ГОСТ Р 58031-2017/EN 14015:2004. Национальный стандарт Российской Федерации. Емкости стальные встроенные, вертикальные, цилиндрические с плоским дном, сварные, устанавливаемые над поверхностью для хранения жидкостей при температуре окружающей среды и выше. Правила проектирования и производства
Приложение D
(обязательное)
ТРЕБОВАНИЯ К ПЛАВАЮЩИМ КРЫШАМ
D.1 Общие положения
Плавающие крыши предназначены для расположения на жидких продуктах в открытом резервуаре. Они лежат всей своей поверхностью на уровне жидкости.
D.2 Конструктивные типы плавающих крыш
В настоящем приложении рассмотрены следующие конструктивные типы крыш:
a) одноярусная плавающая крыша с кольцевыми коробами - состоит из плавающей на поверхности жидкости стальной мембраны (деки) и кольцевого короба, расположенного по периметру и разделенного переборками на герметичные отсеки;
b) двухъярусная плавающая крыша - состоит из верхней и нижней дек; нижняя дека находится в контакте с поверхностью жидкости; лист борта и переборки между обеими деками образуют герметичные отсеки;
c) одноярусная плавающая крыша с кольцевыми и дополнительными коробами - состоит из плавающей на поверхности жидкости стальной мембраны (деки), на которой расположены дополнительные плавающие короба, и кольцевого короба, расположенного по периметру и разделенного переборками на герметичные отсеки.
Примечание - Типовые примеры показаны на рисунке D.1.
Требования для других конструктивных типов крыш должны быть согласованы (см. A.2 приложения A).
D.3 Конструктивное исполнение
D.3.1 Общие требования
D.3.1.1 При расчете плавающих крыш должны быть учтены следующие пункты:
- климатические условия, температура, дождь, снег, ветер и т.д.;
- размеры резервуара;
- допуски на ожидаемую осадку фундамента, кольцевой зазор и вид уплотняющего затвора;
- тип и характеристики хранимого продукта (плотность, температура и т.д.);
- материалы;
- скорость заполнения и опорожнения, а также значения максимальной пропускной способности;
- самая низкая точка, до которой может опускаться крыша;
- наличие мешалок;
- наличие нагревательных элементов;
- применение оборудования для индикации уровня и отбора проб, а также устройств аварийной сигнализации;
- вид висячей лестницы;
- кабель для отведения статического электричества.
D.3.1.2 Крышу рассчитывают для плавающего состояния, если не согласовано иное (см. A.1 приложения A).
D.3.1.3 Крыша должна опускаться на опоры только для технического обслуживания, контроля или испытаний.
D.3.1.4 Плавающие крыши и элементы оборудования должны быть рассчитаны и сконструированы таким образом, чтобы плавающая крыша без повреждений стальной конструкции могла подняться до высоты расположения переливных устройств и затем опуститься в нормальное плавучее положение, если не согласовано иное (см. A.2 приложения A). Это условие действительно как для эксплуатации, так и для гидравлического испытания.
D.3.1.5 При использовании ветрового ограждения или надстройки стенки резервуара для опирания уплотняющего затвора при самом высоком положении крыши в верхней части стенки резервуара выше номинального уровня жидкости должны быть предусмотрены переливные устройства.
D.3.1.6 Толщина листов всех частей плавающей крыши должна быть не менее 5 мм.
D.3.2 Расчетные предпосылки для обеспечения плавучести
D.3.2.1 Одноярусная плавающая крыша с кольцевыми коробами
Минимальный объем короба и его отсеков должен быть достаточным для обеспечения плавучести крыши на жидкости плотностью 0,7 при следующих условиях:
a) два соседних отсека и центральная мембрана негерметичны, система водоспуска не работает;
b) на крыше находится слой дождевой воды высотой 250 мм по всей площади крыши, при этом нагрузка сконцентрирована на центральной мембране, все отсеки и центральная мембрана повреждений не имеют, водоспуск не работает.
