Вертикальные стальные резервуары
При подготовке резервуара к испытанию проверяются его геометрическая форма и размеры, а также положение в плане и по высоте всех конструктивных элементов резервуара в объеме, предусмотренном в СНиП 3.03.01. выполняется нивелирование днища РВС с построением плана днища в горизонталях с целью определения соответствия уклона днища проектному и выявления деформируемых участков (хлопунов и вмятин). Отклонение не должно превышать величин, приведенных в СНиП 3.03.01.
Перед испытанием резервуара с плавающей крышей или понтоном при положении крыши (понтоны) на опорных стойках или кронштейнах проводят дополнительно следующие замеры:
1. фактического периметра плавающей крыши или понтона;
2. отклонений от вертикали направляющих стоек плавающей крыши или понтона;
3. отклонений от вертикали наружной стенки коробов плавающей крыши или понтона;
4. отклонений от горизонтали верхней кромки наружной стенки коробов плавающей крыши или понтона.
Указанные отклонения не должны превышать допустимых величин, приведенных в СНиП 3.03.01.
Контроль герметичности монтажных швов днища, плавающей крыши и ее коробов проводится вакуум-камерой путем смачивания контролируемого участка шва мыльным раствором, а при отрицательной температуре воздуха – раствором лакричного корня с хлористым натрием или кальцием. Разрежение в камере должно быть не менее 0,08МПа. Появление пузырей указывает на наличие неплотностей (рис. 3.33).
Герметичность сварного соединения днища с корпусом резервуара проверяют вакуум-камерой.
Рис. 3.33. Общий вид резервуара РВСПК – 75000 м3
Контролю просвечиванием подвергают все вертикальные стыковые соединения первого пояса и 50% стыковых соединений второго и третьего поясов резервуаров на участках длинной 200-250мм, преимущественно в местах пересечения этих соединений с горизонталями, а также все стыковые соединения в местах примыкания стенки к окрайкам днища.
Гидравлическое испытание проводится для окончательной проверки прочности конструкций основании, прочности и плотности корпуса и днища резервуара и их возможных деформаций, работоспособности системы резервуар - технологическая обвязка с компенсирующими устройствами, а также с целью консолидации (уплотнения) грунтов естественного и искусственного оснований в период производства испытательных работ.
Для обеспечения аварийного слива воды во время гидравлического испытания, в случае образования течи в днище или стенке резервуара, узел оперативного переключения задвижек системы трубопроводов для заполнения и опорожнения резервуара водой следует располагать за пределами обвалования.
Подготовка резервуара к испытанию завершается комиссионной проверкой его внутреннего пространства, закрытием люков и составлением акта готовности резервуара к гидравлическим испытаниям.
Испытание резервуара проводится наливом воды (гидравлическое испытание).
Гидравлические испытания проводят при положительной температуре окружающего воздуха. При проведении гидравлических испытаний при отрицательной температуре разрабатываются мероприятия, которые обеспечивают положительную температуру воды в резервуаре и исключают примерзание затвора к стенке резервуара, обмерзание понтона, плавающей крыши и стенки резервуара, замерзание воды в арматуре.
Резервуар, должен быть залит водой до определенной программой испытаний отметки, испытывается на гидравлическое давление с выдержкой под нагрузкой (без избыточного давления) объемом, тыс. м3:
- до 20 вкл. - 24ч.
- св.20 - 72ч.
Испытание резервуара на прочность и устойчивость проводят при полном его заливе водой, избыточном давлении в газовом пространстве на 15%, а в вакууме на 60% больше проектной величины, если в проекте на резервуар и в проекте производства по его монтажу нет других указаний, а продолжительность нагрузки – 30 минут.
Стационарная крыша резервуара испытывается на герметичность при полностью заполненном водой резервуаре давлением, превышающем проектное на 10%. В процессе испытания герметичность сварных соединений проверяют путем нанесения мыльного или другого индикаторного раствора.
Давление в газовом пространстве при всех видах испытаний создается либо непрерывным заполнением резервуара водой при закрытых люках и штуцерах, либо нагнетанием сжатого воздуха.
Контроль движения в резервуаре осуществляется U – образным манометром, выведенным по отдельному трубопроводу за обвалование.
По мере заполнения резервуара водой необходимо наблюдать за состоянием конструкций резервуара, соблюдая меры безопасности определенные программой испытаний.
При обнаружении течи из-под края днища, появлении мокрых пятен на поверхности отмостки испытания необходимо прекратить, слить воду из резервуара. Установить причину течи и устранить дефект. При обнаружении трещин в швах поясов стенки испытание должно быть прекращено. Уровень воды необходимо понизить на один пояс и устранить дефект. Эти участки после устранения дефектов подлежат контролю физическими методами.
