Анкерное крепление резервуара — ГОСТ Р 58031-2017

Анкерные крепления для стенок резервуара должны быть предусмотрены, если при указанных ниже условиях существует опасность подъема стенки и листов окрайки днища от фундамента резервуара: а) подъем пустого резервуара под действием внутреннего расчетного давления, которому противодействует фактический вес крыши в состоянии после коррозии, стенки и различных навесных и на кладных элементов в состоянии после коррозии; 35

ГОСТ Р 58031— 2017 b) подъем под действием внутреннего расчетного давления в сочетании с ветровой нагрузкой, которому противодействует фактический вес крыши в состоянии после коррозии, стенки и различных навесных и накладных элементов в состоянии после коррозии, а также вес предусмотренного хранимого продукта (см. А.1 приложения А); c) подъем пустого резервуара под действием ветровой нагрузки, которому противодействует фактический вес крыши в состоянии после коррозии, стенки и различных навесных и накладных элементов в состоянии после коррозии; d) если это требуется в соответствии с положениями приложения G.

Расчет подъема под действием ветровой нагрузки следует проводить на основании минимальной скорости ветра 45 м/с и коэффициента формы стенки резервуара 0,7.

Крепление анкерных устройств 11.3.1 Необходимо учитывать воздействие изгибающих моментов, вызванных креплениями анкерных устройств к стенке.

Анкерные крепления следует выполнять не только для листов днища, а располагать на стенке резервуара. При расчете резервуара необходимо учитывать перемещения вследствие изменений температуры и изменения давления жидкости и минимизировать вызванные в стенке напряжения. П р и м е ч а н и е — В приложении М показаны типовые варианты выполнения анкерных креплений.

В заданных проектных условиях допускаемое растягивающее напряжение в анкерных болтах или полосах не может превышать 1/2 установленного минимального предела текучести или 1/3 установленного временного сопротивления разрыву болтов или материала полос, в зависимости от того, какое значение меньше.

Анкерные болты или полосы должны иметь площадь поперечного сечения минимум 500 мм2. Если ожидается коррозия, должен быть предусмотрен припуск минимум 1 мм, т. е. 2 мм на диаметр болта или, соответственно, 2 мм на толщину полосы. П р и м е ч а н и е 1 — Для резьбовых шпилек указания по площади поперечного сечения относятся к резьбовой части. П р и м е ч а н и е 2 — Рекомендуется располагать анкерные крепления с шагом максимум 3 м по возможности равномерно по всему периметру. П р и м е ч а н и е 3 — Рекомендуется не создавать в анкерных болтах или полосах предварительное на пряжение, чтобы они работали только тогда, когда на стенку резервуара действует поднимающая сила (см. 15.3). П р и м е ч а н и е 4 — Перед введением резервуара в эксплуатацию посредством соответствующих мероприятий необходимо гарантировать, что анкерные болты или полосы не будут ослаблены и со временем не потеряют свою эффективность и удерживающую способность.

Анкерное крепление должно выдержать поднимающее усилие, вызванное испытательными нагрузками на резервуар.

Напряжения в анкерных болтах или полосах в условиях испытания не могут превышать 85 % установленного минимального предела текучести материала болтов или полос, при этом необходимо учитывать возможное имеющееся в болтах или полосах начальное напряжение вследствие предварительного натяжения. 12 Дополнительные элементы

Патрубки в стенке с наружным диаметром 80 мм и больше

Накладные патрубки в стенке с наружным диаметром 80 мм и больше не допускаются.

Патрубки, используемые в качестве смотровых люков, должны иметь внутренний диаметр минимум 600 мм, если отсутствуют иные договоренности (см. А.2 приложения А). П р и м е ч а н и е — Типовые элементы и размеры смотровых люков для резервуаров, давление которых (расчетное или испытательное) не превышает 25 м водяного столба, показаны на рисунке 9. Эти размеры включают номинальный припуск на коррозию 3 мм.

