Ремонтное предприятие нефтяной и газовой промышленности

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 наружно» 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 полуфермах 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. После установления вспомогательного оборудования резервуар подвергают гидравлическому испытанию и окраске.

Индустриальный метод изготовления и монтажа резервуара состоит из двух этапов:

1) изготовление рулонных заготовок корпуса и днища и секционных заготовок (щитов) покрытия в заводских условиях, доставка их к месту монтажа резервуара;

2) 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-четырех 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 обратно-ступенчатым методом. Листы окрайки раскладывают по кольцу (на периферии днища). Соединяют листы окраек встык на стальных подкладках.

1 -- монтажные стыки окрайков; 2-- монтажный стык стенки; 3 -- монтажные стыки днища

Рисунок 10 - Днище РВС-10 000 с сегментными окрайками:

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 10000 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 2000м3 осуществляют специальными кранами большой грузоподъемности (25--50т), 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 20000 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 7-8м 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 на 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 20000 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.

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.

Особенности монтажа резервуаров с понтоном и плавающей крышей

Понтон представляет собой круглое полотно, изготовленное из тонких листов стали (например, для резервуаров вместимостью 5000--10 000 м3--3мм). По краям полотна приваривают полые сегментные элементы (герметизированные сварные коробки), повышающие плавучесть понтона. Между кромкой понтона и корпусом резервуара оставляют зазор от 100 до 300 мм (в зависимости от вместимости резервуара). Для герметизации рабочего пространства резервуара устанавливают затвор из прорезиненного бельтинга.

Понтон поступает на строительную площадку с завода-изготовителя в виде свернутой в рулон центральной части и отдельно сегментных элементов -- полых коробок. Центральную часть понтона поставляют в одном рулоне с днищем. Для уплотнительного кольца затвора предназначены поставляемые с завода специально раскроенные и прошитые секции из прорезиненного бельтинга.

Монтаж понтона начинают сразу после установки днища на песчаном основании. Вначале разворачивают рулон центрального полотнища, затем, проверив правильность установки, по внешней кромке временно прикрепляют его к днищу короткими швами-прихватками. По внешнему контуру полотнища понтона делают разметку для установки внешних сегментов -- полых коробок. В центре понтона вырезают отверстие диаметром 2760 мм для установки на днище центральной опорной стойки. После этого монтируют центральную стойку, поднимают и развертывают рулон корпуса. По мере развертывания рулона корпуса продолжают монтаж понтона и удаляют временные прихватки. По внешнему контуру центрального полотнища раскладывают согласно предварительной разметке сегментные элементы -- полые коробки. Проверив правильность их установки, сваривают коробки между собой и соединяют с центральным полотнищем внахлестку. После проверки плотности швов места соединения сегментных элементов закрывают планками, которые сваривают по контуру.

К корпусу резервуара на высоте 1,8 м от днища приваривают поворотные кронштейны, которые прижимают к стенке корпуса (кронштейны необходимы для опирания понтона в крайнем нижнем положении), и одновременно в центре на днище монтируют центральное опорное кольцо, служащее опорой центральной части понтона в крайнем нижнем положении. В качестве центрального опорного кольца обычно используют промежуточное съемное кольцо жесткости от центральной стойки. Дальнейший монтаж понтона ведут только после полного окончания монтажа корпуса.

Корпус резервуара заполняют водой, чтобы поднять понтон на 2 м от днища. Когда понтон окажется на плаву, поворачивают кронштейны на 90°, подводят их под понтон и фиксируют в этом положении. Понтон также закрепляют в центральной части. Для этого опорное кольцо четырьмя прутками приваривают к центральной стойке. После этого воду из резервуара сливают и продолжают монтажные работы с нижней стороны понтона (сварку монтажных швов, окончание монтажа опорной стойки).

Монтаж понтона заканчивается установкой затвора из секций прорезиненного бельтинга в зазор между корпусом резервуара и внешней кромкой понтона. Каждую секцию болтами прикрепляют к контурному уголку понтона.

По окончании монтажа понтон испытывают. При пробных подъемах понтона обращают внимание на непроницаемость его швов, отсутствие перекосов (горизонтальность понтона), плавность движения.

Монтаж резервуара с плавающей крышей в принципе не отличается от монтажа резервуара с понтоном.

Контроль качества резервуаров

Контроль качества элементов конструкции резервуаров в процессе монтажа заключается в проверке качества сварных соединений. Контроль осуществляют вакуумированием, керосиновой пробой, химическими методами контроля (на плотность) и просвечиванием рентгеновскими или гамма-лучами.

