Версия для печати

Приложение П.20. Стационарные крыши из алюминиевых сплавов

П.20.1 Область действия приложения

Настоящее Приложение устанавливает основные требования к проекти­рованию, изготовлению, монтажу и испытаниям крыш из алюминиевых сплавов (далее - алюминиевых крыш) для новых и существующих верти­кальных цилиндрических резервуаров.

П.20.2 Назначение алюминиевых крыш

П.20.2.1 Алюминиевые крыши предназначены для предотвращения по­падания атмосферных осадков в виде дождя и снега во внутреннее простран­ство резервуара и не предназначены для установки на резервуарах, эксплуа­тируемых при наличии внутреннего давления или вакуума.

П.20.2.2 В случае применения алюминиевой крыши, резервуар для хра­нения нефти и нефтепродуктов должен оборудоваться понтоном.

П.20.2.3 Допускается применение алюминиевых крыш для резервуаров диаметром не более 45.600 м в районах со снеговой нагрузкой не превы­шающей 3.2 кПа.

П.20.3 Применение алюминиевых крыш

П.20.3.1 Новые резервуары

Проектирование нового резервуара с алюминиевой крышей должно про­изводиться с учетом конструктивных особенностей крыши и ее опорных уз­лов. Проект крыши должен содержать величины и направления усилий, пре­даваемых на стенку резервуара при действии на крышу проектных нагрузок и их сочетаний. Стенка резервуара и ее фундамент должны проектироваться с учетом этих нагрузок, а также нагрузок, действующих на аналогичный резер­вуар с открытым верхом.

П.20.3.2 Существующие резервуары

Применение алюминиевых крыш при реконструкции существующих ре­зервуаров должно производиться с учетом технического состояния самого резервуара, а также его фундамента и основания. Заказчик предоставляет по­ставщику крыши необходимую информацию о фактических параметрах ре­зервуара и о размещаемом на крыше оборудовании.

Поставщик крыши дол­жен сообщить заказчику величины и направления сил, передаваемых с кры­ши на стенку резервуара, а также представить конструктивную схему опирания крыши на стенку. Разработку усиления опорного кольца стенки, обеспе­чивающего необходимую прочность и жесткость узла соединения стенки и крыши, осуществляет проектировщик резервуара.

П.20.4 Ответственность сторон

Ответственность за эксплуатационные параметры и несущую способ­ность крыши несет поставщик крыши. Ответственность за эксплуатационные параметры и несущую способность стенки, колец жесткости стенки и фунда­мента резервуара несет проектировщик резервуара.

П.20.5 Материалы

П.20.5.1 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.

П.20.5.2 Применяемые в конструкциях крыш алюминиевые прессо­ванные профили и листы по химическому составу должны соответствовать требованиям ГОСТ 4784.

П.20.5.3 Прессованные профили из алюминия по своим техническим характеристикам должны соответствовать ГОСТ 8617, а ленты из алюми­ния - ГОСТ 13726.

П.20.5.4 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 - АДЗЗ, АД31, АМг6, АМг5.

Настил крыши рекомендуется изготавливать из сплава АМц, АМг2, АМгЗ. П.20.5.5 Не допускается использовать алюминиевые сплавы с содер­жанием магния более 3%, если температура эксплуатации выше 65 °С.

П.20.5.6 Уплотнительные резинотехнические материалы и герметики для крыш должны обладать эластичностью и стойкостью к климатическим воздействиям (озона, ультрафиолетовых лучей) с сохранением своих свойств на весь период эксплуатации и быть совместимыми с газами и парами, выде­ляющимися из продукта в резервуаре.

П.20.5.7 Крышки световых люков в крышах рекомендуется изготавли­вать из акрилового или поликарбонатного стекла с толщиной не менее 6 мм.

П.20.5.8 Крепежные детали и болты

П.20.5.8.1 Соединение конструктивных элементов алюминиевой крыши должно производиться при помощи следующих крепежных изделий:

-  болтов из алюминиевых сплавов АМг5п, АВТ1, 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.

П.20.5.8.2 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.

П.20.5.8.3 Соединительные крепежные детали крыш не должны прохо­дить сквозь элементы настила.

П.20.6 Конструктивные требования

П.20.6.1 Конструктивная схема алюминиевой крыши представляет сет­чатый каркас купольной формы, имеющий стержневую треугольную решет­ку, заполненную закрепленными по контуру плоскими панелями обшивки. Внешний контур каркаса имеет опорное кольцо, воспринимающее распорные усилия и закрепляемое на верхнем контуре стенки.

П.20.6.2 Радиус кривизны сферической крыши должен быть не менее 0.8D и не должен превышать 1.2D.

П.20.6.3 Соединение стержней каркаса крыши должно осуществляться накладками на болтах класса прочности 10.9 или болтах с обжимными коль­цами (лок-болтах). Число болтов определяется расчетом с учетом требований СНиП 2.03.06-85 и СНиП II-23-81.

П.20.6.4 Толщина панелей обшивки должна быть не менее 1.2 мм. Кон­струкция крепления панели к каркасу крыши должна обеспечивать прочность соединения при действии на поверхности панели равномерной вертикальной нагрузки, соответствующей максимальному значению коэффициента ц, оп­ределяемого по табл. 9.5.

П.20.6.5 В местах размещения патрубков и люков в панели обшивки крыши должен устанавливаться бордюр высотой не менее 100 мм, препятст­вующий попаданию атмосферных осадков в резервуар.

П.20.6.6 Элементы из алюминиевого сплава должны быть изолированы от элементов из углеродистой стали с использованием прокладок из аусте- нитной нержавеющей стали, или эластомерных прокладок, если заказчик не устанавливает другой метод изоляции.

