Нефть - главное богатство
России

Заглубленные сборные резервуары для сейсмических зон


При действии сейсмических сил возникает гидродинамическое давление, которое вызывает в стеновых панелях дополнительные кольцевые растягивающие напряжения и изгибающие моменты в кольцевом направлении. Другим слабым местом в резервуарах при землетрясениях являются днища. Деформации днищ выражаются в их оседании и возникновении многочисленных и широких трещин. Конструкция резервуара с отрезным днищем для сейсмического строительства совершенно непригодна.

В связи с этим заглубленные цилиндрические сборные железобетонные резервуары для хранения нефти и темных нефтепродуктов емкостью 1000, 3000 и 5000 м3 для строительства в сейсмических районах (сейсмичность в 7, 8 и 9 баллов) несколько отличаются от рассмотренных выше.

В железобетонных цилиндрических резервуарах, применяемых в сейсмических районах, предусматриваются следующие дополнительные конструктивные мероприятия:

  • покрытие резервуара заанкеривается в антисейсмическом поясе, которым служит навивочная арматура, обжимающая плиты покрытия и защищенная торкретом;
  • в стеновых панелях усиливается напряженная кольцевая арматура так, что напряжения сжатия при наполненном резервуаре достигают 6-7 кГ/см2, так же усиливается вертикальная арматура в нижней части панелей;
  • стеновые панели заделываются в кольцевой фундамент, который связывается в одно целое с днищем.

Осуществление перечисленных мероприятий в резервуарах емкостью 1000, 3000 и 5000 м3 вызывает увеличение расхода материалов и стоимости по сравнению с резервуарами, сооружаемыми в обычных условиях, соответственно: по бетону на 14, 9,5 и 4,5%; по стали на 27; 24 и 20%; по стоимости на 24; 21,5 и 6,5%.

 

Сборный железобетонный горизонтальный заглубленный резервуар конструкции ВНИИГС емкостью 500 м3

Резервуары ВНИИГС для хранения нефти

Во Всесоюзном научно-исследовательском институте гидротехнических и санитарно-технических работ (ВНИИГС) под руководством Н. Я. Цукермана разработана конструкция сборных железобетонных горизонтальных цилиндрических резервуаров емкостью 100, 500 и 1000 м3. Резервуары (на чертеже выше) собираются из однородных элементов двух типоразмеров — скорлуп и плоских плит. Изменяя число скорлуп получают резервуары различной емкости. Диаметры резервуаров приняты: 3, 5 и 7 л.

Для образования цилиндров указанных диаметров соответственно требуется 4, 5 и 8 скорлуп, представляющих собой тонкостенные криволинейные панели.

Резервуары конструкции ВНИИГС значительно экономичнее типовых резервуаров. В табл. 15 приводятся сравнительные данные на 1 м3

Покрытие резервуаров диаметром от 18 до 34 м и выше выполнено в виде оболочки висячего типа сборно-монолитной конструкции, при помощи вант покрытие опирается на центральную колонну, воспринимающую всю нагрузку от оболочки.

Основание под колонну предусмотрено свайное, как наиболее экономичное для данного типа резервуаров. Для резервуаров емкостью от 100 до 2000 м3 (диаметром до 15 м) принято плоское покрытие из ребристых плит. Днище запроектировано предварительно напряженным для повышения трещиностойкости основания.

Стены и кровля резервуаров, предназначенных для хранения подогреваемых нефтепродуктов, утеплены минеральной ватой и пенобетоном.

 

Наземный железобетонный сборный резервуар емкостью 5000 м2 с гофрированной эластичной изоляцией.

Несущие конструкции предусмотрены из бетона с легкими заполнителями, обладающими теплоизоляционными свойствами.

Наличие центральной колонны дало возможность запроектировать армоцементные сборные понтоны, предотвращающие потери легких фракций нефти в процессе хранения.

Всесоюзным научно-исследовательским институтом по строительству трубопроводов разработан наземный цилиндрический сборный резервуар с купольным покрытием емкостью 10 000 м3 из плотных бетонов для хранения нефти.

Резервуар имеет геометрическую емкость 10 900 м3, фактическую 9620 м3 и расход материалов на 1 м3 емкости: бетона — 0,053 м3; стали — 4,7 кг.

Резервуар сооружается из унифицированных сборных элементов; применяемых для резервуаров емкостью 10 000 м3 со светлыми нефтепродуктами. Стенки и днище изготовляются из плотного бетона марки 300, купол — из обычного бетона той же марки.

В целях уменьшения испарения легких фракций нефти резервуар снабжен плавающим понтоном в виде легкой мембраны из прорезиненной ткани марки Л41. Плавучесть мембраны обеспечивается надувным цилиндрическим поплавком, расположенным по ее контуру. Наинизшее положение понтона при перемещении по вертикали соответствует высоте 2 м от дна резервуара для обеспечения управления клапанами на приемораздаточных трубах и для перемещения людей при осмотре резервуара. Понтон сборный, собираемый в резервуаре.

Прямоугольный железобетонный сборный резервуар емкостью 5000 м3

Покрытие резервуара выполняется в виде купола, который собирается из трех типов ребристых плит, криволинейных только в вертикальной плоскости. Купол собирается до монтажа стенки и бетонирования днища на временных подмостках. По достижении бетоном стыков 70% прочности на опорное кольцо навивается напряженная арматура из высокопрочной проволоки диаметром 5 мм. После монтажа стеновых панелей купол поднимается в рабочее положение с помощью 21 специального подъемного устройства. Поднятый купол закрепляется на стенке приваркой временных опор к закладным деталям опорного кольца.

Более совершенным типом сборных железобетонных резервуаров является резервуар, конструкция которого разработана Экспериментально-конструкторским бюро Всесоюзного научно-исследовательского института по строительству трубопроводов, отличающийся тем, что в нем четко разделены функции конструкций, обеспечивающих прочность и герметичность резервуаров. В этих резервуарах железобетонные конструкции несут все эксплуатационные нагрузки без обеспечения необходимой бензонепроницаемости. Герметичность же резервуаров обеспечивается эластичной оболочкой, изготовленной из синтетических пленочных материалов, свободно вложенной в резервуар или подвешенной к его покрытию. Для хранения нефти и темных нефтепродуктов в резервуарах эластичная оболочка отсутствует.