Реконструкция резервуарного парка перекачивающей станции ЛПДС "Сургут"

Размещено на http://www.allbest.ru

ВВЕДЕНИЕ

Перекачивающая станция ЛПДС «Сургут» - это сложный комплекс инженерных сооружений, предназначенный для создания необходимого рабочего давления в магистральных нефтепродуктопроводах. Перекачивающие станции размещаются по трассе трубопровода на расстоянии 80-150 км одна от другой. Расстояние между станциями определяют путем гидравлического расчета в зависимости от рабочего давления и пропускной способности нефтепродуктопровода.

Головная перекачивающая станция, располагаемая по технико-экономическим соображениям вблизи нефтеперерабатывающих заводов или крупных перевалочных нефтебаз, предназначается для приема нефтепродуктов с заводов или нефтебаз.

Головная перекачивающая станция включает в свой состав: насосную; резервуарный парк; камеру пуска скребка, совмещенную с узлом подключения перекачивающей станции к магистральному продуктопроводу; сеть технологических трубопроводов с площадками фильтров и камерами задвижек или узлами переключения; понизительную электростанцию с открытым распределительным устройством или электростанцию собственных нужд, если основные насосы оборудованы приводом от двигателей внутреннего сгорания или газотурбинных установок; комплекс сооружений по водоподготовке и водоснабжению станции и жилого поселка; комплекс сооружений хозяйственно-фекальной и промышленно-ливневой канализации; котельную с тепловыми сетями; объекты вспомогательных служб - инженерно-лабораторный корпус, пожарное депо, узел связи, мастерские КИП, административный блок, складские помещения. В некоторых случаях могут быть использованы отдельные сооружения уже имеющихся предприятий. резервуар парк монтаж понтон

Головные перекачивающие станции, являясь наиболее ответственной частью всего комплекса нефтепродуктопровода, во многом определяют его работу в целом.

1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 Технологическая схема ЛПДС «Сургут»

Технологическая схема ЛПДС «Сургут» содержит-резервуары объёмом 20000 м для хранения нефти (1), камеры переключения (2), камера расходомеров (3), камера фильтров (4), подпорная насосная (5), маслоохладительная установка (6), основная насосная (7), камера регулирующих клапанов (8) и камера пуска скребка (9).

Принимаемая нефть с промыслов или НПЗ проходит предварительную очистку от механических примесей с помощью фильтров-грязеуловителей, в нашей курсовой примем их число как в типовом варианте, равное трем, при параллельном их соединении. Затем нефть поступает в узел предохранительных устройств, защищающего входные коммуникации и оборудование на них от повышенного давления путем сброса части нефти из коммуникаций в резервуарный парк. После чего нефть поступает на узел учета, где производится не только измерение количества поступающей нефти, но и определение ее качества. После узла учета нефть поступает в резервуарный парк, откуда идет на подпорную насосную станцию. На входе каждого насоса устанавливается сетчатый фильтр тонкой очистки, на входе - обратные клапаны. После подпорной НС нефть идет на второй узел предохранительных устройств, защищающий коммуникации и оборудование после подпорной. Затем нефть поступает на второй узел учета, где производится измерение количества нефти, поступающей в магистраль. Далее идет основная насосная станция с последовательным соединением насосов. На выходе основной станции устанавливается обратный клапан с демпфером. Для регулирования требуемого давления в магистрали на выходе основной станции предусмотрен узел регулирования давления методом дросселирования при помощи дросселирующей заслонки. ЛПДС «Сургут» с магистральным нефтепроводом связывает узел подключения к магистрали, представляющий собой камеру пуска скребка и диагностического снаряда с соответствующими трубопроводами и запорной арматурой.

1.2 Генеральный план ЛПДС «Сургут»

Генеральный план ЛДПС «Сургут» содержит комплексное решение вопросов планировки и благоустройства территории, размещения зданий и сооружений, транспортных коммуникаций и инженерных сетей в соответствии с существующими нормами проектирования и конкретными геологическими и гидрогеологическими условиями и рельефом местности.

При выборе мест расположения перекачивающих станций учитывают необходимость рационального и комплексного использования энергетических ресурсов, систем тепло- и водоснабжения, канализационных и очистных сооружений, общественного строительства района. Площадку под станцию выбирают в соответствии с проектом планировки и застройки района строительства. Выбор обосновывается сравнением технико-экономических данных различных вариантов размещения станции на других площадках этого района. Площадка должна быть по возможности приближена к существующим дорогам и должна отвечать следующим основным требованиям.

1. По рельефу. Рельеф должен быть спокойным, пологим, с определенно выраженным уклоном для удобства отвода поверхностных вод, создания благоприятных условий работы системы самотечной канализации и возможности проведения самотечных технологических операций (залив насосов перекачиваемой жидкости).

2. По геологии. Грунты на площадке должны иметь достаточную несущую способность (не ниже 1,2 кгс/см). Породы, принятые за естественное основание, должны быть прочными и устойчивыми. Геологическое строение площадки должно допускать возведение всех сооружений станции без создания искусственных оснований.

