Резервуаростроение как отрасль
25.01.13
История промышленности
Начало начал отечественного нефтескладского дела
Нефтескладское дело появилось в России еще в далеком 19 столетии. Его возникновение можно напрямую связать с появлением нефтяных скважин на Апшеронском полуострове. Тогда нефтесклады собой представляли жалкое зрелище – земляные ямы в глинистых грунтах использовали под хранение, и, тем самым, нефть уходила под землю, и терялись ее драгоценные свойства.
В то же время, на западе нефть уже хранили в прямоугольных металлических сосудах. Их изготавливали изплоских листов металла, из-за чего они не были готовы выдерживать сильное гидростатическое давление. Поэтому вся отрасль требовала серьезных изменений.
Появление современного резервуаростроения
Современные богатые на нефть месторождения Майкопа, Баку и Грозного привлекали целое множество предпринимателей. Вокруг добычи нефти постоянно происходили скандалы, моментально вырастала инфраструктура как сервисных, так и добывающих предприятий, одним из которых была фирма гражданина США Барии, главным инженером у которого как раз работал В.Г.Шухов. В 1878 году Шухов начал разработку оборудования для добычи, перевозки и хранения нефти и ее составляющих. Так, именно ему первому принадлежит идея создания первого русского резервуара для нефти.
Фактически, В.Г. Шухов совершил не только всероссийскую. Но и мировую революцию в плане оборудования нефтескладов – именно его авторства был первый проект, который предполагал стальной вертикальный резервуар в форме цилиндра, служащий для хранения керосина. С этих пор можно считать, что резервуар Шухова является прообразом современного резервуара, и его идея моментально распространилась по всему миру, благодаря собственной эффективности и хорошей практичности.
Данное архивное фото отображает процесс возведения Шуховских клепаных цилиндрических резервуаров.
Кроме, непосредственно, самого изобретения, В.Г.Шухов ввел критерии, которые до сих пор применяются:
- Экономия металлоконструкции – проектировочный критерий;
- Меньшая трудоемкость – технологический критерий;
- Быстрая сборка – производственный критерий.
Таким образом, немного позже все эти критерии легли в основу постулатов русской конструкторской школы, занимавшейся проектированием, а также изготовлением сооружений из металла.
Теория расчета и конструирования стальных вертикальных резервуаров Шухова, соотношение габаритов и основные выводы данной теории сохраняют собственную актуальность до сих пор, и используются во многих видах науки.
Однако кроме своего основного изобретения, Шухов обратил свой взор еще на одну проблему – фундамент в резервуаростроении раньше, в принципе, особо не обсуждался – в свою очередь, русский изобретатель сразу же ввел требования по выравниванию и трамбовке земли, которая находится непосредственно под резервуаром. Ученый считал, что прочность самого сосуда во многом зависит от малейшего угла наклона резервуара.
В 1880 году Шухов решает вопрос с фундаментами достаточно просто – он устанавливает резервуары на песчаную подушку, на поверхности которой небольшой слой асфальта, а внутри находится дренажная система.
В 1878 году, за 2 года до этого, отрасль добычи, переработки и хранения нефтепродуктов получила еще несколько революционных инноваций:
- Русские нефтебазы оборудуются первыми насосами;
- На Каспийском море строятся нефтеналивные сосуды с отсеками;
- Появляется первая нефтеналивная цистерна для железной дороги.
Таким образом, в эти годы русские ученые сделали огромный вклад в общее развитие всей нефтедобывающей отрасли.
Развитие индустриального производства стальных резервуаров
С самого начала абсолютно любые вертикальные резервуары цилиндрической формы устанавливались полистовым способом, то есть, путем монтажа стенки и отдельно взятых листов. Таким образом, полистовый монтаж производится исключительно при помощи самоходных кранов, оборудованных стрелками разной длины. На сегодняшний день этот метод применяется при сооружении резервуара большого размера.
Данный этап технологического прогресса, в основном, ассоциируется с изобретением технологии подращивания. То есть, люди получили возможность частично индустриализировать процесс производства стальных резервуаров за счет упрощения монтажа и выполнения сложных работ на базе крупных предприятий, что также увеличивает скорость производства.
Однако, этот способ, кроме того, что является трудоемким и сложным в плане доставки составляющих, также требует для себя защиты от ветровых нагрузок.
Одним из основных методов подращивания стал метод «спиральный», который был впервые применен изобретателями из Чехии. Он подразумевает под собой создание первого пояса в виде шаблона, и возможность вращения всей стены резервуара благодаря специальным приспособлениям с электроприводами, и позволяет выполнять сварку высокого качества новых поясов лишь в одном предназначенном для этого месте. К сожалению, высокие требование к технологической оснастке и оборудованию, пока не дала возможности проверить этот метод в нашей стране.
Шведы, в свою очередь, разработали способ подращивания на основе домкратов. Эти «карабкающиеся» домкраты устанавливаются на разных стойках, которые позволяют проводить все сварочные и монтажные работы буквально на уровне земли.
В 50-е послевоенные годы, в СССР был предложен и освоен экономичный, а также отвечающий всем существующим на тот момент требованиям рулонированный метод постройки резервуаров крупных габаритов. При этом методе, сварка деталей днища производилась на заводе, в то время как рулонные заготовки доставляются уже непосредственно на место строительства, где производилось дальнейшее их разворачивание, соединение и дальнейший монтаж кровли.
Что нам готовит будущее?
Технологии 21 века нам готовят все более неожиданные сюрпризы. Так, сейчас активно развиваются новые технологии по производству резервуаров из стеклопластика при использовании технологии намотки. Данная технология позволяет достичь высокой прочности, долговечности и надежности изделий. Так, в производстве активно используются полиэфирные смолы (ненасыщенные), а также стекломатериалы и эпоксивинилэфирные смолы. Емкости данного типа имеют целый ряд преимуществ над более старыми аналогами. Так, они будут еще более стойкими к химическим воздействиям, а также будут обладать больше механической стойкостью (1,5-1,8 г/ см³).
Сегодня рынок стеклопластиковых резервуаров в нашей стране активнее всего развивается в разработке небольших резервуаров горизонтального типа – особенно подземного хранения. Таким образом, основные преимущества материала, такие как химическая стойкость и отсутствие проблем с коррозией, сделают хранение топлива проще и безопаснее. Тем более, по длительности срока службы, такой резервуар прослужит намного больше металлического.
Главное проблемой, из-за которой на сегодняшний день темпы роста рынка резервуаров
из стеклопластика развивается медленно – является цена вопроса, ведь данные стройматериалы намного дороже обычны – металлических.
Также можно сказать, что стеклопластик достаточно слабо пока что представлен на рынке российских вертикальных резервуаров, ведь емкости из стали выходят экономически более обоснованными как во время покупки, так и во время ремонта или обслуживания. Да и еще одна проблема – для установки стеклопластикового резервуара необходимо непосредственно на место его эксплуатации, везти и дополнительное оборудование для установки.