Инженерные сооружения

Инженерные сооружения – все строительные объекты. (Мост, водопровод, эстакада, галерея, трубопровод, этажерки, водонапорные башни и т.п. (кроме зданий)).

На промышленных предприятиях инженерные сооружения различаются в зависимости от характера производства. Они могут располагаться как внутри, так и вне промышленных зданий, а также независимо от зданий, имея самостоятельное значение.

Опоры и эстакады – постаменты под горизонтальную и вертикальную аппаратуру. Предназначаются для разного рода аппаратов, в которых могут проходить различные химические и другие процессы.

Наиболее часто встречаются в химической, нефтеперерабатывающей, каучуковой промышленности, на заводах железобетонных и пластмассовых изделий.

Опоры устанавливают с различным шагом в зависимости от диаметра используемых на предприятии труб. Трубопроводы применяются диаметрами от нескольких сантиметров до 2 – 3 м для газопроводов. Трубопроводы средних и больших диаметров имеют большую несущую способность, что позволяет опирать их на отдельно стоящие опоры с шагами 6–12–18 м. Трубопроводы малых диаметров требуют более частых опор, поэтому для них необходимо применять эстакады с пролетными строениями, на которые опираются поперечные траверсы с шагами 3–4–6 м.

Трубопроводы могут располагаться в трех уровнях:

– по железобетонным шпалам, уложенным на песчаной подушке по грунту;

– на низких железобетонных опорах высотой 0,9–1,2 м;

– на высоких железобетонных или стальных опорах и эстакадах высотой 5–6 м и более.

Одноярусные и двухъярусные отдельно стоящие опоры выполняют сборными железобетонными. При ширине траверс до 2,4 м они делаются одностоечными Т-образными. При большей ширине траверс опоры делаются двухстоечными.

Многоярусные опоры, могут выполняться стальными. Высота опор до верха нижней траверсы принимается 5,4; 6; 6,6; 7,2 и 7,8 м. Трехъярусные эстакады и эстакады с пролетами больше 18 м делаются стальными.

Опоры и эстакады проектируют с использованием следующих нормативно-технических документов:

1) СНиП 2.09.03—85 «Сооружения промышленных предприятий»;

2) ГОСТ 23235—78 «Эстакады одноярусные под технологические трубопроводы. Типы и основные габариты»;

3) ГОСТ 23236—78 «Эстакады двухъярусные под технологические трубопроводы. Типы и основные габариты»;

4) ГОСТ 23237—78. «Опоры отдельно стоящие под технологические трубопроводы. Типы и основные параметры».

Разгрузочные эстакады предназначаются для разгрузки различных материалов из железнодорожных вагонов, транспортировки материалов (угля, торфа, древесины, опилок) и прокладки трубопроводов.

Эстакада представляет собой открытое горизонтальное или наклонное сооружение, состоящее из ряда опор и пролетного строения, предназначенное для прокладки железных, автомобильных и пешеходных дорог и коммуникаций. Эстакады для разгрузки различных материалов из железнодорожных вагонов можно выполнять из сборного железобетона и стальных конструкций.

Эстакады, предназначенные для прокладки трубопроводов с легковоспламеняющимися горючими жидкостями и газами, должны иметь несгораемые несущие и ограждающие конструкции.

Открытые крановые эстакады предназначены для обслуживания складов, оборудованных мостовыми кранами грузоподъемностью 10-50 т и более. Стальные подкрановые балки применяют при тяжелом режиме работы кранов или при грузоподъемности 50 т и более.

Галереи– наземное или надземное, горизонтальное или наклонное протяженное сооружение, предназначенное для инженерных или технологических коммуникаций (конвейеров, кабелей, трубопроводов), а также для прохода людей.

Наибольшее распространение имеют конвейерные и в меньшей степени — пешеходные галереи. Пропуск кабелей и трубопроводов обычно производится попутно в комбинированных галереях, совмещенных с конвейерными или пешеходными. Ширина пешеходных галерей определяется их пропускной способностью в одном направлении из расчета 2 тыс. человек в час на 1 м ширины, но не менее 1,5 м.

