Национальный стандарт РФ ГОСТ Р 58028-2017/EN 14620-3:2006 "Проектирование и производство на месте вертикальных цилиндрических стальных емкостей с плоским дном для хранения охлажденных сжиженных газов с рабочей температурой от 0 °С до -165 °С. Часть 3. Компоненты бетона" (утв. и введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 19 декабря 2017 г. N 2024-ст)

Design and manufacture of site built, vertical, cylindrical, flat-bottomed steel tanks for the storage of refrigerated, liquefied gases with operating temperatures between 0 °C and -165 °C. Part 3. Components of concrete

ОКС 23.020.01

Дата введения - 1 января 2020 г.
Введен впервые

Предисловие

1 Подготовлен Закрытым акционерным обществом "Центральный ордена Трудового Красного Знамени Научно-исследовательский и проектный институт строительных металлоконструкций им. Н.П. Мельникова" (ЗАО "ЦНИИПСК им. Мельникова") на основе собственного перевода на русский язык немецкоязычной версии указанного в пункте 4 европейского стандарта

2 Внесен Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"

3 Утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 19 декабря 2017 г. N 2024-ст

4 Настоящий стандарт идентичен европейскому стандарту ЕН 14620-3:2006 "Проектирование и производство на месте вертикальных цилиндрических стальных емкостей с плоским дном для хранения охлажденных сжиженных газов с рабочей температурой от 0 °С до -165 °С. Часть 3. Конструктивные элементы бетона" (EN 14620-3:2006 "Design and manufacture of site built, vertical, cylindrical, flatbottomed steel tanks for the storage of refrigerated, liquefied gases with operating temperatures between 0 °C and to -165 °C - Part 3: Concrete components", IDT).

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного европейского стандарта для приведения его в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.5).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных европейских стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 Введен впервые

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает общие требования к проектированию и возведению бетонных конструкций резервуаров для хранения сжиженных газов.

Настоящий стандарт распространяется на проектирование и возведение на строительной площадке стальных вертикальных цилиндрических резервуаров с плоским днищем для хранения сжиженных газов с рабочей температурой от 0 °С до минус 165 °С.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

EN 206-1, Concrete - Part 1: Specification, performance, production and conformity (Бетон. Часть 1. Технические требования, эксплуатационные характеристики, производство и соответствие требованиям)

EN ISO 4624 Paints and varnishes - Pull-off test for adhesion (ISO 4624:2002) [Краски и лаки. Определение адгезии методом отрыва]

EN 1992-1-1:2004, Eurocode 2: Design of concrete structures - Part 1-1 - General rules and rules for buildings (Еврокод 2: Проектирование бетонных конструкций. Часть 1-1. Общие правила и правила для зданий)

EN 1992-1-2:2004, Eurocode 2: Design of concrete structures - Part 1-2 - General rules - Structural fire design (Еврокод 2: Проектирование бетонных конструкций. Часть 1-2. Общие правила. Проектирование с учетом огнестойкости)

EN 14620-1:2006, Design and manufacture of site built, vertical cylindrical flat-bottomed steel tanks for the storage of refrigerated, liquefied gases with operating temperatures between 0 °C to -165 °C - Part 1: General (Проектирование и производство на месте вертикальных цилиндрических стальных емкостей с плоским дном для хранения охлажденных сжиженных газов с рабочей температурой от 0 °С до -165 °С. Часть 1. Общее)

EN 14620-2:2006, Design and manufacture of site built, vertical cylindrical flat-bottomed steel tanks for the storage of refrigerated, liquefied gases with operating temperatures between 0 °C to -165 °C - Part 2 - The metal elements (Проектирование и производство на месте вертикальных цилиндрических стальных емкостей с плоским дном для хранения охлажденных сжиженных газов с рабочей температурой от 0 °С до -165 °С. Часть 2. Металлические компоненты)

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применен следующий термин с соответствующим определением:

3.1 низкая температура (tief temperatur): Температура ниже минус 20 °С.

4 Общие положения

При выборе материалов и проектировании конструкций из обычного и (или) предварительно напряженного железобетона используется ЕН 1992-1-1.

5 Паронепроницаемость

Для обеспечения паронепроницаемости внешнего резервуара (например, в двухоболочечном резервуаре закрытого типа) используется металлическая облицовка или полимерные покрытия.

