Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

"Дальневосточный федеральный университет"

Департамент довузовского образования и организации набора студентов

Профессиональный колледж

Курсовая работа

Сооружение вертикальных стальных резервуаров, предназначенных для хранения нефти и нефтепродуктов

Студент гр. 02С-3121

Комченко А.Б.

Руководитель

И.М. Бучацкая

г. Владивосток

2014 г.



Оглавление

Введение

1. Теоретические характеристики вертикальных стальных резервуаров и подготовительные работы при их сооружении

1.1 Типы РВС

1.2 Проектирование, подготовка площадки и заложение фундамента вертикального стального резервуара

2. Сооружение стенки и крыши резервуара и основного оборудования

2.1 Монтаж конструкций резервуаров

2.1.1 Последовательность монтажных работ

2.1.2 Монтаж днища резервуара

2.1.3 Сборка и сварка стенки резервуара РВС

2.2 Монтаж кровли резервуара

2.2.1 Монтаж стационарных крыш

2.2.2 Монтаж понтонов и плавающих крыш

2.2.3 Антикоррозийная обработка

2.3 Требования к выбору и установке оборудования

Заключение

Список используемых источников



Введение

Резервуары вертикальные стальные являются самым распространенным и дешевым видом хранилищ, а также самым вместительным. Такие емкости могут вместить до 100 000 м³ и более жидкости. Это особенно актуально в последнее время, когда значительно увеличились объемы транспортировки нефти и нефтепродуктов по магистральным нефтепроводам. Использование резервуаров большого единичного объема позволяет значительно уменьшить площадь, занимаемую резервуаром, что особенно важно в местностях с дефицитом свободных земель, а так же в сложных геологических условиях. Также резервуарные парки дают возможность перевалки не только нефти, но и нефтепродуктов; повышенную экологическую надежность; защищенность резервуаров от террористического воздействия.

Из этого следует отметить, что надежность и эффективность вертикальных стальных резервуаров является итогом уникальных технологий сооружения и особенностей заложения фундамента в различных видах грунта и климата.

Таким образом, целью данной курсовой работы является: изучение правил и технологий сооружения резервуаров вертикальных стальных, предназначенных для хранения нефти и нефтепродуктов. В соответствии с этим задачи, стоящие перед нами в процессе выполнения работы, следующие: изучить стандартизацию, нормы, правила и методы сооружения резервуара.

Предмет курсовой: сооружение РВС и необходимого оборудования.

Объект курсовой: резервуар для хранения нефти и нефтепродуктов.



1. Теоретические характеристики вертикальных стальных резервуаров и подготовительные работы при их сооружении

1.1 Типы РВС

Для хранения нефти и нефтепродуктов в отечественной практике применяются резервуары металлические, железобетонные, из синтетических материалов, льдогрунтовые.

Наиболее распространены, как у нас в стране, так и за рубежом, стальные резервуары. В соответствии с требованиями применяются следующие типы стальных резервуаров:

· вертикальные цилиндрические со стационарной конической или сферической крышей вместимостью до 20 000 м³ (при хранении ЛВЖ) и до 50 000 м³ (при хранении ГЖ);

· вертикальные цилиндрические со стационарной крышей и плавающим понтоном вместимостью до 50 000 м³;

· вертикальные цилиндрические с плавающей крышей вместимостью до 120 000 м³.

Стенки вертикальных стальных резервуаров состоят из металлических листов, как правило, размером 1,5х3 м или 1,5х6 м. Причем толщина нижнего пояса резервуара колеблется в пределах от 6 мм (РВС-1000) до 25 мм (РВС-120000) в зависимости от вместимости резервуара. Толщина верхнего пояса составляет от 4 до 10 мм. Верхний сварной шов с крышей резервуара выполняется ослабленным с целью предотвращения разрушения резервуара при взрыве паровоздушной смеси внутри замкнутого объема резервуара. Вертикальные стальные цилиндрические резервуары могут производиться из трех видов стали, поскольку большую роль при изготовлении играет в первую очередь назначение резервуара, а также в каких погодных условиях он будет применяться. Эксплуатация резервуара с температурой до - 40C возможна при производстве изделия из малоуглеродистой стали, с температурой до 65C - из низколегированной или нержавеющей стали различных марок.

В основном геометрические размеры РВС составляют: диаметр от 12 до 48 м и высота от 3 до 12 м. Резервуары представляют собой двухслойную конструкцию для обеспечения постоянной температуры пространство между внутренним и наружным кольцом заполняется теплоизоляционным материалом.

Резервуары могут устанавливаться подземно или наземно. Подземными называют резервуары, заглубленные в грунт или обсыпанные грунтом, когда наивысший уровень хранимой в нем жидкости находится не менее чем на 0,2 м ниже минимальной планировочной отметки прилегающей площадки, а также резервуары, имеющие обсыпку не менее чем на 0,2 м выше допустимого уровня нефтепродукта в резервуаре и шириной не менее 3 м. Наземными называют резервуары, у которых днище находится на одном уровне или выше минимальной планировочной отметки прилегающей площадки в пределах 3 м от стенки резервуара.

1.2 Проектирование, подготовка площадки и заложение фундамента вертикального стального резервуара

Перед проектированием оснований и фундаментов резервуаров проводится геологоразведка, при которой выявляется геологическое строение площадки, отведенной под застройку, и гидрогеологические условия.

По данным исследования составляются план и геологические разрезы участка с обозначением рода грунта, напластования и уровня грунтовых вод. На основании физико-механических характеристик устанавливаются расчетные сопротивления грунтов, целесообразность использования площадки под строительство и род фундаментов. Также допускается исследование грунтов методом статического зондирования.

При проведении инженерных изысканий следует предусматривать исследование грунтов на глубину активной зоны (ориентировочно 0,4-0,7 диаметра резервуара) в центральной части резервуара и не менее 0,7 активной зоны - в области стенки резервуара. При свайных фундаментах - на глубину активной зоны ниже подошвы условного фундамента (острия свай).

