реферат. 1 Конструктивные решения резервуаров типа рвс
 Скачать 441.59 Kb.
|
        СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ Монтаж резервуаров – процесс, требующий значительных затрат труда и времени. Сложность этого процесса заключается в том, что монтаж различных резервуаров требует соблюдения индивидуальных технических условий. Совокупность взаимосвязанных или отдельных резервуаров, сосредоточенных на одной территории, представляет собой резервуарный парк, который относится к одним из основных объектов нефтеперекачивающих станций (НПС) и нефтебаз. Они обеспечивают равномерную загрузку магистральных трубопроводов, компенсацию пиковых и сезонных неравномерностей потребления нефти, нефтепродуктов и воды промышленными районами и городами, накопление запасов аварийного и стратегического резерва, для технологических операций по смешению, подогреву и доведению продуктов до определённой кондиции, а также могут использоваться при товарно-коммерческих операциях для замеров количества продуктов. Наиболее часто на практике используются резервуары типа РВС (резервуар вертикальный стальной) или его разновидности: с понтоном (РВСП) или с плавающей крышей (РВСПК). В данной работе рассмотрены технологические операции, осуществляемые до, после, а также непосредственно при монтаже. В зависимости от объема и места расположения вертикальные резервуары подразделяются на три класса:
Вертикальный цилиндрический резервуар - наземное строительное сооружение, предназначенное для приема, хранения и выдачи жидкости, нефтепродуктов и т.д. ВЦР изготавливается серийно, различной емкости, наиболее распространенные из них: 5, 10, 15, 20, 30, 50, 100, 200 тыс.м3, также существуют ВЦР объемом 300, 400, 700, 1000 м3. Вертикальные цилиндрические резервуары состоят из:
По конструктивным особенностям вертикальные цилиндрические резервуары делятся на следующие типы:
Возможно изготовление резервуара вертикального стального РВС из:
По условиям работы металлические резервуары относятся к сильно нагруженным ответственным металлоконструкциям, работающим при разных температурных режимах внутри и снаружи сооружения в зимний период и различных ветровых нагрузках. По этой причине к металлу резервуара предъявляются особые требования. Основание Назначение основания – обеспечение надежной работы резервуара в течение запланированного срока. Рисунок 1.1 - Типы резервуаров 1 - каркас крыши; 2 - пояса стенки; 3 - промежуточные кольца жесткости; 4 - кольцо окраек; 5 - центральная часть днища; 6 - понтон; 7 - опорные стойки; 8 - уплотняющий затвор; 9 - катучая лестница; 10 - плавающая крыша; 11 - верхнее кольцо жесткости (площадка обслуживания). Как правило, основание под ВЦР, имеет размеры поверху на 1,4 м больше, чем диаметр резервуара. Верхняя отметка основания на 0,7 м выше уровня спланированного грунта. Рисунок 1.2 – Устройство основания Днище Днище – тонколистовой диск, собранный из сварных листовых заготовок. Плоские днища (для резервуаров объемом до 1000 м3) состоят из листов одной толщины (6-8 мм). Рисунок 1.3. – Плоское днище без окраек. Рисунок 1.4. - Коническое днище с окрайками. Конические днища (для резервуаров объемом свыше 1000 м3) имеют центральную часть и утолщенные кольцевые окрайки. Уклон позволяет компенсировать возможную неравномерность осадок основания. Изготовление плоских днищ и центральной части конических днищ при толщине металла до 7 мм осуществляется методом рулонирования, а при толщине 8 мм и выше — методом полистовой сборки. Листовые заготовки, соединяющиеся сваркой, проходят 100% проверку плотности швов. Корпус Стенки ВЦР состоят из металлических листов, как правило, размером 1,5×3 м или 1,5×6 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. Также для устойчивости в верхнем обрезе корпуса устраивается кольцо жесткости. Крыша Крышу вертикальных цилиндрических резервуаров можно выполнить плоской, конической и сферической. Крыша ВЦР состоит из отдельных сегментов. Вертикальный цилиндрический резервуар низкого давления имеет коническую щитовую кровлю. Щитовую коническую кровлю применяют в резервуарах низкого давления с внутренним избыточным давлением