Kowalski D Konstrukcja Zbiornika o Pojemnosci v 75000 m3 Dwuplaszczowego i z Podwojnym Dnem

6
 of. d hab. inż . Je zy Ziółko Mg in ż .Ewa Su pe nak Mg in ż . zemys ł aw Bo ek Mg in ż . Ma ek T. J ę d zejewski Mg in ż . Da iusz Kowalski  oli techni ka Gd ańsk a  NSTRU CJA ZBI RNI A P JEMN ŚCI V  75 000  DWUPLASZCZ WEG Z P DWÓJNYM DNEM W 1999 oku auto zy a tykułu zap ojektowali dla Instytutu T anspo tu Nafty w Kijowie zbio nik o pojemnoś ci 75 000 m  na su ową opę naftową . Jest to obiekt inż ynie ski, ekologicznie bezpieczny, dzię ki zastosowaniu podwójnego płaszcza i podwójnego dna. zek ój pionowy omawianego zbio nika o az widok dna pokazano na ys. l, a na ys. 2 - konst ukcje płaszcza o az podział dachu pływają cego na he metyczne sekcje. Odległość pomię dzy płaszczem zewnę t znym i wewnę t znym wynoszą cą 6,0 m p zyję to na zdecydowane ż yczenie zamawiaj ą cego. Tak duż a odległość niejest wymagana w polskich p zepisach. Równie ż na ż yczenie zamawiają cego zap ojektowano dach dwupłytowy, jako ż e jest on sztywniejszy od dachu pontonowo - memb anowego. Jedna ż e konsekwencją zwię kszonej sztywnoś ci dachu jest wię kszy jego cięż a . Dach dwupłytowy waż y około 474000 kg, a alte natywnie zap ojektowany dach pontonowo - memb anowy tylko około 255 000 kg. łaszcze zbio nika opa o na dwóch niezależ nych pie ś cieniowych fundamentach ż elbetowych; ze wzglę du na dużą odległość pomię dzy płaszczami nieopłacalne było wykonanie wspólnego fundamentu, zwłaszcza ż taki fundament podczas eksploatacji zbio nika mógłby osiadać nie ównomie nie. Każ dy z pie ś cieniowych fundamentów ma sze okość 60 cm i posadowiony jest na głę bokoś ci 1,4 m. We ną t z pie ś cieniowych fu damentów pod ś odkową częś cią dna wykonana bę dzie podsypka piaskowa zagę szczona pop zez wib owanie do stopnia identycznego jaki wymagany jest dla pod oż a nawie zchni d ogowych. Dwa stalowe dna  ozdzielone są pleciona siatką stalową o g uboś ci 5mm, wymia y oczek siatki wynoszą 25 x 25mm. W p zest zeni pomię dzy oczkami bę dzie wytwo zone podciś nienie, któ ego stała wa tość bę dzie wskazywała na szczelność obu den. W celu ułatwienia lokalizacji ewentualnych p zecieków dna podzielono na 7 sekcji, z któ ych każ da ma niezależ ną kont ole szczelnoś ci. Auto zy p ojektu zdają sobie sp awę ż e podciś nieniowa kont ola szczelnoś ci dna wywołuje óż ne zast zeż enia, jednakż e jest to metoda od lat stosowana na Zachodzie ijak dotychczas nie na o kaliś my w lite atu ze opisu innej metody zw e yfikowanej p zez wieloletnią eksploatacje. Wewnę t zna cz ęść obu den zap ojektowana jest z blach o g uboś ci 8 mm z założ eniem och ony antyko ozyjn j od st ony fundamentu piaskowego

Transcript of Kowalski D Konstrukcja Zbiornika o Pojemnosci v 75000 m3 Dwuplaszczowego i z Podwojnym Dnem

7/25/2019 Kowalski D Konstrukcja Zbiornika o Pojemnosci v 75000 m3 Dwuplaszczowego i z Podwojnym Dnem

http://slidepdf.com/reader/full/kowalski-d-konstrukcja-zbiornika-o-pojemnosci-v-75000-m3-dwuplaszczowego-i 1/5

  of. d hab. inż. Je zy Ziółko

Mg inż. Ewa Supe nak

Mg inż. zemysław Bo ek

Mg inż. Ma ek T. Jęd zejewski

Mg inż. Da iusz Kowalski

 olitechnika Gdańska

  NSTRU CJA ZBI RNI A P JEMN ŚCI

V   75

000

 