Для районов распространения многолетнемерзлых грунтов проводятся инженерно-геокриологических изыскания. Данные изыскания должны обеспечить получение сведений о составе, состоянии и свойствах мерзлых и оттаивающих грунтов, криогенных процессов и образованиях, включая прогнозы изменения инженерно-геокриологических условий проектируемых резервуаров с геологической средой.

Проектируемое сооружение следует рассматривать совместно с основанием, на котором оно покоится, так как под воздействием веса сооружения и других всевозможных эксплуатационных воздействий грунты основания испытывают дополнительное давление, деформируются (уплотняются, оседают) и в свою очередь оказывают воздействие на сооружение.

Основания под фундаменты бывают двух видов естественные и искусственные.

К естественным относятся основания, грунты которых находятся под подошвой фундамента в их природном залегании.

В качестве естественных оснований могут быть использованы лишь грунты, обладающие достаточным сопротивлением сжатию (прочностью и плотностью), при условии, что их деформации (осадки) под действием нагрузки, передаваемой от сооружения через подошву фундамента, не будут превышать предельных значений.

К искусственным основаниям относятся:

· искусственно упрочненные грунты основания (путем уплотнения, химического закрепления или забивки бетонных или песчаных свай);

· свайные основания и фундаменты глубокого заложения, передающие нагрузку от сооружения на более прочные грунты, залегающие на большей глубине от поверхности земли;

· прочие.

Виды искусственных оснований для разных видов слабых грунтов

Для просадочных грунтов предусматривают устранение просадочных свойств в пределах всей просадочной толщи или устройство свайных фундаментов, полностью прорезающих просадочную толщу.

Для набухающих грунтов, в случае если расчетные деформации основания превышают предельные, предусматривают проведение следующих мероприятий:

· полная или частичная замена слоя набухающего грунта ненабухающим;

· применение компенсирующих песчаных подушек;

· устройство свайных фундаментов.

При проектировании оснований резервуаров, возводимых на водонасыщенных пылевато-глинистых, биогенных грунтах и илах, в случае если расчетные деформации основания превышают допустимые, должно предусматриваться проведение следующих мероприятий:

· устройство свайных фундаментов;

· для биогенных грунтов (торф) и илов - полная или частичная замена их песком, щебнем, гравием и т.д.;

· предпостроечное уплотнение грунтов временной пригрузкой основания (допустимо проведение уплотнения грунтов временной нагрузкой в период гидроиспытания резервуаров по специальной программе).

При проектировании оснований резервуаров, возводимых на подрабатываемых территориях, в случае если расчетные деформации основания превышают допустимые, должно предусматриваться проведение следующих мероприятий:

· устройство сплошной железобетонной плиты со швом скольжения между днищем резервуара и верхом плиты;

· применение гибких соединений (компенсационных систем) в узлах подключения трубопроводов;

· устройство приспособлений для выравнивания резервуаров.

При проектировании оснований резервуаров, возводимых на закарстованных территориях, предусматривают проведение следующих мероприятий, исключающих возможность образования карстовых деформаций:

· заполнение карстовых полостей;

· прорезка карстовых пород глубокими фундаментами;

· закрепление закарстованных пород и (или) вышележащих грунтов.

Размещение резервуаров в зонах активных карстовых процессов не допускается.

При строительстве в районах распространения многолетнемерзлых грунтов при использовании грунтов основания по первому принципу (с сохранением грунтов в мерзлом состоянии в период строительства и эксплуатации) предусматривают их защиту от воздействия положительных температур хранимого в резервуарах продукта. Это достигается устройством проветриваемого подполья ("высокий ростверк") или применением теплоизоляционных материалов в сочетании с принудительным охлаждением грунтов - "термостабилизацией".[14]

Всю нагрузку от веса резервуара на основание передает фундамент.

По форме в плане фундаменты бывают сплошные в виде плит под всем сооружением, ленточные--только под стены сооружения и столбчатые в виде отдельных опор. Выбор того или иного вида фундамента зависит от сопротивления грунта, могущего служить основанием, сжатию, пучинистостью грунта при сезонных промерзаниях, глубины его залегания, очертания сооружения в плане, а также от величины нагрузки и схемы передачи ее на грунты основания.

При устройстве фундамента резервуара должно быть предусмотрено проведение мероприятий по отводу грунтовых вод и атмосферных осадков из-под днища резервуара.

Все работы по устройству фундамента резервуара проводятся до начала его монтажа. Проектную отмостку основания (фундамента), фундамент под шахтную лестницу и опоры под подводящие трубопроводы рекомендуется выполнять после монтажа металлоконструкций резервуара.

Обычно фундаменты строят из крупнозернистых материалов и дают небольшую равномерную осадку. Они выгодно отличаются от монолитных фундаментов благодаря отсутствию занятости между отдельными частями материалов, обладают эластичностью и перераспределяют усилия, передающиеся грунту при неравномерной осадке, локализуя тем самым вредное влияние на резервуар. Такие фундаменты незаменимы, когда резервуар строится на насыпных грунтах насыщенных водой. Фундамент под резервуар состоит из грунтовой подсыпки, подушки из крупнозернистых материалов и гидроизолирующего слоя.

Грунтовая подсыпка производится сразу после срезки и удаления растительного грунта толщиной 15-30 см. Для грунтовой подсыпки используются суглинистые грунты естественной влажности (без дренирующей примеси). Толщина подсыпки составляет от 0.5 до 2 м.

