Приложение Б (рекомендуемое). Стационарные крыши из алюминиевых сплавов

Приложение Б
(рекомендуемое)

Стационарные крыши из алюминиевых сплавов

Б.1 Область применения

Б.1.1 Настоящее приложение устанавливает основные требования к проектированию, изготовлению, монтажу и испытанию крыш из алюминиевых сплавов (далее - крыши из алюминия) для новых и существующих резервуаров, предназначенных для хранения нефти и нефтепродуктов.

Б.2 Типы крыш из алюминия

Б.2.1 На резервуарах для хранения нефти и нефтепродуктов используются следующие типы каркасных крыш из алюминия:

- сферическая сетчатая;

- коническая или сферическая с радиальными балками и настилом.

Б.3 Общие требования к применению алюминиевых крыш

Б.3.1 Новые резервуары

Б.3.1.1 Сферические сетчатые крыши применяют для резервуаров с понтоном (РВСП).

Б.3.1.2 Конические и сферические крыши с радиальными балками применяются для резервуаров РВС.

Б.3.2 Существующие резервуары

Применение алюминиевых крыш при реконструкции существующих резервуаров должно быть основано на анализе технического состояния конкретного резервуара, соответствующего требованиям настоящего стандарта.

Б.4 Материалы

Б.4.1 Выбор марок алюминия проводят в зависимости от температур эксплуатации, технологии изготовления и монтажа алюминиевых крыш с учетом механических свойств, физических характеристик материалов и степени агрессивности коррозионной среды.

Б.4.2 Применяемые в конструкциях крыш алюминиевые прессованные профили и листы по химическому составу должны соответствовать требованиям ГОСТ 4784.

Б.4.3 Прессованные профили из алюминия по своим техническим характеристикам должны соответствовать ГОСТ 8617, а ленты из алюминия - ГОСТ 13726.

Б.4.4 Несущий каркас крыши должен изготавливаться из прессованных профилей из алюминиевых сплавов общего назначения нормальной и (или) повышенной прочности в закаленном и искусственно состаренном состоянии. Рекомендуемые сплавы - АД33, АД31, АМг6, АМг5.

Настил крыши рекомендуется изготавливать из сплава АМц, АМг2, АМг3.

Б.4.5 Не допускается использовать алюминиевые сплавы с содержанием магния более 3%, если температура эксплуатации выше 65°С.

Б.4.6 Уплотнительные резинотехнические материалы и герметики для крыш должны обладать эластичностью и стойкостью к климатическим воздействиям (озона, ультрафиолетовых лучей) с сохранением своих свойств за весь период эксплуатации и быть совместимыми с газами и парами, выделяющимися из продукта в резервуаре.

Б.4.7 Крышки световых люков в крышах рекомендуется изготавливать из акрилового или поликарбонатного стекла с толщиной не менее 6 мм.

Б.4.8 Крепежные детали и болты

Б.4.8.1 Соединение конструктивных элементов алюминиевой крыши должно производиться при помощи следующих крепежных изделий:

- болтов из алюминиевых сплавов AMr5n, ABT1, аустенитных сталей типа Х18Н10Т;

- высокопрочных стальных болтов, гаек и шайб к ним;

- стальных болтов с обжимными кольцами (лок-болты);

- самонарезающих винтов с шестигранной головкой из углеродистой и высоколегированных аустенитных сталей типа Х18Н10Т;

- заклепок из алюминиевых сплавов.

Б.4.8.2 Для соединений с использованием крепежных изделий из углеродистых сталей необходимо предусматривать мероприятия по защите их от контактной коррозии (установка диэлектрических прокладок, нанесение кадмиевых, цинковых или алюминиевых покрытий термодиффузионным или гальваническим способом). Крепление элементов из алюминия к стальным элементам резервуара необходимо выполнять крепежными деталями из нержавеющей аустенитной стали.

Б.4.8.3 Соединительные крепежные детали крыш не должны проходить сквозь элементы настила.

Б.5 Общие требования к конструкции

Б.5.1 Купольная крыша из алюминия должна опираться на горизонтальное опорное кольцо стенки резервуара. Конструкция узла опирания купола на стенку должна обеспечивать возможность температурного перемещения крыши и стенки резервуара.

Б.5.2 Максимальный радиус сферической крыши должен равняться 1,5 Д, минимальный - 0,8 Д, где Д - диаметр резервуара.

Б.5.3 Угол наклона образующей конической крыши рекомендуется принимать в пределах от 4,7° до 9,5°.

Б.5.4 Для резервуаров диаметром до 9 м могут применяться конические крыши с углом наклона к горизонтальной плоскости в пределах от 15° до 30°.

Б.5.5 Крепление стержней сетчатой крыши в узлах следует осуществлять накладками на болтах класса прочности не ниже 10,9 или болтах с обжимными кольцами (лок-болтах), расстояние между болтами - по [29], число болтов определяют расчетом.

Б.5.6 Для балок каркаса конической крыши следует применять прессованные профили двутавравого или коробчатого сечения.

