I. Основные данные о резервуарах

I. Основные данные о резервуарах

1. Общие сведения
2. Рациональные размеры резервуаров
3. Развитие индустриального метода строительства резервуаров
4. Расчет несущих элементов РВС
5. Конструкции РВС, шаровых резервуаров и газгольдеров
6. Материалы, применяемые при сооружении резервуаров

 

II. Монтаж и сварка резервуаров

 

1. Документация. Подготовительные работы
2. Сооружение резервуаров
3. Поставка и подготовка конструкций
4. Сборка резервуара. Приспособления
5. Сварка резервуаров. Виды сварки, применяемые при сооружении резервуаров.
6. Особенности производства при отрицательных температурах.
7. Пооперационный контроль качества сборки-сварки РВС.
8. Требования, предъявляемые к сварщикам РВС.

 

III. Разгрузка и складирование конструкций

Транспортировка элементов резервуаров.

 

IV. Монтаж и сварка днищ

 

1. Конструкция оснований и их приемка.
2. Монтаж днища из рулонной заготовки.
3. Сварка окрайков и днищ.
4. Полистовая сборка и сварка днищ.
5. Разметка днищ.

 

V. Полистовой монтаж стенки резервуара и монтаж несущих конструкций покрытия

 

1. Способы сборки стенки РВС и покрытия кровли.
2. Сварка стенки резервуара.
3. Особенности сооружения РВС большой емкости полистовым способом.

 

VI. Монтаж резервуаров при рулонной заготовке стенок и днищ

 

1. Подготовка рулона днища к разворачиванию на месте монтажа.
2. Разворачивание и монтаж рулона стенки РВС
3. Монтаж конструкций кровли
4. Монтаж резервуаров с понтоном и плавающей крышей
5. Уплотняющие затворы плавающих крыш и понтонов
6. Поточный монтаж резервуарных парков

VII. Монтаж оборудования резервуаров.

VIII. Испытание и сдача резервуаров

1. Методы испытаний.
2. Промежуточные испытания элементов резервуара
3. Контроль качества сварных соединений
4. Гидроиспытание резервуара
5. Испытание кровли
6. Испытание резервуаров при отрицательной температуре
7. Защита резервуаров от коррозии
8. Исполнительная документация

 

IX. Траншейные резервуары

 

1. Конструкции траншейных резервуаров
2. Приемка строительных работ
3. Монтаж резервуаров
4. Испытание

 

Х. Экономические показатели сооружения резервуаров

Сооружение резервуаров

 

В зависимости от объема и места расположения резервуары подразделения на при класса:

Класс 1 – особо опасные резервуары: объемом 10000 м³ иболее, а также резервуары объемом 5000 м³ и более, расположенные непосредственно по берегам рек, крупных водоемов и в черте городской застройки;

Класс 2 – резервуары повышенной опасности: объемом от 5000 до 10000 м³;

Класс 3 – опасные резервуары: объемом от 100 до 5000 м³

Степень опасности учитывается при проектировании специальными требованиями к материалам, объемами контроля в рабочей документации комплекта монтажного, а также при расчете коэффициентом надежности по назначению.

При проектировании резервуаров с расчетной температурой несущих конструкций более 100 ^с следует учитывать изменение физико-механических характеристик применяемых марок стали.

При проектировании, изготовлении и строительстве резервуаров следует руководствоваться правилами устройства вертикальных цилиндрических стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов (ПБ 03-605—03), а также нормативными документами по охране и гигиене труда, пожарной безопасности и охране окружающей среды, утвержденными в установленном порядке.

Расчет стенки на прочность.

       Растягивающее напряжение в стенки резервуара, вызывающее давлением жидкости:             это напряжение не должно превышать допустимого напряжения для сварочного шва.

       При расчете стенки по предельному состоянию следует пользоваться формулой:

 

 

       В каждом поясе стенки резервуара расчетное давление Рр определяется в зависимости от величины гидростатического давления жидкости и Ризбыточное в паровоздушном пространстве (за расчетный уровень х каждого пояса принимается линия, проходящая выше нижней кромки листа, рассчитываемого пояса на 0,3м);

 

1,2 - коэффициент перегрузки для избыточного давления.

