Технические решения по обеспечению промышленной безопасности при установке оборудования

10.6.1 Технические решения по обеспечению промышленной безопасности должны соответствовать требованиям Руководств [3], [6] и предусматривать обязательное оснащение резервуаров устройствами, оборудованием и системами, обеспечивающими его безопасную эксплуатацию:

- дыхательной и предохранительной арматурой;

- приборами автоматизации;

- трубопроводами систем пожаротушения и охлаждения резервуара;

- устройствами защиты от статического электричества, молниезащиты и ЭХЗ.

Конкретный комплект устанавливаемых на резервуаре устройств и оборудования и схема их расположения определяются в проектной документации.

10.6.2 Дыхательная и предохранительная арматура, устанавливаемая на резервуарах, должна обеспечивать проектные величины внутреннего давления и вакуума.

10.6.3 Диаметр, количество, производительность дыхательных и предохранительных клапанов должны определяться по максимальной производительности заполнения (опорожнения) резервуара и техническим характеристикам клапанов. При этом расход газовоздушной смеси через все дыхательные клапаны резервуара не должен превышать 85 % от их максимальной пропускной способности, установленной разработчиком или изготовителем клапанов.

Количество предохранительных клапанов должно приниматься равным количеству дыхательных клапанов. Пропускная способность предохранительных клапанов должна быть равнозначной пропускной способности дыхательной клапаны.

Дыхательные и предохранительные клапаны должны устанавливаться на самостоятельных патрубках.

10.6.4 Резервуары с понтонами должны быть оборудованы вентиляционными патрубками, в соответствии с требованиями Руководства [6].

10.6.5 Объем автоматизации резервуарного парка и метрологические характеристики измерительных приборов должны определяться в соответствии
с требованиями РД-35.240.50-КТН-109-13, ОТТ-35.240.50-КТН-024-13.

10.6.6 При разработке проектной документации на системы комплексной
защиты резервуарных парков от прямых ударов молнии, ее вторичных проявлений,
защиты от статического электричества и заноса высоких потенциалов необходимо
руководствоваться требованиями ОР-91.120.40-КТН-020-11, РД-91.020.00-КТН-021-11 и
РД-91.020.00-КТН-259-10, а именно:

а) плавающие крыши (понтоны) должны защищаться от электростатической индукции путем подсоединения к стенке (стационарной крыше) гибкими металлическими кабелями не менее, чем в трех местах, сечение перемычки должно быть не менее 16 мм² каждой, места присоединения должны быть доступны для осмотра и обслуживания в процессе эксплуатации;

б) для подключения к контуру заземления резервуар должен быть оснащен металлическими пластинами, приваренными к стенке резервуара на высоте 0,5 м от днища, расположенными по периметру резервуара на расстоянии не менее:

- уровень I – 10 м;

- уровень II – 15 м;

- уровень III – 20 м;

в) по периметру грунтового фундамента резервуара на расстоянии одного метра от него следует прокладывать полосу заземления на глубине не менее 0,5 м, которая должна присоединяться к общему контуру заземления резервуарного парка горизонтальными заземлителями не менее чем в двух местах, и не реже чем через 50 м с противоположных сторон.

Требования безопасности

Требования к пожарной безопасности

11.1.1 При проектировании систем тушения пожаров, кроме требований
настоящего документа, должны выполняться требования действующих норм Российской Федерации в области пожарной безопасности, Руководств [3], [6], СП 4.13130.2013,
РД-13.220.00-КТН-014-10.

11.1.2 Площадки для размещения пожарной техники при подключении мобильных средств пожаротушения должны соответствовать требованиям РД-13.220.00-КТН-014-10.

11.1.3 Стационарная система охлаждения резервуара должна состоять из секций колец охлаждения (перфорированного трубопровода), стояков с подводящими трубопроводами, подключенными к внутриплощадочному противопожарному водопроводу или устройствам для подключения пожарных машин. Трубопроводы и задвижки системы охлаждения должны обеспечивать подачу воды на расчетную часть периметра резервуара.

