Типы крыш для вертикальных стальных резервуаров: особенности и применение

Вертикальные стальные резервуары (РВС) являются неотъемлемой частью многих промышленных предприятий, где они используются для хранения различных жидкостей, таких как нефть, нефтепродукты, химические вещества и т. д. Одним из ключевых элементов РВС является крыша, которая выполняет несколько важных функций:

• защищает содержимое резервуара от внешних воздействий, таких как атмосферные осадки, ветер, солнечные лучи;
• обеспечивает безопасность эксплуатации резервуара, предотвращая утечку содержимого и создавая условия для контроля за состоянием резервуара.

Стационарная кровля РВС

Стационарные крыши РВС могут быть как каркасные, так и бескаркасные. И имеют три разных формы – коническую, сферическую или купольную.

Каркасные крыши

Каркасные крыши для РВС — это тип крыш, которые имеют внутренний каркас. Они состоят из нескольких элементов: настила и каркаса, которые приварены друг к другу.

Конструкция каркасных крыш включает в себя щиты — трапециевидные сектора, элементы каркаса и настил. Щиты крепятся к опорному кольцу стенки резервуара и центральному кольцу опорной стойки. Элементы каркаса приварены между собой. Настил может быть выполнен полистовым способом или из листов или рулонного полотна.

Каркасная коническая крыша

Каркасная коническая крыша состоит из центрального щита, кольцевых деталей каркаса, секторных каркасов и настила. Такой тип крыши монтируется на резервуары объёмом не более 5000 м3 и имеет наклон от 4,7º до 9,5º.

Коническая форма крыши обеспечивает её прочность и устойчивость к ветровым нагрузкам.

Такой тип крыш лучше всего использовать в условиях умеренного климата с небольшими снеговыми нагрузками. Они также подходят для резервуаров, которые не требуют частого технического обслуживания.

Каркасные конические крыши являются одним из наиболее распространённых типов крыш для вертикальных стальных резервуаров благодаря своей простоте, прочности и надёжности.

Каркасная купольная крыша

Купольная крыша является наиболее прочным и надёжным типом крыши для РВС. Она имеет сферическую форму и изготавливается из металлических листов, которые свариваются между собой. Купольная крыша способна выдерживать высокие нагрузки и обеспечивать герметичность резервуара даже при экстремальных условиях эксплуатации.

Металлический каркас изготавливается из стали, обладающей высокой прочностью и устойчивостью к коррозии. Каркас состоит из нескольких сегментов, которые соединяются между собой с помощью специальных креплений. Имеет кольцевые и радиальные элементы. Это обеспечивает равномерное распределение нагрузки на крышу и её устойчивость к внешним воздействиям.

Сферический купол изготавливается из металлических листов толщиной от 4 до 10 мм, в зависимости от объёма резервуара и условий эксплуатации. Листы свариваются между собой, образуя прочную и герметичную конструкцию.

Каркасная купольная кровля вертикальных резервуаров обладает высокой устойчивостью к тяжёлым погодным условиям, что делает их идеальным выбором для регионов с суровым климатом или сейсмической активностью. Такая кровля устанавливается на резервуары объемом от 5000 м3. 

Бескаркасные крыши

Бескаркасные крыши для РВС — это тип крыш, которые не имеют внутреннего каркаса. Они состоят из одного или нескольких металлических листов, сваренных между собой и опираются на кольцевое ребро жёсткости.

Бескаркасная коническая крыша

Бескаркасная коническая крыша представляет собой конусообразный настил с углом наклона от 15° до 30°. И устанавливаются на резервуары объёмом до 1000 м3. 

Настил изготавливается из металлических листов толщиной от 7 до 10 мм или из рулонного полотна толщиной до 7 мм, в зависимости от объёма резервуара и условий эксплуатации. Коническая форма купола обеспечивает равномерное распределение давления содержимого резервуара на крышу, что предотвращает её деформацию и разрушение.

Бескаркасные конические крыши устойчивы к ветру и другим погодным условиям, но не так хорошо справляются с экстремальными нагрузками, как сферические крыши. Поэтому они больше подходят для регионов с умеренным климатом.

Экономическая целесообразность. Бескаркасная конструкция конических крыш делает их более доступными по цене, чем каркасные крыши, при этом сохраняя высокую степень надёжности и безопасности.

Бескаркасные сферические крыши

Несущую способность бескаркасной сферической крыши обеспечивают вальцованные элементы настила, которые образуют поверхность сферической оболочки. Такой тип крыши подходит для резервуаров объемом до 5000 м3 и диаметром не более 25 м. Детали для сферической бескаркасной крыши имеет толщину металла не менее 4 мм, вальцуются на производстве и свариваются уже непосредственно на монтаже.

Такой тип кровли обладают высокой устойчивостью к ветру, снегу и другим погодным условиям, что делает их идеальным выбором для регионов с суровым климатом или сейсмической активностью. Сферическая форма крыши позволяет равномерно распределить нагрузку на стенки резервуара, что особенно важно для больших объёмов.

Плавающие крыши 

Главная особенность плавающей крыши РВС – отсутствие соединения со стенками резервуара. Она представляет собой диск из стальных листов, который плавает на поверхности жидкости в резервуаре. Плавающая крыша предотвращает испарение содержимого резервуара и обеспечивает его полную герметичность.

Конструкция плавающих крыш

Плавающие крыши подразделяются на следующие типы:

• однодечную, состоящую из герметичных кольцевых коробов, расположенных по периметру крыши, и центральной однослойной мембраны (деки); 
• двудечную, имеющую двух вариантов исполнения: 
• с радиальным расположением коробов, 
• с кольцевым расположением отсеков; 
• комбинированную с радиальными герметичными коробами и однодечными вставками между ними. 

Плавающие крыши имеют уклон к центру для сбора дождевых вод.  Чтобы избежать накопления статического заряда, их заземляют. 

Зазор между стенкой резервуара и плавающей крышей должен составлять от 200 до 275 мм с допускаемыми отклонениями ±100 мм, чтобы предотвратить застревание крыши. Оставшееся расстояние между крышей и стенками РВС герметизируют с помощью специальных затворов. 

В резервуаре устанавливаются вертикальные направляющие из труб, чтобы предотвратить вращение плавающей крыши. 

При уменьшении количества хранимого вещества крыша не опускается на самое дно резервуара, а опирается на специальные стойки, расположенные равномерно по дну резервуара. Высота стоек позволяет рабочим проникать внутрь резервуара для выполнения необходимых работ.

Благодаря своей форме и весу, крыша поднимается вместе с уровнем жидкости в резервуаре, предотвращая попадание воздуха внутрь. Это особенно важно для хранения легковоспламеняющихся жидкостей, так как предотвращает образование взрывоопасных смесей.

Выбор типа крыши для вертикального стального резервуара зависит от многих факторов, включая объём резервуара, тип содержимого, климатические условия, требования к безопасности и другие. Правильный выбор крыши позволяет обеспечить надёжную и безопасную эксплуатацию резервуара в течение длительного времени. Специалисты “Сталь Партнёр” помогут определить оптимальный вариант крыши для каждого конкретного случая.