Требования к фундаментам под резервуары

Обновлено: 07.05.2024

6.4.1.1 В перечень исходных данных для проектирования основания и фундамента под резервуар должны входить данные инженерно-геологических изысканий (для районов распространения многолетнемерзлых грунтов — данные инженерно-геокриологических изысканий).

Объем и состав инженерных изысканий определяют с учетом действующих нормативных документов* и требований настоящего стандарта.

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

- физико-механические характеристики грунтов (плотность грунтов ρ, удельное сцепление фунтов с, угол внутреннего трения φ, модуль деформации E, коэффициент пористости е, показатель текучести l_L и др.);

- расчетный уровень грунтовых вод с учетом прогноза изменения гидрогеологического режима грунтовых вод на период срока службы без учета их объемов.

В районах распространения многолетнемерзлых фунтов изыскания должны обеспечить получение сведений о составе, состоянии и свойствах мерзлых и оттаивающих фунтов, криогенных процессов и образованиях, включая прогнозы изменения инженерно-геокриологических условий проектируемых резервуаров с геологической средой.

6.4.1.3 Число геологических выработок (скважин) определяется площадью резервуара и должно быть не менее четырех (одна — в центре и три — в районе стенки, т. е. 0,9-1,2 радиуса резервуара). В дополнение к скважинам допускается исследование грунтов методом статического зондирования.

При проведении инженерных изысканий следует предусматривать исследование грунтов на глубину активной зоны (ориентировочно 0,4-0,7 диаметра резервуара) в центральной части резервуара и не менее 0.7 активной зоны — в области стенки резервуара. При свайных фундаментах на глубину активной зоны ниже подошвы условного фундамента (острия свай).

В районах с повышенной сейсмической активностью необходимо предусмотреть проведение геофизических исследований грунтов основания резервуаров и микросейсморайонирования.

6.4.1.4 При разработке проектов оснований и фундаментов следует руководствоваться положениями действующих нормативных документов* и требованиями настоящего стандарта.

6.4.2 Основные требования к проектным решениям оснований

6.4.2.1 Грунты, деформационные характеристики которых обеспечивают допустимые осадки резервуаров. следует использовать в естественном состоянии как основание для резервуара.

6.4.2.2 Для грунтов, деформационные характеристики которых не обеспечивают допустимые осадки резервуаров, предусматривают инженерные мероприятия по их упрочнению либо устройство свайного фундамента.

6.4.2.3 Для просадочных грунтов предусматривают устранение просадочных свойств в пределах всей просадочной толщи или устройство свайных фундаментов, полностью прорезающих просадочную толщу.

6.4.2.4 При проектировании оснований резервуаров, возводимых на набухающих грунтах, в случае если расчетные деформации основания превышают предельные, предусматривают проведение следующих мероприятий:

- полная или частичная замена слоя набухающего грунта ненабухающим;

- применение компенсирующих песчаных подушек;

- устройство свайных фундаментов.

6.4.2.5 При проектировании оснований резервуаров, возводимых на водонасыщенных пылеватоглинистых, биогенных грунтах и илах, в случае если расчетные деформации основания превышают допустимые, должно предусматриваться проведение следующих мероприятий:

- устройство свайных фундаментов;

- для биогенных грунтов и илов — полная или частичная замена их песком, щебнем, гравием и т. д.;

- предпостроечное уплотнение грунтов временной пригрузкой основания (допустимо проведение уплотнения грунтов временной нагрузкой в период гидроиспытания резервуаров по специальной программе).

6.4.2.6 При проектировании оснований резервуаров, возводимых на подрабатываемых территориях. в случае если расчетные деформации основания превышают допустимые, должно предусматриваться проведение следующих мероприятий;

- устройство сплошной железобетонной плиты со швом скольжения между днищем резервуара и верхом плиты;

- применение гибких соединений (компенсационных систем) в узлах подключения трубопроводов;

- устройство приспособлений для выравнивания резервуаров.

