Что такое отмостка фундамента резервуара

Содержание

10. Основания и фундаменты
10.1. Основные положения
10.2. Расчет нагрузок на основание и фундамент резервуара
Рис. 10.1. Нагрузки на фундамент, передаваемые по контуру стенки резервуара
10.2.10. Требования по установке анкеров
Рис. 10.4. Сплошная железобетонная плита
Основание и отмостка резервуара

10. Основания и фундаменты

10.1. Основные положения

10.1.1. Проектирование основания и фундаментов под резервуар должно выполняться специализированной проектной организацией с учетом положений ГОСТ Р 52910-2008, СНиП 2.02.01-83*, СНиП 2.02.03-85; СНиП 2.02.04-88; СНиП II-7-87 и дополнительных требований настоящего Стандарта.

10.1.2. Материалы инженерно-геологических и гидрологических изысканий площадки строительства должны содержать следующие сведения о грунтах и грунтовых водах:

— литологические колонки под пятно резервуара, количество, глубина и расположение которых должны обеспечить построение достоверных разрезов вдоль контурной окружности основания и по ее диаметрам;

— физико-механические характеристики грунтов, представленных в литологических колонках (удельный вес γ, угол внутреннего трения φ, сцепление С, модуль деформации Е, коэффициент пористости ε);

— расчетный уровень грунтовых вод с прогнозом гидрологического режима на ближайшие 20 лет для резервуаров объемом до 10000 м 3 и на 50 лет для резервуаров объемом более 10000 м 3 .

Кроме того, если сжимаемая толща представлена слабыми грунтами (модуль деформации менее 10 МПа), то для каждой грунтовой разности должны быть приведены значения коэффициента фильтрации.

Для величин физико-механических характеристик грунтов должны приводиться однозначные расчетные значения.

При проектировании фундаментов резервуаров в сложных инженерно-геологических условиях инженерные изыскания должны выполняться специализированными организациями и содержать данные для выбора типа оснований и фундаментов с учетом возможного изменения (в процессе строительства и эксплуатации) инженерно-геологических и гидрологических условий площадки строительства.

10.1.3. Расчет основания по деформациям предусматривает определение расчетных значений величин, характеризующих абсолютные и относительные перемещения фундаментных конструкций и элементов стальной оболочки резервуара с целью их ограничения, обеспечивающего нормальную эксплуатацию резервуара и его долговечность.

10.1.4. Расчет осадок основания резервуара следует выполнять, как правило, с использованием расчетной схемы основания в виде линейно-деформируемой среды: полупространства с условным ограничением глубины сжимаемой толщи или слоя конечной толщины.

В случае, если расчетные значения деформаций основания превышают предельные значения, следует выполнить расчет осадок с учетом совместной работы оболочки резервуара и основания, рассматривая расчетную схему основания, характеризуемую коэффициентами жесткости, в качестве которых принимаются отношения давления на основание к его расчетным осадкам в различных точках поверхности согласно рекомендациям СНиП 2.01.09.

Расчет системы «резервуар-основание» может быть выполнен также с использованием существующих вычислительных комплексов по определению осадок фундаментов с учетом взаимодействия основания и оболочки резервуара.

10.1.5. Проектная высота расположения днища резервуара определяется технологическим заданием, однако, эта высота должна превышать максимальный уровень окружающей спланированной поверхности земли минимум на 0.5 м, а после достижения основанием расчетных осадок высота днища над уровнем окружающей земли должна быть не менее 0,15 м.

10.1.6. В проекте КМ должно быть представлено задание для проектирования основания и фундаментов под резервуар, включающее расчетные реактивные усилия (нагрузки), передаваемые от корпуса резервуара на его фундамент, а также величины допустимых деформаций основания.

10.2. Расчет нагрузок на основание и фундамент резервуара

10.2.1. Реактивные усилия, передаваемые с корпуса на основание и фундамент резервуара, определяются в зависимости от конструктивных, технологических, климатических, сейсмических нагрузок и их сочетаний, приведенных в таблице П.4.6 Приложения П.4.

10.2.2. В состав нагрузок, передаваемых по контуру стенки резервуара на его фундамент, входят нагрузки двух типов.

Нагрузки первого типа, обеспечивающие осесимметричное распределение усилий по контуру стенки, включают:

— вес резервуара с учетом оборудования и теплоизоляции, за вычетом центральной части днища;

— избыточное давление и разрежение в газовом пространстве резервуара.

Нагрузка второго типа возникает от ветрового воздействия на корпус резервуара и создает кососимметричное распределение усилий по контуру стенки.

