Ремонт резервуаров

Стальные вертикальные резервуары подвержены износу, снижающему надежность их конструкций. Износ обусловлен как объективными факторами, такими как воздействие природных стихий или агрессивное воздействие на металл днища РВС подтоварной воды, так и факторы нарушения технологии (производства, монтажа и/или эксплуатации резервуара).

Условно причины снижения надежности РВС можно разделить на:

1. заводские дефекты:
   • дефекты металлопроката;
   • дефекты сварки;
   • дефекты монтажа, включая недочеты монтажных сварных соединений;
   • дефекты эксплуатации;
2. процессные проблемы:
   • деструктивные влияния природной стихии;
   • нарушение геометрии РВС;
   • коррозия;
3. дефекты, возникшие в процессе транспортировки рулонных заготовок.

В таблице приводится классификация дефектов конструкций РВС.

Планово-предупредительный ремонт резервуаров для нефтепродуктов и других жидкостей предусматривает своевременное проведение:

• осмотрового ремонта резервуара;
• текущего ремонта резервуара;
• капитального ремонта резервуара.

Соответственно необходимо с определенной регулярностью проводить обследования технического состояния РВС, по их результатам составлять дефектную ведомость, определять необходимый состав и технологию ремонта резервуаров, планировать последовательность временного вывода их из эксплуатации.

2.1. Оценка технического состояния резервуара

Оценка технического состояния РВС проводится на основании ряда правил эксплуатации и ремонта резервуаров, основными документами из которых являются:

• СНиП 3.03.01-87 “Несущие и ограждающие конструкции” (устанавливает требования к новым резервуарам);
• РД 39-0147103-385-87 “Правила технической эксплуатации резервуаров магистральных нефтепроводов” (устанавливает требования к новым и эксплуатирующимся резервуарам);
• РД 08-95-95 “Положение о системе технического диагностирования сварных вертикальных цилиндрических резервуаров для нефти и нефтепродуктов” (устанавливает требования к новым и эксплуатирующимся резервуарам);
• “Правила технической эксплуатации резервуаров и инструкции по их ремонту” (устанавливают требования к новым и эксплуатирующимся резервуарам).

В рамках оценки состояния металлоконструкций проводится измерение их фактических толщин и лабораторные исследования их механических свойств и химического состава.

2.2. Осмотровый и текущий ремонт резервуаров вертикальных стальных

Осмотровый ремонт резервуаров для хранения нефтепродуктов и других жидкостей необходимо проводить не реже 1 раза в 6 месяцев. Для осмотрового ремонта вертикальных резервуаров не требуется его освобождение от хранимого продукта, поскольку оценивается состояние стенки, крыши и наружного резервуарного оборудования по результатам внешнего осмотра и измерений.

Текущий ремонт резервуаров вертикальных стальных производят не реже 1 раза в 2 года. В зависимости от состояния резервуара текущий ремонт может проводиться:

• с опорожнением резервуара от хранимого продукта с последующими зачисткой и дегазацией;
• без опорожнения, зачистки и дегазации резервуара (в таком случае газовое пространство заполняют негорючими дымовыми газами).

До начала работ (вне зависимости от технологии ремонта резервуаров) необходимо произвести нивелировку окраек днища для определения степени осадки основания. Нивелировка проводится по тем же точкам (не менее 8), в которых она производилась перед вводом резервуара в эксплуатацию.

Текущий ремонт резервуаров для нефтепродуктов и других жидкостей с освобождением его хранимого продукта производится в следующей последовательности:

• откачка хранимого продукта;
• зачистка и дегазация резервуара;
• очистка резервуара от коррозии внутри и снаружи;
• оценка технического состояния металлоконструкций стенки, днища и кровли резервуара;
• устранение раковин коррозии и возникших отверстий;
• оценка состояния сварных соединений;
• осмотр и ремонт навесного технологического оборудования;
• испытание резервуара на прочность.

При ремонте резервуара без опорожнения (с заполнением газового пространства дымовыми газами) проводятся аналогичные работы, но без зачистки, дегазации, ремонта днища и внутреннего технологического оборудования.

2.3. Капитальный ремонт резервуаров

Часто по результатам осмотров (планового эксплуатационного и осмотров в рамках текущего ремонта) емкость выводится из эксплуатации для проведения капитального ремонта. Согласно правилам по ремонту резервуаров, при капитальном ремонте резервуаров их опорожнение, зачистка и дегазация обязательны.