Гидравлические испытания резервуара с плавающей крышей (рис.3.34) или понтоном проводят после монтажа уплотняющих затворов по периметру плавающей крыши и вокруг направляющих.
Рис. 3.34. Плавающая крыша резервуара
При испытании тщательно проверяют движение и положение плавающей крыши и катучей лестницы (рис. 3.35), состояние и герметичность системы водоспуска, герметичность коробов и отсеков между коробами, плотность прилегания и плавность скольжения уплотняющих затворов, а также измеряют глубину погружения плавающей крыши через замерный люк и в четырех диаметрально противоположных точках через кольцевой зазор. Для этого отжимают затвор и измеряют расстояние от поверхности воды до верхней кромки наружного борта понтонного кольца. Погружение плавающей крыши должно быть равно проектному с отклонением не более чем на 10%.
Рис. 3.35. Катучая лестница резервуаров
Испытания системы водоспуска плавающей крыши проводятся дважды.
При нижнем положении плавающей крыши (перед заполнением резервуара водой) испытание проводится путем заполнения дренажной системы водой и создания давления в ней 0,25МПа. При этом сальниковые шарниры и клапан ливнеприемника или замещающее его запорное устройство должны быть герметичны. Второй раз система водоспуска испытывается в процессе испытания корпуса резервуара наливом воды. Для этого задвижка на выходе системы водоспуска должна быть постоянно открыта. Отсутствие воды в задвижке будет свидетельствовать о герметичности системы водоспуска.
При опорожнении резервуара после гидравлического испытания производят зачистку неровностей швов внутренней поверхности стенки резервуара, замеряют зазоры между верхней кромкой наружной стенки коробов плавающей крыши и стенкой резервуара, между направляющими трубами и патрубками в крыше. После проведения гидравлических испытаний не допускается приварка к резервуару каких-либо деталей и конструкций, проведение других сварочных работ на резервуаре.
После гидравлического испытания и опорожнения резервуара необходимо проверить состояние внутреннего антикоррозионного покрытия визуальным осмотром и выборочным контролем соединения днища и первого пояса при помощи искровых дефектоскопов. Контролю приборами подлежат 5% соединений днища и первого пояса стенки резервуара.
Поврежденные участки защитного покрытия подлежат ремонту. Результаты проверки качества внутреннего антикоррозионного покрытия оформляются актом.
Приемку резервуаров в эксплуатацию проводят после испытания резервуаров на герметичность и прочность с полностью установленным на нем оборудованием, внешнего осмотра и проверки соответствия резервуара представленной документации и требованиям проекта.
Резервуар считается выдержавшим гидравлическое испытание, если:
- в процессе испытания на поверхности стенки или по краям днища не появится течь, и уровень воды не будет снижаться ниже проектной отметки;
- осадка днища резервуара по окрайке при незаполненном и заполненном резервуаре не превысит допустимых пределов, указанных в СНиП 3.03.01.
- плавающая крыша (понтон) плавно поднимется и опустится без рывков и заеданий, погружение плавающей крыши (понтона) не превысит более чем на 10%.
Примечание.Увеличение погружения плавающей крыши в воду при испытании свидетельствует о том, что вес крыши больше проектного или сила трения между затвором и стенкой резервуара или между направляющей и патрубком чрезмерно велика, что может быть вызвано неправильной формой стенки резервуара или сомой плавающей крыши, неправильным монтажом направляющих и затвора.
Результаты гидравлического испытания оформляются актом.
Мелкие дефекты (свищи, отпотины), обнаруженные при испытании, подлежа устранению после опорожнения резервуара. Приемка резервуаров оформляется актом.
Для обеспечения эксплуатационной надежности резервуаров рекомендуется выполнять соответствующий геодезический контроль за осадкой оснований и фундаментов и деформацией отдельных конструктивных элементов резервуаров в процессе гидравлического испытания, до и после него.
Геодезический контроль за деформацией оснований и фундаментов в процессе гидравлического испытания выполняет генподрядная организация с участием представителя заказчика или эксплуатирующей организации.
Геодезическому контролю подлежат:
- окрайка днища;
- фундаментное кольцо в точках, прилегающих к контролируемым точкам окраек днища;
- днище резервуара после его опорожнения;
- фундаменты опорных конструкций запорной арматуры приемораздаточных технологических трубопроводов;
- фундамент шахтной лестницы;
- трубопроводы системы пожаротушения (кроме вертикальных участков).
