Cylindrical steel tanks


СТОМАНЕНИ НАДЗЕМНИ ЦИЛИНДРИЧНИ РЕЗЕРВОАРИ

 

Видове резервоари

Закоравяване на мембраната на еднопалубни плаващи покриви

Монтаж на резервоари

Повреди по резервоарите

Обследване на резервоарите

Реализирани проекти на резервоари

Характерни чертежи на резервоари

Публикации

За автора на страницата



Начало


ЗАКОРАВЯВАНЕ НА МЕМБРАНАТА С ДОПЪЛНИТЕЛНИ РЕБРА


В следствие грешки при монтажа и продължителната експлоатация, мембраната на еднопалубните плаващи покриви се деформира. Част от водата не достига до водослива, остава по покрива и ускорява корозионните процеси. Поставянето на допълнителни закоравяващи ребра намалява деформациите и приближава формата (наклона) на мембраната до проектния. Освен това тези ребра укрепват покрива при ветрово натоварване, когато по него се получава смучене.

Radial girders
Закоравяване на мембраната чрез радиални ребра


При резервоари с
D > 40 m, класическото решение на еднопалубни плаващи покриви без закоравяване на мембраната не е удачно, защото по време на експлоатация в мембраната възникват прекалено големи деформации. Големи отклонения от проектната форма на мембраната са напълно възможни и при по-малки резервоари, особено ако те се намират в райони  с повишено ветрово натоварване или платнището на централната част е изпълнено от рулон.
Цел на употреба на закоравяващи ребра:
- намаляването на вибрациите и на деформациите в централната част на покрива;
- поставянето на достатъчно високи ребра, които са плътно свързани към корав пръстен в центъра, разделя мембраната на по-малки секции, а това предотвратява разливането на продукт по целия покрив, ако има пробив в мембраната. При това решение е необходимо всяка новообразувана секция да има собствено водоотвеждане, което чрез тръби под покрива се свързва с водослива в средата;
- при поставянето на достатъчно мощни ребра и коравото им свързване с понтона се променя начинът на работа на централната част на покрива. Тя престава да бъде кръгла висяща мембрана и се превръща в ортотропна кръгла плоча. При съвместната работа на ребрата и понтоните е
възможно да се наложи допълнително укрепване на понтона.

радиални закоравяващи ребра

Покриви със вкоравена чрез използването на радиални ребра мембрана, има построени в Холандия, Германия, Австрия, САЩ. Видът на тези ребра и тяхното свързване зависят от диаметъра на резервоара. Видове закоравяващи ребра:
- ребра от ламарина. Тя може да бъде допълнително студеноогъната за по-голяма коравина. Използват се за резервоари с по-малки обеми;
- ребра от горещовалцувани профили. Използват се ъглови,
U-профили и 2Т-профили. Удобството тук е улесненият монтаж;
- перфорирани ламарини или греди с отвори в стеблото. Получават се с повишена конструктивна височина и е затруднена антикорозионната защита;
- кутиеобразни ребра. Обикновено се употребяват при резервоари с повишени размери. При  кутии с достатъчно сечение е възможно да се намалят размерите на понтоните, защото тези кутиеобразни ребра допълнително осигуряват плаваемост на покрива при течност върху него, т.е. те са едни допълнителни понтони.
Радиалните ребра по покрива може да имат най-различно разположение. На фигурата по-долу са показани някои използвани в практиката решения:

Radial stiffeners

Разположение на радиални укрепващи ребра по мембраната

- несвързани помежду си ребра. Използва се обикновено, когато ребрата са изработени от ламарина. Те могат да бъдат свързани към понтоните, а могат да са на разстояние от тях;
- свързани чрез централен пръстен ребра. При това решение почти винаги ребрата са свързани с понтоните и работят съвместно с тях. Централният пръстен може да бъде оформен като цилиндър, към който ребрата се свързват челно или да бъде изрязан като един плосък диск, който ляга отгоре върху ребрата. Тук при достатъчна височина на ребрата върху мембраната и централен пръстен, оформен като цилиндър, могат да се оформят самостоятелни секции;
- несвързани и разместени помежду си ребра. Тук укрепващите мембраната ребра са с дължина ≈ 0,25.
Dr . Благодарение на такава конструкция покривът става по-корав, обаче си работи общо взето както свободна мембрана. Оформянето на самостоятелни секции върху мембраната е невъзможно

пръстеновидни закоравяващи ребра
Пръстеновидни закоравяващи се поставят под мембраната съгласно схемата:

Circular stiffeners
Разположение на пръстеновидни укрепващи ребра по мембраната

В Полша са построени множество резервоари с обем V = 50 000 m3, които са укрепени с пръстеновидно монтирани ребра, с размер L100x100x10 mm. При направените замервания на място, за да се определи преместването в средата на мембраната, този начин на укрепване е показал много добра ефективност.
Пръстеновидно поставени ребра са използвани и при 7-те резервоара с обем
V = 20 000 m3 в ПБ "Поликраище", България, виж снимката по-долу:
Membrane stiffening
Закоравяване на мембраната на еднопалубни плаващи покриви

Недостатък на този начин на укрепване е, че ребрата трябва да бъдат поставени под мембраната. Това води до:
- всички монтажни шевове се изпълняват в таванно положение;
- невъзможност за образуване на по-малки сектори върху мембраната;


радиално и кръгово поставени укрепяващи ребра
При използване на пръстеновидни и радиални закоравяващи ребра, разходът на метал и труд е най-голям в сравнение с останалите способи за укрепване на мембраната.

изследване на влиянието на оребряването върху деформациите на покривната мембрана

За да изследва влиянието на разположението на ребрата върху мембраната, авторът е създал множество 3D компютърни модели, в които ребрата са свързани по различни начини помежду си и към понтоните.

Анализ на получените от автора резултати:
- в неукрепена мембрана с диаметър D ≥ 40 m провисванията и деформациите са значителни и е необходимо допълнително закоравяване на конструкцията. При подходящо разположени закоравяващи ребра, деформациите могат да бъдат намалени над 2 пъти;
- намаляването на ъгъла между радиално разположените ребра (сгъстяването им) води до закоравяване на мембраната и намаляване на деформациите в нея;
- при несвързани с понтоните ребра и при ставно свързани с тях профили, провисването в мембраната е почти едно и също. От монтажна гледна точка е по изгодно да се монтират несвързаните с понтоните ребра, с които се постига приблизително еднаква коравина, както със ставно свързаните към понтоните ребра;
- запъването на закоравяващите профили в понтоните намалява провисването на мембраната. Това е по-силно изразено при резервоари с по-големи диаметри. От друга страна запъването на профилите в понтоните променя тяхната статическа схема и  напрегнато състояние. Така, че ако понтоните не са оразмерявани за допълнителен огъващ момент от профилите, по-добре е да няма запъване на профилите в понтоните;
- поставянето на централен закоравяващ пръстен, снаждащ всички радиални ребра, е много по-благоприятно за провисванията на мембраната, отколкото запъването на същите тези профили към понтоните;

- поставянето на пръстеновидни закоравяващи ребра под мембраната намалява нейното провисване, но за сметка на много вложен материал и изцяло таванни заваръчни шевове.