RU2592929C1 - Foundation of reservoir with improved heat insulation properties - Google Patents
Foundation of reservoir with improved heat insulation properties Download PDFInfo
- Publication number
- RU2592929C1 RU2592929C1 RU2015122634/03A RU2015122634A RU2592929C1 RU 2592929 C1 RU2592929 C1 RU 2592929C1 RU 2015122634/03 A RU2015122634/03 A RU 2015122634/03A RU 2015122634 A RU2015122634 A RU 2015122634A RU 2592929 C1 RU2592929 C1 RU 2592929C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- foundation
- reservoir
- tank
- soil
- insulating material
- Prior art date
Links
Landscapes
- Building Environments (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для устройства фундаментов резервуаров для хранения нефти и продуктов ее переработки в условиях сезоннопромерзающих и вечномерзлых грунтов Крайнего Севера.The invention relates to the field of construction and can be used to arrange the foundations of reservoirs for storing oil and products of its processing in conditions of seasonally frozen and permafrost soils of the Far North.
Из существующего уровня техники известен теплоизолированный фундамент, включающий жесткое тело с выступами и штрабами со стороны, обращенной к грунту, вкладышами в штрабах фундамента, выполненными из теплоизоляционного материала, например пенополистирола, причем соотношение площадей выступов и штраб фундамента принимается таким, чтобы давление на грунт по нижней поверхности выступов было не менее величины нормального давления морозного пучения грунта, а давление на грунт по нижней поверхности вкладышей - не более величины расчетного сопротивления материала вкладышей на сжатие. Фундамент также содержит дополнительный утеплитель, размещенный за пределами фундамента. Крайние ряды штраб с вкладышами выполнены со стороны каждого наружного края фундамента (RU 2237780, МПК E02D 27/01, E02D 27/35, С2, опубл. 27.01.2004). Недостатком данного фундамента является невозможность снижения теплообмена непосредственно между днищем резервуара, в отличие от стенки резервуара, не имеющего опору на фундамент, и грунтами основания.A thermally insulated foundation is known from the prior art, including a rigid body with protrusions and sills from the side facing the ground, inserts in the foundation sills made of heat-insulating material, for example polystyrene foam, and the ratio of the areas of the protrusions and the foundation sill is taken so that the pressure on the soil is the lower surface of the protrusions was not less than the normal pressure of frost heaving of the soil, and the pressure on the soil along the lower surface of the liners was not more than the calculated value resistance of the material of the liners to compression. The foundation also contains an additional insulation placed outside the foundation. The extreme rows of strokes with inserts are made on the side of each outer edge of the foundation (RU 2237780, IPC E02D 27/01, E02D 27/35, C2, publ. 01.27.2004). The disadvantage of this foundation is the impossibility of reducing heat transfer directly between the bottom of the tank, in contrast to the wall of the tank, which does not have support on the foundation, and the soil of the base.