Высота галерей от уровня пола до низа выступающих конструкций покрытий — не менее 2 м (в наклонных галереях высота должна измеряться по нормали к полу).

Конвейерные (транспортерные) галереи находят применение в горнодобывающей, коксохимической промышленности, промышленности строительных материалов и изделий, в котельных и других промышленных объектах. Основой конвейерной галереи является конвейерный (непрерывный) транспорт. Высота галерей 18, 24, 30 м. Уклон галерей от 1 до 20° в зависимости от технологических требований.

Каналы и тоннели – подземные, закрытые, горизонтальные или наклонные протяженные сооружения, предназначенные для прокладки коммуникаций (конвейеров, трубопроводов, кабелей) или для прохода людей.

Каналы устраивают непроходные, полупроходные и проходные с шириной прохода не менее 0,6м. Высота непроходных каналов 0,3; 0,6 и 1,2м, полупроходных – 1,2-1,8м. В каналах высотой 1,2-1,8м и более предусматриваются люки размерами 600-800 мм, с расстоянием между ними не более 60 м.

Открытые каналы, размещаемые в цехах, следует ограждать по всей длине перилами высотой не менее 600 мм с устройством в необходимых местах переходов.

Каналы имеют высоту менее 2 м, вследствие чего проход в них людей не допускается. Для осмотра и ремонта коммуникаций необходима откопка и вскрытие каналов.

Тоннели имеют высоту 2 м и более, допускающую осмотр и ремонт коммуникаций в процессе эксплуатации. В них должны быть предусмотрены проходы, входы и люки, освещение, а в необходимых случаях — вентиляция, обеспечивающая безопасность работающих в тоннелях.

Тоннели и каналы должны проектироваться по СНиП 2.09.03-85 «Сооружения промышленных предприятий» и выполняться, как правило, железобетонными сборными из типовых конструкций.

Трассы тоннелей и каналов должны иметь наименьшую протяженность, наименьшее число поворотов, а также пересечений с дорогами и другими коммуникациями и исполняться в соответствии с требованиями СНиП П-89-80 «Генеральные планы промышленных предприятий».

Тоннели и каналы, в которых располагаются кабели, следует проектировать с учетом «Правил устройства электроустановок».

Бункера и силосы – емкости для сыпучих материалов. Форма бункера зависит от его назначения, компоновки сооружения, требуемого запаса материала, физических свойств сыпучего материала, типа несущих конструкций и др.

Бункера выполняются открытого и закрытого типа. Открытые бункера применяют для материалов, не поддающихся воздействию атмосферных осадков и не выделяющих пыль, вредную для здоровья людей и окружающей среды.

Параметры бункера (форма, размеры и объем) должны устанавливаться совместно с объемно-планировочными решениями зданий и сооружений.

По типу несущих конструкций различают железобетонные, стальные и комбинированные бункера. Как правило, бункера проектируют железобетонными.

При эксплуатации бункеров в агрессивной среде их наружные поверхности защищают от коррозии в соответствии с требованиями СНиП 2.03.11-85.

Для защиты стенок и днища бункера от ударов при загрузке крупно- и среднекусковым материалом над ним устраивают защитные стальные решетки. Внутренние поверхности бункеров, подвергающиеся износу от воздействия удара и истирания, защищают футеровкой из различных материалов. При высокой температуре или агрессивности сыпучего материала предусматривают специальную износостойкую защиту.

Отдельные силосы объединяют в силосные корпуса, которые используют как склады готовой продукции и как промежуточные емкости для сырья и полуфабрикатов. Для обеспыливания воздуха, выходящего из силосов при их загрузке, на надсилосном покрытии обычно устанавливают фильтры.

Силосы непригодны для хранения материалов, способных слеживаться, самовозгораться или имеющих структуру, разрушающуюся при значительном давлении.

Размеры силосов, их формы, число в корпусе, а также расположение в плане назначают в соответствии с требованиями технологического процесса, условиями загрузки и разгрузки, технико-экономическими соображениями, а также существующими для силосных складов унифицированными строительными параметрами.