Качество монтажных сварных соединений днища резервуара проверяют по окончании его монтажа. Для этого наибольшее распространение получил метод вакуумирования, основанный на создании разрежения (0,07 МПа) в специальной камере. Камера представляет собой продолговатую коробку без дна с крышкой из прозрачного материала (плексиглас). Стенки камеры изготовлены из губчатой резины. В крышку камеры вмонтирована трубка с краном для присоединения шланга от вакуумного насоса. На отводах этой трубки устанавливают кран для снятия разрежения в камере, а также вакуумметр для контроля разрежения. Для проверки качества угловых швов используют угловую вакуумную камеру, коробка которой изогнута под прямым углом вокруг продольной оси.

Процесс вакуумирования швов проводят в следующем порядке. Испытываемый участок шва очищают от шлака и загрязнений и смачивают индикаторным (мыльным) раствором, который образует пену при попадании в него воздуха, проходящего через дефекты шва. Пузыри пены видны через прозрачную крышку камеры. Дефектные места отмечают рядом с камерой мелом или краской, после чего снимают разрежение в камере и переставляют ее на новое место.

Герметичность швов центральной части понтона или плавающей крыши проверяют аналогично швам днища.

Качество нахлесточных сварных соединений (например, швов корпуса небольших резервуаров) контролируют керосином. Для этого контролируемую сторону шва очищают от шлака и грязи и покрывают меловым раствором. Стыковые швы с обратной стороны обильно смазывают керосином. При наличии дефектов в шве на меловой поверхности появляются жировые пятна или полосы. Появление отдельных жировых точек или пятен свидетельствует о наличии в шве сквозных пор или свищей. Жировые полосы указывают на образование в шве сквозных трещин. Время испытаний зависит от положения шва в пространстве, толщины свариваемого металла и температуры окружающего воздуха. В среднем оно составляет 1--3 ч, однако для повышения надежности контроля шов после нанесения керосина выдерживают при положительных температурах в течение 12 ч, при отрицательных -- в течение 24 ч.

Наиболее нагруженные сварные швы стенки резервуара проверяют физическими методами контроля -- рентгено- или радиографированием. Просвечиванием рентгеновскими или гамма-лучами проверяют монтажные вертикальные швы полностью. Кроме того, просвечиванию подвергают стыковые соединения окраек днища в местах соединения днища со стенкой (на длине 240 мм).

Рентгенографический контроль качества сварных соединений основан на способности рентгеновских лучей проходить через сварные соединения как через полупрозрачные тела, причем интенсивность их падает по мере увеличения толщины металла. Прохождение лучей фиксируется рентгенографической пленкой. В местах дефектов швов общий путь прохождения рентгеновских лучей через металл сокращается и, следовательно, интенсивность их возрастает, что и фиксируется на пленке. После проявления пленки на ней можно видеть характерные дефекты шва.

Рисунок 11 - Газгольдеры.

Низкого давления: а -- мокрый с вертикальными направляющими; б -- то же, с винтовыми направляющими; в -- сухой поршневого типа; г -- то же, с гибкой секцией. Высокого давления: д -- горизонтальный цилиндрический; е -- вертикальный цилиндрический; ж -- шаровой

К работе с источниками гамма- и рентгеновских лучей допускают только лиц, прошедших специальную подготовку.

Монтаж газгольдеров. В резервуарные парки промыслов входят также газгольдеры. Они предназначены для хранения под давлением газа. В зависимости от давления газа газгольдеры подразделяются на два класса: 1) высокого давления; 2) низкого давления.

Газгольдеры высокого давления предназначены для хранения газа под давлением выше 0,07 МПа (до 2,0МПа). Рабочий объем их постоянен, а давление изменяется до расчетного по мере заполнения рабочего пространства газом.

Газгольдеры низкого давления представляют собой герметические емкости переменного объема. Различают мокрые и сухие газгольдеры низкого давления.

Мокрые газгольдеры (рис. 89, а, б) имеют вместимость от 100 до 30000 м3 и представляют собой сочленение неподвижного звена (стального или железобетонного резервуара) и подвижных звеньев (колокола и телескопа).

Резервуар газгольдера заполняют водой. По специальным направляющим с помощью роликов перемещается подвижное звено (колокол). Для герметизации рабочего пространства газ-гольдера между колоколом и резервуаром установлен водяной затвор. В зависимости от вместимости газгольдеры подразделяются на однозвеньевые (резервуар -- колокол), двухзвеньевые (два подвижных звена -- колокол и промежуточное звено -- телескоп) и трехзвеньевые (три подвижных звена -- два телескопа и колокол). Типовые однозвеньевые газгольдеры имеют вместимость 6000 м3, а типовые двух- и трехзвеньевые -- до 30 000 м3. Нетиповые мокрые -газгольдеры имеют вместимость до 200 000 м3 и более. В мокрых газгольдерах с вертикальными направляющими колокол и телескоп с помощью роликов перемещаются по вертикальным балкам-направляющим.?

