Типовой проект 704-1-249с.92 Альбом 2

Металлические конструкции

Общие указания

Данный типовой проект стального цилиндрического вертикального резервуара для хранения мазута (емкость 100 куб.м.) был разработан по плану типового проектирования Госстроя СССР на 1991 г, пункт ТФ 7.3.18 на стадии рабочий проект на основании задания ГПКНИИ СантехНИИпроект, которое утверждено ЦИТП Госстроя СССР.

Основные расчетные положения, которые были приняты при создании проекта и показатели резервуара емкостью 100 куб. м.

1. Наименование продукта – мазут.
2. Плотность– 0,99 т/м³.
3. Внутреннее избыточное давление – 2,0 кПа (200 мм вод.ст.).
4. Вакуум – 0,2 кПа (20 мм вод.ст.).
5. Температура продукта – 80⁰С.
6. Нагрузка тепловой изоляции на крыше – 0,127 кПа.
7. Нагрузка тепловой изоляции на стенке – 0,17 кПа.
8. Снеговая нагрузка – 2,0 кПа.
9. Ветровая нагрузка – 0,85 кПа.
10. Расчетная температура наружного воздуха минус 40 градусовС (включительно).
11. Сейсмичность районов – до 9 баллов включительно.
12. Внутренний диаметр резервуара – 4,73 м.
13. Высота стенок резервуара – 5,96 м.
14. Площадь зеркала продукта – 17,6 м².
15. Площадь застройки (по диаметру окрайков) – 18,2 м².
16. Геометрическая емкость – 105 м³.
17. Максимальная высота налива (при сейсмике 9 баллов) – 5,56 м.
18. Полезная емкость – 97 м³.
19. Сметная стоимость металлоконструкций – 7,027 тыс. руб.
20. Производительность приемных операций – 100 м³/ч.

Нагрузка на стены резервуара от трубопровода

Материалы:

*при толщине 3мм и менее

Автоматическая и полуавтоматическая сварка стальных конструкций резервуара должна выполняться с использованием материалов, которые отвечают марке свариваемых сталей, что обеспечит механические свойства металла шва встык не ниже механических свойств свариваемого металла (по СНиПІІ-23-81).

Конструкция резервуара

Стенка, покрытие и днище резервуара производятся в виде полотнищ, которые перевозятся к месту установки в виде рулонов (в свернутом виде).

При установке полотнища крыши разворачиваются, после чего сваривается один радиальный стык, затем центр крыши с помощью крана поднимается до образования конуса. После этого заваривается второй стык. Готовая крыша после того. Как на ней установлены площадки, ограждения и патрубки поднимается и устанавливается непосредственно на крышу резервуара.

Чтобы резервуар и его оборудование можно было беспрепятственно обслуживать, на крыше предусмотрена площадка с ограждением и многомаршевая лестница шахтной конструкции, которая используется в качестве каркаса для наворачивания полотнищ стенки, покрытия и днища.

В районах, где сейсмичность достигает до 9 баллов, конструкция предусматривает анкерные крепления.

Чертеж общего вида вертикального резервуара

Требования к производству и монтажу

Все конструкции резервуара емкостью 100 куб.м. должны производиться на заводе.

При изготовлении полотнищ соединение отдельных листов должно выполняться встык двусторонней автоматической сваркой под слоем флюса.

Кромки листов должны обрабатываться прострожкой. Допустимые отклонения от линейных размеров проекта не должны быть более ±0,5 мм по ширине и ±2 мм по длине.

После окончания сварки швы зачищаются от шлака, заусениц и грата.

Расстояние между вертикальными швами 1 пояса стенки и швами приварки усиливающих листов патрубков оборудования не должно быть менее 500 мм. Расстояние между вертикальными швами смежных усиливающих листов патрубков в 1 поясе стенки резервуара должно быть не меньше 500 мм.

При производстве, монтажных работах, приемке работ и испытании резервуара необходимо руководствоваться такими документами:

1. СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции»,
2. СНиП ІІІ-18-75, четвертый раздел «Правила производства и приемки работ. Металлические конструкции»;
3. Инструкции по изготовлению и монтажу вертикальных цилиндрических резервуаров ВСН 311-81 ММСС СССР;
4. СНиП ІІІ-4-80 «Техника безопасности в строительстве.

Стенка резервуара должна испытываться на прочность наливом воды на высоту 5,96 м.