Ветровая нагрузка вызывает появление опрокидывающего момента, вычисляемого относительно точки, расположенной на оси симметрии опорного контура стенки с подветренной стороны резервуара. Нагрузки первого типа создают момент, препятствующий опрокидыванию резервуара.

10.2.3. Перечень необходимых расчетов включает:

— определение нагрузок на центральную часть днища в условиях эксплуатации, гидро- пневмоиспытаний и при сейсмическом воздействии;

— расчет максимальных и минимальных нагрузок по контуру стенки в условиях эксплуатации и при сейсмическом воздействии;

— проверку на отрыв окраек днища от фундамента при действии внутреннего избыточного давления на пустой резервуар;

— проверку на опрокидывание пустого резервуара путем сравнения опрокидывающего момента и момента от удерживающих сил;

— проверку резервуара с продуктом на опрокидывание в условиях землетрясения;

— расчет анкеров, если происходит отрыв окраек днища от фундамента при действии внутреннего давления на пустой резервуар;

— расчет анкеров, если устойчивость пустого резервуара от опрокидывания не обеспечена;

— расчет анкеров, если устойчивость резервуара с продуктом от опрокидывания при землетрясении не обеспечена.

Расчет нагрузок на основание и фундамент резервуара при землетрясении приведен в п. 9.6.6.

10.2.4. Опрокидывающий момент, действующий на резервуар в результате ветрового воздействия, вычисляется по формуле:

10.2.5. Расчетная погонная нагрузка по контуру стенки характеризуется максимальным и минимальным значениями, соответствующими диаметрально противоположным участкам фундамента (рис. 10.1). Максимальная и минимальная нагрузки определяются соответственно, как сумма и разность максимальных нагрузок первого и второго типа (с учетом знаков). Расчетная нагрузка по контуру стенки в основании резервуара определяется по формулам:

Рис. 10.1. Нагрузки на фундамент, передаваемые по контуру стенки резервуара

10.2.6. Расчетная вертикальная нагрузка на фундамент резервуара, соответствующая 1-му расчетному сочетанию нагрузок (таблица П. 4.6 Приложения П.4), составляет:

10.2.7. Если теплоизоляция, или вакуум, или снеговая нагрузка отсутствуют, формула 10.2.6 должна быть приведена в соответствие с полученным сочетанием нагрузок.

10.2.8. Коэффициент fs назначается согласно указаниям п. 9.2.3.1.7.

10.2.9. Нагрузки на центральную часть днища определяются исходя из величины внутреннего избыточного давления, максимального проектного уровня налива и плотности продукта (эксплуатация) или воды (гидро- пневмоиспытания). Эту нагрузку следует определять по формулам:

pf = γn[0,001g(ρH + ρstbc) + 1,2p],

Pfg = γn[0,001g(ρgH0g + ρstbc) + 1,25p].

10.2.10. Требования по установке анкеров

10.2.10.1. Анкеровка корпуса резервуара требуется если:

— происходит отрыв окраек днища от фундамента при действии внутреннего избыточного давления;

— момент от сил, вызванных ветровым воздействием, превышает момент от вертикальных удерживающих сил, действующих на пустой резервуар.

10.2.10.2. В случаях, указанных в п. 10.2.10.1, стенка резервуара прикрепляется к фундаменту анкерными устройствами, шаг установки и размеры которых определяются расчетом.

10.2.10.3. Требуется установка анкеров, если выполняются следующие неравенства, соответствующие условиям п. 10.2.10.1:

Q_min 3 и не менее 1,0 для резервуаров объемом свыше 3000 м 3 . Толщина железобетонного кольца принимается не менее 0,3 м. При строительстве резервуаров в сейсмических районах наличие кольцевого железобетонного фундамента является обязательным. Ширина кольца должна быть не менее 1.5 м, а толщина не менее 0,4 м.

Рис. 10.4. Сплошная железобетонная плита

10.3.4. Фундамент в виде сплошной железобетонной плиты рекомендуется для резервуаров диаметром не более 15 м на немерзлых грунтах, для всех резервуаров на мерзлых грунтах, а также для всех резервуаров при хранении в них этилированных бензинов, реактивного топлива или иных ядовитых продуктов. Для обнаружения возможных протечек продукта железобетонная плита должна иметь уклон не менее 1 % от центра к периметру, а также радиально расположенные дренажные канавки.

Источник

Основание и отмостка резервуара

Детальное натурное обследование технического состояния основания не выявило наличие пустот между днищем резервуара и основанием. При этом погружение нижней части резервуара в грунт не установлено.

