Слайд 1Расчет и проектирование систем обеспечения безопасности
Практическое занятие №2.
Материалы для газгольдеров
и резервуаров низкого давления, вертикальных и горизонтальных.
Сварные соединения и швы.
Слайд 2Материалы для резервуаров и газгольдеров
Общие требования к материалам, конструкции и
компоновке вертикальных цилиндрических резервуаров и резервуаров низкого давления изложены в
ПБ 03-381-00 - Правила устройства вертикальных цилиндрических стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов, далее «ПРАВИЛА».
Эти же правила применяются и для горизонтальных резервуаров.
Слайд 3Согласно Правил все элементы вертикальных цилиндрических резервуаров разделяются на две
группы.
• Основные конструкции:
А - стенка, приваренные к стенке листы днища
или кольцевые окрайки, обечайки люков и патрубков в стенке и фланцы к ним, привариваемые к стенке усиливающие накладки, опорное (верхнее) кольцо жесткости;
Б - центральная часть днища, анкерные крепления, каркас крыши (включая фасонки), настил крыши, самонесущие конические крыши, плавающие крыши, промежуточные кольца жесткости, оболочки люков и патрубков на крыше.
Слайд 4Вспомогательные конструкции: лестницы, площадки, ограждения и др.
Для основных конструкций подгруппы
А должна применяться только спокойная сталь с классами прочности по
ГОСТ 27772-88, поставляемая для низкоуглеродистых сталей по ГОСТ 14637-79*, для низколегированных сталей - по ГОСТ 19281-73* и техническим условиям, указанным в табл. 1.1.
Основные конструкции подгруппы Б должны выполняться из спокойной или полуспокойной стали по ГОСТ 27772-88.
Для вспомогательных конструкций наряду с выше перечисленными сталями с учетом температурных условий эксплуатации возможно применение стали С 235 по ГОСТ 27772-88.
Слайд 5Спокойная сталь - это сталь, выдержанная некоторое время в ковшах вместе
с раскислителями (кремний, алюминий, которые, соединяясь с растворенным кислородом, уменьшают
его вредное влияние; она имеет лучший состав и более однородную структуру, но дороже кипящей на 10 15 %.
Полуспокойная сталь занимает промежуточное положение между спокойной и кипящей. Сталь малоуглеродистая обыкновенного качества поставляется с гарантией только механических свойств ,с гарантией химического состава ,с гарантией механических свойств и химического состава .
Слайд 6Таблица 1.1 - Значения температур гарантии ударной вязкости
Слайд 7При проектировании газгольдеров низкого давления следует применять марки сталей по
СНиП 11-23-8 Г в соответствии с указаниями СНиПа 2.09.03-85.
Корпус вертикальных
резервуаров вместимостью 50000 м3 и более следует выполнять из низколегированных сталей типа 09Г2, 09Г2С гр. 2 и т. п., а также предварительно напряженным.
Некоторые марки сталей и их расчетные сопротивления по пределу текучести Rу приведены в табл. 1.2.
Слайд 8Для конструкций резервуаров и газгольдеров применяется прокат тонколистовой из углеродистой
стали по ГОСТ 16523-97, прокат листовой горячекатаный по ГОСТ 19903-74*,
прокат толстолистовой из углеродистой стали обыкновенного качества по ГОСТ 14637-89 , сталь листовая марки 09Г2ФБ и 10Г2ФБ улучшенной свариваемости и хладостойкости - по ТУ 14-1-4083-86.
Расчетные сопротивления при растяжении, сжатии и изгибе листового, широкополосного универсального и фасонного проката из стали марки С255 по ГОСТ 27772–88 для стальных конструкций зданий и сооружений следует принимать по табл. 3 (табл. 51 прил. 1 СНиП II-23-81)
Слайд 9Таблица 1.2 - Выборка марок сталей и Ry
Слайд 10Листовая сталь изготавливается толщиной 4...50 мм, шириной 1500...3000 мм, длиной
6000...12000 мм с обрезными кромками. Сталь должна поставляться с симметричным
расположением поля допуска по толщине, либо с несимметричным расположением поля допуска по толщине, но имеющим постоянное предельное нижнее отклонение, равное 0,3 мм.