Покрытие испытывается на плотность с помощью давления 2,0 кПа при залитом водой резервуаре на высоту 5,96 м.

Участки швов покрытия, которые попадают под усиливающие листы штуцеров и люков и монтажные накладки площадок обслуживания должны зачищаться и проверяться на плотность.

Чертеж крыши вертикального резервуара

Тепловая изоляция

Для предохранения резервуара от теплопотери на крыше и стенке должна устанавливаться тепловая изоляция.

Проект тепловой изоляции и основные положения по монтажу теплоизоляционных конструкций разработаны в альбомах 4 ТИ1 и 5 ТИ2.

Вес металлических конструкций для крепления теплоизоляции учитывается в альбоме 2 типового проекта.

Рекомендации по защите от коррозии металлоконструкций резервуара для мазута

Защиту от коррозии стальных конструкций резервуаров необходимо выполнять в соответствии с требованиями:

• СНиП 2.03.11-85 «Защита строительных конструкций от коррозии»;
• ГОСТ 9.402-80 «Подготовка металлических поверхностей перед окрашиванием»;
• СНиП 3.04.03-85 «Защита строительных конструкций от коррозии;
• Правила производства работ и контроль качества» с соблюдением требований и правил пожарной безопасности и промышленной санитарии, которые предусмотрены ГОСТ 12.3.005-75, ГОСТ 12.4.011-75, ГОСТ 12.4.015-76, ГОСТ 12.4.-17-76 и ГОСТ 12.4.019-75.

При проектировании защиты от коррозии внутренней поверхности резервуара следует учитывать коррозионную агрессивность мазута, которая обусловлена наличием в мазуте сернистых и кислородосодержащих составов, воды, механических примесей и проч. распределение примесей, которые присутствуют смазуте, неравномерно по высоте резервуара, поэтому изменяется и агрессивное воздействие мазута. Особенностью эксплуатации кровли является агрессивное воздействие на ее внутреннюю поверхность воздушной среды.

Степень агрессивного воздействия среды на внутреннюю поверхность резервуара для мазута, которая оценена в соответствии со СНиП 2.03.11-85, содержится в таблице 7.1.

Таблица 7.1.

Примечание:

Степень агрессивного воздействия мазута принимается для температуры хранения до 90 градусов С.

В зависимости от состава, концентраций, которые содержатся в атмосфере окружающего воздуха, газов, а также от зоны влажности, в которой размещаются резервуары, металлоконструкции площадок обслуживания и лестниц в соответствии со СНиП 2.03.11-85 подвергаются слабоагрессивному или среднеагрессивному воздействию среды.

Условия эксплуатации наружной поверхности резервуаров под теплоизоляцией характеризуются неагрессивной степенью воздействия среды.

В зависимости от степени агрессивного воздействия среды на металлоконструкции устанавливаемых резервуаров выбирается система лакокрасочных покрытий для их защиты от коррозионного разрушения. Рекомендуемые варианты представлены в таблице 2.

Таблица 7.2

Примечания:

1. Для обеспечения равномерности нанесения покрытий и контроля над качеством выполнения этой операции рекомендуется использовать для каждого последующего слоя лакокрасочный материал, который отличается по цвету от предыдущего.
2. При размещении резервуаров на территории с среднеагрессивной степенью воздействия среды на наружные металлоконструкции, следует для предотвращения потери защитных свойств лакокрасочных покрытий выполнить теплоизоляцию оболочки резервуара по мере возможности в максимально сжатые сроки.

Технологический процесс защиты от коррозии состоит из таких этапов:

• подготовка поверхности металлической конструкции перед окрашиванием;
• нанесение и сушка лакокрасочных покрытий;
• контроль технологического процесса подготовки поверхности и нанесения лакокрасочных покрытий.

Требования к подготовке поверхностей перед окрашиванием

Подготовка поверхности перед нанесением защитных лакокрасочных покрытий является важным этапом технологического процесса защиты металла от коррозии. Низкое качество подготовки поверхности нельзя компенсировать тщательным нанесением покрытия и добросовестным выполнением последующих этапов. Не помогут даже дорогостоящие и высокоэффективные лакокрасочные материалы.

До начала очистки от окислов с поверхности металлоконструкций, которые подлежат защите от коррозии, должны удаляться:

• вспомогательные монтажные элементы;
• остатки шлака, флюса и сварочные брызги;
• неровности сварного шва;
• заусенцы и острые кромки;
• жировые и прочие загрязнения.