Подушка фундамента устраивается толщиной 20-25 см из зернистых материалов. Радиус подушки на 0.7 м больше радиуса резервуара. Поскольку наибольший напор грунтовых вод наблюдается под центром днища резервуара верхнюю полость подушки целесообразно делать с уклоном от центра основания. Высота конуса в центре 0.15 радиуса. Конус также разгружает днище от термических напряжений и позволяет полнее удалять из под резервуара подтоварную воду. Подушка укладывается с откосами 1:1.5, поверх нее устраивают гидроизолирующий слой толщиной 80-100 мм. Гидроизолирующий слой предотвращает металл днища от коррозии. Его изготавливают путем тщательного перемешивания супесчаного грунта с жидким битумом.

Готовый фундамент должен иметь вокруг резервуара бровку шириной 0.7 м и откосами 1:1.5, замощенными бетонными плитами и булыжниками. Для отвода вод вокруг основания устраивается кювет с уклоном 0.005 к приемнику ливневой канализации.



2. Сооружение стенки и крыши резервуара и основного оборудования

2.1 Монтаж конструкций резервуаров

Монтаж конструкций резервуаров должен осуществляться в соответствии с проектами КМ, ППР, требованиями ГОСТ31385-2008. План производства работ (ППР) является основным технологическим документом при монтаже резервуара.

В ППР должны быть предусмотрены:

· генеральный план монтажной площадки с указанием подъемно-транспортного оборудования и его расстановки;

· описание мероприятий, призванных обеспечить требуемую точность сборки элементов конструкций резервуаров, а также их пространственную неизменяемость в процессе укрупненной сборки и установки в проектное положение;

· мероприятия по обеспечению несущей способности элементов конструкции от действующих нагрузок в процессе монтажа;

· требования к качеству сборно-сварочных работ для каждой операции в процессе монтажа;

· виды и объемы контрольных мероприятий;

· последовательность проведения испытаний резервуара;

· требования безопасности и охраны труда;

· требования к охране окружающей среды.

Предусмотренная ППР технология сборки и сварки резервуара должна обеспечивать соответствие смонтированного изделия требованиям проекта КМ и ГОСТ 52910-2008.

ППР предусматривает последовательность монтажа элементов резервуара, включая применение соответствующей оснастки и приспособлений. Также данный проект описывает мероприятия, направленные на обеспечение требуемой геометрической точности резервуарных конструкций и снижение деформационных процессов от усадки сварных швов.

Неотъемлемой частью ППР является Журнал операционного контроля, в соответствии с требованиями которого производится контроль качества монтажно-сварочных работ.

Зона монтажной площадки должна быть обустроена в соответствии со строительным генеральным планом и включать в себя площадки для работы и перемещения подъемно-транспортных механизмов, площадки складирования, временные дороги, необходимые помещения и инженерные сети (электроэнергия, вода, средства связи), средства пожаротушения.

До начала монтажа резервуара должны быть проведены все работы по устройству основания и фундамента. Приемка основания и фундамента резервуара производится заказчиком при участии представителей строительной организации и монтажника. Приемка основания и фундамента должна оформляться соответствующим актом.

2.1.1 Последовательность монтажных работ

Правильная организация работ и последовательность операций по сборке и сварке резервуаров вследствие их больших размеров и большой длины сварных швов имеет исключительно большое значение. Правильный монтаж резервуаров позволяет свести до минимума остаточные напряжения, вызываемые усадкой сварных швов, и предотвратить коробление листов конструкции.



Схема 1: Последовательность монтажа РВС

2.1.2 Монтаж днища резервуара

Монтаж днища резервуара осуществляется двумя методами: рулонированными днищами и монтажом днища полистовым способом

Монтаж рулонированных днищ

Днища резервуаров объемом до 2000 м3, имеющие диаметр до 12 м, как правило, полностью сваривают на заводе-изготовителе и сворачивают в рулон, который перекатывают на основание так, чтобы середина рулона располагалась по оси основания. Днища резервуаров большего объема, диаметр которых превышает 12 м, по этой причине не могут быть погружены целиком на платформу длиной 13,66 м, выполняют из нескольких частей, укладываемых одна на другую при сворачивании в рулон.

Рулон с днищем, состоящий из двух частей, располагают на основании так, чтобы первая половина днища, составляющая внешнюю оболочку рулона, заняла после разворачивания проектное положение. При этом вторая половина днища окажется на первой.

Планки, скрепляющие рулон, перерезают кислородом и, ослабляя петлю каната, позволяют рулону разворачиваться. Если самопроизвольного (под действием упругих сил) разворачивания рулона полностью не произошло, дальнейший разворот производят трактором или лебедкой. Когда рулон будет полностью развернут, к середине круговой кромки верхнего полуднища приваривают скобу, к которой закрепляют конец каната для перемещения второй половины днища трактором или лебедкой в проектное положение. Далее собирают под сварку стык двух половин днища, выполняемый всегда внахлестку. Его закрепление производят прихватками от центра днища к краям с предварительным плотным прижатием обоих полотнищ друг к другу.

Рис. 1 Монтаж рулонированных днищ

Если днище монтируют из трех полотнищ, последовательно свернутых в рулон, то после разворачивания в проектное положение первого полотнища рулон с двумя оставшимися вновь грузят на сани и трактором перемешают так, чтобы можно было развернуть в проектное положение второе полотнище. Затем последний рулон снова грузят на сани и перевозят на другую сторону основания для разворачивания третьего полотнища.[10]

Монтаж днищ полистовым способом

При поступлении днища от завода-изготовителя в полистовом виде его монтаж производится описанным ниже способом.

На заранее подготовленном и принятом по акту фундаменте параллельными рядами складывают клетки из бревен прямоугольного или полукруглого сечения длиной около 1 м с поперечным сечением 0,1x0,1 м. Верхний ряд клеток желательно делать из бревен длиной 1,2-1,3 м. Высота клеток 0,8м, чтобы можно было подваривать поточные швы и осмаливать дно. Расстояние между осями клеток в каждом ряду принимается не более 3 м, а расстояние между осями рядов клеток - равным двойной ширине листов минус двойная ширина закроя швов дна. По клеткам укладывают доски, на которых и собирают днище.