3. По гидрогеологии. Грунт площадки должен быть сухой с низким горизонтом грунтовых вод. Не следует выбирать под строительство станций заболачиваемые и заливаемые участки, а также участки, подверженные оползневым явлениям.

Перекачивающие станции не следует располагать в зонах санитарной охраны источников водоснабжения.

При размещении станций у рек или водоемов отметки планировки их территории принимают не менее чем на 0,5 м выше расчетного горизонта высоких вод с учетом подпора и уклона водотока. За расчетный горизонт воды следует принимать наивысший ее уровень с вероятностью повторения раз в 100 лет.

Особое внимание уделяют обеспечению нормальных гидрогеологических условий площадки и удобствам эксплуатации подземных коммуникаций. Перекачивающие станции размещают по отношению к ближайшим населенным пунктам ниже по течению реки. Размеры площадки следует принимать минимально необходимые с учетом рациональной плотности застройки без излишних резервных площадей и увеличения разрыва между зданиями.

Конфигурация площадки должна обеспечивать расположение зданий и сооружений в соответствии с производственным процессом. При выборе площадки следует учитывать возможное расширение станции. Генеральный план станции должен обеспечивать наиболее экономичный производственный процесс на минимальной территории с учетом размещения во всех возможных случаях технологического оборудования на открытых площадках. При разработке генерального плана обеспечивают наиболее рациональное размещение зданий и сооружений станции, а также благоприятные и безопасные условия труда работающих. При этом соблюдают следующие требования:

1) здания административно-хозяйственного назначения располагают со стороны наибольшего движения автотранспорта;

2) здания и сооружения с производствами повышенной пожарной опасности, в том числе котельную, располагают с подветренной стороны по отношению к другим зданиям;

3) здания вспомогательного производства размещают по соседству с основными зданиями и сооружениями;

4) здания бытовых помещений располагают ближе к проходным;

5) энергообъекты приближают к основным потребителям, чтобы уменьшить протяженность тепло-, газо- и паропроводов и электролиний;

6) открытые подстанции размещают на самостоятельных участках;

7) производственные сооружения с большими статическими нагрузками (например резервуарные парки) размещают на участках с однородными грунтами, допускающими наибольшие нагрузки на основания фундаментов.

Резервную площадь не следует занимать под здания, сооружения и коммуникации, кроме временных сооружений, необходимых для производства строительных работ.

Разрабатывая генеральные планы, предусматривают возможность выполнения строительных и монтажных работ современными методами с применением строительных машин новых конструкций.

Застройку территории проектируют компактной. Открытые распределительные подстанции, узлы подключений и камеры переключений, площадки фильтров и другие сооружения следует размещать на открытых площадках, применяя в необходимых случаях местные укрытия.

При размещении зданий и сооружений учитывают стороны света и преобладающее направление ветров, чтобы обеспечить наиболее благоприятные условия для естественного освещения, проветривания помещений, борьбы со снежными заносами. Длинные стороны градирен располагают перпендикулярно преобладающему направлению ветров. Места для забора наружного воздуха системами приточной вентиляции выбирают в зонах наименьшего его загрязнения.

Предусматривают, чтобы разбивочные оси соседних зданий и сооружений по возможности совпадали.

Ограждение следует проектировать только там, где оно необходимо.

Для станции с территорией более 5 га предусматривают не менее двух въездов, включая резервный.

Проезды на территории должны обеспечивать удобное и кратчайшее сообщение между сооружениями, а также свободный подъезд пожарных автомашин к зданиям насосных и резер-вуарному парку. От края проезжей части, обеспечивающей подъезд пожарных машин, до стены здания должно быть не более 25 м.

К водоемам -- источникам противопожарного водоснабжения -- устраивают тупиковые дороги с петлевыми объездами или площадками для разворота машин (в соответствии с требованиями СНиП). При глинистых и пылеватых грунтах подъезды для пожарных машин проектируют с твердым покрытием и уклоном, обеспечивающим естественный отвод поверхностных вод (1,5-5%).

Разрывы между зданиями и сооружениями проектируют минимальными для устройства дорог, тротуаров, прокладки инженерных сетей и коммуникаций с учетом санитарных и противопожарных требований. Разрывы между аппаратами и сооружениями открытых установок, как правило, не должны превышать минимальных противопожарных разрывов.

Разрывы проектируются согласно СНиП «Противопожарные требования»; «Производственные здания промышленных предприятий. Нормы проектирования»; «Планировка и застройка населенных мест. Нормы проектирования»; «Генпланы промышленных предприятий».

1.3 Цель реконструкции резервуарного парка

Целью реконструкции на ЛПДС «Сургут» является уменьшение потерь нефти в резервуарном парке. Понтон является простым и наиболее эффективным средством сокращения потерь от испарения из резервуаров и отличается практической непотопляемостью. Сокращая потери от испарения до 98%, понтон достаточно быстро окупает затраты на его приобретение: на резервуарах с нефтью за 14-15 месяцев. В дальнейшем понтон будет продолжать давать экономию хранимого продукта не менее 20 лет.