Периодичность контрольных съемок деформаций окрайки днища, фундаментного кольца и фундаментов опорных конструкций запорной арматуры – не реже 1 раза в сутки, остальных элементов – до заполнения и после слива воды из резервуара.
Резервуары, построенные на свайном основании, необходимо пронивелировать по окрайкам днища дважды – до и после испытания.
Точки нивелирования окраек днища и фундаментного кольца рекомендуется совмещать с вертикальными швами первого пояса стенки резервуара. Швы первого пояса стенки должны быть промаркированы несмываемой краской в направлении нарастания нумерации по часовой стрелке с исчислением от I- ой главной оси резервуара. Количество точек нивелирования определяется в зависимости от емкости резервуара:
РВС 5000 12 точек.
РВС 10000 16.
РВС 20000 24.
РВС 50000 35 или 36 (в зависимости от длины листов стенки)
Измерения вертикальных перемещений оснований резервуаров проводятся по III классу. Для проведения наблюдений используются оптические нивелиры типа НГ, НВ, НС и гидростатические шланговые нивелиры типа НШТ. Для контроля за осадкой резервуаров в период гидравлического испытания рекомендуется использовать также систему гидродинамического нивелирования СГДН – 10Д, которая предназначена для дистанционных измерений превышения отметок между контрольными точками при регулярных наблюдениях.
Железобетонные резервуары
Проверка прочности конструкций, равномерности осадки, а также степени проницаемости стенок и днища резервуара проводится путем залива его водой при температуре окружающего воздухаплюс 50С и выше.
Испытания проводятся после окончания всех строительно-монтажных работ, кроме оклеечной изоляции и обсыпки, выполняемых после испытания.
После внешнего и внутреннего визуальных осмотров составляется акт о готовности резервуара к испытаниям, который подписывается представителями заказчика и генподрядчика (строительно-монтажной организации).
До начала испытания на резервуаре необходимо смонтировать временную систему слива воды, состоящую из трубопровода и центробежного насоса.
Перед испытаниями должны быть определены отметки следующих точек на покрытии резервуар: в центре, над колонами и через каждые 12-15м по краю покрытия над стенкой для ведения контроля за осадкой резервуара в процессе наполнения его водой.
Перед заполнением необходимо провести осмотр всех конструкций снаружи и изнутри резервуара.
При гидравлических испытаниях резервуарные задвижки должны быть плотно закрыты.
Резервуар следует заполнять водой в два этапа. На первом этапе для проверки прочности и плотности днища резервуар заполнить водой на высоту 1м и выдержать под нагрузкой в течение трех суток. На втором этапе для проверки прочности резервуара в целом и определения степени проницаемости стенок и днища резервуар залить водой до проектной отметки. Продолжительность заполнения резервуара не должна превышать 5 суток.
Оценку проницаемости корпуса и днища вести по величине потерь воды, рассчитываемой по изменению уровня воды в резервуаре в процессе испытания. Замер уровня при определении потерь воды проводить с помощью поплавков не менее чем в двух точках зеркала воды.
В процессе заполнения и испытания резервуара необходимо через 8-12 часов контролировать осадку резервуара по ранее отнивелированным точкам покрытия. При этом разность осадок не должна превышать следующих величин: в цилиндрических резервуарах между центром и точками покрытия над стеной - 0,0006R, но не более 25мм; между смежными колонами – 0,0008L, но не более 5мм. (где R- радиус цилиндрического резервуара, м; L – расстояние между смежными колонами, м).
В случае если разность осадок превышает указанные, необходимо прервать испытания и начать аварийный слив воды. Аварийный слив необходимо произвести и при появлении следующих дефектов: трещин в стеновых панелях, стыках стеновых панелей или покрытий резервуара; течей в корпусе резервуара и шве сопряжения днища со стенкой, грозящих затоплением котлована; интенсивного выхода воды у основания резервуара.
Дефекты в виде трещин ликвидируют путем вырубки части бетона и заделки дефектного места шприц – бетоном (в опалубке).
Резервуар считается выдержавшим испытание, если потеря воды на каждый 1м2 его смоченной поверхности за третьи сутки после заполнения до проектной отметки не превышает 3дм3, за шестые сутки – 1,5дм3, за девятые сутки - 1 дм3, за пятнадцатые сутки – 0,7 дм3. при гидроиспытании не должно быть течи в контрольном колодце дренажной канализации.
На наружных поверхностях залитого резервуара допускается только потемнение отдельных мест; при наличии струйных утечек и подтеков воды на стене, даже если количественно потери воды не превышают норму, резервуар считается не выдержавшим испытание.