Два элемента днища резервуара - сегментное кольцо с приваренным к нему первым поясом и центральную часть - собирают и сваривают самостоятельно; сварной шов, соединяющий их в одно целое, - так называемый "температурный" шов - заваривают только после полного окончания монтажа каждого из этих элементов в отдельности.

Сборка центральной части днища начинается с полосы, проходящей через центр основания резервуара. Далее собирают от центра днища к периферии все нижние полосы днища. Стыковые швы полос прихватывают в шести-семи местах; крайние прихватки располагают на расстоянии 50 мм от краев и выполняют заподлицо. Стыковые швы сваривают после сборки всей полосы, причем концы швов длиной по 50 мм заваривают заподлицо, чтобы обеспечить в дальнейшем плотное прилегание верхних полос к нижним. После сварки нижних полос таким же образом собирают и сваривают верхние полосы, причем перекрой полос должен составлять не менее 30 мм.

Сборка центральной части днища начинается с центральных полос. Полосы собираются в нахлестку на прихватках. Прихватки ставят одновременно снизу и сверху по обеим сторонам закроя через каждые 250--300 мм в направлении от середины полос к концам. Для подгонки полос центральной части днища при стыковании его с сегментным кольцом окрайки концы крайних листов на длине 750--800 мм оставляют не прихваченными.

Сварку полос швом внахлестку производят от середины полос по направлению к концам обратноступенчатым швом при длине ступени 200--250 мм. Сначала провариваются все верхние нахлесточные швы, а затем нижние, потолочные. После этого подваривают стыковые швы полос потолочным швом.

Сегментные листы окрайки собирают на 10--12 подставках, устанавливаемых по периферии основания. Сегментное кольцо собирают таким образом, чтобы два стыковых шва его лежали на оси центральной полосы, а зазоры между элементами кольца не превышали 3--4 мм. После тщательной выверки горизонтальности сегментного кольца по уровню прихватывают стыки по концам швов; внутреннюю часть оставляют не прихваченной, чтобы при короблении в дальнейшем процессе сварки сегментное кольцо можно было легко привести в строго горизонтальное положение.

Перед сборкой нижнего угольника проваривают участки стыковых швов сегментов, на которые накладывают угольник. Сварку ведут в два слоя с зачисткой от шлака и подваркой потолочных швов; усиление швов срубают зубилом заподлицо с плоскостью листов сегментного кольца.

После нанесения на сегментное кольцо двух окружностей (рисок), соответствующих внешнему и внутреннему диаметрам уторного угольника, устанавливают и прихватывают первую секцию угольника. Прихватка производится по наружной окружности от середины угольника к концам через каждые 500--600 мм участками длиной по 30--40 мм. Концы секции угольника для удобства подгонки остальных частей на длине 600--700 мм оставляют не прихваченными. Другие секции угольника собирают по обе стороны от первой. Секции устанавливают с зазором 3 мм, после чего их сваривают встык. Затем подгоняют присоединенные секции по рискам с прихваткой к сегментному кольцу от стыков к свободным концам. Замыкающую секцию длиной не менее 1 м подгоняют и обрезают "по месту". Вертикальная полка угольника должна быть строго перпендикулярна к сегментному кольцу. Первый лист первого пояса устанавливают на сегментное кольцо строго вертикально после вырубки кромок в нижних углах на высоту полки уголка и на глубину 1 мм для приварки в дальнейшем стыкового шва к вертикальной полке угольника. Первый лист прихватывают одновременно и к сегментному кольцу и к угольнику в шахматном порядке от середины листа к концам через каждые 400--600 мм участками по 40-50 мм Для удобства подгонки других листов концы первого листа на длине 600-700 мм оставляют не прихваченными. Остальные листы первого пояса устанавливают по обе стороны от первого листа с зазором между листами 2-3 мм и совмещением кромок. Прихватку этих листов начинают со стыка с первым листом; прихватки ставят в 4-6 местах длиной по 60-75 мм. Затем производят прихватку по нижней кромке листов от прихваченных стыков к свободным концам. Замыкающий первый пояс лист подгоняют и обрезают "по месту".

Сварку собранного таким образом днища и первого пояса резервуара производят в следующем порядке:

1. Все стыки первого пояса приваривают на высоту 200-300 мм от сегментного кольца и на 50 мм от края в верхней части заподлицо с плоскостью листов для плотного прилегания листов второго пояса при последующей сборке.

2. Сваривают все кольцевые швы: первый пояс приваривают двойным швом к сегментному кольцу; после этого одинарным швом приваривают уторный угольник - сначала к сегментному кольцу, а затем к первому поясу резервуара.

3. Проверяют и, если это необходимо, подрезают стыки элементов сегментного кольца для устранения волнистости и установки 3-4 мм зазоров, после чего стыки свариваются с подваркой потолочных швов и усилением с потолочной стороны накладками из листовой стали толщиной 8-10 мм. Одновременно усиливают стыки уторного угольника наваркой коротышей из угловой стали.

Перед сваркой центральной части днища с сегментной окрайкой стыковые кромки нижних полос размечают, обрезают с зазором 2-3 мм и после прихватки проваривают с подваркой с потолочной стороны. Далее размечают и обрезают концы верхних полос с нахлестом не менее 30 мм, прихватывают их сначала по длинным параллельным кромкам ранее не прихваченных полос, а затем к сегментному кольцу. Сварку ведут в том же порядке, что и прихватку. Сварочные работы в местах пересечения швов можно поручать только высококвалифицированным сварщикам.



2.1.3 Сборка и сварка стенки резервуара РВС

Сборка стенки резервуара обычно производится с помощью рулонированной стенки или методом полистовой сборки.