1. настил; 2. верхняя балка; 3. нижняя балка; 4. поплавок; 5. периферийная юбка; 6. периферийный затвор; 7. противоповоротное устройство; 8. люк-лаз; 9. кабель заземления; 10. дренажное устройство; 11. стационарная опора; 12. направляющая резервуара; 13. затвор направляющей.

Монтаж понтона на ЛПДС «Сургут» производят в следующей последовательности. На днище резервуара монтируют опору в виде радиальных лучей из швеллера, опирающихся на трубчатые стойки, приваренные к днищу. На лучи укладывают опалубку из Досок или фанеры, и застилают опалубку антиадгезионным материалом. На опалубке раскладывают элементы периферийного кольца, изготовленные в заводских условиях методом заливки в форму из ППУ-ЗС, и склеивают их между собой. Затем методом напыления пенополиуретана ППУ-308Н изготавливают центральную часть понтона, монолитно сцепляющуюся с периферийным кольцом. После затвердевания и усадки центральной части вклеивают в паз периферийного кольца эластичный вкладыш, к которому в свою очередь приклеивают элементы несущего кольца, также изготовленные методом заливки.

Монтаж понтона производится бригадой в количестве 3 - х человек в течение 2 - 3 недель.

Технология монтажа понтонов предусматривает изготовление днища диаметром до внутреннего очертания кольца. Сегменты кольца поставляются в виде замкнутых коробов со всеми швами, сваренными и проверенными на заводе на плотность.

При монтаже понтона короба понтонного кольца раскладывают вдоль готовой стенки резервуара по уже сваренным окрайкам, выдерживая заданный номинальный зазор между стенками резервуара и короба. Короба соединяют между собой накладками. К полке на внутренней стенке кольца поджимают кромку центральной части плавающей крыши и прихватывают, а затем приваривают. На прорезанные в центральной части отверстия над опорными плитами устанавливают и приваривают патрубки с фланцами.

Для установки; опорных стоек понтон или плавающую крышу обычно поднимают путем налива воды в резервуар. При этом в крышку бокового люка-лаза врезают трубопровод, подающий воду. После подъема понтона на высоту около 2 м через патрубки опускают опорные стойки и закрепляют их. При сливе воды из резервуара понтон опускается и встает на опорные стойки. После откачки воды производят монтаж оборудования под понтоном, причем детали оборудования подаются через боковые люки-лазы с помощью лебедки, установленной внутри резервуара или снаружи. В последнем случае внутри резервуара под понтоном устанавливают отводной блок. Монтаж уплотняющего затвора ведут после установки понтона или плавающей крыши на стойки. Сначала детали затвора раскладывают по периметру понтонного кольца, проводят предварительную сборку монтажных элементов, проверяют совпадение отверстий для крепежных деталей на кольце и элементах затвора, а затем, опуская по элементам детали затвора в зазор, проводят его монтаж. Сооружение резервуара заканчивается монтажом его оборудования. Места установки оборудования в первом поясе стенки резервуара размечают в соответствии с рабочими чертежами, с точным соблюдением расстояния от места установки оборудования до ближайшего вертикального шва резервуара. С внутренней стороны обечайку приваривают к стенке резервуара.

Все дальнейшие работы по монтажу понтона производят аналогично ранее описанным.

Специфичной частью работ по монтажу понтона является устройство уплотняющего затвора. В типовых проектах предусматриваются два варианта затвора довольно простой конструкции из прорезиненного бельтинга отличающихся количеством слоев бельтинга и способами их размещения.

При сооружении стальных вертикальных цилиндрических резервуаров монтаж понтона начинают непосредственно по окончании монтажа днища. До начала монтажа на днище резервуара делают разметку коробов или мест расположения опорных стоек, к которым приваривают опорные плиты. Затем на днище располагают рулоны центральной части понтона (плавающей крыши), разворачивают их и монтируют. В центральной части понтона (плавающей крыши) размечают места расположения стоек и начинают монтаж корпуса. По ходу развертывания рулонов корпуса ведут монтаж коробов понтона, обеспечивающих его плавучесть. Короба к месту работы подают монтажным краном, с помощью которого ведут также монтаж щитов покрытия. Короба между собой, как и с центральным полотнищем, соединяют накладками, свариваемыми внахлестку. Для установки трубчатых стоек в центральной части понтона (плавающей крыши) прорезают отверстия. Через крышку люка-лаза (после монтажа корпуса) в резервуар закачивают воду так, чтобы понтон (плавающая крыша) поднялся примерно на 2 м, что позволяет приваривать к понтону стойки, которыми после удаления воды понтон (плавающая крыша) будет опираться на дно резервуара. Затем монтируют затвор между внутренней поверхностью стенки корпуса и понтоном (плавающей крышей) для герметизации пространства, верхнюю балконную площадку (для резервуаров с плавающей крышей) и кольца жесткости по высоте стенки корпуса резервуара, так как отсутствие покрытия в таких резервуарах резко снижает жесткость стенки корпуса.

Как установлено проведенными экспериментами, при удовлетворительном монтаже понтона и отсутствии дефектов это отношение не должно превышать 0 3, что соответствует сокращению потерь нефти в размере около 80 % по сравнению с резервуаром без понтона.