в газовой подушке до 200 мм водного столба (2 кПа) и вакуум до 25 мм вод. ст. (0,25 МПа). Коническая крыша состоит из жестких щитов, покрытых стальной оболочкой и опирающихся на центральную стойку с кольцом, а по периметру — на стенку корпуса. Каркас щитов выполнен из двутавра 30, швеллеров 8 и 6,5 и уголков 90х56х5,5. Листы кровли толщиной t = 2,5 мм крепятся на каркас щита с напуском с одной стороны на ширину нахлестки. Понтон Плавающие покрытия (ПП) относятся к средствам сокращения потерь от испарения хранимой жидкости при эксплуатации резервуаров. В практике принято разделять плавающие покрытия вертикальных цилиндрических резервуаров на две основные группы – внутренние и наружные. Наружные ПП, или плавающие крыши (ПК), применяют в резервуарах не имеющих стационарной кровли, в районах со снеговой нагрузкой не более 1.5 кПа. Внутренние ПП (внутренние плавающие крыши по международной терминологии или понтоны по отечественной) применяют в резервуарах со стационарной кровлей. Отсутствие нагрузок от ветра и атмосферных осадков упрощает и облегчает конструкцию, снижает эксплуатационные затраты, позволяет обеспечить чистоту хранимых в таких резервуарах продуктов. 2 Основные принципы организации монтажных работ Монтаж – производственный процесс, связанный со сборкой и установкой оборудования, отдельных конструкций или всего сооружения, заранее изготовленного целиком или по частям. При правильной организации монтажных работ сроки монтажа сокращаются, а его качество улучшается. Организация монтажных работ характеризуется применением на монтаже мобильных грузоподъемных средств, укрупнением монтируемых элементов в крупные блоки и высоким качеством монтажа. Монтаж технологических металлоконструкций является довольно трудоемким процессом, так как каждый из них имеет свои особенности. По этой причине возникает сложность типизации методов монтажа технологических металлоконструкций. Организация работ по монтажу металлических конструкций разрабатывается в проекте организации строительства (ПОС) и в проекте производства работ (ППР). Проект организации строительства входит в виде раздела в состав проектного задания, а проект производства работ является рабочим проектом. Монтаж металлических конструкций должен производиться только по проекту производства работ или по технологическим запискам, которые составляются для монтажа отдельных мелких конструкций или оборудования. Перед монтажом металлических конструкций необходимо завершить работы по возведению фундаментов, планировке площади, устройству постоянных и временных дорог. Для производства монтажных работ к месту монтажа подводят электроснабжение для подключения сварочных аппаратов и монтажных кранов. Устраивают пути под краны. Вблизи монтажной площадки сооружают бытовые помещения, передвижные инструментальные склады и комнаты производителей работ. При необходимости около места монтажа устраивают площадку для складирования и укрупнительной сборки. При монтаже технологических металлоконструкций рабочие-монтажники имеют дело со сложными тяжёлыми подъёмами, работают на большой высоте почти без ограждений, используют самые различные виды монтажных приспособлений, производят работы по соединению монтажных узлов с помощью болтов или электросварки. 3 Подготовительные работы Для обеспечения безопасной работы на высоте устанавливают подмости, временные площадки и люльки. Это особенно важно при монтаже металлических конструкций на большой высоте, где все соединения отдельных элементов, марок и узлов осуществляют на болтах или сваркой. Применение монтажных подмостей увеличивает стоимость монтажных работ, но зато создает безопасные условия труда монтажников. По своему назначению различают два вида подмостей: подвесные, закрепляемые на смонтированных конструкциях, и наземные, устанавливаемые на земле и не связанные со смонтированными конструкциями. Подвесные подмости закрепляют около мест примыкания стропильных и подстропильных ферм, подкрановых балок и других элементов к колоннам. Их крепят перед установкой самой колонны, а снимают при помощи монтажных кранов. Подмости имеют различную конструкцию. Их выполняют из