6 Материалы

6.1 Общие положения

Характеристики бетона и элементов изменяются при низкой температуре. Некоторые изменения являются благоприятными, другие неблагоприятными. Для обеспечения конструктивной надежности при всех температурных режимах для элементов должны использоваться соответствующие материалы. Данное требование распространяется на длительные и кратковременные режимы эксплуатации.

Примечание - Требования к материалам, стойким к низкой температуре, указанные в 6.2 и 6.3, являются необходимыми лишь в той мере, насколько они обеспечивают конструктивную надежность и соответствие требованиям водонепроницаемости и, где это необходимо, паронепроницаемости.

6.2 Бетон

Для обычных и низкотемпературных условий требования к бетонным материалам должны соответствовать ЕН 1992-1-1.

В отношении технологических качеств бетона, критериев производства, укладки и соответствия необходимо руководствоваться ЕН 206-1.

Примечание - Дополнительная информация о технологических качествах бетона при низкой температуре дана в приложении А.

6.3 Напрягаемая и стальная арматура

6.3.1 Напрягаемая арматура, анкеры, желоба и т.п. должны соответствовать требованиям ЕН 1992-1-1.

6.3.2 Напрягаемая арматура и анкеры должны быть пригодны для использования при низких температурах, воздействию которых они могут подвергаться.

Примечание - Дополнительная информация о технологических качествах предварительно напряженного железобетона при низкой температуре дана в приложении А.

6.3.3 Стальная арматура для конструкций из железобетона должна соответствовать требованиям ЕН 1992-1-1, если расчетная температура при нормальной эксплуатации или в экстренных условиях не опускается ниже минус 20 °С.

6.3.4 При проектировании предварительно напряженных элементов, если расчетная температура при нормальной эксплуатации или в экстренных случаях опускается ниже минус 20 °С, должны предусматриваться дополнительные требования для условий низких температур.

Примечание - Руководство см. в приложении А.

6.3.5 Для арматуры, используемой при температуре окружающей среды, необходимо обеспечить применение соответствующих соединительных муфт.

6.3.6 Используемые при низких температурах соединительные муфты подлежат тем же испытаниям при расчетной температуре, что и при температуре окружающей среды, и результаты испытаний должны подвергаться соответствующему анализу.

6.3.7 Соединительные муфты считаются пригодными, если результаты испытаний при низкой температуре находятся в пределах 5 % от указанных для температуры окружающей среды.

6.3.8 Подрядчик должен выполнить соответствующие испытания, которые должны включать, как минимум, испытания на прочность при растяжении и на пластичность. Результаты этих испытаний должны удовлетворять соответствующим критериям, установленным проектировщиком.

7 Проектирование

7.1 Общие положения

7.1.1 Расчетные воздействия следует принимать в соответствии с указаниями ЕН 14620-1.

7.1.2 Надежность бетонных элементов, по методике предельных состояний, обеспечивается посредством применения соответствующих коэффициентов надежности.

7.1.3 Расчетные значения нагрузок и воздействий, характеристики материалов, геометрические характеристики и расчетные сопротивления определяются в соответствии с ЕН 1992-1-1. В случае теплового воздействия необходимо использовать ЕН 1992-1-2.

7.2 Коэффициенты надежности по нагрузкам и коэффициенты сочетаний

В таблице 1 приведены коэффициенты надежности. Они используются в дополнение к коэффициентам надежности по нагрузкам, указанным в ЕН 1991-1-1.

Таблица 1 - Коэффициенты надежности по нагрузкам

Комбинации нагрузок	Коэффициенты надежности по нагрузкам
	Постоянная (собственный вес)		Временная		Аварийная нагрузка	Ветровая
	Неблагоприятная	Благоприятная	Неблагоприятная	Благоприятная
Нормативная нагрузка плюс одно из аварийных воздействий	1,05	1,0	1,05	0	1,0	0,3
Примечание - Аварийными воздействиями являются землетрясение (максимальное расчетное землетрясение), избыточное давление взрыва, внешнее воздействие, пожар или утечка из внутреннего резервуара.

7.3 Водонепроницаемость

7.3.1 Водонепроницаемость должна учитываться:

a) в случае облицовки (покрытия), не обладающей водонепроницаемостью;

Примечание 1 - Для внешних бетонных резервуаров без водонепроницаемой облицовки или покрытия водонепроницаемость бетона обеспечивается посредством минимальной зоны сжатия 100 мм.

b) в случае водонепроницаемой облицовки (покрытия).