6.4.2.7 При проектировании оснований резервуаров, возводимых на закарстованных территориях, предусматривают проведение следующих мероприятий, исключающих возможность образования карстовых деформаций:

- заполнение карстовых полостей;

- прорезка карстовых пород глубокими фундаментами;

- закрепление закарстованных пород и (или) вышележащих грунтов.

Размещение резервуаров в зонах активных карстовых процессов не допускается.

6.4.2.8 При применении свайных фундаментов концы свай заглубляют в малосжимаемые грунты и обеспечивают требования к предельным деформациям резервуаров.

Свайное основание может быть как под всей площадью резервуара — «свайное поле», так и «кольцевым» — под стенкой резервуара.

6.4.2.9 Если применение указанных в 6.4.27, 6.4.2.8 мероприятий не исключает возможность превышения предельных деформаций основания (или в случае нецелесообразности их применения), предусматривают специальные устройства (компенсаторы) в узлах подключения трубопроводов, обеспечивающие прочность и надежность узлов при осадках резервуаров, а также устройство для выравнивания резервуаров.

6.4.2.10 При строительстве в районах распространения многолетнемерзлых грунтов при использовании грунтов основания по первому принципу (с сохранением фунтов в мерзлом состоянии в период строительства и эксплуатации) предусматривают их защиту от воздействия положительных температур хранимого в резервуарах продукта. Это достигается устройством проветриваемого подполья типа «Высокий ростверк» или применением теплоизоляционных материалов в сочетании с принудительным охлаждением фунтов — термостабилизацией.

6.4.2.11 Грунтовые подушки следует выполнять из послойно уплотненного при оптимальной влажности фунта, модуль деформации которого после уплотнения должен быть не менее 15 МПа, коэффициент уплотнения — не менее 0,90.

Уклон откоса фунтовой подушки следует выполнять не более 1:1,5.

Ширина горизонтальной части поверхности подушки за пределами окрайки, м, должна быть:

0,7 — для резервуаров объемом не более 1000 м 3 ;

1,0 — для резервуаров объемом более 1000 м 3 и, независимо от объема, для площадок строительства с расчетной сейсмичностью 7 баллов и более.

Поверхность подушки за пределами периметра резервуара (горизонтальная и наклонная части) должна быть защищена отмосткой.

6.4.3 Основные требования к проектным решениям фундаментов

6.4.3.1 В качестве фундамента резервуара может быть использована грунтовая подушка (с железобетонным кольцом под стенкой и без него) либо железобетонная плита. Рекомендуемые конструктивные решения фундаментов резервуаров показаны на рисунках 24-26.

6.4.3.2 Для резервуаров объемом 2000-3000 м 3 под стенкой резервуара устанавливают железобетонное фундаментное кольцо шириной не менее 0,8 м и не менее 1,0 м — для резервуаров объемом более 3000 м 3 . Толщину кольца принимают не менее 0,3 м.

Рисунок 24 - Грунтовая подушка

Рисунок 25 - Кольцевой железобетонный фундамент

Рисунок 26 - Сплошная железобетонная плита

6.4.3.3 Для площадок строительства с расчетной сейсмичностью 7 баллов и более фундаментное кольцо устраивают для всех резервуаров, независимо от объема, шириной не менее 1,5 м, а толщину кольца принимают не менее 0,4 м. Фундаментное кольцо рассчитывают на основное, а для площадок строительства с сейсмичностью 7 баллов и более — также на особое сочетание нагрузок.

6.4.3.4 Под днищем резервуара должен быть предусмотрен гидроизолирующий слой, выполненный из асфальтобетона по ГОСТ 9128 или песчаного грунта, пропитанного нефтяными вяжущими добавками. Применяемые песок и битум не должны содержать коррозионно-активных агентов. Толщина гидроизолирующего слоя под центральной частью днища — не менее 50 мм, под окрайкой днища — не менее 20 мм.

6.4.3.5 При устройстве фундамента резервуара должно быть предусмотрено проведение мероприятий по отводу грунтовых вод и атмосферных осадков из-под днища резервуара.

