2. Требования к стальным конструкциям резервуаров, п.п. 2.1-2.3

2.1 Общие положения

2.1.1 Металлоконструкции резервуаров должны изготавливаться по техническим условиям, согласованным ОАО “АК “Транснефть”, и отвечающим требованиям настоящих Норм.

2.1.2 Для вновь строящихся резервуаров проектные решения должны обеспечить нормативный срок их эксплуатации продолжительностью 50 лет, и межремонтный интервал – 20 лет.

2.1.3 Расчеты несущей способности конструкций резервуаров следует выполнять по методу предельных состояний, на основании правил строительной механики.

Нагрузки и воздействия на конструкции резервуара должны приниматься в соответствии с требованиями СНиП 2.01.07-85* “Нагрузки и воздействия” для района строительства резервуара и другими нормативными документами, действующими в ОАО “АК “Транснефть”, также необходимо учитывать неравномерное распределение снегового покрова на кровле и сейсмичность района строительства резервуара.

2.1.4 Все конструктивные элементы резервуаров по требованиям к материалам разделяются на основные и вспомогательные. Основные конструкции резервуаров в свою очередь подразделяются на подгруппы “А” и “Б”.

2.1.5 Основные конструкции резервуара подгруппы “А”:

– стенка;

– люки (патрубки) стенки и их составные части (обечайки, усиливающие накладки, фланцы);

– привариваемые к стенке листы днища;

– привариваемые к стенке усиливающие накладки колец жесткости, опор и кронштейнов трубопроводов, лестниц, площадок и др.;

– опорное кольцо жесткости и каркас стационарной крыши резервуара;

– кольцо жесткости на стенке резервуара с плавающей крышей.

(Измененная редакция, Изм. 2005 г.)

2.1.6 Основные конструкции резервуара подгруппы “Б”:

– центральная часть днища;

– настил стационарных крыш;

– понтоны и плавающие крыши.

2.1.7 К вспомогательным конструкциям резервуаров относятся люки и патрубки на крыше резервуара, лестницы, площадки, ограждения.

2.1.8 Значения рабочего избыточного давления и вакуума в газовом пространстве, используемые при расчете резервуара на прочность и устойчивость, для каждого типа резервуаров должны быть приняты в соответствии с требованиями, приведенными в таблице 2.0.

Проектом должна быть предусмотрена дыхательная арматура, обеспечивающая величину давления и вакуума в газовом пространстве резервуара в соответствии с требованиями, приведенными в таблице 2.0.

Таблица 2.0. Значения рабочего (расчетного) избыточного давления и вакуума в газовом пространстве резервуаров

(Измененная редакция, Изм. 2005 г.)

2.2 Расчетные температуры

2.2.1 За расчетную температуру металла основных конструкций подгруппы “А” принимать температуру воздуха наиболее холодной пятидневки для данной местности с обеспеченностью 0,98 согласно СНиП 23-01-99.

2.2.2 За расчетную температуру металла основных конструкций подгруппы “Б” и вспомогательных конструкций принимать температуру воздуха наиболее холодной пятидневки для данной местности с обеспеченностью 0,92 согласно СНиП 23-01-99.

2.2.3 При определении расчетной температуры металла не принимать во внимание обогрев и тепловую изоляцию резервуаров.

2.3 Требования к конструкции резервуаров

2.3.1 Требования к сварным соединениям и швам

2.3.1.1 В проекте должны быть указаны размеры сварных конструкций и сварных швов, используемых для соединения элементов резервуара.

2.3.1.2 В сварных конструкциях резервуара должны применяться стыковые, угловые, нахлесточные и тавровые соединения. Для образования вышеуказанных соединений должны применяться стыковые и угловые сварные швы.

2.3.1.3 Для стыковых швов надлежит использовать Х-образную, К-образную или V-образную разделку кромок, либо выполнять их без разделки. Разделка кромок производится в соответствии с требованиями государственных стандартов. Разделка кромок нахлесточного соединения не производится. Виды сварных соединений, используемых для элементов резервуара, приведены в разделах 2.3-2.6 настоящих Норм.

2.3.1.4 Конструктивные элементы сварных соединений и швов должны отвечать требованиям государственных стандартов на применяемый вид сварки.

2.3.1.5 Сварные швы соединений должны быть герметичными, непроницаемыми и иметь значения временного сопротивления, ударной вязкости, угла загиба не менее чем нормативные значения основного металла.