Монтаж стенки, поступившей на стройплощадку в виде рулона, производится в 4 этапа:

При наличии на площадке стрелового крана необходимой грузоподъемности (гусеничного или на пневмоходу) рулон стенки разгружают на днище этим краном. В случае отсутствия крана рулон трактором или лебедкой перекатывают на днище по брусьям (из шпал или бревен), скреп ленным строительными скобами.

Совместное движение рулона и поддона при разворачивании обеспечивают уголки -- ограничители, которые приваривают к поддону по окружности с таким расчетом, чтобы после подъема рулона эти уголки оказались внутри него. Подъем рулона из горизонтального положения в вертикальное производят методом поворота при помощи аналогично подъему башен. Специальный шарнир, привариваемый к днищу и закрепляемый к рулону стяжным хомутом, обеспечивает поворот рулона и предохраняет его нижнюю кромку от повреждения. Во избежание удара рулона по днищу после прохождения мертвой точки (положение, при котором центр тяжести рулона и ось опорного шарнира совпадают по вертикали) к верхней кромке рулона крепят тормозную оттяжку из каната, другой конец которой закрепляют на барабане лебедки или за трактор. По достижении рулоном положения, близкого к мертвой точке, оттяжку натягивают. После прохождения критической точки рулон опускают на поддон тормозной оттяжкой. Возможен подъем рулона краном. Целостность днища при работе крана сохраняют за счет устройства настила из шпал. Однако при массе рулона 30 т и высоте 12 м требуются краны большой грузоподъемности, которые не всегда могут быть на площадке.

Рис.2: развертывание рулонной стенки резервуара

При строповке рулона снизу грузоподъемность крана все время больше усилия, приходящегося на крюк, что является основным условием безопасности подъема. При строповке рулона за верх грузоподъемность крана на заключительном этапе подъема становится меньше усилия, приходящегося на кран, т.е. приводит к перегрузке крана, а потому допущено быть не может. Установленный на поддоне рулон обвязывают петлей из каната и при помощи трактора смещают к краю днища в такое положение, при котором замыкающая кромка с закрепленной на ней стойкой жесткости и лестницей заняла бы свое проектное положение. Для этого на днище после его сварки размечают центр, из которого проводят окружность радиусом, равным наружному радиусу нижнего пояса стенки резервуара. По намеченной окружности равномерно, с интервалом около 1 м, приваривают уголки, служащие упорами стенки при разворачивании рулона. Далее, не ослабляя петли из каната, пользуясь лестницей, расположенной на стойке жесткости, разрезают кислородом планки, сдерживающие рулон от раскручивания. Верх стойки предварительно раскрепляют в радиальном направлении двумя расчалками. Плавно ослабляя петлю, рулону дают возможность развернуться под действием упругих сил, возникших при его сворачивании. Свободную наружную кромку рулона прижимают к упорному уголку и прихватывают сваркой к днищу.

Перед установкой замыкающего щита необходимо вывести из резервуара шахтную лестницу, служившую каркасом последнего рулона стенки. Для этого первоначально срезают уголки ограничители с поддона и вытаскивают его. Нижнюю замыкающую (свободную) кромку рулона временно прихватывают к днищу и срезают сварные швы, которыми вертикальная кромка рулона была закреплена к стойкам каркаса шахтной лестницы. Освободившуюся лестницу извлекают краном через проем в покрытии. Монтажный стык стенки обычно сваривают внахлестку. Для этого ее нижнюю кромку освобождают от прихватки к днищу и подтягивают к начальной кромке стенки, плотно прижимают их друг к другу по всей высоте при помощи стяжных приспособлений, после чего устанавливают замыкающий щит кровли. Далее раскружаливают покрытие (только сферическое), вынимают через корону временную опору, укладывают и приваривают центральный щит кровли. В ходе разворачивания рулонной стенки и щитов покрытия проверяют отклонение стенки от вертикали, которое не должно превышать 90 мм на всю ее высоту.

При методе полистового сооружения заключается в сборке стенки начиная с 1-го пояса с последующей установкой листов стенки в проектное положение вверх по поясам.



При монтаже таким способом следует:

· производить сборку листов 1-го пояса с соблюдением допустимых отклонений, указанных в Проекте производства работ;

· производить сборку листов стенки между собой и с листами днища с применением сборочных приспособлений;

· собирать вертикальные и горизонтальные стыки стенки с проектными зазорами под сварку.

При таком методе монтажа устойчивость стенки от ветровых нагрузок обеспечивается установкой расчалок и секций временных колец жесткости.

Сборка элементов стенки производится опытными монтажниками на прихватках.

Перед прихваткой соединяемые элементы должны быть плотно прижаты с помощью различных нажимных приспособлений. Сборка листов с продавливанием отверстий (например, на сборочных болтах) не допускается.[10]

2.2 Монтаж кровли резервуара

2.2.1 Монтаж стационарных крыш

Для стационарных крыш в зависимости от их конструкции выполняют:

· монтаж каркасных конических и сферических крыш -- с использованием центральной стойки;

· монтаж сверху, без центральной стойки: применяют для бескаркасных конических и сферических крыш, а также каркасных конических и сферических крыш с раздельными элементами каркаса и настила;

· монтаж изнутри резервуара, без центральной стойки; применяют для крыш с раздельными элементами каркаса и настила;

· монтаж каркасных сферических крыш внутри резервуара с последующим подъемом в проектное положение.

При разработке технологии монтажа стационарных крыш резервуаров необходимо учитывать монтажные нагрузки на крышу в целом и ее конструктивные элементы. При необходимости должны устанавливаться временные распорки, связи и другие устройства, препятствующие возникновению деформаций.

На резервуарах со сферической каркасной крышей высотные отметки центрально щита, монтажной стойки должны определяться с учетом проектной высоты и строительного подъема, предусмотренных рабочей документацией.

