База книг в электронке для ЭНН УТЭК / трубопроводы / krets_v_g_shadrina_a_v_antropova_n_a_sooruzhenie_i_ekspluata
.pdfпараллельно прямолинейным кромкам полотнища наносят риски на расстоянии величины нахлестки полотнищ. По рискам приваривают ограничительные пластины и с помощью трактора смещают промежуточные полотнища в проектное положение (до упора о ограничительные пластины). Аналогичным образом укладывают остальные полотнища;
сваривают днище в соответствии с требованиями ППР. Перед сваркой необходимо проверить: соответствие размеров днища проектным; соблюдение размеров в нахлесточных соединениях, особенно в местах двойной нахлестки; предусмотренное проектом расположение окраек относительно средней части днища; правильность размещения и зачистку прихваток.
Монтаж плавающей крыши. Центральную часть плавающей крыши (понтона) монтируют после разметки днища резервуара и прихватки плит под опорные стойки в следующем порядке:
накатывают рулоны и развертывают их на днище резервуара;
развернутые элементы центральной части плавающей крыши сваривают между собой. Центральный монтажный стык сваривают на треть длины, начиная от центра в обе стороны и на всю длину, когда открытый (ребристо-кольцевой) понтон сваривают из отдельных элементов, собираемых на монтажной площадке;
по окончании сборки и сварки полотнищ центральной части проверяют правильность расположения центральной части относительно криволинейной кромки окраек и прихватывают днище плавающей крыши (понтона) к днищу резервуара.
После завершения монтажа центральной части плавающей крыши (понтона) на нее переносят центр днища резервуара, закрепляют в центре разметочное приспособление и производят разметку кольцевых рисок установки подкладного листа под монтажную стойку (на 10мм больше радиуса подкладного листа) и контроль вертикальности монтажной стойки (размер определяется в зависимости от диаметра центрального щита). Кроме того, наносят риски, определяющие положение опорных стоек плавающей крыши (понтона) и места приварки скоб для крепления расчалок монтажной стойки.
Монтаж стенки. Установка рулонов в вертикальное положение производится с опиранием на шарнир краном, перемещающимся в процессе подъема по специально подготовленной площадке. Рулон может быть поднят
ввертикальное положение двумя кранами без опорного шарнира. Монтажную стойку, используемую для укладки щитов покрытия,
устанавливают в центре днища резервуара.
271
До начала развертывания рулона стенки к днищу резервуара по кольцевой риске приваривают ограничительные уголки с интервалом 250— 300 мм. В зоне вертикального монтажного стыка на расстоянии 3м в обе стороны от стыка по окончании формообразования концов полотнищ приваривают ограничительные уголки. Развертывание рулона производят трактором с помощью каната и тяговой скобы, привариваемой к рулону на высоте 500мм.
Элементы опорного кольца и колец жесткости устанавливают по мере развертывания полотнища стенки. Предварительно верх стенки в местах установки колец с помощью расчалок и переносной скобы выводят в проектное положение.
После установки второго и последующего элементов, прихватки и приварки их к стенке проверяют вертикальность стенки по отвесам и только тогда производят сварку элементов между собой. Установку элементов кольца жесткости ведут аналогично установке элементов опорного кольца.
Монтаж стационарных покрытий. Первым укладывают начальный щит, имеющий две несущие балки, затем промежуточные щиты, имеющие по одной несущей балке, и в последнюю очередь укладывают замыкающий щит, не имеющий несущих балок. Первый щит покрытия устанавливают по разметке. Плоские щиты сначала опускают вершиной на центральную стойку. После закрепления вершины щита болтами опускают основание щита с ловителями на стенку резервуара. Щиты прихватывают к стенке резервуара и друг к другу.
Монтаж резервуаров с горизонтальным развертыванием стенок.
Технологию монтажа резервуаров, характеризующуюся горизонтальным развертыванием рулонов стенок на специальном стенде-кондукторе с последующей установкой изготовленного на стенде блока стенки в проектное вертикальное положение, целесообразно применять для резервуаров объемами 20000м3 и более, особенно при сооружении парка резервуаров. Остальные конструктивные элементы днища, плавающие крыши, покрытия и другие — монтируются способами в соответствии с вышерассмотренными разделами.
Рулон стенки с помощью одного-двух кранов укладывается в горизонтальном положении на опору, которая устанавливается рядом со стендом (рис. 5.10.11).