Мокрые газгольдеры с винтовыми направляющими имеют более сложную конструкцию направляющих. Перемещение подвижных звеньев (колокола и телескопа) происходит с помощью роликов по винтовым балкам-направляющим, т.е. колокол (телескоп) как бы ввинчивается или вывинчивается из неподвижного резервуара. Ролики устанавливают на нижележащем звене газгольдера по отношению к вышележащему.

Хотя мокрые газгольдеры с винтовыми направляющими более сложны в изготовлении, они менее металлоемки, чем газ-гольдеры с вертикальными направляющими, и более компактны.

Сухие газгольдеры (рис. 89, в, г) могут быть двух видов: поршневые, когда объем газового (рабочего) пространства изменяется вследствие вертикального перемещения поршня; с гибкой секцией (мембраной), когда объем изменяется из-за вертикального перемещения мембраны, соединенной со стенками корпуса гибкой секцией.

Монтаж цилиндрических газгольдеров высокого давления начинают с устройства основания. Для гори-зонтальных газгольдеров ставят четыре опоры (стойки), а для вертикальных -- большее число опор (до шести). Затем готовые газгольдеры устанавливают и закрепляют на опорах.

Горизонтальные газгольдеры обычно накатывают на опоры (фундамент) по специально изготовленному наклонному балочному пути. На практике цилиндрические горизонтальные газ-гольдеры устанавливают также на опоры путем подъема их одним или двумя кранами (в зависимости от веса газгольдера). Если позволяет высота опор, то возможен монтаж горизонтальных газгольдеров путем подъема их двумя трубоукладчиками.

Монтаж вертикальных цилиндрических газгольдеров несколько сложнее. Он заключается в подъеме газгольдера, лежащего на земле, и установке его на опоры (рисунок 12). Подъем и установку газгольдера на опоры осуществляют с помощью стреловых самоходных кранов (одного или спаренных).

а -- накатка по наклонному пути; б -- подъем одним краном; в -- подъем двумя кранами; д -- подъем одним краном; д -- подъем двумя кранами

Рисунок 12 - Схема монтажа цилиндрических горизонтальных (а, б, в) и вертикальных (г, д) газгольдеров высокого давления:

Монтаж газгольдеров низкого давления рассмотрим на примере мокрых газгольдеров.

В настоящее время мокрые газгольдеры вместимостью до 30 000 м3 монтируют индустриальным методом. Основные элементы газгольдера--днище, корпус резервуара, телескоп, корпус колокола, элементы перекрытия, гидрозатвор -- изготовляют на заводах и доставляют к месту монтажа в виде рулонов и укрупненных блоков.

Монтаж газгольдеров начинают с устройства днища. Затем поднимают, развертывают и устанавливают на заранее намеченных местах днища рулоны корпуса резервуара, телескопа (двух- и трехзвеньевых газгольдеров) и колокола.

Рулоны телескопа и колокола устанавливают на постаменте. Это необходимо для развертывания корпуса телескопа и колокола на опорных подкладках. Для монтажа элементов покрытия колокола в центре днища устанавливают временную монтажную стойку.

Применяют два способа развертывания рулонов корпуса резервуара, телескопа и колокола: последовательный и параллельный. При последовательном способе сначала полностью развертывают и фиксируют рулон корпуса резервуара, затем последовательно рулоны телескопа и колокола. По мере развертывания рулона корпуса снаружи верхнего пояса монтируют кольцевую площадку, обеспечивающую жесткость верхней кромки резервуара. При монтаже корпуса резервуара на днище устанавливают прокладки (отрезки двутавра), которые являются опорой для телескопа и колокола.

После монтажа корпуса резервуара рулоны телескопа и колокола (газгольдер большой вместимости) или колокола (газ-гольдер вместимостью до 6000 м3) оказываются внутри корпуса резервуара. Поэтому рулоны телескопа и колокола развертывают в замкнутом пространстве (внутри корпуса резервуара).

Для развертывания рулона телескопа конец троса, прикрепленного к рулону, выводят с помощью системы блоков через люк-лаз к тракторной лебедке. По мере развертывания рулона телескопа промежуточный блок снимают и закрепляют на новом месте. Развернув половину рулона корпуса, трос направляют через второй люк-лаз, расположенный в корпусе резервуара в диаметрально противоположном от первого люка направлении, и через такой же люк-лаз в корпусе телескопа.

