CC BY
144
УДК 528.4
АНАЛИЗ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ НАБЛЮДЕНИЙ ЗА ДЕФОРМАЦИЯМИ РЕЗЕРВУАРА РВСП № 2 НА ПРЕДПРИЯТИИ ГНПС «ПАВЛОДАР» (СЕВЕРО-КАЗАХСТАНСКАЯ ОБЛАСТЬ)
Кристина Евгеньевна Филёва
Сибирский государственный университет геосистем и технологий, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, магистрант, тел. (909)530-56-72, e-mail: fileva0501@mail.ru
Кирилл Иванович Дорофеев
Сибирский государственный университет геосистем и технологий, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, магистрант, тел. (909)530-56-72, e-mail: fileva0501@mail.ru
В статье описан ход выполнения инженерно-геодезических наблюдений за деформациями резервуара РВСП № 2 на предприятии ГНПС «Павлодар» Северо-Казахстанской области. Рассмотрены методы обеспечения безопасной эксплуатации вертикальных стальных цилиндрических резервуаров типа РВС, приведение описания типичных дефектов резерву-арных конструкций, методов диагностики, ремонта резервуаров.
Ключевые слова: резервуар, деформации, нивелирование, отклонения.
ANALYSIS GEODETIC OBSERVATIONS OVER DEFORMATIONS TANK RVSP NUMBER 2 AT THE ENTERPRISE HOPS «PAVLODAR» (NORTH KAZAKHSTAN REGION)
Kristina E. Filyova
Sibirian State University of Geosystems and Technology, 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plakhotnogo St., master student, tel. (909)530-56-72, e-mail: fileva0501@mail.ru
Kirill I. Dorofeyev
Sibirian State University of Geosystems and Technology, 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plakhotnogo St., master student, tel. (909)530-56-72, e-mail: fileva0501@mail.ru
This article describes the implementation of geodetic observations over deformations RVSP tank number 2 in the enterprise HOPS «Pavlodar» North Kazakhstan region. Methods for the safe operation of vertical steel cylindrical tanks RVS type, the above description of typical defects of tank structures, methods of diagnosis, repair tanks.
Key words: tank, deformation, leveling, deviations.
Наблюдение за деформациями сооружений занимают значительное место в современной практике инженерно-геодезических работ. Ни одно строительство крупных сооружений не обходится без деформационных измерений, а для сооружений, где от величины происходящих деформаций зависит их устойчивость и особенно нормальный режим технологического процесса, наблюдения, начатые в период строительства, могут продолжаться и весь период эксплуатации. Для строительства конструкций допустимые ошибки измерения могут вы-
ражаться единицами миллиметров, а для технологического оборудования они могут быть ограничены десятыми и даже сотыми долями миллиметра.
В данной статье рассмотрен ход выполнение инженерно-геодезических наблюдений за деформациями резервуара РВСП № 2 на предприятии ГНПС
-5
«Павлодар». Резервуар РВСП-20000 м №2 ГНПС «Павлодар» предназначен для приема, хранения и отпуска нефти. Он представляет собой стальную вертикальную цилиндрическую емкость на кольцевом железобетонном фундаменте, смонтированную методом рулонирования и находящуюся внутри грунтового обвалования. Песчаная подушка укреплена бетонными откосами.
Как показывает анализ случаев повреждений крупногабаритных резервуаров, в большинстве случаев процесс деформации начинается с образования трещин в днище, что обусловлено разностью (неравномерностью) осадков отдельных нарушений резервуаров. это объясняется тем, что до последнего времени не велось систематическое геодезическое наблюдение за осадками оснований резервуаров. И, как следствие, при расследовании причин аварий в большинстве случаев не было данных о характере осадки.
Как показывает опыт эксплуатации стальных вертикальных цилиндрических резервуаров, особенно резервуаров большой вместимости, практически сразу после гидравлического испытания возникает неравномерная осадка между центральной частью и стенкой из-за различного удельного давления на грунт от массы и от гидростатической нагрузки.
Рис. 1. Классификация причин аварий резервуаров
Для анализа геодезических наблюдений за деформациями резервуара были выполнены следующие работы.
Комплекс взаимодополняющих исследований с применением современных приборов, инструментов, а также технологий и научно-технических методов, включающий в себя визуально-измерительный контроль металла и сварных соединений резервуара для выявления наружных дефектов, таких как: наличие трещин, царапин, местных деформаций, гофр, вмятин, выпучин, коррозионных повреждений, а также отступлений от норм при размещении патрубков и люков относительно сварных соединений. Все измерения производились с использованием инструментов, входящих в специализированный комплект визуально-измерительного контроля «АРШИН».
По результатам визуального осмотра резервуара составлена подробная схема, на которой отмечены участки повреждений поверхности. Разрабатывался план дополнительных исследований с применением других методов нераз-рушающего контроля.
Один из них - метод акустической эмиссии с использованием 32 канальной модульной системы сбора, высокоскоростной передачи и обработки акустической информации.
