ВТБ Дебетовая карта
Свод правил СП 495.1325800.2020 Резервуары изотермические для хранения сжиженных газов. Правила проектирования.

Свод правил СП 495.1325800.2020 Резервуары изотермические для хранения сжиженных газов. Правила проектирования.

  СП 495.1325800.2020

 

 СВОД ПРАВИЛ

 

 

 РЕЗЕРВУАРЫ ИЗОТЕРМИЧЕСКИЕ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ СЖИЖЕННЫХ ГАЗОВ

 

 Правила проектирования

 

 Isothermal tanks for storage of liquefied gases. Design rules

Дата введения 2021-07-01

 

 Предисловие

Сведения о своде правил

 

1 ИСПОЛНИТЕЛЬ - Общество с ограниченной ответственностью "НПК Изотермик" (ООО "НПК Изотермик")

 

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"

 

3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом градостроительной деятельности и архитектуры Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России)

4 УТВЕРЖДЕН приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации от 30 декабря 2020 г. N 916/пр и введен в действие с 1 июля 2021 г.

 

5 ЗАРЕГИСТРИРОВАН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт)

 

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

 

В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в установленном порядке. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте разработчика (Минстрой России) в сети Интернет

 

 

 Введение

Настоящий свод правил разработан в целях обеспечения соблюдения требований Федерального закона от 30 декабря 2009 г. N 384-ФЗ "Технический регламент о безопасности зданий и сооружений".

 

Свод правил разработан в развитие положений СП 16.13330.2017 "СНиП II-23-81* Стальные конструкции", СП 20.13330.2016 "СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия", СП 43.13330.2012 "СНиП 2.09.03-85 Сооружения промышленных предприятий", ГОСТ 27751-2014 "Надежность строительных конструкций и оснований и содержит требования к расчету и проектированию стальных изотермических резервуаров.

 

Свод правил выполнен авторским коллективом ООО "НПК Изотермик" (д-р техн. наук Х.М.Ханухов, канд. физ-мат. наук А.В.Алипов, Н.В.Четвертухин, А.Р.Чернобров, А.В.Коломыцев, Д.С.Горбовский).

 

 

      1 Область применения

1.1 Настоящий свод правил распространяется на проектирование конструкций резервуаров изотермических стальных вертикальных объемом менее 60000 м
для хранения сжиженных газов при температурах до минус 165°С и давлении, близком к атмосферному, в наземном или надземном исполнениях.
 

1.2 Требования настоящего свода правил не распространяются на проектирование резервуаров, располагаемых в районах с сейсмическими воздействиями интенсивностью более 5 баллов по шкале MSK-64, и резервуаров заводского изготовления, поставляемых на площадку строительства в готовом виде.

 

 

      2 Нормативные ссылки

В настоящем своде правил использованы нормативные ссылки на следующие документы:

 

ГОСТ 9.104-2018 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия лакокрасочные. Группы условий эксплуатации

 

ГОСТ 9.402-2004 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия лакокрасочные. Подготовка металлических поверхностей к окрашиванию

 

ГОСТ 3242-79 Соединения сварные. Методы контроля качества

 

ГОСТ 7350-77 Сталь толстолистовая коррозионно-стойкая, жаростойкая и жаропрочная. Технические условия

 

ГОСТ 7512-82 Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Радиографический метод

 

ГОСТ 10499-95 Изделия теплоизоляционные из стеклянного штапельного волокна. Технические условия

 

ГОСТ 10832-2009 Песок и щебень перлитовые вспученные. Технические условия

 

ГОСТ 19281-2014 Прокат повышенной прочности. Общие технические условия

ГОСТ 21631-2019 Листы из алюминия и алюминиевых сплавов. Технические условия

 

ГОСТ 21880-2011 Маты из минеральной ваты прошивные теплоизоляционные. Технические условия

 

ГОСТ 27751-2014 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения

 

ГОСТ 27772-2015 Прокат для строительных стальных конструкций. Общие технические условия

 

ГОСТ 33949-2016 Изделия из пеностекла теплоизоляционные для зданий и сооружений. Технические условия

 

ГОСТ 34233.2-2017 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Расчет цилиндрических и конических обечаек, выпуклых и плоских днищ и крышек

 

ГОСТ 34337-2017 Стекловолокно. Маты. Общие технические требования и методы испытаний

 

ГОСТ Р ИСО 17637-2014 Контроль неразрушающий. Визуальный контроль соединений, выполненных сваркой плавлением