уголков с деревянным или металлическим настилом. Подмости крепятся к строительным элементам крюками или другими приспособлениями. Для производства монтажных работ применяются монтажные мачты, шевры, порталы, различные подъемники и грузоподъемные краны. В большинстве случаев от правильного выбора монтажных механизмов зависит экономическая эффектность всего монтажа. При выборе механизмов для монтажа каких-либо отдельных конструкций цеха, сооружения, галерей, эстакад или резервуаров учитывают объем и вес монтируемых конструкций, наибольшую высоту подъема отдельных элементов и необходимый вылет стрелы монтажного механизма. Для подъема металлоконструкций и их установки в проектное положение производят закрепление поднимаемых элементов к крюку грузоподъемного крана – строповку. Безопасность работ, возможность легкого оперирования с элементом при его подъеме и установке зависят от правильной строповки. Строповку выполняют при помощи стального каната – стропа. Длина стропа зависит от геометрических размеров конструкций. Работы по строповке грузов и конструкций производят специально выделенный для этого человек – стропальщик. Перед подъемом конструкций проверяются: а) соответствие грузоподъемности стропа весу поднимаемого груза; б) правильность закрепления стропа; в) возможность свободного прохода груза около близкостоящих конструкций или оборудования; г) отсутствие людей возле поднимаемого груза. В местах прикрепления стропа к верхнему поясу фермы, для предохранения повреждения уголков фермы и каната, под него подкладывают инвентарные подкладки. 4 Монтаж резервуаров Существуют следующие методы монтажа вертикальных цилиндрических резервуаров:
4.1 Монтаж методом рулонированияСущность возведения отдельных частей резервуара из рулонированных заготовок отличается тем, что эти части изготовляются в заводских условиях и поставляются на строительную площадку в виде рулонов. В заводских условиях выполняется весь спектр сварочных работ, необходимый для изготовления стенки резервуаров и днища. Размеры рулона ограничиваются возможностью транспортных средств, главным образом железнодорожного транспорта. Максимальные размеры: длина рулона до 12 м, диаметр рулона до 3,2 м, масса рулона – до 60 т. Сущность возведения ВЦР из рулонированных заготовок заключается в следующем: после устройства основания (рис.1.2) переходят к монтажу днища. Сначала с помощью двух тракторов (тягового и тормозного) закатывают рулоны днища на основание, затем срезают стяжные планки рулонов и дают возможность рулону раскрыться. После этого заготовки рулона растягивают в проектное положение и сваривают отдельные полотнища друг с другом. После того, как днище смонтировано, его размечают. Далее переходят к монтажу корпуса. Крыши ВЦР собираются из отдельных секторов с обязательным применением внутренней опоры. Монтаж крыши ведут отдельными секторами, которые предварительно собирают на земле, с помощью крана. Кран передвигается по контуру и монтирует щиты крыши. Монтаж понтона начинается после монтажа днища. На днище закатывают рулон диска понтона и раскатывают его. Диск центруют на днище и прихватывают короткими сварными швами. После монтажа и рихтовки положения коробов их сваривают друг с другом. Сваренные короба приваривают к диску короткими сварными швами. Когда корпус резервуара полностью смонтирован, выполнены все сварные стыки осуществляется монтаж опорных стоек понтона - резервуар наполняют водой, в результате чего понтон всплывает на 1,2 – 1,4 м, и монтируют стойки. Затем воду спускают и приваривают окончательно тонколистовой диск и стойки. К достоинствам данного метода монтажа относится не только выполнение целого комплекса сварных работ в заводских условиях, но и значительное сокращение работ уже на площадке строительства, сокращение времени монтажа, сокращения объемов используемой техники и количества задействованных монтажников, а также в рулонах можно изготавливать сборные конструкции конических крыш, которые в резервуарах с малыми диаметрами выполняются как самонесущие. Недостаток - максимальная толщина свернутого рулона не может превышать 16мм, что фактически ограничивает данный метод этими параметрами. Корпус ВЦР монтируют в следующей последовательности:
Рулон закатывают с помощью двух тракторов. Один трактор – тяговый, второй – тормозной. Для того, чтобы не разрушить основание устраивают пандусы. Установку рулонов в вертикальное положение рекомендуется производить с опиранием на шарнир краном, перемещающимся в процессе подъема по специально подготовленной площадке. Развертывание рулона (рис. 4.1, 4.2) производят трактором с помощью каната и тяговой скобы, привариваемой к рулону на высоте 500 мм. При этом соблюдают следующую последовательность:
По мере развертывания рулонов полотнище стенки прижимают к ограничительным уголкам, прихватывают и приваривают к днищу резервуара. На всех этапах развертывания рулона необходимо следить за тем, чтобы сварной шов крепления тяговой скобы к рулону не работал на излом. Развертывание очередного участка полотнища необходимо прекратить, когда опорная пластина тяговой скобы расположится по направлению тягового каната. Концы полотнища на длине 3 м от вертикальных кромок к днищу не прихватывают. Развертывание рулонов высотой 18 м с последующей их прихваткой к днищу следует производить участками не более 1,5 - 2 м. Перед замыканием монтажных стыков развернутых полотнищ стенки производят формообразование концов полотнищ, имеющих значительные остаточные деформации от рулонирования. Как правило, формообразуют полотнища стенки толщиной 8 мм и более. Формообразование производят трактором с помощью специальных приспособлений. Рисунок 4.1 – Развертывание рулона стенки резервуара со стационарным покрытием: 1 – кран; 2 – стойка для монтажа опорного кольца; 3 – щит покрытия, 4 – монтажная стойка; 5 – опорное кольцо; 6 – переносные расчалки; 7 – развернутая часть полотнища стенки; 8 – расчалки монтажной стойки; 9 – рулон стенки; 10 – клиновой упор; 11 – трактор. Рисунок 4.2 – Развертывание рулона ставки резервуара с плавающей крышей: 1 – стойка для монтажа кольца жесткости (промежуточных колец); 2 – кольцо жесткости; 3 – переносные расчалки; 4 – развернутая часть полотнища стенки; 5 – рулон стенки; 6 – клиновой упор; 7 – трактор. В том случае, когда требуется формообразовать один или два пояса полотнища стенки в качестве приспособления рекомендуется применять гибочный сектор. Формообразование считают законченным в том случае, если по его окончании концевой участок полотнища занимает положение, близкое к проектному. После формообразования срезают нахлест с разделкой кромки и окончательно собирают стык с проектным зазором на прихватках с некоторым выводом собранного стыка наружу за проектную кривизну резервуара. После сварки, проверки качества выполнения сварных соединений, исправления дефектов и повторного контроля снимают все монтажные приспособления с полотнища стенки в зоне монтажного стыка. 4.2 Монтаж полистовым способомВ полистовом варианте исполнения сборка стенок и днищ вертикальных резервуаров осуществляется с использованием листов металла шириной от 1,8 до 3 метров и длинной до 12 метров. Листовые конструкции стенок и детали днища упаковываются и перемещаются в специально изготовленных ложементах (контейнерах). Листовой металл доставляется в пункт назначения железнодорожным или водным транспортом, с которого краном перегружается на автомашины с прицепом. Днище резервуара состоит из полотнища, монтируемого из листов стандартного размера толщиной, указанной в проекте, и окраек, которые, как правило, на 1 – 3 мм толще листов полотнища. После выполнения всех подготовительных работ приступают к раскладке листов в соответствии с проектом. Раскладку полотнища днища начинают со средней полосы. Раскладку средней полосы начинают со среднего листа. От него в обе стороны раскладывают остальные листы средней полосы. Укладывают их с помощью крана. Листы в полосе по короткой стороне соединяют между собой внахлестку - последующий лист укладывается на предыдущий (рис. 4.3). Величина нахлестки по короткой стороне 30-40 мм (это расстояние должно быть отмечено риской). Рисунок 4.3 Схема соединения листов в полосе По окончании раскладки все листы сваривают. Сварку прекращают, не доходя до окраек на 500-700 мм. Ее