RU2363636C1 - Stationary roof of vertical double-walled steel tank - Google Patents
Stationary roof of vertical double-walled steel tank Download PDFInfo
- Publication number
- RU2363636C1 RU2363636C1 RU2008110632/12A RU2008110632A RU2363636C1 RU 2363636 C1 RU2363636 C1 RU 2363636C1 RU 2008110632/12 A RU2008110632/12 A RU 2008110632/12A RU 2008110632 A RU2008110632 A RU 2008110632A RU 2363636 C1 RU2363636 C1 RU 2363636C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oil
- steel
- arch
- semi
- arches
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано в резервуарных парках магистральных нефте- и нефтепродуктопроводов, на нефтебазах, на морских и речных нефтяных терминалах.The invention relates to the oil industry and can be used in tank farms of trunk oil and oil product pipelines, at oil depots, at sea and river oil terminals.
Известны конструкции стальных вертикальных резервуаров, предназначенных для хранения нефти и нефтепродуктов вместимостью 40…50 тыс. м3 и более, оборудованных плавающей крышей [1].Known designs of steel vertical tanks intended for the storage of oil and oil products with a capacity of 40 ... 50 thousand m 3 or more, equipped with a floating roof [1].
Одна из конструкций плавающей крыши состоит из верхнего и нижнего настилов, пространство между которыми разделено радиальными и поперечными перегородками, создающими герметичные отсеки и образующие сплошной понтон по всей площади крыши. Для предотвращения поворота плавающей крыши вокруг своей оси предусмотрены направляющие в виде труб. Кольцевое пространство между плавающей крышей и стенкой резервуара герметизируется с помощью уплотняющего затвора.One of the structures of the floating roof consists of upper and lower decks, the space between which is divided by radial and transverse partitions, creating airtight compartments and forming a continuous pontoon over the entire roof area. To prevent the rotation of the floating roof around its axis, guides in the form of pipes are provided. The annular space between the floating roof and the tank wall is sealed with a sealing shutter.
Недостатками конструкций крыш этого типа резервуаров являются ненадежность их работы в климатических районах с большим снеговым покровом, сложность при монтаже и эксплуатации. Имеющая место неравномерность снегового покрова плавающей крыши приводит к ее перекосам и, как следствие, к затоплению.The disadvantages of the roof structures of this type of reservoirs are the unreliability of their work in climatic regions with large snow cover, the complexity of installation and operation. The unevenness of the snow cover of the floating roof leads to distortions and, as a consequence, to flooding.
Известны конструкции стальных вертикальных резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов вместимостью 30…50 тыс. м3, оборудованных стационарной сферической крышей из легких сплавов [2].Known designs of steel vertical tanks for storing oil and oil products with a capacity of 30 ... 50 thousand m 3 equipped with a stationary spherical roof made of light alloys [2].
Купол сферического очертания представляет собой конструкцию, состоящую из каркаса и настила. Стержневая сетка несущего каркаса разработана по звездчатой схеме. Опоры шарнирно закрепляются на стальном кольце жесткости резервуара, которое одновременно является нижним распорным кольцом купола. Все элементы каркаса купола представляют собой прямолинейные стержни из прессованных двутавров. Элементарной геометрической фигурой каркаса является треугольник. Настил также состоит из отдельных треугольников. Соединение отдельных элементов каркаса, а также настила с каркасом осуществляется с помощью болтовых и винтовых соединений.The dome of a spherical shape is a structure consisting of a frame and flooring. The core mesh of the supporting frame is designed according to the star pattern. The supports are pivotally mounted on the steel ring of the tank stiffness, which is also the lower spacer ring of the dome. All elements of the dome frame are rectilinear rods of extruded I-beams. The elementary geometric shape of the frame is a triangle. The flooring also consists of separate triangles. The connection of the individual elements of the frame, as well as the flooring with the frame is carried out using bolt and screw connections.
