Система ведомственных нормативных документов но строительству, проектированию и эксплуатации объектов Министерства обороны Российской Федерации

ВЕДОМСТВЕННЫЙ СВОД ПРАВИЛ

РУКОВОДСТВО НО РАСЧЕТУ И КОНСТРУИРОВАНИЮ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ РЕЗЕРВУАРОВ И ТРУБОПРОВОДОВ НА СКЛАДАХ ГОРЮЧЕГО МО РФ

ВСП 34 - 01 - 03 МО РФ

Издание официальное

НАЧАЛЬНИК СТРОИТЕЛЬСТВА И РАСКВАРТИРОВАНИЯ ВОЙСК - З АМЕСТИТЕЛЬ МИНИСТРА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Система ведомственных нормативных документов по строительству, проектированию и эксплуатации объектов Министерства обороны Российской Федерации

ВЕДОМСТВЕННЫЙ СВОД ПРАВИЛ

РУКОВОДСТВО ПО РАСЧЕТУ И КОНСТРУИРОВАНИЮ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ РЕЗЕРВУАРОВ И ТРУБОПРОВОДОВ ИА СКЛАДАХ ГОРЮЧЕГО МО РФ

ВСП 34 - 01 - 03 МО РФ

Издание официальное

НАЧАЛЬНИК СТРОИТЕЛЬСТВА И РАСКВАРТИРОВАНИЯ ВОЙСК - ЗАМЕСТИТЕЛЬ МИНИСТРА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

2 Нормативные ссылки

В настоящем нормативном документе использованы ссылки на следующие нормативные документы и стандарты:

Ссылки	Наименование |
L ГОСТ 14249-89	Сосуды и аппараты. Нормы и метода расчета на прочность 1
2.1 ОСТ 14782-86	Контроль иеразрушающий. Соединения сварные. Методы ультразвуковые
3. ГОСТ 17032-71	Резервуары стальные горизонтальные для нефтепродуктов. Типы и основные размеры
4. ГОСТ 18442-80	Контроль иеразрушающий. Капиллярные методы. Общие требования
5. ГОСТ 18895-97	Сталь. Метод фотоэлекфического спектрального анализа
6. СНиПИ-7-81*	Строительство в сейсмических районах
7. СНиП 11-23-81*	Стальные конструкции
8. СНиП2.01.07-85	Нагрузки и воздействия ,
9, СШП 2.02.01-83*	Основания зданий и сооружений
10. СНиП 2.02,03- 85	Свайные фундаменты
11. СНиП 2.02,04 -88	Основания и фундамента на ветщомерзлых грунтах
12. СНиП 2.04.12-86	Расчет на прочность стальных трубопроводов
13. С1Ш 3.03.01-87	Несущие я ограждающие конструкции
14. ПБ 03-108-96	Правила устройства и безопасной эксплуатации технологических трубопроводов
15. ПБ 03-381-00	Правила устройства вертикальнькх цилиндрических стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов
16.ВСНП1-83	Ведомственные нормы проектирования: складов для хранения лепсовоспламеняющихся и горючих жидкостей
17. ВСН 2-137-91	Инструкция по проектированию магистральных трубопроводов в сейсмических районах
18. ВНТП 125-84	Ведомственные нормы технологического проектирования ^кладов для хранения легковоспламеняющихся и горючих жидкостей

всп³⁴-⁰¹—-МОРФ

3 Расчет и конструирование вертикальных цилиндрических резервуаров

3.1    Расчет вертикальных цилиндрических резервуаров на статические н ве кривую нагрузки

3.1.1    Расчет стенки резервуаров па гидростатическое давление

3.1.1 Л Расчет на прочность стенки резервуара следует выполнять по формуле

<721^ГсХ*у>    (О

где    сг2i    - кольцевое растягивающее напряжения в г-ом поясе стенки ре

зервуара;

R^ - расчетное сопротивление стыковых сварных соединений сжатию, растяжению и изгибу по пределу текучести; у ~ коэффициент условий работы, равный 0,7 для первого пояса резервуара и 0,8 для остальных поясов.

3.1 Л.2 Кольцевые растягивающие напряжения в стенке резервуара следу-е г определять по формуле

\/ f\r_Pi^h~x) +Г /гр\

°2i--:    ’

ч

коэффициент надежности по нагрузке от гидростатического давления жидкости, принимаемый равным 1,1; коэффициент надежности по нагрузке от избыточного давления и вакуума, принимаемый равным 1,2; h - полная высота залива резервуара жидким продуктом; х - кратчайшее расстояние от места соединения стенки с днищем до рассматриваемой точки стенки; р . избыточное давление;

радиус резервуара;

Критическое кольцевое напряжение в стенке резервуара следует определять по формуле

(8)

где h_r - высота стенки резервуара.