Минимальная толщина стенки патрубка не должна быть меньше значения, указанного в таблице 17. 36

ГОСТ Р 58031— 2017 Т а б л и ц а 17 — Минимальная толщина стенки патрубка, расположенного в стенке резервуара В миллиметрах Наружный диаметр патрубка ^П’ Минимальная толщина стенки патрубка, расположенного в стенке резервуара, еп Нелегированные стали Нержавеющие стали 8 0 < d n < 1 0 0 n 7,5 6,0 100 < dn < 150 л 8,5 7,0 150 < с/п £ 200 п 10,5 8,0 200 < dn 12,5 9,0 Фланцы должны соответствовать ргЕН 1759-1:2000, класс 150, или ЕН 1092-1:1994, PH 25.

Должны быть предусмотрены усиливающие накладки согласно 13.1.4 или 13.1.5. 1 — стенка резервуара; 2 — днище резервуара; 3 — обработанная уплотнительная поверхность; 4 — усиливающая накладка; 5 — 36 отверстий 0 22 мм для болтов М20; 6 — контрольное отверстие 0 6 мм в усиливающей накладке; 7 — болты М20 П р и м е ч а н и е — На угловых швах размеры относятся к толщине шва. Рисунок 9 — Типовое исполнение смотрового люка в стенке резервуара 37

ГОСТ

Р 58031—2017 12.1.5 Площадь поперечного сечения усиливающей накладки (по методу заменяемой площади), измеренная в вертикальной плоскости, проходящей через ось навесного элемента, должна быть не менее чем 0,75dev (16) где d — диаметр отверстия, вырезанного в стенке резервуара, мм; е1 — большее из значений ес и et по 8.2.2 или номинальная толщина по таблице 16, мм.

Усиление допускается выполнять одним из следующих 3 методов или любой их комбинацией: a) применение более толстого врезного листа для стенки (см. рисунки 10 и 11) или круглой усиливающей накладки, для которой действуют ограничения 1,5с/ < d T < 2d, (17) где dr — фактический диаметр усиливающей накладки, мм. Усиливающие накладки могут иметь форму, отличную от круглой, если выполняются следующие минимальные требования; b) применение более толстого патрубка или патрубка для смотрового люка. В качестве усиления допускается учитывать отрезок патрубка в пределах толщины листа стенки и участков с двухсторон от листа стенки длиной, которая соответствует четырехкратной толщине патрубка (см. рисунок 12), если толщина патрубка в пределах этого участка не уменьшается, и граница лежит в точке, в которой начинается уменьшение; c) применение более толстых листов стенки, чем это требуется согласно 9.2.2, с учетом предельных значений, установленных в 8.1.7 для нижней границы и в таблицах 3—6 для верхней границы. Граница площади усиления соответствует описанной в перечислении а).

В качестве альтернативы, описанной в 12.1.6, методу заменяемой площади усиление также выполняют посредством применения более толстого патрубка, который выступает с обеих сторон листа стенки (см. рисунок 13).

Минимальную длину L участка патрубка, которую допускается рассматривать в качестве усиливающего элемента, рассчитывают по формуле L > \ W ^ n, (18) где гт = ^ , (19)

Толщину стенки патрубка с учетом рисунка 14 определяют таким образом, чтобы коэффициент повышения напряжения Scf не превышал 2.

Коэффициент замены у рассчитывают по формуле У = 1.56, 2г„ (20) где es — толщина листа стенки, мм; гт — средний радиус патрубка, мм; еп — толщина стенки патрубка, мм.

Ширина листа, в котором расположены навесной элемент и его элемент усиления, должна быть минимум равной общей ширине пояса и иметь длину не меньше ширины.

Удлинительную трубку или фланец, которые приваривают к патрубку с внутренней или наружной стороны, не являющиеся компонентом требуемого усиления, не рассматривают как часть навесного элемента.