Отмостка вокруг резервуара выполнена бетонной с уклоном, обеспечивающим отвод дождевых вод. Визуальный осмотр технического состояния отмостки вокруг резервуара не выявил дефектов в виде трещин, локальных выколов бетона не обнаружено. Наличие растительности на отмостке не установлено.

Результаты проверки технического состояния основания и отмостки приведены в Акте №4 визуально-измерительного контроля (Приложение 7 отчета о НИР).

Выводы и рекомендации:

Основание и отмостка резервуара №23 допускаются к дальнейшей эксплуатации.

Сварные швы

2.5.1. УЗ-контроль сварных швов (п.3.6.5 [1]) прибором УИУ серии «Сканер» выполнен на 12 участках по результатам экспресс-диагностики методом остаточной магнитной памяти металла. Общая длина проверенных участков сварных швов составляет 3794 мм, а именно: длина участка сканирования уторного шва составляет 782 мм при общей длине шва 14930 мм (»5,23%); длина участка сканирования сварных швов соединения 1-го и 2-го поясов составляет 2456 мм при общей длине шва 14930 мм (»16,45%); длина участка сканирования сварных швов вертикального соединения поясных листов (обечаек) 1-го пояса составляет 2098 мм при общей длине швов 8940 мм (»23,47%.). Протоколы ультразвуковой дефектоскопии сварных швов приведены в Приложении 2 к Заключению ЭПБ.

Выводы и рекомендации:

Горизонтальный сварной шов, соединяющий листы 1-ого и 2-ого пояса удовлетворяет требованиям ГОСТ 23055-88 по характеру выявленных дефектов и допускается к дальнейшей эксплуатации.

Вертикальные сварные швы, соединяющие листы 2-ого пояса удовлетворяет требованиям ГОСТ 23055-88 по характеру выявленных дефектов и допускается к дальнейшей эксплуатации.

Геодезическая съёмка резервуара

2.6.1. Геодезический контроль вертикальности образующих показал следующее:

— для образующей №1 максимальное отклонение составляет 7,4мм (для 3-го пояса) при предельном значении 30 мм;

— для образующей №2 максимальное отклонение составляет 32,1мм (для 1-го пояса) при предельном значении 10 мм;

— для образующей №3 максимальное отклонение составляет 11,0мм (для 5-го пояса) при предельном значении 40мм;

— для образующей №4 максимальное отклонение составляет 11,0мм (для 1-го пояса) при предельном значении 10мм.

Анализ результатов геодезического контроля вертикальности образующих показал, что для образующих №№2 и 4 (см. рис. П.6.1, П.6.2 Приложения 6 настоящего отчета о НИР) фактические отклонения превышают предельные. Однако, согласно п.8.12 РД 08-95-95 для резервуаров, находящихся в эксплуатации более 20 лет, допускается увеличение отклонений от вертикали в 2 раза, при условии их стабилизации и отсутствия неплавных переломов в нижних поясах корпуса. Так как для образующих №2 и №4 по результатам визуального осмотра и геодезического контроля стенки на этом участке не обнаружено переломов в нижних поясах корпуса при условии его длительной эксплуатации (24 года) допускается увеличение предельного значения отклонения от вертикали верхних поясов для образующей №2 до 20мм, для образующей №4 до 20 мм.

Выводы и рекомендации:

Стенка резервуара №23 по результатам планово-высотной съёмки не удовлетворяет требованиям РД 08-95-95 рекомендуется выполнить съемку при заполненном резервуаре.

Элементы металлической гарнитуры

(лестницы, ограждение, молниезащита)

Визуальный осмотр технического состояния металлической гарнитуры резервуара показал, что:

— металлические конструкции лестницы не имеют дефектов и повреждений;

— по периметру крыши выполнено ограждение, визуальный осмотр которого не выявил дефектов и повреждений;

— для обеспечения требований молниезащиты выполнены 2 молниеприемника и 2 молниеотвода.

Результаты анализа технической документации

Проведенным анализом имеющейся в наличии проектной и эксплуатационной технической документации установлено:

— технический паспорт на резервуар №23 имеется;

— проектно-конструкторская документация имеется;

— технический журнал по эксплуатации строительных конструкций резервуара не ведется;

— акты испытаний резервуара при сдаче в эксплуатацию имеются;

— материалы геодезического контроля положения резервуара отсутствуют;

сертификаты, подтверждающие качество материала строительных конструкций резервуара имеются только на сварочные материалы.