11.1.4 Интенсивность (удельные интенсивности на единицу охлаждаемой площади стенки или длины периметра охлаждаемого резервуара) подачи воды на охлаждение горящего и соседнего с горящим резервуаров должна быть обоснована теплотехническим расчетом или принята в соответствии с СП 4.13130.2013 и РД-13.220.00-КТН-014-10.

11.1.5 Окраска оборудования систем пожаротушения и охлаждения резервуаров должна соответствовать требованиям РД-01.075.00-КТН-052-11.

11.1.6 Площадки для размещения грузоподъемной техники внутри каре резервуара должны соответствовать требованиям РД-91.200.00-КТН-175-13, размещаться вблизи обвалования и, по возможности, совмещаться с площадками установки пожарной техники.

Требования к расчету резервуарных конструкций, обеспечивающих безопасность при опасных природных процессах, явлениях и техногенных воздействиях

11.2.1 В процессе строительства и в течение расчетного срока службы резервуар должен выдерживать заданные при проектировании нагрузки и воздействия с учетом коэффициентов, принимаемых согласно пункту 11.2.7 и по таблицам 11.1 – 11.3:

- γ_n – коэффициент надежности по ответственности;

- γ_m – коэффициент надежности по материалу;

- g_с – коэффициент условий работы.

11.2.2 Расчет конструкций резервуаров должен выполняться по методике предельных состояний в соответствии с ГОСТ Р 54257 по предельным состояниям первой и второй групп.

11.2.3 К постоянным нагрузкам относятся нагрузки от собственного веса элементов конструкций резервуаров.

11.2.4 К временным длительным нагрузкам относятся:

- нагрузка от веса стационарного оборудования;

- гидростатическое давление хранимого продукта;

- избыточное внутреннее давление или относительное разряжение в газовом пространстве;

- снеговые нагрузки;

- нагрузка от веса теплоизоляции;

- температурные воздействия;

- воздействия от деформаций основания, не сопровождающиеся коренным изменением структуры грунта.

11.2.5 К временным кратковременным нагрузкам относятся:

- ветровые нагрузки;

- снеговые нагрузки с полным нормативным значением;

- нагрузки от веса людей, инструментов, ремонтных материалов;

- нагрузки, возникающие при изготовлении, хранении, транспортировке и монтаже конструкций резервуара.

11.2.6 К особым нагрузкам относятся:

- сейсмические воздействия, превышающие 6 баллов по шкале MSK-64 [1];

- аварийные нагрузки, связанные с нарушением технологического процесса;

- воздействия от деформаций основания, сопровождающиеся коренным изменением структуры грунта.

11.2.7 Коэффициент надежности по ответственности g_n, учитываемый при расчетах прочности и устойчивости основных несущих конструкций резервуара, должен приниматься в соответствии с требованиями Федерального закона [9] равным 1,1.

Таблица 11.1 ‒ Значения коэффициентов надежности по материалу γ_m

№ п/п	Нормативный документ, регламентирующий изготовление проката	Коэффициент надежности по материалу γm
	Для проката по ГОСТ 27772, (кроме сталей С590 и С590К) и другие нормативные документы, использующие процедуру контроля свойств проката по ГОСТ 27772	1,025
	Для проката с пределом текучести свыше 380 МПа по ГОСТ 19281, для труб по ГОСТ 8731	1,10
	Для остального проката и труб, соответствующих требованиям СП 16.13330.2011	1,05
	Для проката и труб, поставляемых по международным нормативным документам	1,1

Таблица 11.2 – Значения коэффициентов условий работы элементов конструкций резервуара γ_с

№ п/п	Элемент конструкции резервуаров	Коэффициент условий работы γc
	Стенка резервуаров при расчете на прочность	По таблице 11.3
	Сопряжение стенки с крышей	1,0
	Сопряжение стенки с крышей (при расчете на устойчивость)	1,0
	Стационарные и плавающие крыши	0,9
	Опорные кольца крыш резервуаров и кольца жесткости на стенке при расчете на прочность и устойчивость	0,9
	Врезки в стенку резервуара	1,0
	Остальные элементы конструкций	1,0