Примечание 2 - В случае применения водонепроницаемой облицовки (покрытия) (для обеспечения полной герметичности вторичного резервуара) допускается растрескивание бетона в пределах, указанных в ЕН 1992-1-1.

7.3.2 При разрешении растрескивания бетона (в случае применения водонепроницаемой облицовки) необходимо рассчитать ширину раскрытия трещины и подтвердить способность облицовки (покрытия) "связывать" разрыв, равный 120 % раскрытия трещины.

8 Правила для строительного проектирования

8.1 Общие положения

Общая информация о резервуарах из предварительно напряженного железобетона дана в приложении В.

8.2 Предварительное напряжение

Для расчета стенки из предварительно напряженного железобетона следует применять горизонтальное предварительное напряжение.

Примечание - Вертикальное предварительное напряжение не используется. Возможно его сочетание с горизонтальным предварительным напряжением. Необходимость в использовании вертикального предварительного напряжения зависит от расчетного давления в резервуаре, диаметра резервуара и соответствующих постоянных и кратковременных усилий в железобетонной конструкции.

8.3 Проектирование стенок

При проектировании минимальная толщина стенок определяется таким образом, чтобы:

- обеспечивался необходимый защитный слой для арматуры и всех предварительно напряженных арматурных элементов;

- расстояние между арматурой и предварительно напряженными арматурными элементами было достаточным для обеспечения равномерной водонепроницаемой бетонной конструкции.

8.4 Стальная облицовка крыши

Стальная облицовка крыши должна иметь надежное соединение с бетонной крышей.

Примечание - Облицовка может использоваться в качестве опалубки для бетона, а также использоваться в сочетании со срезными штифтами. Бетон можно укладывать слоями, чтобы предупредить перенапряжение облицовки (см. приложение В, В.6).

8.5 Рабочие швы

Расположение рабочих швов должно быть тщательно продумано, чтобы минимизировать опасность некачественной стыковки.

Для областей, в которых требуется обеспечить водонепроницаемость, подрядчик должен предоставить проекты производства работ, основанные на проверенных методах выполнения работ и, если необходимо, вследствие недостаточной информации, подрядчик должен выполнить испытания для подтверждения водонепроницаемости рабочего шва.

8.6 Положение тросов и проволоки натяжения

8.6.1 Положение системы предварительного напряжения с использованием упоров и напрягаемой арматуры в сцеплении с бетоном должно быть определено с учетом чрезвычайных ситуаций, например возникновением пожара.

Примечание - Напрягаемая арматура предпочтительно размещается в середине бетонной стенки для защиты от наружного огня.

8.6.2 Напрягаемая арматура должна быть хорошо защищена от коррозии на весь срок эксплуатации резервуара. Способы уплотнения бетона для обеспечения наилучшей защиты напрягаемой арматуры определяются проектировщиком по согласованию с подрядчиком.

Примечание 1 - В чрезвычайно агрессивных средах, в которых требуется дополнительная защита, для напрягаемой арматуры следует предусматривать неметаллический предварительно напряженный желоб, см. [5]. Для напрягаемой арматуры следует придерживаться [6].

Примечание 2 - При использовании систем спиральной намотки высокопрочной проволоки проволока должна укладываться на наружной поверхности стенки непрерывной спиралью с шагом между витками по вертикали не менее 8 мм. Каждый слой проволоки покрывается торкретбетоном для обеспечения толщины не менее 6 мм поверх проволоки. После полной укладки и покрытия проволоки укладывается заключительный слой торкретбетона для обеспечения минимальной толщины слоя 25 мм над последним витком проволоки.

8.7 Защитный слой бетона

При выборе защитного слоя бетона для арматуры необходимо учитывать классификацию воздействий, условия грунта и расчетные условия проектирования на случай аварийной ситуации, например защиту от огня.

Следует учитывать минимальные требования в соответствии с указаниями ЕН 1992-1-1.

8.8 Минимальное армирование

Минимальная площадь армирования должна соответствовать ЕН 1992-1-1.

8.9 Железобетонные перемычки

Допускается устройство перемычек в железобетоне. Перемычку следует проектировать в соответствии с требованиями, установленными в настоящем стандарте.

Примечание - Перемычки требуются для резервуаров с одинарной оболочкой. Они могут применяться по конструктивным причинам в сочетании с земляной насыпью.