Ри – избыточное давление в паровоздушном пространстве в кгс/см²

 

 Расчет стенки резервуара на устойчивость

       Расчет стенки резервуара на устойчивость производят с учетом вертикальной осевой (продольной) и горизонтальной (поперечной) нагрузок. Замкнутая круговая цилиндрическая оболочка равномерно сжатая параллельно образующим, проверяется на устойчивость по формуле:

 

Замкнутая круговая цилиндрическая оболочка при действии внешнего равномерного давления Р, нормального к боковой поверхности проверяется на устойчивость по формуле

 

 

Замкнутая круговая цилиндрическая оболочка, подверженная одновременному действию сжатия параллельно образующим и внешнего равномерного давления, нормального к боковой поверхности, проверяется на устойчивость по формуле:

 

 

Для погашения подъемной силы, возникающей в резервуаре или от избыточного давления, или под действием ветровой нагрузки или в результате совместного их действия, применяются противовесы или анкерные крепления.

Следует различать величину подъемной силы S₁, возникающей в резервуаре с кровлей и центральной стойкой, прикрепленной к днищу:

 

Сварка резервуаров

Способы сварки, геометрические параметры кромок соединяемых элементов, сварочные материалы, а также технология выполнения монтажных сварных соединений резервуара определяются технологическим проектом сооружения резервуара (ППР) и ППСР и учитываются в проекте КМ (комплект монтажный).

Технологические процессы заводской и монтажной сварки должны обеспечивать получение сварных соединений отвечающий комплексу физико-механических характеристик, а также соответствующих ГОСту 5264-80 и ГОСТ 16037-80.

Заводскую сварку резервуарных конструкций следует выполнять в соответствии с утвержденным технологическим процессом, в котором должны быть предусмотрены требования к форме и подготовке кромок деталей, подлежащих сварке:

а) способы и режимы сварки, сварочные материалы, а также последовательность выполнения технологических операций;

б) конкретные указания по закреплению деталей перед сваркой;

в) мероприятия, исключающие образование всех видов дефектов при сварке;

г) мероприятия, направленные на снижение сварочных деформаций.

Требования к технологии выполнения сварных соединений

Способы, режимы и техника сварки резервуарных конструкций должны обеспечивать:

- требуемый уровень механических свойств сварных соединений, предусмотренный проектом;

- необходимость однородости и сплошности металла сварных соединений;

- оптимальную скорость охлаждения выполняемых сварных соединений, которая зависит от марки стали, углеродного эквивалента, толщины металла, режима сварки, конструкции сварного соединения, а также температуры окружающей среды;

- минимальную величину сварочных деформаций;

- коэффициент формы каждого наплавленного шва.

При сварке резервуарных конструкций в зимнее время необходимо систематически контролировать температуру металла, а свариваемые кромки необходимо просушивать от влаги.

- сварка должна производиться при стабильном режиме колебания величины сварочного тока и напряжения в сети, к которой подключается сварочное оборудование, не должны превышать +- 5%

- последовательность выполнения всех сварных соединений резервуара и схема выполнения каждого сварного шва в отдельности должны соблюдаться в соответствии с технологическими картами, приложенными к ППР

- при выполнении монтажных стыков стенки первыми, как правило, должны выполняться швы изнутри резервуара.

- все сварные швы на днище и стенке резервуара при ручной или механизированной сварке должны выполняться, как правило, не менее чем в два слоя. Каждый слой сварных швов должен проходить визуальный контроль, а обнаруженные дефекты должны устраняться 9обычно шлифмашинками или пневмозубилами)

- исправленные участки сварного шва должны быть подвергнуты повторному контролю физметодами, информация о выполненных ремонтных работах сварных соединений должна быть занесена в журнал контроля качества монтажно-сварочных работ

- удаление технологических приспособлений, приваренных сваркой к корпусу резервуара, должно производиться как правило, механическим способом или кислородной резкой с последующей зачисткой мест их приварки заподлицо с основным металлом и контрлем качества поверхности в этих зонах. Вырывы основного металла или подрезы в указанных местах недопустимы.

- после сварки швы и прилегающие зоны должны быть очищены от шлака и брызг металла.

