CC BY
0
УДК 621.642.39:624.014.078.45 https://doi.org/10.24412/0131-4270-2024-1-2-89-94
СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ МОНТАЖА ОБОРУДОВАНИЯ РЕЗЕРВУАРОВ ВЕРТИКАЛЬНЫХ СТАЛЬНЫХ
MODERN METHODS OF INSTALLATION OF VERTICAL STEEL TANK EQUIPMENT
Величко Е.И., Гилаев Г.Г., Музыкантова А.В., Иноземцев Д.А, Поляков А.В.
Кубанский государственный технологический университет, 350058, г. Краснодар, Россия
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-0648-7476, E-mail: johnbottle@mail.ru ORCID: https://orcid.org/0000-00019461-1512, E-mail: gggilaev@kubstu.ru ORCID: https://orcid.org/0000-0002-8050-7703, E-mail: nutamuz@mail.ru ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3855-3204, E-mail: d.a.inozemtsev@mail.ru
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-6765-7769, E-mail: polyakov0804@mail.ru
Резюме: В статье приведены современные методы монтажа некоторых элементов оборудования резервуаров вертикальных стальных на примере РВСПК 100 000 м3. Подробно освещены этапы монтажа кольцевой лестницы на стенке резервуара, монтаж и сборка ветрового кольца, монтаж ограждений и настила ветрового кольца, монтаж промежуточного кольца, сборка и монтаж катучей лестницы плавающей крыши, монтаж люков и патрубков на крыше и стенке резервуара. Рассматриваются основные аспекты безопасности при проведении монтажных работ оборудования резервуаров вертикальных стальных.
Ключевые слова: монтаж, сварка, резервуар вертикальный стальной, кольцевая лестница, ветровое кольцо, промежуточное кольцо, катучая лестница, патрубок, люк.
Для цитирования: Величко Е.И., Гилаев Г.Г., Музыкантова А.В., Иноземцев Д.А, Поляков А.В. Современные методы монтажа оборудования резервуаров вертикальных стальных // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводо-родного сырья. 2024. № 1-2. С. 89-94.
D0I:10.24412/0131-4270-2024-1-2-89-94
Velichko EvgeniyI., Gilaev Gani G., Muzykantova Anna V., Inozemtsev Dmitriy A., Polyakov Alexey V.
Kuban State Technological University,350058, Krasnodar, Russia ORCID: https://orcid.org/0000-0002-0648-7476, E-mail: johnbottle@mail.ru ORCID: https://orcid.org/0000-00019461-1512, E-mail: gggilaev@kubstu.ru ORCID: https://orcid.org/0000-0002-8050-7703, E-mail: nutamuz@mail.ru ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3855-3204, E-mail: d.a.inozemtsev@mail.ru
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-6765-7769, E-mail: polyakov0804@mail.ru
Abstract: The article presents modern methods of installation of some equipment elements of vertical steel tanks using the example of RVSPK 100 000 m3. The stag-es of mounting a ring ladder on the tank wall, installation and assembly of a wind ring, installation of fences and flooring of a wind ring, installation of an intermedi-ate ring, assembly and installation of a floating roof ladder, installation of hatches and nozzles on the roof and wall of the tank are covered in detail.The main aspects of safety during installation of equipment for vertical steel tanks are considered.
Keywords: installation, welding, vertical steel tank, ring ladder, wind ring, inter-mediate ring, rubber ladder, pipe, hatch.
For citation: Velichko E.I., Gilaev G.G., Muzykantova A.V., Inozemtsev D.A., Polyakov A.V. MODERN METHODS OF INSTALLATION OF VERTI-CAL STEEL TANK EQUIPMENT. Transport and Storage of Oil Products and Hydrocarbons. 2024, no. 1-2, pp. 89-94.
DOI:10.24412/0131-4270-2024-1-2-89-94
Введение
Современные методы монтажа оборудования нефтяных резервуаров диктуют использование передовых технологий, таких как автоматизация, применение качественных современных материалов, методов сборки и монтажа. Они включают в себя следующие аспекты.
Автоматизация процессов. Применение автоматического инструмента и оборудования позволяет снизить затраты на рабочую силу и повысить производительность. Кроме того, автоматизация может улучшить качество монтажа и сократить время, необходимое для выполнения задач.