3.1.2.3 Расчет стенки резервуара на устойчивость следует проводить с учетом вертикальных осевых и кольцевых напряжений по формуле

(9)

где у - то же, что и в формуле (3);

a_Cfl, (Т_сг1 - то же, что и в формулах (5), (8).

3.1.3 Расчет узла сопряжения стенки резервуара с днищем

3.1.3.1 Для расчета узла сопряжения стенки резервуара с днищем необходимо определить следующие характеристики:

- цилиндрическую жесткость стенки

где /j - толщина первого пояса стенки резервуара;

v - коэффициент Пуассона; - коэффициент постели стенки

(п)

- коэффициент деформации стенки

(12)

- цилиндрическую жесткость дншца

Ц Т> W_f F- функции, которые находятся по аргументу l, ~ т_ьс из таблицы затухающих функций для расчета балок на упругом основании и цилиндрических резервуаров (приложение А); с - ширина выступа днища за наружную поверхность стенки резервуара.

3.1.3.2 Расчет на прочность стенки резервуара в узле ее сопряжения с днищем следует выполнять по формуле

= (^1б)

'|

где cr_lwc - напряжение от меридионального изгиба стенки в узле ее сопряжения с днищем; у_с - коэффициент условий работы для узла сопряжения стенки с днищем, равный 1,2; t_x - толщина первого пояса стенки резервуара;

- то же, что и в формуле (1).

Для резервуаров, расположенных на песчаной подушке вне казематов, максимальный изгибающий меридиональный момент в стенке, в узле ее сопряжения с днищем, допускается определять по формуле

M_wc =0,U5r_phrt_xy_fi    (17)

ЗЛ .3.3 Расчет на прочность днища резервуара в узле его сопряжения со стенкой следует выполнять но формуле

Bcn^⁴-⁰ⁱ‘⁰J

МОРФ

При расчете днища в узле его сопряжения со стен&ой необходимо учиты

вать дополнительные напряжения в днище а₂ь> которые возникают в результате неравномерной осадки грунтового основания в тангенциальном направлении и определяются по таблице 2 в зависимости от относительной осадки As _р / 1_х (рисунок I). Промежуточные значения определяются путем интерполяции.

Таблица 2 - Значения дополнительных напряжений в зависимости от неравномерной осадки основании

A sp 0,001 0,0025 0,005 0,0075 0,010 0,015 0,020 0,025 Напряжение а2ь»кгс/см\ (МПа) 5 (0.5) 25 (2.5) 105 (Ю,5) 235 (23,5) 410 (41) 1080" (108) 2030 (203) 3430 (343) Осадка As р) см, при 1 х = 600 см 0,6 1,5 3,0 4,5 6,0 9,0 12,0 15,0

где Tjq - горизонтальные касательные напряжения в сечении шва.

Расчет прочности углового сварного шва, соединяющего стенку с днищем, на срез следует проводить с учетом совместного действия M_wc и Q_wc по формуле

^г/ = yj^T%i ^+T/Q * YcYvfKf •    (²⁵)

3.2 Расчет вертикальных цилиндрических резервуаров на сейсмическое воздействие

3.2.1 Определение расчетной нагрузки на резервуары от сейсмического воздействия

3.2.1 Л Ординаты эпюр распределения гидродинамического давления жидкости на стенку резервуара от горизонтальной составляющей сейсмического воздействия (рисунок 2) с расчетной величиной ускорения определяются по формуле

p(z,<p) = p_m(z)cos<p.    (26)

Максимальные ординаты гидродинамического давления находятся в точках при 0>=О°и ^=180° (рисунок 2).

II

Предисловие

1.    РАЗРАБОТАН 26 Центральным научно-исследовательским институтом Министерства обороны Российской Федерации с участием 20 Центрального проектного института Министерства обороны Российской Федерации, Центрального управления ракетного топлива и горючего Министерства обороны Российской Федерация.

2.    ВНЕСЕН Военно-научным комитетом Начальника строительства и расквартирования войск Министерства обороны Российской Федерации.

3.    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Начальником строительст-ва и расквартирования войск - Заместителем Министра обороны Российской Федерации 07.04.2003 г.

горизонтальных и вертикальных металлических резервуаров (на воздействие специальной нагрузки)".