 

Заводское изготовление днищ

 

Стыковые соединения на остающейся подкладке применяются для сварки кольцевых окраек, а также при полистовой сборке центральной части днищ.

Нахлесточные соединения днища применяются для соединения между собой рулонируемых полотнищ днищ, листов центральной части днищ при их полистовой сборке центральной части днищ при их полистовой сборке, а также для соединения центральной части днищ с кольцевыми окройками.

 

 

Рисунок

 

Все листы днища резервуаров объемом 100 м³ и менее, должны иметь номинальную толщину не менее 4 мм, исключая припуск на коррозию.

Днища РВС объемом 2000 м³ и более должны иметь центральную часть и утолщенные кольцевые окрайки. Все листы центральной части днища РВС=1000-2000 м³ должны иметь номинальную толщину не менее 4 мм. Кольцо из листов окраек должно быть круговой формы с внешней стороны, внутренняя граница окраек может иметь форму правильного многоугольника с числом сторон, равным числу листов окрайки. Радиальная ширина окрайки должна обеспечивать расстояние между внутренней поверхностью стенки и швом приварки центральной части днища не менее 300мм.

       Толщина кольцевых окраек должна быть не менее 6 мм, и в зависимости от толщины первого пояса стенки до 16 мм. Кольцевые окрайки собираются между собой с клиновидным зазором и свариваются между собой односторонними стыковыми швами на остающейся подкладке (рис).

       В зоне пересечения нахлесточного соединения днища с нижним поясом стенки должна быть образована ровная поверхность (см. рис.)

 

Сварка днищ

       Порядок сварки днища в заводских условиях: при приемке днища перед сваркой необходимо проверить соблюдение зазоров между разложенными листами на стенде.

       Листы укладывают полосами (начиная со средней полосы); при этом центр среднего листа средней полосы должен совпасть с центром днища. Затем укладывают сменные полосы постепенно от средней к крайним.

       Сварка днища в заводских условиях должна производиться автоматической или полуавтоматической сваркой. С соблюдением строгой последовательности, указываемой в технологическом процессе (технологической карте на сборку – сварку днища) днище, изготовленное на заводе, поступает на монтажную площадку свернутым в рулон.

 

Подготовительные работы

       Требования к планировке монтажной площадки, к площадкам складирования, площадкам работы и перемещения кранов, к временным дорогам, помещениям и другим необходимым благоустройствам определяется ППР (проектом производства работ).

План монтажной площадки в обязательном порядке должен быть согласован Монтажником и Заказчиком. Согласно ППР монтажная площадка должна быть обеспечена средством связи, электроэнергией для работы кранов, механизмов, сварочного оборудования, а также для освещения зоны монтажа временных бытовых и других помещений, средств пожаротушения. Порядок выполнения технологических операций при сооружении РВС в соответствии с ППР смотри в разделе «Изготовление конструкций резервуаров».

 

Приемка фундамента под монтаж.

В ППР на сооружение резервуара необходим расчет на несущую способность основания фундамента. Давление заполненного резервуара на основание определяется по формуле:  

1-желозобетонное кольцо по периметру основания РВС-10000

2-гидрофобный слой

3-песчаная подушка

4-выравнивающий цементный слой

В настоящее время сооружают фундаменты, состоящие из железобетонного кольца и песчаной подушки с гидрофобным составом. На готовом основании разбивают продольную и поперечную ось днища, центр днища закрепляют прочными знаками. Строительная организация предъявляет акты на скрытые работы по сооружению основания, данные о материалах и составе гидрофобной смеси, а также фиксирующие знаки, фиксирующую основную ось резервуара и его центр. В процессе приемки проверяют:

· Размеры и горизонтальность фундамента и правильность его геометрической формы; горизонтальность кромки определяют нивелированием не менее чем в восьми точках, но не реже чем через 6м;

· Однородность гидрофобного слоя;

· Уклон откосов и отмостки.

На готовом и принятом основании разбивают продольную и поперечную оси днища4 положение этих осей и центра днища закрепляют прочными знаками я обязательным сравнением с рабочими чертежами.