6.4.4 Балочные конструкции фундаментов

Для оперативного обнаружения протечек продукта через повреждения днища (коррозионные, механические) допускается применять конструкции с опиранием днища на систему из стальных или бетонных опорных балок, т. е. днище может не иметь сплошного основания.

Расположение опорных балок должно обеспечивать вентиляцию пространства под днищем и не должно затруднять визуальное наблюдение за появлением протечек продукта.

Конструктивные схемы расположения опорных балок показаны на рисунке 27. Согласно этим вариантам стенка резервуара не имеет сплошной кольцевой опоры, поэтому в проекте КМ должны быть рассмотрены вопросы местной устойчивости стенки между опорными балками. Данные варианты опирания днищ рекомендуются для резервуаров, имеющих толщину нижнего пояса не более 14 мм и эксплуатируемых при температуре не более 100°С.

Толщину листов днища при опирании на балки и расстояние между балками следует определять расчетом из условий прочности и деформативности согласно требованиям действующих нормативных документов*.

Днища, не имеющие сплошного основания, должны быть сварены двусторонней автоматической сваркой. Для монтажных соединений днища, располагаемых на опорных балках, допускаются односторонние нахлесточные соединения или стыковые соединения на остающейся подкладке. В качестве подкладки допускается использовать верхний пояс опорной балки.

6.4.5 Нагрузки на основание и фундамент

6.4.5.1 Статические нагрузки на центральную часть днища резервуара определяют, исходя из максимального проектного уровня налива и плотности хранимою продукта или воды при гидроиспытаниях.

Вертикальная и горизонтальная составляющие N₀, N_R погонной нагрузки на фундаментное кольцо под стенкой резервуара определяются гидростатическим давлением на уровне днища, полным весом стенки и крыши резервуара, включая оборудование и теплоизоляцию, а также снеговой нагрузкой, избыточным давлением и разряжением (вакуумом) в газовом пространстве резервуара. При расчете нагрузок на фундамент необходимо учитывать дополнительное к N₀ вертикальное погонное усилие Q_R, возникающее вследствие отрыва части окраечного кольца от основания, а также горизонтальное погонное усилие N_R = F, где F - Q_y - k_Т (N₀ + Q_R), если F>0, и N_R - Q_y, если F≤0. Здесь Q_y — погонное перерезывающее усилие в уторном узле, k_Т — коэффициент трения днища по основанию под стенкой резервуара.

6.4.5.2 При сейсмическом воздействии погонное усилие на фундаментное кольцо увеличивается за счет периодической составляющей опрокидывающего момента на корпус. Амплитуду и частоту нагрузки от сейсмического воздействия определяют при выполнении прочностного сейсмического расчета корпуса резервуара.

* На территории Российской Федерации действует СП 28.13330.2012 «СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии».

Министерство строительства и развития территорий

Департамент регулирования градостроительной деятельности Министерства регионального развития

Агентство по строительству и архитектуре при Правительстве

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

1 Область применения

1.2 Требования настоящего стандарта распространяются на следующие условия эксплуатации резервуаров:

- расположение резервуаров - наземное;

- плотность хранимых продуктов - не более 1015 кг/м;

- максимальная температура корпуса резервуара - не выше плюс 180 °С, минимальная - не ниже минус 65 °С;

- внутреннее избыточное давление - не более 2000 Па;

- относительное разрежение в газовом пространстве - не более 250 Па;

- сейсмичность района строительства - не более 9 баллов включительно по шкале MSK-64 [1].

1.3 Требования настоящего стандарта распространяются на стальные конструкции резервуара, ограниченные первым фланцевым или сварным (резьбовым) соединением технологических устройств или трубопроводов снаружи или изнутри корпуса резервуара.

1.4 Настоящий стандарт допускается применять при строительстве резервуаров для хранения пластовой и пожарной воды, нефтесодержащих стоков, жидких минеральных удобрений и пищевых жидких продуктов (при условии обеспечения санитарно-гигиенических норм).