К числу недостатков крыш этого типа резервуаров относится использование для перекрытия больших пролетов рабочего пространства (более 60 м) ферменных конструкций из легких сплавов, что значительно усложняет и удорожает конструкцию крыши, ее сборку, монтаж покрытия и эксплуатацию, а также требует применения мер, обеспечивающих нейтрализацию разности электродных потенциалов материалов стенки резервуара (сталь) и крыши (алюминиевый сплав).Among the disadvantages of roofs of this type of tanks is the use of truss structures made of light alloys to cover large spans of the working space (more than 60 m), which significantly complicates and increases the cost of roof construction, its assembly, installation of cover and operation, and also requires the use of measures to neutralize differences of electrode potentials of the materials of the tank wall (steel) and the roof (aluminum alloy).
Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой конструкции является конструкция стационарной крыши вертикальных стальных резервуаров типа «стакан в стакане» вместимостью 40 тыс. м3 и более, выполненная по аналогии со сферической щитовой стальной крышей на резервуар вертикальный стальной с понтоном строительным номиналом 20000 метров кубических [3]. Сферическая щитовая крыша представлена несущими элементами - балками в виде двутавров, идущими от центрального кольца к кольцу жесткости, установленному по периметру стенки в ее верхней части, поперечными связями в виде уголков и настилом в виде листов.The closest in technical essence to the proposed design is the construction of a stationary roof of vertical steel tanks of the type "glass in a glass" with a capacity of 40 thousand m 3 or more, made by analogy with a spherical shield steel roof on a vertical steel tank with a pontoon with a building value of 20,000 cubic meters [ 3]. The spherical shield roof is represented by load-bearing elements - beams in the form of I-beams, going from the central ring to the stiffening ring installed around the perimeter of the wall in its upper part, by transverse ties in the form of corners and a flooring in the form of sheets.
Перекрытие вертикального двухстеночного стального резервуара выполняется либо плавающим (плавающая крыша, устанавливаемая в пространстве, ограниченном основной стенкой), либо стационарным - аналогично рассмотренной выше сферической щитовой стальной крыше. Недостатком конструкции стационарной крыши вертикального двухстеночного стального резервуара является то, что перекрытие пролета между основной и защитной стенками (с помощью атмосферного козырька) и перекрытие рабочего пространства (с помощью стационарной крыши) осуществляется раздельно. Такое конструктивное решение является несовершенным, так как усложняет монтаж и эксплуатацию резервуара и не решает проблемы перекрытия больших пролетов в рабочем пространстве.The overlapping of a vertical two-walled steel tank is either floating (a floating roof installed in a space bounded by the main wall) or stationary - similar to the spherical shield steel roof discussed above. The disadvantage of the construction of the stationary roof of a vertical two-walled steel tank is that the span between the main and protective walls (with the help of an atmospheric visor) and the overlap of the working space (with the help of a stationary roof) are separated. Such a constructive solution is imperfect, as it complicates the installation and operation of the tank and does not solve the problem of overlapping large spans in the workspace.
Техническим результатом изобретения является возможность перекрытия значительных (более 50…60 м) пролетов рабочего пространства в вертикальных двухстеночных стальных резервуарах большой вместимости. Предлагаемое техническое решение позволяет разгрузить верхнюю часть полуарок от изгибающего момента, вызванного приложенными к крыше постоянными и временными нагрузками (собственный вес полуарок, вес покрытия и снегового покрова, воздействие ветра), увеличить длину полуарок, что позволяет перекрыть пространство между основной и защитной стенками, а также разгрузить основную стенку от распорных усилий, возникающих в полуарках, и передать эти усилия на кольцо жесткости, установленное в верхней части защитной стенки.The technical result of the invention is the ability to overlap significant (more than 50 ... 60 m) spans of the working space in vertical double-walled steel tanks of large capacity. The proposed technical solution allows you to unload the upper part of the semi-arches from bending moment caused by constant and temporary loads applied to the roof (dead weight of the semi-arches, weight of the coating and snow cover, wind), increase the length of the semi-arches, which allows you to overlap the space between the main and protective walls, and also unload the main wall from the spacer forces arising in the semi-arches, and transfer these forces to the stiffening ring installed in the upper part of the protective wall.