Для оценки экономической эффективности модернизации резервуара в зависимости от принятого метода монтажа понтона и величины затрат на реконструкцию большое значение имеет годовой коэффициент оборачиваемости резервуара: чем он больше, тем быстрее окупаются затраты на модернизацию.

Другим недостатком является то, что не все резервуары пригодны для монтажа понтонов. Технология монтажа резервуаров методом развертывания рулонной заготовки не обеспечивает их правильной формы. Часто встречаются овальность резервуаров в плане, многочисленные изломы в местах стыков отдельных листов. Требуемая по условиям монтажа тонкостенность вертикальных цилиндрических резервуаров является причиной их повышенной деформируемости. Поскольку уровень взлива резервуаров является случайной величиной, то учесть деформируемость их стенки с целью минимизации зазоров между ней и понтоном (плавающей крышей) не представляется возможным.

Если фактический годовой коэффициент оборачиваемости резервуара пфак больше минимального коэффициента годовой оборачиваемости пшт, то монтаж понтона в резервуаре экономически целесообразен.

После окончания монтажа представитель заказчика совместно с представителем монтажной организации должны проверить качество сборки и монтажа понтона. Если при изготовлении и монтаже понтона были допущены отступления от проекта и рекомендаций организации-разработчика, приемку следует проводить в присутствии представителя проектной организации.

Понтон состоит из отдельных элементов, большинство которых изготовлено из синтетических материалов.

Размеры Элементов позволяют вести монтаж понтона как во вновь построенных, так и в эксплуатирующихся резервуарах.

После окончания монтажа представитель заказчика совместно с представителем монтажной организации должны проверить качество сборки и монтажа понтона. Если при изготовлении и монтаже понтона были допущены отступления от проекта и рекомендаций организации-разработчика, приемку следует проводить в присутствии представителя проектной организации.

Монтаж понтона производится внутри резервуара из предварительно собранных узлов без применения вспомогательных механизмов. Все детали и собранные узлы понтона вносят в резервуар через люк-лаз. Крепление узлов осуществляется резьбовыми соединениями.

Изготовление конструкций из непрерывно армированного композиционного материала с матрицей из ППУ осложнено затрудненностью обеспечения проектного положения арматуры в виде сетки при свободном вспенивании матрицы, обусловленной необходимостью удержания арматуры от подъема и фиксации ее на требуемом расстоянии от поверхности понтона. Кроме того, в связи с ограниченностью размеров сетки (длина не более 25 - 28 м, ширина не более 1 - 1 5 м) для обеспечения неразрывности силового каркаса необходимо производить сращивание соседних полотнищ сетки с определенным шагом. Данная операция производится вручную, что увеличивает сроки монтажа понтона. Для этого отворачивают гайки шпилек, соединяющих центральный щит с надставкой на стойке. В этой операции очень важно одновременно освободить гайки. Если их освобождают не синхронно, то на покрытии возникают местные значительные нагрузки, что может привести к деформации покрытия. Монтаж понтона начинают после установки нескольких элементов кольца жесткости.

Вначале сваривают между собой короба, а затем к ним приваривают днище покрытия. После этого извлекают из резервуара стойку и лестницу. Из резервуаров со сферическим покрытием извлечь монтажную стойку и лестницу значительно сложнее, чем из резервуаров малого объема, у которых можно оставить отверстие в покрытии для извлечения стойки.

Он включает в себя поплавки, на которые уложен ковер. Монтажный продольный стык полотнищ ковра, а также кольцевой стык ковра с периферийным кольцом жесткости производится с помощью клеммных планок. Плавучесть покрытию придают поплавки из пенопласта ПХВ-1 плотностью 100 - 130 кг / м3, собранные из блоков 0 5x0 5x0 05 м и распределенные равномерно по его поверхности. Сетка с ячейкой 45 мм из оцинкованной стальной проволоки при монтаже понтона собирается внахлест из полос шириной 2000 мм.

1.4 Конструкции резервуаров

Конструктивные элементы резервуаров, в соответствии со сложившейся у заводов-изготовителей терминологией, подразделяются на основные и комплектующие конструкции.

На ЛПДС «Сургут» к основным конструктивным элементам резервуара относятся те конструкции, без наличия которых невозможно строительство резервуара заданного конструктивного исполнения с соблюдением комплекса требований по надежной и безопасной эксплуатации резервуара:

1.стенка

2.днище

3.понтон

4.лестницы, площадки, ограждения

5.люки и патрубки

К комплектующим конструкциям относятся элементы, обеспечивающие выполнение дополнительных требований технологического проекта резервуара в части пожарной безопасности и удобства эксплуатации:

А. молниеприемники и конструкции крепления заземления

Б. конструкции для обслуживания пеногенераторов

В. кронштейны трубопроводов пожаротушения и орошения

Г. кронштейн уровнемера УДУ-10

Д. придонный очистной люк

Е. прочие конструкции по заданию Заказчика

Стенки резервуаров

Имеет необходимое технологическое оборудование для изготовления резервуаров методом рулонирования или полистовой сборкой. Полистовая сборка применяется для резервуаров с толщиной нижнего пояса стенки свыше 18 мм, а также, по требованию Заказчика, для резервуаров всех типоразмеров, при изготовлении резервуаров большой емкости и в случае отсутствия места на строительной площадке.