1.5 Настоящий стандарт не распространяется на изотермические резервуары (хранение сжиженных газов), баки-аккумуляторы для горячей воды и резервуары для хранения агрессивных химических продуктов.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 9.014-78 Единая система защиты от коррозии и старения. Временная противокоррозионная защита изделий. Общие требования

ГОСТ 1497-84 (ИСО 6892-84) Металлы. Методы испытаний на растяжение

ГОСТ 1510-84 Нефть и нефтепродукты. Маркировка, упаковка, транспортирование и хранение

ГОСТ 2590-2006 Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Сортамент

ГОСТ 3242-79 Соединения сварные. Методы контроля качества

ГОСТ 4784-97 Алюминий и сплавы алюминиевые деформируемые. Марки

ГОСТ 6713-91 Прокат низколегированный конструкционный для мостостроения. Технические условия

ГОСТ 6996-66 (ИСО 4136-89, ИСО 5173-81, ИСО 5177-81) Сварные соединения. Методы определения механических свойств

ГОСТ 7512-82 Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Радиографический метод

ГОСТ 7564-97 Прокат. Общие правила отбора проб, заготовок и образцов для механических и технологических испытаний

ГОСТ 7565-81 (ИСО 377-2-89) Чугун, сталь и сплавы. Метод отбора проб для определения химического состава

ГОСТ 8240-97 Швеллеры стальные горячекатаные. Сортамент

ГОСТ 8509-93 Уголки стальные горячекатаные равнополочные. Сортамент

ГОСТ 8510-86 Уголки стальные горячекатаные неравнополочные. Сортамент

ГОСТ 9454-78 Металлы. Метод испытания на ударный изгиб при пониженных, комнатной и повышенных температурах

ГОСТ 12820-80 Фланцы стальные плоские приварные на от 0,1 до 2,5 МПа (от 1 до 25 кгс/см). Конструкция и размеры

ГОСТ 13726-97 Ленты из алюминия и алюминиевых сплавов. Технические условия

ГОСТ 14019-2003 (ИСО 7438:1985) Материалы металлические. Метод испытания на изгиб

ГОСТ 14637-89 Прокат толстолистовой из углеродистой стали обыкновенного качества. Технические условия

ГОСТ 14782-86 Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы ультразвуковые

ГОСТ 15150-69 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды

ГОСТ 18442-80 Контроль неразрушающий. Капиллярные методы. Общие требования

ГОСТ 19281-89 Прокат из стали повышенной прочности. Общие технические условия

ГОСТ 19903-74 Прокат листовой горячекатаный. Сортамент

ГОСТ 21105-87 Контроль неразрушающий. Магнитопорошковый метод

ГОСТ 22727-88 Прокат листовой. Методы ультразвукового контроля

ГОСТ 23055-78 Контроль неразрушающий. Сварка металлов плавлением. Классификация сварных соединений по результатам радиографического контроля

ГОСТ 23120-78 Лестницы маршевые, площадки и ограждения стальные. Технические условия

ГОСТ 25136-82 Соединение трубопроводов. Методы испытаний на герметичность

ГОСТ 25772-83 Ограждения лестниц, балконов и крыш стальные. Общие технические условия

ГОСТ 26020-83 Двутавры стальные горячекатаные с параллельными гранями полок. Сортамент

ГОСТ 26433.1-89 Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. Правила выполнения измерений. Элементы заводского изготовления

ГОСТ 27751-88 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения по расчету

ГОСТ 27772-88 Прокат для строительных стальных конструкций. Общие технические условия

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины, определения, обозначения и сокращения

3.1 Термины и определения

В настоящем стандарте применяют следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1 резервуар стальной вертикальный цилиндрический: Наземное строительное сооружение, предназначенное для приема, хранения и выдачи жидкости.

3.1.2 плавающая крыша, понтон: Плавающие покрытия, находящиеся внутри резервуара на поверхности жидкости, предназначенные для сокращения потерь от испарения при хранении нефти и нефтепродуктов.

