Резервуары вместимостью 2—5 тыс. м3, сооружаемые в районах со скоростным напором ветра 55 кгс/м2, внутри корпуса на уровне низа стропильных ферм имеют кольца жесткости.
Резервуары с конусной кровлей рассчитаны на следующие нагрузки:
Давление в газовом пространстве резервуара, мм вод. ст. 200
Допустимый вакуум, мм вод. ст. 25
Снеговая нагрузка, кгс/м2 100
Нагрузка от термоизоляции кровли, кгс/м2 45
Скоростной напор ветра, кгс/м2 30—35
Корпус и днище резервуаров изготовляются из мартеновской спокойной стали (Ст.З) по ЧМТУ 5332—55 улучшенного раскисления. Для районов строительства с расчетной наружной температурой ниже —20оС эти конструкции можно изготовлять из той же стали, но с испытанием ее на изгиб в холодном состоянии (ГОСТ 380—71). Для несущих конструкций и настила покрытия идет спокойная сталь марки ВСт.З (ГОСТ 380—71).
Резервуары со щитовыми покрытиями
Покрытия резервуаров собираются из отдельных щитов заводского изготовления. Щит перекрытия представляет собой каркас, к которому приварен настил.
Конструкции кровли и перекрытия рассчитаны на следующие нагрузки:
Давление в газовом пространстве резервуара, мм вод.ст. 200
Допустимый вакуум, мм вод. ст. 25
Снеговая нагрузка, кгс/м2 100—150
Нагрузка от термоизоляции кровли, кгс/м2 45
Скоростной напор ветра (в кгс/м2) для резервуаров вместимостью, м3:
100—700 До 100
1000 55—100
2000—5000 30; 55; 100
10 000—20 000 35; 55
Применение резервуаров со щитовой кровлей (табл.2) обеспечивает 100-процентную сборность конструкции, значительно сокращает сроки сооружения, а также повышает качество резервуаров.
Резервуары со сферическим покрытием
Резервуары со сферическим покрытием имеют вместимость от 10 до 50 тыс. м3 (табл. 3). Они предназначены для хранения жидкости с плотностью до 0,9 т/м3 и могут сооружаться в районах с сейсмичностью до 7 баллов и расчетной температурой не ниже —40° С.
Таблица 2
Габаритные размеры и расход стали на резервуары с рулонным изготовлением корпуса и щитовой кровлей
| Показатели | Вместимость резервуара, м3 | |||||||||||
| 100 | 200 | 300 | 400 | 700 | 1000 | 2000 | 3000 | 5000 | 10000 | 15000 | 20000 | |
| Геометрический объем, м3 | 104 | 204 | 332 | 400 | 720 | 1003 | 2031 | 3198 | 4575 | 17000 | -- | -- |
| Диаметр, мм | 4730 | 6630 | 7580 | 8530 | 10430 | 12330 | 15180 | 18980 | 22790 | 28500 | 39800 | 45500 |
| Высота, мм | 5920 | 5920 | 7300 | 7370 | 8840 | 8840 | 11800 | 11820 | 11840 | 11940 | 11950 | 11950 |
| Масса, т | 4,9 | 7,34 | 10.5 | 12,39 | 18,77 | 24,34 | 41,73 | 61,73 | 88,79 | 194,23 | 237,0 | 326,16 |
| Расход стали на 1 мЗ вместимости,кг | 47,11 | 35,98 | 31,6 | 31,0 | 26,11 | 24,27 | 20,54 | 19,52 | 19,34 | 17,7 | 15,8 | 16,3 |
Днище и корпус резервуара поставляются на место строительства в нескольких рулонах, масса каждого из которых не превышает 60 т. Покрытие резервуаров монтируется из отдельных щитов и имеет сферическую форму. При монтаже щиты укрупняются: один монтажный щит собирается из трех заводских щитов.
Щиты опираются на центральное кольцо и кольцо жесткости, расположенные на корпусе резервуара, под которым сооружается кольцевой железобетонный фундамент из плит. Резервуар рассчитан на следующие нагрузки:
Давление в газовом пространстве резервуара, мм вод. ст. 200
Допустимый вакуум, мм вод. ст. 40
Снеговая нагрузка, кгс/м2 100
Скоростной напор ветра, кгс/м2 55
Наружные слои нижних поясов корпуса и окрайки днища изготовляются из низколегированной стали, остальные элементы — из стали по ЧМТУ 5232—44 ГОСТ 380-71.
Весьма ответственным элементом является основание под резервуары. Резервуары вместимостью до 5 тыс.м3 (включительно) устанавливаются на искусственном основании, состоящем из грунтовой подсыпки, песчаной подушки и гидроизоляционного слоя. На песчаную подушку укладывается гидроизоляционный слой, на котором размещается днище резервуара.
Сооружение резервуаров разрешается на скальных, полускальных, крупнообломочных, песчаных, глинистых и макропористых просадочных грунтах. Резервуары на макропористых грунтах можно сооружать только по специальным проектам, содержащим указания по обеспечению устойчивости резервуаров. В частности, на участках со слабыми грунтами, имеющими несущую способность менее 2 кг/см2 (при толщине слабого грунта более 6 см), необходимо уплотнять грунт.
Резервуары вместимостью 300 м3 и менее можно сооружать на черноземных и подзолистых почвах.