При капитальном ремонте резервуара проводятся следующие работы:

• откачка хранимого продукта;
• зачистка и дегазация резервуара;
• очистка резервуара от коррозии внутри и снаружи;
• оценка технического состояния металлоконструкций стенки, днища и кровли резервуара;
• устранение раковин коррозии и возникших отверстий;
• оценка состояния сварных соединений;
• осмотр и ремонт (замену) навесного технологического оборудования;
• замена дефектных элементов металлоконструкций резервуара;
• исправление положения резервуара при превышении нормативных показателей осадки;
• ремонт основания резервуара;
• испытание резервуара на прочность;

Важно, чтобы материалы, использованные для ремонтных работ были сертифицированы.

2.4. Подготовка к ремонту вертикальных резервуаров

2.4.1. Заполнение резервуара негорючими газами

Заполнение резервуара дымовыми (негорючими) газами производится для вытеснения взрывоопасной паровоздушной смеси из его газового пространства. Перед началом подачи дымовых газов необходимо заглушить дыхательные клапаны и трубопроводы и открыть замерные и световые люки, через которые произойдет вытеснение. Подача дымовых газов прекращается при достижении концентрации углекислого газа не менее 10% газового пространства, а кислорода не более 5%. Соответственно в процессе заполнения резервуар дымовыми газами обеспечивает забор проб воздуха под его кровлей.

После достижения нужного состояния газового пространства резервуара световой и замерный люки герметизируются. Затем резервуар выдерживают в течение нескольких часов и вновь определяют концентрацию углекислого газа и кислорода для проверки герметичности. Допустимой считается изменение концентрации данных газов не более чем 0,5% за 2 часа.

Для заполнения газового пространства негорючими газами СМУ “РЕЗЕРВУАРОСТРОИТЕЛЬ” применяет специальные установки. Они обеспечивают:

• охлаждение газов от с 400°С до 35—40°С;
• их фильтрацию;
• подачу в резервуар под давлением до 300 мм вод.cт.

Используются дымовые газы от котельной. Они под действием вентилятора подаются через теплообменник в нижнюю его часть. Первоначальное охлаждение газов осуществляется расположенным в теплообменнике оросителем, затем конструкцией из колец Рашига, помещенной на решетке. Далее дымовые газы проходят сухую фильтрацию на верхней решетке теплообменника.

2.4.2. Зачистка резервуара от нефти, парафина и твердых осадков

Перед проведением ремонта резервуара необходима его зачистка до состояния, дающего возможность проведения огневых работ.

2.5. Технологии ремонта основания, днища, стенки и крыши резервуаров

2.5.1. Ремонт основания резервуара

При ремонте основания резервуара выполняется:

• подбивание краев песчаной подушки;
• заполнение пустот под днищем, образовавшихся в местах хлопунов;
• заполнение участков просадки;
• исправление отмостки.

Для ремонта основания СМУ “РЕЗЕРВУАРОСТРОИТЕЛЬ” применяет гидрофобный состав, который готовится из песка и вяжущего вещества. Используется песок крупностью от 0,1 мм до 2 мм с содержанием глинистых частиц не более 30%. Песок смешивается с жидким битумом А-6 или Б-6, или с малосернистым мазутом так, чтобы содержание вяжущего вещества в готовом составе было от 8% до 10%. При подготовке гидрофобного состава важно исключить содержание в нем кислот и свободной серы.

Для проведения ремонтных работ на основание резервуара производится его подъем. Наши специалисты, как правило, проводят подъем резервуара двумя способами. Первый – подъем резервуара домкратами с их упором в специально приваренные к стенке ребра жесткости. В таком случае резервуар поднимается на высоту, большую величины осадки на 20 см. Второй способ – подъем резервуара под днище с помощью домкратов, расположенных в специальных приямках.

После подъема резервуара производится подбивание просевших частей основания до проектной отметки с помощью гидрофобного состава.

Далее резервуар опускается с последующей обязательной нивелировкой окраек днища.

Также пустоты в основании резервуара можно заполнять, вырезав в днище двадцатисантиметровые отверстия, которые впоследствии завариваются металлической накладкой с нахлестом в 30-40 мм.

2.5.2. Ремонт или замена днища резервуара

При ремонте днища резервуара наиболее часто выполняется ремонт трещин, устранение выпуклостей либо полная замена днища.

Трещины возникают в сварных соединениях и в металле днища и окраек вследствие концентрации напряжений.

Трещины длиной до 100 мм устраняются следующим образом. Сначала определяется граница трещины, для чего дефектный шов травят 10% раствором азотной кислоты. На концах трещины просверливают отверстия диаметром от 6 мм до 8 мм. Далее трещину разделывают под сварку, устанавливают технологическую подкладку под шов и сваривают.