272
Рис. 5.10.11 - Схема горизонтального развертывания рулона и надвигания полотнища стенки на стенд: 1 — стенд; 2 — опора; 3 — рулон; 4 — полотнище стенки; 5 — электрические лебедки
К начальной кромке рулонированного полотнища прикрепляется тяговая балка, оборудованная отводными блоками, через которые тросы идут на две электролебедки с тяговым усилием Q = 8 тс каждая. После обрезки удерживающих планок с соблюдением необходимых мер предосторожности производят развертывание и натаскивание полотнища на стенд.
На закрепленном на стенде полотнище монтируются другие конструктивные элементы стенки (для резервуаров с плавающей крышей — элементы верхней кольцевой площадки и промежуточных колец жесткости). После установки блока в проектное положение его раскрепляют расчалками, приваривают стенку к днищу резервуара с наружной стороны, разбирают и отсоединяют от полотнища стенд, который используют для монтажа следующих блоков.
273
Методы монтажа резервуаров для нефти и нефтепродуктов
Полистовой метод
Рис. 5.10.12. Монтаж резервуара
Монтаж резервуаров полистовым методом. Технологический процесс сборки и сварки днищ резервуаров и центральных частей плавающих крыш (понтонов), монтируемых из рулонных заготовок, с целью получения минимальных сварочных деформаций должен предусматривать следующий порядок производства работ:
монтируют окрайки днища, собирая стыки между ними на остающейся подкладке с зазором клиновидной формы, равным у периферии 4—6 мм, а у другого конца стыка 10—12 мм. Стыки закрепляют гребенками и сваривают на длине 200—250 мм в местах примыкания стенки;
монтируют рулонированные полотнища днища резервуара и сваривают соединения между ними только на площади, закрываемой впоследствии днищем плавающей крыши (понтона), не доваривая концы стыков на 2м;
после приварки на днище плит под опорные стойки и испытания сварных соединений днища резервуара на герметичность монтируют полотнища плавающей крыши (понтона). Соединения между ними не доваривают по концам на длину 2м;
монтируют первый пояс стенки резервуара, сваривают его вертикальные стыки, затем приваривают к окрайкам днища;
после сварки пояса с окрайками зазор в стыках окраек становится нормальным, и стыки сваривают по всей их длине. Затем собирают полотнища днища резервуара с окрайками и приваривают их. В последнюю очередь заканчивают сварку соединений между полотнищами, которые оставляли не сваренными;
274
днище плавающей крыши (понтона) после монтажа и сварки второго пояса стенки резервуара, монтажа и сварки коробов понтона собирают и сваривают вначале с ребром понтона (рис. 5.10.13), затем заваривают соединения между полотнищами, которые ранее оставались не сваренными.
Монтаж плавающей крыши, ее подъем для установки опорных стоек, монтаж оборудования и направляющих крыши выполняют в той же последовательности, что на резервуарах со стенкой из рулонных заготовок.
Испытания резервуаров. Испытание резервуаров повышенного давления (> 0,002 МПа) производится в соответствии с требованиями, приведенными в проекте, с учетом их конструктивных особенностей.
При испытании резервуаров низкого давления (< 0,002 МПа) на прочность и устойчивость избыточное давление принимается на 25%, а вакуум на 50% больше проектной величины, если в проекте нет других указаний, а продолжительность нагрузки 30 мин. Создание избыточного давления и вакуума осуществляют либо с помощью налива или слива при закрытых люках и штуцерах, либо с помощью компрессоров и вакуумных насосов.
Рис. 5.10.13 - Схема сборки и сварки днища из листов: 1 — окрайка; 2 — периферийные листы; 3 — зона; 4 — шов между зонами; 5 — шов между периферийными листами и зонами; 6 — стенка
Резервуар считается выдержавшим гидравлическое испытание, если в его процессе на поверхности стенки или по краям днища не появятся течи, уровень воды не будет снижаться, а осадка резервуара будет соответствовать требованиям проекта. На резервуар, прошедший испытания, составляется приемочный акт, а при сдаче в эксплуатацию — паспорт.
275
5.10.6. Прием в эксплуатацию законченных строительством трубопроводов
Комплексная проверка качества основного комплекса строительных работ на соответствие их проектным требованиям и требованиям нормативных документов на законченных строительством участках трубопровода в последнее время производится методами послестроительной дефектоскопии.(1)
При выполнении послестроительной дефектоскопии производится проверка:
внутренней геометрии труб после укладки, балластировки и засыпки трубопровода;
целостности металла труб на переходах через реки и дороги;
сплошности противокоррозионного покрытия трубопровода после его засыпки;
положения трубопровода на крутоизогнутых участках.