Коническая оболочка

Стационарные крыши резервуаров объемом от 100 м3 до 100 м3 могут выполняться в виде гладких конических оболочек с углом конусности от 15° до 30°.

При толщине оболочки резервуара до 7 мм крыша изготавливается на заводе в виде рулонируемого полотнища. При толщине оболочки свыше 7 мм полотнище крыши собирается и сваривается двусторонними стыковыми швами на монтаже (с кантовкой полотнища).



Сферическая оболочка

Стационарные крыши в виде гладких сферических оболочек могут эффективно применяться для резервуаров объемом от 1000 м3 до 5000 м3 при толщине оболочки от 6 мм до 10 мм и отсутствии несущих элементов каркаса.

Сферические оболочки состоят из сваренных на заводе лепестков двоякой кривизны, собираемых на специальном кондукторе из вальцованных деталей.

Конические каркасные крыши

Конические каркасные крыши применяются для резервуаров объемом от 1000 м3 до 5000 м3. Крыши состоят из изготовленных на заводе секторных каркасов, кольцевых элементов каркаса, центрального щита и рулонируемых полотнищ настила. Монтаж каркасов выполняется по мере разворачивания рулона стенки аналогично монтажу традиционных щитовых крыш.

После соединения каркасов между собой кольцевыми элементами на них укладываются полотнища настила, предварительно развернутые рядом с днищем резервуара. Полотнища свариваются между собой радиальными швами и припаиваются по периметру к упорному углу стенки. Крепление полотнищ к элементам каркаса не допускается.

Проектирование каркасных крыш осуществляется во взрывозащищенном исполнении таким образом, что при аварийном превышении давления внутри резервуара, например, при взрыве или в результате нагревания от пожара соседнего резервуара, происходит отрыв сварного шва приварки настила к стене без разрушения самого резервуара и без отрыва стенки от днища.

Взрывозащищенная крыша выполняет роль аварийного клапана, который в критический момент сбросит внутреннее давление и сохранит резервуар и хранимый в нем продукт.

Сферические каркасные крыши

Сферические каркасные крыши применяются для резервуаров объемом свыше 5000 м³.

Крыши состоят из вальцованных радиальных балок, основных и промежуточных, кольцевых элементов каркаса, центрального щита и листов настила, свободно опирающихся на элементы каркаса. По периметру стенки имеется кольцо жесткости, воспринимающее распорные усилия купола и обеспечивающее фиксацию и неизменяемость формы стенки при монтаже.

Требования по взрывозащищенности сферических крыш аналогичны требованиям к коническим каркасным крышам.

2.2.2 Монтаж понтонов и плавающих крыш

Понтон или плавающую крышу монтируют на днище резервуара после его сборки и контроля на герметичность.

Плавающие крыши

Плавающие крыши применяются в резервуарах без стационарной крыши в районах с нормативной снеговой нагрузкой до 1,5 кПа. Плавающие крыши могут быть однодечного и двудечного типов. Однодечные плавающие крыши состоят из листовой мембраны, рулонируемой или полистовой, и кольцевых коробов, расположенных по периметру. Для обеспечения отвода ливневых вод с поверхности крыши имеет уклон к центру, где устанавливается водоспуск гибкого или шарнирного типов с заборным устройством и обратным клапаном. Обратный клапан позволяет отводить ливневые воды за пределы резервуара и, с другой стороны, предотвращает попадание продукта на поверхность крыши. Выполнение уклона крыши достигается пригрузом ее центральной части. Однодечные плавающие крыши рекомендуется применять для резервуаров диаметром не более 50 м и в районах строительства, где скорость ветра не превышает 100 км/ч. При больших диаметрах и большей скорости ветра возникают значительные динамические нагрузки на мембрану крыши, которые могут привести к ее повреждению.

Схема 2: устройство резервуара с плавающей крышей и катучей лестнице

Преимуществом двудечных плавающих крыш по сравнению с однодечными являются:

· Повышенная жесткость крыши, обеспечивающая восприятие максимальных ветровых, снеговых и сейсмических нагрузок;

· Увеличенная плавучесть крыши за счет расположения геометрических отсеков по всей площади резервуара;

· Исключение попадания продукта на верхнюю деку крыши, при нарушении герметичности водоспуска (обратный клапан на заборном устройстве водоспуска отсутствует);

· Наличие аварийных водоспусков на поверхности крыши, исключающих перегрузку и затопление крыши ливневыми водами при выходе из строя основного водоспуска;

· Уменьшение нагрева верхних слоев продукта солнечной радиацией и сокращение, тем самым, потерь от испарения.

Понтоны

Понтоны применяются для резервуаров со стационарными крышами и предназначены для сокращения потерь нефти и нефтепродуктов от испарения.

При заполнении Бланка Заказа Заказчиком могут быть указаны следующие виды понтонов: однодечный (контактного типа) или алюминиевый на поплавках.

Однодечный понтон может быть рулонного или щитового исполнения.

Рулонируемый понтон состоит из однодечного полотнища заводского изготовления и формируемых на монтаже радиальных и кольцевых отсеков, обеспечивающих необходимый запас плавучести.

Щитовые понтоны состоят из габаритных прямоугольных коробов заводского изготовления, соединяемых между собой при монтаже картами листового настила. Применение щитовых понтонов рекомендуется для резервуаров объемом от 5000 м³.[7]

2.2.3 Антикоррозийная обработка

Перед нанесением защитных покрытий все поверхности должны быть обезжирены, очищены от окислов под металлизационно-лакокрасочные покрытия или под лакокрасочные покрытия в соответствии с подготовкой металлических поверхностей перед окрашиванием и обеспылены.