Технический результат достигается тем, что стационарная крыша вертикального двухстеночного стального резервуара содержит несущие элементы, покрытие, кольцо жесткости, центральный щит и дыхательный патрубок, а несущие элементы выполнены в виде гнутых по радиусу и диаметрально попарных двухбалочных стальных полуарок с эксцентрично установленными относительно продольных осей полуарок поперечными жесткими связями, по которым пропущены вантовые стяжки, при этом каждая двухбалочная стальная полуарка внутренним концом раскреплена шарниром, установленным на центральном щите, снабженном дыхательным патрубком, в пролете каждая полуарка свободно опирается на основную стенку, образуя конструкцию пилонного типа, а наружным концом полуарка раскреплена шарниром, установленным на кольце жесткости резервуара в верхней части защитной стенки (см. фиг.1).The technical result is achieved by the fact that the stationary roof of a vertical two-walled steel tank contains load-bearing elements, a cover, a stiffening ring, a central shield and a breathing tube, and the load-bearing elements are made in the form of bent radially and diametrically pairwise two-beam steel half-arches with transverse eccentrically mounted relative to the longitudinal axes of the half-arches rigid ties along which cable ties are passed, with each double-girder steel semi-arch hinged at the inner end rum mounted on a central shield, equipped with a breathing pipe, in the span, each half-arch freely rests on the main wall, forming a pylon type structure, and the outer end of the half-arch is hinged, mounted on the reservoir stiffness ring in the upper part of the protective wall (see figure 1) .
Сопоставительный анализ показывает, что заявляемая стационарная крыша отличается от прототипа тем, что ее несущие элементы выполнены в виде диаметрально попарных двухбалочных стальных полуарок, раскрепленных шарнирами, установленными по периферии резервуара на кольце жесткости защитной стенки и свободно опирающимися в пролете на основную стенку с образованием конструкции пилонного типа; внутренние концы полуарок опираются на шарниры, которые крепятся на центральном щите, при этом сами полуарки выполнены двухбалочными с эксцентрично установленными относительно их продольных осей поперечными жесткими связями, по которым пропущены вантовые стяжки, причем шаг установки поперечных жестких связей определяется условием прохождения вектора усилия натяжения вантовых стяжек через площадку, ограниченную контуром a-b-c-d поперечного сечения полуарок (см. фиг.1).Comparative analysis shows that the claimed stationary roof differs from the prototype in that its load-bearing elements are made in the form of diametrically pairwise two-girder steel half arches, unfastened by hinges mounted on the periphery of the tank on the stiffening ring of the protective wall and freely resting in the span on the main wall with the formation of the pylon structure type; the inner ends of the semi-arches are based on hinges that are mounted on the central shield, while the half-arches themselves are made of two-beam with transverse rigid ties eccentrically mounted relative to their longitudinal axes, along which cable ties are skipped, and the step of installing transverse rigid ties is determined by the condition of the passage of the tension vector of cable-stayed ties through the area bounded by the contour abcd of the cross section of the semi-arches (see figure 1).
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показана принципиальная схема компоновки элементов крыши резервуара и вектор усилия натяжения вантовых стяжек в пределах контура a-b-c-d поперечного сечения полуарки, а на фиг.2 - общий вид и поперечное сечение полуарки.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a schematic diagram of the layout of the elements of the roof of the tank and the vector of the tension force of cable-stayed couplers within the contour a-b-c-d of the cross section of the half-arch, and in figure 2 - General view and cross-section of the half-arch.