Для стенок полистовой сборки применяется прокат шириной от 1,8 м до 3 м и длиной до 12 м. Обработка кромок листов осуществляется механическим способом (фрезерованием) или плазменной резкой на машинах с программным управлением. Вальцовка листов производится на 3 и 4 валковых листогибочных машинах.

Рис.2

Рис. 3

Днище резервуара

Днища резервуаров могут быть плоскими(для резервуаров до 1000 м3) или коническими с уклоном от центра или к центру. Рекомендуется принимать уклон днища от центра - это позволяет компенсировать возможную неравномерность осадок основания. Плоские днища состоят из листов одной толщины, конические днища имеют центральную часть и утолщенные кольцевые окрайки.

Изготовление плоских днищ и центральной части конических днищ при толщине металла до 7 мм осуществляется методом рулонирования, а при толщине от 8 мм и выше - методом полистовой сборки. Для улучшения геометрической формы днищ (уменьшения хлопунов, возникающих при прокатке листа и увеличивающихся от сварочных деформаций) рекомендуемая минимальная толщина днищ составляет 5 мм, включая 1 мм припуска на коррозию.

Рис.4

Рис.5

Стационарные крыши

Коническая оболочка

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

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

Рис.6

Сферическая оболочка

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

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

Рис.7

Конические каркасные крыши

Конические каркасные крыши применяются для резервуаров объемом от 1000 м3 до 5000 м3.

Крыши состоят из изготовленных на заводе секторных каркасов, кольцевых элементов каркаса, центрального щита и рулонируемых полотнищ настила. Монтаж каркасов выполняется по мере разворачивания рулона стенки аналогично монтажу традиционных щитовых крыш.

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

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

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

Рис.8

Сферические каркасные крыши

Сферические каркасные крыши применяются для резервуаров объемом свыше 5000 м3.

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

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

Рис.9

Понтоны

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

Рис.10

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

Рис.11

Однодечный понтон может быть рулонного или щитового исполнения.

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

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

Лестницы и площадки

Лестницы резервуаров могут быть двух видов: шахтные или кольцевые (винтовые).

Шахтные лестницы являются конструктивно-технологическим элементом, выполняющим роль собственно лестницы для подъема на крышу резервуара, а также служит каркасом, на который накручиваются полотнища стенки (для

резервуара объемом до 3000 м3 совместно со стенкой могут сворачиваться полотнища днища и крыши).

В части недостатков шахтных лестниц можно отметить следующее:

1. Шахтные лестницы требуют устройства отдельного фундамента.

2. Лестницы крепятся к стенке резервуара несколькими рядами радиальных распорок, которые вызывают в стенке нежелательные концентрации напряжений, особенно при воздействии сейсмических нагрузок.

Кольцевые лестницы отвечают нормам проектирования резервуаров по российским и зарубежным стандартам и не имеют указанных недостатков применения шахтных лестниц.

Рис.12

Для обеспечения требований безопасности и удобства обслуживания на стационарной крыше оборудования рекомендуется круговое расположение площадок по периметру крыши. Для резервуаров без понтона объемом свыше 1000 м3 допускается выполнение площадок на 3?4 периметра.

Ходовая поверхность площадок может выполнятся из просечно-вытяжного листа, штампованных или перфорированных элементов, оцинкованного решетчатого настила.

Ограждение площадок стандартно изготавливается из углового профиля, по требованию Заказчика поручни ограждения могут быть выполнены из труб.

Рис.13

Люк-лазы в стенке резервуара

Люки-лазы в стенке выполняются круглыми диаметром 600 и 800 мм, или овальными размером 600х900 мм. Все люки должны иметь кронштейны для открывания крышки.

Рис.14

Рис.15

Патрубки в стенке

Патрубки в стенке для приема-раздачи и им подобные выполняются трех типов:

«стандартные» -- с одним фланцем (тип «S»)

«двойные» -- с двумя фланцами (тип «D»)

«гладкие» -- с одним фланцем и трубой, обрезанной с внутренней стороны, заподлицо со стенкой (тип «F»)

Патрубок зачистки применяется, как правило, в резервуарах, не имеющих зумпфа зачистки.

Рис.16

Люки и патрубки в крыше

В крыше резервуара устанавливаются световые люки диаметром 500 и 600 мм с кронштейнами для открывания крышки, и монтажные люки диаметром 800 мм и 1000 мм без кронштейнов для открывания крышки.

Рис.17

Патрубки в крыше подразделяются по конструктивному исполнению на монтажные и вентиляционные. Отличие вентиляционных патрубков от монтажных заключается в том, что их труба отрезается заподлицо с настилом крыши.

Рис.18

Придонный очистной люк

Придонный очистной люк предназначен для удобства выполнения регламентных работ по зачистке и удалению из резервуара различных отложений и загрязнений. Придонный люк устанавливается заподлицо с днищем резервуара на специальный фундамент для сбора удаляемых отложений.