заканчивают после приварки первого пояса к днищу. После окончания сварки в центре днища, перпендикулярно его плоскости, приваривают стальной пруток. Из центра днища очерчивают две окружности - внутреннюю, равную наружному диаметру корпуса, и внешнюю, равную диаметру днища. По диаметру внешней окружности окрайки обрезают. На этом монтаж днища заканчивается, а сварка временно прекращается (до окончания установки первого пояса корпуса). Сначала устанавливают первый пояс корпуса резервуара. Первый пояс многопоясных резервуаров монтируют обычно из более толстых листов, чем верхние пояса (например, в резервуаре емкостью 5000 м толщина листов первого пояса 10 мм). К свальцованным листам первого пояса с внутренней стороны на уровне риски приваривают ослабленным швом ограничители 5 (рис.2.2), на которые устанавливают листы второго пояса. К днищу по риске наружного диаметра корпуса с внешней стороны прихватывают ограничители из уголка. Их назначение - фиксировать положение устанавливаемых листов первого пояса. Расстояние между ограничителями принимается 600-1200 мм. После установки всех листов первого пояса с внутренней стороны прихватывают планки 2 (рис. 4.4) для универсального стяжного приспособления. Первым листом первого пояса следует устанавливать тот лист, в который, согласно проекту, будет вварен приемо-раздаточный патрубок. Первый лист нужно устанавливать так, чтобы ось патрубка проходила приблизительно посередине листа, при этом вертикальные кромки листа должны быть удалены от швов окраек днища не менее чем на 500 мм. После первого листа устанавливают остальные листы первого пояса. Листы нижних поясов монтируют встык, для получения хорошего качества сварного шва между ними оставляют зазор в 2-3 мм. Замыкающий лист устанавливают внахлестку с первым листом, что позволяет компенсировать неточность сборки листов. Каждый установленный лист проверяют по отвесу. Рисунок 4.4 – Вспомогательные крепежные приспособления: 1 -угловое стяжное приспособление; 2 -сборочные планки; 3 - оправка; 4- прижимные приспособления; 5 – ограничители. Далее сваривают участки вертикальных швов первого пояса на высоту 200-300 мм от днища резервуара. Швы проваривают на полное сечение с обеих сторон листа. Когда заварены все участки вертикальных швов (кроме последнего), замыкающий лист, ранее установленный внахлестку, обрезают по кромке первого листа и прижимным приспособлением переводят в стыковое положение. После этого участок последнего вертикального шва также заваривают на высоту 200-300 мм. Потом сваривают поперечные окрайки днища. Затем приваривают первый пояс к днищу резервуара. Сначала можно заварить внутреннюю сторону, и затем - наружную. После этого сваривают недоваренные ранее участки полос днища по длинной стороне и продольные окрайки между собой, а окрайки приваривают к полотнищу днища. Монтаж поясов корпуса резервуара следует производить с помощью крана. После окончания монтажа и сварки верхнего пояса все швы корпуса испытываются керосином. Опрыскивание керосином производится с внутренней стороны, а водным раствором мела - с наружной, контроль качества стыков осуществляется с наружной стороны. При наличии дефекта на меловой обмазке образуются коричневые пятна. Монтаж перекрытия начинается с приварки опорных столиков в местах опирания ферм на корпус. Далее, в центре резервуара на расчалках устанавливается временная стойка для поддержания центральной опорной стойки ферм перекрытия, а над опорными столиками корпуса по мере монтажа ферм устанавливается легкая инвентарная переносная мачта. Затем производят монтаж балок и связей перекрытия. Полистовой метод отличается очень большой трудоемкостью и большой продолжительностью. В последние 20 лет этот метод возведения (главным образом днища и корпуса) практически не используется. 