Также известен теплоизолированный фундамент, включающий жесткое тело, состоящее из подошвы и стены, с прокладкой со стороны подошвы, обращенной к грунту, выполненной из теплоизоляционного материала, например из пенополистирола, а также дополнительный утеплитель, размещенный за пределами фундамента. Верхний край дополнительного утеплителя пропущен со стороны наружного края фундамента в виде прерывистых вкладышей через жесткое тело фундамента и соединен с дополнительным утеплителем противоположного наружного края фундамента. Давление на грунт по подошве фундамента принимается не более величины расчетного сопротивления теплоизоляционного материала на сжатие, а относительная площадь прерывистых вкладышей определяется из соотношения. Дополнительный утеплитель, установленный с наружной стороны подошвы фундамента, соединен с утеплителем наружной стены фундамента. Дополнительный утеплитель, установленный с внутренней стороны подошвы фундамента, соединен с утеплителем внутренней стены фундамента. Вкладыши дополнительного утеплителя фундамента соединены с утеплителем перекрытия над фундаментом. Утеплитель, установленный с наружной стороны стены фундамента, соединен с утеплителем отмостки. Утеплитель, установленный с внутренней стороны стены фундамента, соединен с утеплителем перекрытия над фундаментом (RU 2357044, МПК E02D 27/01, E02D 27/35, С2, опубл. 27.05.2009). Недостатком данного фундамента является невозможность снижения теплообмена непосредственно между днищем резервуара, в отличие от стенки резервуара, не имеющего опору на фундамент, и грунтами основания.A thermally insulated foundation is also known, including a rigid body consisting of a sole and a wall, with a gasket on the side of the sole facing the ground made of a heat-insulating material, for example, polystyrene foam, as well as an additional insulation placed outside the foundation. The upper edge of the additional insulation is passed from the side of the outer edge of the foundation in the form of intermittent inserts through the rigid body of the foundation and connected to the additional insulation of the opposite outer edge of the foundation. The pressure on the soil at the base of the foundation is taken no more than the value of the calculated resistance of the heat-insulating material to compression, and the relative area of the intermittent inserts is determined from the ratio. An additional heater installed on the outer side of the base of the foundation is connected to the insulation of the outer wall of the foundation. An additional heater installed on the inside of the base of the foundation is connected to the heater of the inner wall of the foundation. Inserts of an additional insulation of the foundation are connected to the insulation of the ceiling above the foundation. The insulation installed on the outside of the foundation wall is connected to the blind area insulation. The insulation installed on the inside of the foundation wall is connected to the insulation of the ceiling above the foundation (RU 2357044, IPC E02D 27/01, E02D 27/35, C2, publ. 27.05.2009). The disadvantage of this foundation is the impossibility of reducing heat transfer directly between the bottom of the tank, in contrast to the wall of the tank, which does not have support on the foundation, and the soil of the base.
Также известен теплоизолированный фундамент, включающий жесткое тело с выступами и штрабами со стороны, обращенной к грунту, и вкладышами в штрабах фундамента из материала, имеющего модуль деформации, отличный от модуля деформации материала выступов, причем вкладыши в штрабах выполнены из теплоизоляционного материала, например пенополистирола. Соотношение площадей выступов и штраб принимают таким, чтобы давление, передаваемое на грунт по нижней поверхности выступов, было не менее величины нормального давления морозного пучения грунта. Одновременно должна быть обеспечена прочность теплоизолирующего материала, а осадки фундамента должны определяться с учетом повышенной сжимаемости теплоизолирующего материала. В частном случае, когда давление на грунт не превышает прочности теплоизолирующего материала, площадь штраб со вкладышами принимается равной общей площади фундамента (RU 2135693, МПК E02D 27/01, E02D 27/35, С1, опубл. 27.08.1999). Недостатком данного фундамента является невозможность снижения теплообмена непосредственно между днищем резервуара, в отличие от стенки резервуара, не имеющего опору на фундамент, и грунтами основания.A thermally insulated foundation is also known, including a rigid body with protrusions and slots from the side facing the ground, and inserts in the foundation slots of a material having a deformation modulus other than the deformation module of the protrusion material, the inserts in the slots made of heat-insulating material, for example, polystyrene foam. The ratio of the areas of the protrusions and the grooves is taken so that the pressure transmitted to the soil along the lower surface of the protrusions is not less than the normal pressure of frost heaving of the soil. At the same time, the strength of the heat-insulating material should be ensured, and the precipitation of the foundation should be determined taking into account the increased compressibility of the heat-insulating material. In the particular case, when the pressure on the soil does not exceed the strength of the insulating material, the area of the grooves with inserts is taken to be equal to the total area of the foundation (RU 2135693, IPC E02D 27/01, E02D 27/35, C1, publ. 08.27.1999). The disadvantage of this foundation is the impossibility of reducing heat transfer directly between the bottom of the tank, in contrast to the wall of the tank, which does not have support on the foundation, and the soil of the base.