Проектирование придонного люка производится в соответствии со стандартом API 650.

Для широкого применения в отечественной практике рекомендуются люки двух размеров: 600х600 и 600х900 мм.

Рис.19

Конструкции пожарной безопасности

Наличие и тип конструкций пожарной безопасности, к которым относятся устройства пенного тушения, охлаждения и молниезащиты, определяются в технологической части проекта резервуара. При заказе резервуара для выполнения проекта должны быть указаны тип и количество пеногенераторов, наличие кольцевого трубопровода орошения, высота и количество молниеприемников, количество креплений заземления.

Рис.20

1.5 Монтаж резервуаров

Монтаж днищ полистовым способом

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Установка рулонов в вертикальное положение.

Установку рулонов в вертикальное положение рекомендуется производить с опиранием на шарнир краном, перемещающимся в процессе подъема по специально подготовленной площадке (черт. 7).

Перед установкой рулонов стенки производят следующие подготовительные работы:

устанавливают шарнир таким образом, чтобы поднятый рулон занял исходное положение для начала развертывания;

приподняв нижний конец рулона краном, подводят под него шарнир и прикрепляют рулон к ложу шарнира с помощью крепежного устройства;

закрепляют шарнир на днище приваркой планок;

верхний конец рулона опирают на клеть из шпал высотой 300 - 500 мм, располагаемую под вторым кольцом каркаса, считая от торца рулона;

Подъем рулона стенки краном, перемещающимся в процессе подъема



1 - рулон стенки; 2 - кран; 3 - захват для подъема рулона; 4 - шарнир; 5 - грузовой канат; 6 - тормозной канат; 7 - тормозной трактор; 8 - реперы, определяющие этапы перемещения крана; 9 - угловой сектор

Черт. 7

на первый рулон стенки рядом с вертикальной кромкой закрепляют трубу жесткости с тремя расчалками, придающую поперечную жесткость начального участка полотнища при развертывании;

на нижнем торце рулона к каркасу крепят поддон из листовой стали толщиной 6 - 8 мм, диаметром 3400 мм. Поддон со стороны днища обильно смазывают солидолом;

производят строповку грузового каната через захват, устанавливаемый на верхнем торце рулона (кроме этого, к захвату крепят тормозной канат) или штуцера, привариваемые к рулону на подкладных листах на расстоянии 500 - 1000 мм от верхнего торца;

проверяют перпендикулярность продольных осей рулона и трубы шарнира. Ось рулона, грузовой и тормозной канаты должны находиться в одной вертикальной плоскости;

производят обтяжку и проверку такелажной оснастки пробным подъемом рулона на 100 - 200 мм с выдержкой в течение 10 мин.

Подъем рулона с одновременным контролем допустимого отклонения полиспаста крана от вертикали (по соответствующей риске на условном секторе) чередуют с перемещением крана по площадке на определенное расстояние между заранее установленными реперами без изменения вылета стрелы.

В процессе подъема необходимо обеспечивать провисание тормозного каната до достижения рулоном угла наклона на 10 - 18° меньше угла положения неустойчивого равновесия.

При дальнейшем подъеме выбирают слабину тормозного каната. Движение рулона при переходе его центра тяжести через ось поворота обеспечивают за счет своевременного включения в работу тормозного трактора, что достигается контролем угла наклона по угловому сектору. С помощью тормозного трактора рулон плавно устанавливают на днище резервуара.

Рулон может быть поднят в вертикальное положение другими способами, предусмотренными ППР, в том числе с использованием кранов меньшей грузоподъемности (с опиранием на стойку или расположением грузового полиспаста параллельно стреле), а также двух кранов без опорного шарнира и т.п.

Установка монтажной стойки

Монтажную стойку, используемую для укладки щитов покрытия, устанавливают в центре днища резервуара в следующей последовательности:

1) уточняют высоту монтажной стойки в соответствии с фактической высотой центра днища резервуара. У стоек резервуаров объемом 10000 м³ и более, кроме того, учитывается строительный подъем сферического покрытия, а оголовки монтажных стоек снабжаются устройством, позволяющим плавно опускать смонтированное и полностью сваренное покрытие в проектное положение;

2) устанавливают стойку в вертикальное положение краном с подтаскиванием нижнего конца трактором, обеспечивая вертикальность полиспаста крана;

3) фиксируют монтажную стойку в центре днища с помощью специальных упоров;

4) крепят стойку в вертикальном положении пятью расчалками с талрепами. На резервуарах объемами 10000 м³ и более расчалки крепят к периферийной части днища на расстоянии не менее 4,5 м от стенки таким образом, чтобы при развертывании рулона расчалки не мешали его перемещению. По мере развертывания рулона мешающие расчалки поочередно укорачивают и крепят к днищу резервуара через приварные скобы с подкладными пластинами;

5) стойку выставляют в вертикальном положении с помощью талрепов расчалок. Контроль производят по отвесам.

Развертывание рулонов стенки

До начала развертывания рулона стенки к днищу резервуара по кольцевой риске приваривают ограничительные уголки с интервалом 250 - 300 мм (черт. 8).

