ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2284956

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛАВАЮЩЕЙ КРЫШИ

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛАВАЮЩЕЙ КРЫШИ

Имя изобретателя: Денисова Алла Павловна (RU); Игнатьев Алексей Сергеевич (RU); Землянский Анатолий Андреевич 
Имя патентообладателя: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Саратовский государственный технический университет (СГТУ)
Адрес для переписки: 410054, г.Саратов, ул. Политехническая, 77, Саратовский государственный технический университет, отдел ИТИС
Дата начала действия патента: 2005.03.21 

Изобретение относится к области резервуаростроения и может быть использовано при строительстве металлических резервуаров для хранения сырой нефти и нефтепродуктов. Способ изготовления плавающей крыши, содержащий сборку кольцевого понтона, крепление к нему полотнища центральной части настила, монтаж на ней радиальных ребер жесткости, создание уклона для водослива, на полотнище крепят накладки из материала настила для фиксации дискретных деформаций материала настила и стабилизируют их путем образования дутых элементов за счет подачи кратковременного избыточного давления в полости между накладками и частью настила под ними. Накладки крепят, располагая на полотнище равномерно с шагом не менее (8-10)b, где b - наибольший размер накладки или/и на местах предполагаемых или появившихся деформаций материала настила, причем накладки крепят на полотнище до или/и после монтажа крыши. Изобретение обеспечивает предотвращение увеличения дискретных деформаций настила, выравнивание напряженного состояния настила плавающей крыши при эксплуатации, повышая жесткость настила. 

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Предлагаемое изобретение относится к области резервуаростроения и может быть использовано при строительстве металлических резервуаров для хранения сырой нефти и нефтепродуктов.

Известен способ монтажа однодечной плавающей крыши, включающий сборку коробов кольцевого понтона, прикрепление к понтону полотнища настила, прикрепление железобетонного утяжелителя в центральной части настила [1]. Достоинством такого способа является натяжение настила и создание уклона для стока осадков к дренажной системе. Однако это привело к увеличению собственной массы крыши и увеличению ширины понтона.

Известен способ монтажа однодечной плавающей крышы, включающий сборку коробов кольцевого понтона, прикрепление к понтону полотнища настила, прикрепление к настилу радиальных или сосредоточенных коробов, ортогональной сетки труб [2]. Достоинством такого способа является дискретное повышение жесткости настила. К недостаткам можно отнести затрудненность стока осадков к дренажной системе и отсутствие натяжения настила.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ монтажа однодечной плавающей крыши, включающий сборку коробов кольцевого понтона, крепление к нему полотнища центральной части настила, прикрепление на центральной части радиальных ребер жесткости и создание уклона для водослива [3]. Достоинством этого способа является невысокая трудоемкость строительно-монтажных работ. Однако известный способ не предполагает уменьшения накопленных дефектов тонкого настила в процессе изготовления, транспортирования и монтажа плавающей крыши.

При изготовлении полотнища настила в заводских условиях из отдельных листов различных размеров возможно появление дискретных деформаций настила из-за неравномерного распределения сварочных напряжений, неточности обработки кромок листов, различной ширины шва и т.п. Деформации обычно невелики. Однако в процессе сворачивания полотнища в рулон, перевозки его и погрузо-разгрузочных работ обычно происходит увеличение как самих деформаций, так и площади их распределения. На монтажной площадке из-за большого количества различных причин (сварка длинных швов, подъем периферийных участков настила, монтаж корпуса резервуара и т.д.) происходит увеличение проявленных ранее дефектов. То есть происходит постепенное накопление повреждений настила и в результате к моменту эксплуатации плавающей крыши на настиле явно проявляются поврежденные участки в виде отдельных выпучин или вмятин (в практике называемыми "хлопунами"). Как известно, при действии нагрузок "хлопун" может перемещаться по площади настила, изменять свое положение выпуклости-вогнутости относительно настила (прохлапывать). Такие дефекты приводят к концентрации напряжений, к усталости материала настила в месте дефектов и в результате к снижению жесткости конструкции в целом. Все это снижает эксплуатационную надежность плавающей крыши. Такие дефекты могут привести к образованию течи в настиле, затоплению его продуктом, что является обычно причиной отказа в эксплуатации плавающей крыши.

Задача изобретения - предотвращение проявления при изготовлении, транспорте и монтаже дискретных деформаций настила, выравнивание напряженного состояния настила плавающей крыши при эксплуатации и, как результат, повышение жесткости настила, предотвращение его разрушения и затопления хранимым продуктом.

Поставленная задача изобретения достигается тем, что в способе изготовления плавающей крыши, содержащем сборку кольцевого понтона, крепление к нему полотнища центральной части настила, монтаж на ней радиальных ребер жесткости, создание уклона для водослива, на полотнище крепят накладки из материала настила для фиксации дискретных деформаций материала настила и стабилизируют их путем образования дутых элементов за счет подачи кратковременного избыточного давления в полости между накладками и частью настила под ними.

Накладки крепят, располагая на полотнище равномерно с шагом не менее (8-10)b, где b - наибольший размер накладки, или/и на местах предполагаемых или появившихся деформаций материала настила, причем накладки крепят на полотнище до или/и после монтажа крыши.