Система ЛОКУС 4320Д разработана с использованием передовых технологий в областях микроэлектроники и цифровой передачи данных и производится российской фирмой «Элтест». С ее помощью определялись координаты и степень опасности развивающихся дефектов металла без вывода резервуара из эксплуатации.
Исследования проводились в 4 этапа: при наполнении резервуара наполовину, три четверти емкости, а также при наполнении до проектного и на 5 % выше проектного объема (либо до предельно возможного в соответствии с технологической картой).
При выполнении данных работ использовались следующие приборы: ультразвуковой толщиномер «Взлёт УТ»; твердомер электронный «ТЭМП-2»; трас-сопоисковый комплекс Radiodetection RD400 PCM; тахеометр электронный Nikon NPL-332; нивелир CST/Berger серии SAL20; эхолот Sonar Mite и др.
При техническом диагностировании резервуара выполнялся комплекс геодезических работ, который включал:
- измерения положения и геометрической формы стенки, днища и понтона;
- нивелирование днища и отмостки;
- геодезическую съемку обвалования и расчет его вместимости
Измерение отклонений образующих стенки от вертикали производилось
как на опорожненном, так и на заполненном резервуаре с помощью безотражательного электронного тахеометра.
Нивелирование днища и отмостки резервуара выполнялось при помощи нивелира в комплекте с трехметровой шашечной рейкой.
Измерение отклонения радиусов понтона от проектного проводилось стальной компарированной рулеткой.
Работы выполнялись с использованием комплекта геодезических инструментов и приспособлений:
- нивелир CST/Berger серии SAL20 в комплекте с нивелирными рейками;
- электронный тахеометр Nikon NPL 332;
- рулетки стальные компарированные;
- программный комплекс «Кредо-диалог».
Нивелирование выполнено при помощи нивелира CST/Berger серии SAL20 и комплекта нивелирных реек по программе нивелирования 4 кл. В качестве исходного репера использован ранее заложенный стеновой репер с отметкой 114,00 м. Нивелирование производилось при заполненном и опорожненном резервуаре.
На основании результатов наблюдений составлены таблицы "Результаты нивелирования окрайки днища резервуара в относительных отметках", а также график отклонений наружного контура окрайки от горизонта в относительных отметках.
Таблица
Результаты нивелирования окрайки днища резервуара в относительных отметках
Отклонения Отклонения на-
№ образующей наружного контура днища Разница между соседними точ- ружного контура днища от гори- Разница между соседними точками, мм
от горизонта (полный), мм ками (мм) зонта (опорожненный), мм
1 1 1 -2 3 1 1 -2 2
2 4 2-3 -3 3 2-3 -2
3 1 3-4 5 1 3-4 4
4 6 4 - 5 8 5 4 - 5 9
5 14 5-6 2 14 5-6 1
6 16 6-7 -9 15 6-7 -8
7 7 7-8 0 7 7-8 0
8 7 8-9 9 7 8-9 8
9 16 9 - 10 -5 15 9- 10 -5
10 11 10-11 3 10 10-11 3
11 14 11-12 4 13 11 - 12 4
12 18 12 -13 -7 17 12 - 13 -7
13 11 13 -14 -1 10 13 - 14 0
14 10 14 -15 12 10 14 - 15 11
15 22 15 -16 3 21 15 - 16 3
16 25 16- 17 5 24 16 - 17 6
17 30 17- 18 -5 30 17 - 1S -5
Рис. 2. Максимальные и допустимые отклонения окрайки днища от горизонта
Техническое диагностирование резервуара произведено в соответствии с требованиями РД 39-015-02 «Правила технической эксплуатации резервуаров магистральных нефтепроводов».
-5
Резервуар РВСП - 20 000 м №2 ГНПС «Павлодар» пригоден к дальнейшей эксплуатации.
При среднем количестве циклов нагружения резервуара в год - 77 циклов и максимальном уровне взлива 10,1 м, прогнозируемый остаточный ресурс резервуара по критерию малоцикловой усталости составляет 25,5 лет
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Ганьшин В. Н., Коськов Б. И., Зимин К. И. Геодезические работы в строительстве. Справочник по общестроительным работам - М.: Стройиздат, 1975
2. Правила по технике безопасности на топографо-геодезических работах - М.: Недра,
1991
3. Инженерная геодезия / под ред. Д. Ш. Михелева - М.: Академия, 2004
4. Киреева Н. А., Новоселова Е. И., Ямалетдинова Г. Ф., Диагностические критерии почвы от нефти // Экология и промышленность России - 2001. - №12
5. Коптев Н.П., Коптев П.П., Соловьянчик В.Д. Автоматизированные системы управления и мониторинга объектов хранения и перевалки нефтепродуктов. - 2003.- №9
6. Моряков В. С. Снижение загрязнения воздуха на предприятиях нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. - М.: ДНИИТЭнефтехиы» 1982
© К. Е. Филёва, К. И. Дорофеев, 2016