Таблица 11.3 – Коэффициент условий работы поясов стенки резервуара γ_c

№ п/п	Элемент конструкции резервуаров	Коэффициент условий работы поясов стенки, γc
в условиях эксплуатации	в условиях гидравлических испытаний
	Первый пояс	0,7	0,9
	Остальные пояса, кроме первого	0,8	0,9
	Уторный узел	1,2	1,2

11.2.8 При выполнении расчетов резервуаров, эксплуатация которых предусматривается в районах с сейсмичностью, превышающей 6 баллов по шкале
MSK-64 [1], в соответствии с требованиями СП 14.13330.2011 необходимо учитывать следующие виды нагрузок:

а) гидростатическую нагрузку и нагрузку от действия избыточного давления;

б) импульсивную (инерционную) составляющую гидродинамического давления;

в) конвективную (кинематическую) составляющую гидродинамического давления;

г) составляющую сейсмической нагрузки от вертикальных колебаний грунта.

11.2.9 Сейсмостойкость резервуара следует считать обеспеченной
при одновременном выполнении следующих условий:

а) резервуар при землетрясении не опрокидывается;

б) устойчивость нижнего пояса стенки от действия продольно-поперечной нагрузки обеспечена;

в) условия прочности для всех несущих элементов резервуара обеспечены;

г) гравитационная волна на свободной поверхности не достигает конструкций стационарной крыши и не приводит к потере работоспособности понтона (плавающей крыши).

Требования к расчету конструкций резервуаров

Требования к расчету толщины окрайки резервуара

12.1.1 Кольцевые окрайки должны иметь ширину в радиальном направлении, обеспечивающую расстояние между внутренней поверхностью стенки и швом приварки центральной части днища к окрайкам не менее 600 мм и не менее величины L₀, м, определяемой по формуле

, (12.1)

где r – радиус резервуара, м;

t₁ – номинальная толщина нижнего пояса стенки, м.

Ширина окрайки резервуара при сейсмическом воздействии должна определяться дополнительным расчетом.

12.1.2 Номинальная толщина кольцевых окраек t_b, м, должна составлять
не менее 6 мм и не менее величины, определяемой по формуле

, (12.2)

где r – радиус резервуара, м;

t₁ – номинальная толщина нижнего пояса стенки, м;

Δ t_cs – припуск на коррозию нижнего пояса стенки, м;

Δ t_cb – припуск на коррозию днища, м;

Δ t_mb – нижнее предельно допустимое отклонение толщины проката окрайки днища, м.

12.1.3 Номинальную толщину кольцевых окраек t_b следует назначать с учетом следующих ограничений

, (12.3)

где Δ t_cb – припуск на коррозию днища, м.

12.2 Требования к расчету стенки резервуара на прочность
и устойчивость

12.2.1 Номинальные толщины поясов стенки резервуара должны назначаться
по результатам:

а) определения толщины поясов из условия прочности стенки при действии статических нагрузок в условиях эксплуатации и гидравлических испытаний в соответствии с пунктом 12.2.4;

б) проверки устойчивости стенки при статическом нагружении, которая должна выполняться с учетом действия следующих нагрузок:

- веса конструкций и теплоизоляции;

- веса снегового покрова;

- ветровой нагрузки;

- относительного разрежения (вакуума) в газовом пространстве;

в) проверки прочности и устойчивости стенки при сейсмическом воздействии
(в сейсмически опасных районах), которая должна выполняться с учетом действия следующих нагрузок:

- сейсмической;

- веса хранимого продукта;

- веса конструкций и теплоизоляции;

- избыточного давления;

- веса снегового покрова.

12.2.2 Толщины поясов стенки из условия прочности при действии статических нагрузок должны вычисляться по кольцевым напряжениям, определяемым в срединной поверхности цилиндрической оболочки на уровне нижней кромки пояса.

12.2.3 В процессе прочностного расчета стенки РВС должен быть учтен коэффициент надежности по избыточному давлению равный:

- 1,20 для условий эксплуатации;

- 1,25 для условий гидроиспытаний.

