автоматов для сварки горизонтальных стыковых соединений стенки, а также с целью уменьшения количества монтажных элементов целесообразно производить укрупнение листов в монтажные блоки из двух-трех листов, свариваемых по длинной кромке автоматом под флюсом. Сборку и сварку в блоки необходимо производить в удобных положениях, в кондукторах.

Вертикальные стыки пояса, а также горизонтальный стык между поясами сваривают одновременно несколько сварщиков, расположенных равномерно по окружности и двигающихся по мере сварки в одну сторону. Для сварки вертикальных стыков стенки следует предусмотреть технологию, обеспечивающую минимальное западание и выпучивание зоны стыка.

Качество монтажных швов стенки и днища резервуаров, монтируемых полистовым методом, контролируется посредством систематической проверки соблюдения технологического процесса; внешнего осмотра; проверки размеров и испытания на непроницаемость и герметичность (керосином, вакуум-прибором и пр.) всех швов. Для резервуаров объемами 2000 м³и более, кроме того, обязателен контроль вертикальных швов проникающим излучением или другими физическими методами. Объем контроля в соответствии с

Монтаж стационарных покрытий.

Используются листы размером: 8х4 м (для опорного кольца) 8,53х1,81м для (радиального кольца)

Перед началом монтажа покрытия любого типа необходимо проверить соосность вертикальных пластин центрального щита (до установки его на монтажную стойку) пластинам, приваренным к балкам щитов. Установку щитов производят по мере развертывания полотнищ стенки. При установке щитов необходимо тщательно следить за вертикальностью центральной монтажной стойки.

Первым укладывают начальный щит, имеющий две несущие балки, затем промежуточные щиты, имеющие по одной несущей балке, и в последнюю очередь укладывают замыкающий щит, не имеющий несущих балок. Первый щит покрытия устанавливают по разметке.

Плоские щиты сначала опускают вершиной на центральную стойку. После закрепления вершины щита болтами опускают основание щита с ловителями на стенку резервуара. Щиты прихватывают к стенке резервуара и друг к другу.

По мере укладки щитов в первую очередь прихватывают основание щита к опорному кольцу, затем радиальные стыки сферических щитов - друг к другу и, наконец, вершину - к центральному щиту.

Перед укладкой замыкающего щита покрытия демонтируют выступающую часть лестницы монтажной стойки.

После завершения монтажных и сварочных работ на покрытии его опускают в проектное положение, снимая нагрузку с монтажной стойки.

В процессе опускания покрытия необходимо контролировать величину его просадки, которая должна соответствовать указанию проекта. Опустив покрытие в проектное положение, в течение двух-трех часов наблюдают за его состоянием. Если деформаций покрытия не происходит, стойку демонтируют.

Испытание и приемка резервуаров.

Испытания резервуаров проводятся с целью проверки прочности, устойчивости и герметичности конструкций.

До начала испытаний должны быть закончены работы по обвалованию, монтажу конструкций, включая приемораздаточные трубопроводы, сварке и контролю качества сварных соединений, оформлены и представлены заказчику в установленном порядке техническая документация, в том числе:

сертификаты на стальные конструкции резервуара с приложениями, в которых удостоверяется качество металла и сварочных материалов, представлены данные по сварочным работам, проведенным при изготовлении, и результаты проверки качества сварных соединений;

акт на приемку основания резервуара под монтаж;

результаты контроля сварных соединений смонтированного резервуара.

При испытании резервуара на прочность и устойчивость избыточное давление принимается на 25 %, а вакуум на 50 % больше проектной величины, если в проекте нет других указаний, а продолжительность нагрузки 30 мин.

Создание избыточного давления и вакуума осуществляют либо с помощью налива или слива при закрытых люках и штуцерах.

Контроль давления осуществляют U-образным манометром, выведенным по отдельному трубопроводу за обвалование.

Для поддержания давления на требуемом уровне с учетом колебаний температуры окружающего воздуха следует установить отдельный трубопровод необходимого сечения с соответствующей запорной арматурой, выведенной за пределы обвалования.

Стационарное покрытие испытывается при проектной гидростатической нагрузке на избыточное давление и вакуум величиной, преду...