2.3.1.6 Сварные швы должны быть непрерывными и выполнены за два и более прохода.

2.3.2 Требования к конструкции стенки

2.3.2.1 Для стенки использовать листы размером не менее 2,0´8,0 м, но не более 2,5´8,0 м. Для стенок резервуаров рулонной сборки использовать листы размером 1,5´6,0 м.

2.3.2.2 Стенка резервуара должна быть собрана так, чтобы внутренние поверхности листов стенки находились на одной вертикали.

2.3.2.3. Вертикальные соединения листов в прилегающих поясах стенки должны быть смещены друг относительно друга на расстояние не менее 15t, где t – наибольшая из толщин листов прилегающих поясов.

2.3.2.4 Вертикальные и горизонтальные соединения стенки должны быть стыковыми с полным проплавлением по толщине листа. Вертикальные соединения стенки должны быть двусторонними. Нахлесточные и тавровые сварные соединения использовать для крепления к стенке верхнего уторного уголка и колец жесткости.

2.3.2.5 Расстояния между швами патрубков, усиливающих листов и швами стенки должны быть не менее: до вертикальных швов – 250 мм, до горизонтальных швов- 100 мм.

2.3.2.6 Для соединения днища со стенкой применять тавровое соединение. При толщине первого пояса 20 мм и менее использовать тавровое соединение без разделки кромок. Размер катета каждого углового шва должен быть не более 12 мм и не менее толщины окрайки или периферийного листа днища. При толщине первого пояса более 20 мм использовать тавровое соединение с разделкой кромок. Размер катета каждого углового шва принимать согласно ПБ 03-605-03.

2.3.2.7 При проектировании должен быть произведен расчет стенки резервуара на прочность и устойчивость. В расчете должны быть учтены неравномерное расположение снегового покрова на крыше резервуара и сейсмичность района строительства резервуара.

2.3.2.8 Минимальные значения толщин листов должны рассчитываться для каждого пояса стенки резервуара исходя из максимально допустимого уровня взлива нефти при эксплуатации с учетом конструктивных требований. Не допускается использовать для увеличения прочности любого пояса стенки усиливающих бандажей, привариваемых или натягиваемых на стенку резервуара.

Устойчивость стенки проверяется для порожнего резервуара на совместное воздействие осевого сжатия параллельно образующей и сжатия от внешнего равномерного давления нормального к боковой поверхности стенки резервуара. Для резервуаров РВС и РВСП внешнее равномерное давление определяется от ветровой нагрузки и вакуума. Для резервуаров РВСПК ветровая нагрузка заменяется на давление внутри резервуара меньше атмосферного равное половине нормативного скоростного напора ветра. Если по результатам расчета условие устойчивости не выполняется, то значения номинальной толщины стенки для соответствующих поясов стенки резервуара должны быть увеличены до выполнения условия устойчивости.

2.3.2.9 Резервуар, в целом, должен быть рассчитан на устойчивость к опрокидыванию при действии ветровой нагрузки. Методика расчета резервуара на устойчивость к опрокидыванию приведена в приложении Б.

2.3.3 Требования к конструкции днища

2.3.3.1 Днище состоит из периферийных листов, находящихся под стенкой и приваренных к ней, и центральной части.

2.3.3.2 Днища резервуаров должны иметь следующую конструкцию:

– для резервуаров объемом по строительному номиналу менее 2000 м³ – с периферийными листами, сваренными с центральной частью встык, причем периферийные листы должны иметь прямоугольную форму с одной радиусной кромкой, толщины периферийных листов и центральной части должны быть равны;

– для резервуаров объемом по строительному номиналу 2000 м³ и более – с периферийными листами в виде кольцевых сегментов (окраек), сваренных с центральной частью днища внахлест, толщина окраек определяется согласно приложения Б настоящих Норм.

2.3.3.3 Толщина центральной части днища должна быть 9 мм.

2.3.3.4. Днища резервуаров должны быть коническими с уклоном 0,01 от центра.

2.3.3.5 Периферийные листы днища и первый пояс стенки должны быть изготовлены из стали одного класса и марки.

2.3.3.6 Кольцо из листов окраек должно быть круговой формы с внешней стороны, внутренняя граница окраек может иметь форму многоугольника с числом сторон равным числу листов окрайки. Радиальная ширина окрайки должна обеспечить расстояние между внутренней поверхностью стенки и швом приварки центральной части днища к окрайке не менее 800 мм. Нахлест центральной части днища на окрайку должен составлять не менее 50 мм.