12.2.4 Номинальная толщина стенки t_i, м, в каждом поясе резервуара определяется
по формуле

, (12.4)

где t_Ud ‒ номинальная толщина стенки для режима эксплуатации, м, определяемая
по формуле

; (12.5)

t_Ug – номинальная толщина стенки для режима гидроиспытаний, м, определяемая
по формуле

, (12.6)

где ρ – плотность продукта, т/м³;

ρ_g – плотность воды, используемой для гидравлических испытаний, т/м³;

g – ускорение свободного падения, м/с²;

Н ‒ высота налива продукта при эксплуатации, м;

Н_g ‒ высота налива воды при гидравлических испытаниях, м;

x_L ‒ расстояние от дна до нижней кромки i -го пояса, м;

p – нормативное избыточное давление в резервуаре, МПа;

r – радиус резервуара, м;

R – расчетное предельно допустимое напряжение, МПа;

Δt_ic – припуск на коррозию для i -го пояса стенки, м;

Δt_im – нижнее предельно допустимое отклонение толщины проката для i -го пояса стенки, м.

12.2.5 Расчетное предельно допустимое напряжение R, МПа, определяется по формуле

, (12.7)

где R_yn – нормативное сопротивление, принимаемое равным гарантированному значению предела текучести по действующим стандартам и техническим условиям на сталь, МПа;

γ_n – безразмерный коэффициент надежности по ответственности, принимаемый согласно пункту 11.2.7;

γ_m – безразмерный коэффициент надежности по материалу, принимаемый согласно пункту 11.2.7;

g_с – безразмерный коэффициент условий работы поясов стенки, принимаемый согласно пункту 11.2.7.

12.2.6 Результаты расчета толщины t, м, для каждого пояса стенки должны быть округлены до целого числа в большую сторону в соответствии с толщинами проката
по ГОСТ 19903, если не указаны специальные условия поставки листового проката.

12.2.7 Поверочный расчет стенки резервуара на прочность

12.2.7.1 Поверочный расчет на прочность для каждого пояса стенки резервуара должен выполняться в соответствии с требованиями СП 16.13330.2011 по следующему неравенству

, (12.8)

где σ_1i ‒ меридиональные напряжения в i -м поясе стенки, МПа;

σ_2i ‒ кольцевые напряжения в i -м поясе стенки, МПа.

12.2.7.2 Меридиональные напряжения σ_1i, МПа, в i -м поясе стенки для резервуаров
со стационарной крышей определяются по формуле

, (12.9)

где G_m – вес металлоконструкций выше расчетной точки, МН;

G₀ – вес стационарного оборудования выше расчетной точки, МН;

G_t – вес теплоизоляции выше расчетной точки, МН;

c_е – безразмерный коэффициент, учитывающий снос снега с крыши под действием ветра, определяемый при расчетах на устойчивость в зависимости от диаметра резервуара:

- c_e = 0,85 при диаметре резервуара D до 60 м;

- c_e = 0,85 + 0,00375∙(D – 60) при диаметре резервуара D свыше 60 до 100 м;

- c_e = 1,00 при диаметре резервуара D свыше 100 м;

p_s ‒ расчетная снеговая нагрузка на поверхности земли, МПа, принимаемая в зависимости от снегового района по СП 20.13330.2011;

p_v – нормативное значение вакуума, МПа;

r – радиус резервуара, м;

t_ir = t_i - Δt_ic - Δt_im – расчетная толщина i -го пояса стенки, м;

t_i ‒ номинальная толщина i -го пояса стенки, м;

Δt_ic – припуск на коррозию для i -го пояса стенки, м;

Δt_im – нижнее предельно допустимое отклонение толщины проката для i -го пояса
стенки, м;

ψ_lj, ψ_tj (j = 1, 2, 3) – коэффициенты сочетаний соответственно для длительных и кратковременных нагрузок, назначаемые в соответствии с требованиями СП 20.13330.2011.