 

ГОСТ Р 55724-2013 Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы ультразвуковые

 

ГОСТ Р 58915-2020 Прокат толстолистовой из криогенных сталей. Технические условия

 

СП 16.13330.2017 "СНиП II-23-81* Стальные конструкции" (с изменениями N 1, N 2)

 

СП 20.13330.2016 "СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия" (с изменениями N 1, N 2)

 

СП 22.13330.2016 "СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений" (с изменениями N 1, N 2, N 3)

 

СП 24.13330.2011 "СНиП 2.02.03-85 Свайные фундаменты" (с изменениями N 1, N 2, N 3)

 

СП 25.13330.2012 "СНиП 2.02.04-88 Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах" (с изменениями N 1, N 2, N 3, N 4)

 

СП 28.13330.2017 "СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии" (с изменениями N 1, N 2)

 

СП 43.13330.2012 "СНиП 2.09.03-85 Сооружения промышленных предприятий" (с изменениями N 1, N 2)

 

СП 61.13330.2012 "СНиП 41-03-2003 Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов" (с изменением N 1)

 

СП 131.13330.2018 "СНиП 23-01-99* Строительная климатология"

 

СП 296.1325800.2017 Здания и сооружения. Особые воздействия (с изменением N 1)

 

Примечание - При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте федерального органа исполнительной власти в сфере стандартизации в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячно издаваемого информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего свода правил в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил можно проверить в Федеральном информационном фонде стандартов.

 

      3 Термины, определения и сокращения

3.1 В настоящем своде правил применены следующие термины с соответствующими определениями:

 

3.1.1 аварийный разлив продукта: Поступление продукта в межстенное пространство резервуара при повреждении внутреннего корпуса.

 

3.1.2 внутренний корпус изотермического резервуара: Герметичный вертикальный цилиндрический стальной корпус или негерметичный вертикальный цилиндрический стальной корпус-стакан, концентрически расположенный внутри наружного корпуса изотермического резервуара.

 

3.1.3 герметичность: Способность оболочки (корпуса), отдельных ее элементов и соединений препятствовать газовому или жидкостному обмену между средами, разделенными этой оболочкой.

 

3.1.4 захолаживание: Процесс контролируемого охлаждения резервуара перед его вводом в эксплуатацию.

3.1.5 изотермический резервуар: Резервуар для хранения сжиженных газов при температуре кипения и давлении, близком к атмосферному, состоящий из концентрически расположенных внутреннего и наружного стальных корпусов.

 

3.1.6 межстенное пространство: Пространство между стенками внутреннего и наружного корпусов изотермического резервуара.

3.1.7 наружный корпус изотермического резервуара: Герметичный вертикальный цилиндрический стальной корпус, расположенный снаружи внутреннего корпуса изотермического резервуара.

 

3.1.8 наружная крыша: Стационарный каркасный сферический купол наружного корпуса резервуара с герметичным покрытием.

 

3.1.9 подвесная крыша: Конструктивная часть изотермического резервуара полного сдерживания, представляющая собой паропроницаемую металлическую конструкцию с системой ребер жесткости, подвешенную к наружной крыше над внутренним корпусом-стаканом.

 

3.1.10 рабочее избыточное давление газа: Максимальное внутреннее избыточное давление в резервуаре, образующееся при испарении сжиженного газа при нормальном протекании рабочего процесса, включающем предусмотренный проектом темп отбора газа на повторное сжижение или на факел.

 

3.1.11 рабочий объем резервуара: Объем продукта между минимальным и максимальным уровнями залива при эксплуатации резервуара.

 

3.1.12 разгерметизация резервуара: Нарушение герметичности, приводящее к проникновению газа или жидкости из изотермического резервуара в окружающее пространство.

 

3.1.13 расчетная температура: Температура, при которой должны определяться физико-механические характеристики металла корпуса резервуара для расчета на прочность.

 

3.1.14 расчетное избыточное давление: Давление, при котором должен проводиться расчет резервуара на прочность.

 

3.1.15 риск аварии: Мера опасности, характеризующая возможность возникновения аварии на опасном производственном объекте и тяжесть ее последствий.

 

3.1.16 соседний объект: Объект, находящийся на удалении от изотермического резервуара, достаточном для теплового воздействия от него, в случае пожара.