2.3.3.7 Расстояние между наружной поверхностью стенки и наружным контуром окраек или периферийных листов днища должно составлять 50…60 мм.

2.3.3.8 Окрайки собираются с клиновидным зазором и свариваются между собой односторонними стыковыми швами на остающейся подкладке толщиной 4 мм. Длина подкладки должна превышать длину сварного шва между окрайками на 30 мм во внутреннюю и наружную сторону. При сварке наружной части окраек сварные швы следует выводить на подкладку, а ее выступающую часть – обрезать.

2.3.3.9 Сварные швы окраек и периферийных листов днища должны иметь разбежку с вертикальными сварными швами первого пояса стенки не менее 100 мм.

2.3.3.10 Монтажное нахлесточное соединение полотнищ днища в зоне приварки к стенке резервуара должно быть преобразовано в стыковое соединение на остающейся подкладке длиной не менее 300 мм.

2.3.3.11 При монтаже центральной части днища полистовым методом применяются нахлесточные и стыковые соединения на остающейся подкладке. Стыковые соединения (на подкладке) выполняются вдоль короткой стороны листа, а нахлесточные – вдоль длинной стороны листа, за исключением участков, примыкающих к окрайке днища. Толщина подкладки 4-5 мм. Разбежка поперечных сварных швов при полистовой сборке днища должна быть не менее 500 мм. Соединения центральной части днища с кольцевыми окрайками выполняются внахлест независимо от толщин стыкуемых элементов.

2.3.3.12 Все металлоконструкции, трубопроводы, оборудование, устанавливаемые в резервуаре и передающие нагрузку на днище резервуара должны опираться на днище через подкладные листы. Толщина подкладных листов должна быть не менее 5 мм. Прямоугольные в плане подкладные листы должны иметь закругленные углы радиусом 50 мм. Приварка подкладных листов к днищу осуществляется сплошным угловым швом по всему наружному контуру подкладного листа. Размеры подкладного листа должны превышать на 50 мм с каждой стороны контур опирания деталей или оборудования, привариваемого к днищу резервуара.

(Измененная редакция, Изм. 2005 г.)

2.3.4 Требования к конструкции кольца жесткости РВСПК

2.3.4.1 Резервуары с плавающей крышей должны иметь кольцо жесткости (ветровое кольцо), устанавливаемое на верхнем поясе стенки резервуара.

Кольцо, используемое также в качестве обслуживающей площадки, должно иметь ограждение по внешней стороне и ширину не менее 800 мм.

2.3.4.2 Кольцо жесткости должно иметь момент сопротивления не меньше значения, рассчитываемого по формуле:

W = 34,31×D²×H,                                                                                                (2)

где W – момент сопротивления кольца, мм³;

D – диаметр резервуара, м;

Н – геометрическая высота стенки резервуара, м.

2.3.4.3 Площадка кольца жесткости должна располагаться ниже горизонтальных участков трубопроводов охлаждения резервуара и обеспечивать сток воды для охлаждения стенки ниже уровня кольца жесткости.

2.3.4.4 Конструкция кольца жесткости должна исключать возможность накопления на нем дождевых осадков.

2.3.4.5 Сварные соединения секций кольца жесткости между собой выполнять встык с обеспечением полного провара. В горизонтальном элементе конструкции кольца жесткости предусматривать технологические отверстия между стенкой резервуара и кольцом жесткости шириной не менее 50 мм, обеспечивающие пропуск воды для орошения стенки резервуара, а также дренажа дождевой и талой воды.

(Измененная редакция, Изм. 2005 г.)

2.3.4.6 Не допускается установка колец жесткости на стенке для обеспечения ее проектной формы.

2.3.4.7 Установка колец жесткости в районах с сейсмичностью свыше 7 баллов определяется расчетом, выполняемым специализированной организацией.

2.3.5 Требования к патрубкам, люкам и врезкам в стенку резервуара

2.3.5.1 Все патрубки и люки в стенке резервуара должны быть усилены накладками (воротниками). Диаметр накладки патрубка, предназначенного для монтажа пеноподающего устройства в верхнем поясе стенки резервуара, должен составлять 1,8 диаметра патрубка.