Б.5.7 Толщина панелей обшивки должна быть не менее 1,2 мм. Сварку панелей обшивки конических крыш выполняют встык на предприятии-изготовителе; нахлесточные соединения не допускаются.

Б.5.8 В местах размещения патрубков люков в панели обшивки крыши должен устанавливаться бордюр высотой не менее 100 мм, препятствующий попаданию атмосферных осадков в резервуар.

Б.5.9 Элементы из алюминиевого сплава должны быть изолированы от элементов из углеродистой стали с использованием прокладок из аустенитной нержавеющей стали или эластомерных прокладок, если заказчик не устанавливает другой метод изоляции.

Б.5.10 Крепление каркаса сферической крыши к опорному кольцу стенки резервуара должно выполняться по одной из следующих схем:

- с использованием шарнира в зоне опирания;

- с использованием скользящей опоры между элементом каркаса и опорным кольцом через прокладку. Горизонтальные нагрузки в каркасе купола должны восприниматься распорным кольцом крыши.

Б.5.11 Вентилирование надпонтонного пространства РВСП должно осуществляться через отверстия, расположенные под свесом настила крыши за пределами опорного кольца стенки резервуара, и (или) вентиляционные патрубки, расположенные на крыше резервуара.

Б.5.12 Крепление каркаса конической крыши котенке резервуара выполняется аналогично креплению стальных крыш с использованием несущих накладок из аустенитных сталей.

Алюминиевый настил конической крыши должен крепиться к верхнему обвязочному уголку стенки герметично с использованием диэлектрических прокладок.

Б.6 Расчет стационарных крыш из алюминия

Б.6.1 Алюминиевые конструкции купольной крыши должны рассчитываться как единые пространственные системы с учетом факторов, определяющих напряженное и деформированное состояние, геометрической и физической нелинейности, пластических свойств материалов в соответствии с требованиями, установленными стандартами для выбранных материалов.

Б.6.2 Прочность и устойчивость элементов конструкций рассчитывают в соответствии с [29] и ГОСТ 27751.

Б.6.2.1 При расчете стенки резервуара необходимо учитывать монтажные нагрузки на стенку, прилагаемые при сборке и подъеме купола в проектное положение.

Б.6.2.2 При расчете алюминиевых конструкций крыш следует учитывать коэффициенты влияния изменения температуры и условий работы (), а также коэффициент надежности по ответственности .

Б.6.3 Нормативные и расчетные значения нагрузок следует определять по [3] и разделу 7 настоящего стандарта.

Б.6.4 Расчетные характеристики материалов и соединений следует принимать по [29].

Б.6.5 Значения физических характеристик алюминиевых сплавов - в соответствии с [29], таблица 2, приложение 1.

Б.6.6 Основные положения методики расчета

Б.6.6.1 Расчет проводят методом конечных элементов в геометрически нелинейной постановке. Для крыш диаметром менее 30 м расчет допускается выполнять в геометрически линейной постановке.

Б.6.6.2 При включении в схему расчетов тонкостенных панелей следует учитывать потерю их устойчивости в направлении сжимающих усилий.

Б.7 Оборудование на крыше резервуара

Оборудование, включая технологическое, располагаемое на алюминиевой крыше, должно обеспечивать безопасную эксплуатацию резервуара и соответствовать требованиям приложения В.

Б.8 Требования к изготовлению и монтажу

Б.8.1 Все элементы алюминиевых крыш должны быть изготовлены и проконтролированы в заводских условиях в соответствии с требованиями проектной документации и настоящего стандарта (см. раздел 6).

Б.8.2 Максимальный объем сварочных работ при изготовлении отправочных марок щитовой конической и каркасной крыш должен быть выполнен в заводских условиях с применением аттестованных технологий и оборудования.

Б.8.3 Работы по сборке и монтажу крыш должны проводиться в соответствии с рабочей документацией, ППР и требованиями раздела 7.

Б.9 Испытание алюминиевых крыш

Б.9.1 Испытание сферических сетчатых крыш проводят на водонепроницаемость орошением водой. Ввиду возможных коррозионных последствий следует уделять внимание качеству воды и длительности орошения. Если не оговорено иное, следует использовать питьевую воду. Появление воды с внутренней стороны купола свидетельствует о водопроницаемости купола. При испытании должна быть исключена конденсация атмосферной влаги на внутренней поверхности купола.

Б.9.2 Испытание конических и сферических каркасных и (или) щитовых крыш проводят в процессе гидравлического испытания резервуара созданием рабочего избыточного давления и выдержкой под этим давлением в течение 15 мин. Сварные соединения должны быть проверены на герметичность пузырьковым методом (см. ГОСТ 25136) способом обмыливания.

Б.9.3 В составе проектов КМ и ППР должны быть разработаны программа и методика испытаний.

Б.10 Указания по эксплуатации

В состав проекта алюминиевой крыши должно быть включено руководство по эксплуатации, в котором приводят основные технические данные, устройство, техническое обслуживание и меры безопасности при эксплуатации.