3.1.3 номинальный объем резервуара: Условная величина, принятая для идентификации резервуаров при расчетах:

РЕЗЕРВУАРЫ ВЕРТИКАЛЬНЫЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ СТАЛЬНЫЕ ДЛЯ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ

Общие технические условия

Vertical cylindrical steel tanks for oil and oil-products. General specifications

Дата введения 2017-03-01

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-2015 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2015 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Закрытым акционерным обществом "Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский и проектный институт строительных металлоконструкций им.Н.П.Мельникова" (ЗАО "ЦНИИПСК им.Мельникова"), Обществом с ограниченной ответственностью "ГлобалТэнкс Инжиниринг" (ООО "ГТИ"), Обществом с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт транспорта нефти и нефтепродуктов "Транснефть" (ООО "НИИ Транснефть")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 28 июня 2016 г. N 49-2016)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Минэкономики Республики Армения

Госстандарт Республики Беларусь

Госстандарт Республики Казахстан

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 31 августа 2016 г. N 982-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 31385-2016 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации 1 марта 2017 г.

5 ГОСТ 31385-2016 включен в перечень документов в области стандартизации, в результате применения которых на добровольной основе обеспечивается соблюдение требований Федерального закона от 30 декабря 2009 г. N 384-ФЗ "Технический регламент о безопасности зданий и сооружений"

ВНЕСЕНЫ: поправка, опубликованная в ИУС N 6, 2019 год с учетом уточнения, опубликованного в ИУС 11-2019; поправка, опубликованная в ИУС N 8, 2020 год

Поправки внесены изготовителем базы данных

1 Область применения

1.1 Настоящий стандарт устанавливает требования к проектированию, изготовлению, монтажу и испытанию вертикальных цилиндрических стальных резервуаров номинальным объемом от 100 до 120000 м, в том числе с защитной стенкой, используемых при добыче, транспортировании, переработке и хранении нефти и нефтепродуктов, а также требования, направленные на обеспечение механической и промышленной безопасности, предупреждение аварий и производственного травматизма.

1.2 Требования настоящего стандарта распространяются на следующие условия эксплуатации резервуаров:

- расположение резервуаров - наземное;

- плотность хранимых продуктов - не более 1600 кг/м;

- максимальная температура корпуса резервуара - не выше плюс 160°C, минимальная - не ниже минус 65°C;

- нормативное внутреннее избыточное давление в газовом пространстве - не более 5000 Па;

- нормативное относительное разрежение в газовом пространстве - не более 500 Па;

- сейсмичность района строительства - не более 9 баллов по шкале MSK-64.

1.3 Требования настоящего стандарта распространяются на стальные конструкции резервуара, ограниченные первым фланцевым или сварным (резьбовым) соединением технологических устройств или трубопроводов снаружи корпуса (стальной защитной стенки) резервуара.

1.4 Настоящий стандарт допускается применять при строительстве резервуаров для хранения пластовой и пожарной воды, нефтесодержащих стоков, жидких минеральных удобрений, пищевых и других жидких продуктов (при условии обеспечения санитарно-гигиенических норм).

1.5 Настоящий стандарт не распространяется на изотермические резервуары для хранения сжиженных газов.

1.6 Положения разделов 5-9 настоящего стандарта рекомендуется использовать при проектировании баков-аккумуляторов горячей воды и резервуаров для хранения агрессивных химических продуктов с учетом требований, содержащихся в соответствующих стандартах по проектированию указанных сооружений.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 1050-2013 Металлопродукция из нелегированных конструкционных качественных и специальных сталей. Общие технические условия

ГОСТ 1497-84 (ИСО 6892-84) Металлы. Методы испытаний на растяжение

ГОСТ 1510-84 Нефть и нефтепродукты. Маркировка, упаковка, транспортирование и хранение (с Изменениями N 1-5)

ГОСТ 1756-2000 (ИСО 3007-99) Нефтепродукты. Определение давления насыщенных паров