Внутренняя геометрия труб проверяется пропуском внутритрубного калибровочного устройства. Пропуск внутритрубного калибровочного устройства в потоке воды или воздуха, закачиваемых в испытываемые участки наполнительными агрегатами (для выявления вмятин, изгибов, овальностей и других недопустимых отклонений от стандартной геометрии поперечного сечения трубы), осуществляется по технологии пропуска очистного или разделительного устройства как при выполнении операции промывки или продувки.
Проверка целостности металла труб производится акустико-
эмиссионным способом. Акустико-эмиссионная диагностика в процессе испытания переходов трубопровода через дороги и водные преграды проводится с применением многоканальной акустико-эмиссионной системы.
Проверка сплошности изоляционного покрытия проводится методом катодной поляризации.
При проверке положения трубопровода на крутоизогнутых участках (овраги, ручьи, балки) измеряются глубина заложения трубопровода, высота засыпки и обвалования.
Внутритрубная дефектоскопия проводится с целью обнаружения нарушения формы и механических повреждений стенок труб (овальность, вмятины и др.), дефектов коррозионного происхождения, трещин в сварных соединениях и стенках труб, а также фиксирование фактического пространственного положения трубопровода и его отклонения от проектного. По результатам расшифровки данных самописцев внутритрубной дефектоскопии дается общая оценка исходного (базового) технического состояния трубопровода перед вводом в эксплуатацию.
276
Конструкция линейной части трубопровода должна обеспечивать возможность проведения внутритрубной дефектоскопии (что закладывается в проект), в том числе иметь:
камеры запуска и приема внутритрубных устройств;
постоянный внутренний диаметр и равнопроходную линейную арматуру без выступающих внутрь трубопровода узлов и деталей, а также сварочного грата, подкладных колец;
минимальный радиус изгиба трубопровода не менее пяти его диаметров;
решетки на тройниках-врезках отводов, перемычек трубопровода, исключающие попадание внутритрубных устройств в ответвления;
самостоятельные узлы пуска и приема внутритрубных устройств на участках переходов трубопровода через естественные и искусственные препятствия, диаметр которых отличается от диаметра основного трубопровода;
сигнальные приборы, маркерные устройства, регистрирующие прохождение внутритрубных устройств, установленные в узлах пуска, приема
ипромежуточных пунктах на трубопроводе.
Внутритрубная дефектоскопия трубопровода проводится в потоке воздуха, природного газа или воды. Режим работы компрессорной (подача газа, воздуха) или насосной (подача воды) станции должен быть согласован со скоростью перемещения дефектоскопа. При увеличении скорости дефектоскопа он дает искаженные данные.
По результатам послестроительной дефектоскопии оформляется акт за подписью генподрядчика, субподрядчиков, технадзора заказчика.
Приемка в эксплуатацию. Приемка в эксплуатацию трубопроводов производится после окончания строительства в соответствии с проектом, устранения недоделок, выполнения пусконаладочных работ и начала перекачки продукта по трубопроводу. В акте приемки трубопровода в эксплуатацию определяются сроки доведения производительности трубопровода до уровня, установленного для начального периода.
Если после окончания строительства в течение длительного времени не начинается эксплуатация трубопровода, то производится его консервация. Консервация осуществляется по участкам между закрытыми линейными кранами (задвижками). Консервация заключается в заполнении полости трубопровода сухим газом или другой нейтральной средой, поднятии давления до уровня не ниже 1,2 МПа и выдержки под этим давлением до момента начала эксплуатации объекта. В течение консервационного периода контролируют давление газа в трубопроводе с целью определения его
277
герметичности. В течение консервационного периода непрерывно должна работать система электрохимзащиты.
6. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ И РЕМОНТ НЕФТЕГАЗОВЫХ ОБЪЕКТОВ
6.1. Защита трубопроводов от коррозии.
Способы защиты трубопроводов от наружной коррозии подразделяются на пассивные и активные.
