|
|
НГПО. Ремонт и мотаж НПО. А. А. Раабен п. Е. Шевалдин н. Х. Максутов ремонт и монтаж
§ 5. МОНТАЖ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ СБОРА И ХРАНЕНИЯ НЕФТИ
Основными элементами систем промыслового сбора и хранения нефти и нефтепродуктов являются резервуарные парки. В состав резервуарных парков входят стальные, железобетонные и бетонные резервуары. Наибольшее распространение на промыслах получили наземные стальные вертикальные цилиндрические резервуары вместимостью от 25 до 100 ООО м3; которые делятся на следующие группы:
без давления (с плавающей крышей, понтоном и др.);
низкого давления (до 2 кПа);
повышенного давления.
Разработаны конструкции понтонов из синтетических материалов для вертикальных стальных резервуаров со щитовой кровлей вместимостью 100—400; 700; 1000; 2000; 5000 м3.
Конструкция понтона сборная из отдельных элементов, что дает возможность монтировать его в резервуарах без огневых работ.
Основная часть такого понтона — эластичный ковер, изготовленный из полимерного материала, который крепится по периферии к коробам и собран на уголке в кольцо жесткости.
Наибольшее распространение получили цилиндрические резервуары со сферической крышей' и сфероидальные (рис. 87). Последние более экономичны для хранения под давлением, так как отношение поверхности резервуара к объему (при одинаковой вместимости) у них ниже, чем у цилиндрических. Кроме того, равномерное распределение напряжений позволяет уменьшить толщину стенки.
К цилиндрическим резервуарам со сферической крышей относятся резервуары ДИСИ вместимостью до 2000 м3 и типа «Гибрит» вместимостью до 5000 м3.
Железобетонное резервуаро- строение получило распространение с 1950 г. Монтаж железобетонных резервуаров, как и стальных, основан на двух принципах: максимальном использовании сборных элементов заводского изготовления при минимальном объеме работ на строительной площадке и наиболее полной унификации конструктивных элементов. Решающим в железобетонном резервуаростроении является применение синтетических материалов.
При хранении нефтей и нефтепродуктов используют железобетонные цилиндрические резервуары вместимостью 100; 250; 500; 1000; 2000; 3000; 5000; 6000; 10 000; 20 000; 30 000;
40 000 м3, рассчитанные на давление 2 кПа и вакуум 18 МПа.
Монтаж металлических вертикальных резервуаров
Различают два метода монтажа вертикальных цилиндрических резервуаров: 1) полистовой; 2) индустриальный из рулонных и укрупненных заготовок.
Полистовой метод монтажа. При таком методе на строительную площадку доставляют отдельные листы для монтажа корпуса, днища и кровли, а также отдельные элементы из профильного проката (швеллеры, двутавры, уголки), являющиеся частями ферм перекрытия, поддерживающих листы кровли. На строительной площадке организуют работы по вальцовке листов корпуса и укрупнению узлов ферм перекрытия.
На выбранной для резервуара площадке по диаметру основания бульдозером снимают верхний слой грунта (растительный грунт). Затем на подготовленную почву тонкими слоями насыпают песчаный грунт, причем каждый слой тщательно уплотняют катком. Верхний слой основания, непосредственно соприкасающийся с листами днища резервуара, должен быть гидрофобным, не пропускающим влагу к неизолируемым поверхностям стальных листов днища. Этот слой толщиной 80— 100 мм представляет собой смесь песчаного грунта и нефтяных остатков (мазута, битума).
На подготовленное основаьше, соблюдая необходимую осторожность, укладывают листы центральной части днища и более толстые листы — окрайки, на которые опирается первый пояс корпуса резервуара.
Сборку всех листов днища, за исключением периферийных участков окраин, осуществляют внахлестку с помощью коротких швов-прихваток или специальных сборочных приспособлений. Сварку внахлестку осуществляют только с одной, верхней (наружной) стороны, так как внутренняя (нижняя) сторона днища опирается непосредственно на песчаное основание. Соединяют листы днища ручной электродуговой сваркой или автоматической сваркой под флюсом с помощью сварочного трактора ТС-17М или ТС-17Р.
Вначале сваривают все короткие швы (кроме окраек), т. е. соединяют отдельные листы в длинные полотнища. Затем листы окраек соединяют между собой.