Для грунтовой подсыпки основания, за исключением оснований, сооружаемых на макропористых грунтах, допускается применение щебенистых, гравийных и песчаных грунтов.
Из глинистых грунтов подсыпка может сооружаться только в том случае, если их влажность в момент укладки не превышает 15%, а для супесчаных и суглинистых грунтов — 20%. Укладка грунта при устройстве грунтовой подсыпки и песчаной подушки должна осуществляться горизонтальными слоями толщиной 15—20 см с тщательным послойным уплотнением.
Таблица 3
Габаритные размеры и расход стали на резервуары со сферической кровлей
| Показатели | Вместимость резервуара, м3 | ||||
| 10 | 15 | 20 | 30 | 50 | |
| Геометрический объем, м3 | 10950 | 14900 | 19460 | 29240 | 47880 |
| Диаметр внутренний по нижнему поясу, мм | 34200 | 39900 | 45600 | 47400 | 60700 |
| Высота корпуса, мм | 11920 | 11 920 | 11920 | 17900 | 17900 |
| Масса стальных конструкций, т | 203,17 | 278,83 | 408,76 | 597,7 | 959,7 |
Поверхность песчаной подушки отсыпается с уклоном от центра в пределах 1,7—2,3%. Диаметр подушки должен быть больше диаметра резервуара не менее чем на 1,4 м. Откосы подушки отсыпают с уклоном 1 : 1,5 с последующим мощением.
Поверх насыпной подушки устраивается гидроизолирующий слой, предохраняющий металл днища от коррозии под действием грунтовых вод и конденсата. При сооружении резервуара на макропористых просадочных грунтах гидроизолирующий слой предохраняет их от увлажнения в случае утечки нефтепродукта через днище резервуара. Для приготовления гидроизолирующего слоя применяется супесчаный грунт с влажностью до 3% и следующим гранулометрическим составом: песок крупностью 0,1—2 мм — 60—85%, песчаные пылеватые и глинистые частицы крупностью менее 0,1 мм — 40—15%. В песке допускается содержание гравия крупностью 2—20 мм (не более 25% от объема всего грунта). Супесчаный грунт тщательно перемешивается с вяжущим веществом (жидким битумом, каменноугольным дегтем, гудроном, мазутом).
Содержание кислот и свободной серы в вяжущем веществе не допускается. В общем объеме смеси вяжущего вещества должно содержаться 8—10%.
Толщина гидроизолирующего слоя должна составлять 80—100 мм, а при макропористых грунтах — 200 мм и более (в зависимости от категории просадочного грунта). Гидроизолирующий слой должен покрыть всю поверхность насыпной подушки, а при сооружении на макропористых грунтах — помимо этого поверхность откосов подушки с выходом по всему периметру основания резервуара полосой шириной 0,5 м.
Отвод поверхностных вод от резервуаров обеспечивается планировкой и устройством отводных и нагорных канав. Бермы насыпной подушки должны иметь уклон от резервуаров в 10%.
При строительстве резервуаров на макропористых просадочных и глинистых недренирующих грунтах планировка площадки под одну отметку запрещается. В этих случаях отвод воды из обвалования должен производиться в промышленную канализацию.
Для резервуаров вместимостью 700 м3 и более бермы и откосы основания должны моститься камнем до выполнения монтажно-сварочных работ и испытания резервуаров с последующей перемосткой.
Резервуары, расположенные на склонах, необходимо ограждать от стока поверхностных вод нагорной канавой. При большой крутизне склона, а также при близком к откосу расположении резервуара его корпус должен быть защищен от возможных оползней и падения отдельных камней.
При хранении в резервуаре этилированного бензина откосы основания (если нет бетонного кольца) должны быть покрыты сборными бетонными плитами или монолитной бетонной плитой.
После завершения строительства резервуара и его испытания водой нужно провести повторное нивелирование по периметру резервуара. Отметки следует делать не менее чем в восьми точках, но не реже чем через 6 м. Если неравномерная осадка вызвала просадки основания более 5 см между смежными и более 10 см между диаметрально противоположными точками, после спуска воды из резервуара должна быть произведена подбивка основания грунтом, применяемым для гидроизолирующего слоя.
Все работы по приемке резервуара в эксплуатацию должны осуществляться в строгом соответствии с действующими правилами, нормами и техническими условиями. Окончательная приемка в эксплуатацию резервуара включает испытание водой, внешний осмотр, проверку геометрических размеров, а также проверку соответствия представленной документации требованиям проекта и действующих технических условий на изготовление и монтаж стальных вертикальных цилиндрических резервуаров для нефтепродуктов.
Строительное подразделение, сдающее в эксплуатацию резервуар, должно предъявлять следующую документацию:
технические акты на элементы, изготовленные на заводе;
сертификаты (или их копии) и прочие документы, удостоверяющие качество металла, электродов, сварочной проволоки, флюса и других материалов, примененных при монтаже;
акты, составленные по установленной форме, на скрытые работы и промежуточные испытания: приемку грунта в основании резервуара и насыпной подушки, изоляционного слоя, на испытания плотности сварных швов днища, корпуса и кровли резервуара, ревизии оборудования (клапанов, задвижек и т. п.), заземления резервуара в соответствии с проектом, просвечивания вертикальных швов корпуса (для резервуаров вместимостью 2 тыс. м3 и более, изготовленных полистовым способом);