Очистку от окислов, ржавчины и прокатной окалины внутренние поверхности резервуара, лестниц и площадок при размещении резервуаров на территории со среднеагрессивной степенью воздействия среды, выполняют пескоструйным или дробеструйным способом до 2 степень очистки от окислов в соответствии с ГОСТ 9.402-80.

После пескоструйной очистки песок и пыль удаляют с поверхностей обдувкой сжатым воздухом в соответствии с ГОСТ 9.010-80. В систему подачи сжатого воздуха следует включать для удаления влаги и масла масловыводитель.

Операцию обезжиривания выполняют до пескоструйного или дробеструйного очищения с помощью щеток или протирочного материала, которые смачиваются уайт-спиритом.

Очистку поверхности лестниц и площадок резервуаров, которые размещены на территории со слабоагрессивной степенью воздействия среды, выполняют дробеструйным или пескоструйным способом до степени 3 по ГОСТ 9.402-80.

Очистку наружной поверхности оболочки резервуара и люков, которые затем будут находиться под теплоизоляцией, от рыхлых и отслаивающихся продуктов коррозии, окалины необходимо выполнять вручную механизированным инструментом.

Операция обезжиривания выполняется перед нанесением лакокрасочных покрытий с помощью щеток или протирочного материала, которые смачиваются уайт-спиритом.

Очистку поверхности от окислов выполняют с помощью пескоструйных аппаратов, например, АД-150 с производительностью 5-10 м2/час (давление сжатого воздуха 0,4-0,5 Мпа, расход воздуха 5-9 м3/мин). Расход песка для очистки поверхности при четырехкратном обмене составляет около 5 кг/м2, расход кварцевого песка – 32 кг/м2. В качестве абразива можно использовать речной песок с размером зерен 0,75-2,0 мм, при дробеструйной очистке – чугунную колотую дробь с фракцией зерен 0,8-1,0 мм.

Для обеспечения максимальной производительности, сопло пескоструйного аппарата располагают на расстоянии 75-150 мм от очищаемой поверхности под углом 75-80 градусов. Для очистки поверхности с толстым слоем ржавчины или окалины используют крупнозернистый песок, а расстояние между соплом и поверхностью сокращается до минимума.

Для очистки рекомендуется использовать кварцевый речной или горный песок. Песок должен быть сухим и чистым. Содержание глинистых и пылевидных примесей не должны быть более 0,5 % от массы. Грязные пески промываются и высушиваются. Влажность песка должна быть не более 5 %.

Непосредственно перед грунтованием выполняют освидетельствование качества подготовки поверхности.

При повышении относительной влажности воздуха 75 %, скорость коррозии металла увеличивается и становится максимальной при конденсации влаги на поверхности металлических конструкций. Это следует учитывать при очистке металлоконструкций от окислов и продуктов коррозии. Интервал между очисткой поверхности и нанесением лакокрасочных покрытий должен быть максимально сокращен.

Допустимый разрыв во времени между подготовкой поверхности и нанесением лакокрасочных покрытий на открытом воздухе не должен быть более 6 часов, под навесом в сырую погоду – 3 часа.

Требования к нанесению лакокрасочных покрытий

Лакокрасочные покрытия разрешено наносить только на подготовленную поверхность при относительной влажности воздуха не выше 80 % и температуре не ниже плюс 15 градусов С.

Окрашивание металлоконструкций следует выполнять методами пневматического и безвоздушного распыления. Допустимо окрашивание кистью (в случае исправления дефектов защитного покрытия, при подкрашивании сварных швов, при защите труднодоступных мест на высоте).

Для нанесения лакокрасочных материалов необходимо использовать метод пневматического распыления с использованием краскораспылителей СО-71, КРП-3 и др. или метод безвоздушного распыления с использованием окрасочных агрегатов высокого давления марок 2600Н и 7000Н, «Радуга», «Факел».

Перед нанесением лакокрасочные материалы тщательно перемешиваются, смешиваются компоненты в определенном соотношении (многокомпонентные композиции), разводятся соответствующими растворителями до рабочей вязкости и фильтруются через 2-3 слоя марли.

 Расход лакокрасочных материалов

Данные по расходу лакокрасочных материалов, необходимых для защиты от коррозии металлоконструкций, представлены в таблицах 10.1, 10.2.