Наиболее близким к заявляемой конструкции является фундамент резервуара, который представляет собой подушку из песка и пеностекла (Лисин Ю.В., Сапсай А.Н., Суриков В.И., Павлов В.В., Сощенко А.Е., Бондаренко В.В. Создание и реализация инновационных технологий строительства в проектах развития нефтепроводной структуры Западной Сибири (проекты «Пурпе - Самотлор», «Заполярье - Пурпе») // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. - 2013. - №4 (12). - С. 6-11). Недостатком данного фундамента является необходимость использования сложного в производстве пеностекла, имеющего более высокий коэффициент теплопроводности (https://ru.wikipedia.org/wiki/Пеностекло) в сравнении с другими теплоизолирующими материалами (http://tis-e.ru/produktsija/granulirovannyj_penopolistirol/texnicheskie_xarakteristiki_materiala).Closest to the claimed design is the foundation of the tank, which is a pillow of sand and foam glass (Lisin Yu.V., Sapsay A.N., Surikov V.I., Pavlov V.V., Soshchenko A.E., Bondarenko V .V. Creation and implementation of innovative construction technologies in projects for the development of the oil pipeline structure in Western Siberia (Purpe-Samotlor, Polar-Purpe projects) // Science and technology of pipeline transportation of oil and oil products. - 2013. - No. 4 (12) . - S. 6-11). The disadvantage of this foundation is the need to use foam glass that is difficult to manufacture and has a higher thermal conductivity (https://ru.wikipedia.org/wiki/Foam glass) in comparison with other heat-insulating materials (http://tis-e.ru/produktsija/ granulirovannyj_penopolistirol / texnicheskie_xarakteristiki_materiala).
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является снижение теплообмена непосредственно между днищем резервуара и сезоннопромерзающими и вечномерзлыми грунтами основания в условиях Крайнего Севера с целью предотвращения или уменьшения растепления последних и потери ими устойчивости.The task to which the invention is directed is to reduce heat transfer directly between the bottom of the tank and seasonally frozen and permafrost soils of the base in the Far North in order to prevent or reduce the thawing of the latter and their loss of stability.
Данный технический результат достигается тем, что фундамент резервуара представляет собой подготовленный грунт в виде подушки из среднезернистого песка и искусственной добавки в виде дисперсного теплоизолирующего материала, например гранулированного вспененного полистирола (например, ТУ 2244-005-86901126-2012) в количестве до 10% по объему подушки фундамента.This technical result is achieved in that the reservoir foundation is prepared soil in the form of a pillow of medium-grained sand and an artificial additive in the form of dispersed heat-insulating material, for example, granular foamed polystyrene (for example, TU 2244-005-86901126-2012) in an amount of up to 10% by the volume of the foundation cushion.
Для установки резервуара, днище которого должно располагаться на сезоннопромерзающих и вечномерзлых грунтах в условиях Крайнего Севера, первоначально определяют место установки резервуара. Затем подготавливают грунт, представляющий собой подушку из среднезернистого песка и искусственной добавки виде дисперсного теплоизолирующего материала, например гранулированного вспененного полистирола (ТУ 2244-005-86901126-2012), в количестве до 10% по объему подушки фундамента, например:To install the tank, the bottom of which should be located on seasonally frozen and permafrost soils in the Far North, the location of the tank is initially determined. Then prepare the soil, which is a pillow of medium-grained sand and artificial additives in the form of dispersed heat-insulating material, such as granular foamed polystyrene (TU 2244-005-86901126-2012), in an amount up to 10% by volume of the foundation cushion, for example:
при диаметре Dф подушки фундамента резервуара, равном 14 м, и высоте hф подушки фундамента, равной 0,6 м, объем Vф подушки фундамента резервуара будет равен:when the diameter D f of the pillow of the foundation of the tank equal to 14 m, and the height h f of the pillow of the foundation of 0.6 m, the volume V f of the pillow of the foundation of the tank will be equal to:
объем Vгпс гранулированного вспененного полистирола, необходимого для устройства подушки фундамента резервуара составит:the volume of V gps of granular foamed polystyrene required for the installation of a pillow of the foundation of the tank will be:
Vгпс=Vф·0,1=92,4·0,1≈9,2 м3;V gps = V f · 0.1 = 92.4 · 0.1≈9.2 m 3 ;
объем Vcп среднезернистого песка, необходимого для устройства подушки фундамента резервуара составит:volume V cp of medium-grained sand required for the installation of a cushion for the foundation of the tank will be:
Vсп=Vф-Vгпс=92,4-9,2=83,2 м3.V sp = V f -V gps = 92.4-9.2 = 83.2 m 3 .