Меридиональные напряжения σ_1i, МПа, в i -м поясе стенки для резервуаров
с плавающей крышей определяются по формуле

, (12.10)

где G_m – вес металлоконструкций выше расчетной точки, МН;

G₀ – вес стационарного оборудования выше расчетной точки, МН;

G_t – вес теплоизоляции выше расчетной точки, МН;

r – радиус резервуара, м;

t_ir = t_i - Δt_ic - Δt_im – расчетная толщина i -го пояса стенки, м;

t_i ‒ номинальная толщина i -го пояса стенки, м;

Δt_ic – припуск на коррозию для i -го пояса стенки, м;

Δt_im – нижнее предельно допустимое отклонение толщины проката для i -го пояса
стенки, м;

ψ_lj (j = 1, 2) – коэффициенты сочетаний для длительных нагрузок, назначаемые
в соответствии с требованиями СП 20.13330.2011.

12.2.7.3 Кольцевые напряжения σ_2i, МПа, в i -м поясе стенки определяются по формуле

, (12.11)

где ρ – плотность продукта, т/м³;

g – ускорение свободного падения, м/с²;

Н ‒ высота налива продукта при эксплуатации, м;

x_L ‒ расстояние от дна до нижней кромки i -го пояса, м;

p – нормативное избыточное давление в резервуаре, МПа;

r – радиус резервуара, м;

t_ir = t_i - Δt_ic - Δt_im – расчетная толщина i -го пояса стенки, м;

t_i ‒ номинальная толщина i -го пояса стенки, м;

Δt_ic – припуск на коррозию для i -го пояса стенки, м;

Δt_im – нижнее предельно допустимое отклонение толщины проката для i -го пояса стенки, м.

12.2.8 Поверочный расчет стенки резервуара на устойчивость

12.2.8.1 Расчет стенки резервуара на устойчивость должен выполняться
в соответствии с требованиями СП 16.13330.2011 и включать проверку толщин поясов стенки, учет наличия и предполагаемого расположения промежуточных колец жесткости при необходимости их установки.

12.2.8.2 Устойчивость стенки резервуара считается обеспеченной при выполнении следующего условия

, (12.12)

где σ_1i ‒ меридиональные напряжения в i -м поясе стенки, МПа;

σ_cr1 ‒ критические меридиональные напряжения в i -м поясе стенки, МПа;

σ_2i ‒ кольцевые напряжения в i -м поясе стенки, МПа;

σ_cr2 ‒ критические кольцевые напряжения в i -м поясе стенки, МПа.

12.2.8.3 Меридиональные напряжения σ_1i, МПа, в i -м поясе стенки для резервуаров
со стационарной крышей определяются по формуле

, (12.13)

где G_m – вес металлоконструкций выше расчетной точки, МН;

G₀ – вес стационарного оборудования выше расчетной точки, МН;

G_t – вес теплоизоляции выше расчетной точки, МН;

c_е – безразмерный коэффициент, учитывающий снос снега с крыши под действием ветра, определяемый при расчетах на устойчивость в зависимости от диаметра резервуара:

- c_e = 0,85 при диаметре резервуара D до 60 м;

- c_e = 0,85 + 0,00375∙(D – 60) при диаметре резервуара D свыше 60 до 100 м;

- c_e = 1,00 при диаметре резервуара D свыше 100 м;

p_s ‒ расчетная снеговая нагрузка на поверхности земли, МПа, принимаемая в зависимости от снегового района по СП 20.13330.2011;

p_v – нормативное значение вакуума, МПа;

r – радиус резервуара, м;

t_ir = t_i - Δt_ic - Δt_im – расчетная толщина i -го пояса стенки, м;

t_i ‒ номинальная толщина i -го пояса стенки, м;

Δt_ic – припуск на коррозию для i -го пояса стенки, м;

Δt_im – нижнее предельно допустимое отклонение толщины проката для i -го пояса
стенки, м;

ψ_lj, ψ_tj (j = 1, 2, 3) – коэффициенты сочетаний соответственно для длительных и кратковременных нагрузок, назначаемые в соответствии с требованиями СП 20.13330.2011.