Испытание покрытия на газонепроницаемость поводится после завершения следующих операций:
- гидравлического испытания резервуара;
- монтажа технологического оборудования и люков на кровле резервуара с использованием герметичных прокладок;
- заполнения резервуара водой до проектной отметки;
- заполнение покрытия (у резервуаров с водяным экраном) водой до проектной отметки не менее чем за сутки о начала испытаний, при этом не должно быть видимых течей через покрытие.
На время испытания покрытия отключают дыхательные клапаны, но отставляют для работы гидравлические клапаны.
При оснащении резервуаров дыхательными клапанами типа КДС – 1000, 1500, 3000 для создания герметичности “пригружается” тарелка давления.
Испытание покрытия резервуара на газонепроницаемость проводится путем создания с помощью компрессора или вентилятора избыточного давления до 1765 Па.
Давление в резервуаре измеряют U – образным водяным манометром, подсоединяемым к установленному на крыше светового люка штуцеру с запорным устройством.
После закачки воздуха в газовое пространство резервуара до давления 180мм. вод. ст. проверяют герметичность сварных и фланцевых соединений оборудования и люков, расположенных на покрытии.
Покрытие резервуара считается герметичным, если в течение одного часа давление в газовом пространстве понизится не более чем на 50% от первоначального.
Если потери воды и давления превышают нормы, то необходимо обнаружить и устранить вызывающие их дефекты, и повторно испытать резервуар.
По результатам испытаний резервуара составляются акты.
3.Термины, определения и используемые сокращения
Резервуар - емкость, предназначенная для хранения, приема, откачки и измерения объема нефти.
Резервуарный парк - группа (группы) резервуаров, предназначенных для приема, хранения, откачки нефти и размещенных на территории, ограниченной по периметру обвалованием или ограждающей стенкой при наземных резервуарах и дорогами или противопожарными проездами - при подземных резервуарах (СНиП 2.11.03).
Система эксплуатации резервуаров и резервуарных парков включает использование по назначению, техническое обслуживание, диагностирование, текущий и капитальный ремонт.
Техническое использование резервуаров по назначению - комплекс мероприятий по контролю и поддержанию работы магистрального нефтепровода, а так же по обеспечению измерений количества нефти.
Техническое обслуживание резервуаров и резервуарных парков - работы по поддержанию работоспособности резервуаров и резервуарных парков.
Текущий ремонт резервуаров - комплекс мероприятий по восстановлению технико-зксплуатационных характеристик с заменой отдельного оборудования без зачистки резервуаров.
Капитальный ремонт резервуаров - комплекс мероприятий по восстановлению технико-зксплуатационных характеристик с заменой или восстановлением элементов конструкций резервуаров и оборудования с выводом резервуаров из эксплуатации и зачисткой.
Техническое диагностирование (обследование)- комплекс работ по определению технического состояния резервуара.
Авария в резервуарном парке - внезапный выход или истечение нефти в результате полного разрушения или частичного повреждения резервуара, его элементов, оборудования и устройств, сопровождаемые одним или несколькими из следующих событий:
- травматизм со смертельным исходом или потерей трудоспособности пострадавших;
- воспламенение нефти или взрыв ее паров и газов;
- загрязнение любого водотока, реки, озера, водохранилища или любого другого водоема;
- утечка нефти свыше 10м3.
«Аварийная утечка» в резервуарном парке - неконтролируемый выход (истечение) нефти объемом менее 10м3 на территории резервуарного парка без признаков событий указанных выше, но требующий проведения ремонтных работ для обеспечения безопасности дальнейшей эксплуатации объекта.
«Опасные условия эксплуатации»- обстоятельства, выявленные при эксплуатации резервуарного парка или при проведении обследований резервуаров и их оборудования, которые позволяют сделать объективный вывод о возможности возникновения аварии или аварийной утечки.
Минимально допустимый уровень нефти - предельный минимальный уровень нефти в резервуаре, уменьшение которого приведет к нарушению технологического процесса перекачки и налива.
Максимально допустимый уровень нефти - предельный уровень заполнения резервуара нефтью.
Технологический уровень нефти - уровень, позволяющий вести закачку нефти из резервуара без изменения режима перекачки до минимально допустимого уровня в течение времени, необходимого для выяснения причин и ликвидации простоев, связанных с отказом технологического оборудования, средств КИП и А на приемном участке нефтепровода, а также вывода этого участка на необходимый режим перекачки.
Максимальный рабочий уровень нефти - уровень ниже максимального на величину, позволяющую вести прием нефти из нефтепровода в течении установленного времени