В разработке ВСП принимали участие:

от 26 ЦНИИ МО РФ - доктор технических наук Латушкин С.Н., кандидаты технических наук Логвинов Д.Н., Рубцов В.Б., Тонких Г.П.; от ЦУРТТ МО РФ - инженеры Васин Б.А., Паршонков Е.Н.; от 20 ЦПИ МО РФ - инженеры Алексеев Е.И., Золотарев В.Н.; от ЦНИИСК им. Кучеренко - доктор технических наук Назаров ЮЛ. Оформление материалов ВСП выполнены инженером Зюкановой Н. А.

пш^оящий нормативный документ не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен без разрешения Военно-научного комитета Начальника строительства и расквартирования войск.

Введение................................................................................... VII

1    Область применения................................................................... 1

2    Нормативные ссылки.................................................................. 3

3 Расчет и конструирование вертикальных цилиндрических резервуаров...    4

3.1    Расчет вертикальных цилиндрических резервуаров на статические и

ветровую нагрузки........................................................................ 4

3.1.1    Расчет стенки резервуаров на гидростатическое давление........    5

3.1.2    Расчет резервуаров на устойчивость.................................... 5

3.1.3    Расчет узла сопряжения стенки резервуара с днищем............... 7

3.2    Расчет вертикальных цилиндрических резервуаров на сейсмическое

воздействие................................................ 12

3.2.1    Определение расчетной нагрузки на резервуары от сейсмического воздействия................................................................. 12

3.2.2    Расчет стенки и днища резервуаров на сейсмическое воздействие.................................................. 20

3.2.3    Расчет необходимой величины зазора между поверхностью

жидкости и покрытием резервуаров.......................................... 26

3.2.4    Расчет стенки каземата на давление фунта от горизонтального

сейсмического воздействия........... 28

3.3    Конструирование вертикальных цилиндрических резервуаров............ 34

3.3.1 Основные положения по конструированию резервуаров..........    34

3.4    Расчет и конструирование оснований вертикальных цилиндрических

резервуаров

МОРФ

3.4.1 Особенности инженерно геологических изысканий грунтов ос

нования резервуаров............................................................. 37

3.4.2 Определение несущей способности основания резервуаров......    40

3.4.3    Расчет осадок основания резервуаров, в том числе при строительстве на слабых грунтах..................................................... 42

3.4.4    Допускаемые осадки резервуаров...................................... 46

3.4.5    Мероприятия по повышению несущей способности оснований

со слабыми грунтами............................................................. 48

3.5    Расчет и конструирование фундаментов вертикальных цилиндрических резервуаров......................................................................... 51

3.5.1    Расчет сплошной фундаментной плиты на гидродинамическое

давление.............................................................................. 51

3.5.2    Конструирование фундаментов под резервуары..................... 56

3.6    Расчет и конструирование оснований и фундаментов резервуаров в

районах вечной мерзлоты и в условиях морозного пучения фунтов........    61

3.6.1    Учет инженерно геологических и ландшафтных условий в условиях вечной мерзлоты......................................................... 61

3.6.2    Указания по вертикальной посадке резервуаров в условиях

вечной мерзлоты................................................................... 65

3.6.3    Расчета фундаментов резервуаров на воздействие морозного

пучения................................................................ 72

3.6.4    Мероприятия по снижению или исключению воздействия

удельных касательных сил ог морозного пучения фунтов на поверхность фундамента резервуара............................................. 76

4 Расчет и конструирование горизонтальных цилиндрических резервуаров 78

4.1    Расчет наземных горизонтальных цилиндрических резервуаров на статическую нагрузку....................................................................... 78

4.1.1    Расчет наземных резервуаров..................... 78

4.2    Расчет установленных в грунт горизонтальных цилиндрических резервуаров на статическую нагрузку...................................................... 82

4.2.1    Расчет резервуаров на прочность от давления грунтовой засыпки и жидкого продукта...................................................... 82

4.2.2    Расчет резервуаров на устойчивость.................................... 89

4.3    Расчет установленных в грунт горизонтальных цилиндрических резервуаров на сейсмическое воздействие........................................... 90

4.3.1    Определение расчетной нагрузки на резервуары от сейсмического воздействия................................................................. 90

4.3.2    Расчет резервуаров на давление грунта от сейсмического воздействия............................................................................. 92

4.3.3    Расчет резервуаров на сейсмическое инерционное давление

грунтовой засыпки и хранимого продукта................................... 96

4.4    Расчет установленных в грунт горизонтальных цилиндрических резервуаров на действие воздушной ударной волны..................................... 97

4.4.1    Определение расчетной нагрузки на резервуары от воздушной

ударной волны..................................................................... 97

4.4.2    Расчет резервуаров на прочность.................................... 102

4.4.3    Расчет резервуаров на устойчивость.............................. 105

4.4.4 Расчет стенки резервуаров при отсутствии треугольных диафрагм на статические нагрузки и воздействие воздушной ударной

волны..................-.............................................................. 107

4.5 Конструирование горизонтальных цилиндрических резервуаров. -34-01-03 МОРФ

4.5.1 Указания но конструированию резервуаров.