Меридиональные напряжения σ_1i, МПа, в i -м поясе стенки для резервуаров
с плавающей крышей определяются по формуле

, (12.14)

где G_m – вес металлоконструкций выше расчетной точки, МН;

G₀ – вес стационарного оборудования выше расчетной точки, МН;

G_t – вес теплоизоляции выше расчетной точки, МН;

r – радиус резервуара, м;

t_ir = t_i - Δt_ic - Δt_im – расчетная толщина i -го пояса стенки, м;

t_i ‒ номинальная толщина i -го пояса стенки, м;

Δt_ic – припуск на коррозию для i -го пояса стенки, м;

Δt_im – нижнее предельно допустимое отклонение толщины проката для i -го пояса
стенки, м;

ψ_l1, ψ_l2 – коэффициенты сочетаний для длительных нагрузок, назначаемые в соответствии с требованиями СП 20.13330.2011.

12.2.8.4 Кольцевые напряжения σ_2i, МПа, в i -ом поясе стенки для резервуаров
со стационарной крышей определяются по формуле

, (12.15)

где p_v – нормативное значение вакуума, МПа;

p_w – нормативное значение ветрового давления, МПа, принимаемое в зависимости от ветрового района по СП 20.13330.2011;

ψ_l3, ψ_t2 – коэффициенты сочетаний соответственно для длительных и кратковременных нагрузок, назначаемые в соответствии с требованиями СП 20.13330.2011;

δ – безразмерный параметр, определяемый по формуле

, (12.16)

где r – радиус резервуара, м;

t_mr = t_ms - Δt_ic - Δt_im ‒ расчетная толщина самого тонкого пояса стенки, м;

t_ms – номинальная толщина самого тонкого пояса стенки, м;

Δt_ic – припуск на коррозию для i -го пояса стенки, м;

Δt_im – нижнее предельно допустимое отклонение толщины проката для i -го пояса
стенки, м.

Кольцевые напряжения σ_2i, МПа, в i -ом поясе стенки для резервуаров с плавающей крышей определяются по формуле

, (12.17)

где p_w – нормативное значение ветрового давления, МПа, принимаемое в зависимости от ветрового района по СП 20.13330.2011;

ψ_t2 – коэффициент сочетаний для кратковременных нагрузок, назначаемый в соответствии с требованиями СП 20.13330.2011;

δ – безразмерный параметр, определяемый по формуле (12.16).

12.2.8.5 Критические меридиональные напряжения σ_cr1, МПа, определяются
по формуле

, (12.18)

где С₀ – безразмерный коэффициент, определяемый по формулам

(12.19)

E ‒ модуль упругости стали, МПа;

δ – безразмерный параметр, определяемый по формуле (12.16).

12.2.8.6 Критические кольцевые напряжения σ_cr2, МПа, определяются
по формуле

, (12.20)

где r – радиус резервуара, м;

E ‒ модуль упругости стали, МПа;

H_r – редуцированная высота стенки, м;

δ – безразмерный параметр, определяемый по формуле (12.16).

12.2.8.7 Редуцированная высота стенки H_r, м, определяется по формуле

, (12.21)

где h_i ‒ высота i -го пояса, м;

t_mr = t_ms - Δt_ic - Δt_im ‒ расчетная толщина самого тонкого пояса стенки, м;

t_ir = t_i - Δt_ic - Δt_im – расчетная толщина i -го пояса стенки, м;

t_ms – номинальная толщина самого тонкого пояса стенки, м;

t_i ‒ номинальная толщина i -го пояса стенки, м;

Δt_ic – припуск на коррозию для i -го пояса стенки, м;

Δt_im – нижнее предельно допустимое отклонение толщины проката для i -го пояса
стенки, м.

При наличии кольца жесткости в пределах i -го пояса в качестве h_i должно приниматься:

- расстояние от нижней кромки этого пояса до кольца жесткости для расчета редуцированной высоты стенки ниже кольца жесткости;

- расстояние от верхней кромки этого пояса до кольца жесткости для расчета редуцированной высоты стенки выше кольца жесткости.

В резервуарах с плавающей крышей для верхнего пояса в качестве h_i принимается расстояние от нижней кромки пояса до ветрового кольца.

12.2.8.8 При невыполнении условия (12.12) для обеспечения устойчивости стенки следует увеличить толщину средних и верхних поясов и/или установить промежуточное кольцо (кольца) жесткости.