D.3.2.2 Двухъярусная плавающая крыша
Минимальный объем короба и его отсеков должен быть достаточным для обеспечения плавучести крыши на жидкости плотностью 0,7 при следующих условиях:
a) два соседних отсека негерметичны, водоспуск не работает;
b) на крыше находится слой дождевой воды высотой 250 мм, водоспуск не работает;
c) в качестве альтернативы допускается проектировать плавающую крышу для нагрузок, которые меньше указанных в перечислении b). Однако необходимым для этого условием является наличие аварийного водоспуска (см. D.3.9), который отводит излишнее количество дождевой воды непосредственно в хранимый продукт.
a) Одноярусная плавающая крыша с кольцевыми коробами
b) Двухъярусная плавающая крыша
c) Одноярусная плавающая крыша с кольцевыми
и дополнительными коробами
Рисунок D.1 - Типовые примеры плавающих крыш
D.3.2.3 Одноярусная плавающая крыша с кольцевыми и дополнительными коробами
Комбинированный минимальный объем поплавков (т.е. сумма объемов кольцевого короба по краю и дополнительных коробов) должен быть достаточным для обеспечения плавучести крыши на жидкости плотностью 0,7 при следующих условиях:
a) центральная мембрана негерметична:
- два соседних короба на центральной мембране негерметичны;
- два соседних отсека кольцевого короба негерметичны;
- один отсек кольцевого короба и один соседний дополнительный короб негерметичны, водоспуск не работает;
b) на крыше находится слой дождевой воды высотой 250 мм, по всей площади крыши, при этом нагрузка сконцентрирована на центральной мембране, все отсеки кольцевого короба и дополнительные короба повреждений не имеют, основной водоспуск не работает.
D.3.2.4 Альтернативный вариант нагрузки
Если плавающую крышу проектируют для определенной плотности определенного хранимого продукта или для количества дождевой воды, отличающегося от установленного в D.3.2.1 - D.3.2.3, это должно быть согласовано специально (см. A.2 приложения A).
D.3.3 Несущая способность
Плавающая крыша должна быть рассчитана таким образом, чтобы она могла выдержать следующие нагрузки:
a) установленные в D.3.2 требования к плавучести;
b) в положении на опорах полезную нагрузку 1,2 кН/м2 или другую по согласованию (см. A.2 приложения A).
В полезную нагрузку не входит нагрузка от веса дождевой воды, но полезная нагрузка может быть принята более высокой, чтобы учесть значения нагрузок с некоторым запасом.
D.3.4 Устойчивость крыши под действием ветровой нагрузки
Если резервуары сооружают в области, где ветровые нагрузки могут вызвать усталостные явления в сварных швах центральной мембраны, то метод расчета и конструктивный тип крыши для резервуаров диаметром 50 м и выше должны быть установлены заказчиком (см. A.1 приложения A).
В других случаях усталостные нагрузки, вызванные воздействием ветра, не учитывают.
D.3.5 Смотровые люки в отсеках и коробах
На всех отсеках и коробах должны быть предусмотрены смотровые люки с водонепроницаемой крышкой. Крышки люков должны иметь такую конструкцию, чтобы они снова закрывались, если были подняты порывом ветра, и не могли быть оторваны при расчетных воздействиях ветра.
Верхний край обечайки люка следует располагать на такой высоте, чтобы при установленных в D.3.2 условиях вода не могла попасть в короб или отсек.
D.3.6 Смотровой люк в плавающей крыше
Для вентиляции и доступа обслуживающего персонала внутрь резервуара, когда из резервуара удален продукт, в плавающей крыше должен быть предусмотрен минимум один смотровой люк.
Необходимость устройства дополнительных смотровых люков должна быть установлена заказчиком (см. A.1 приложения A).
Смотровой люк в крыше должен иметь внутренний диаметр минимум 600 мм и крышку на болтах с уплотнением.
D.3.7 Устройства для центровки и предотвращения вращения
В конструкции должны быть предусмотрены устройства для центровки и предотвращения вращения плавающей крыши.
Эти устройства должны выдерживать боковые силы, вызываемые направляющими крыши, неравномерно распределенной ветровой нагрузкой, ветровыми нагрузками и т.д.
D.3.8 Водоспуск с плавающей крыши
D.3.8.1 Общие положения
D.3.8.1.1 Для слива воды с плавающей крыши следует использовать систему со шлангом или шарнирной трубой, если не установлено иное (см. A.1 приложения A).
D.3.8.1.2 Сливное оборудование плавающей крыши должно оставаться работоспособным при всех условиях эксплуатации плавающей крыши.
D.3.8.1.3 Дренаж посредством сифона для одноярусных плавающих крыш с кольцевыми коробами не допускается.
D.3.8.1.4 Пропускную способность водоспуска рассчитывают как функцию указанного в спецификации максимального количества осадков и для самого нижнего положения плавающей крыши.