Собранную нижнюю половину газгольдера двумя кранами СГК-30 или двумя мачтами устанавливают на временную опору или на неподвижную опору манипулятора. Затем точно так же собирают верхнюю половину газгольдера, которую устанавливают на нижней половине, т. е. собирают весь газгольдер. Собранный газгольдер поднимают на роликоопорах манипулятора и производят автоматическую сварку под флюсом.

Если шаровой газгольдер монтируют из лепестков, изготовленных холодной вальцовкой, то применяют иную технологию.

Сооружение железобетонных резервуаров

В целях сокращения расхода металла, обеспечения долговечности сооружений и сокращения сроков строительства изготовляют железобетонные резервуары.

Подготовительные и земляные работы. Подготовительные работы включают устройства временных и постоянных подземных путей, подводку электролиний, устройство складов для хранения материалов и оборудования, сооружение бетонного узла, подводку водопровода.

В состав земляных работ входят разработка котлованов для отдельных резервуаров или общего котлована (каре) для группы или всех резервуаров, рытье траншей для технологических трубопроводов различных подземных коммуникаций. При размещении резервуаров стремятся, чтобы баланс объема разрабатываемого грунта, используемого для обсыпки резервуаров, был близок к нулю. Если резервуарный парк состоит из четырех-шести резервуаров вместимостью 10--30 тыс. м3 каждый, разрабатывают общий котлован с удалением грунта в отвал. При большем числе резервуаров все работы, в том числе земляные, выполняют в определенной последовательности.

Земляные работы производят в несколько этапов по участкам, что позволяет рационально использовать землеройную технику. При устройстве котлованов для группы резервуаров применяют одноковшовые экскаваторы Э-505, бульдозеры, скреперы, автогрейдеры.

После разработки котлована производят уплотнение грунта по всей площади днища. Песчаные грунты уплотняют под воздействием вибрирующей нагрузки, а глинистые и суглинистые -- тяжелыми катками.

Устройство днища. Подготовив грунтовое основание, устраивают днище. Для обеспечения равномерной передачи нагрузки от днища на грунт насыпают слой песка с последующей планировкой его по отметкам. По песчаной подушке (иногда ее накрывают одним-двумя слоями пергамента) укладывают бетон низких марок (75--100) от края резервуара к его центру.

Бетонирование ведут непрерывно полосами шириной 2--3 м. Особое внимание уделяют уплотнению бетона с помощью вибраторов. Виброуплотнение повышает прочность и плотность бетона, обеспечивает заполнение всех углублений и выемок.

После подготовки к бетонированию днище армируют сварной сеткой. Чтобы обеспечить проектное положение сеток, нижнюю арматуру укладывают на прокладки из коротких арматурных стержней определенного диаметра (12--18 мм), а верхнюю -- на специально изготовленные из арматурной проволоки полочки. Если днище усиливают в местах установки колонн, дополнительно в соответствии с расчетом укладывают сетки.

Арматуру кольцевого замка (для цилиндрических резервуаров) и арматуру узла соединения стенки с днищем (для прямоугольных резервуаров) вяжут на месте или собирают из отдельных готовых каркасов.

Установив арматуру, бетонируют днище. В практике строительства резервуаров применяют различные схемы бетонирования. Наибольшее распространение получили бетонирование параллельными полосами шириной 2--2,5 м с оставлением швов шириной 25--30 см и бетонирование картами (участками), расположенными по концентрическим окружностям. Закончив бетонирование, днище выдерживают в течение 8--10 дней. Стыки полос и карт замоноличивают после усадки бетона.

Перед замоноличиванием стыков поверхность бетона тщательно зачищают пескоструйным аппаратом и промывают водой. В швы бетон укладывают как вручную, что и торкрет- или шприц-бетоном. Для замоноличивания швов применяют бетон марки 300, в состав которого рекомендуется добавлять жидкое стекло (3,35 % от массы цемента). Размер зерен крупного заполнителя бетона, предназначенного для замоноличивания, не должен превышать 10--12 мм.

Устройство стен и покрытия. Когда бетон днища достигнет 70--80 % проектной прочности, монтируют элементы резервуаров, располагаемые выше поверхности днища. Сначала устанавливают элементы, находящиеся внутри резервуара (фундаменты колонн и колонны), собирают элементы покрытия, опирающиеся на стены. Такая последовательность работ позволяет полностью использовать площадку вокруг резервуара и его днище.

Прежде чем установить фундаменты колонн на днище, геодезически определяют их размещение. Если резервуар прямоугольный, за контуром днища двумя теодолитами отмечают точки пересечения осей, которые указывают места установки фундаментов. Риски, нанесенные на фундаментах, совмещают с осями. В фундаменты устанавливают колонны и временно закрепляют их деревянными клиньями. Одновременно с помощью двух теодолитов выверяют вертикальность колонн и замоноличивают их.