Применяют силосы преимущественно круглого и квадратного сечения. Когда требуется большое число мелких силосов для хранения различных материалов или одного и того же материла разных сортов, то применяют силосы квадратного сечения, которые рациональны при размерах сторон не более 3-4 м.

Силосы могут быть отдельно стоящими или сблокированными в силосные корпуса и иметь однорядное или многорядное расположение. Распространенным расположением круглых силосов является расположение в один или в два ряда; при этом достигается наиболее простая механизация подачи и отгрузки хранимого материала.

При больших объемах, а также в целях лучшего использования территории участка применяется многорядное расположение силосов.

Рекомендуются следующие формы и размеры силосов: круглые — диаметром 3,6 и 12м; квадратные – 3×3 м. Допускается проектирование железобетонных силосов диаметром 18, 24 и более метров (кратным 6). Высота стен силосов от плиты днища до низа плиты надсилосного перекрытия принимается равной 10,8; 15,6; 18; 20,4; 26,4 и 30 м. Допускаются и другие высоты стен, отличающиеся на величину, кратную 0,6 м.

В соответствии с унифицированными строительными параметрами разработаны типовые «Конструкции железобетонных силосов диметром 6 и 12 м для хранения сыпучих материалов».

Газгольдеры – металлические резервуары для хранения и технологической переработки нефти и нефтепродуктов, воды, химических продуктов, минеральных удобрений, сжиженных газов, пульпы руды, угля и других жидких и полужидких продуктов. Резервуары могут быть заглубленными, круглыми и прямоугольными.

Резервуары в виде цистерн цилиндрических баков применяют на промышленных предприятиях для закрытого хранения легковоспламеняющихся жидкостей: нефти, керосина, бензина, масла, спирта и т.д. Резервуары и цистерны могут быть подземными, полуподземными и надземными.

Расположение резервуаров для горючего на генеральном плане должно быть увязано с рельсовыми и автомобильными дорогами, водными и береговыми устройствами.

Вертикальные цилиндрические резервуары сооружаются трех типов: со стационарной крышей, стационарной крышей и понтоном и с плавающей крышей.

Вертикальные резервуары со стационарной крышей предназначаются для хранения слабо испаряющихся продуктов и состоят из цилиндрической стенки, днища и покрытия различных типов (конического, сферического, и др.).

Резервуары со стационарной крышей и понтоном отличаются от описанного резервуара наличием плавающего на продукте внутри резервуара понтона специальной конструкции, обеспечивающей сокращение испарений при хранении легкоиспаряющихся продуктов. Понтон передвигается по двум вертикальным трубчатым направляющим, при опорожнении резервуара он устанавливается на днище на стойках.

Пространство между стенкой и контуром понтона герметизируется уплотняющим затвором различных типов.

Вертикальные резервуары предназначаются для хранения нефтепродуктов и широко применяются на нефтеперерабатывающих заводах, нефтеперекачивающих станциях нефтепроводов.

Вертикальные резервуары с плавающей крышей предназначены, как и резервуары с понтоном, для хранения легкоиспаряющихся продуктов. В резервуарах такого типа функции понтона и стационарной крыши совмещены в одной конструкции, которая, в отличие от понтона, рассчитывается на нагрузки от атмосферных воздействий. В связи с этим в плавающей крыше имеется «водоспуск» — трубчатая конструкция, обеспечивающая отвод воды с поверхности крыши за пределы резервуара.

Все вертикальные резервуары изготавливаются на специализированных заводах резервуарных.

Вертикальные изотермические резервуары, двустенные и одностенные, предназначаются для хранения сжиженных газов под избыточным давлением, близким к атмосферному и при низкой отрицательной температуре (-34°С для аммиака, -46°С для пропана, -106°С для этилена, -160°С для сжиженного природного газа, -196°С для кислорода). В двухстенных изотермических резервуарах наружный корпус вы­полняется из обычной углеродистой или низкоуглеродистой стали. Внутренний корпус, а также корпуса одностенных изотермических резервуаров выполняются из хладостой­ких марок стали.

Изотермические резервуары изготавливают на заводах резервуарных металлоконструкций.