Место установки промежуточного кольца следует выбирать с учетом обеспечения равенства полученных по формуле (12.21) значений H_r для участков стенки ниже и выше промежуточного кольца жесткости. Расположение промежуточного кольца жесткости на расстоянии ближе 150 мм до горизонтального сварного шва стенки не допускается.

Если возможность обеспечить условие равенства H_r отсутствует, промежуточное кольцо жесткости следует устанавливать на расстоянии 150 мм ниже или выше горизонтального сварного шва стенки, при этом разница значений H_r для участков стенки ниже и выше кольца должна быть минимальной.

Проверочный расчет устойчивости стенки резервуара с промежуточным кольцом (кольцами) жестокости следует выполнить в соответствии с подпунктом 12.2.8.2.

При ремонте (реконструкции) для обеспечения устойчивости стенки должны быть предусмотрены следующие мероприятия:

а) снижение снеговой нагрузки и вакуума до значений, при которых будет выполняться условие (12.12);

б) установка промежуточного кольца (колец) жесткости;

в) установка понтона (для РВС, кроме технологических емкостей);

г) установка центральной опорной стойки.

12.2.9 Проверка прочности и устойчивости стенки при сейсмическом воздействии должна выполняться в соответствии с требованиями СТО СА 03-002-2009.

Требования к расчету стационарной стальной крыши

12.3.1 При расчете стационарной стальной крыши должны быть учтены следующие нагрузки:

а) вес металлоконструкций несущего каркаса и настила крыши;

б) вес стационарного оборудования и площадок обслуживания на крыше;

в) вес теплоизоляции на крыше;

г) вес снегового покрова при равномерном и неравномерном распределении снега на крыше;

д) внутреннее разрежение в газо-воздушном пространстве резервуара;

е) давление ветра.

12.3.2 При выполнении расчетов коэффициент условий работы элементов крыши γ_с должен приниматься равным 0,9.

12.3.3 Расчетная величина действующей на крышу снеговой нагрузки p_sr, МПа, определяется по формуле

(12.22)

где c_e – безразмерный коэффициент, учитывающий снос снега с крыши под действием ветра, принимаемый в соответствии с пунктом 12.3.4;

μ – безразмерный коэффициент неравномерности распределения снегового покрова
на стационарной крыше, принимаемый в соответствии с пунктом 12.3.5;

p_s – расчетная снеговая нагрузка на поверхности земли, МПа, принимаемая в зависимости от снегового района по СП 20.13330.2011.

12.3.4 Значения коэффициента c_e, учитывающего снос снега с крыши под действием ветра, приведены в таблице 12.1.

Таблица 12.1 – Коэффициент, учитывающий снос снега с крыши под действием ветра, c_e

№ п/п	Диаметр резервуара D, м	Распределение снеговой нагрузки
неравномерное	равномерное*
	D < 60 м	1,00	0,85
	60 м ≤ D ≤ 100 м	1,00	0,85 + 0,00375(D - 60)
	D > 100 м	1,00	1,00
* На покрытия в районах со среднемесячной температурой воздуха в январе выше минус 5 °С согласно СП 20.13330.2011 (приложение Ж, карта 5) коэффициент ce принимается равным1,00.

12.3.5 Значения коэффициента μ, учитывающего неравномерность распределения снегового покрова на стационарной крыше, приведены в таблице 12.2. Неравномерное распределение снеговой нагрузки на стационарной крыше и применяемые в таблице 12.2 обозначения приведены на рисунке 12.1.

Таблица 12.2 – Коэффициент неравномерности распределения снегового покрова
на стационарной крыше μ

№ п/п	Форма крыши	Распределение снеговой нагрузки
неравномерное	равномерное
	Купольная с параметром	Учитывать не требуется, μ2 = 0	μ = 1,0
	Коническая (α ≤ 7°)
	Купольная с параметром	При отсутствии снегозадерживающих преград . При наличии снегозадерживающих преград . При α = 45° . Промежуточные значения μ для 30° < α ≤ 45° определяются линейной интерполяцией	Если α ≤ 30°: μ = 1,0 Если α > 30°: μ = 2- α /30
	Коническая (7° < α ≤ 30°)		μ = 1,0
Примечание – При fr / D > 2/15 коэффициент μ определяется согласно СП 20.13330.2011 (пункт Г.13).

