книги из ГПНТБ / Глухов Л.Н. Подземные резервуары для светлых нефтепродуктов

Рамы п прочие стальные конструкции изготовляются из угле­ родистой стали обыкновенного качества по ГОСТ 380-57 марки МСт. 3. Расположение рам и связей показано на рис. 15.

Профиль хранилища в отличие от первого варианта обеспе­ чивает надежное прилегание оболочки к грунту по всей ее поверх­ ности. Основанием днища резервуара, как и в предыдущем ва­ рианте, служит песчаная подушка толщиной 20 см с гидроизоля­ ционным слоем из битумизированного гидрофобного грунта

10—20 см.

Для защиты траншейных резервуаров от внешней коррозии предусматриваются следующие мероприятия:

а) гидроизоляция днища и наклонной части металлической оболочки гидрофобным слоем грунта;

Рис. 14. План (развертка) рулонов металлической оболочки.

I и VI — совмещенные торцовые рулоны; II, III, IV, V — продоль­ ные рулоны.

стоков и кюветов для отвода поверхностных вод.

3 л4л»;

в) специальные меры защиты металлической оболочки (ка­ тодная защита).

Весьма, важен выбор толщины засыпки покрытия грунтом для подземных резервуаров. Если учесть прорастание трав и кустар­ ников без полива их водой, то необходима засыпка толщиной

,30—50 см. При этом насыпной грунт засеивают теми же видами трав, что и прилегающую местность. Для специальных целей защиты

29

Днище резервуара укладывают по бетонной подготовке из сборных железобетонных плит 4,2 х 4,2 х 0,10 м (52 шт.). Так же выполняется и наклонная часть днища. Вертикальную стенку изготовляют из железобетонных блоков 4,2 х 3,4 м, всего 163 блока.

Для покрытия применяют крупнопанельные железобетонные ребристые плиты 4,25 х 4,25 (48 шт.). Плиты днища и стенок за­ ранее «офактуривают» на заводе листовой сталью. Для «офактуриванпя» вертикальных плит стенок резервуара в настоящее время используют металл толщиной 2,5 мм.

и стенок на строительстве выпускали арматуру этих плит, за­ тем соединяли их и нагнетали цементный раствор. Между поверх­

Сварка облицовки смежных плит производится при помощи металлических накладок.

Плотность сварных швов проверяли аммиаком, который на­ гнетался по трубам, укладываемым в специально оставленные зазоры.

вляет собой сборный железобетонный резервуар емкостью 5000 м3 прямоугольной формы с откосами. Размеры резервуара в плане 28 х 34 м, высота 5,8 м.

Днище резервуара металлическое, из стали толщиной 4 мм. Основанием для днища и откосов служит песчаная подушка с гидрофобным слоем грунта. Стенку резервуара .изготовляют из сборных железобетонных панелей, «офактуренных» металлом. Для покрытия применяют сборные 6-метровые железобетонные плиты. В резервуаре предусмотрены 24 колонны с шагом 6 м в продольном п поперечном направлениях. Засыпку покрытия производят грунтом на толщину 40 см.

Вторая типовая конструкция емкостью 5000 м3 представляет собой цилиндрический железобетонный резервуар для хранения светлых нефтепродуктов. Днище монолитное железобетонное, облицованное листовой сталью толщиной 4 мм. Степки собирают из сборных железобетонных панелей, «офактуренных» листовой сталью толщиной 2,5 .ч.ч. После монтажа железобетонного по­ крытия резервуара при помощи навивочной машины натягивают арматуру стенок (следует отметить, что самоходная натяжная машина проходит стадию промышленного испытания).

32

Резервуары Гидроспецпромстроя и Гипроазнефти характе­ ризуются положительными технико-экономическими данными, надежностью конструкции и высокой индустриализацией работ. Однако им присущи и весьма существенные недостатки.

Из-за большого количества колонн возникает необходимость тщательного и трудоемкого устройства узлов сопряжения ко­ лонн с днищем, облицовки железобетонных колонн металлом и создания массивных фундаментов под колонны.

Использование мелких стеновых железобетонных панелей, «офактуренных» металлом, значительно увеличивает объем сва­ рочных работ па площадке (до 2,5—3 км сварных швов на один резервуар).

Металлическая оболочка, имеющая жесткие защемления в ко­ лоннах и в железобетонных панелях, не приспособлена к темпе­ ратурным перепадам, характерным для зимнего времени при за­ полнении резервуара переохлажденным продуктом.

Монолитный железобетонный резервуар траншейного типа

ние 200 мм вод. ст. Резервуар имеет в плане прямоугольную форму; размеры его 42 у 18 м, высота 6 л1. Поперечное сеченпе корытообразного очертания (рис. 17). Вертикальные стены и днище — железобетонные (бетон марки 140), облицовываются металлом 4 мм. Покрытием резервуара служит металлическая мембрана с 6-метровым пролетом и провесом 300 мм (1/20 про­

нагрузкой только на растяжение. Распор мёмбраны на крайних опорах воспринимается плитными анкерами, связанными сталь­ ными тяжами с мембраной. Вертикальные торцовые стенки ре­ зервуара имеют шарнирное сопряжение с фундаментом на случай возможного смещения стенки при обмятии грунта. Плотность сварных швов контролируется аммиаком или вакуум-прибором. Между железобетонной оболочкой и стальной облицовкой днища должен быть гидрофобный слой толщиной 100 мм. Для контроля за утечками продукта предусмотрено устройство дренажных труб и контрольных колодцев. Наклон днища откоса к гори­ зонту составляет 20°. Разработаны два варианта резервуара: двухпролетный — с одним рядом колонн и трехпролетный — с двумя рядами колонп. В основе резервуара лежит модульность деталей (пролет, шаг и др.), что позволяет наращивать размеры (объем) резервуара, применяя однотипные детали.

Несмотря на сравнительную простоту конструктивных форм, модульность конструкции п применение 4-миллиметровой сталь­ ной мембраны в качестве покрытия, строительство резервуара

обходится дорого, велик расход материалов и весьма трудоемки работы.

Одним из проектных институтов разработана опытная конструк­ ция подземного казематного резервуара емкостью 5000 л»3 (рис. 18). Резервуар в плане круглый, диаметр резервуара 34,35 м, казе­ мата — 36,35 м.

Резервуар — металлический, сварной, высотой 5,3 м. В нем установлены металлические колонны с шагом 4,75 м.

Рис. 18. Общий вид казематного подземного резервуара ем­ костью 5000 .и3.

а — продольный разрез; б — план.

Несущие элементы покрытия резервуара представляют со­ бой простую систему металлических балок, по которым уклады­ вают сборные железобетонные плиты. Ограждающая стенка ка­ земата выполняется из сборных железобетонных блоков, которые воспринимают давление грунта. Основанием днища резервуара является монолитная железобетонная плита толщиной 10 см. Ширина прохода в каземате составляет 1 м. Покрытие засыпают грунтом на толщину 25 см.

Основные недостатки резервуара: а) большой расход материа­ лов и высокая стоимость строительства; б) необходимость иметь постоянную и надежно работающую вентиляцию, так как есть свободное пространство, которое подвергается загазированию из-за просачивания паров бензина в каземат; в) множество свар-

пых швов, выполняемых на монтажной площадке; г) большое ко­ личество колонн, связанных с металлическим днищем, что пре­ вращает резервуар в жесткую конструкцию, плохо приспособлен­ ную к воздействию резких температурных перепадов.

Технико-экономический анализ подземных резервуаров

Опытное строительство подземных резервуаров различных "конструкций дает достаточно материала для технико-экономиче­ ского анализа — в первую очередь по расходу основных строи­ тельных материалов и стоимости сооружения. Для резервуаров, которые не были построены, технико-экономические показатели взяты пз рабочих чертежей (табл. 1).

Из таблицы следует, что среди всех опытных заглубленных ре­ зервуаров наименьший расход металла (14,2—19,3 кг) на 1 м3 емкости имеют траншейные резервуары ГПИ-6. Ниже, чем для других резервуаров, и стоимость строительства и расход бетона траншейного резервуара без ограждающих стен и с железобетон­ ными панелями. Хорошие технико-экономические показатели имеют железобетонные резервуары проектного института Гппроспецпромстроя (б. Гппроспецнефть). Конструкции железобетон­ ных подземных резервуаров ГПИ-6 п Гппроспецпромстроя наи­ более экономичны и эффективны для применения в массовом строительстве.