9 Строительство и качество работ

9.1 Общие положения

Требования к строительству и качеству работ должны соответствовать ЕН 1992-1-1.

Особое внимание необходимо обратить на состав бетона, изготовление, контроль качества, укладку, уплотнение, выдерживание и т.п. бетона для обеспечения водонепроницаемости конструкции, которая должна соответствовать ЕН 206-1.

9.2 Предупреждение трещинообразования

Подрядчик должен определить температуру гидратации, влияние высыхания и термической усадки в бетонной конструкции.

Должен быть подобран необходимый состав смеси (тип цемента) и технология производства, чтобы свести к минимуму растрескивание бетона.

В проекте производства работ должны быть учтены перепады температур между новыми и старыми сооружениями и средой.

9.3 Опалубка и распорки

9.3.1 Опалубка должна быть герметична во всех стыках. Для обеспечения достаточной прочности и жесткости должны быть выполнены расчеты опалубки.

9.3.2 Следует принять специальные меры для исключений протечек на опорах.

9.3.3 Все конусные отверстия должны быть закупорены, чтобы обеспечить водонепроницаемость.

9.4 Прокладки

Для обеспечения достаточного защитного слоя для арматуры используются прокладки, которые должны быть герметичными и устойчивыми к хранимому продукту.

9.5 Уход за бетоном

9.5.1 Уход за бетоном должен осуществляться в соответствии с указаниями ЕН 206-1.

Примечание - Уход зависит от многих факторов, включая скорость ветра и температуру воздуха и бетонной смеси.

9.5.2 Уход за бетоном должен включать меры по предупреждению чрезмерного испарения и появлению температурных эффектов, вызываемых теплотой гидратации до тех пор, пока бетонная основа не обретет достаточную прочность для восприятия внутренних и внешних воздействий.

9.6 Допуски

Общие требования к допускам для бетонной конструкции должны соответствовать ЕН 1992-1-1. Подрядчик должен изучить необходимость более жестких допусков, например специальной облицовки и определенных систем изоляции (мембранные резервуары).

10 Облицовки и покрытия

10.1 Общие положения

Для облицовки и покрытия следует применять следующие материалы:

- стальные листы в качестве облицовки;

- армированные или неармированные полимерные пласты в качестве покрытий.

Примечание - Облицовки и покрытия применяются на внутренней поверхности бетона для исключения проникновения влаги и пара сквозь конструкцию.

10.2 Облицовка

10.2.1 Стальная облицовка считается паро- и водонепроницаемой при соответствующем выборе материала. Выбор материала должен основываться на расчетной температуре, определяемой подрядчиком. Выбор типа стали осуществляется в соответствии с ЕН 14620-2.

10.2.2 Минимальная толщина листа должна быть 3 мм.

10.2.3 При проектировании облицовки должен учитываться предел текучести металла или ползучесть бетона при нормативных условиях, возникающие в конструкции.

10.2.4 Анкерная система должна быть рассчитана на срез и растяжение.

10.3 Покрытия

10.3.1 Облицовки или покрытия проектируются на бетонных конструкциях в качестве пароизоляции или паро-, водоизоляции.

10.3.2 Покрытия применяются непосредственно на поверхности бетона. Перед устройством покрытия поверхность бетона подлежит пескоструйной обработке с последующей очисткой вакуумом. Также должны быть удалены все остатки опалубочной смазки и отвердителей, если они несовместимы с материалами покрытия.

10.3.3 При проектировании покрытия в качестве пароизоляции необходимо учитывать следующие положения:

- максимальная проницаемость для водяного пара должна быть 0,5 г/м² в сутки.

Примечание 1 - Рекомендуемым методом испытания является [7] в условиях температуры (влажности), эквивалентных климатическим условиям местонахождения объекта.

- покрытие не должно разрушаться при длительном контакте с хранимым продуктом (паром).

Примечание 2 - Рекомендуемым методом испытания является погружение образца в пары продукта минимум на три месяца.

- качество покрытия не должно ухудшаться при контакте с бетоном. Покрытие должно быть устойчивым к воздействию щелочей.

Примечание 3 - Рекомендуемый метод испытания см. [8].

- прочность сцепления покрытия с бетоном должна быть выше 1,0 МПа.

Примечание 4 - Рекомендуемый метод испытания см. ЕН ИСО 4624.

