СП 495.1325800.2020 Действует

Резервуары изотермические для хранения сжиженных газов. Правила проектирования

Официальный источник:

Искать по тексту документа и следить за изменениями →

10.1 Тепловая изоляция резервуаров для хранения сжиженных газов должна обеспечивать:

- допустимый расчетный уровень интенсивности испарения сжиженного газа за счет внешнего теплопритока;

- защиту частей (материалов резервуара), не являющихся низкотемпературными, посредством поддержания у этих частей уровня допустимых температур;

- предупреждение образования льда на внешних поверхностях резервуара в любое время года.

10.2 Основной проектный параметр для расчета теплоизоляционных конструкций – потери на испарение продукта от притока тепла извне. Данный параметр указывают в задании на проектирование в виде максимально допускаемого количества тепла, расходуемого на испарение в единицу времени, (кВт), или в виде максимального процента испаряемой массы хранимого продукта в единицу времени, (год, сутки).

10.3 Расчет тепловой изоляции конструкции проводят согласно СП 61.13330.2012 (приложение В).

10.4 При проектировании системы тепловой изоляции ИР должна быть обеспечена механическая прочность материалов, из которых она состоит.

10.5 В качестве основных элементов системы тепловой изоляции резервуаров хранения сжиженных газов должны применяться материалы и изделия, указанные в таблице 10.1.

Таблица 10.1 – Тепловая изоляция ИР

Таблица 10.1Изолируемая конструкция | Материал, изделие Стенка резервуара | Песок перлитовый вспученный; Блоки из пеностекла; Пенополиуретан Компенсационный слой | Длинномерные маты из стеклянного волокна в обкладке стеклотканью Подвесная крыша | Маты из стеклянного волокна Днище внутреннего корпуса (основная часть) | Блоки из пеностекла Днище внутреннего корпуса (под стенкой) | Блоки из пеностекла повышенной плотности

10.6 Применяемые материалы и изделия тепловой изоляции должны быть совместимы с хранимым продуктом и его парами, и разрешены для применения на территории Российской Федерации.

10.7 Для уменьшения радиального давления сыпучей тепловой изоляции межстенного пространства на стенку внутреннего корпуса ИР на его внешней поверхности должен быть предусмотрен компенсационной слой из теплоизолирующих матов.

10.8 По физическим и механическим характеристикам маты компенсационного слоя должны удовлетворять требованиям ГОСТ 21880.

10.9 Конструкция и система крепления матов компенсационного слоя к стенке резервуара должна обеспечивать необходимую прочность матов на разрыв под действием вертикальной растягивающей нагрузки, вызываемой трением перлитного песка.

10.10 Маты компенсационного слоя должны быть закрыты слоем стеклоткани, предназначенным для защиты от проникновения засыпной изоляции в компенсационный слой.

10.11 В качестве засыпной тепловой изоляции межстенного пространства должен быть использован песок перлитовый вспученный марки не выше М75, отвечающий требованиям ГОСТ 10832.

10.12 Над кольцевым межстенным пространством необходимо предусмотреть дополнительный объем сыпучего теплоизоляционного материала для компенсации усадки засыпной тепловой изоляции в ходе заполнения, захолаживания и эксплуатации ИР. Данный объем должен быть отделен от пространства над подвесной крышей специальным барьером. Также должна быть предусмотрена возможность добавки сыпучего теплоизоляционного материала в межстенное пространство в процессе работы резервуара без вывода его из эксплуатации.

10.13 Техническое решение тепловой изоляции подвесной крыши должно учитывать сжатие матов под собственным весом.

10.14 Детали герметизации пространства между подвесной крышей и внутренней стенкой должны учитывать разницу в перемещениях конструкций подвесной крыши и внутреннего корпуса ИР. Уплотняющие устройства должны обеспечить предотвращение попадания перлита во внутренний корпус.

10.15 Патрубки трубопроводов, которые проходят через купольное покрытие наружного корпуса ИР и предназначены для криогенных или низкотемпературных жидкостей (газов), должны быть снабжены тепловой изоляцией, в виде теплоизолирующей вставки, представляющей собой систему «труба в трубе» с расположенными внутри стекломатами или другими видами теплоизоляции. Теплоизолирующая вставка не должна допускать прямого воздействия низкотемпературного продукта на покрытие купольной крыши ИР.