Сварные швы, дополнительно навариваемые на стенку патрубка, следует располагать от подвергнутых тепловой обработке мест сварных швов на минимальном расстоянии где еп — толщина стенки патрубка, мм; Г| — внутренний радиус патрубка, мм. ( 2 1 ) 38

ГОСТ Р 58031— 2017 1 1 — лист стенки; 2 — врезной лист; 3 — патрубок; 4 — лист днища; 5 — подробные пояснения по сварке см. 13.7 Рисунок 10 — Врезной лист в качестве элемента усиления (см

. 12.1.6) А-А Ь) Накладной наружный усиливающий лист А-А с) Врезной усиливающий лист 1 — наружный усиливающий лист; 2 — врезной усиливающий лист; 3 — см. d) и е); 4 — скос 1:4; 5 — см. f) Рисунок 11, лист 1 — Усиление патрубка, расположенного около днища 39

ГОСТ Р 58031—

2017 d) Накладной наружный усиливающий лист Отожженный на заводе шов патрубка со снятием внутренних напряжений е) Накладной наружный усиливающий лист Шов патрубка, отожженный без снятия внутренних напряжений 0 Врезной лист Шов патрубка, отожженный со снятием внутренних напряжений или без 1 — патрубок; 2 — скос 1:4; 3 — сварной шов, выполненный на заводе; 4 — сварной шов, выполненный на строительной площадке; 5 — сварной шов, выполненный на заводе, отшлифованный заподлицо Рисунок 11, лист 2

1 — лист стенки; 2 — патрубок; 3 — лист днища; 4 — 1 — лист стенки; 2 — патрубок подробные пояснения по сварке см. 12.5 Рисунок 12 — Более толстый патрубок в качестве

Рисунок 13 — Альтернативный составной патрубок элемента усиления стенки в кач

естве элемента усиления (см. 12.1.8) 40

ГОСТ Р 58031—2017 Stf — коэффициент повышения напряжения; У — коэффициент замены П р и м е ч а н и е — См. [8]. Рисунок 14 — Диаграмма для определения толщины усиления обечайки патрубка (см

. 12.1.8)

Патрубки в стенке с наружным диаметром менее 80 мм

Для патрубков с наружным диаметром менее 80 мм дополнительного усиления не требуется, если толщина стенки патрубка не меньше толщины стенки патрубка, указанной в таблице 18. П р и м е ч а н и е — Допускается использовать накладные патрубки, привариваемые встык. Т а б л и ц а 18 — Минимальные размеры опорного кольца из профиля уголкового сечения Диаметр резервуара О, м Минимальные размеры опорного кольца из профиля уголкового сечения, мм D S 10 60 х 60 х 6 10 < D S 60 х 60 х 8 0 < D S 36 80 х 80 х 10 36 < D £ 48 100 х ЮО х 12 48 < D 150 х 150 х 12 41

ГОСТ Р 58031—2017 12.3 Люки и патрубки в крыше

Смотровые люки в крышах должны иметь диаметр минимум 500 мм, их конструкция должна позволять приварить их к листам крыши.

Крышки для смотровых люков должны отвечать требованиям, указанным в А.1 приложения А, или быть следующего типа: закрепленный, шарнирный или на болтах. П р и м е ч а н и е — Подробная информация о смотровых люках с крышкой на болтах приведена в таблице 19 и на рисунке 15.

Аварийно-спасательные люки, если они необходимы, должны иметь минимальный внутренний диаметр 600 мм. Т а б л и ц а 19 — Размеры смотровых люков Вид люка Внутренний диаметр d\ Диаметр крышки do Диаметр окружности, на которой расположены отверстия для болтов PCD Число болтов Диаметр уплотнителя Диаметр выреза в листе крыши «и Наружный диаметр усиления dr Внутренний Наружный Смотровой люк 16 Аварийноспасатель ный люк 20

Патрубки с фланцами для резервуаров со стационарной крышей с расчетным давлением < 60 мбар должны быть выполнены в соответствии с рисунком 16 и таблицей 20. Допускается использовать другие расчеты при условии обязательного согласования (см. А.2 приложения А).