Уплотняют подготовленную подушку фундамента резервуара в соответствии с указаниями п. 17 «Уплотнение грунтов, устройство грунтовых подушек и предпостроечное уплотнение слабых водонасыщенных грунтов» (СП 45.13330.2012 «Земляные сооружения, основания и фундаменты. Актуализированная редакция СНиП 3.02.01-87»).Seal the prepared cushion of the foundation of the tank in accordance with the instructions of paragraph 17 “Soil compaction, arrangement of soil cushions and pre-construction compaction of weak water-saturated soils” (SP 45.13330.2012 “Earthworks, foundations and foundations. Updated version of SNiP 3.02.01-87”).
Устанавливают резервуар на подготовленную подушку фундамента, нижняя часть которого опирается на сезоннопромерзающие и вечномерзлые грунты первоначально определенного места установки резервуара.The tank is mounted on a prepared foundation pad, the lower part of which rests on seasonally frozen and permafrost soils of the originally determined tank installation site.
Теплопроводность структуры с замкнутыми включениями будет равна (Дульнев Т.Н., Заричняк Ю.П. Теплопроводность смесей и композиционных материалов. Справочная книга. Л.: «Энергия», 1974. 264 с., стр. 22, ф-ла 1-17):The thermal conductivity of the structure with closed inclusions will be equal to (Dulnev T.N., Zarichnyak Yu.P. Thermal conductivity of mixtures and composite materials. Reference book. L .: "Energy", 1974. 264 pp., P. 22, fla 1- 17):
где λ - коэффициент теплопроводности структуры с замкнутыми включениями,where λ is the thermal conductivity coefficient of the structure with closed inclusions,
λ1 - коэффициент теплопроводности связующего материала,λ 1 - coefficient of thermal conductivity of the binder material,
λ2 - коэффициент теплопроводности замкнутых включений.λ 2 - coefficient of thermal conductivity of closed inclusions.
Причем:Moreover:
где V2 - объем замкнутых включений,where V 2 is the volume of closed inclusions,
V - объем структуры с замкнутыми включениями.V is the volume of the structure with closed inclusions.