При поставке следует увеличить на 10 % всех лакокрасочных материалов. Учитывая потери хранения, при транспортировке, приготовлении рабочих составов, неисправности оборудования и проч.

Ориентировочный расход уайт-спирита для обезжиривания поверхности металлоконструкций составляет 0.33 кг/м2.

Таблица 10.1

Примечание:

При расчете расхода лакокрасочных материалов учитывались сложности окрашиваемых металлических конструкций (1 – для внутренней и наружной поверхности оболочки резервуара, 3 – для лестниц, площадок и люков).

Таблица 10.2

Контроль технологического процесса подготовки поверхности и нанесения лакокрасочных покрытий

Основными объектами технологического контроля являются:

• качество поверхности, которая подготовлена под окрашивание;
• материалы, которые применяются для окрашивания;
• качество лакокрасочного покрытия.

Контроль над параметрами сжатого воздуха, состояние абразивного материала и очищенной поверхности необходимо производить в соответствии со схемой операционного контроля качества при пескоструйной очистке металлических конструкций, которая представлена в таблице 11.1.

Качество подготавливаемой поверхности и окрашенной поверхности по внешнему виду контролируют путем визуального осмотра 100 % металлоконструкций невооруженным глазом при естественном или искусственном рассеянном освещении (освещенность не менее 300 лк). При осмотре внутренних поверхностей используют местное освещение электрической лампой напряжением 36 В.

Контроль лакокрасочных материалов осуществляется с помощью методов, которые указаны в нормативно-технической документации на материалы. Подлежат обязательному контролю: условная вязкость, время высыхания и внешний вид пленки, а также соответствие материалов гарантийному сроку годности.

По истечении гарантийного срока лакокрасочные материалы контролируют на соответствие их показателей требованиям технических условий и при продолжительных результатах разрешают применение этих материалов для проведения лакокрасочных работ.

Качество лакокрасочного покрытия контролируют по внешнему виду, степени высыхания, адгезии, толщине.

Таблица 11.1

Контроль внешнего вида покрытий осуществляется визуальным осмотром окрашенных металлоконструкций. На поверхности не должно быть непокрашенных мест, потеков краски, пузырей, признаков растрескивания и шелушения, морщин и других дефектов, которые снижают защитные свойства покрытий.

По своим декоративным свойствам покрытие должно соответствовать требованиям V–VIкласса по ГОСТ 9.032-74 «Покрытия лакокрасочные. Классификация и обозначения».

Адгезия покрытия определяется на образцах-свидетелях методом «решетчатого надреза» по ГОСТ 15140-78 «Материалы лакокрасочные. Методы определения адгезии». Сущность метода состоит в том, что на испытываемом покрытии делается скальпелем не менее 5 параллельных надрезов до металла на расстоянии 1 мм друг от друга (при толщине покрытия не более 60 мкм) и 2 мм (при толщине более 60 мкм)и столько же аналогичных разрезов, перпендикулярных первым.

В результате на покрытии образуется решетка из квадратов одинакового размера. Отслоение покрытия или его выкрашивание при этом свидетельствуют о некачественном покрытии.

Толщина лакокрасочного покрытия контролируется с помощью магнитных или электромагнитных толщинометров марок МТ-41НЦ, МТ-40НЦ, МТ-30Н, ВТ-10НЦ и проч.

Условия хранения

Гарантийный срок годности лакокрасочных материалов составляет 6-12 месяцев и сокращается при хранении материалов при высоких температурах. В связи с этим необходимо выполнять хранение лакокрасочных материалов в закрытых складских помещениях, а растворителей, для исключения улетучивания, в подземных хранилищах.

Для сокращения потерь лакокрасочных материалов, которые вызваны длительным хранением, целесообразно закупку и поставку на площадку лакокрасочных материалов производить по мере необходимости, не допуская накапливания значительного их количества на складе.

Охрана труда и техника безопасности

При проведении лакокрасочных работ следует руководствоваться такими документами:

• ГОСТ 12.3.005-75 «Работы окрасочные. Общие требования безопасности»;
• ГОСТ 12.3.016-79 «Антикоррозийные работы при строительстве. Требования безопасности»;
• ГОСТ 12.4.011-75 «Средства защиты работающих. Классификация»;
• СНиП ІІІ-4-80 «Техника безопасности в строительстве».