(рекомендуемое)
Защита резервуаров, возводимых в прибрежных зонах рек морей и океанов, от стихийного воздействия водного потока
Для резервуаров, возводимых в прибрежных зонах рек, морей и океанов, существует опасность воздействия водных потоков, вызванных паводковыми разливами рек, прорывом плотин и дамб, цунами, нагоном воды из морей в устья реки т.д. При этом возможны сдвиг и опрокидывание резервуаров, расположенных в зонах затопления. Данное приложение разработано на основе результатов работы [19] (см. Приложение П.20) и содержит рекомендации по защите резервуаров от указанного вида стихийного воздействия.
В районах вероятного возникновения стихийных водных потоков резервуары следует устанавливать на площадках, возвышающихся над общим рельефом местности.
Для защиты резервуаров от воздействия водного потока следует применить одно из следующих мероприятий: 1) слив продукта и последующая разгерметизация объема путем открытия всех штатных отверстий в стенке (способ 1); 2) налив резервуара продуктом или водой до некоторого уровня Hmin, обеспечивающего неподвижность резервуара во время стихийного бедствия (способ 2); 3) установка анкерных устройств, воспринимающих внешнее воздействие (способ 3).
- Возможность применения одного из способов защиты должна оцениваться в зависимости от:
- диаметра резервуара D (м); – высоты стенки резервуара Hs (м); – ожидаемого времени затопления 0 (ч); – ожидаемой скорости водного потока (м/с);
- расчетной высоты потока, т.е. разности между ожидаемой высотой водного потока и возвышением площадки строительства над общим рельефом местности h (м);
- минимально необходимой величины налива резервуара Hmin (м), определяемой по графикам, приведенным на рис. П.8.1; – плотности продукта (т/м3);
- возможности своевременного опорожнения резервуара за время 1 (ч),
- возможности своевременного налива продукта в резервуар за время 2 (ч).
В случае, если h < 1 м, специальных мероприятий по защите резервуаров не требуется. В противном случае требуется применение способов 1, 2 или 3.
При использовании графиков, приведенных на рис. П.8.1, П.8.2, допускается линейная интерполяция исходных данных и результатов.
СТО-СА-03-002-2009 Ростехэкспертиза П.8.7 Допускается применение способа 1, если выполняются условия: Hmin h, 1<0.
Допускается применение способа 2, если выполняются условия: Hmin / < Hs, 2<0.
Если неподвижность резервуара на основании при воздействии водного потока не может быть обеспечена способами 1 или 2, необходимо применить способ 3, т.е. выполнить установку анкерных устройств. Суммарную нагрузку на анкеры следует определять с помощью графиков, приведенных на рис. П.8.2.
Время полного опорожнения резервуара 1 и время его заполнения 2 могут быть уточнены в момент поступления предупреждения о приближении стихийного бедствия. В этом случае необходимо принять
= H2 = H, где H – фактический уровень налива продукта к моменту поступления сигнала тревоги.
В случае, если h > 10 м, строительство резервуаров в данной местности не рекомендуется.
ПРИМЕР РАСЧЕТА.
Ожидается возникновение водного потока высотой 9 м и скоростью = 10 м/с через 0 = 6 часов. Необходимо выбрать способ защиты резервуара объемом 5 000 м3 (диаметр D = 22.8 м, высота стенки Hs = 12 м), построенного на площадке с превышением над общим рельефом местности 2 м. Максимальный, фактический и нижний уровни налива резервуара продуктом в процессе эксплуатации равны соответственно H1= H=11.6 м, H2 =1.9 м. Относительная плотность хранимого продукта = 1. Производительность слива продукта из резервуара 1000 м3/ч, производительность налива продукта в резервуар 500 м3/ч. Расчетная высота потока составляет h = 9 – 2 = 7 м. По графикам на рис. 8.1 определяем Hmin. При высоте потока h = 5 м получаем Hmin = 5.4 м, при h = 10 м требуемая высота налива составляет Hmin = 10.7 м. Для принятого значения h = 7 м путем линейной интерполяции получаем Hmin = 7.52 м. С учетом производительности слива продукта и максимального уровня налива резервуара H1= H вычисляем время полного опорожнения резервуара 1 = 4.8 ч. С учетом производительности налива продукта и нижнего уровня налива резервуара H2 время заполнения резервуара до отметки Hmin будет равно 2 = 4.6 ч. Проверяем условия п. П.8.7: Hmin = 7.52 м > h = 7 м, 1 = 4.8 ч < 0 = 6 ч. Первое условие п. П.8.7 не выполняется, т.е. способ 1 не применим. Проверяем условия п. П.8.8. Hmin = 7.52 м < Hs = 12 м, 2 = 4.6 ч < 0 = 6 ч. Оба условия п. 8.8 выполняются, следовательно, способ 2 обеспечивает защиту резервуара от стихийного воздействия. Таким образом, для обеспечения неподвижности резервуара необходимо до начала наводнения наполнить его продуктом до уровня не менее Hmin = 7.52 м.
Ростехэкспертиза СТО-СА-03-002-2009 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 9 8 7 6 5 4 10 3 2 1 0 Скорость потока , м/с Уровень налива Hmin, м а) D = 39.9 м D = 28.5 м D = 22.8 м h = 5 м 10 12 14 16 8 6 4 2 0 18 20 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Скорость потока , м/с Уровень налива Hmin, м Рис. П.8.1 Определение уровня налива Hmin, м а) высота потока h = 5 м б) высота потока h = 10 м б) D = 22.8 м D = 28.5 м D = 39.9 м h = 10 м
СТО-СА-03-002-2009 Ростехэкспертиза а) 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 10
5
Скорость потока , м/с Сдвигающая сила Q, МН 0 D = 22.8 м D = 28.5 м D = 39.9 м h = 5 м б) 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 20 15 10 5 0 Скорость потока , м/с Сдвигающая сила Q, МН Рис. П.8.2 Определение сдвигающей силы Q, МН
а) высота потока h = 5 м
б) высота потока h = 10 м D = 39.9 м D = 22.8 м D = 28.5 м h = 10 м
Ростехэкспертиза СТО-СА-03-002-2009
В этом разделе не найдено.