DWUPLASZCZ WEG

Z P DWÓJNYM DNEM

W 1999 oku auto zy a tykułu zap ojektowali dla Instytutu T anspo tu Nafty w Kijowie

zbio nik o pojemności 75 000 m

 

na su ową opę naftową. Jest to obiekt inżynie ski, ekologicznie

bezpieczny, dzięki zastosowaniu podwójnego płaszcza i podwójnego dna. zek ój pionowy

omawianego zbio nika o az widok dna pokazano na ys. l, a na ys. 2 - konst ukcje płaszcza o az

podział dachu pływającego na he metyczne sekcje.

Odległość pomiędzy płaszczem zewnęt znym i wewnęt znym wynoszącą 6,0 m p zyjęto na

zdecydowane życzenie zamawiającego. Tak duża odległość nie jest wymagana w polskich p zepisach.

Również na życzenie zamawiającego zap ojektowano dach dwupłytowy, jako że jest on sztywniejszy

od dachu pontonowo - memb anowego. Jednakże konsekwencją zwiększonej sztywności dachu jest

większy jego cięża . Dach dwupłytowy waży około 474000 kg, a alte natywnie zap ojektowany dach

pontonowo - memb anowy tylko około 255 000 kg. łaszcze zbio nika opa to na dwóch niezależnych

pie ścieniowych fundamentach żelbetowych; ze względu na dużą odległość pomiędzy płaszczami

nieopłacalne było wykonanie wspólnego fundamentu, zwłaszcza że taki fundament podczas

eksploatacji zbio nika mógłby osiadać nie ównomie nie. Każdy z pie ścieniowych fundamentów ma

sze okość 60 cm i posadowiony jest na głębokości 1,4 m. Wewnąt z pie ścieniowych fundamentów

pod ś odkową częścią dna wykonana będzie podsypka piaskowa zagęszczona pop zez wib owanie do

stopnia identycznego jaki wymagany jest dla podłoża nawie zchni d ogowych. Dwa stalowe dna

 ozdzielone są pleciona siatką stalową o g ubości 5mm, wymia y oczek siatki wynoszą 25 x 25mm. W

p zest zeni pomiędzy oczkami będzie wytwo zone podciśnienie, któ ego stała wa tość będzie

wskazywała na szczelność obu den. W celu ułatwienia lokalizacji ewentualnych p zecieków dna

podzielono na 7 sekcji, z któ ych każda ma niezależną kont ole szczelności. Auto zy p ojektu zdają

sobie sp awę, że podciśnieniowa kont ola szczelności dna wywołuje óżne zast zeżenia, jednakże jest

to metoda od lat stosowana na Zachodzie i jak dotychczas nie napotkaliśmy w lite atu ze opisu innej

metody zwe yfikowanej p zez wieloletnią eksploatacje. Wewnęt zna część obu den zap ojektowana

jest z blach o g ubości 8 mm z założeniem och ony antyko ozyjnej od st ony fundamentu piaskowego

7/25/2019 Kowalski D Konstrukcja Zbiornika o Pojemnosci v 75000 m3 Dwuplaszczowego i z Podwojnym Dnem

http://slidepdf.com/reader/full/kowalski-d-konstrukcja-zbiornika-o-pojemnosci-v-75000-m3-dwuplaszczowego-i 2/5

  ze k ó j zb io n ika

Dw

 

72000

Dw

 

84000

Rozm ieszczenie w yposazenia technicznego w pie w szym pie ś cieniu płaszcza zbio nika

R ys l rzekrój zbiornika i konstrukcja dna

7/25/2019 Kowalski D Konstrukcja Zbiornika o Pojemnosci v 75000 m3 Dwuplaszczowego i z Podwojnym Dnem

http://slidepdf.com/reader/full/kowalski-d-konstrukcja-zbiornika-o-pojemnosci-v-75000-m3-dwuplaszczowego-i 3/5

dok zb orn ka

P rzekrój zb orn ka

 

N

 ~

 

l J

j 1

~.