10.16 Внутренние трубопроводы, которые предназначены для криогенных или низкотемпературных жидкостей (газов), должны быть снабжены теплоизоляцией на участке от теплоизолирующей вставки до покрытия подвесной крыши.

10.17 Конструкция тепловой изоляции днища ИР должна включать следующие основные элементы:

- теплоизоляционный слой из блоков пеностекла (по ГОСТ 33949), уложенных в несколько рядов по высоте;

- дополнительные слои сверху и снизу теплоизоляционного слоя, предназначенные для выравнивания поверхности до и после монтажа теплоизоляционных блоков из пеностекла;

- гидроизоляция теплоизоляционного слоя, исключающая попадание влаги в теплоизоляционные конструкции для обеспечения заданных теплоизоляционных свойств и предотвращения промерзания;

- температурные швы;

- опорные конструкции под стенкой внутреннего корпуса, предназначенные для распределения и передачи усилий от внутренней стенки резервуара на теплоизоляцию или наружное днище резервуара.

Опорные конструкции должны обеспечивать допустимый уровень давления на тепловую изоляцию днища.

10.18 При расчете тепловой изоляции должны быть учтены теплопритоки для стен, купольного покрытия и днища с учетом коэффициентов дополнительных тепловых потерь через арматуру и теплопроводные включения.

Требования к проектированию оснований и фундаментов изотермических резервуаров

11.1 Требования к анкерным креплениям резервуара

11.1.1 Анкерные крепления стенки резервуара к фундаменту используют в тех случаях, когда возникает возможность отрыва стенки резервуара и окрайки днища от основания под действием внутреннего давления или опрокидывание резервуара под действием опрокидывающего момента от ветровой или сейсмической нагрузки, т.е. в тех случаях, когда возникает подъемная сила U > 0.

11.1.2 При действии равномерной по контуру стенки резервуара подъемной силы от внутреннего давления U, кН, нагрузка на анкера распределяется равномерно – на каждый анкер действует растягивающая сила , кН, которую определяют по формуле

(11.1)

гдеN – количество анкеров.

11.1.3 При действии опрокидывающего момента M, кН · м, погонную нагрузку, q, кН/м, на 1 м контура стенки резервуара вычисляют по формуле

,(11.2)

,(11.3)

где – максимальное значение погонной нагрузки, кН/м;

β – угол между направлением ветра и направлением на расчетную точку из центра координат на плане резервуара, град.;

R – радиус наружного корпуса ИР, м;

D – диаметр наружного корпуса ИР, м.

Максимальную и минимальную нагрузку на анкеры Q, кН/м, вычисляют по формуле

(11.4)

11.1.4 Подъемную силу U, кН, при действии ветровой нагрузки и избыточного давления вычисляют по формуле

,(11.5)

гдерр.изб. – расчетное внутреннее избыточное давление, кПа;

pwR – давление ветра на крышу изнутри резервуара – «ветровой отсос», кПа, принимают согласно СП 20.13330;

Mw – момент ветровой нагрузки на стенку резервуара, где плечо силы давления ветра – половина высоты стенки; ветровую нагрузку вычисляют согласно СП 20.13330;

W1 – вес крыши, стенки и дополнительного оборудования, установленного на крыше и стенке, с учетом коэффициентов надежности по нагрузке для каждой из составляющих веса.

При расчете веса W1 из номинальной толщины элементов резервуара вычитается припуск на коррозию. Вес днища и снеговую нагрузку не учитывают.

11.1.5 Анкерные крепления изготавливают в виде анкерных болтов или анкерных пластин. Анкерные крепления должны располагаться равномерно по периметру стенки. Расстояние между анкерами при отсутствии сейсмичности не должно превышать 3 м.

11.1.6 Расчет анкерного крепления необходимо выполнять таким образом, чтобы при чрезмерных нагрузках на резервуар, превышающих расчетные, происходило разрушение анкерного болта или анкерной пластины, но не опорного столика и швов его соединения со стенкой резервуара.

11.1.7 Допускаемое значение растягивающего напряжения в анкерном болте или анкерной пластине не должно превышать 42 % (5/12) расчетного сопротивления материала болта или пластины по пределу текучести.