Применяют также кольцевой метод монтажа колонн и перекрытия, при котором сначала устанавливают колонны и собирают элементы покрытия (прогоны, панели, покрытия) пристенной части резервуара, затем -- элементы, расположенные внутри него. Этот способ позволяет до окончания монтажа колонн и покрытия внутри резервуара собирать стены и замоноличить стеновые панели.

При сооружении цилиндрических сборных резервуаров перед устройством фундаментов теодолитом, установленным в центре резервуара, производят геодезическую разбивку. Сначала определяют в соответствии с проектом положение первого ряда колонн, затем второго и т. д. Высотное положение дна стаканов фундаментов проверяют нивелировкой. До установки все колонны измеряют и маркируют, чтобы установить их в соответствующие фундаменты. Этим можно уменьшить объем работ по регулированию высотного положения дна стаканов.

Монтаж начинают с центральной колонны, на верх которой может быть заранее насажена капитель. Колонну сначала устанавливают в капитель и перевернутом виде и замоноличивают, затем по достижении бетоном 50 % прочности -- в стакан фундамента, раскрепляют оттяжками и замоноличивают. Предварительно выверяют вертикальность колонны. После этого монтируют первый кольцевой ряд колонн, на которые укладывают кольцевые балки, а затем плиты перекрытия. Дальнейший монтаж колонн и покрытия ведут кольцевыми поясами от центра резервуара к стенке.

При монтаже плит покрытия между ними оставляют зазоры 10--12 мм, которые в дальнейшем заполняют бетоном. Плиты покрытия, примыкающие к стенке резервуара и опирающиеся на них, монтируют одновременно с установкой стеновых панелей. Вертикальные стыки панелей, находящиеся одна от другой на расстоянии 10--12 см, заполняют литым бетоном, торкрет- или шприц-бетоном.

Для заполнения стыков литым бетоном сооружают как внутреннюю, так и наружную опалубку. Ее изготовляют в виде металлических щитов, плотное прилегание которых к панелям обеспечивается резиновыми прокладками. Бетон подают встык по лотку и уплотняют глубинными вибраторами И-116. Опалубку забетонированных стыков снимают через 4--6 сут. Перед замоноличиванием поверхность бетона в стыках тщательно очищают пескоструйным аппаратом. Бетонирование стыков можно выполнять торкрет-бетоном, тогда опалубку устанавливают только с внутренней стороны резервуара, а торкретирование производят с наружной. При заполнении стыков шприц-бетоном опалубку устанавливают только с внутренней стороны.

При строительстве монолитных резервуаров малой вместимости применяют установки шприц-бетонирования, что дает возможность ограничиться устройством одинарной опалубки из сборных инвентарных деревянных щитов.

Установку арматуры начинают с укладки сеток и каркасов днища, затем монтируют сетки стенок на всю высоту. После крепления арматуры днища емкость очищают и продувают сжатым воздухом.

Бетонную смесь укладывают сначала в днище, затем на стенку в пределах первой захватки, ведя бетонирование снизу вверх.

Состав сухой смеси, применяемой при шприц-бетонировании: 1 : 1,5--2,5 (цемент, песок, гравий) по объему или 1 : 2,43 : 3,5 (по массе). Шприц-бетонирование проводят с помощью машины С-630А, производительность которой составляет до 4 м3/ч бетонной смеси.

Навивка кольцевой арматуры и торкретирование. Кольцевую арматуру навивают на стенку цилиндрического резервуара после замоноличивания стеновых панелей и достижения бетоном, уложенным в стыки, расчетной прочности. Однако до навивки арматуры стенку с днищем не замоноличивают. Это делают для того, чтобы стенка могла свободно перемещаться при обжатии ее арматурой. Количество арматуры на 1 м высоты стенки и шаг навивки определяют расчетом.

В качестве кольцевой арматуры применяют высокопрочную арматурную проволоку диаметром 3--5 мм. Предел прочности ее достигает 1800 МПа. Навивают проволоку навивочными машинами, создающими необходимое натяжение, которое контролируют по ее прогибу с помощью индикатора или звуковым методом. Через каждые пять-шесть витков проволоку закрепляют во избежание разрыва.

Окончив обжатие резервуара, производят торкретирование его стенки снаружи и внутри торкрет- или шприц-бетоном с помощью машины С-630А.

Торкретирование выполняют при положительной температуре воздуха, когда обеспечивается наилучшее схватывание раствора или бетона с арматурой. Если торкретируют при отрицательных температурах, в воду добавляют 15--18 % хлористого кальция и до 5 % хлористого натрия от массы воды. Однако эти добавки способствуют коррозии арматуры, ухудшают качество торкрет-бетона.