~,

 

~~

 

\,

 

j

l

I I

J

rlLr.!l

~

 

" -

 

r' r

< '

J  

l

 -

  t _ _ ! 1 _

I

 

l c l l

 

1 -

  _ _ r r

Rozm eszczen e wyposa2en a techn cznego górnej krawę dz ptaszcza zb orn ka

oraz na dachu ptywajQcym

 

Rys. 2. K ns rukcja płaszcza zbi rnika i p dział dachu

p ły wa jąc eg n a h erm e y cz ne se kc je

< = t - kr6óec prlel_wy On : l O O .L .

B -

s tu dzi en ko o d o óo rU er Uo d ac hu 2 l

O luk rTl()(ltolowy On 1000

  u

• - luk lo opr2)'T'QÓOwon o On 500

2J

O WiOl wenty\ocyjny

On

500

2

• - kr6c ec pom <yowy On l ~  

• lO

no po ; e tno j Q c y   n

 

c :: : : :J d ro b i n k o bu r t y p t o n owe j

 

• - po p erok ochu

plywojQceqo

. j

7/25/2019 Kowalski D Konstrukcja Zbiornika o Pojemnosci v 75000 m3 Dwuplaszczowego i z Podwojnym Dnem

http://slidepdf.com/reader/full/kowalski-d-konstrukcja-zbiornika-o-pojemnosci-v-75000-m3-dwuplaszczowego-i 4/5

  d str ny wnętrza zb rn ka. P n eważ każda z 7 sekcj den p w nna być wyk nana w c ągu jedneg

bezdeszcz weg dn a dlateg aby usprawn ć m ntaż śr dk wej częśc bu den zalec n wyk nać je

met dą rul n wą. P wyższe wymagan e p dykt wane z stał dążen em d n ed puszczen a

w kres e m ntażu d zaw lg cen a sprzyjająceg p wstawan u k r zj w przestrzen p m ędzy bu

dnam . P erśc en e bw d we dna d lneg p d bu płaszczam wyk nane są z blach grubych - 22mm

p d płaszczem wewnętrznym 2lmm p d płaszczem zewnętrznym. Płaszcze zb rn ka

zapr jekt wan z blach wym arach wys k śc 2500 mm dług śc k ł 8000mm w celu

zmn ejszen a bjęt śc r bót spawaln czych. Dług śc blach płaszcza zewnętrzneg wewnętrzneg

z stała tak d brana, aby sp ny p n we leżały w tych samych przekr jach p przecznych - jest t

st tne ze względu na r zm eszczen e sprzętu np. rur c ągów, które n e m gą być wspawane w

m ejscach sp n. Płaszcze zb rn ka zapr jekt wan z czterech gatunków stal ( tabl ca 1), dążąc

p przez zmn ejszen e grub śc blach zarówn d bn żen a c ężaru płaszcza jak d zmn ejszen a

  bjęt śc r bót spawaln czych.

Tabl ca 1. K nstrukcja płaszczy zb rn ka

  ASZCZ WEWNĘTRZNY

Numer C HAR AK TER YSTYKA STALI

p erśc en a

G rub ść bla ch

Gatunek

O dm ana Gran ca N rm wa

(carg ) l cząc d

plastyczn śc *) plastyczn śc wytrzy ma ł ść

d łu p ła sz cz a

  bl czen wa

m m

~ _ { M P < D _   (MP~

1

28

18G2AV

R 430 360

2

23

15G2ANNb

R 380

31 5

 

19

15G2ANNb

R

38 0

31 5

4

17

18G2A

 

345 295

5

13

18G2A

 

35 5

30 5

6 13 St3W C 235 21 5

7

 

St3W

C

23 5

21 5

8

1 I

St3W C

23 5

21 5

  ASZCZZEWNETRZNY

1

23 l8G 2AV R

43 0

36 0

2

19 l5G2AN Nb R 380

31 5

3

14

18G2A

 

35 5

30 5

4

1 I

18G2A

 

35 5

30 5

5

1 I

St3W C

23 5

21 5

6

 

St3W C

23 5

21 5

*)

P ró ba ud arn śc stal dla p sz cze gólnych dm an plastycz n śc w yk nyw ana jest w na stęp ującyc h

temperaturach:

C

O

2

4

7/25/2019 Kowalski D Konstrukcja Zbiornika o Pojemnosci v 75000 m3 Dwuplaszczowego i z Podwojnym Dnem

http://slidepdf.com/reader/full/kowalski-d-konstrukcja-zbiornika-o-pojemnosci-v-75000-m3-dwuplaszczowego-i 5/5

 

zyszły użytkownik zbio nika zażyczył sobie aby u ociągi p oduktowe o ś ednicy 700mm

wspawane były w płaszcz na takiej wysokości aby oś u ociągu znajdowała się 600 mm ponad dnem.