Сварка днищ

Последовательность сварки днищ:

1. После проверки качества сварки стыковых соединений окрайков произвести сварку внахлестку отдельных полотнищ днища;
2. Прихватить временно центральную часть днища к окрайкам;
3. После разворачивания полотнища стенки резервуара, сварки его монтажных вертикальных стыков и приварки стенки к окрайкам днища срубают временные прихватки, соединяющие центральную часть днища с окрайками;
4. Затем снова прихватить среднюю часть днища к окрайкам и сварить все монтажные швы днища.

 

Разметка днищ

Разметку днища производят по окончании сварки и проверки плотности всех соединений днища. Для соблюдения точности проектных размеров резервуара следует выполнять разметку с помощью квалифицированных исполнителей. По риске наружного контура стенки ставят уголки-ограничители.

 

Монтаж плавающей крыши

Центральную часть плавающей крыши (понтона) монтируются после разметки днища резервуара и прихватки плит под опорные стойки в следующем порядке:

-накатывают рулоны и развертывают их на днище резервуара;

- развернутые элементы центральной части плавающей крыши сваривают между собой. Центральный монтажный стык сваривают на треть длины, начиная от центра в обе стороны и на всю длину, когда открытый (ребристо-кольцевой) понтон сваривают из отдельных элементов, собираемых на монтажной площадке.

- по окончании сборки и сварки полотнищ центральной части проверяют правильность расположения центральной части относительно криволинейной кромки окраек и прихватывают днище плавающей крыши 9понтона) к днищу резервуара. После завершения монтажа центральной части плавающей крыши (понтона) на нее переносят центр днища резервуара, закрепляют в центре разметочное приспособление и производят разметку кольцевых рисок установки подкладного листа под монтажную стойку (на 10мм больше радиуса подкладного листа) и контроль вертикальности монтажной стойки (размер определяется в зависимости от диаметра центрального щита). Кроме того, наносят риски, определяющие положение опорных стоек плавающей крыши 9понтона0 и места приварки скоб для крепления расчалок монтажной стойки.

 

Подготовка рулона к подъему

1. Осмотр рулона на наличие повреждений
2. Подготовка рулона к подъему состоит из ряда операций. Закатывание рулона на днище с правильной ориентировкой его положения, опирания нижнего пояса на поворотный шарнир, размещения тягового и тормозного тракторов и определения трасс их движения, установки стропа или захватного приспособления, приварки к начальной кромке полотнища мачты. С помощью тракторов рулон разворачивают в положение, удобное для накатки на днище.

 

Для обеспечения безопасности сборочных и сварочных работ до разворачивания рулона следует подготовить клиновой предохранительный упор.

На высоте 2-2,5 м рулон обвязывают несколькими витками троса, чтобы предупредить его внезапное распружинирование.

Затем в вертикальное положение рулоны поднимают поворотом вокруг шарнира трактором и А-образный стрелой (мачтой) или краном. Рассмотрим эти способы см. стр. 16-18.

III способ: с помощью одного крана большой грузоподъемности:

Рулон накатывают на днище так, чтобы он располагался на клетках выше днища на 450-500мм. Это позволяет подводить под нижней край рулона строповочные петли. На приваренные пальцы с боков.

1. Рулон
2. Приваренные пальцы
3. Трос состяжными хомутами

 

Диаметр троса и пальцев разбирается в соответствии с расчетами в ППР.

Для накатки на рулон навивают 5-6 витков троса на расстоянии 3-5м от низа (по центру тяжести) а верх рулона стягивают хомутом. На кромку с помощью автокрана укладывают и приваривают к рулону временную мачту жесткости или монтажную лестницу.

Следующей операцией является укладка поддона на днище. Поддон представляет собой круг или многоугольник из листа толщиной 6-8мм. К поддону во избежание сползания рулона при разворачивании приваривают уголки-ограничители или планки. (см. рис.)

Диаметр поддона на 500-800 мм превышает диаметр рулона.

 

Рис.

 

 

1. Рулон стенки резервуара
2. Поддон
3. Уголки-ограничители
4. Днище резервуара

 

Низ поддона рекомендуется смазать солидолом. Край поддона заводят под край рулона на 200-250мм. Затем под рулон подводят шарнир. Ось шарнира должна быть установлена перпендикулярно продольной оси рулона. Когда положение шарнира будет тщательно выверено, его с помощью клиньев поджимают, а затем прикрепляют к рулону. Далее рулон с шарниром опускают на днище и шарнир приваривают к листам днища. Толщина и длина швов указываются в производственной технологии. Шарнир на рулоне закрепляется зажимным кольцом (см. рис.).

