Стационарная крыша вертикального стального резервуара

Полезная модель относится к области резервуаростроения, в частности к стационарным крышам вертикальных стальных резервуаров, пожарной безопасности резервуарных парков, и может быть использована при строительстве стальных цилиндрических резервуаров со стационарной крышей.
Стационарная крыша резервуара содержит центральный щит, обвязочный уголок, радиальные и кольцевые элементы жесткости и стальной каркас и настил.
В некоторых конструкциях стационарных крыш резервуаров предусматривается легкосбрасываемый настил со «слабым узлом» соединения настила крыши со стенкой, обеспечивающий частичный или полный отрыв настила от каркаса крыши и быстрый сброс избыточного давления [ГОСТ 31385-2016].
Недостатком «слабого узла» является его исполнение в виде сварного шва, которое зависит от человеческого фактора при выполнении работ и квалификации сварщика, неравномерность сварного шва и вследствие этого разные прочностные характеристики крепления легкосбрасываемого настила с опорной конструкцией, влияющей впоследствии на пожарную безопасность резервуара.
Задачей полезной модели является создание нового устройства - стационарной крыши резервуара с достижением следующего технического результата: повышение пожарной безопасности при взрыве резервуара вследствие использования болтового крепления настила, которое обеспечит равномерную затяжку болтов, равномерное прижатие настила к опорным балкам и равномерный сброс легкосбрасываемого настила.
Технический результат достигается тем, что в стационарной крыше резервуара с легкосбрасываемым настилом согласно полезной модели настил прикреплен с помощью разрывного болтового соединения.
«Слабый узел» легкосбрасываемого настила может устраиваться по уторному шву крыши либо по границе площади окна безопасной разгерметизации, которая индивидуально рассчитывается для резервуара и зависит от объема и вида нефтепродукта.
Отличительной особенностью полезной модели является крепление легкосбрасываемого настила при помощи разрывного болтового соединения, в качестве которого могут быть использованы разрывные болты или разрывные гайки.
Разрывные болты представляют собой соединения, которые в случае избытка нагрузок, действующих на них, разрываются в местах утонения.
В болтовом соединении могут быть использованы разрывные гайки. При избытке нагрузок происходит разрыв непосредственно самой гайки. Данное крепление производится из синтетических полимеров (пластмассы).
Герметичность узлов (соединение настила и балки) обеспечивается с помощью материалов уплотнения, в качестве которых могут применяться, например, этиленпропиленовый каучук, пенополиуретановые уплотнители, бутадиен-нитрильный каучук, нитрил.
Во избежание негативного воздействия паров нефтепродуктов уплотнительные элементы оборачивают фольгой из свинцового материала.
Для повышения безопасности предусматриваются специальные тросовые ограничители, уменьшающие радиус разброса легкосбрасываемого настила. Тросы закрепляют на конструкции с помощью проушин, установленных непосредственно на самих настилах.
Предлагаемые способы крепления должны обеспечивать открывание легкосбрасываемого настила наружу при достижении в резервуаре избыточного давления сверхнормативного, которое приводит к взрыву.
На фиг. 1 изображен щит с легкосбрасываемым настилом для вертикальных стальных резервуаров;
на фиг. 2 - крепление легкосбрасываемого настила на разрывных болтах;
на фиг. 3 - крепление легкосбрасываемого настила на разрывных болтах (вид А);
на фиг. 4 - крепление легкосбрасываемого настила на разрывных гайках;
на фиг. 5 - тросовые ограничители.
Конструкция щита изображена на фиг. 1. Легкосбрасываемый настил 1, установленный на щитах крыши, находящейся внутри безопасного окна разгерметизации, выполняет роль аварийного клапана, который в критический момент сбрасывает внутреннее давление и сохраняет целостность соседних резервуаров и хранимый в нем продукт.
Как показано на фиг. 1, на щите имеется постоянный настил 2, который служит необходимой площадью для установки оборудования на крыше резервуара. Легкосбрасываемый настил и постоянный настил разделены границей 3 безопасного окна разгерметизации с помощью сварного шва 4.
Болтовое соединение на фиг. 2 представляет собой разрывной болт 5, который устанавливается в следующей последовательности: на заводе, либо на монтажной площадке просверливаются сквозные отверстия на монтируемых настилах 1 и опорных балках 6. После монтажа настила на крышу в проектное положение, устанавливаются болты 5. После закрепления всех настилов крыши на проектных отметках, укладывают изолирующий и герметизирующий материал 7.
Разрывной болт 5 устанавливается таким образом, чтобы место 8 разрыва находилось между болтом 5 и опорной балкой 6.
На фиг. 3 болт крепится гайкой 9, контргайкой 10, и для полного исключения раскручивания болта 5, из-за воздействия нагрузок, выполняются прихватки 11 контргаек 10 к болту 5.
На фиг. 4 изображено болтовое соединение при помощи разрывной гайки 12, которая в случае избытка нагрузок, действующих на нее, разрывается в месте крепления. Герметичность обеспечивается с помощью уплотнителей 13 между болтом 14 и опорной балкой 6.
Предохранительные запорные устройства при достижении в резервуаре сверхнормативного давления, должны обеспечивать открывание легкосбрасываемого настила 1 наружу. Разрывная гайка 12 может производиться из синтетических полимеров (пластмассы).
На фиг. 5 представлены тросовые ограничители 15, скрепляющиеся с конструкцией с помощью проушин 16, установленных непосредственно на самих настилах 2.
После возникновения избыточного давления внутри резервуара происходит сброс сверхнормативного внутреннего избыточного давления паровоздушной среды резервуара, в результате которого происходит частичный или полный отрыв настила 2 крыши и будет обеспечен быстрый сброс избыточного давления. Полученный таким образом «ослабленный узел» соединения настила крыши с опорами каркаса необходим для частичного или полного отрыва настила крыши и быстрого сброса избыточного давления, предотвращая разрушение резервуара, а также разлив продукта при взрыве.