Трещины большей длины ремонтируют методом вырезания участка днища с трещиной с последующим завариванием вставкой встык. При таком методе также устанавливают подкладку.

При обнаружении в днище резервуара выпуклостей высотой до 200 мм пространство под ними заполняется гидрофобным составом. Выпуклости высотой более 200 мм удаляют, распустив сварные соединения с помощью газорезки.

Листы днища с сильной деформацией удаляют и заменяют на новые, подогнав их внахлест.

Для замены днища резервуара его полностью поднимают на 200 мм, вырезают старое днище, ремонтируют основание, на нем монтируют и испытывают новое днище, опускают резервуар и варят уторный шов.

2.5.3. Ремонт корпуса резервуара

В корпусах резервуаров в процессе их эксплуатации также могут образовываться трещины, особенно часто – в местах пересечений швов.

Продольные и поперечные трещины в сварных соединениях, не затрагивающие основной металл стенки резервуар, удаляют предварительно засверлив концы трещины и разделав дефектный участок под сварку. Заваривают трещину с обеих сторон.

Если трещина превышает 150 мм в длину, либо затрагивает основной металл, ремонт производится с вырезанием участка стенки шириной 1000 мм и высотой на всю высоту листа. Отверстие заваривается вставкой встык или внахлест.

Пересекающиеся трещины в сварных соединениях удаляют также с вырезанием отверстия диаметром 500 мм привариванием вставки диаметром 1000 мм изнутри. Для вставок применяется металл той же толщины, что и метал корпуса резервуара (в том поясе, где производится ремонт).

Трещины в основном металле I пояса резервуара могут возникать в месте установки технологического оборудования. В таких случаях лист удаляют полностью.

Также полная замена листа производится при обнаружении расслоений, раковин и крупных вмятин. Если заменяется лист толщиной до 5 мм, новый лист можно приваривать внахлест, а при толщине от 6 мм только встык.

При монтаже нового листа встык предусматривается зазор от 2 мм до 4 мм. Скос кромок свариваемых элементов предусматривается с углом 30—35°.

При ремонте корпуса резервуара обязательно необходимо измерить отклонение корпуса от цилиндрической формы, которые могут быть в виде вмятин или выпуклостей. Наиболее они появляются в средних и верхних поясах резервуара ввиду их меньшей жесткости. При превышении размера нормативных величин, их необходимо устранить. Нормативные величины приведены в таблице:

Таблица: Предельно допустимые размеры стрелы прогиба

Толщина стенки корпуса, мм	Размеры стрелы прогиба, мм
4	30
5	40
6	50
7	60
8	80

Устранение вмятин при ремонте резервуаров для хранения нефтепродуктов и других жидкостей проводится следующим методом: в центр монтируется накладка круглой формы толщиной 6 мм, диаметром 150 мм с серьгой в центре. Вмятина вытягивается за серьгу лебедкой или трактором. После вытягивания важно тщательно исследовать дефектное место на наличие трещин.

Часто для устранения больших деформаций и гофр требуется полная замена листов.

2.6. Контроль качества ремонтных работ, приемка РВС после ремонта

Все новые сварные соединения, выполненные в процессе ремонта резервуара, подвергаются стопроцентному рентгеновскому контролю.  Также все новые сварные соединения и близлежащие участки основного металла необходимо зачистить от шлака направлений и подвергнуть внешнему осмотру с применением лупы.

Внешний осмотр направлен на выявление следующих дефектов:

• неправильные форма, размер и состояние поверхности сварного соединения;
• трещины;
• поры;
• подрезы;
• незаваренные кратеры;
• шлаковые включения.

Нормы дефектности устанавливаются СНиП 3.03.01-87 и Правилами технической эксплуатации резервуаров и инструкции по их ремонту.

Также часто необходимо применение вакуумного метода контроля сварных швов днища, окраек, а также уторного шва, который позволяет выявить сквозные дефекты.

Выявленные дефекты подлежат удалению.

После ремонта резервуар принимается на основании ППР по ремонту РВС. Принимающей комиссии предоставляется техническая документация:

• проект производства работ (ППР);
• сертификаты на металлоконструкции;
• сертификаты на материалы;
• копии удостоверений сварщиков;
• акты (заключения) по качеству сварных швов;
• акты скрытых работ.

Комиссией составляется Акт о приемке и вводе резервуара в эксплуатацию, к которому прикладываются вышеуказанные документы. Акт хранится с паспортом на резервуар.