ГОСТ 2590-2006 Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Сортамент

ГОСТ 3242-79 Соединения сварные. Методы контроля качества

ГОСТ 5264-80 Ручная дуговая сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 5632-2014 Легированные нержавеющие стали и сплавы коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки

ГОСТ 6356-75 Нефтепродукты. Метод определения температуры вспышки в закрытом тигле

ГОСТ 6713-91 Прокат низколегированный конструкционный для мостостроения. Технические условия

ГОСТ 6996-66 (ИСО 4136-89, ИСО 5173-81, ИСО 5177-81) Сварные соединения. Методы определения механических свойств

ГОСТ 7512-82 Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Радиографический метод

ГОСТ 7565-81 (ИСО 377.2-89) Чугун, сталь и сплавы. Метод отбора проб для определения химического состава

ГОСТ 8240-97 Швеллеры стальные горячекатаные. Сортамент

ГОСТ 8509-93 Уголки стальные горячекатаные равнополочные. Сортамент

ГОСТ 8510-86 Уголки стальные горячекатаные неравнополочные. Сортамент

ГОСТ 8713-79 Сварка под флюсом. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 9454-78 Металлы. Метод испытания на ударный изгиб при пониженных, комнатной и повышенных температурах

ГОСТ 14019-2003 (ИСО 7438:1985) Материалы металлические. Метод испытания на изгиб

ГОСТ 14637-89 (ИСО 4995-78) Прокат толстолистовой из углеродистой стали обыкновенного качества. Технические условия

ГОСТ 14771-76 Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 18442-80 Контроль неразрушающий. Капиллярные методы. Общие требования

ГОСТ 19281-2014 Прокат повышенной прочности. Общие технические условия

ГОСТ 19903-2015 Прокат листовой горячекатаный. Сортамент

ГОСТ 21105-87 Контроль неразрушающий. Магнитопорошковый метод

ГОСТ 21779-82 Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. Технологические допуски

ГОСТ 22727-88 Прокат листовой. Методы ультразвукового контроля

ГОСТ 26020-83 Двутавры стальные горячекатаные с параллельными гранями полок. Сортамент

ГОСТ 27751-2014 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения

ГОСТ 27772-2015 Прокат для строительных стальных конструкций. Общие технические условия

ГОСТ 33259-2015 Фланцы арматуры, соединительных частей и трубопроводов на номинальное давление до PN 250. Конструкция, размеры и общие технические требования

ГОСТ ISO 9001-2011 Система менеджмента качества. Требования

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячным информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

РЕЗЕРВУАРЫ ВЕРТИКАЛЬНЫЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ СТАЛЬНЫЕ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ НЕФТЕПРОДУКТОВ

Правила производства и приемки работ при монтаже

Vertical cylindrical steel tanks for storage of oil products. Rules of work's production and acceptance under installation

Предисловие

Сведения о своде правил

1 ИСПОЛНИТЕЛЬ - Акционерное общество "Всесоюзный научно-исследовательский институт по строительству, эксплуатации трубопроводов и объектов ТЭК - Инжиниринговая нефтегазовая компания" (АО ВНИИСТ)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"

3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом градостроительной деятельности и архитектуры Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России)

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в установленном порядке. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте разработчика (Минстрой России) в сети Интернет

Введение

Свод правил выполнен АО "ВНИИСТ" (руководитель разработки - канд. техн. наук А.О.Иванцов; исполнители: канд. техн. наук С.В.Головин, инж. Е.А.Фомина).

1 Область применения

1.1 Настоящий свод правил устанавливает требования к производству и приемке работ при монтаже и испытании вертикальных цилиндрических стальных резервуаров номинальным объемом от 100 до 120000 м включительно.

1.2 Требования настоящего свода правил распространяются на стальные конструкции резервуаров, ограниченные первым фланцевым или сварным (резьбовым) соединением технологических устройств или трубопроводов снаружи корпуса (стальной защитной стенки) резервуаров.