При монтаже оборудования для сбора и хранения нефти должны соблюдаться все правила техники безопасности в нефтегазодобывающей промышленности, связанные с земляными, сварочными, строительно-монтажными, погрузочно-разгрузочными и другими работами, проводимыми на открытой местности, внутри резервуаров, на земле и на высоте.

8. Ремонт нефтепромыслового оборудования (БУ-3000)

Талевая система БУ-2500 предназначена для производства спускоподъемных операций, для удержания бурильной колонны во время бурения, для уменьшения натяжения на рабочей ветви каната, для вспомогательных работ. Эта система является полиспастом, который в буровой установке служит для снижения скорости движения поднимаемого груза и уменьшения натяжения подвижного конца талевого каната при его навивки на барабан лебёдки.

Талевая система состоит из неподвижной части - кронблок, монтируемого на подкронблочных балках верхнего основания вышки; подвижной части - талевый блок, подвешенный на талевых канатах к кронблоку.

Кронблок представляет собой раму, на которой смонтированы оси и опоры со шкивами. Он является неподвижной частью талевой системы. Кронблок устанавливается непосредственно на собственные опоры- подшипники. Кронблок закрыт защитным кожухом.

Талевый блок представляет собой сварной корпус, в котором помещаются шкивы и подшипниковые узлы, как и в кронблоке. Он является подвижной частью талевой системы. В зависимости от грузоподъёмности талевые блоки изготовляют с различным числом канатных шкивов.

Талевые канаты изготавливают из стальной проволоки. Максимальный диаметр до 44мм (с 25мм). Длина каната 1500-2000м. Прочность 1600-1800 МПа. Обычно канаты сплетают из проволоки различных диаметров. Канаты бывают с точечным касанием, точечно - линейным, линейным.

Шестипрядные по 31 проволоки в пряди. Пряди свиваются вокруг сердечника.

Канатом правой крестовой свивки называют канат, когда проволока свивается слева на право, а проволока в пряди с права налево.

Стальные талевые канаты. Типы и конструкции талевых канатов.

Существует большое разнообразие конструкций канатов, свитых из стальных проволок, различных как по форме поперечного сечения (круглые, плоские, овальные и др.), так и по конструкции отдельных прядей и их навивки (число элементов, свитых в канате, род их свивки, диаметр проволоки и др.).

В талевых системах буровых установок используются стальные канаты только круглого сечения двойной свивки из одинаковых канатов, называемых прядями.

Стальные талевые канаты изготовляют различной конструкции: крестовой свивки правой и левой, обозначаемые соответственно символами «Z» и «S». При этой свивке проволоки в прядях свиваются в одну сторону, а пряди вокруг сердечника в другую. В талевых системах для эксплуатационного бурения более распространены канаты правой крестовой свивки, изготовленные из высокоуглеродистой высокомарганцовистой канатной стальной проволоки с пределом прочности 1766 - 1960 МПа.

Пряди изготовляют из разного числа слоев проволок.. Трехслойная, простой конструкции (1+6+12+18=37) из проволок одного диаметра в слоях, свитых вокруг одной центральной проволоки-сердечника - тип ТК ; двухслойная с одинаковым числом (1+9+9 =19) проволок разного диаметра Si, 62 и 63 в каждом слое - тип ЛК; трехслойная с промежуточным слоем для лучшего заполнения сечения, состоящего из проволок двух диаметров 61 и 62 (1+(6+6)+12=25), двухслойная с внешним слоем проволок различного диаметра 61 и 62 и внутреннего слоя 63 (1+6+(6+6) = 19). Существуют и другие типы конструкции.

В прядях группа проволок располагается по спирали вокруг сердечника в несколько концентрических слоев. Пряди каната по роду свивки изготовляют трех типов: с односторонним направлением, одинаковым углом свивки и линейным касанием проволок в слоях - тип ЛК; с одинаковым шагом свивки во всех слоях; комбинированные с разным направлением свивки по слоям. Во втором и третьем случаях проволоки в слоях перекрещиваются и происходит их точечное касание - тип ТК.

В стальных канатах двойной свивки группа прядей располагается по спирали вокруг органического или металлического сердечника. Для тяжело нагруженных талевых систем лучше применять канаты с металлическим сердечником, состоящим из семи прядей по семь проволок в каждой. Талевые канаты этого типа обеспечивают необходимую гибкость и имеют высокую поперечную жесткость.