Окончив сварку листов окраек, приступают к соединению полотнищ центральной части днища по длинным сторонам, В связи с большой протяженностью сварных швов (в резервуаре РВС-5000 длина продольного шва днища достигает 22 м) возможно коробление днища; чтобы избежать этого, сварку начинают с центральных продольных швов, а затем перемещаются к периферии днища; ручную сварку продольного шва выполняют обратно-ступенчатым методом, т. е. весь сварной шов разделяют на участки длиной примерно 500 мм, и сварку ведут прерывисто — сначала заваривают один участок, затем второй и т. д.; в пределах каждого участка сварку выполняют в направлении, обратном общему направлению движения сварщика.
Автоматическую сварку под флюсом начинают от центра днища в направлении периферии. При этом желательно использовать два сварочных трактора, ведущих сварку одного продольного шва в противоположных направлениях от центра к периферии днища.
Окончив сварку центральной части днища, приступают к монтажу листов первого пояса корпуса. Листы соединяют между собой сначала в нижней части короткими вертикальными швами (длиной около 250 мм). Сплошным кольцевым швом с двух сторон приваривают первый пояс к окрайкам днища. Кольцевой шов обычно выполняют ручной сваркой в два слоя обратно-ступенчатым методом одновременно двумя сварщиками с наружной- и внутренней сторон. Только после сварки первого пояса корпуса с окрайками днища выполняют замыкающий шов, соединяющий окрайки с листами центральной части днища.
Монтируют корпус резервуара последовательным наращением поясов из отдельных предварительно изогнутых по необходимому радиусу листов. Подают листы по мере монтажа с помощью подъемных приспособлений.
При сварке листов следующего пояса сначала сваривают вертикальные стыковые швы двусторонней сваркой, затем соединяют пояса кольцевым швом внахлестку, снаружи —• сплошным, внутри — прерывистым.
Все сварочные работы при монтаже корпуса резервуара выполняют ручной электродуговой сваркой. Пояса собирают из отдельных листов с помощью простейших сборочных приспособлений с временных площадок, устанавливаемых на подъемном приспособлении — копре или закрепленных на листах нижележащего пояса.
Для монтажа ферм кровли резервуара в центре днища устанавливают вертикальную вспомогательную стойку. У верхней кромки последнего пояса резервуара снаружи монтируют верхний обвязочный уголок, а внутри резервуара из швеллеров по всей длине первого пояса — опорную стойку.
Решетчатые полуфермы кровли одним из концов опирают на опорную стойку, а другим — на центральную стойку. На по- луфермах монтируют поперечные балки (прогоны), на которые опирают промежуточные продольные балки. Листы кровли небольшой толщины (2,5 мм) соединяют между собой сваркой внахлестку и по наружному контуру присоединяют сплошным кольцевым швом к верхнему обвязочному уголку на корпусе резервуара. Кроме того, через определенные интервалы листы кровли присоединяют точечными проплавочными швами (электрозаклепками) к элементам поддерживающих конструкций (полуфермы, радиальные балки).
По окончании монтажа кровли вспомогательную центральную стойку и другие приспособления, находящиеся внутри резервуара, извлекают через люк-лаз или специально оставленное окно в нижней части корпуса (затем окно заделывают листом и заваривают).
Высокие требования предъявляются к сварным соединениям. Помимо тщательного внешнего осмотра сварные швы подвергают просвечиванию гамма-лучами радиоактивных элементов и магнитографированию. Полученные снимки являются документальным доказательством проведенного контроля 1. После установления вспомогательного оборудования резервуар подвергают гидравлическому испытанию и окраске.
Индустриальный метод изготовления и монтажа резервуара состоит из двух этапов:
изготовление рулонных заготовок корпуса и днища и секционных заготовок (щитов) покрытия в заводских условиях, доставка их к месту монтажа резервуара;
монтаж резервуара из рулонных заготовок.
Основной объем сварочнО-монтажных работ при данном методе выполняется в заводских условиях. Элементы резервуара — корпус, днище — изготовляют из отдельных листов в виде развернутых полотнищ, а покрытия — в виде отдельных секций (щитов) на специальных заводах. Полотнища корпуса и днища на заводе сворачивают в рулоны и вместе с секциями покрытия доставляют на строительную площадку. Высота и диаметр рулона определяются размерами и грузоподъемностью транспортных устройств (железнодорожных платформ, трейлеров и т.. д.). На строительной площадке резервуар монтируют из заготовленных таким путем крупных блоков.
Изготовление рулонных заготовок корпуса и днища резервуара в заводских условиях осуществляют на специальных стендах. Наиболее распространены двухъярусные стенды, обеспечивающие качественную двустороннюю сварку листов корпуса и днища и максимальную степень механизации сборочно-сварочных работ с выполнением всех швов автоматической сваркой под слоем флюса.
