Устройство и назначение вертикально-цилиндрических резервуаров

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Государственное автономное профессиональное образовательное учреждение Чувашской Республики «Канашский транспортно-энергетический техникум» Министерства образования и молодёжной политики Чувашской Республики

КУРСОВАЯ РАБОТА

Устройство и назначение вертикально-цилиндрических резервуаров

Специальность 21.02.03 Сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ

Выполнил:

Иванов И.К.

Канаш- 2018



ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВЕРТИКАЛЬНЫХ СТАЛЬНЫХ РЕЗЕРВУАРОВ И ИХ ОБОРУДОВАНИЕ

1.1 Классификация и устройство резервуаров

1.2 Типы вертикально-цилиндрических резервуаров

1.3 Оборудование вертикально-цилиндрического резервуара

ГЛАВА II. ТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Качество, надежность и эксплуатация

2.2 Исходные данные для проектирования

ГЛАВА III. МОНТАЖНЫЕ РАБОТЫ

3.1 Проектирование и заложение фундамента

3.2 Сооружение стенок и крыши

3.3 Антикоррозийная обработка

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ



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.



ГЛАВА I. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВЕРТИКАЛЬНЫХ СТАЛЬНЫХ РЕЗЕРВУАРОВ И ИХ ОБОРУДОВАНИЕ

1.1 Классификация и устройство резервуаров

Резервуары предназначены для накопления, кратковременного хранения и учета нефти.

Группу сосредоточенных в одном месте нефтяных резервуаров называют резервуарным парком.

Резервуары классифицируются по следующим характеристикам:

§ по назначению;

§ по расположению;

§ по материалу, из которого они изготовлены.

По назначению нефтяные резервуары подразделяются на:

- технологические;

Технологический резервуар - это резервуар, предназначенный для разрушения нефтяной эмульсии и сброса пластовой воды.

- товарные.

Товарный резервуар - это резервуар, предназначенный для хранения обезвоженной и обессоленной нефти.

Резервуарный парк, содержащий товарные резервуары, называется товарным парком.

По расположению нефтяные резервуары подразделяют на:

§ наземные;

§ подземные;

§ полуподземные.

По материалу, из которого они изготовлены, нефтяные резервуары подразделяют на металлические и железобетонные. Обычно наземные резервуары - металлические, а подземные и полуподземные - железобетонные. На нефтяных месторождениях наибольшее распространение получили наземные стальные вертикальные цилиндрические резервуары.

Рисунок 1 -Резервуар вертикальный сварной:

1- рулонный корпус;

2- кровля;

3- опорная стойка;

4- маршевая лестница;

5- сварное днище.

Основные элементы вертикального стального резервуара:

днище,

корпус,

- крыша.

Днище резервуара сварное из листов толщиной до 8 мм, расположено на фундаменте в виде песчаной подушки и имеет уклон от центра к периферии, равный 2% .

Рисунок 2- Днище резервуара

Уклон днища необходим для стока и удаления отделившейся в резервуаре пластовой воды.

Рисунок 3- Установка резервуара

Корпус резервуара изготовляют в виде поясов. Толщина поясов или одинакова по высоте, или возрастает к низу.

Вокруг резервуара имеется бетонная отмостка, имеющая уклон от резервуара.

Крыши вертикальных стальных резервуаров бывают трех типов:

§ плоские;

§ конические;

§ сферические.

Резервуары с плоскими и коническими крышами рассчитаны на избыточное давление в газовом пространстве 2000 Па и вакуум 250 Па, а резервуары со сферической крышей рассчитаны на избыточное давление в газовом пространстве 0,02 МПа и вакуум 0,002 МПа.

Резервуары с плоскими крышами имеют наименьшее газовое пространство, поэтому в них меньшие потери нефти от испарения, что обеспечило широкое их использование на нефтяных месторождениях.

Крышу резервуара собирают из крупноразмерных щитов заводского изготовления.

Щиты представляют собой каркас из двутавров и швеллеров, к которым приварен листовой настил толщиной 2,5-4,0 мм.

Рисунок 4- Щит резервуара

В середине резервуара щиты опираются на центральную стойку.