3. Нормативная литература

1. РД 08-95-95. Положение о системе технического диагностирования сварных вертикальных цилиндрических резервуаров для нефти и нефтепродуктов. М. 1995 г.

2. РД 22-01-97. Требования к проведению оценки безопасности эксплуатации производственных зданий и сооружений поднадзорных промышленных и объектов (обследование строительных конструкций специализированными организациями). М., 1997 г., 23 с.

3. СНиП 2.01.07.85 Нагрузки и воздействия / Госстрой СССР.- М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1987.-36 с. + Дополнения. Разд.10. Прогибы и перемещения / Госстрой СССР, 1989 г. – 8 с.

4. СНиП II-23-81*. Стальные конструкции. Нормы проектирования / Госстрой России. – М.: ГУП ЦПП, 2001.- 96 с.

5. СНиП 2.03.11.85. Защита строительных конструкций от коррозии / Госстрой СССР.-М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986.-48 с.

6. Визуальный и измерительный контроль / В.В.Клюев, Ф.Р.Соснин и др.; под ред. В.В. Клюева.-М.: РОНКТД, 1998 г., 231 с.

7. ПБ 03-605-03. Правила устройства вертикальных цилиндрических стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов (постановление ГГТН России, №76 от 09.06.2003г).

8. ГОСТ 14782-86. Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы ультразвуковые. М, 1988, 38 с.

9.Установка ультразвуковая измерительная серии «СКАНЕР». Паспорт (объединенный), Сканер 2. 00.00.000.ПС, выпуск 2001 год, октябрь.

10. Методика применения установки «Сканер» для ультразвукового контроля сварных соединений и основного металла трубопроводов. Скан 2.01.00.000 М, Москва – 2001, Госгортехнадзор России, 63 с.

11. ГОСТ 23055-88. Классификация сварных соединений по результатам радиографического контроля. М.1986 г.

12. ИТН-93 Инструкция по техническому надзору, методам ревизии и отбраковке трубчатых печей, резервуаров, сосудов и аппаратов нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств / Министерство топлива и энергетики российской федерации. ВНИКТИнефтехимоборудование. – 1993г.

13. РД 09-102-95 Методические указания по определению остаточного ресурса потенциально опасных объектов, подконтрольных Госгортехнадзору России. М.1995г.

14. СНиП 3.03.01-87. Несущие и ограждающие конструкции / Госстрой СССР. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1987.-105 с.

15. РД 03-606-03. Инструкция по визуальному и измерительному контролю (постановление ГГТН России, №22 от 11.06.2003г).

16. ПБ-03-246-08. Правила проведения экспертизы промышленной безопасности (с изм. №1 ГГТН России, пост. №48 от 01.08.2002г).

17. РД 09.539-03. Положение о порядке проведения экспертизы промышленной безопасности в химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности (постановление ГГТН России, №8 от 18.03.2003г).

Приложение 1. Расчёт стенки резервуара на прочность и устойчивость

Формула для определения минимальной толщины стенки каждого горизонтального пояса вертикального резервуара для условий эксплуатации:

(1)

где коэффициент надёжности по нагрузке гидростатического давления;

коэффициент надёжности по нагрузке от избыточного давления и вакуума;

плотность нефти или нефтепродукта, 980 кг/м 3 ;

радиус стенки резервуара, м;

максимальный уровень взлива нефти в резервуаре, 5,64 м;

расстояние от днища до расчётного уровня, м;

, – нормативная величина избыточного давления;

коэффициент условий работы, для нижнего пояса, остальных поясов;

расчётное сопротивление стали для пояса стенки по пределу текучести, Па.

Расчётное сопротивление материала стенки резервуаров по пределу текучести определяется по формуле:

(2)

нормативное сопротивления растяжению (сжатию) металла стенки, равное минимальному значению предела текучести, принимаемому по государственным стандартам и техническим условиям на листовой прокат;

— коэффициенты надёжности по материалу;

— коэффициент надёжности по назначению, для резервуаров объёмом по строительному номиналу 10 000 м 3 и более объёмом по строитель-ному номиналу менее 10 000 м 3

Вычисление предварительной толщ. стенки для каждого пояса резервуара

Для вычисления используем формулу (1), в которой, начиная со второго пояса, единственным изменяемым параметром при переходе от нижнего пояса к верхнему является координата нижней точки каждого пояса:

Основные геометрические размеры резервуара при проведении прочностных расчётов округляем в большую сторону до номинальных размеров так, чтобы погрешность шла в запас прочности.

Толщина 1 пояса определяется при