На рисунке 1 показаны сечения канатов, применяемых в талевых системах: с простой конструкцией прядей 1 с точечным касанием проволок (ТК) и органическим (О) сердечником 2 (тип ТК-0 6X1+18=114, с линейным касанием (ЛК) проволок в прядях и органическим сердечником 2 тип ЛК-0 6x1+9+9 = 114, с линейным касанием и с сердечником из стальных проволок 3 (тип 7Х/ = 4У) и свивкой прядей из проволок различного диаметра (тип ЛК 6x25 = 150+1 м.) с прядями из проволок разного диаметра в промежуточном слое (тип ЛК-РО 6Х1+6+(6+6)+12=186+1м.с.) с сердечником из стальных проволок. Канаты более жестких конструкций и большей прочности применяют для спуска тяжелых обсадных колонн, когда требуется большая прочность каната, а гибкость и износ не играют большой роли.

Прочностные характеристики канатов зависят от их конструкции, диаметра и прочности проволок, на них не влияет направление свивки прядей, левое или правое.

Кронблок УКБА-6-200 предназначен для поддержания на весу талевого блока, крюка и подвешенного на нём груза. Кронблок может работать как с комплексом АСП так и при ручной расстановке свечей.

Кронблок состоит из сварной рамы, двух секций блоков, установленных в разъёмных опорах и вспомогательного и тартального блока, подвешенных к полкам крайней и средней продольной балок рамы.

Рама сварной конструкции состоит из продольных и двух поперечных балок изготовленных из проката высокого качества и усиленных при помощи косынок приваренных в местах стыков поперечных и крайних продольных балок.

Посередине продольных балок к местам усиливающим раму привариваются корпуса разъёмных опор. В разъёмных опорах крепятся оси секций кронблока. Для предохранения осей от проворачивания установлены дюбели.

Для защиты роликоподшипников от грязи и сохранения в них смазки, с торцов блоков в плотную к наружным кольцам подшипников установлены защитные фланцы выпадение, которой предупреждается раскерновкой кромки ступицы блока по внутреннему диаметру.

Регулировка в подшипниках производится гайкой. Смазка подаётся через маслёнки по продольным каналам в оси в зазор между внутренними кольцами подшипника.

Талевый блок УТБА-5-170 предназначен для СПО при капитальном и текущем ремонте нефтяных и газовых скважин.

Он состоит из двух секций, трёхблочной и двухблочной, соединённых в верхней части рамой, имеющей в центре трубу (желоб) для направления талевого блока при перемещении вдоль свечи. Блоки установлены на подшипниках качения на осях.

Для предохранения выпадения каната из ручьев блоков, секции с боков и с низу защищены кожухами. Боковые защитные кожухи откидные. В нижней части щек двух и трёхблочной секций укреплены две параллельные оси, которые жёстко соединяют эти секции и одновременно служат для подвески в средней части траверсы. В траверсе установлен упорный шарикоподшипник, на который опирается стакан. На стакан с помощью двух валиков, имеющих напряженную посадку, подвешена скоба. К этой скобе могут подвешиваться штропы автоматического элеватора или петлевые штропы для ручной расстановки свечей, а также специальная подвеска с вертлюгом.

Валики предохраняются от перемещения планками, укреплёнными на скобе. Через отверстие в стакане во время СП талевого блока проходит колонна бурильных труб.

Для поддержания оборудования в постоянной технической исправности и эксплуатационной готовности, а также предупреждения аварий и поломок необходима система технического обслуживания. Техническое обслуживание включает в себя контроль за выполнением правил эксплуатации оборудования, указанных в технических условиях и паспортах, проверку технического состояния оборудования, устранение мелких неисправностей и определение объёма подготовительных работ, которые будут выполнены при очередном плановом ремонте.

Во время эксплуатации канат изнашивается неравномерно. Часть его, которая в процессе СПО наматывается на барабан, изнашивается наиболее интенсивно, поэтому при выработке талевым канатом ресурса работы, установленного программой перепуска, следует тщательно осмотреть состояние ведущей струны каната. Критериями износа может служить изменение его диаметра на 10%, обрыв 10% проволок на длине одного шага витка пряди, обрыв или вспучивание одной пряди. В этих случаях должен быть сделан перепуск каната и до выработки им установленного ресурса.

В процессе бурения крепких пород возникают продольные колебания в бурильных трубах, передающиеся через ведущую трубу, вертлюг и талевую систему неподвижному концу талевого конца. В результате возникает явление усталости металла проволок каната в той части, которая находится на последнем шкиве кронблока и барабане механизма крепления неподвижного конца талевого каната. При таких условиях может произойти обрыв каната, несмотря на то, что его износ невелик. При этом канат необходимо так же периодически перепускать.

Перед спуском обсадных колонн талевая система должна быть осмотрена особенно тщательно. Все дефекты необходимо устранить и произвести перепуск каната. При спуске очень тяжёлых обсадных колонн целесообразно применять специальные более жёсткие и .прочные канаты того же диаметра, что и талевый. Износ талевого каната при бурении скважин зависит от величины произведённой работы, качества и конструкции каната, правильной и рациональной его эксплуатации.