D.3.8.1.5 Минимальный диаметр водоспуска для всех типов плавающих крыш должен составлять:
- 75 мм для крыш диаметром менее 30 м;
- 100 мм для крыш диаметром от 30 до 60 м;
- 150 мм для крыш диаметром более 60 м.
D.3.8.1.6 Для предотвращения попадания на крышу хранимого продукта в случае негерметичности шланга или шарнирной трубы система со шлангом или шарнирной трубой одноярусной плавающей крыши с кольцевыми коробами непосредственно в месте подключения к крыше водоспуска должна иметь обратный клапан.
D.3.8.1.7 Установка оборудования для водоспуска должна включать в себя также установку и при необходимости замену всей арматуры, требуемой для его функционирования.
D.3.8.1.8 При необходимости двухъярусные плавающие крыши оснащают открытым водоспуском (см. A.1 приложения A).
D.3.8.2 Шланг для водоспуска
Перегиб или защемление шланга под опорами крыши должны быть предотвращены посредством соответствующих мероприятий.
Примечание - Рекомендуется устанавливать шланги для водоспуска таким образом, чтобы их замену можно было проводить без попадания внутрь резервуара.
D.3.8.3 Шарнирная труба водоспуска
Вращающийся шарнир трубы водоспуска должен быть герметичным для предотвращения попадания воды в хранимый продукт и хранимого продукта в воду.
D.3.9 Аварийный водоспуск
D.3.9.1 Установка аварийных водоспусков на одноярусных плавающих крышах с кольцевыми коробами не допускается, так как уровень хранимого продукта в резервуаре всегда выше уровня дождевой воды на центральной мембране.
D.3.9.2 Для двухъярусных крыш аварийный водоспуск устанавливают в самой низкой точке верхней деки, чтобы дождевая вода могла отводиться напрямую в хранимый продукт (см. D.3.2.2). Эти водоспуски проектируют таким образом, чтобы хранимый продукт не мог попасть на крышу.
D.3.10 Сливное устройство
D.3.10.1 Около центра крыши должно быть предусмотрено закрываемое сливное устройство, чтобы при опущенной на стойки крыше дождевая вода могла отводиться внутрь резервуара.
D.3.10.2 Размер отверстия закрываемого сливного устройства зависит от указанного в спецификации количества осадков (см. D.3.1).
D.3.10.3 При вводе крыши в эксплуатацию сливное устройство закрывают и блокируют от случайного открывания.
D.3.11 Вентиляционное оборудование
D.3.11.1 Должны быть указаны как максимальная скорость заполнения и опорожнения резервуара, так и любые специальные требования к вентиляционному оборудованию (см. A.1 приложения A).
D.3.11.2 Если ожидаются перегрузки плавающей крыши или уплотняющего затвора, должны быть приняты меры предосторожности для установки вентиляционного оборудования на мембране плавающей крыши и при необходимости на краевых листах плавающей крыши.
D.3.11.3 Вентиляционные окна или клапаны должны обеспечивать отток воздуха или газа, которые находятся под крышей и затвором при первом заполнении, а также приток воздуха при откачивании продукта, когда крыша опущена на опорные стойки.
D.3.11.4 Должен быть обеспечен отвод любых избытков пара, которые в некоторых обстоятельствах могут накапливаться в ходе эксплуатации под кольцевым пространством.
D.3.11.5 Механизм открывания вентиляционных люков должен быть регулируемым, чтобы его эффективность можно было адаптировать для различной высоты опорных стоек крыши.
D.3.12 Уплотняющие затворы
Уплотняющие затворы для плавающих крыш должны соответствовать требованиям приложения E.
D.3.13 Опорные стойки крыши
D.3.13.1 Плавающие крыши должны быть оснащены опорными стойками. Стойки и их крепления должны быть спроектированы таким образом, чтобы они выдерживали нагрузку как от веса крыши, так и дополнительные нагрузки в соответствии с D.3.3 b).
Примечание - При таких нагрузках не учитываются ни влияние хранимого продукта, ни возможные последствия частого опускания крыши (см. D.3.1).
D.3.13.2 Опоры должны быть рассчитаны и сконструированы таким образом, чтобы хранимый продукт не мог попасть на плавающую крышу, нагруженную максимальным количеством осадков, а пары хранимого продукта не выходили в случае, когда центральная мембрана плавающей крыши с кольцевыми коробами поднимается под давлением паров от поверхности жидкости.