Для патрубка диаметром > 80 мм к толщине следует прибавлять припуск на коррозию 3 мм.

Патрубки в крыше для резервуаров с очень высоким давлением (выше 60 мбар) следует проектировать согласно положениям 12.2. Патрубки и фланцы следует проектировать таким образом, чтобы они могли выдержать расчетное давление. 42

ГОСТ Р 58031— 2017 1 1 — ось, всегда вертикальная; 2 — лист крыши; 3 — в зависимости от хранимого продукта может потребоваться полное проплавление шва; 4 — при использовании патрубка в крыше для притока и оттока воздуха допускается патрубок срезать заподлицо с усиливающим листом или линией крыши П р и м е ч а н и е — Указанные на угловых швах размеры относятся к толщине шва. Рисунок 16 — Патрубки в крыше с фланцем (см

. таблицу 20) Т а б л и ц а 20 — Размеры патрубков в крыше Номинальный диаметр патрубка, мм Наружный диаметр патрубка dn Диаметр выреза в листе крыши dh Минимальная высота патрубка hn Требуемая толщина стенки патрубка еп Нелегированные стали Нержавеющие стали 25 34 40 3,4 2,7 50 60 66 3,9 2,7 80 89 95 5,5 3,0 6,0 3,0 7,1 3,4 8,2 3,7 9,3 4,0 9,5 4,5 П р и м е ч а н и е 1 — Фланцы должны соответствовать prEN 1759-1:2000, класс 150, или ЕН 1092-1:1994, PN25. П р и м е ч а н и е 2 — См. рисунок 16

Блочные фланцы с резьбовыми шпильками для установки смотровых окон, инструмента и т. д. следует приваривать к стенке или крыше резервуара стыковыми или угловыми швами. Если диаметр выреза в листе стенки или крыши резервуара превышает 80 мм, должно быть предусмотрено соответствующее усиление, которое проектируют согласно 12.1.6 или 12.1.8. При этом вся площадь по перечного сечения блочного фланца может рассматриваться как элемент усиления.

Патрубки должны быть спроектированы таким образом, чтобы они могли выдержать на грузки под действием подсоединенных к ним трубопроводов и навесных элементов (см. 6.2.12). 43

ГОСТ Р 58031—2017 12.4 Придонные очистные люки и зумпфы резервуара

С точки зрения сложного распределения напряжений число придонных очистных люков и зумпфов резервуара должно быть сведено к минимуму. Исполнение должно быть разработано и согласовано (см. А.2 приложения А). П р и м е ч а н и е — Примеры подходящих вариантов исполнения приведены в приложении О.

Если в нижнем поясе стенки предусмотрены придонные очистные люки, высота выреза не должна превышать меньшее из двух значений: 915 мм или 1/2 ширины листа стенки.

Соответствующий пояс стенки, включая навесные и накладные элементы, должен быть из готовлен заранее и после сварки в соответствии с 17.10 подвергнут тепловой обработке. Типовые элементы исполнения показаны на рисунках 0.1—0.4, приложения О.

Зумпфы резервуара всей поверхностью должны опираться на фундамент. В соответствии с конструкционными чертежами фундамента в фундаменте должны быть предусмотрены углубления.

Нижний сварной угловой шов к листу днища или окрайки следует выполнять в неискривленной плоской области до окончательной установки листа в основание резервуара. Для этого лист днища или окрайки необходимо перевернуть. Типовые элементы исполнения показаны на рисунке 0.5 приложения О.

Комбинированные зумпфы для стока и очистки не допускается применять для резервуаров с толщиной листа стенки более 20 мм. Типовые элементы исполнения показаны на рисунке 0.6 при ложения О.