Существуют технические условия на приемку машин, агрегатов и узлов в ремонт, где излагаются основные требования, которым они должны удовлетворять. В соответствии с этими условиями хозяйство при сдаче машины в ремонт предъявляет следующую документацию: акт периодического технического осмотра/акт приемки машины из предыдущего ремонта, заводской технический паспорт с необходимыми отметками и накладные на узлы, замененные при эксплуатации машины.

Все машины перед отправкой в ремонт тщательно очищают от грязи. Сдает машину в ремонт ответственный представитель технической службы хозяйства, принимает работник технического контроля ремонтного предприятия, который проводит внешний осмотр, прослушивание отдельных агрегатов и механизмов, опробование их в работе.

Наружным осмотром определяют комплектность оборудования, механические и другие аварийные повреждения, состояние окраски и т. д.

Приемку каждой машины оформляют актом. Особо в акте отмечают срок службы (наработку) после предыдущего ремонта, а также состояние базовых деталей и дефекты аварийного характера.

При подготовке машины к ремонту из систем охлаждения, питания и из картеров сливают охлаждающую жидкость, топливо и масло. Затем их промывают растворами кальцинированной соды, 5 %-ной соляной кислоты или керосином с добавлением кальцинированной соды или едкого натра,

Масляные картеры и топливные баки после промывки дополнительно обрабатывают паром. Применение пара имеет ряд преимуществ: он проникает в малодоступные места, не портит краску, после обдува поверхности деталей быстро сохнут, исключается опасность возникновения коррозии.

Нефтепромысловое оборудование, работающее под открытым небом, очищают от песка, бурового раствора и нефти металлическими щетками и скребками. Наружную мойку машин выполняют в моечных камерах, специальных помещениях или на эстакаде. Мойку машин в камерах осуществляют одновременно из многих сопел; кроме воды можно применять моющие средства, подогретые до 80-90 °С. Для получения высокого давления моющей струи используют вихревые и плунжерные насосы.

После разборки машины ее узлы и детали также проходят очистку и мойку. Эта операция очень важна, так как она предшествует контролю и дефектовке деталей. Детали очищают от нагара и следов коррозии скребками и металлическими щетками. Более совершенным является пневматический способ. Обдув деталей колотой чугунной и стальной дробью можно также применять для удаления старой краски и подготовки деталей к металлизации. Механическая очистка имеет существенный недостаток -- невозможность удаления загрязнения с внутренних поверхностей деталей, поэтому прибегают к физико-химическим способам очистки: мойке погружением, струйной, вибрационной и др.

Кроме нагара и накипи (в системах охлаждения) другим загрязнителем являются масла и смазки, удаление которых с металлических поверхностей достаточно сложно. Так как минеральные масла и смазки плохо смачиваются водой, в состав моющих растворов вводят щелочи, которые резко снижают поверхностное натяжение масляной пленки, но отделить ее от металла полностью не могут. Для облегчения этого процесса в раствор добавляют эмульгаторы: мыло, жидкое стекло, спирты, моющие вещества ОП-7, ОП-10 и др.

Простейший метод очистки деталей - мойка погружением в ванну с обезжиривающим раствором. Так как активность слоя, находящегося в контакте с деталью, падает по мере насыщения его жиром, деталь необходимо полоскать, перемещая ее в растворе. Так производят мытье деталей в передвижных ваннах, используемых на месте разборки.

В стационарных ваннах, установленных в специальном помещении, можно создать принудительную циркуляцию моющей жидкости через погруженные детали. В моечных ваннах установлена приподнятая над дном сетка, на которую помещают детали. Пространство под сеткой выполняет роль отстойника. Применение горячих растворов значительно сокращает время мойки. Ванны для горячих растворов оборудуют откидными крышками, что позволяет дольше сохранять температуру жидкости и уменьшить испарение. Болты, гайки, шпильки и другие мелкие детали лучше всего промываются во вращающихся моечных сетчатых барабанах, которые на 1/2--2/з диаметра погружены в раствор. Постоянное перемещение деталей в жидкости при вращении барабана обеспечивает хорошую их мойку.

На ремонтных предприятиях в зависимости от объема ремонтных работ для мойки деталей горячим способом используют моечные машины (струйная мойка), подобные закрытым моечным установкам, но меньших размеров. Моечные машины могут быть однокамерными (только промывка), двухкамерными (промывка и ополаскивание) и трехкамерными (промывка, ополаскивание и сушка). Детали перемещают из камеры в камеру специальным транспортером, причем небольшие детали укладывают в проволочные корзины.