D.3.13.3 Если предусмотрены переборки или усиливающие листы, то нагрузки от веса крыши должны передаваться в опорные стойки через эти детали.
D.3.13.4 Нагрузки, создаваемые опорными стойками на днище резервуара, распределяют с помощью подходящих способов, например усиливающих накладок. Эти накладки приваривают сплошным швом к листам днища. Если лист выступает над угловым швом нахлесточного соединения листов днища, разность высоты днища компенсируют полностью приваренными компенсационными накладками.
D.3.13.5 В полых стойках в нижнем конце должны быть выполнены сливные отверстия.
D.3.13.6 Если высота опускания плавающей крыши предусмотрена регулируемой, то регулировку опоры следует осуществлять с верхней стороны плавающей крыши.
D.3.13.7 Для эксплуатации и очистки плавающей крыши должны быть установлены значения высоты (см. A.1 приложения A).
D.3.13.8 Изготовитель должен гарантировать, что плавающая крыша в самом низком положении не столкнется с деталями оборудования (например, мешалки, трубы и подающие патрубки).
D.3.14 Устройство для измерения уровня
Плавающие крыши должны быть снабжены плотно закрывающейся крышкой люка для ручного измерения уровня или плотно закрывающимся колпаком при наличии патрубка для измерения уровня, которые соответствуют спецификации заказчика (см. A.1 приложения A) или стандарту изготовителя.
D.3.15 Висячая лестница
D.3.15.1 Плавающая крыша должна быть оснащена висячей лестницей со ступенями или перекладинами для обеспечения доступа на крышу в любое время, если не установлено иное (см. A.1 приложения A).
D.3.15.2 Ступени висячей лестницы при любой позиции крыши должны автоматически занимать горизонтальное положение.
D.3.15.3 С обеих сторон висячей лестницы должны быть предусмотрены перила.
D.3.15.4 Минимальная несущая способность ступеней или перекладин должна соответствовать ЕН ИСО 14122.
D.3.15.5 Висячая лестница должна быть достаточной для всего хода и поэтому не может быть применена для резервуаров, высота которых равна или больше их диаметра.
D.3.15.6 Лестница должна быть рассчитана на вертикальную сосредоточенную нагрузку минимум 5 кН (500 кгс), приложенную к центру, при одновременно действующей в любом направлении максимальной ветровой нагрузке. Для длинных лестниц необходимо обращать внимание на жесткость при кручении и вибрацию, вызванную ветровой нагрузкой, которые могут привести к провисанию лестницы.
D.3.15.7 Направляющие висячей лестницы следует располагать на достаточной высоте над плавающей крышей, чтобы предотвратить провисание лестницы под действием снега или дождя.
Примечание - Для длинных и тяжелых лестниц, как правило, необходимо особо учитывать ширину направляющих и сопротивление качения роликов.
D.3.16 Кабель заземления
Плавающие крыши должны быть оснащены кабелями заземления: для резервуаров диаметром до 20 м включительно минимум двумя кабелями, для резервуаров диаметром свыше 20 м - минимум четырьмя кабелями.
Примечание - Кабель заземления должен иметь поперечное сечение минимум 50 мм2.
D.3.17 Кольцевой барьер для удержания пены
D.3.17.1 Кольцевой барьер из листов с вертикальными элементами жесткости устанавливают на расстоянии примерно 1,0 м от стенки резервуара на кольцевом коробе плавающей крыши для подачи и распределения огнегасящей пены, подаваемой при пожаре в зону кольцевого зазора.
D.3.17.2 Высоту кольцевого барьера следует определять таким образом, чтобы верхний край барьера был выше уплотняющего затвора на 200 мм.
D.3.17.3 В нижней части барьера следует предусматривать дренажные отверстия для стока воды в водосток крыши.
Примечание - В области пеноотражающих листов высота кольцевого барьера для удержания пены при необходимости может быть увеличена для предотвращения перелива пены.
D.4 Изготовление элементов крыши на заводе
Допуски на детали плавающей крыши, изготовляемые в заводских условиях, назначают таким образом, чтобы можно было гарантировать точность размеров при конечном монтаже крыши. Если установлено (см. A.1 приложения A), на заводе проводят пробную сборку и испытание.
D.5 Маркировка, упаковка, погрузка и транспортирование
D.5.1 При выполнении маркировки, упаковки, погрузки и транспортировании необходимо следовать указаниям 14.10 - 14.11.