Таким образом, при использовании в качестве связующей основы подушки фундамента резервуара влажного песчаного грунта, имеющего коэффициент теплопроводности λсп=1,9 Вт/(м·К) (Физические величины: Справочник / А.П. Бабичев, Н.А. Бабушкина, А.М. Братковский и др.; Под ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова. - М.: Энергоатомиздат, 1991. - 1232 с. Таблица 15.25), а в качестве искусственной добавки (замкнутых включений) гранулированного вспененного полистирола М35, имеющий коэффициент теплопроводности λгпс=0,04 Вт/(м·К) (Сайт производителя - Завод ТИС: http://tutteplo.ru/catalog/196/716/_aviewinfo_b21398), теплопроводность полученной смеси грунта и вспененного полистирола будет равна:Thus, when using a foundation pad of a reservoir of moist sandy soil with a thermal conductivity coefficient λ sp = 1.9 W / (m · K) as a bonding base (Physical quantities: Reference book / A.P. Babichev, N.A. Babushkina, A.M. Bratkovsky et al .; Edited by I.S. Grigoriev, E.Z. Meilikhov. - M .: Energoatomizdat, 1991. - 1232 p. Table 15.25), and as an artificial additive (closed inclusions) granular expanded polystyrene M35 having a thermal conductivity coefficient λ gps = 0.04 W / (m · K) (Manufacturer website - TIS Plant: http://tutteplo.ru/catalog/1 96/716 / _aviewinfo_b21398), the thermal conductivity of the resulting mixture of soil and expanded polystyrene will be equal to:
где 
Расчеты показывают, что искусственные добавки в виде дисперсного теплоизолирующего материала, например гранулированного вспененного полистирола М35 в количестве до 10% по объему подушки фундамента, позволяют снизить коэффициент теплопроводности материала подготовленной подушки фундамента резервуара в 1,26 раза (1,9/1,51=1,26), что позволяет использовать предлагаемое изобретение в условиях Крайнего Севера для снижения теплообмена непосредственно между днищем резервуара и сезоннопромерзающими и вечномерзлыми грунтами основания. Результатом снижения теплообмена является предотвращение или уменьшение растепления грунтов оснований и, как следствие, предотвращение потери ими устойчивости. В случае хранения в резервуаре нефти или продуктов ее переработки снижение теплообмена будет препятствовать понижению температуры хранимого продукта и ухудшению его реологических свойств.Calculations show that artificial additives in the form of dispersed heat-insulating material, for example, granular foamed polystyrene M35 in an amount of up to 10% by volume of the foundation cushion, can reduce the thermal conductivity of the material of the prepared cushion of the tank foundation by 1.26 times (1.9 / 1.51 = 1.26), which allows the use of the present invention in the Far North to reduce heat transfer directly between the bottom of the tank and seasonally frozen and permafrost soils of the base. The result of reducing heat transfer is to prevent or reduce the thawing of the soil base and, as a consequence, to prevent their loss of stability. In the case of storage of oil or products of its processing in the tank, a decrease in heat transfer will prevent a decrease in the temperature of the stored product and the deterioration of its rheological properties.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015122634/03A RU2592929C1 (en) | 2015-06-10 | 2015-06-10 | Foundation of reservoir with improved heat insulation properties |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015122634/03A RU2592929C1 (en) | 2015-06-10 | 2015-06-10 | Foundation of reservoir with improved heat insulation properties |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2592929C1 true RU2592929C1 (en) | 2016-07-27 |
Family
ID=56557123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015122634/03A RU2592929C1 (en) | 2015-06-10 | 2015-06-10 | Foundation of reservoir with improved heat insulation properties |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2592929C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2676778C1 (en) * | 2018-02-27 | 2019-01-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" | Foundation of reservoir with improved heat insulation properties |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1634287B1 (en) * | 1964-03-17 | 1971-06-09 | Chiyoda Chem Eng Construct Co | Method for compacting the subsidence-sensitive subsoil for a liquid container |
| SU623936A1 (en) * | 1976-11-22 | 1978-09-15 | Западно-Сибирский Государственный Институт По Проектированию Водохозяйственного И Мелиоративного Строительства | Building, structure to be erected on swelling soils |