Spowodowało to komplikację w wykonaniu typowego wzmocnienia płaszcza p zez naspawanie

kołnie zy, zastosowano więc w miejscach u ociągów blachy płaszcza o dużo większej g ubości

- 60 mm, podczas gdy na pozostałej części obwodu dolny pie ścień płaszcza wewnęt znego ma

g ubość 28mm, a płaszcza zewnęt znego 23mm. Oba płaszcze zwieńczone zostały pie ścieniami

wiat owym usytuowanymi na wysokości 1,134 m poniżej gó nej k awędzi płaszcza. Konst ukcją

nośną pie ścieni wiat owych są koliste belki k atowa o sze okości 1200 m. asy tych k atownic

wykonano z połówek dwuteownika sze okostopowego HEB 160 a k zyżulce i słupki z teowników 80

x 80 x 9mm. ie ścienie wiat owe pok yte są ocynkowanymi k atkami podestowymi typu

"Mostostal". W p ojekcie omawianego zbio nika odstąpiono od t adycyjnego ozwiązania -

pie ścienia wiat owego wykonanego w postaci poziomej blachownicy, pie ścień tak nie był nigdy

idealnie płaski, w związku z tym woda deszczowa zalegała w lokalnych wklęśnięciach chodnika p zy

jego styku z płaszczem, powodując ko ozję płaszcza ponad chodnikiem. Należy także odnotować inną

zmianę w konst ukcji pie ścienia wiat owego w stosunku do ozwiązań t adycyjnych. Zmiana ta

spowodowana została óżnicą występującą

y

polskich i uk aińskich p zepisach p zeciwpoża owych.

Z aszanie zbio nika, według. wymagań uk aińskich, konieczne jest od gó nej k awędzi płaszcza a ni'e,

jak w p zepisach polskich, wyłącznie poniżej pie ścienia wiat owego. Aby sp ostać wymaganiom

ukTaińs-k-im-pas k atowego pie ścienia wiat owego nie mógł być bezpoś ednio p zyspawany do

płaszcza lecz musiał być oddalony od niego o 80mm. Uzyskano to stosując podkładki dystansowe

wykonane z teowników, były one ozmieszczone na obwodzie płaszcza co 1145mm~ Stateczność

płaszcza zewnęt znego wymagała zastosowania poś edniego pie ścienia wiat owego - zap ojektowano

go na t zecim od gó y pie ścieniu blach, któ y ma g ubość 11mm. oś edni pie ścień wiat owy będzie

wykonany z blach zespawanych w p zek ój kątowy 200 x 200 x 15mm, będzie on umieszczony po

wewnęt znej st onie płaszcza, aby nie zakłócał spływu wody z aszającej płaszcz w wypadku poża u.

Jednym z elementów układu komunikacyjnego na zbio niku, zapewniającym dostęp

z poziomu te enu do dachu pływającego jest chodnik łączący oba płaszcze. Został on zap ojektowany

w taki sposób, aby nie stanowił sztywnego połączenia obu płaszczy a więc jest zamocowany do

płaszcza wewnęt znego i p zesuwnie opa ty na płaszczu zewnęt znym. W ten sposób zostało

zapewnione niezależne odkształcanie się obu płaszczy p zy óżnym nag zaniu ich p zez słońce, a

także nie p zekazywanie obciążeI1 w wypadku awa yjnego uszkodzenia jednego z płaszczy.

Niezależna p aca obu płaszczy musi być zapewniona także w miejscu p zejścia p zez nie u ociągów

p oduktowych. Aby spełnić ten wa unek w p zest zeni międzypłaszczowej na u ociągach

zap ojektowano kompensato y.

Rozwiązania osp zętu dachu pływającego minimalnie odbiegają od ozwiązań t adycyjnych.