D.5.2 При выполнении ремонтов после повреждений на заводе необходимо следовать указаниям 15.5.
D.6 Монтаж
D.6.1 Монтаж следует выполнять в соответствии с 15.1.
Примечание - Опасность возможных деформаций и потери устойчивости требует особой осторожности при монтаже, сборке и сварке плавающих крыш; эти работы могут быть проведены или на дне резервуара, или с помощью предварительно установленных опор.
D.6.2 Конечные размеры плавающей крыши должны быть согласованы с отклонениями размеров стенки резервуара (см. 15.7) и установленной изготовителем затвора рабочей шириной уплотняющего затвора (см. приложение E).
D.7 Сварка
D.7.1 Общие положения
D.7.1.1 Сварочные работы следует проводить аттестованным сварщикам по технологиям, установленным изготовителем плавающей крыши.
D.7.1.2 Монтажное предприятие посредством выбора подходящего метода монтажа и последовательности выполнения сварочных работ должно гарантировать, что деформация и коробление плавающей крыши будут ограничены до требуемого минимума.
D.7.1.3 Листы плавающей крыши следует сваривать с нахлестом минимум 25 мм и только с верхней стороны. Исключениями являются плавающие крыши с покрытием изнутри, для которых листы сваривают с обеих сторон.
D.7.2 Опорные стойки крыши
Нахлесточные швы на центральной мембране плавающих крыш вокруг опорных стоек должны быть сварены с обеих сторон на расстоянии 200 мм.
Опорные стойки крыши располагают на листах переборок и элементах жесткости.
D.7.3 Листы переборок
Расположенные внутри листы переборок для обеспечения их герметичности должны быть приварены односторонним угловым швом минимум по нижнему краю и вертикальным сторонам. Кроме того, для каждой второй переборки выполняют сплошной угловой шов по верхнему краю переборки.
Для обеспечения герметичности углы листов переборок, которые были укорочены для выполнения продольных угловых швов, должны быть заполнены при сварке.
D.8 Контроль и испытания
D.8.1 Сварные швы
Все сварные швы на плавающей крыше, секторах и герметичных коробах подвергают контролю проникающими веществами (см. 18.6) или контролю герметичности вакуумом (см. 18.8).
Все дефекты швов должны быть отремонтированы, затем швы подвергают повторному контролю.
D.8.2 Герметичные короба
D.8.2.1 Герметичные короба и отсеки подвергают испытанию давлением, если их конструкция это позволяет. При этом в каждом коробе или отсеке во время испытания должно быть создано избыточное давление минимум 7 мбар (0,0007 МПа).
D.8.2.2 Сварные швы покрывают пенообразующим раствором, который используется при течеискании с использованием вакуумной камеры (см. 18.5).
D.8.2.3 Если вследствие особенностей конструкции испытание давлением невозможно, все сварные швы подвергают контролю проникающими веществами (см. 18.6).
D.8.3 Испытания
Изготовитель должен проконтролировать следующее:
a) надлежащее расположение и проведение сварки для усиливающих листов днища;
b) высота и расположение опорных стоек крыши на предмет того, что крыша в нижнем положении не касается элементов оборудования на днище или стенке резервуара;
c) соответствие кольцевого зазора между краем плавающей лестницы и стенкой резервуара положениям D.3.1, D.3.12 и D.6. Такой контроль проводят при заполнении резервуара водой при самом низком, среднем и максимально возможном уровне жидкости, а именно в точках по периметру, удаленных друг от друга на расстояние от 8 до 10 метров;
d) расположение гибких, подвижных или жестких частей водоспуска на предмет того, что они не наталкиваются на другие элементы оборудования или опорные стойки крыши;
e) наличие сливных устройств для воды на случай установки кольцевого барьера для удержания пены;
f) настройки высоты опор, герметичность коробов и мембраны, герметичность и свободная подвижность плавающей крыши в плавающем состоянии;
g) установку и крепление оборудования для заземления.
D.8.4 Водоспуски
Изготовитель плавающей крыши после установки водоспусков в присутствии инспектора проводит гидравлическое испытание на герметичность. Значение испытательного давления устанавливается изготовителем водоспуска.
D.9 Документация
Руководства по эксплуатации и информация по возможным ограничениям должны быть предоставлены изготовителем плавающей крыши в письменной форме.
Подписаться на обновления