В конструкцию вертикального двухстеночного стального резервуара входит защитная стенка 1 и основная стенка 2. В верхней части защитной стенки по периметру располагается кольцо жесткости 3. Несущие элементы представлены диаметрально попарными двухбалочными стальными полуарками. Каждая двухбалочная стальная полуарка выполнена в виде двух гнутых по радиусу кривизны крыши R балок 4, например, из двух швеллеров или двух двутавров, опирающихся через шарнир 5, имеющий одну степень свободы, на кольцо жесткости и на шарнир 6, имеющий две степени свободы и установленный на основной стенке. Внутренний конец двухбалочной стальной полуарки соединен с центральным щитом 7 посредством шарнира 8, имеющего одну степень свободы и установленного на центральном щите, снабженном дыхательным патрубком 9. Каждая двухбалочная стальная полуарка выполнена с эксцентрично установленными относительно продольных осей симметрии балок поперечными жесткими связями 10, через которые пропущены вантовые стяжки 11, натягиваемые с помощью гидравлических или винтовых домкратов (не показаны). По балкам диаметрально попарных двухбалочных стальных полуарок настлано листовое покрытие 12, перекрывающее пролет между защитной и основной стенками, а также рабочее пространство резервуара, ограниченное основной стенкой.The design of the vertical two-walled steel tank includes a
Предлагаемая конструкция работает следующим образом. При воздействии на крышу резервуара постоянных и временных нагрузок шарниры 5 и 8 дают возможность перемещения крыши в вертикальной плоскости, а шарнир 6 - в горизонтальной. Распорные усилия Т от равнодействующей нагрузки S (вектор которой приложен в центре тяжести каждой двухбалочной стальной полуарки и направлен вертикально вниз) передаются на защитную стенку и лежат в горизонтальной плоскости, а растягивающие верхнюю часть каждой двухбалочной стальной полуарки усилия от изгибающего момента М компенсируются предварительным натяжением вантовых стяжек. Шаг установки поперечных связей t определяется условием прохождения вектора N усилия натяжения вантовых стяжек через площадку, ограниченную контуром a-b-c-d поперечного сечения двухбалочной стальной полуарки (см. фиг.2).The proposed design works as follows. When exposed to constant and temporary loads on the tank roof,
Заявляемая стационарная крыша вертикального двухстеночного стального резервуара надежно перекрывает рабочее пространство резервуаров большой вместимости и, тем самым, позволяет использовать вертикальные двухстеночные стальные резервуары для эксплуатации в климатических районах с большим снеговым покровом, намного уменьшает нагрузку на основную стенку, что позволяет применять для изготовления стационарной крыши стали обычного качества, а также защищает основную стенку от воздействия атмосферной коррозии. Намного проще и надежнее решаются вопросы экологической и пожарной безопасности, так как заявляемая крыша, во-первых, позволяет использовать известные конструкции облегченных понтонов с мембраной из практически несгораемых материалов (например, из пеностекла), а во-вторых, - в составе двухстеночного резервуара - отказаться от обвалования. Кроме того, уменьшаются испарения продукта, хранимого в резервуаре, поскольку выходу паров продукта в окружающую среду препятствует как понтон (плавающее покрытие), так и стационарная крыша (стационарное покрытие).The inventive stationary roof of a vertical double-walled steel tank reliably overlaps the working space of large-capacity tanks and, thus, allows the use of vertical double-walled steel tanks for operation in climatic regions with large snow cover, significantly reduces the load on the main wall, which allows for the manufacture of a stationary steel roof normal quality, and also protects the main wall from atmospheric corrosion. The environmental and fire safety issues are much simpler and more reliable, since the claimed roof, firstly, allows the use of well-known constructions of lightweight pontoons with a membrane made of practically fireproof materials (for example, foam glass), and secondly, as part of a double-walled tank - refuse boning. In addition, the evaporation of the product stored in the tank is reduced, since both the pontoon (floating cover) and the stationary roof (stationary cover) impede the release of product vapor into the environment.
Источники информацииInformation sources
1. Г.Г.Васильев и др. Трубопроводный транспорт нефти. Под ред. С.М.Вайнштока. Учеб. для вузов в 2 т. - М.: ООО «НедраБизнесцентр», 2002, т.1. - Стр. 320-321.1. GG Vasiliev and others. Pipeline transportation of oil. Ed. S.M. Vainshtok. Textbook for universities in 2 volumes - M .: NedraBiznesentr LLC, 2002, t.1. - Page 320-321.
2. РД 16.00-60.30.00-КТН-025-1-04 книга №1. Нормы проектирования купольных крыш и понтонов из алюминиевых сплавов для вертикальных стальных и железобетонных резервуаров, правила их эксплуатации. - Стр.5-9.2. RD 16.00-60.30.00-KTN-025-1-04 book No. 1. Design standards for domed roofs and pontoons made of aluminum alloys for vertical steel and reinforced concrete tanks, the rules for their operation. - Page 5-9.