В таблице 12.2 использованы безразмерные коэффициенты C_r1, C_r2, C_r3, γ_s, определяемые по формулам

; (12.23)

; (12.24)

; (12.25)

, (12.26)

где f_r – высота стационарной крыши, м;

D – диаметр резервуара, м;

α – угол наклона образующей крыши к горизонтальной плоскости.

Рисунок 12.1 ‒ Неравномерное распределение снеговой нагрузки на стационарной крыше

12.3.6 Сочетания воздействий для расчета стационарных крыш приведены
в таблице 12.3.

Таблица 12.3 – Сочетания воздействий для расчета стационарных крыш

№ п/п	Вид нагрузки	Номер сочетания воздействий для расчета стационарных крыш
	Вес конструкций и теплоизоляции	+	+	+	+	+	+
	Вес снегового покрова, равномерно или неравномерно распределенного на поверхности крыши	+	–	+	+	–	+
	Избыточное давление	–	+	–	–	+	–
	Давление вакуума	–	–	+	–	–	+
	Сейсмическая нагрузка	–	–	–	+	+	+

12.3.7 Расчет бескаркасных конических крыш

12.3.7.1 Расчетная толщина настила бескаркасной конической крыши t_r0, м, определяется из условия устойчивости оболочки по формуле

, (12.27)

где r – радиус резервуара, м;

p_r – расчетная нагрузка на бескаркасную коническую крышу, МПа, определяемая согласно подпункту 12.3.7.3;

α ‒ угол наклона образующей крыши к горизонтальной плоскости;

E – модуль упругости стали, МПа.

12.3.7.2 Номинальная толщина настила бескаркасной конической крыши t_r, м, определяется по формуле

, (12.28)

где t_r0 – расчетная толщина настила бескаркасной конической крыши, м;

Δt_сr – припуск на коррозию для настила бескаркасной конической крыши, м.

12.3.7.3 Расчетная нагрузка на крышу p_r, МПа, определяется по формуле

, (12.29)

где G_r – вес металлоконструкций крыши, МН;

G_r0 – вес оборудования на крыше, МН;

G_rt – вес теплоизоляции на крыше, МН;

r – радиус резервуара, м;

c_e – коэффициент формы крыши, принимаемый в расчетах равным 0,85;

p_s ‒ расчетная снеговая нагрузка на поверхности земли, МПа, принимаемая в зависимости от снегового района по СП 20.13330.2011;

p_v – нормативное значение вакуума, МПа;

ψ_lj, ψ_t1 (j = 1, 2, 3) – коэффициенты сочетаний соответственно для длительных и кратковременных нагрузок, назначаемые в соответствии с требованиями СП 20.13330.2011.

Формулы (12.27) – (12.29) применимы:

- для углов α ≤ 30°;

- при выполнении условия > 274,

где r – радиус резервуара, м;

t_r0 – расчетная толщина настила бескаркасной конической крыши, м;

α – угол наклона образующей крыши к горизонтальной плоскости.

12.3.7.4 Узел сопряжения крыши со стенкой должен быть рассчитан на прочность при действии кольцевого растягивающего усилия.

Площадь поперечного сечения узла сопряжения бескаркасной конической крыши и стенки A_r, м², выбирается в соответствии с условием

, (12.30)

где p_r – расчетная нагрузка на бескаркасную коническую крышу, МПа, определяемая согласно подпункту 12.3.7.3;

r – радиус резервуара, м;

R – расчетное предельно допустимое напряжение (см. пункт 12.2.5), МПа;

α – угол наклона образующей крыши к горизонтальной плоскости.

Размер участка стенки (см. рисунок 12.2), применяемый в расчете площади поперечного сечения узла сопряжения A_r, L_s, м, определяется по формуле

, (12.31)

где r – радиус резервуара, м;