Указания по сварке штуцеров 12.5.1 Швы с неполным проплавлением допускается применять только для толщины стенок до 12,5 мм и при расчетном сопротивлении менее 185 Н/мм2.

Подробные указания по сварке патрубков приведены в приложении N.

Передние кромки угловых сварных швов, с помощью которых патрубки или усиливающие листы приварены к стенке, или средняя линия стыковых швов, с помощью которых врезные листы при варены к стенке, должны отстоять минимум на 100 мм от средней линии других стыковых швов стенки, от начала соединений угловыми швами между стенкой и днищем или примыкающими навесными и накладными элементами.

Усиливающие или врезные листы могут доходить до соединения стенки и днища, если они образуют с днищем угол 90° (см. рисунок 11).

Если не для всех патрубков удается избежать пересечения со сварными швами стенки резервуара с малым диаметром и толщиной стенки 10 мм и менее, по согласованию (см. А.2 приложения А) допускается пересечение отверстий для патрубков с вертикальными или горизонтальными сварными швами, если касательная в точке пересечения выреза и шва и средняя линия стыкового шва стенки об разуют угол от 45° до 90° (см. рисунок 17).

Шов стенки около выреза должен быть подвергнут 100%-му контролю магнитопорошковым или капиллярным методом (цветная дефектоскопия).

Каждый стыковой шов, попадающий под усиливающий лист, должен быть зачищен и под вергнут 100%-му радиографическому контролю.

Размеры сварных швов между патрубками, проходящими сквозь стенку, и самой стенкой должны соответствовать указаниям рисунка N.1 приложения N. Эти швы необязательно должны быть больше удвоенной толщины стенки навесного элемента.

Если толщина стенки обечайки из катаной нелегированной стали превышает 20 мм, то или применяют материалы с установленными характеристиками по всей толщине, или на поверхность обечайки наплавляют слой металла толщиной минимум 3 мм до приварки патрубка в стенку (см. рисунок 18).

Стыковые швы между врезными листами и листами стенки выполняют с полным проплавлением, наличие непроваров не допускается.

Толщина угловых швов по краю усиливающего листа должна составлять 70 % толщины усиливающих листов или 14 мм в зависимости от того, какое значение меньше.

Примыкания фланцев 12.6.1 Фланцы всех навесных или накладных элементов, за исключением смотровых люков в стенке или крыше, включая сверление отверстий, следует изготовлять согласно ЕН 1759-1:2000, класс 150, или ЕН 1092-1:1994, PN 25, если не установлено иное (см. А.1 приложения А).

Положение контрфланца должно быть проверено на соответствие. 44

ГОСТ Р 58031—2017 12.7 Тепловая обработка патрубков после сварки Изготовитель/организация, выполняющий монтаж резервуара, для всех патрубков, указанных в таблице 26, в зависимости от толщины стенок или диаметра патрубков должен провести мероприятия по тепловой обработке после сварки (PWHT) в соответствии с положениями 17.10.8 и 17.10.10.

Системы нагрева и охлаждения Для нагревания или охлаждения хранимого продукта применяют соответствующие системы с те плоносителем (см. приложение Р) или электрическое нагревательное оборудование. Соответствующий метод должен быть согласован (см. А.2 приложения А). Рисунок 17 — Отверстия для патрубков, пересекающих швы стенки А 1 — лист стен

ки; 2 — патрубок; 3 — лист днища; 4 — наплавленный металл; 5 — указания по сварке см. в приложении N П р и м е ч а н и е — Для приварки патрубка в качестве альтернативы допускаются снятие слоя материала патрубка толщиной 3 мм или замена минимум двумя слоями наплавленного материала. Рисунок 18 — Наплавка для патрубков 45

ГО С Т Р 58031— 2017

Лестницы, площадки и ограждения 12.9.1 Лестницы и площадки должны соответствовать требованиям ЕН ИСО 14122, а также специальным требованиям 12.9.2—12.9.10,12.9.11—12.9.13 и 12.9.15.