11.1.8 Диаметр анкерных болтов вычисляют согласно правилам расчета болтовых соединений по СП 16.13330. Диаметр анкерных болтов должен быть не менее 24 мм.

11.1.9 Количество анкерных болтов рекомендуется назначать кратным четырем.

11.1.10 Анкеровка внутреннего корпуса ИР с открытым верхом и подвесной крышей не требуется.

11.2 Требования к фундаменту резервуара

11.2.1 Проектирование основания и фундамента проводят в соответствии с СП 22.13330, СП 24.13330, СП 25.13330.

11.2.2 К качеству изготовления фундамента ИР, выполненного в виде железобетонного ростверка, предъявляют следующие требования:

- в пределах кольца, ограниченного радиусами 300 мм внутрь стенки внутреннего корпуса и 300 мм наружу от стенки внутреннего корпуса, отклонения верхней поверхности ростверка от средней высотной отметки между любыми точками не должны превышать ±6 мм;

- в тех же пределах отклонения от средней высотной отметки между точками, удаленными друг от друга на расстояние 10 м, не должны превышать ±3 мм;

- на всей площади ростверка любые отклонения от горизонтальной плоскости не должны превышать 15 мм.

11.2.3 Отклонения в плане размещения анкерных гнезд не должны превышать 10 мм.

11.2.4 В проекте конструкций металлических ИР должны быть указаны нагрузки на фундамент при всех основных воздействиях.

Требования к лестницам и площадкам 12 Требования к лестницам и площадкам

12.1 ИР оснащают наружными и внутренними лестницами, площадками для обслуживания оборудования, арматуры, КИПиА.

12.2 На вновь проектируемых ИР наружных лестниц должно быть не менее двух, при этом одна из них должна быть шахтной или маршевой.

12.3 Лестницы и площадки должны быть рассчитаны на следующие нагрузки:

- равномерно распределенная нагрузка 2,4 кН/м2;

- концентрированная нагрузка 5 кН, на площадь 300 × 300 мм, прилагаемая в любом месте к площадкам и лестницам.

Требования к защите конструкций изотермического резервуара от атмосферной коррозии

13.1 Подготовку поверхности для нанесения лакокрасочного покрытия выполняют в соответствии с СП 28.13330 и ГОСТ 9.402.

13.2 Лакокрасочные покрытия следует выбирать в соответствии с СП 28.13330 и ГОСТ 9.104.

Требования к системам молниезащиты и заземления

14.1 Конструкции ИР должны быть заземлены и оборудованы устройством молниезащиты согласно [3] и [4].

14.2 Все контрольно-измерительные приборы, установленные на верхней части ИР, должны быть заземлены для обеспечения молниезащиты.

Требования к системам безопасности изотермического резервуара

15.1 Для обеспечения безопасной эксплуатации ИР необходимо выполнение следующих требований:

- оснащение оборудования ИР системами контроля, автоматического регулирования и управления, ПАЗ, связи и оповещения об аварийных ситуациях;

- оснащение системой обеспечения пожарной безопасности;

- нанесение знаков безопасности и применение сигнальных цветов.

15.2 ИР должен быть оснащен системами контроля температуры, давления и утечек продукта, аварийного сброса давления, недопущения вакуума и перелива, обнаружения пожара.

15.3 Все электротехническое оборудование резервуара, должно иметь исполнение, соответствующее условиям его эксплуатации. При возможности образования взрывопожароопасных смесей, электрооборудование резервуара, проводка и распределительные щитки должны быть выполнены во взрывопожарозащищенном исполнении.

Библиография

[1] Руководство по безопасности «Методические основы по проведению анализа опасностей и оценки риска аварий на опасных производственных объектах»

[2] РД 03-495-02 Технологический регламент проведения аттестации сварщиков и специалистов сварочного производства

[3] ПУЭ Правила устройства электроустановок (6-е, 7-е изд.)

[4] СО 153-34.21.122-2003 Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций

УДК 624.953 ОКС 91.080.10

Ключевые слова: резервуары изотермические, сжиженный газ, хранение сжиженных газов, требования к расчетам изотермических резервуаров