Рисунок 5- Центральная стойка резервуара

Номинальный объем, м3	Геометрические характеристики, мм	Общая масса, т
	Диаметр	Высота
Расчетная температура -40С и выше
100 200 300 400 700 1000 2000 3000 5000 10000 20000 30000	4730 6630 7580 8530 10430 10430 15180 18980 20920 28500 39900 45600	5960 5950 7450 7450 8940 11920 11920 11920 14900 17880 17880 17880	8,2 10,8 13,8 15,4 22,9 26,7 48,0 75,4 103,1 216,6 407,0 534,2
Расчетная температура -40С до -65С
100 200 300 400 700 1000 2000 3000 5000 10000 20000	4730 3630 7580 8530 10430 10430 15180 18980 22790 34200 45600	5960 5960 7450 7450 8940 11920 11920 11920 11920 11920 11920	8,4 11,1 14,0 15,7 22,9 27,9 48,1 68,8 101,5 196,8 391,8

Таблица 1.1- Резервуары вертикальные стальные

Устройство, взаимное расположение и расстояния между отдельными резервуарами и группами должны соответствовать требованиям СНиП 2.11.03 -93 «Склады нефти и нефтепродуктов. Противопожарные нормы».



Рисунок 6- Каре

Территория между резервуаром и обвалованием называется каре.

Резервуары (каждый или группа, в зависимости от объема) должны быть ограждены замкнутым земляным обвалованием шириной по верху не менее 0,5 м или ограждающей стеной из негорючих материалов, рассчитанными на гидростатическое давление разлившейся жидкости.

Высота обвалования или ограждающей стены каждой группы резервуаров должна быть на 0,2 м выше уровня расчетного объема разлившейся жидкости, но не менее 1 м для резервуаров номинальным объемом до 10000 м3 и 1,5 м - для резервуаров объемом 10000 м3 и более.

Уровень расчетного объема определяется расчетным путем исходя из максимально возможного количества жидкости в резервуаре.

Рисунок 7- Уровень расчетного объема до 10000 кубометров



Рисунок 8- Уровень расчетного объема более 10000 кубометров

Расстояние от стенок резервуаров до подошвы внутренних откосов обвалования или ограждающих стен следует принимать не менее 3 м для резервуаров объемом до 10000 м3 и 6 м - для резервуаров объемом 10000 м3 и более.

В пределах одной группы резервуаров внутренними земляными валами или ограждающими стенами следует отделять каждый резервуар объемом 20000 м3 и более или несколько однотипных резервуаров, суммарный объем которых равен или менее 20000 м3.

Высоту внутреннего земляного вала или стены следует принимать:

- 1,3 м - для резервуаров объемом 20000 м3 и более;

- 0,8 м - для остальных резервуаров.

Рисунок 9- Резервуары объемом менее 20000 м³

Рисунок 10- Резервуары объемом 20000 м³ и более

Внутри обвалования резервуарного парка не допускается размещение задвижек, за исключением коренных, устанавливаемых на приемр-раздаточных патрубках резервуара, а также задвижек систем пожаротушения.

1.2 Типы вертикально-цилиндрических резервуаров

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.



1.3 Оборудование вертикально-цилиндрического резервуара

Рисунок 11- Оборудование резервуара

1 -- клапан дыхательный совмещённый КДС,

2 -- клапан дыхательный механический КДМ,

3 -- клапан аварийный АК,

4 -- совмещённый механический дыхательный клапан СМДК,

5 -- клапан дыхательный механический КДМ-50,

6 -- патрубок вентиляционный 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 -- приёмораздаточное устройство ПРУ,

18 -- кран сифонный КС,

19 -- люк-лаз ЛЛ,

20 -- приёмораздаточный патрубок ПРП.

Марка, тип оборудования и аппаратуры, размеры, комплектность должны соответствовать требованиям и указаниям проекта в зависимости от хранимого продукта и скорости наполнения и опорожнения резервуара. Проект «Оборудование резервуара» выполняется специализированной проектной организацией (Генеральным проектировщиком). Оборудование должно обеспечивать надёжную эксплуатацию резервуара и снижение потерь нефти и нефтепродуктов.

Резервуары, в зависимости от назначения и степени автоматизации, с учётом сорта хранимых нефти и нефтепродуктов или других жидких сред оснащаются:

· приёмо-раздаточными устройствами с местным или дистанционным управлением;

· дыхательной аппаратурой;

· приборами контроля и автоматической сигнализацией

· приборами местного или дистанционного измерения уровня и температуры хранимых жидкостей (уровнемеры, манометры для контроля давления в газовой среде);

· автоматической сигнализацией верхнего и нижнего предельных уровней (сигнализаторы уровня);

· устройствами отбора проб или средней пробы (сниженные пробоотборники ПСР);

· устройствами для удаления подтоварной воды;

· устройствами для подогрева высоковязких и застывающих нефти и нефтепродуктов;

· устройствами для предотвращения накопления отложений в резервуаре;

· устройствами для зачистки;

· световыми и монтажными люками, люками-лазами и патрубками для установки оборудования;

· устройствами и средствами обнаружения (пожарными извещателями) и тушения пожаров;

· устройствами молниезащиты, заземления и защиты от статического электричества;

· предохранительными клапанами.