Для защиты от коррозии элементов металлоконструкций внутри резервуара следует использовать лакокрасочные или металлизационно-лакокрасочные покрытия; для элементов металлоконструкций, находящихся на открытом воздухе, -- лакокрасочные покрытия. При этом продолжительность срока службы защитных покрытий должна составлять не менее 10 лет. Поверхности металлоконструкций, находящиеся на открытом воздухе, должны быть окрашены лакокрасочными материалами. Выбор цвета лакокрасочного покрытия следует производить с учетом коэффициента отражения световых лучей.

При защите от коррозии наружной поверхности днищ резервуаров следует руководствоваться следующими требованиями:

устройство фундаментов и основания под резервуар должно обеспечивать отвод грунтовых вод и атмосферных осадков от днища;

при выполнении гидрофобного слоя из битумно-песчаной смеси (соотношение 1:9 по массе) не требуется нанесения защитных покрытий на наружную поверхность днища. Применяемые песок и битум не должны содержать коррозионно-активных агентов.

При выполнении антикоррозионных работ должны быть учтены требования по охране окружающей среды, правил техники безопасности в строительстве и других нормативных документов, регламентирующих выполнение данной работы.[1]

2.3 Требования к выбору и установке оборудования

Резервуары оборудуются площадками и ограждениями на крыше; наружной кольцевой лестницей для подъёма на резервуар; люком-лазом и световым люком; патрубками (приёмо-раздаточным, для зачистки, для оборудования на крыше, для уровнемера типа УДУ); кронштейном для установки уровнемера. Дополнительно могут комплектоваться внутренним секционным подогревающим устройством для подогрева вязких нефтепродуктов насыщенным водяным паром, металлоконструкциями лестниц и площадок обслуживания, люком под уровнемер, дыхательными клапанами, датчиками уровня, задвижками и другим навесным оборудованием.

Выбор типа, марок оборудования с учетом их технических параметров и схемы расположения выполняется при разработке проектно- сметной документации, в частности рабочего проекта.

Как правило, на резервуарах устанавливают оборудование во взрывозащищенном исполнении, сертифицированное в установленном порядке и допущенное к применению Ростехнадзором. При выборе типа и марок оборудования учитывают сроки их службы, указанные в техническом задании на проектирование резервуара (обычно не менее 20 лет)

При разработке схемы установки оборудования должно быть обеспеченно удобство и доступность обслуживания, ревизии и ремонта, соблюдение нормативных минимальных расстояний от корпусов оборудования до сварных соединений на стенке и крыше.

Места установки оборудования должны быть усиленны в соответствии с проектом производства работ: на стенке - усилительными накладками, на крыше - установкой усилительных балок на каркасы под настилом или листовыми накладками. Монтаж всего комплекта оборудования должен быть завершен до начала приемочного контроля качества завершенных сварочно-монтажных работ и гидравлического испытания резервуара.

Типы и количество дыхательной арматуры определяют исходя из условий, чтобы суммарная их пропускная способность была равна производительности наполнения и опорожнения резервуара с учетом выделения газов и паров из поступающего в него продукта.

Все оборудование и комплектующие конструкции должны быть включены в общую схему заземления резервуара по установленным в проекте требованиям.

Основное назначение резервуарного оборудования (РО) заключается в обеспечении безопасности эксплуатации резервуара, его технологических трубопроводов, а также вспомогательных конструкций.

При использовании РО для вязких нефтепродуктов требуется применение уплотнений, стойких к высокой температуре эксплуатации (маслобензостойкая резина, паронит и др.)

При наличии подвижных частей в конструкции резервуарного оборудования - следует обеспечить искробезопасность в контактирующих частях.

Монтаж сложного оборудования рекомендуется проводить в присутствии представителя производителя РО для обеспечения качества монтажа и безопасной работы резервуара при дальнейшей эксплуатации. Монтаж всего комплекта оборудования должен быть завершен до начала приемочного контроля и гидравлического испытания резервуара.[11]

Все резервуары оборудуются дыхательной арматурой для выравнивания давления внутри резервуара с окружающей средой при закачке или откачке нефти или нефтепродукта, приемно-отпускными устройствами, а при необходимости, особенно при хранении нефти и темных нефтепродуктов, системами размыва донных отложений. Вентиляционные патрубки на резервуарах для нефтепродуктов с температурой вспышки менее 120°С оборудуются огневыми преградителями.

Приемно-отпускные устройства резервуаров для хранения светлых и темных нефтепродуктов могут отличаться по конструкции. В первом случае приемно-отпускное устройство состоит из приемно-отпускного патрубка, хлопуши, механизма управления хлопушей, который включает лебедку и трос, перепускное устройство и подводящий трубопровод. Во втором случае вместо хлопуши имеется подъемная труба, которая является продолжением приемно-отпускного патрубка и соединена с последним при помощи шарнира.

Хлопуша представляет собой металлическую заслонку, установленную на приемно-отпускном патрубке. Заслонка крепится на шарнире и перекрывает патрубок под действием собственной массы. Открытие заслонки происходит либо под давлением закачиваемой жидкости, либо с помощью механизма управления. Механизм управления состоит из троса и лебедки, которая может иметь ручной привод для трубопроводов малых диаметров (до 350 мм) или электрический во взрывобезопасном исполнении для трубопроводов диаметром свыше 350 мм. Давление открывания заслонки хлопуши определяется весом самой заслонки и гидростатическим давлением столба жидкости в резервуаре. Центр оси механизма управления хлопуши располагается обычно на 900 мм выше оси приемно-отпускного патрубка, на котором крепится хлопуша.

Резервуары, предназначенные для хранения вязких нефтепродуктов, часто оборудуются системами обогрева и покрываются теплоизоляционным негорючим материалом. В качестве теплоизоляционных материалов могут применяться кирпич, асбоцемент, шлаковата, пеностекло. Подогрев хранимой жидкости в резервуарах с помощью внутренних обогревателей производится насыщенным паром или горячей водой.