1.3 Требования настоящего свода правил не распространяются на изотермические резервуары для хранения сжиженных газов.

2 Нормативные ссылки

В настоящем своде правил использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ 12.2.003-91 Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.3.003-86 Система стандартов безопасности труда. Работы электросварочные. Требования безопасности

ГОСТ 12.3.009-76 Система стандартов безопасности труда. Работы погрузочно-разгрузочные. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.3.020-80 Система стандартов безопасности труда. Процессы перемещения грузов на предприятиях. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.4.059-89 Система стандартов безопасности труда. Строительство. Ограждения предохранительные инвентарные. Общие технические условия

ГОСТ 5264-80 Ручная дуговая сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 6996-66 Сварные соединения. Методы определения механических свойств

ГОСТ 7512-82 Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Радиографический метод

ГОСТ 7566-94 Металлоконструкция. Приемка, маркировка, упаковка, транспортирование и хранение

ГОСТ 8713-79 Сварка под флюсом. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 14782-86 Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы ультразвуковые

ГОСТ 18442-80 Контроль неразрушающий. Капиллярные методы. Общие требования

ГОСТ 21779-82 Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. Технологические допуски

ГОСТ 23407-78 Ограждения инвентарные строительных площадок и участков производства строительно-монтажных работ. Технические условия

ГОСТ 31385-2016 Резервуары вертикальные цилиндрические стальные для нефти и нефтепродуктов. Общие технические условия

ГОСТ Р 12.1.019-2009 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты

ГОСТ Р 12.4.026-2001 Система стандартов безопасности труда. Цвета сигнальные, знаки безопасности и разметка сигнальная. Назначение и правила применения. Общие технические требования и характеристики. Методы испытаний

ГОСТ Р 56512-2015 Контроль неразрушающий. Магнитопорошковый метод. Типовые технологические процессы

СП 45.13330.2017 "СНиП 3.02.01-87 Земляные сооружения, основания и фундаменты"

СП 48.13330.2011 "СНиП 12-01-2004 Организация строительства" (с изменением N 1)

СП 70.13330.2012 "СНиП 3.03.01-87 Несущие и ограждающие конструкции" (с изменением N 1)

СП 126.13330.2012 "СНиП 3.01.03-84 Геодезические работы в строительстве"

СП 131.13330.2012 "СНиП 23-01-99* Строительная климатология" (с изменением N 2)

Примечание - При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте федерального органа исполнительной власти в сфере стандартизации в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего свода правил в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде стандартов.

3 Термины и определения

В настоящем своде правил применены следующие термины с соответствующими определениями:

заказчик: Организация (физическое лицо), осуществляющее строительство резервуара.

3.2 изготовитель: Предприятие, осуществляющее изготовление конструкций и оборудования в соответствии с проектной и рабочей документацией.

3.3 производитель работ (монтажник): Организация, осуществляющая монтаж, испытания и сдачу в эксплуатацию резервуара в соответствии с проектной и рабочей документацией.

резервуар вертикальный цилиндрический стальной: Наземное строительное сооружение, предназначенное для приема, хранения, измерения объема и выдачи жидкости.

3.5 конструкции резервуара: Элементы, выполняющие несущие, ограждающие, совмещенные (несущие и ограждающие) и вспомогательные функции.

корпус резервуара: Соединенные между собой стенка, днище и крыша резервуара, образующие открытый или закрытый сверху сосуд, в котором содержится хранимый продукт.

3.7 нахлесточное соединение: Сварное соединение двух листов, расположенных параллельно и частично перекрывающих друг друга.

3.8 окрайки днища резервуара (кольцевые окрайки): Листы днища, располагаемые по периметру центральной части в зоне опирания стенки, замкнутые в кольцо.

основание резервуара: Грунтовая подушка или бетонный фундамент, на который устанавливается резервуар.

3.10 осадки основания: Вертикальные перемещения поверхности основания в результате деформаций грунтовой подушки и подстилающего ее грунтового массива.