РД 16.00-60.30.00-КТН-025-1-04 книга №2. К нормам проектирования купольных крыш и понтонов из алюминиевых сплавов для вертикальных стальных и железобетонных резервуаров, правилам их эксплуатации. Приложение графическое. Стр.3.RD 16.00-60.30.00-KTN-025-1-04 book number 2. To design standards for domed roofs and pontoons made of aluminum alloys for vertical steel and reinforced concrete tanks, the rules for their operation. The application is graphical. Page 3.
3. ТП. Г.1.000.4.10302.005-05-ПП-146. Типовой проект резервуара вертикального стального с понтоном из алюминиевых сплавов строительным номиналом 20000 кубических метров. Расчеты. Том 4. Листы 2, 3.3. TP. G.1.000.4.10302.005-05-PP-146. Typical design of a vertical steel tank with a pontoon made of aluminum alloys with a building value of 20,000 cubic meters. The calculations. Volume 4. Sheets 2, 3.
4. ПБ 03-605-03. Правила устройства вертикальных цилиндрических стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов. - П.3.10.4. PB 03-605-03. Rules for the construction of vertical cylindrical steel tanks for oil and oil products. - Clause 3.10.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008110632/12A RU2363636C1 (en) | 2008-03-19 | 2008-03-19 | Stationary roof of vertical double-walled steel tank |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008110632/12A RU2363636C1 (en) | 2008-03-19 | 2008-03-19 | Stationary roof of vertical double-walled steel tank |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2363636C1 true RU2363636C1 (en) | 2009-08-10 |
Family
ID=41049523
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008110632/12A RU2363636C1 (en) | 2008-03-19 | 2008-03-19 | Stationary roof of vertical double-walled steel tank |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2363636C1 (en) |
-
2008
- 2008-03-19 RU RU2008110632/12A patent/RU2363636C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20100218712A1 (en) | Floating Latticework | |
EP2035742B1 (en) | An arrangement for a cylindrical tank for transportation of liquefied gases at low temperature in a ship | |
CN110886532A (en) | Closed structure system of long-span two-way arch truss cable-membrane stockyard | |
US8381460B1 (en) | Extendable beam structure (EBS) | |
JP4633852B2 (en) | Bridge and method of manufacturing the bridge | |
JPH0647839B2 (en) | Construction method of structure | |
Lin et al. | Concrete lunar base investigation | |
RU2363636C1 (en) | Stationary roof of vertical double-walled steel tank | |
CN115853124A (en) | Tensioning arch rigid frame bin and construction method thereof | |
CN210598344U (en) | Hybrid connection prefabricated prestressed concrete circular storage silo structure | |
AU2008300441B2 (en) | Enclosed bridge | |
CN115030317B (en) | Large-span truss ceiling without prestress component | |
CN110700109A (en) | Construction process of concrete arch ring of steel pipe stiff skeleton of bridge | |
CN115162534B (en) | Construction method of large-span special-shaped truss ceiling | |
CN101949209B (en) | Supporting platform for sealing large-span building roofs | |
van Hennik et al. | Pneumatic formwork for irregular curved thin shells | |
DE10151085C1 (en) | Ship or submarine, for passengers or cargo, has carrier frame with modular skeletal structure providing all support functions for eliminating loading of water-tight outer cladding | |
CN222206764U (en) | A cable-membrane structure based on continuous arrangement of boxes | |
DE102019002940A1 (en) | Glass as a material for the construction, production and application of creative products as the basis for new technologies for absolutely CO2-free energy supply and protection from natural forces in the world | |
RU145673U1 (en) | COMBINED COATING DESIGN | |
Escrig et al. | A New Roof Grid to Cover a Large Area: The Vierendeel Solution | |
CN222206765U (en) | A cable-membrane structure based on box spacing arrangement | |
GB2156397A (en) | Roof structure e.g. to cover large open spaces | |
CN113235987B (en) | Light vault opened in sliding mode | |
CN213234451U (en) | Large-span steel net rack coal storage shed |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100320 |