Лестницы и площадки следует изготовлять из металла. Они должны иметь ширину в свету минимум 600 мм.

Угол по отношению к горизонтальной поверхности не должен превышать 45°.

Указания для лестниц теплоизолированных резервуаров приведены в приложении Q.

Ступени должны иметь нескользящую поверхность.

Высота ступени должна в обычном случае составлять 200 мм, глубина в центре ступени — минимум 200 мм. Около площадок и платформ высота ступени может отличаться на ± 5 мм. Необходимо учитывать предписания, действующие на региональном или национальном уровне.

Спиральные лестницы, у которых ступени привариваются непосредственно или с помощью промежуточных листов к стенке резервуара допускаются только в том случае, если: a) установленный минимальный предел текучести материала стенки ниже 275 Н/мм2; b) установленный минимальный предел текучести материала стенки свыше 275 Н/мм2 и толщина стенки до 12,5 мм включительно.

Если установленный минимальный предел текучести материала стенки 275 Н/мм2 и максимальная толщина стенки 12,5 мм превышены, лестницы должны иметь независимую от стенки опору или крепиться к стенке резервуара с помощью горизонтальных непрерывных сварных швов (см. 12.10).

Лестницы и площадки наряду с ветровой нагрузкой, принятые для исходного расчета стенки резервуара, должны выдерживать равномерную полезную нагрузку минимум 2,4 кН/м2 и сосредоточенную нагрузку 5 кН, приложенную в любой точке. П р и м е ч а н и е — Для лестниц высотой более 6 м рекомендуется выполнить одну или несколько промежуточных площадок.

Площадки, ведущие с резервуара на землю, соединяющие любую часть резервуара с любой частью соседнего резервуара либо с другой, отдельно стоящей конструкцией, должны иметь опорные устройства, допускающие свободное перемещение соединяемых конструкций.

Ограждения на крышах резервуаров, лестницах и площадках изготовляют из стального профиля или элементов сплошного сечения и размещают таким образом, чтобы было предотвращено падение людей или предметов.

Ограждения должны выдерживать сосредоточенную нагрузку 1 кН, приложенную в любой точке и действующую в любом направлении.

Ограждения размещают с обеих сторон площадок и лестниц, за исключением спиральных лестниц, для которых ограхщение с внутренней стороны может отсутствовать, если расстояние между стенкой резервуара и внутренним краем лестницы не превышает 200 мм. Для несплошных ограждений любой участок между резервуаром и платформой шире 150 мм должен быть закрыт.

Если для резервуаров диаметром более 12,5 м требуется доступ к оборудованию в центральной части крыши, должны быть предусмотрены ступенчатые площадки с ограждениями. В узлах соединений должна быть обеспечена прочность отдельных элементов.

Стационарные лестницы-стремянки должны иметь кольцевое ограждение и промежуточные площадки.

Постоянные и временные навесные и накладные элементы

Число постоянных навесных и накладных элементов, привариваемых к стенке толщиной более 12,5 мм, должно быть ограничено до минимума, сварку предпочтительно выполнять горизонтальным швом. П р и м е ч а н и е — Если требуются вертикальные угловые швы, то из-за того, что они вызывают увеличение напряжений, необходима особая тщательность проработки.

Вертикальные крепежные швы должны быть на расстоянии от вертикальных швов стенки минимум на 150 мм; горизонтальные швы навесных и накладных элементов не должны проходить по верхнему краю горизонтальных основных швов.

Приварка болтов и навесных и накладных элементов к листам толщиной более 13 мм не допускается. 46

ГОСТ Р 58031—2017

Для временных навесных и накладных элементов, за исключением приспособлений для монтажа, действуют те же требования по их расположению и ориентации, также для способа действий и для постоянных навесных и накладных элементов.