П.20.6.7 Крепление каркаса сферической крыши к опорному кольцу стенки резервуара должно выполняться по одной из следующих схем:

-  с использованием неподвижного шарнира;

-  с использованием скользящей опоры через прокладку, обеспечивающую ми­нимальный коэффициент трения между контактирующими поверхностями.

Конструктивные элементы опорных узлов и опорных колец крыши и стенки должны обеспечивать совместное восприятие вертикальных и гори­зонтальных усилий, а также температурных деформаций, передаваемых с крыши на стенку резервуара.

П.20.6.8 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.

П.20.6.9 Стенка резервуара должна быть запроектирована с учетом монтажных нагрузок, возникающих при сборке и подъеме купола в про­ектное положение.

П.20.7 Требования к расчету алюминиевых крыш

П.20.7.1 Расчетная модель

П.20.7.1.1 Алюминиевая купольная крыша должна рассчитываться как единая пространственная система, работающая совместно со стенкой резер­вуара. Моделирование следует осуществлять на основе метода конечных элементов в геометрически нелинейной постановке.

П.20.7.1.2 Расчетная модель должна включать алюминиевый стержне­вой каркас, стальное опорное кольцо крыши, примыкающий участок стенки, верхнее ветровое кольцо стенки (при его наличии), элементы крепления крыши к стенке, а также панели настила крыши, работающие в любом на­правлении только на растяжение.

П.20.7.1.3 Опорные связи устанавливаются на нижней кромке стенки за пределами зоны влияния краевого эффекта.

П.20.7.2 Нагрузки и воздействия

П.20.7.2.1 Нормативные и расчетные значения нагрузок следует прини­мать по СНиП 2.01.07-85*.

П.20.7.2.2 Распределение снеговой нагрузки по поверхности крыши вы­полняется в соответствии с требованиями п.9.3 настоящего стандарта.

П.20.7.2.3 Ветровая нагрузка принимается как совокупность нормаль­ных давлений, приложенных к внешней и внутренней поверхности купола. Расчетное значение ветровой нагрузки определяется как сумма средней и пульсационной составляющих, определяемых на уровне, соответствующем середине высоты купола.

П.20.7.2.4 Температурные воздействия задаются в виде двух темпера­турных перепадов, определяемых от температуры на период монтажа до тем­пературы наиболее холодных и наиболее жарких суток.

П.20.7.2.5 Сейсмическое воздействие моделируется в соответствии со СНиП II-7-87*. При этом на каждом тоне колебаний следует учитывать три взаимно перпендикулярные компоненты сейсмической нагрузки: две в гори­зонтальном и одну в вертикальном направлении.

П.20.7.2.6 Указанные выше нагрузки и их сочетания должны быть приведены к узлам расчетной схемы каркаса. При этом в пролете каждого стержня должно быть не менее пяти нагружаемых узлов, включая конце­вые узлы стержня.

П.20.7.3 Моделирование материала

Алюминиевые и стальные конструктивные элементы крыши должны моделироваться как линейно упругие, изотропные, с соответствующими зна­чениями физико-механических и прочностных характеристик, принимае­мых по СНиП 2.03.06-85 и СНиП II-23-81.

П.20.7.4 Проверка несущей способности

П.20.7.4.1 Прочность и устойчивость элементов конструкций и их соединений следует обеспечивать в соответствии со СНиП 2.03.06-85 и СНиП II-23-81.

П.20.7.4.2 В расчетах следует учитывать коэффициент условий работы, принимаемый равным 0.9.

П.20.7.4.3 Для крыш резервуаров диаметром свыше 40 м следует прове­рять общую устойчивость купола.

П.20.7.4.4 Конструктивная жесткость крыши должна обеспечивать мак­симальные перемещения любой точки каркаса в пределах 1/3 от высоты его стержня с наибольшими размерами поперечного сечения при действии лю­бой расчетной комбинации нагрузок.

П.20.8 Оборудование на крыше резервуара

Расположение и конструкция узлов опирания площадок, лестниц и техно­логического оборудования, устанавливаемых на крыше, должны максимально способствовать распределению нагрузок от этих конструкций на каркас крыши, а также обеспечивать наиболее благоприятные условия схода снега и наледи с поверхности крыши. Максимальная сосредоточенная нагрузка на одну опору устанавливаемого на крыше оборудования не должна превышать 5 кН.

П.20.9 Требования к изготовлению и монтажу

П.20.9.1 Все элементы алюминиевых крыш должны быть изготовлены и проконтролированы в заводских условиях в соответствии с требованиями проектной документации и раздела 16 настоящего стандарта.

П.20.9.2 Работы по сборке и монтажу крыш должны проводиться в со­ответствии с рабочей документацией, ППР и требованиями раздела 17 на­стоящего стандарта.

П.20.9.3 Транспортировка, отгрузка и хранение комплектующих эле­ментов крыши должны производиться таким образом, чтобы исключить возможность повреждения их поверхностей.

П.20.10 Испытания алюминиевых крыш

Испытание крыш на водонепроницаемость проводят путем орошения наружной поверхности 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. Неплотные соединения должны быть повторно герметизированы и испытаны. При испытании должна быть исключена конденсация атмосферной влаги на внутренней поверхности купола. Программа и методика испытаний должны быть разработаны в составе проектов КМ и ППР.

П.20.11 Указания по эксплуатации

В состав проекта алюминиевой крыши должно быть включено руково­дство по эксплуатации, содержащее основные технические данные, инструк­ции по техническому обслуживанию и текущему ремонту, а также меры безопасности при эксплуатации.

<< назад / в начало / вперед >>

22 Мая 2012 г.