Пассивный метод защиты от коррозии основан на создании непроницаемого барьера между металлом трубопровода и окружающим его грунтом. Это осуществляется нанесением на трубу специальных защитных покрытий. Согласно ГОСТ Р 51154-98 для изоляции магистральных трубопроводов рекомендовано 22 конструкции защитных покрытий, из них: 19усиленного типа и 3- нормального. В настоящее время применяются следующие виды изоляционных покрытий ( 4 ):
-комбинированное на основе мастики и полимерной ленты; - комбинированное на основе битумнополимерной мастики и
термоусаживающей ленты; -ленточно-полимерно-битумное; -полиуретановое и полиуретаново-эпоксидное;
-экструдированное полиэтпленовое, наносимое на трубу в заводских условиях.
На практике не удается добиться полной сплошности изоляционного покрытия. Различные виды покрытия имеют различную диффузионную проницаемость и поэтому обеспечивают различную изоляцию трубы от окружающей среды. В процессе строительства и эксплуатации в изоляционном покрытии возникают трещины, задиры, вмятины и другие дефекты. Наиболее опасными являются сквозные повреждения защитного покрытия, где, практически, и протекает грунтовая коррозия.
Так как пассивным методом не удается осуществить полную защиту трубопровода от коррозии, одновременно применяется активная защита (ЭХЗэлектрохимическая защита), связанная с управлением электрохимическими процессами, протекающими на границе металла трубы и грунтового электролита (ЭХЗэлектрохимическая защита). Такая защита носит название комплексной защиты.
278
Активный метод защиты от коррозии осуществляется путем катодной поляризации и основан на снижении скорости растворения металла по мере смещения его потенциала коррозии в область более отрицательных значений, чем естественный потенциал.
Прилагая между поверхностью металла трубы и грунтом электрический ток, необходимо достигнуть снижения потенциала в дефектных местах изоляции трубы до значения ниже критерия защитного потенциала, равного - 0,85 В. В результате этого скорость коррозии снизится до 10 мкм в год, утрачивая при этом практическое значение.
Существуют два вида активной защиты трубопроводов от наружной коррозии — протекторная и катодная. При протекторной защите рядом с трубопроводом размещают более активный металл (протектор), который соединяют с трубопроводом изолированным проводником.(2). Протекторы изготовляют из цинка, алюминия или магниевых сплавов. При катодной защите с помощью источника постоянного тока (катодной станции) (рис. 6.1.1) создают разность потенциалов между трубопроводом и размещенными рядом с трубопроводом кусками металла (обычно обрезки старых труб, металлолом) так, что на трубопровод подается отрицательный заряд, а на куски металла — положительный. Таким образом, дополнительно размещаемый в грунте металл как в протекторной, так и в катодной защите, является анодом и подвергается разрушению, а наружная коррозия трубопровода не происходит.
Рис. 6.1.1 Принципиальная схема катодной защиты трубопровода: 1 — источник постоянного тока; 2 — изолированный электропровод; 3 — трубопровод с поврежденной изоляцией; 4 — анод (заглубленное железо); 5 — дренаж (соединение тела трубы с электропроводом)
Принцип действия протекторной защиты аналогичен работе гальванического элемента (рис. 6.1.2).
Два электрода (трубопровод и протектор, изготовленный из более электроотрицательного металла, чем сталь) опущены в почвенный электролит и
279
соединены проводником. Так как материал протектора является более электроотрицательным, то под действием разности потенциалов происходит направленное движение электронов от протектора к трубопроводу по проводнику. Одновременно ион - атомы материала протектора переходят в раствор, что приводит к его разрушению. Сила тока при этом контролируется с помощью контрольно-измерительной колонки.
Таким образом, разрушение металла все равно имеет место, но не трубопровода, а протектора.
Рис. 6.1.2 Принципиальная схема протекторной защиты
Метод защиты трубопроводов от разрушения блуждающими токами, предусматривающий их отвод (дренаж) с защищаемого сооружения на сооружение — источник блуждающих токов — либо специальное заземление,
называется электродренажной защитой.
Применяют прямой, поляризованный и усиленный дренажи (рис. 6.1.3).
Прямой электрический дренаж — это дренажное устройство дву-
сторонней проводимости. Схема прямого электрического дренажа
включает в себя: реостат (R), рубильник (К), плавкий предохранитель (Пр) и сигнальное реле (Ср). Сила тока в цепи «трубопровод-рельс» регулируется реостатом. Если величина тока превысит допустимую величину, то плавкий предохранитель сгорит, ток потечет по обмотке реле, при включении которого срабатывает звуковой или световой сигнал.