Монтаж резервуаров на подготовленном песчаном основании начинают с укладки днища. Для резервуаров вместимостью до 1000 м3 днище поставляют полностью смонтированным в виде одного рулона, для резервуаров вместимостью 2000—5000 м3 — в виде двух половин, свернутых в один рулон.
Днище вертикального стального резервуара вместимостью 10 000 м3 (РВС-10 000) состоит из центральной части, поставляемой в виде трех или четырех секций, и 18 элементов — окраек сегментного кольца (рис. 88). Днище РВС-20 000 также включает центральную часть, поставляемую в виде трех-четы- рех секций, и 24 элемента — окрайки сегментного кольца.
Монтаж днища резервуара небольшой вместимости (до 1000 м3) заключается в развертывании рулона и укладке полотна днища на основание. Из-за малой толщины листов металл свернутого рулона находится в упругом состоянии, и при развертывании рулона возможно его самопроизвольное раскрытие. Поэтому прежде чем разрезать удерживающие планки, под рулон днища пропускают трос, один конец которого прикрепляют к якорю, а второй — к трактору. Разрезав планки, удерживающий трос ослабляют, перемещая трактор; этим достигается плавное развертывание рулона и укладка днища на подготовленное основание.
Технология монтажа днища резервуара вместимостью 2000— 5000 м3 отличается от описанной выше технологии только тем, что последовательно на песчаном основании развертывают рулоны двух половин днища. После проверки правильности установки этих половин их сваривают внахлестку ручной электро- дуговой сваркой обратно-ступенчатым методом.
Монтаж днища резервуара вместимостью 10 000 и 20 000 м3 начинают с развертывания рулона и установки на песчаном
основании отдельных полотен центральной части. Эти полотна соединяют ручной электродуговой сваркой внахлестку обратноступенчатым методом. Листы окрайки раскладывают по кольцу (на периферии днища). Соединяют листы окраек встык на стальных подкладках.
Окончательно соединяют окрайки с центральной частью днища только после развертывания рулона корпуса и прихватки его с сегментным кольцом днища (окрайки). Это необходимо для уменьшения деформации днища.
Монтаж корпуса резервуара включает подъем рулона в вертикальное положение, развертывание его и сварку монтажных стыков.
Корпус резервуара поставляют в виде одного рулона для резервуаров вместимостью до 5000 м3, двух рулонов для резервуаров вместимостью 10 000 м3
и трех рулонов для резервуаров вместимостью 20 000 м3.
Подъем в вертикальное положение рулона корпуса для резервуаров небольшой вместимости (до 1000 м3) не представляет трудности ввиду малой массы рулона. Для этой цели используют передвижные краны.
Подъем рулонов корпуса для резервуаров вместимостью более 2000 м3 осуществляют специальными кранами большой грузоподъемности (25—50 т), а для резервуаров вместимостью менее 2000 м3 — с помощью тракторов или тракторных лебедок. Широкое распространение получила схема подъема рулонов с помощью А-образной мачты. Один конец рулона укрепляют в специальном приспособлении, позволяющем поворачивать рулон при подъеме.
К верхней части рулона прикрепляют два так называемых ложных штуцера из коротких отрезков труб, упрочненных внутри ребрами жесткости и имеющих на внешних торцах ограничительные шайбы. Через эти штуцеры рулон корпуса тросами соединяют с верхней перекладиной мачты. Подъем рулона корпуса осуществляют трактором через систему талевой оснастки.
Перед началом подъема к рулону прикрепляют монтажную временную лестницу, а на место его установки на днище резервуара укладывают поддон — стальной толстый лист. Поддон облегчает поворот рулона корпуса при его развертывании и предохраняет сварные швы днища от разрушения.
При подъеме рулона трактором для предотвращения самопроизвольного падения с противоположной стороны его поддерживают с помощью тросов тормозным трактором. Тормозной трактор включают в работу в тот момент, когда рулон корпуса поднят на высоту, с которой возможно его падение (обычно при угле наклона корпуса к горизонту 75—80°).
Резервуары вместимостью 10 000 и 20 000 м3 монтируют в заранее намеченных местах днища путем подъема соответственно двух и трех рулонов корпуса.