- должна быть ограничена утечка паров. Она считается приемлемой, если проницаемость паров продукта ограничена до 0,1 г/м² в сутки;

- покрытие должно обладать достаточной пластичностью для обеспечения перекрытия трещин. Перекрывающая способность должна быть не менее 120 % от рассчитанного раскрытия трещины при нормальных рабочих температурах.

Примечание 5 - Метод испытания должен быть предложен подрядчиком.

10.3.4 При использовании покрытия также в качестве гидроизоляции выполняются дополнительные испытания. Подрядчик должен подтвердить, что покрытие не разрушается под воздействием краткосрочного (разбрызгивание) и долгосрочного (три месяца) контакта с водой.

10.4 Система теплозащиты

10.4.1 При создании системы теплозащиты следует учитывать следующие положения:

- все возможные воздействия: включая гидростатическое давление хранимого продукта, давление пара, последствия ползучести и усадки бетона и стального листа;

- водонепроницаемость верхней части стены (растрескивание бетона) - в допустимых пределах;

- достаточная высота участка стены.

10.4.2 Высота участка стены должна быть не менее 500 мм над любым конструктивным отверстием.

Библиография

[1]	EN 10002-1	Tensile testing of metallic materials - Part 1: Method of test at ambient temperature (Материалы металлические. Испытание на растяжение. Часть 1. Методы испытания при комнатной температуре)
[2]	EN 10045-1	Charpy impact test on metallic materials - Part 1: Test method (V- and U-notches) [Материалы металлические. Часть 1. Испытания на ударную прочность по Шарпи]
[3]	EN 10080	Steel for the reinforcement of concrete. Weldable reinforcing steel. General (Сталь для армирования бетона. Сварочная арматурная сталь. Общие положения)
[4]	EN 10088-1	Stainless steels - Part 1: List of stainless steels (Сталь нержавеющая. Часть 1. Перечень нержавеющих сталей)
[5]	"Durable bonded post-tensioned bridges". Concrete Society Report TR47 ("Долговременные сцементированные предварительно-напряженные перемычки". Отчет Общества бетона TR47)
[6]	"Corrosion protection of unbounded tendons". FIP Recommendation 91:1986 ("Защита от коррозии напрягаемых арматурных элементов без сцепления с бетоном". Рекомендации FIP 91:1986)
[7]	ASTM Е96	Standard Test Methods for Water Vapour Transmission of Materials (Стандартные методы испытания паро-, влагопроницаемости материалов)
[8]	ASTM D1647	Standard Test Methods for Resistance of Dried Films of Varnishes to Water and Alkali (Стандартные методы испытания устойчивости сухих лаковых пленок к воде и щелочам)
[9]	"Cryogenic behaviour of materials for prestressed concrete". FIP State of the art report 904/128:1982 ("Криогенное проведение материалов для предварительно напряженного бетона". Отчет FIP 904/128:1982)
[10]	"Assessment of mechanical properties of structural materials for cryogenic applications". FIP Special report SR 88/2, June 1988 by Prof. Dr.F.S.Rostasy ("Оценка механических характеристик строительных материалов для использования при низких температурах". Специальный отчет FIP SR 88/2, июнь 1988, Prof. Dr.F.S.Rostasy)
[11]	NFPA 59A	Standard for the Production, Storage and Handling of Liquefied Natural Gas (LNG) [Стандарт no производству, хранению и обращению со сжиженным природным газом]
[12]	"Concrete and cryogenics". F.H. Turner. Cement and Concrete Association, 1979 ("Бетон и физика низких температур". F.H. Turner. Ассоциация цемента и бетона, 1979)
[13]	"Prestressed concrete for the storage of liquefied gases". A.S.G. Bruggeling, London, E and F Spon:1981 ("Предварительно напряженный бетон для хранилищ сжиженных газов" A.S.G. Bruggeling, Лондон Е and F Спон: 1981)
[14]	"Preliminary recommendations for the design of prestressed concrete containment for the storage of refrigerated liquefied gases". FIP guide to good practice 912/134:1982 ("Предварительные рекомендации по проектированию резервуара из предварительно напряженного бетона для хранения охлажденных сжиженных газов". Руководство FIP по передовой практике 912/134:1982)
[15]	AWWA D110	Wire and Strand-wound, Circular, Prestressed Concrete Water Tanks (Цилиндрические водяные резервуары из предварительно напряженного бетона с обмоткой проволокой и арматурными жилами)