 

3.1.17 хлопун: Местное отклонение начальной формы стенки, днища или других элементов конструкции, обращенное выпуклостью наружу, образовавшееся в результате воздействия монтажно-сварочных напряжений.

3.2 Сокращения

 

ИР - изотермический резервуар;

 

КИПиА - контрольно-измерительные приборы и автоматика;

 

МКЭ - метод конечных элементов;

 

НДС - напряженно-деформированное состояние;

 

ПАЗ - противоаварийная автоматическая защита;

 

ППР - проект производства работ;

 

СПГ - сжиженный природный газ.

 

 

      4 Классификация изотермических резервуаров

4.1 Изотермические резервуары для хранения сжиженных газов при температуре кипения и давлении, близком к атмосферному, классифицируют по объему хранимого продукта, по количеству контуров сдерживания аварийного разлива хранимого продукта (преград для свободного разлива жидкого продукта) и по конструктивному исполнению крыши внутреннего корпуса.

 

4.2 По объему (вместимости) хранимого продукта ИР подразделяют на три основных типа:

 

- малотоннажные - объем продукта менее 5000 м
;
 
- среднетоннажные - объем продукта от 5000 м
, но менее 60000 м
;
 
- крупнотоннажные - от 60000 м
и выше.
 

4.3 По количеству контуров сдерживания возможного аварийного разлива продукта ИР подразделяют на три основных типа:

 

- "одинарного сдерживания", включает:

 

- внутренний силовой корпус, рассчитанный на сдерживание гидростатического давления жидкости;

 

- наружный герметичный корпус, рассчитанный на сдерживание избыточного давления газа над жидкостью, но не рассчитанный на аварийный разлив продукта;

 

-  "двойного сдерживания", включает:

 

- силовой корпус;

 

- открытую защитную ограждающую стенку (или закрытую навесом от попадания атмосферных осадков), рассчитанную на сдерживание аварийного разлива продукта по территории предприятия;

 

- "полного сдерживания", включает два силовых корпуса, концентрически расположенных один в другом, каждый из которых предназначен для сдерживания гидростатического давления жидкости:

 

- наружный корпус герметичен и рассчитан на сдерживание давления газа;

 

- внутренний корпус может быть, как герметичным, т.е. иметь собственную герметичную стационарную крышу, так и негерметичным и изготавливаться с паропроницаемой подвесной крышей, закрепленной на подвесках к крыше наружного корпуса ИР.

 

4.4 ИР по конструктивному исполнению крыши внутреннего корпуса подразделяют на два основных типа:

 

- с купольной самонесущей герметичной крышей внутреннего корпуса;

 

- с подвесной паропроницаемой крышей внутреннего корпуса.

 

4.5 Соотношение между высотой стенки и диаметром внутреннего корпуса ИР рекомендуется выбирать от 0,7 до 1,0.

 

 

      5 Общие положения

5.1 Расчетные формулы

 

5.1.1 Расчетную толщину листовых элементов конструкций
t
определяют по формулам либо численным расчетом в программном комплексе, допущенном к применению в порядке, установленном действующим законодательством Российской Федерации. Исполнительная (проектная) толщина
назначается проектировщиком, исходя из расчетной толщины с учетом припуска на коррозию
, минусового предельного отклонения по толщине проката
, технологических операций
и округления в большую сторону до стандартной толщины выпускаемого проката. При расчетах толщин необходимо принимать условие
 
.                                          (5.1)
 
Для основных листовых конструкций ИР из материалов типа IV (9% никелевая сталь) и типа VI (высокомарганцовистая сталь с содержанием марганца 15%-35%) следует
принимать не менее 8,0 мм.
 

Припуск на коррозию, технологические операции и минусовое предельное отклонение по толщине проката не учтены в расчетных формулах.

 

5.1.2 Для подтверждения прочности и устойчивости конструкций ИР могут быть использованы:

 

- расчет по формулам, приведенным в настоящем своде правил;

 

- численный расчет НДС и устойчивости конструкции, выполненный в программном комплексе, с введением в полученные результаты корректирующих множителей, согласующих численное решение и коэффициенты запаса (надежности), принятые в расчетных формулах.

 

Расчет по формулам и численный расчет могут быть использованы как по отдельности, так и совместно, для получения наиболее надежных результатов.

 

Численное моделирование может осуществляться с использованием как условно упругой, так и упруго-пластической модели деформирования материала.

 

5.1.3 При расчете на устойчивость допускаемые нагрузки определяют по верхним критическим напряжениям.