Шаровые (сферические) резервуары и газгольдеры объемом 6 и 2 тыс.м³ предназначены для хранения жидких и газообразных продук­тов при высоком внутреннем избыточном давлении от 0,25 до 1,8 МПа.

Оболочка такого резервуара (газгольдера) выполняется из отдельных лепестков, изготавливаемых методом хо­лодной вальцовки.

Резервуар (газгольдер) устанавливается на трубчатых стойках (опо­рах).

Шаровые резервуары (газгольдеры) оснащаются наружными шахт­ными лестницами, внутренними смотровыми лестни­цами, а также площадками для обслуживания оборудования. Несколь­ко таких резервуаров (газгольдеров) соединяют переходными площадками.

Резервуары подземного расположения объемом до 10 тыс.м³ предназначаются для долговременного хранения светлых нефтепродуктов и жидкого сырья для пищевых про­дуктов.

Градирни, водонапорные башни.

Градирни, брызгательные бассейны и охлаждающие пруды — сооружения, предназначенные для охлажде­ния воды. В башенных капельных градирнях поступающая на ороси­тель вода высокой температуры, падая, проходит систему решетника, дробится на капли и охлаждается. Охлажденная вода скапливается в резервуаре, откуда поступает на производство.

Башни градирен изготавливают из стали и монолитного железобетона.

Водосборный бассейн башенных градирен обычно выполняется из монолитного железобетона. Внутренняя поверхность его защищается гидроизоляцией.

В зависимости от конструкции оросительного устройства и спосо­ба, которым достигается увеличение поверхности соприкосновения воды с воздухом, градирни могут быть пленочного, капельного брызгательного и смешанного типов. Конст­руктивно капельный ороситель выполняется из перекрестных реек специальной формы; пленочный — из асбестоцементных листов, расположенных вертикально на небольшом расстоянии друг от друга.

Направление движения воздуха по отношению к охлаждаемой воде в оросителях градирен может быть: противоточным (встречным); по­перечно-точным; смешанным (поперечно-противоточным).

Пруды-охладители относятся, как правило, к внеплощадочным сооружениям, остальные типы водоохладителей размещают непосред­ственно на промышленных площадках.

Водонапорные башни – это сооружения, предназначенные для повышения напора воды в водопроводных сетях при отсутствии насосных станций и в аварийных случаях, а также для регулирования водопотребления. Используются в системах хозяйственно-питьевого, производственного и противопожарного водоснабжения промыш­ленных предприятий, сельскохозяйственных комплексов и населен­ных мест.

Основные элементы водонапорной башни — резервуар (или бак) и опора. В зависимости от емкости бака и высоты опоры (до низа бака) определяют габаритные схемы водонапорных башен. От формы бака и опоры и их пропорционального соотношения друг с другом зависит архитектурный облик сооружения.

Для массового строительства применяют башни со стальными баками и опорами из железобетона, кирпича или металла.

Емкость бака 15, 25, 50 м³ при высоте опоры (от уровня земли до низа бака), кратной 3 м, и 100, 150, 200, 300, 500 и 800 м³ при высоте опоры, кратной 6 м. При необходимости возможно применение башен с большим объемом бака.

Баки могут быть сферической, конической, каплеобразной, чаше­образной и других форм. В качестве основных конструкционных материалов мо­жет быть использован монолитный железобетон и металл.

Дымоотводящие трубы предназначены для отвода дымовых газов, образующихся в промышленных теплоэнерге­тических установках.

Ствол кирпичной дымовой трубы состоит из отдельных поясов по высоте. Переход от одного пояса к другому осуществляется путем уменьшения толщины кладки.

Монолитные железобетонные дымовые трубы проектируются в настоящее время высотой до 420 м, с футеровкой из легкого полимер-цементного бетона. Газоотводящие стволы выполняют из стали, кера­мики, пластмасс и других материалов.

В настоящее время наметилась тенденция к применению много­ствольных труб. В таких трубах каждый промышленный агрегат под­ключается к отдельному газоотводящему стволу, что позволяет выпол­нять ремонт труб без остановки всех агрегатов.

Рис.3.19 Виды инженерных сооружений