5 Техника безопасности при монтаже резервуаров При монтаже технологических металлоконструкций и нестандартного оборудования рабочие-монтажники имеют дело со сложными тяжёлыми подъёмами, работают на большой высоте почти без ограждений, пользуются самыми различными видами монтажных приспособлений, производят работы по соединению монтажных узлов при помощи болтов и электросварки. В связи с этим при монтаже технологических металлоконструкций и нестандартного оборудования необходимо соблюдать следующие основные правила безопасности. К верхолазным и другим монтажным работам допускаются лица не моложе 18 лет. Каждый рабочий проходит медицинское освидетельствование. При такелажных работах применяют канаты, снабженные свидетельством (сертификатом). Канаты, не имеющие свидетельства об испытаниях, к работе не допускаются. Закрепленные лебедки и полиспасты перед началом работы обязательно проверяют на надежность закрепления. При работе с лебедками особое внимание уделяют исправности и правильной регулировке тормозов. Перед началом подъема конструкции или оборудование обязательно проверяют. Проверяют правильность строповки, наличие отдельных деталей или инструментов, находящихся на поднимаемом элементе, отсутствие грязи, наледи и ржавчины. Перед началом монтажа площадка – монтажная зона – должна быть ограждена. Одновременное производство работ в двух и более ярусах по одной вертикали без соответствующих защитных устройств не разрешается. Защитные устройства (сетки, козырьки, перила, бортовые ограждения и т. п.) должны быть предусмотрены проектом производства работ. Территория строительной площадки в населенном месте во избежание доступа посторонних лиц должна быть ограждена. На территории строительства должны быть установлены указатели проездов и проходов. Опасные для движения зоны следует ограждать, либо выставлять на их границах предупредительные надписи и сигналы, видимые как в дневное, так и в ночное время. Для выполнения работ на высоте более 1, 5м при невозможности или нецелесообразности устройства настилов с ограждением рабочих мест рабочие должны быть снабжены предохранительными поясами. Предохранительные пояса, выдаваемые рабочим, должны иметь паспорта и через каждые 6 месяцев испытываться статической нагрузкой (300кг) в течение 5 мин. Пояса, находящиеся в работе, должны подвергаться не реже одного раза в 15 дней осмотру. На предохранительном поясе должны быть обозначены номер пояса и дата его испытания. Строповку конструкций следует производить стропами или захватами, грузоподъемность которых соответствует весу поднимаемой конструкции, определяемому по рабочим чертежам. При отсутствии чертежей вес конструкции должен быть определен по ее обмеру. Для перехода рабочих с одного места на другое (на высоте) следует применять монтажные лестницы, переходные мостики и трапы. Передвижение по нижнему поясу фермы или балки допускается только при наличии натянутого вдоль них стального каната для зацепления карабина предохранительного пояса. Канат должен быть натянут туго, провисание или ослабление его не допускается. Канат располагают на 1 м выше пояса и натягивают при помощи винтовой стяжки. Концы каната должны надежно закрепляться за конструкции при помощи карабинов. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Для выполнения монтажа резервуара исполнители должны иметь соответствующие опыт и квалификацию, поскольку не соблюдение технологии монтажа, игнорирование техники безопасности может привести к возникновению чрезвычайных, внештатных и даже аварийных ситуации в процессе эксплуатации. Также для эффективной работы необходимо применение качественной техники и современных технологий. В настоящее существует множество различных компаний, специализирующихся на выполнении данной работы, таким образом заказчик может подобрать удобный для себя вариант. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 1. Коршак А.А. Основы нефтегазового дела / А.А. Коршак, А.М. Шаммазов. – Учебник для ВУЗов. – Уфа: ООО «ДизайнПолиграфСервис», 2001. – 544 с. 2. Монтаж резервуаров методом рулонирования [Электронный ресурс]. – URL: http://gazovik-pgo.ru/cat/rvs/montazh/ (дата обращения 17.11.2016). 3. Монтаж вертикальных цилиндрических резервуаров [Электронный ресурс]. – URL: http://www.neftehimmontazh.ru/public/montazh-rezervuarov (дата обращения 17.11.2016). 4. Резервуары вертикальные РВС [Электронный ресурс]. – URL: http://www.ozrm.ru/produkciya/rezervuary-vertikalnye-rvs/ (дата обращения 17.11.2016). |