Перед подъемом рулона необходимо проверить тросы, систему оснастки, крепления, осуществить предварительный подъем рулона на небольшую высоту (2—3 м), чтобы убедиться в прочности оснастки. Необходима строгая соосность системы рулон — А-образная мачта — трактор; продольная ось рулона должна проходить через центр днища резервуара.
В центре днища резервуаров вместимостью до 5000 м3 устанавливают постоянную центральную стойку, а резервуаров вместимостью 10 000 и 20 000 м3 — временную монтажную стойку, которую удаляют после монтажа покрытия. Центральную стойку закрепляют расчалками.
Прежде чем развернуть рулон, предварительно обвязанный тросом и установленный на поддоне вертикально, необходимо кислородной резкой разрезать удерживающие планки, начиная с верхней. Газорезчик в процессе резки перемещается сверху вниз по монтажной лестнице. Последние две планки газорезчик разрезает, стоя на днище резервуара.
Освобожденный конец полотнища корпуса подтягивают к линии разметки корпуса на днище и фиксируют прихватками.
К рулону корпуса приваривают съемное приспособление (скобу) для крепления натяжного троса. Развертывают рулон корпуса трактором. По мере развертывания полотнище корпуса фиксируют сварочными прихватками по линии разметки на днище. Чтобы облегчить этот процесс, по наружной стороне линии разметки к днищу предварительно приваривают короткие уголки.
Развернув 5—6 м полотнища, начинают монтаж покрытия из отдельных щитов для повышения устойчивости корпуса. Одним концом щиты опирают на оголовок центральной стойки, а другим — на кромки листов верхнего пояса корпуса, усиленного уголками жесткости. Монтаж резервуаров вместимостью 10 000 и 20 000 м3 начинают с развертывания 7—8 м полотнища и установки сферического покрытия из отдельных щитов. Установив один щит покрытия, продолжают развертывать полотнище корпуса. К неразвернутой части рулона вновь приваривают скобу для крепления троса и продолжают развертывать рулон с одновременной установкой щитов покрытия.
Развернув 15—20 м рулона, сваривают кольцевое монтажное тавровое соединение между листами корпуса и днища. Сварку ведут сплошным швом с обеих сторон корпуса. Чтобы исключить большие остаточные напряжения в швах значительной протяженности (десятки метров), тавровое соединение сваривают обратно-ступенчатым методом.
Корпус резервуара вместимостью до 5000 м3 изготовляют из одного рулона, поэтому монтаж заканчивается выполнением вертикального шва, соединяющего встык полотнища. Монтажный шов выполняют сплошным с обеих сторон.
При монтаже корпуса резервуаров вместимостью 10 000 и 20 000 ма последовательно развертывают соответственно два и три рулона. Соединяют полотнища корпуса встык двусторонней сваркой. Замыкающий шов выполняют также встык.
Монтаж покрытия резервуаров производят по мере развертывания рулона корпуса. Покрытие резервуаров вместимостью до 5000 м3 состоит из отдельных щитов. Листы щитов соединяют между собой и с центральным (круглым) щитом.
Покрытие и листы верхнего пояса корпуса резервуара соединяют сплошным швом, снаружи верхний пояс усиливают приваркой через определенные промежутки вертикальных уголков.
Щиты сферического покрытия резервуаров вместимостью 10 000 и 20 000 м3 поставляют к месту монтажа в виде двух половин. Перед началом монтажа покрытия эти половины на специальном стенде соединяют сваркой. Каждый щит сферического покрытия одним концом опирают на оголовок монтажной центральной стойки, а другим — на верхнюю кромку листов корпуса, усиленных изнутри сплошным кольцом жесткости. 344
Кольцо жесткости состоит из швеллеров, изогнутых по внутреннему радиусу верхнего пояса корпуса резервуара.
Монтаж кольца жесткости несколько опережает монтаж щитов покрытия. Элементы кольца жесткости — швеллеры — совмещают с верхней кромкой листов верхнего пояса корпуса резервуара и приваривают сплошным швом. Щиты покрытия соединяют между собой и с центральным щитом сплошным швом. Покрытия резервуара сваривают с листами верхнего пояса корпуса также сплошным швом.
Для резервуаров вместимостью 10 000 и 20 000 м3 устанавливают сплошное ограждение по внешнему контуру сферического покрытия. По окончании монтажа покрытия монтажную центральную стойку вместе с оголовком извлекают из резервуара через люк-лаз. Удаляют также временные внутренние леса и монтажные приспособления, монтируют различное оборудование (дыхательные клапаны и др.) и лестницу.
|
|
|
Скачать 2.04 Mb.