Предлагаемый способ поясняется чертежами, где на фиг.1 приведен разрез крыши с накладками, приваренными над деформированными дискретными участками настила, например, в период ремонтных работ: а) - до образования дутых элементов, б) - после образования дутых элементов. На фиг.2 показан разрез крыши с равномерным расположением на поверхности настила накладок, приваренных к настилу в процессе изготовления (до монтажа крыши): а) - до образования дутых элементов, б) - после образования дутых элементов.

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛАВАЮЩЕЙ КРЫШИ

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛАВАЮЩЕЙ КРЫШИ

При изготовлении новой плавающей крыши по предлагаемому способу порядок строительно-монтажных работ следующий: выполняют разворачивание полотнищ центральной части 2, собирают кольцевой понтон 1, полотнища центральной части 2 приваривают к консоли коробов 3 понтона 1, устанавливают направляющие, затем традиционным способом поднимают и устанавливают плавающую крышу на опорные стойки.

После проведения основных работ по монтажу крыши осматривают настил 2 и отмечают участки с дискретными дефектами 4 ("хлопунами"). Над каждым "хлопуном" 4 прикрепляют, например, с помощью сварки накладки 5 из материала настила 2 так, чтобы они располагались над выемкой "хлопунов" 4. После этого в полость между накладками 5 и участками настила 2 под ними (настила 2 в пределах "хлопуна" 4) через штуцер в накладке 5 подают сжатый воздух или легкий заполнитель. В результате происходит деформация как накладки 5, так и участка настила 2 в пределах "хлопуна" 4. За счет пластических свойств и конечной изгибной жесткости материала настила 2 и накладок 5 образуется дутый элемент 6, который после снятия давления и проявления упругих деформаций материала настила 2 и накладок 5 остается неизменным.

Таким образом, на месте "хлопунов" 4 образуются дутые элементы 6. То есть происходит сначала фиксация "хлопунов" 4 (приварка накладок 5), а затем и их стабилизация (образование дутого элемента) с одновременным натяжением настила.

По предлагаемому способу монтаж новой крыши производят следующим образом. В заводских условиях изготавливают герметичные короба понтона 1 и полотнище настила 2, на поверхности которого приваривают накладки 5, располагая их равномерно по поверхности настила 1 с шагом не менее 10b, где b - наибольший размер накладки. Затем полотнище настила 2 вместе с прикрепленными накладками 5 сворачивают в рулон. Готовые короба понтона 1 и рулон полотнища настила 2 отправляют к месту монтажа на строительной площадке.

На готовом днище резервуара разворачивают полотнище настила 2. После сборки корпуса резервуара по контуру настила 2 располагают коробы кольцевого понтона 1. Затем настил 2 приваривают к консоли 3 коробов понтона 1. После установки направляющих плавающую крышу известным способом поднимают и устанавливают на опорные стойки.

После проведения основных работ по монтажу крыши проводят равномерное натяжение материала настила 2 для предотвращения появления или увеличения вновь появившихся дискретных дефектов 4 ("хлопунов") настила 2. В полость между накладками 5 и участками настила 2 под ними через штуцер в накладке 5 подают сжатый воздух или легкий заполнитель. В результате происходит деформация как накладки 5, так и участка настила 2 под ней. За счет пластических свойств и конечной изгибной жесткости материала настила 2 и накладок 5 образуется дутый элемент 6, который после снятия давления и проявления упругих деформаций материала настила 2 и накладок 5 остается неизменным. Настил 2 вокруг дутого элемента 6 в процессе его образования натягивается, что приводит к устранению "хлопуна" (с f>0 до f=0, где f - глубина "хлопуна", см. фиг.2).

Таким образом, на поверхности настила 2 образовались дутые элементы 6, которые равномерно распределены по его площади. При этом произошло равномерное натяжение материала настила 2 по всей его площади. В пределах "хлопунов" 4 происходит выборка деформаций и величина выемок или выпучин или резко уменьшается, или "хлопуны" 4 исчезают.

Эффектом способа изготовления является: предотвращение увеличения проявленных при изготовлении, транспорте и монтаже дефектов, выравнивание напряженного состояния настила плавающей крыши при эксплуатации, предотвращение снижения жесткости настила, а значит его разрушения и затопления настила хранимым продуктом, предупреждение отказа в эксплуатации плавающей крыши.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Евтихин В.Ф. Транспорт и хранение нефтепродуктов за рубежом. Тематический обзор. - М.: ВНИИТЭНефтехим, 1977 - 67 с.

2. Резервуары с плавающими крышами и понтонами. Обзор зарубежной литературы. - М.: ВНИИОЭНГ, 1971 - 56 с.

3. Суворов, Лялин. "Сооружение крупных резервуаров", М.: Недра, 1979, стр.19.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ изготовления плавающей крыши, содержащий сборку кольцевого понтона, крепление к нему полотнищ центральной части настила, монтаж на ней радиальных ребер жесткости, создание уклона в центре для водослива, отличающийся тем, что на полотнищах крепят накладки из материала настила для фиксации дискретных деформаций материала настила и стабилизируют их путем образования дутых элементов за счет подачи кратковременного избыточного давления в полости между накладками и частью настила под ними.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что накладки крепят к полотнищу, располагая их равномерно или/и на местах предполагаемых или появившихся деформаций материала настила, с расстоянием между ними не менее 8˜10b, где b - наибольший размер накладки.

Версия для печати
Дата публикации 02.05.2007гг


вверх