3.11 стационарная крыша: Неподвижная конструкция, перекрывающая всю площадь зеркала хранимого продукта, служащая для предотвращения попадания атмосферных осадков в резервуар.

плавающая крыша: Конструкция, служащая для предотвращения испарения продукта в резервуаре, не имеющем стационарной крыши, плавающая на поверхности хранимого продукта и закрывающая поверхность продукта по всей площади поперечного сечения резервуара.

3.13 понтон: Конструкция, служащая для предотвращения испарения продукта в резервуаре со стационарной крышей, плавающая на поверхности хранимого продукта и закрывающая поверхность продукта по всей площади поперечного сечения резервуара кроме зоны, перекрываемой затвором.

3.14 пояс стенки резервуара: Цилиндрический участок стенки, состоящий из листов одной толщины; при этом высота пояса равна ширине одного листа.

3.15 "расчалка": Тонкий трос, стальная проволока, оттянутая в каком-либо направлении для соединения частей конструкции в определенном положении.

3.16 "хлопун": местное отклонение, обращенное выпуклостью наружу, начальной формы стенки, днища или др. элемента конструкции, образовавшегося в результате воздействия монтажно-сварочных напряжений.

3.17 зона термического влияния: Участок основного металла, не подвергшийся расплавлению, структура и свойства которого изменились в результате нагрева при сварке или наплавке.

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:

Левая часть второго неравенства представляет момент от удерживающих сил, а правая - опрокидывающий момент, определяемый по формуле п. 10.2.4.

10.2.10.4. Подъемная сила от действия ветра на крышу определяется по формуле:

Для конических крыш с углом наклона αr ≥ 5° и сферических крыш высотой fr ≥ 0,1D, а также для резервуаров с плавающими крышами следует принять Fwvr = 0.

10.2.10.5. Расчетная минимальная вертикальная нагрузка на фундамент резервуара вычисляется для 3-го расчетного сочетания нагрузок (таблица П. 4.6 Приложения П.4) и составляет:

Q_min = γn[(Gs + Gr) + 0,95(Gs0 + Gr0 + Gst + Grt) - 1,2·0,95р π r2].

10.2.10.6. Если теплоизоляция или избыточное давление отсутствуют, формула 10.2.10.5 должна быть приведена в соответствие с полученным сочетанием нагрузок.

10.2.10.7. Расчетное усилие в одном анкерном болте определяется по формуле:

10.3. Конструктивные решения фундаментов

10.3.1. Устройство фундаментов под резервуары рекомендуется выполнять с применением следующих конструктивных решений:

- грунтовая подушка (рис. 10.2);

- кольцевой железобетонный фундамент (рис. 10.3);

- сплошная железобетонная плита (рис. 10.4).

10.3.2. Для устройства грунтовой подушки используются чистые и прочные сыпучие материалы - песок и щебень.

Рис. 10.2. Грунтовая подушка

Формирование подушки осуществляется слоями толщиной около 150 мм с утрамбовкой слоев катками массой от 5 до 10 тонн. Высота подушки должна составлять не менее 0,5 м.

По верху подушки устраивается гидрофобный слой из битумно-песчаной смеси толщиной не менее 50 мм, состоящей из формованной в горячем состоянии смеси следующих компонентов: 9 % битума, растворенного в чистом керосине, 10 % портландцемента и 81 % чистого песка.

Дренаж грунтовой подушки и контроль протечек через возможные повреждения днища обеспечивается путем установки по периметру фундамента на расстоянии не более 5 м друг от друга радиальных дренажных трубок диаметром 75 мм, закрытых с торцов пластиковой сеткой 10 × 10 мм.

Рис. 10.3. Кольцевой железобетонный фундамент

10.3.3. Кольцевой железобетонный фундамент используется при наличии значительных контурных нагрузок по периметру стенки или при необходимости установки анкеров.

Ширина кольцевого фундамента должна быть не менее 0,8 м для резервуаров объемом до 3000 м 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.

Читайте также: