3.9. ПЛАВАЮЩИЕ КРЫШИ
3.9.1. Применяются плавающие крыши двух основных конструктивных типов:
однодечная плавающая крыша;
двудечная плавающая крыша.
3.9.2. Максимально допустимая расчетная снеговая нагрузка:
240 кг/
без ограничений - для двудечных плавающих крыш.
3.9.3. Плавающая крыша запроектирована таким образом, чтобы при наполнении или опорожнении резервуара не происходило потопление крыши или повреждение ее конструктивных узлов и приспособлений, а также конструктивных элементов, находящихся на стенке и днище резервуара.
3.9.4. В рабочем положении плавающая крыша полностью контактирует с поверхностью хранимого продукта.
Верхняя отметка периферийной стенки (борта) плавающей крыши превышает уровень продукта не менее чем на 150 мм.
В опорожненном резервуаре плавающая крыша находится на стойках, опирающихся на днище резервуара. Конструкции днища и основания обеспечивают восприятие внешних нагрузок при опирании плавающей крыши на стойки.
3.9.5. Плавающие крыши основных типов (однодечные и двудечные) имеют следующее конструктивное исполнение:
а) однодечная плавающая крыша состоит из герметичных кольцевых коробов, расположенных по периметру крыши, и центральной однослойной мембраны (деки), имеющей организованный уклон к центру;
б) двудечная плавающая крыша может выполняться по двум вариантам:
с радиальным расположением коробов;
с кольцевым расположением отсеков.
По первому варианту крыша состоит из прямоугольных коробов, располагаемых на плане крыши в радиальном направлении. Пространство между коробами заполняется на монтаже листовыми вставками по нижней и верхней декам, образуя монтажные отсеки.
По второму варианту крыша состоит из верхней и нижней дек, соединяемых серией концентрических колец, образующих кольцевые отсеки. Наружный отсек разделяется радиальными переборками на кольцевые короба.
3.9.6. Плавучесть плавающей крыши обеспечивается ее герметичностью со стороны продукта, а также герметичностью входящих в конструкцию крыши коробов и отсеков.
3.9.7. Каждый короб или отсек плавающей крыши в верхней части имеет смотровой люк с легкосъемной крышкой для контроля возможной потери герметичности короба или отсека.
Рекомендуется, чтобы конструкция крышки и высота обечайки смотрового люка исключали попадание дождевой воды или снега внутрь короба или отсека, а также исключали попадание нефти и нефтепродукта на верх плавающей крыши.
3.9.8. Доступ на плавающую крышу обеспечивается катучей лестницей, которая имеет верхнее шарнирное крепление к стенке резервуара и нижние ролики, перемещающиеся по направляющим, установленным на плавающей крыше (путь катучей лестницы).
3.9.9. Рекомендуется, чтобы конструкция плавающей крыши обеспечивала сток ливневых вод с поверхности к ливнеприемному устройству с последующим отводом их за пределы резервуара. Ливнеприемное устройство однодечной плавающей крыши рекомендуется оборудовать клапаном, исключающим попадание хранимого продукта на плавающую крышу при нарушении герметичности трубопроводов водоспуска.
3.9.10. Плавающие крыши оборудуются основным и аварийным водоспусками.
Основной водоспуск оборудуется в нижней точке сбора дождевой воды и обеспечивает отвод воды за пределы резервуара без ее попадания в хранимый продукт. Для однодечных плавающих крыш основной водоспуск оборудуется обратным клапаном или задвижкой, исключающими попадание продукта на плавающую крышу при нарушении герметичности трубопроводов водоспуска.
Рекомендуемый номинальный диаметр основного водоспуска:
80 мм - для резервуаров диаметром до 30 м;
100 мм - для резервуаров диаметром от 30 до 60 м;
150 мм - для резервуаров диаметром свыше 60 м.
Устройство систем основного водоспуска оборудуется от одной до нескольких точек, обеспечивающих сбор осадков, распределенных по поверхности крыши и объединенных в один или несколько отводящих трубопроводов.
Аварийные водоспуски предназначены для сброса дождевой воды непосредственно в хранимый продукт.
Двудечные плавающие крыши оборудуются открытым аварийным водоспуском, заборное отверстие которого находится на верхней деке крыши выше уровня хранимого в резервуаре продукта.
3.9.11. Плавающие крыши оборудуются вентиляционными клапанами, минимум два, открывающимися при нахождении плавающей крыши на опорных стойках и предохраняющими плавающую крышу и уплотняющий затвор от перенапряжения и повреждения при заполнении или опорожнении резервуара. Размеры и количество вентиляционных клапанов определяются производительностью приемо-раздаточных операций.
3.9.12. Плавающие крыши оборудуются опорными стойками, позволяющими фиксировать крышу в двух нижних положениях - рабочем и ремонтном. Рабочее положение определяется минимальной высотой, при которой конструкции плавающей крыши отстоят не менее чем на 100 мм от верхних частей устройств, находящихся на днище или на стенке резервуара и препятствующих дальнейшему опусканию плавающей крыши. Ремонтное положение определяется минимальной высотой, при которой возможен свободный проход человека по днищу резервуара под плавающей крышей - от 1,8 до 2,0 м.
Опорные стойки, изготовленные из трубы или другого замкнутого профиля, надрезаются в нижней части, для обеспечения дренажа.
Для распределения нагрузок, передаваемых плавающей крышей на днище резервуара, под опорными стойками плавающей крыши устанавливаются стальные подкладки, приваренные к днищу резервуара сплошным швом.