На крышах резервуаров кроме дыхательной арматуры размещаются также световые и технологические люки для проведения замеров и технического обслуживания, а на плавающих крышах, кроме того, устройства для удаления атмосферных осадков через гибкий шланг или шарнирную трубу и подвижную лестницу. Резервуары, в которых возможно образование донных отложений (осадков), ведущее к уменьшению их полезного объема, оборудуются системами гидроразмыва. Системы гидроразмыва донных отложений включают в себя: насосную установку для подачи воды в систему, зачистной трубопровод диаметром 150--300 мм к гидроэжекторной установке, гидроэжекторную установку, состоящую из эжектора, передвижной электропомпы и гидромониторов, трубопровод отвода парафиноводяной смеси.

Схема 2: Оборудование РВС, 1 -- клапан дыхательный совмещенный КДС, 2 -- клапан дыхательный механический КДМ, 3 -- клапан аварийный АК, 4 -- совмещенный механический дыхательный клапан СМДК, 5 -- клапан дыхательный механический КДМ-50, 6 -- патрубок вентилляционный ПВ, 7 -- люк замерный ЛЗ, 8 -- люк монтажный ЛМ, 9 -- люк световой ЛС, 10 -- генератор пены средней кратности ГПСС, 11 -- пробоотборник плавающий резервуарный ПП, 12 -- пробоотборник стационарный резервуарный органного типа ПСР ОТ, 13 -- пробоотборник стационарный секционный резервуарный ПСР, 14 -- механизм управления хлопушкой боковой МУ-1, 15 -- механизм управления хлопушкой верхний МУВ, 16 -- хлопушка ХП, 17 -- приемораздаточное устройство ПРУ, 18 -- кран сифонный КС, 19 -- люк-лаз ЛЛ, 20 -- приемораздаточный патрубок ПР.



Заключение

Таким образом, изучив методику сооружения различных видов наземных вертикальных стальных резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов мы понимаем, что это довольно надежный и менее влиятельный на экологию вид хранения такого рода опасного груза. Такие резервуары дают возможность сохранять и накоплять в разных климатических зонах светлые и темные нефтепродукты плотностью до 1000 кг/м3 при давлении не более 0,00025 МПа и температурой окружающей среды от -40 до +90 С. Этому способствуют сооружение различных видов фундаментов, оснований и конструкций крыш. Еще преимуществами данных сооружений являются несложная и быстрая методика строительства почти в любых районах страны.

Также следует отметить немало важную роль оборудования, устанавливаемого на таких нефтехранилищах, с помощью которого ведется наблюдение за состоянием груза, производится очистка и ремонт, регулируется давление и сокращается уровень паров газа в резервуаре, что в свою очередь делает эксплуатацию РВС нетрудоемкой и наиболее безопасной. На РВС устанавливается система пожаротушения и молниеприемники, которые в ту же степень защищают и предохраняют его от возгорания.

По данным выводам можно сказать, что я успешно выполнил поставленные задачи курсовой работы и изучил распространенные методики сооружения резервуаров вертикальных стальных, предназначенных для хранения нефти и нефтепродуктов.



Список используемых источников

резервуар стальной нефть хранение

1. Антикоррозийная защита [Электронный ресурс]. URL: http://igazovik.ru/content/антикоррозийная%20защита

2. Афанасьев В.А. Сооружение резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов / В.А. Афанасьев, Н.В. Бобрицкий//- М.: Недра, 2011.

3. Афанасьев В.А., Березин B.Л. Сооружение газохранилищ и нефтебаз. М.: "Недра", 2008.

4. Березин В.Л. Алюминиевые конструкции резервуаров для нефти и нефтепродуктов / В.Л. Березин, М.Г. Каравайченко, Ф.Ш. Ахметов // Сооружение и ремонт газонефтепроводов и газонефтехранилищ: Сб. науч. тр. УГНТУ. Уфа,2009.

5. Денисова А.П. Плавающие крыши вертикальных стальных резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов // Обзорн. информ. Сер. Транспорт и хранение нефти / ВНИИОЭНГ. - М, 2009.

6. Иванов Ю.К., Коновалов П.А., Мангушев P.A., Сотников С.Н. Основания и фундаменты резервуаров, под ред. П.А. Коновалова. М.: Стройиздат., 2010.

7. Конструктивные элементы резервуаров [Электронный ресурс]. URL: http://reservoir.ru/reservoir/konstruktivnyie-elementyi-rezervuarov/

8. Корниенко B.C. Сооружение резервуаров. / B.C. Каравайченко, Б.В. Поповский М.: Стройиздат, 2012.

9. Коршак А.А. Основы нефтегазового дела. Проектирование, сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ: учеб. пособие / А.А. Коршак, А.М. Шаммазов; УГНТУ. 2-е изд. - Уфа: Изд-во УГНТУ, 2000.

10. Монтаж резервуаров [Электронный ресурс]. URL: http://r-stroitel.ru/construction/montazh-rvs

11. Основные требования к выбору и установки оборудования и комплектующих конструкций [Электронный ресурс]. URL: http://vzrk.ru/oborudovanie_dlya_rvs.html

12. ПБ 03-605-03. Правила устройства вертикальных цилиндрических стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов/ ПБ 03-381-00; Госгортехнадзор

13. Сафарян М.К. Стальные резервуары для хранения нефтепродуктов. ОНТИ ВНИИСТ, М., 2007.

14. Устройство фундаментов и оснований резервуаров РВС [Электронный ресурс]. URL: http://r-stroitel.ru/construction/fundament/

15. Фалькевич А.С. Сооружение сварных металлических резервуаров для хранения нефтепродуктов / Фалькевич А.С., Храмихин Ф.Г., Иванцов О.М., Орлов В.М. М.: Гостоптехиздат, 2008.

Размещено на Allbest.ru