Техническим советом Министерства строительства РСФСР при­ нято решение использовать типовые конструкции траншейных подземных резервуаров в промышленном строительстве.

Дальнейшее улучшение конструкций траншейных и казематных резервуаров

Наибольшее затруднение для массового применения конструк­ ций подземных резервуаров заключается в проведении антикор­ розийной защиты металлической оболочки. В процессе долго­ летней эксплуатации битумная изоляция и гидрофобный грунт теряют связывающие свойства и эластичность: изоляция рас­ слаивается, и образуются трещины, что ведет к проникновению воды и коррозии металла.

Коррозия металлической оболочки подземных резервуаров бывает внешняя и внутренняя. Коррозия может быть точеч­ ная (местная) или на всей площади облицовки. Точечная корро­ зия, или местная, возможна при воздействии влаги на небольшую площадь металлической оболочки (в основном с наружной поверх­ ности).

Лабораторными данными (испытание проводилось во Фран­ ции) установлено, что местная коррозия приводит к разрушению металла в течение 6—12 месяцев.

Коррозия второго рода охватывает значительно большую поверхность оболочки, и разрушение металла происходит в бо-

36

Таблица 1

Расход основных материалов и стоимость работ на 1 м3 емкости резервуара

37

лее длительные сроки — от 3 до 5 лет. Эта коррозия возникает в траншейных резервуарах с внутренней поверхности оболочки при выделении из нефтепродуктов воды, кислот и солей, а также при конденсации воздуха в незаполненном резервуаре. Интересно отметить, что по данным французских ученых потери стали от коррозии составляют во Франции 2% по отношению к общему весу стали, используемой в строительстве подземных конструкций.

Академии наук СССР и Всесоюзного научно-технического обще­ ства Госстроем СССР были разработаны правила защиты подзем­ ных металлических сооружений от коррозии, по которым преду­ сматривается обязательная защита металла от почвенной корро­ зии и блуждающих токов. Для защиты металлической оболочки от блуждающих токов было предложено устройство заземления, а против почвенной коррозии рекомендованы противокоррозий­ ные покрытия (в основном битумные) и катодная поляризация

сиспользованием водородных и медносульфатных электродов. За рубежом для защиты металла от коррозии применялись

различные синтетические смолы и торкрет-штукатурка.

По данным ГДР и Чехословакии, весьма высокие результаты были получены при использовании торкрет-штукатурки.

Из отечественных покрытий для защиты металла от коррозии

втраншейных и казематных резервуарах рекомендуются:

1.Перхлорвинпловое покрытие (БЭН), состоящее из перхлор­ винилового лака, растворителей — дихлорэтана и хлорбензола, грунтовочного слоя — портланд-цемента. Пленка покрытия БЭН содержит три грунтовочных и пять лаковых слоев. Высыхание происходит при температуре не ниже 10—14° С. Покрытие раз­ работано ВНИИСТ.

2.Покрытие листовым винипластом толщиной 0,6 мм с кре­ плением листов к оболочке специальным клеем пли анкерами. Это покрытие, предложенное Ленинградской Краснознаменной Во­

енно-Воздушной академией, можно выполнять непосредственно на заводе при изготовлении рулонов.

3.Смола СВХ-40, предложенная ВНИИСТ, наносится в пять слоев. Смола является бензост.ойкой и может быть использована для покрытия внутренней поверхности оболочки.

4.Этинолевая эмаль, изготовляемая на основе девипилацетиленового лака. Эмаль может наноситься непосредственно на метал­ лическую облицовку пли на гидрофобный грунт. Покрытие быстро сохнет. Эмаль предложена Н. И. Святковским.

5.Этиленовый пласт, разработанный НИИ полимеров. Тол­ щина слоя — десятые доли миллиметра. Стоимость 1 м2 покрытия 44 коп. Пласт водонепроницаем.

Перед нанесением антикоррозийной изоляции металлическая оболочка должна пройти пескоструйную очистку, увеличиваю­ щую сопротивление стали при коррозии.

38