В зоне вертикального монтажного стыка на расстоянии 3 м в обе стороны от стыка ограничительные уголки приваривают по окончании формообразования концов полотнищ.

Приварка ограничительных уголков:

а - для резервуаров объемом до 20000 м³; б - усиленная для резервуаров объемом свыше 20000 м³



1 - ограничительный уголок; 2 - стенка резервуара; 3 - приварка

Черт. 8

Развертывание рулона ( черт. 9, 10) производят трактором с помощью каната и тяговой скобы, привариваемой к рулону на высоте 500 мм. При этом соблюдают следующую последовательность:

приваривают тяговую скобу в первое положение;

срезают удерживающие планки развернув часть полотнища и не ослабляя натяжение каната, устанавливают клиновой упор между рулоном и развернутой частью полотнища;

ослабляют натяжение каната тяговой скобы до прижатия рулона к клиновому упору и погашения упругих деформаций полотнища;

приваривают вторую тяговую скобу с канатом, снимают первую скобу и продолжают развертывание рулона.

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.

1.6 Оборудование резервуаров

На ЛПДС «Сургут» каждый резервуар снабжается лестницей, необходимой для осмотра оборудования, отбора проб и контроля уровня нефтепродукта. Лестницы строят прислонными, спиральными (по стенке резервуара) и шахтными. Лестницы должны иметь перила высотой не менее 1 м; ширина лестниц не менее 0,7м, шаг ступеней не более 0,25 м; наклон к горизонту марша не более 60°.

У места присоединения лестницы к крыше резервуара сооружается замерная площадка, обнесенная перилами высотой 1м в обе стороны от лестницы не менее чем на 1,5м. На этой площадке устанавливают замерный люк, замерные приспособления и дыхательную арматуру.

Приемораздаточные патрубки предназначаются для присоединения к ним приемных или раздаточных трубопроводов снаружи резервуаров и хлопушки или шарнира подъемной трубы изнутри. Они устанавливаются на нижнем поясе в количестве от одного до четырех (при большом расходе закачки и выкачки продукта -- 3000м3/ч и более). Диаметры приемораздаточных патрубков принимаются от 150 до 700мм.

Замерный люк служит для замера в резервуаре уровней нефтепродукта и подтоварной воды, а также для отбора проб при помощи пробоотборника. Крышка замерного люка закрывается герметично с помощью прокладки и нажимного откидного болта. Для обозначения постоянного места замера внутри люка расположена направляющая колодка, по которой спускают в резервуар замерную ленту с лотом. Колодка обычно изготовляется из меди или алюминия, чтобы предотвратить искрообразование.



Рис. 21 Хлопушка:

1 - стопор хлопушки; 2 - втулка сальника; 3 - сальниковая набивка; 4 - корпус сальника; 5 - вал подъемника; 6 - барабан; 7 - трос подъемника; 8 - запасной трос к крышке светового люка; 9 - хлопушка; 10 - перепускная линия; 11 - штурвал

Люк-лаз устанавливается на нижнем поясе резервуара и предназначается для входа обслуживающего персонала внутрь резервуара при его очистке и ремонте, а также для освещения и проветривания резервуара при проведении этих работ.

Световой люк вертикальных резервуаров устанавливается на крыше резервуара над приемораздаточными патрубками.

При открытой крышке через него проникает внутрь резервуара свет и производится проветривание резервуара перед зачисткой. К световому люку прикрепляется запасной трос управления хлопушкой на случай обрыва рабочего троса.

Хлопушка (рис. 21) предохраняет нефтепродукт от утечки из резервуаров при повреждениях приемораздаточных трубопроводов и их задвижек. При наполнении резервуара струя нефтепродукта силой давления приподнимает крышку хлопушки. При остановке перекачки крышка хлопушки под действием силы тяжести опускается на свое место, закрывая трубу. Герметичность хлопушки достигается за счет гидростатического давления жидкости на крышку. При выдаче нефти из резервуара крышка хлопушки открывается принудительно при помощи вращающегося барабана с наматывающимся на него тросом. Хлопушки большого диаметра при заполненном резервуаре открываются с трудом, так как приходится преодолевать вес столба нефти, давящего на крышку хлопушки. Чтобы облегчить открывание хлопушки, устанавливают перепускные трубы для выравнивания давления до и после хлопушки.

Дыхательный клапан служит для сообщения пространства внутри резервуара с атмосферой.

Рис. 22. Дыхательный (механический) клапан

1 - клапан вакуума; 2 - клапан давления; 3 - крышка; 4 - прокладка; 5 - сетка; 6 - обойма сетки

Дыхательный клапан (рис. 22) представляет собой литую коробку (чугунную или алюминиевую), в которой размещены два клапана. Клапан 2 открывается при повышении давления в газовом пространстве и обеспечивает возможность выхода газов в атмосферу, клапан 1 открывается при разрежении и дает возможность воздуху войти в резервуар.В настоящее время на вертикальных стальных и железобетонных резервуарах устанавливают новые дыхательные клапаны типа НДКМ, рассчитанные на повышенную пропускную способность и исключающие возможность примерзания тарелок к седлам в осенне-зимний период

Рис. 23. Дыхательный клапан типа НДКМ эксплуатации.