2.3.5.2 Ось патрубков (люков) должна быть горизонтальна и направлена по нормали к поверхности стенки резервуара.

2.3.5.3 Края отверстий, вырезанных в стенке резервуара, для установки патрубков и люков, должны быть обработаны абразивным инструментом и не иметь шероховатостей, превышающих 0,5 мм.

2.3.5.4 Химический состав и механические свойства материала накладки должны соответствовать химическому составу, механическим свойствам и группе материала по свариваемости участка стенки, к которому она приварена. Накладка должна быть завальцована в заводских условиях по радиусу того пояса стенки, на который она устанавливается.

2.3.5.5 Патрубки в стенку резервуара должны ввариваться сплошным швом с полным проплавлением стенки.

2.3.5.6 Катет сплошного углового сварного шва, крепящего накладку к стенке резервуара, принимается в соответствии с требованиями, приведенными в таблице 2.1.

2.3.5.7 Катет сплошного углового сварного шва, крепящего накладку к обечайке патрубка резервуара, принимается в соответствии с требованиями, приведенными в таблице 2.2.

2.3.5.8 Катет сплошного углового сварного шва, крепящего накладку к днищу резервуара, принимается в соответствии с требованиями, приведенными в таблице 2.3.

Таблица 2.1 – Требования к величине катета сварного шва стенки

2.3.5.9 Накладка должна быть снабжена контрольным отверстием с внутренней резьбой М10´1,5 располагаемым на горизонтальной оси патрубка или люка на расстоянии 40-50 мм от края накладки, для патрубков Ду100 и менее – 20 мм от края накладки. Пространство между накладкой патрубка (люка) и стенкой резервуара, после проведения испытания на непроницаемость сварного шва, крепящего накладку к стенке, должно быть заполнено ингибитором коррозии (ВНПП-ИС-1(Б),Tektyl 122A), а отверстие заглушено резьбовой пробкой.

(Измененная редакция, Изм. 2005 г.)

Таблица 2.2 – Требования к величине катета сварного шва обечайки

Таблица 2.3 – Требования к величине катета сварного шва днища

2.3.5.10 Конструктивное исполнение патрубков должно соответствовать, требованиям, приведенными в таблицах 2.2, 2.3. Параметры фланцев патрубков и люков-лазов в стенке должны быть приняты на условное давление не менее 0,6 МПа.

2.3.5.11 Люки-лазы в стенке резервуара должны иметь условный проход не менее 600 мм. Для овального люка-лаза с П-образной накладкой (до днища резервуара) катет углового шва накладки к днищу, принимается в соответствии с требованиями, приведенными в таблице 2.3.

Крышки люков-лазов должны быть оборудованы механизмами для облегчения их открывания и закрывания.

2.3.5.12 Обечайки, накладки, заглушки патрубков и люков стенки должны быть изготовлены в заводских условиях, поступать на монтаж комплектно и иметь документ, подтверждающий качество. Фланец, располагаемый снаружи резервуара, к обечайке патрубка должен быть приварен в заводских условиях, а положительные результаты испытаний шва на непроницаемость должны быть подтверждены документально.

2.3.5.13 Обечайки патрубков и круглых люков должны изготавливаться из бесшовных или прямошовных труб.

Продольные швы обечаек, изготовленных вальцеванием из листа и швы обечайки овального люка-лаза, должны быть проконтролированы методом радиографирования в объеме 100 % их протяженности.

Таблица 2.4 – Тип и количество патрубков на стенке резервуаров типа РВС

(Измененная редакция, Изм. 2005 г.)

Таблица 2.5 – Тип и количество патрубков на стенке резервуаров типа РВСП

(Измененная редакция, Изм. 2005 г.)

Таблица 2.7 – Основные параметры патрубков в стенке резервуара

2.3.6 Лестницы, площадки, переходные мостики

2.3.6.1 Для подъема на кольцевую площадку на стационарной крыше или кольцо жесткости РВСПК, резервуары должны оборудоваться стальными лестницами.

2.3.6.2 Проектом должны быть предусмотрены лестницы, в соответствии с требованиями, приведенными в таблице 2.8.

Таблица 2.8 – Тип и количество лестниц, используемых на резервуарах

2.3.6.3 Лестницы, площадки, переходные мостики и ограждения должны соответствовать требованиям ГОСТ 23120.