4.6 Указания по установке горизонтальных цилиндрических резервуаров в грунт.........................................................................................

4.6.1    Указания по устройству оснований для резервуаров...............

4.6.2    Установка резервуаров на заболоченных участках..................

4.6.3    Установка резервуаров в районах вечной мерзлоты................

4.6.4    Установка резервуаров на присадочных грунтах....................

4.6.5    Указания по устройству грунтовой засыпки резервуаров.........

5 Расчет и конструирование трубопроводов для сейсмических районов....

5.1    Расчет трубопроводов на сейсмическое воздействие........................

5.1.1    Расчет подземных трубопроводов......................................

5.1.2    Расчет надземных трубопроводов.......................................

5.2    Конструирование трубопроводов для сейсмических районов..............

5.2.1    Указания по прокладке трубопроводов...............................

5.2.2    Указания по конструированию трубопроводов......................

Приложение А Таблица функций для расчета узла сопряжения стенки с

днищем вертикального цилиндрического резервуара.............................

Приложение Б Таблицы функций для расчета фундаментной плиты.........

Приложение В Расчетные характеристики мягких грунтов......................

Приложение Г Требуемая величина зазора между уровнем жидкости и покрытием резервуара в сейсмических районах.......................................

Приложение Д Основные буквенные обозначения................................

Приложение Е Библиография..........................................................

«Руководство...» содержит положения по расчету и конструированию резервуаров и трубопроводов на складах горючего Министерства обороны Российской Федерации и основывается на положениях действующих норм, инструкций, методик и других документов Минобороны.

Настоящее «Руководство...» предназначено для заказывающих, проектных и научно-исследовательских организаций Минобороны, занимающихся проектированием, строительством и эксплуатацией складов горючего МО РФ.

«Руководство...» вводится взамен ВСН 158-89/Мннобороны.

1 Область применения

Настоящий ведомственный свод правил распространяется на расчет и конструирование вертикальных цилиндрических резервуаров из стали объемом до 20000 м³ со стационарной крышей с внутренним избыточным давлением до 0,02 кг/см² и вакуумом до 0,0025 кг/см², горизонтальных цилиндрических резервуаров из стали с внутренним избыточным давлением до 0,7кг*/см² и вакуумом до 0,01 кг/см² и складских трубопроводов.

Настоящий ведомственный свод правил устанавливает: методы расчета и конструирования вертикальных резервуаров (наземных и казематных) на статические и сейсмические виды нагрузок; горизонтальных резервуаров на статические, сейсмические виды нагрузок и на действие воздушной ударной волны; складских трубопроводов на сейсмические нагрузки.

Расчет вертикальных резервуаров проводится на основании следующих предпосылок: жидкость несжимаема и обладает свойствами идеальной жидкости; днище резервуара предполагается жестко связанным с основанием и его скольжение исключено; конструктивные элементы резервуара считаются неде-формируемыми в процессе колебательного движения жидкости; изменение вертикальной и горизонтальной составляющих сейсмического воздействия во времени происходит по тому же закону, что и изменение во времени ускорения при движении резервуара.

34-01-03

МОРФ

Расчет резервуаров с учетом сейсмического воздействия выполняется с использованием спектрального метода. При этом сейсмическое воздействие принимается в виде импульса.

Для резервуаров большего объема или при использовании принципиально новых конструктивных решений расчет на сейсмическое воздействие производится;

-    при сейсмическом воздействии продолжительным по времени с учетом конвективной составляющей гидродинамического давления в соответствии с методикой, изложенной в [1];

-    с использованием прямого динамического расчета пространственной модели сооружения и набора расчетных акселерограмм;

-    с учетом особенностей нелинейного деформирования конструкций;

-    с учетом представления сейсмического воздействия в виде малых упругих дилатационных и ротационных колебаний в горизонтальной плоскости.

При наличии утвержденной карты сейсмического микрорайонирования, содержащей количественные параметры прогнозируемых сейсмических воздействий, значения расчетных амплитуд ускорений основания, характеристики спектрального состава и нестационарности во времени, расчетные акселерограммы следует принимать в соответствии с данными этой карты.

Расчет казематных резервуаров и горизонтальных резервуаров, устанавливаемых в грунт, на действие обычных средств поражения производится в со-ответст ыш с ВСП 36-05-01/МО РФ.