Клапан типа НДКМ (рис. 23) состоит из соединительного патрубка 1 с седлом 2, тарелки 3 с мембраной 4, зажатой между фланцами нижнего корпуса 5 и верхнего корпуса 6, верхней мембраны 8 с дисками 9 и регулировочными грузами 10. Мембрана 8 закреплена в крышке 11, в которой имеются отверстия для сообщения камер под крышкой с атмосферой при помощи трубки 12. Диски 9 и тарелка 3 соединены цепочками 14. Межмембранная камера сообщается через импульсную трубку 15 с газовым пространством резервуара. В нижнем корпусе размещен кольцевой огневой предохранитель 16. Для удобства обслуживания клапан имеет боковой люк 7. Амортизирующая пружина 13 предназначена для устранения колебаний затвора. Мембрану изготовляют из бензостойкой прорезиненной ткани. Непримерзаемость тарелки к седлу обеспечивается покрытием соприкасающихся поверхностей фторопластовой пленкой.

Клапан рассчитан на давление 2000 Па и вакуум 400 Па (в железобетонных резервуарах допускается вакуум 1000 Па).



Рис. 24. Схемы работы предохранительного клапана

Работа клапана происходит следующим образом. Если в резервуаре образуется вакуум, то и в межмембранной камере будет вакуум. Когда разность усилий, действующих с двух сторон на мембрану, превысит вес тарелки, она поднимается и в газовое пространство резервуара поступает атмосферный воздух. Если в резервуаре создается избыточное давление, превышающее расчетное, то оно передается в межмембранную камеру, преодолевает суммарный вес тарелки 5, дисков 9 и грузов 10, при помощи цепочки 14 приподнимает тарелку. Паровоздушная смесь выходит в атмосферу.

Гидравлические предохранительное клапаны предназначены для ограничения избыточного давления или вакуума в газовом пространстве резервуара в случае отказа в работе дыхательного клапана, а также если сечение дыхательного клапана окажется недостаточным для быстрого пропуска газа или воздуха. На рис. 24 представлена схема работы гидравлического предохранительного клапана. Клапан заливают низкозамерзающей и слабоиспаряющейся маловязкой жидкостью -- дизельным топливом, соляровым маслом, водным раствором глицерина, этиленгликолем или другими жидкостями, образующими гидравлический затвор.



Рис. 25. Предохранительный (гидравлический) клапан типа КПГ

В комплексе с дыхательными клапанами НДКМ устанавливают предохранительные гидравлические клапаны типа КПГ, работа которых основана на принципе выброса жидкости гидравлического затвора (рис. 25). Клапан состоит из корпуса 8 с соединительными фланцами, чашки 7 для размещения жидкости гидравлического затвора, экрана 5, предотвращающего выброс жидкости при работе клапана, верхнего корпуса 6 о патрубком для создания столба жидкости гидравлического затвора, огневого предохранителя 4, крышки 3 для защиты от атмосферных осадков и трубки 2 для слива и налива жидкости. Клапан имеет шарнирный разъем, что позволяет легко осматривать его внутреннюю часть. Горизонтальное положение клапана выверяют по зеркалу жидкости в чашке с помощью шпилек 1. Работа клапана осуществляется следующим образом. При повышении давления в резервуаре и в полости а жидкость из чашки вытесняется в патрубок и при достижении предельно допустимого значения давления жидкость выбрасывается на экран, отражаясь от которого, скапливается в кольцевой полости б. При вакууме в резервуаре жидкость вытесняется из патрубка в чашку и при срабатывании выбрасывается на стенки корпуса, по которым стекает в кольцевую полость в. Площадь кольцевого зазора а между патрубком и перегородкой не превышает двух площадей патрубка, что облегчает выброс жидкости из этого зазора на крышку чашки и затем на стенки корпуса клапана. Выброшенная жидкость сливается через сливные штуцеры и используется для повторной заливки.

Рис. 26. Сифонный кран:

1 - защитный чехол; 2 - сальниковое уплотнение; 3 - патрубок; 4 - защитная диафрагма; 5 - поворотная рукоятка; 6 - пробковый кран

Кран сифонный осуществляет забор и спуск отстоявшейся подтоварной воды из резервуара для хранения нефти. Является инструментом дренирования (слива) подтоварной воды, установка которой обязательна для вертикального цилиндрического резервуара.

Огневые предохранители устанавливают между резервуаром и дыхательным или предохранительным клапаном. Они предотвращают проникновение пламени или искры в газовое пространство резервуара. Огневой предохранитель состоит из литого корпуса с фланцами, внутри которого помещается кассета из нержавеющего металла (фольги), образующая каналы малого диаметра.

Принцип действия огневого предохранителя заключается в том, что пламя, попадая в систему каналов малого сечения, дробится на отдельные мелкие потоки. Поверхность соприкосновения пламени с предохранителем увеличивается, возрастает теплоотдача стенкам каналов, и пламя гаснет.