 

5.1.4 Значения параметров конструкций, полученные по формулам, основанным на безмоментной теории оболочек, достаточны для обеспечения прочности конструкции. Данные значения могут быть скорректированы при численном расчете. Численный расчет НДС, применение критериев прочности и устойчивости, изложенные в настоящем своде правил, учет коэффициентов надежности определяют необходимые и достаточные значения параметров конструкции.

 

5.2 Избыточное давление

 

5.2.1 Расчетное внутреннее избыточное давление
определяют через рабочее давление
. Для режима эксплуатации
=1,2
, для режима пневмоиспытания
=1,25
.
 

5.2.2 В задании на проектирование ИР указывают как рабочее, так и расчетное давление. Если в задании указано только рабочее давление, то расчетное определяют по 5.2.1. Если значение расчетного давления выше давления, определенного по 5.2.1, то дополнительно умножать его на коэффициент надежности по нагрузке 1,2 или 1,25 не требуется.

 

5.3 Расчетная температура

 

5.3.1 Расчетную температуру используют:

- при определении прочностных характеристик материалов;

 

- расчете изменения размеров конструкций;

 

- захолаживании/расхолаживании ИР;

 

- расчете на прочность с учетом температурных воздействий;

 

- теплотехнических расчетах.

 

5.3.2 Расчетную температуру внутри ИР принимают равной температуре хранения (кипения сжиженного газа) или пониженной по сравнению с этой температурой, в соответствии с техническим заданием на проектирование ИР.

 

5.3.3 При выполнении прочностных и теплотехнических расчетов для ИР как для холодосберегающего оборудования базовую расчетную температуру окружающего воздуха
принимают равной средней максимальной температуре наиболее теплого месяца для района строительства согласно данным метеорологических изысканий, а при отсутствии - по СП 131.13330.
 

5.3.4 Расчеты могут проводиться и для других значений температуры окружающей среды (абсолютной максимальной летней температуры, среднегодовой температуры, средней минимальной зимней температуры и т.п.), если это необходимо для проектирования дополнительного оборудования ИР и указано в задании на проектирование ИР.

 

5.3.5 При выполнении прочностных расчетов температуру окружающей среды учитывают при вычислении температурной деформации внутреннего корпуса ИР при захолаживании (расхолаживании).

 

При выполнении теплотехнических расчетов температуру окружающей среды учитывают при вычислении тепловых потоков через элементы конструкции ИР: стенку, крышу и днище.

 

5.3.6 Расчетную среднесуточную температуру воздуха определяют по формуле

 

,                                              (5.2)
 
где
- приращения температуры, °С, (среднесуточные колебания температуры), принимают по таблице 13.2 СП 20.13330.2016;
 
- добавка к расчетной температуре за счет влияния солнечной радиации, °С, вычисляют по формуле
 
,                                               (5.3)
 
где
- коэффициент поглощения солнечной радиации наружной поверхностью резервуара, для металлических поверхностей,
=0,65;
 
- максимальное количество солнечной радиации, Вт·ч/м
;
 
- коэффициент для металлических поверхностей,
=0,7.
 
5.3.7 Значение
принимают по данным метеорологических изысканий для района строительства, а при их отсутствии по таблицам 13.4 и 13.5 СП 20.13330.2016, раздельно для горизонтальных поверхностей, к которым относят крышу ИР, и вертикальных поверхностей - стенки резервуара. Значение
для вертикальных поверхностей зависит от ориентации поверхности по сторонам света. Следует принимать максимальное значение
.
 
5.3.8 При расчете тепловых потоков через днище резервуара на грунтовом основании без системы подогрева учитывают поправку на нагревание грунта согласно пункту 13.4 СП 20.13330.2016. Для резервуара на свайном проветриваемом фундаменте температурная поправка
при расчете тепловых потоков через днище не вводится.
 
5.3.9 Коэффициент надежности по нагрузке
для температурной поправки
и расчетного перепада температур принимают равным 1,1.
 

5.3.10 Радиальную температурную деформацию стенки внутреннего корпуса в условиях аварийного вывода ИР из эксплуатации следует определять исходя из разницы расчетной летней температуры окружающего воздуха и рабочей температуры хранимого продукта.

 

 

      6 Оценка риска при выборе конструкции резервуара

6.1 Факторы риска аварии ИР могут быть внутренними - связанными с наличием скрытых дефектов резервуара, и внешними - связанными с внешними причинами.