 

1. Рулон
2. Днище
3. Шарнир
4. Фаркопф, Q=3тс
5. Основание

 

Для удержания от рулона в процессе подъема в вертикальной плоскости рекомендуется устанавливать две боковые расчалки.

Удаление дефектных мест

Дефектные участки сварных соединений удаляют:

- вырубкой зубилом;

- вырезкой шлифмашинкой;

- вырезкой газовой резкой или воздушно-дуговой резкой.

 

Сварка стенки резервуара.

Операции по сборке, сварке и устройству подмостей технологически связаны между собой. Сварку вертикальных стыков рекомендуется вести лишь после завершения сборки выше лежащего пояса. При толщине листов 6мм. и выше сваривают в два слоя и более. Швы стенки резервуара накладываются обратно-ступенчатым способом: вертикальные через 350-450мм., горизонтальные - через 500-600мм.

 

Ремонт резервуаров (РВС).

Методы контроля.

1. Внешний осмотр поверхности основного металла.

- осмотр окраек днища;

- осмотр всех поясов, как внутри, так и снаружи;

- осмотр кровли и перекрытия;

- места переменного уровня нефтепродуктов;

- коррозионные повреждения.

     2. Внешний осмотр сварных соединений – замер геометрии сварных            швов, наличие подрезов, непроваров, наплывов, прожогов, пористости и т.д.

     3. Измерение толщины металла элементов резервуара. Толщину листа измеряют толщиномером ультразвуковым «Булат – 1М», «Булат 1-С». Листы днища следует измерять по двум взаимно перпендикулярным направлениям: проводится не менее 2-х измерений на каждом листе.

     4. Неразрушающие методы контроля сварных соединений.

             Контроль рентгенографией проводится в соответствии с требованиями ГОСТ-7512-82.

                Метод ультразвуковой дефектоскопии обеспечивает выявление внутренних и поверхностных дефектов сварных швов и около шовной зоны основного металла углеродистых и низколегированных конструкционных сталей. При ультразвуковом контроле определяются условная протяженность, глубина и координаты расположения дефектов. Результаты контроля оформляются в соответствии с ГОСТ14782-86.

 

Химический анализ металла.

Химический анализ металла проводится с целью установления соответствующей марки использованных материалов требованиям проекта на изготовление резервуара. Для определения химического состава металла необходимо использовать образцы, вырезанные для механических испытаний. Химический состав металла должен удовлетворять техническим требованиям проекта на резервуар (ГОСТ 380-90).

 

Оформление технических заключений по результатам обследования.

По результатам обследования и комплексной дефектоскопии исполнителями составляется техническое заключение, которое должно включать следующие данные:

- место расположения резервуара, его инвентарный № и дату проверки;

- наименование организации, выполняющей проверку, фамилии, должность исполнителей;

- краткую техническую характеристику с обязательным указанием полных данных примененного при строительстве резервуара материала, режим эксплуатации и вид хранимого продукта;

- проектные и фактические толщины листов кровли, стенки понтона и днища резервуара;

- виды аварий, число проведенных ремонтов и их краткое описание;

- результаты внешнего осмотра и измерений;

- расчет кольцевых напряжений, исходя из физических толщин листов корпуса;

- результаты неразрушающих методов контроля сварных соединений;

- результаты измерения геометрической формы стенки и нивелирования основания резервуара и отмостки;

- результаты механических испытаний, химического металлографического анализа основного металла и сварных соединений;

- выводы по результатам обследования и комплексной дефектоскопии, которые должны содержать основные данные, характеризующие состояние отдельных элементов или резервуара в целом;

- заключение о состоянии резервуара и рекомендации по обеспечению его надежной эксплуатации.

I. Основные данные о резервуарах

1. Общие сведения
2. Рациональные размеры резервуаров
3. Развитие индустриального метода строительства резервуаров
4. Расчет несущих элементов РВС
5. Конструкции РВС, шаровых резервуаров и газгольдеров
6. Материалы, применяемые при сооружении резервуаров