Обычно местное измерение уровня и температуры не предусматривается для объектов, на которых выполняется комплексная диспетчеризация технологических процессов в резервуарном парке с организацией централизованного контроля из пункта управления.

При отсутствии дистанционных сигнализаторов верхнего уровня предусматриваются переливные устройства, соединённые с резервной ёмкостью или сливным трубопроводом, исключающие превышение уровня залива продукта сверх проектного.

Вопросы освобождения резервуаров от хранимых жидкостей в аварийных ситуациях решается схемой технологической обвязки в соответствии с требованиями и нормами технологического проектирования соответствующих предприятий^[15].

Для контроля давления в резервуаре на крышке замерного люка устанавливается штуцер с запорным устройством для подключения мановакуумметра, автоматического сигнализатора предельных значений давления и вакуума или других приборов.

Резервуары, заполняемые зимой нефтью и нефтепродуктами с температурой выше 0 °С, оснащаются дыхательными клапанами. Установка дыхательных клапанов для горизонтальных резервуаров на вертикальные запрещена.



ГЛАВА II. ТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Качество, надежность и эксплуатация

Надёжность резервуара -- свойство его конструкции выполнять назначение приёма, хранения и отбора из него продуктов при заданных технической документацией на резервуар параметрах; критерии надёжности: работоспособность, безотказность работы, долговечность резервуаров и его элементов, ремонтопригодность элементов резервуаров.

Основные параметры, обеспечивающие надёжность РВС:

· характеристики сечений основных несущих и ограждающих конструкций, свойства стали;

· качество сварных соединений;

· допуски при изготовлении и монтаже элементов конструкций.

Работоспособность резервуара -- состояние, при котором резервуар способен выполнять свои назначения по заданному (поставленному) проектом технологическому режиму без отклонений от параметров, установленных технической документацией, выполненной в соответствии с нормами.

Безотказность работы резервуара -- свойство резервуара и его элементов сохранять работоспособность без вынужденных перерывов в работе.

Долговечность резервуара и его элементов -- свойство конструкции сохранять работоспособность до предельного состояния с необходимыми перерывами для технического обслуживания и ремонтов.

Ремонтопригодность элементов резервуара -- приспособленность элементов к предупреждению и обнаружению неисправности, а также их ремонта в период обслуживания до наступления отказа.

Срок службы резервуаров назначается Заказчиком или определяется при проектировании по технико-экономическим показателям, согласованным с Заказчиком. Срок службы резервуара включает в себя регламентные работы по обслуживанию и ремонту резервуаров. В конце срока службы резервуара его ремонт невозможен либо нецелесообразен по экономическим причинам.

Общий срок службы резервуаров обеспечивается выбором материала, учётом температурных, силовых и коррозионных воздействий, нормированием дефектов сварных соединений, оптимальных конструктивных решений металлоконструкций, основанийи фундаментов, допусками на изготовление и монтаж конструкций, способов антикоррозионной защиты и назначением регламента обслуживания.

Расчётный срок службы статически нагружаемых резервуаров регламентируется коррозионным износом конструкций.

При наличии антикоррозионной защиты несущих и ограждающих конструкций срок службы резервуара обеспечивается принятой системой защиты от коррозии, имеющей гарантированный срок службы не менее 10 лет, совпадающий со сроком проведения полного технического диагностирования.

При использовании системы антикоррозионной защиты с гарантированным сроком службы менее 10 лет для элементов резервуара, защищённых от коррозии, а также для незащищённых элементов назначается увеличение их толщины за счёт припуска на коррозию.

Расчетный срок службы циклически нагружаемых резервуаров наряду с коррозионным износом регламентируется зарождением малоцикловых усталостных трещин.

При отсутствии трещиноподобных эксплуатационных дефектов расчётный срок службы резервуаров обусловливается угловатостью f_i (п. 5 таблицы 12 ГОСТ 31385-2008) вертикальных сварных швов стенки.

Для резервуаров II и III классов опасности (объёмом 5 000 м3 -- 50 000 м3) при принятом сроке службы 40 лет и осреднённом годовом числе циклов заполнений-опорожнений резервуара не более 100 (за 10-летний период эксплуатации) усталостная долговечность стенки резервуара будет обеспечена на весь общий срок службы при следующих значениях угловатости:

· f_i/t_i ? 0,33 -- для 1-4-х поясов;

· f_i/t_i ? 0,4 -- для остальных поясов.