2.3.6.4 Маршевые лестницы должны быть прикреплены к стенке на каждом поясе резервуара.>

Шахтные лестницы должны опираться на собственный фундамент, с креплением к резервуару на уровне верхнего пояса стенки (или к верхнему элементу жесткости) и средних поясов.

Для доступа к люкам-лазам, расположенным на стенке, обслуживания пеногенераторов (пенокамер), должны использоваться вертикальные стальные лестницы тоннельного типа.

2.3.6.5 Крепление лестниц к резервуару должно обеспечивать возможность перемещения стенки при изменении уровня взлива в резервуаре, исключать возникновение дополнительных напряжений в стенке при осадке резервуара или лестницы.

2.3.6.6 Угол подъема маршевых и шахтных лестниц относительно горизонтали должен составлять не более 50°, расстояние между ступенями по вертикали – не более 250 мм, ширина лестницы – не менее 650 мм, уклон ступеней внутрь – 2…5°. Рабочая поверхность ступеней должна изготавливаться из просечно-вытяжного листа.

2.3.6.7 Лестницы тоннельного типа должны быть шириной не менее 0,6 м и оснащены, начиная с высоты 2 м, предохранительными дугами радиусом не менее 0,35 м из металлических полос, сваренных между собой. Дуги располагаются на расстоянии по вертикали не более 0,8 м друг от друга, расстояние по вертикали между ступенями лестниц не более 0,35 м.

Лестницы тоннельного типа оборудуются промежуточными площадками, установленными на расстоянии не более 6 м по вертикали одна от другой.

2.3.6.8 Минимальная высотная отметка любого конструктивного элемента маршевой или тоннельной лестницы должна превышать отметку периферийной части днища на 250 мм.

Для безопасного доступа при обслуживании оборудования на кровле и стенке должны быть устроены площадки обслуживания.

2.3.6.9 Площадки обслуживания (как и площадки лестниц) должны иметь настил из просечно-вытяжного листа. При расположении площадок выше 0,75 м от поверхности земли они должны иметь перила на расстоянии 1,25 м от поверхности настила, продольные планки и бортовое ограждение высотой не менее 0,15 м, образующее с настилом зазор не более 10 мм. Расстояние между продольными планками не более 0,4 м.

2.3.6.10 В местах прохода персонала над трубопроводами, расположенными на высоте по верхней образующей 0,25 м и выше от поверхности земли, должны быть устроены переходные мостики. Если высота расположения трубопровода более 0,75 м, переходные мостики должны быть оборудованы перилами и ограждениями.

2.3.7 Конструктивные элементы, присоединяемые к стенке резервуара

2.3.7.1 Конструктивные элементы, присоединяемые к стенке резервуара, подразделяются на временные (технологические приспособления) и постоянные.

2.3.7.2 Временные конструктивные элементы служат для закрепления монтажных, сборочных приспособлений на стенке или днище при монтаже резервуара. Временные конструктивные элементы на стенке или днище должны быть удалены до гидравлических испытаний, а возникающие при этом повреждения или неровности должны быть устранены зачисткой абразивным инструментом шероховатостью не более R_Z 80. Зачистка поверхности допускается на глубину, не выводящую толщину проката за пределы минусовых допусков. После зачистки данные участки проконтролировать в соответствии с требованиями раздела 2.10 настоящих Норм.

2.3.7.3 Присоединение кронштейнов и других постоянных конструктивных элементов к стенке должно удовлетворять следующим требованиям:

– кронштейны, опоры должны привариваться к стенке через листовые накладки, выполненные из того же материала, что и лист стенки, к которому он приваривается;

– толщина накладки должна быть не менее толщины сечения привариваемого элемента, и не более 0,8 толщины листа стенки, к которому он приваривается. Накладка должна иметь закругленные радиусом не менее 25 мм углы, и минимальный размер не менее 100´100 мм;

– сварной шов приварки накладки к стенке должен быть сплошным по всему контуру накладки, а катет углового шва должен быть не менее толщины накладки, и не более 12 мм;

– постоянные конструктивные элементы должны располагаться не ближе 5-ти номинальных толщин стенки от оси горизонтальных швов стенки и днища резервуара, и не ближе 10-ти номинальных толщин стенки от оси вертикальных швов стенки, а также от края любого другого постоянного конструктивного элемента на стенке;

– временные конструктивные элементы должны привариваться на расстоянии более 100 мм от сварных швов стенки.