 

Внутренние факторы риска связаны с наличием скрытых дефектов и повреждений сварных соединений, коррозионным состоянием конструкций, наличием межкристаллитной коррозии и возможностью хрупкого разрушения и т.п.

 

6.2 К внешним факторам риска относят:

 

- нарушение условий эксплуатации (технологического режима приема, хранения или отгрузки продукта), которое может привести к отклонению нагрузок от проектных значений, например, к резкому возрастанию внутреннего давления, угрожающему разрушением конструкции;

 

- нарушения в работе сопутствующего оборудования (компрессоров, насосов, предохранительных клапанов, элементов факельной системы), которые могут привести к отклонению нагрузок от проектных значений и разрушению конструкции ИР;

 

- аварийные внешние воздействия: тепловое воздействие при пожаре на соседних объектах, действие воздушной ударной волны, падение твердых предметов на поверхность ИР при взрыве на соседних объектах и другие возможные воздействия согласно СП 296.1325800.

 

6.3 При необходимости оценки риска при проектировании ИР анализ риска аварии разбивают на следующие этапы:

 

- идентификация опасностей и количественная оценка риска аварий ИР с учетом воздействия поражающих факторов на персонал, население, имущество и окружающую среду;

 

- обоснование оптимальных вариантов размещения ИР с учетом расположения объектов производственной и транспортной инфраструктуры, особенностей окружающей местности, территориальных зон (охранных, санитарно-защитных, жилых, общественно-деловых, рекреационных);

 

- определение степени опасности аварий для выбора наиболее безопасных проектных решений;

 

- обоснование, корректировка и модернизация организационных и технических мер безопасности;

 

- разработка мер по снижению риска аварий.

 

6.4 При идентификации опасностей, эксплуатацию резервуара при максимальных значениях проектных нагрузок (максимальном уровне налива хранимого продукта, максимальном избыточном давлении), а также циклический режим работы (налив-слив продукта в пределах расчетного количества циклов) не следует рассматривать в качестве опасностей аварии. При предусмотренном проектом режиме работы резервуара риск аварии минимален.

 

6.5 Оценку риска аварий ИР сжиженных газов следует выполнять по [1]. При расчете риска аварий ИР различных типов частоту разгерметизации с проливом содержимого во внешнюю среду определяют по таблице 6.1.

 

Таблица 6.1 - Частота разгерметизации резервуаров с проливом содержимого во внешнюю среду

 

 

 

 

 

Тип резервуара

Частота разгерметизации, год
 

 

Полное разрушение

Частичное разрушение

 

Мгновенный выброс всего объема продукта в окружающую среду

Мгновенный выброс всего объема продукта в межстенное пространство

Продолжительный выброс в окружающую среду через отверстие диаметром 10 мм

Продолжительный выброс в межстенное пространство через отверстие диаметром 10 мм

ИР одинарного сдерживания жидкости

От 5·10
 
до 1·10
 

-

5·10
 

-

ИР двойного сдерживания жидкости

5·10
 
5·10
 

-

1·10
 

Резервуар полного сдерживания с двумя купольными крышами

5·10
 
5·10
 

-

1·10
 

Резервуар полного сдерживания с купольной наружной и подвесной внутренней крышами

1·10
 

-

-

-

6.6 Наиболее опасной для конструкции резервуара и наиболее вероятной причиной аварии, связанной с нарушением режима эксплуатации, является аварийное повышение внутреннего давления в ИР. К нарушениям режима эксплуатации относят несоблюдение технологических режимов приема, хранения и отгрузки продукта, неисправность компрессорного оборудования, неисправность предохранительных клапанов.

 

6.7 Наиболее безопасной конструкцией является ИР полного сдерживания с подвесной внутренней крышей. Такая конструкция исключает воздействие внутреннего давления газа на внутренний корпус ИР и практически исключает возможность разрушения внутреннего корпуса ИР, не имеющего дефектов монтажа.

 

При разрушении наружного корпуса ИР по причине аварийного повышения внутреннего давления или внешней причине сжиженный газ остается во внутреннем корпусе ИР. Такая конструкция является наиболее безопасной и при внешнем воздействии (внешний взрыв, ударная нагрузка от аварийного падения оборудования, локальный пожар снаружи и т.п.).

 

6.8 Коэффициент заполнения резервуара следует назначать равным 0,85-0,95.