По точности изготовления листовой прокат должен применяться:
по толщине: ВТ - высокая, АТ - повышенная;
по ширине: АШ - повышенная, БШ - нормальная;
по плоскости: ПО - особо высокая, ПВ - высокая.
Требования к точности по толщине, ширине и длине должны соответствовать ГОСТ 19903-74*.
Слайд 11Таблица 1.3 - Предельные отклонения по толщине листов
Слайд 12Сортаменты горячекатаных профилей:
ГОСТ 8509-93 - для равнополочных уголков;
ГОСТ
8510-86* - для неравнополочных уголков;
ГОСТ 8239-89 - для двутавров
(с уклоном граней полок);
ГОСТ 8240-89 - для швеллеров;
ГОСТ 26020-83 - для двутавров с параллельными гранями полок.
Выбор марки стали для основных элементов конструкций должен производиться с учетом требуемых класса прочности, ударной вязкости, толщины проката. Нормированная величина ударной вязкости зависит от гарантированного предела текучести и направления вырезки образцов (поперечных или продольных).
Слайд 13Сварные соединения и швы
Сварные соединения листовых конструкций резервуаров и газгольдеров
выполняются встык, внахлестку и впритык. Высокую надежность обеспечивает соединение встык.
Соединения встык с накладками применяются реже из-за значительного увеличения протяженности сварных швов и концентрации напряжений в зоне шва. Соединения внахлестку рекомендуются при наличии небольших усилий. Для наиболее напряженных стыковых швов следует применять физические способы контроля качества швов.
Ручная сварка должна проводиться по ГОСТ 5264, полуавтоматическая и автоматическая сварки - по ГОСТ 8713. Сварные швы соединений должны быть плотно-прочными и соответствовать основному металлу по показателям стандартных механических свойств металла шва: пределу текучести, временному сопротивлению, относительному удлинению, ударной вязкости, углу загиба.
Слайд 14Стыковые соединения деталей неодинаковой толщины при разнице, не превышающей указанных
в табл. 1.4 значений, могут выполняться также, как и соединения
деталей одинаковой толщины; конструктивные элементы разделки кромок и размеры сварочного шва следует выбирать по большей толщине.
Таблица 1. 4 - Допускаемые разницы толщин деталей
Слайд 15При разности в толщине свариваемых деталей свыше значений, указанных в
табл. 1.4, на деталях, имеющих большую толщину, должен быть сделан
скос под углом 15° с одной или двух сторон до толщины тонкой детали. При этом конструкцию разделки кромок и размеры сварного шва следует выбирать по меньшей толщине.
Для деталей толщиной 4-5 мм катет углового шва должен быть равен 4 мм. Для деталей большей толщины катет углового шва определяется расчетом или конструктивно, но должен быть не менее 5 мм.
Слайд 16Заводские сварные соединения рулонных заготовок выполняются встык.
Нахлесточное соединение со сваркой
с одной стороны допускается при сборке днища и крыши из
рулонных заготовок с величиной нахлестки не менее 30 мм. При полистовой сборке днищ и крыш допускаются сварные соединения листов встык на подкладке и нахлесточные соединения с величиной нахлестки 5t, но не менее 30 мм.
Вертикальные и горизонтальные соединения стенки резервуаров и газгольдеров должны быть стыковыми с полным проплавлением по толщине листов.
Расстояния между швами патрубков, усиливающих листов и швами стенки вертикального резервуара должны быть не менее: до вертикальных швов - 250 мм, до горизонтальных швов - 100 мм. Вертикальные соединения первого пояса стенки вертикального резервуара должны располагаться на расстоянии не менее 100 мм от стыков окраек днища.