3.9.13. Плавающие крыши оборудуются люком, не менее одного, номинальным диаметром не менее 600 мм, позволяющим осуществлять вентиляцию и проход обслуживающего персонала под плавающую крышу, когда из резервуара удален продукт.
3.9.14. Для исключения вращения плавающей крыши используются направляющие в виде труб, выполняющие также технологические функции. Может устанавливаться одна направляющая.
3.9.15. Пространство между стенкой резервуара и наружным бортом плавающей крыши уплотнено при помощи специального гибкого устройства - затвора, имеющего также погодозащитный козырек от непосредственного воздействия атмосферных осадков на затвор.
Рекомендуемый номинальный зазор для установки затвора составляет от 200 до 250 мм с допускаемыми отклонениями +/- 100 мм.
3.9.16. На плавающей крыше устанавливается кольцевой барьер для удержания пены, подаваемой при пожаре в зону кольцевого зазора. Расположение и высоту кольцевого барьера рекомендуется определять из условия создания расчетного слоя пены в зоне кольцевого зазора между барьером и стенкой резервуара.
Рекомендуемая высота барьера составляет не менее 1 м. В нижней части барьера следует предусматривать дренажные отверстия для стока продуктов разрушения пены и атмосферных вод.
3.9.17. Все токопроводящие части плавающей крыши, включая катучую лестницу, электрически взаимосвязаны и соединены со стенкой резервуара.
Рекомендуется, чтобы конструкция крепления заземляющих кабелей плавающей крыши исключала возможность повреждения кабеля в процессе эксплуатации резервуара.
3.9.18. Расчет плавающей крыши.
3.9.18.1. Плавающая крыша рассчитывается таким образом, чтобы она могла в положении на плаву или на опорах обеспечивать несущую способность и плавучесть при нагрузках и их сочетаниях, указанных в таблице 11 настоящего Руководства по безопасности.
3.9.18.2. Плотность продукта для выполнения расчетов рекомендована равной 0,7 т/
Таблица 11
┌─────────┬────────────────────────────┬─────────┬────────────────────────┐ │Расчетное│ Сочетание воздействий │Положение│ Примечание │ │сочетание│ для расчета плавающих крыш │ │ │ ├─────────┼────────────────────────────┼─────────┼────────────────────────┤ │ 1 │Собственный вес и равномерно│Плавающее│ │ │ │(или неравномерно) распреде-│ │ │ │ │ленная снеговая нагрузка │ │ │ ├─────────┼────────────────────────────┼─────────┼────────────────────────┤ │ 2 │Собственный вес и 250 мм │Плавающее│При отсутствии аварийной│ │ │осадков │ │системы дренажа │ ├─────────┼────────────────────────────┼─────────┼────────────────────────┤ │ 3 │Собственный вес и 2 │Плавающее│Для двудечных крыш │ │ │затопленных смежных отсека │ │ │ │ │и равномерно распределенная │ │ │ │ │снеговая нагрузка │ │ │ │ ├────────────────────────────┤ ├────────────────────────┤ │ │Собственный вес и затопление│ │Для однодечных крыш │ │ │центральной деки и двух │ │ │ │ │смежных отсеков │ │ │ ├─────────┼────────────────────────────┼─────────┼────────────────────────┤ │ 4 │Собственный вес и равномерно│ На │Снеговая нагрузка прини-│ │ │(или неравномерно) │ стойках │мается не менее 1,5 кПа.│ │ │распределенная снеговая │ │Неравномерная нагрузка │ │ │нагрузка │ │принимается в соответст-│ │ │ │ │вии с рисунком 12 │ └─────────┴────────────────────────────┴─────────┴────────────────────────┘
3.9.18.3. Распределение неравномерной снеговой нагрузки по поверхности плавающей крыши
резервуара, м; D - диаметр резервуара, м
Рисунок 12. Неравномерное распределение снеговой нагрузки
на плавающей крыше (не приводится)
3.9.18.4. Рекомендуемые максимальные усилия и деформации элементов и узлов плавающей крыши по прочности и устойчивости определяются в соответствии с СП 16.13330.2011 "Свод правил "СНиП II-23-81*. Стальные конструкции", утвержденным приказом Минрегиона РФ от 27 декабря 2010 г. N 79.
3.9.18.5. Плавучесть плавающей крыши при отсутствии повреждений рекомендуется считать обеспеченной, если в положении на плаву превышение верха любого бортового элемента (включая переборки) над уровнем продукта составляет не менее 150 мм.
3.9.18.6. Плавучесть плавающей крыши при наличии повреждений рекомендуется считать обеспеченной, если в положении на плаву верх любого бортового элемента и переборок расположен выше уровня продукта.
3.9.18.7. Порядок выполнения расчетов.
Расчет плавающих крыш рекомендуется выполнять в следующей последовательности:
а) выбор конструктивной схемы плавающей крыши и предварительное определение толщин элементов исходя из функциональных, конструктивных и технологических требований;
б) назначение комбинаций воздействий, приведенных в таблице 11 настоящего Руководства по безопасности, учитывающих величину и характер действующих нагрузок, а также возможность потери герметичности отдельных отсеков плавающей крыши;
в) моделирование конструкции плавающей крыши методом КЭ;
г) расчет равновесных положений плавающей крыши, погруженной в жидкость для всех расчетных комбинаций воздействий;
д) проверка плавучести плавающей крыши. Если плавучесть крыши не обеспечена, производится изменение ее конструктивной схемы и расчет повторяется, начиная с подпункта "а";
е) проверка несущей способности конструктивных элементов плавающей крыши для полученных положений равновесия. В случае изменения толщин элементов расчет повторяется, начиная с подпункта "в";
ж) проверка прочности и устойчивости опор.