 

 

      7 Требования к материалам и конструкциям

7.1 При проектировании и расчетах ИР, предназначенных для хранения сжиженных газов, конструкционные материалы следует выбирать в соответствии с требованиями нормативных документов, с учетом условий их поставки.

 

7.2 Материал основных листовых конструкций для ИР подразделяют на следующие пять типов:

 

- I - низколегированная кремний-марганцевая сталь;

 

- II - низколегированная кремний-марганцевая сталь для работы при низких температурах;

 

- III - никелевая сталь с содержанием никеля 3,5%-7,5%;

 

- IV - 9% никелевая сталь;

 

- V - аустенитная нержавеющая сталь.

 

Соответствие между хранимым в ИР продуктом и типом стали определяют по таблице 7.1.

 

Таблица 7.1 - Соответствие между хранимым в ИР продуктом и типом стали

 

 

 

 

 

Продукт

Тип стали

Температура

Минимальная

 

ИР одинарного сдерживания

ИР двойного или полного сдерживания

хранимого продукта, °С

рабочая температура стали, °С

Бутан

II

I

Минус 10

Минус 35

Аммиак

II

II

Минус 35

Минус 80

Пропан/пропилен

III

II

 

III

Минус 50

Минус 80

Этан/этилен

IV

 

V

III

 

IV

 

V

Минус 104

Минус 104

СПГ

IV

 

V

IV

 

V

Минус 163

Минус 165

 

7.2.1 Сталь типа I - углеродистая, низколегированная, кремний-марганцевая, пригодная для работы при температуре до минус 35°С и сталь типа II - углеродистая, низколегированная, кремний-марганцевая, пригодная для работы при температуре до минус 80°С, соответствуют следующим требованиям:

 

1) горячекатаная сталь в термически обработанном или в термомеханически обработанном состоянии (состояние поставки определяет заказчик и указывает в спецификации);

 

2) содержание углерода не более 0,20%; углеродный эквивалент стали
не должен превышать 0,43, определяется по формуле
 
.                                      (7.1)
 

7.2.2 Сталь типа III - хладостойкая, легированная никелем с содержанием никеля 3,5%-7,5%, пригодная для работы при температуре до минус 104°С. Химический состав стали типа III по анализу промышленной выплавки должен соответствовать параметрам, указанным в таблице 7.2.

 

Таблица 7.2 - Массовая доля элементов стали типа III по анализу промышленной выплавки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Элементы

С, %

макс.

Si, % макс.

Mn, %

P, % макс.

S, % макс.

Мо, % макс.

Ni, %

V, % макс.

Содержание

0,10

0,35

0,30-0,80

0,015

0,005

0,10

3,5-7,0

0,01

Примечания

 

1 Для изготовления ИР допускается использовать прокат из стали марки 0Н6Б (тип III) согласно техническим характеристикам, установленным в ГОСТ Р 58915.

 

2 Содержание химических элементов, не указанных в таблице, не нормируется.

 

7.2.3 Сталь типа IV - хладостойкая, 9%-ная никелевая сталь (с содержанием никеля 8,5%-10%), пригодная для работы при температуре до минус 165°С. Химический состав стали типа IV по анализу промышленной выплавки должен соответствовать параметрам, указанным в таблице 7.3.

 

Таблица 7.3 - Массовая доля элементов стали типа IV по анализу промышленной выплавки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Элементы

С, % макс.

Si, % макс.

Mn, %

P, % макс.

S, % макс.

Mo, % макс.

Ni, %

V, % макс.

Содержание

0,10

0,35

0,30-0,80

0,015

0,005

0,10

8,5-10,0

0,01

Примечания

 

1 Для изготовления ИР допускается использовать прокат из стали марки 0Н9 (тип IV) согласно техническим характеристикам, установленным в ГОСТ Р 58915.

 

2 Содержание химических элементов, не указанных в настоящей таблице, не нормируется.

 

7.2.4 Требования к определению значений ударной вязкости сталей приведены в таблице 7.4.

 

Таблица 7.4 - Требования к определению значений ударной вязкости сталей

 

 

 

Тип стали

Ударная вязкость KCV, Дж/см
, не менее
 

Температура испытаний на ударную вязкость KCV, °С

I
 

27

Минус 35

II
 

27

Минус 80

III
 

27

Минус 104

IV
 

80

Минус 196

V

Аустенитная нержавеющая сталь, соответствующая требованиям, установленным в ГОСТ 7350-77 (таблица 2), группа сталей 12Х18Н9 - 08Х18Н12Т.

