3.4 Стационарная кровля
Резервуары низкого давления со стационарной крышей в зависимости от конструкции покрытия могут быть:
с каркасной крышей, с центральной стойкой
или без неѐ (конической или сферической);
с бескаркасной крышей и центральной стойкой (висячая, «безмоментная кровля»).
Опираются стационарные крыши на стенку резервуара (на кольцевой элемент жѐсткости) и центральную стойку, либо только на стенку (распорная система). Для сферической крыши применяется только распорная конструкция.
Бескаркасная крыша применяется при небольших снеговых нагрузках (до 1,5 кН/м2) и малых объѐмах (до 5000 м3) [7, 8].
Для резервуаров объѐмом до 5000 м³ применяется также каркасная коническая кровля (рис. 3.11), для резервуаров объѐмом более 5000 м³ – каркасное сферическое покрытие. Каркас сферической крыши следует выполнять ребристым, ребристо-кольцевым или сетчатым (рис. 3.12). Сетчатые
крыши экономичнее ребристых по расходу стали и трудоѐмкости изготовления.
Угол наклона образующей конической крыши к горизонтальной поверхности принимается от ≈4,7º (уклон 1:12) до ≈9,5º (уклон 1:6) [1].
а) без центральной стойки; б) с центральной стойкой;
1 – нижнее опорное кольцо; 2 – верхнее опорное кольцо; 3 – продольные рѐбра;
4 – поперечные рѐбра; 5 – центральная стойка
Рис. 3.11 – Схемы конической каркасной кровли
1 – нижнее опорное кольцо; 2 – верхнее опорное кольцо; 3 – рѐбра; 4 – промежуточные кольца; 5 – сетка
Рис. 3.12 – Конструктивные решения купольных покрытий
Минимальный радиус сферической поверхности равен 0,8D, максимальный радиус – 1,5D, где D – диаметр резервуара.
Минимальная толщина настила для конической кровли равна 4 мм, для сферической – 5 мм.
Конические и сферические каркасные крыши обычно состоят из сборных секторных щитов заводского изготовления. Щиты состоят из радиальных и поперечных рѐбер (прокатные или гнутые профили) и обшивки из стальных листов. Количество щитов принимается из условия габаритности при перевозках (ширина щита должна быть в пределах 3,2 – 3,85 м) [10]. Расстояние между поперечными (кольцевыми) балками назначается кратным 100 мм (в дальнейшем уточняется расчѐтом); длиной участка, примыкающего к опорному кольцу, обычно компенсируются возможные невязки. Монтаж каркасных конических и сферических крыш производится с временной центральной стойкой. На ней устанавливается центральное кольцо, к которому крепятся все щиты кровли. Щиты между собой свариваются внахлѐст. Диаметр верхнего опорного кольца – 1500-2500 мм.
Сферические крыши конструируют в виде ребристо-кольцевых куполов для резервуаров объѐмом 6000 м3 и более и сетчатыми при объѐмах 10000 м3 и более.
Допускается применение стационарных крыш из алюминиевых сплавов (приложение Б [7]). Купольные алюминиевые крыши поставляются на
российский рынок зарубежными фирмами, поэтому необходимо в соответствии с российскими нормами выполнять поверочные расчѐты таких крыш.
3.5 Понтон и плавающая крыша
Для сокращения потерь нефтепродуктов от испарений по технологическим соображениям внутри резервуара устанавливается понтон или плавающая крыша (рис. 3.2, б, в). Установка понтона не исключает устройства 42
стационарной кровли, а плавающая крыша – это конструкция, которая совмещает в себе свойства понтона и кровли.
Плавающие крыши применяются в резервуарах, эксплуатирующихся в районах с расчѐтным весом снегового покрова до 1,8 кПа [11].
Конструктивные решения понтона и плавающей крыши подобны. Плавающие крыши могут быть двух основных типов: однодечные (герметичные короба по периметру крыши) и двудечные (герметичные короба по всей поверхности крыши). Понтоны могут быть также поплавкового типа.
Пространство между стенкой резервуара и понтоном или плавающей крышей (200-300 мм), а также между патрубками понтона и направляющими трубами должно быть уплотнено при помощи затворов. Применяют затворы мягкого и жѐсткого типов.
В нижнем положении понтон и плавающая крыша опираются на стойки, прикреплѐнные к ним с определѐнным шагом по концентрическим окружностям.
Для исключения вращения должны использоваться направляющие в виде труб или вертикально натянутые тросы, которые одновременно могут выполнять технологические функции.