| RU2135690C1 (en) * | 1998-03-13 | 1999-08-27 | ОАО "Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники им.Б.Е.Веденеева" | Method for deep vibration compacting of sandy ground |
| RU2242563C1 (en) * | 2003-05-19 | 2004-12-20 | Кубанский государственный аграрный университет | Reservoir base preparation method |
| RU2440464C1 (en) * | 2010-07-05 | 2012-01-20 | Государственное общеобразовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет" | Anti-heaving foundation of building with basement |
| RU141393U1 (en) * | 2013-07-10 | 2014-06-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Экспертно-консультационная фирма "ГеоСтройЭксперт" | HEAT-INSULATED FOUNDATION |
-
2015
- 2015-06-10 RU RU2015122634/03A patent/RU2592929C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1634287B1 (en) * | 1964-03-17 | 1971-06-09 | Chiyoda Chem Eng Construct Co | Method for compacting the subsidence-sensitive subsoil for a liquid container |
| SU623936A1 (en) * | 1976-11-22 | 1978-09-15 | Западно-Сибирский Государственный Институт По Проектированию Водохозяйственного И Мелиоративного Строительства | Building, structure to be erected on swelling soils |
| RU2135690C1 (en) * | 1998-03-13 | 1999-08-27 | ОАО "Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники им.Б.Е.Веденеева" | Method for deep vibration compacting of sandy ground |
| RU2242563C1 (en) * | 2003-05-19 | 2004-12-20 | Кубанский государственный аграрный университет | Reservoir base preparation method |
| RU2440464C1 (en) * | 2010-07-05 | 2012-01-20 | Государственное общеобразовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет" | Anti-heaving foundation of building with basement |
| RU141393U1 (en) * | 2013-07-10 | 2014-06-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Экспертно-консультационная фирма "ГеоСтройЭксперт" | HEAT-INSULATED FOUNDATION |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2676778C1 (en) * | 2018-02-27 | 2019-01-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" | Foundation of reservoir with improved heat insulation properties |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SHENG et al. | A potential new frost heave mechanism in high-speed railway embankments | |
| US10527319B2 (en) | Geothermal heat exchange system and construction method thereof | |
| US8322092B2 (en) | Geosolar temperature control construction and method thereof | |
| RU2592929C1 (en) | Foundation of reservoir with improved heat insulation properties | |
| CN107313573A (en) | Fast thermal center energy wet type floor heating structure and its construction method | |
| Muthukumar et al. | Comparative study on the behaviour of granular pile anchors and helical pile anchors in expansive soils subjected to swelling | |
| RU2676778C1 (en) | Foundation of reservoir with improved heat insulation properties | |
| JP2014510251A (en) | Structural elements, related structures, and methods for temporarily storing and deferring use of thermal energy | |
| Zhiwu et al. | Finite-element simulations of a road embankment based on a constitutive model for frozen soil with the incorporation of damage | |
| KR102143375B1 (en) | Geothermal Heat Exchanging System and Construction Method thereof | |
| US3859800A (en) | Air convection device 2 a.g. for permafrost stabilization | |
| WO2013127723A2 (en) | Earth-based heat store | |
| RU2348759C2 (en) | Method of building of pile foundation and pile foundation | |
| RU141393U1 (en) | HEAT-INSULATED FOUNDATION | |
| JPS62500187A (en) | Liquid or gas tank made of reinforced concrete | |
| RU161956U1 (en) | ARCH WATER PIPE UNDER THE ROAD FILL IN THE PERMANENT FROZEN AREA | |
| Mimouni et al. | Heat exchanger anchors for thermo-active tunnels | |
| RU103540U1 (en) | POST FOR BRIDGE SUPPORT ON PERMANENT FROZEN | |
| US1576867A (en) | Method of collecting, conserving, and storing natural cold | |
| US4326364A (en) | In-ground, insulated swimming pool construction and method | |
| Akrouch et al. | Energy Geostructures in Cooling‐Dominated Climates | |
| Tosatto et al. | Insulating Piles for the Cost-effective Construction of Very Large-scale High Temperature Thermal Energy Storage | |
| RU206283U1 (en) | COMBINED THERMAL INSULATION OF UNDERGROUND PIPELINE | |
| RU145989U1 (en) | DRILLING STEEL TUBULAR HEAT PUMP WITH SUPPORT-ANCHOR EXPANSION | |
| Tatarniuk et al. | A case study on the performance of high load polystyrene as roadway insulation in Edmonton, Alberta, Canada |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200611 |