Для проката из стали классов С355-С590 (тип I и II) допускается определять значения KCV согласно ГОСТ 27772-2015 (таблица 4) при температурах испытаний ниже указанных в таблице 7.4 (минус 40°С и минус 60°С) и для проката категории 20 из стали марок 09Г2С и 09Г2С-1 (тип II) - согласно ГОСТ 19281-2014 (приложение Б, пункт Б.18).
 
Для проката из стали марки 0Н6Б (тип III) допускается определять значения норм работы удара KV, Дж, согласно ГОСТ Р 58915-2020 (таблица 3).
 
Для проката из стали марки 0Н9 (тип IV) допускается определять значения норм работы удара KV, Дж, согласно ГОСТ Р 58915-2020 (таблица 3).
 

 

7.3 Требования для материала стального каркаса купольного покрытия аналогичны требованиям к материалам основных листовых конструкций.

 

7.4 Требования к материалам подвесной крыши

 

Ограждающую конструкцию подвесной крыши следует выполнять из стали типов II-V или из алюминиевого сплава по ГОСТ 21631, соответствующего следующим требованиям:

 

- условный предел текучести должен быть не менее 125 МПа;

 

- временное сопротивление должно превышать условный предел текучести не менее чем в 1,45 раза;

 

- относительное удлинение после разрыва стандартного образца должно быть не менее 15%.

 

Минимальная расчетная температура материала подвесной крыши должна быть не выше расчетной температуры хранимого продукта.

 

7.5 Требования к материалам закладных деталей и вставок

 

Закладные детали и вставки необходимо выполнять из углеродистой или хладостойкой стали в зависимости от типа стали присоединяемой конструкции. При использовании одной закладной детали для конструкций из углеродистой и хладостойкой стали, закладную деталь следует изготавливать из хладостойкой стали.

 

7.6 Требования к материалам анкерных креплений

Анкеры предназначены для исключения подъема окрайки днища резервуара под действием внутреннего давления, ветра и сейсмического воздействия.

 

Допускаемое растягивающее напряжение в анкерах
, МПа, определяют через расчетное сопротивление материала анкеров по пределу текучести
, кПа. Для нормальной эксплуатации
=0,5
, для режима испытаний
=0,85
.
 

7.7 Требования к сварочным материалам

 

Для сварки хладостойкой стали типов III и IV применяют сварочные материалы на никелевой основе, обеспечивающие заданные ниже требования.

 

Величина энергии разрушения металла сварного шва и зоны термического влияния при температуре минус 196°С, средняя по трем стандартным поперечным образцам, должна быть не менее 55 Дж.

 

Три образца из каждого комплекта должны быть испытаны на ударную вязкость.

 

Прочностные характеристики металла шва и зоны термического влияния должны быть не менее 70% от требуемых характеристик для основного металла, что необходимо учитывать при расчетах.

 

Для сварки углеродистых сталей должны применяться сварочные материалы, имеющие характеристики не менее требуемых для основного металла по пределу текучести, временному сопротивлению и ударной вязкости.

 

 

      8 Требования к сварке и контролю качества при изготовлении и строительстве изотермических резервуаров

8.1 Требования к сварке металлоконструкций изотермических резервуаров

 

8.1.1 При проектировании металлических конструкций ИР необходимо определить требования к механическим свойствам сварных соединений и назначить объем контроля физическими методами в соответствии с ГОСТ 3242, ГОСТ 7512, ГОСТ Р ИСО 17637, ГОСТ Р 55724.

 

8.1.2 Технологические процессы заводской и монтажной сварки должны обеспечивать получение сварных соединений, удовлетворяющих требованиям проекта, соответствующих нормам по предельно допустимым размерам и видам дефектов с учетом коэффициентов концентрации напряжений.

 

8.1.3 Применяемые способы и технология сварки металлоконструкций резервуара должны быть указаны в ППР и обеспечивать:

 

- высокую производительность и экономическую эффективность сварочных процессов с учетом объемов выполнения сварки;

 

- высокий уровень однородности и сплошности металла сварных соединений с учетом конкретных условий и требуемого уровня комплекса механических свойств: прочности, пластичности, твердости, ударной вязкости и хладостойкости;

Полная версия документа доступна с 20.00 до 24.00 по московскому времени.

Для получения доступа к полной версии без ограничений вы можете выбрать подходящий тариф или активировать демо-доступ.