При режиме нагружения более 100 полных циклов в год для обеспечения усталостной долговечности в течение общего срока службы резервуара определяются расчётом допускаемые значения f_i/t_i по всем поясам стенки резервуара.

Для резервуаров I и IV классов опасности усталостная долговечность стенки определяется расчётом с учётом конкретных (заданных) условий нагружения и фактических отклонений формы стенки по поясам.

На основании результатов испытаний уточняется режим эксплуатационного нагружения (максимальный и минимальный уровни налива продукта, частота нагружения) и срок службы резервуара.

Срок службы резервуара обосновывается выполнением требований нормативных документов по регламенту обслуживания и ремонта, включающего в себя диагностирование металлоконструкций, основания, фундамента и всех видов оборудования, обеспечивающего его безопасную эксплуатацию.

Категория условий эксплуатации зависит от температуры, влажности воздуха, давления воздуха или газа с учётом высоты над уровнем моря, солнечного излучения, дождя, ветра, смены температуры и т. д.

Эксплуатация резервуаров осуществляется в соответствии с инструкцией по надзору и обслуживанию, утверждённой руководителем эксплуатирующего предприятия^[13].

Общий срок службы резервуара должен обеспечиваться проведением регулярного двухуровневого диагностирования с оценкой технического состояния и проведением ремонтов (при необходимости). Периодичность частичного или полного диагностирования зависит от особенностей конструкции и конкретных условий эксплуатации резервуара^[13]. Полное техническое диагностирование резервуаров проводится с интервалом не более 10 лет; конкретные сроки назначаются экспертной организацией.

Двухуровневое диагностирование резервуаров включает в себя^[13]:

· частичное диагностирование (без выведения из эксплуатации);

· полное диагностирование (с выводом из эксплуатации, очисткой и дегазацией).

Первое частичное диагностирование проводится:

· через три года после ввода в эксплуатацию -- для резервуаров I и II классов опасности;

· через четыре года -- для резервуаров III класса опасности;

· через пять лет -- для резервуаров IV класса опасности.

2.2 Исходные данные для проектирования

Заказчиком в составе задания на проектирование предоставляются исходные данные для проектирования металлоконструкций и фундамента резервуара, также Заказчик участвует в контроле за их изготовлением, монтажом и при испытаниях и приёмке резервуара через уполномоченных представителей.

Исходные данные для проектирования, предоставляемые Заказчиком проектировщику:

· район (площадка) строительства;

· срок службы резервуара;

· годовое число циклов заполнений/опорожнений резервуара;

· геометрические параметры или объём резервуара;

· тип резервуара;

· наименование хранимого продукта с указанием наличия коррозионно-активных примесей в продукте;

· плотность продукта;

· максимальная и минимальная температуры продукта;

· избыточное давление и относительное разряжение;

· нагрузка от теплоизоляции;

· среднегодовой коэффициент оборачиваемости резервуара;

· припуск на коррозию для элементов резервуара;

· данные инженерно-геологических изысканий площадки строительства.

При непредоставлении полного задания от Заказчика условия эксплуатации принимаются Проектировщиком с учётом положений и требований стандартов, строительных норм и правил и согласовываются с Заказчиком в техническом задании на проектирование.

При проектных нагрузках, превышающих приведённые в действующих нормативных документах значения, а также при номинальном объёме резервуара более 120 000 м³ расчёт и проектирование выполняются по специальным техническим условиям(СТУ).

Техническое задание на разработку резервуара определяет необходимые требования на всех этапах создания резервуара (проектирование, изготовление, транспортировка, монтаж, контроль, испытания и приёмка). Состав технического задания на проектирование следует принимать в форме «Бланка Заказа» в соответствии с нормами.



ГЛАВА III.МОНТАЖНЫЕ РАБОТЫ

3.1 Проектирование и заложение фундамента

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. резервуар антикоррозионный цилиндрический фундамент

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".

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.

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.

3.2 Сооружение стенок и крыши

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.

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.

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.

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.

3.3 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.



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной работе я смог полностью детально рассмотреть устройство Вертикально-цилиндрических резервуаров, рассмотрел их принцип работы, а так же рекомендации и требования при использовании.

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 ЛИТЕРАТУРЫ

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

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

3. 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.

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

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

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

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

8. 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.

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

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

11. 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

...