Повышение качества материалов. Современные материалы, используемые в монтаже оборудования нефтяных резервуаров, обладают повышенной прочностью, устойчивостью к коррозии и другим воздействиям окружающей среды. Это помогает увеличить срок службы оборудования и снизить затраты на его обслуживание.
Улучшение безопасности. Современные стандарты безопасности требуют использования более безопасных методов монтажа, таких как использование защитных ограждений и средств индивидуальной защиты.
Также внедряются системы мониторинга и контроля, позволяющие оперативно реагировать на возникающие проблемы [1].
Стандартизация процессов. Для обеспечения качества и повторяемости процессов монтажа оборудования необходимо использовать стандарты и регламенты, которые определяют все аспекты процесса монтажа от проектирования до эксплуатации.
Обучение и сертификация персонала. Обучение и повышение квалификации персонала играет важную роль в обеспечении качества монтажа оборудования. Современные компании уделяют большое внимание обучению и сертификации своих сотрудников, чтобы они могли работать с новейшими технологиями и методами монтажа.
В настоящей работе рассмотрены основные аспекты современных способов монтажа следующих узлов резервуара вертикального стального (на примере РВСПК -100 000 м3): монтаж кольцевой лестницы, монтаж ветрового кольца, монтаж ограждений и настила ветрового кольца, монтаж промежуточного кольца, монтаж катучей лестницы, монтаж люков и патрубков.
• 2024
89
Монтаж кольцевой лестницы
Монтаж кольцевой лестницы выполняют снизу вверх в процессе монтажа стенки резервуара. Последний марш лестницы монтируют после установки и приварки первого элемента ветрового кольца.
На стенке резервуара размещают места для подкладных пластин крепления кронштейнов металлоконструкций кольцевой лестницы. Подкладные пластины должны располагаться не ближе пяти номинальных толщин стенки от оси горизонтальных швов стенки резервуара и не ближе десяти номинальных толщин стенки от оси вертикальных швов стенки, а также от края любого другого конструктивного элемента [2].
Приваривают подкладные пластины согласно разметке. Сварку осуществляют согласно технологической карте по сварке. После зачищают сварные швы и выполняют 100% контроль сварных швов методом визуально-измерительного контроля.
Монтаж маршевой лестницы производится снизу вверх с использованием крана и автоподъемника в следующем порядке:
- на стенке резервуара размещают места приварки опорных кронштейнов для установки кольцевой лестницы и переходной площадки (рис. 1);
- по размеченным местам устанавливают на прихватках опорные кронштейны. По установленным кронштейнам монтируются косауры (внутренний и наружный). После выверки косауров производится сварка элементов коса-уров между собой и их приварка к кронштейнам;
- производят приварку кронштейнов к стенке резервуара (см. рис. 1б);
- на земле производят укрупненную сборку нижнего лестничного марша со ступенями, промежуточной площадкой и проектными ограждениями;
- стропят укрупненный блок лестницы на крюк крана, поднимают на необходимую высоту и устанавливают на проектные кронштейны;
- приваривают укрупненный блок лестницы к кронштейнам;
- аналогично монтируют главные лестничные марши с промежуточными площадками, а также верхний лестничный марш с переходной площадкой.
Все высотные работы по монтажу производятся с автогидроподъемника.
I
риску на стенке резервуара на отметке +16.900 - верхний уровень кармана К-2. Откладывают от оси I угол 61°, намечают вертикальную риску - начало установки секции 2 (ось монтажного стыка секций). Откладывают по горизонтальной риске по направлению от оси I в сторону оси II от риски начала установки секции 2 - 400 мм - ось приварки первого ловителя, в том же направлении от оси первого ловителя откладывают 2500 мм - ось приварки второго ловителя. Далее в том же направлении от оси второго ловителя откладывают 2100 мм - ось приварки третьего ловителя, далее в том же направлении от третьего ловителя откладывают 2100 мм - ось приварки четвертого ловителя, далее в том же направлении от оси четвертого ловителя откладывают 2500 мм - ось приварки пятого ловителя. Всего 5 ловителей на одну секцию ветрового кольца.
Для установки секции 1 откладывают по горизонтальной риске по направлению от оси IV в сторону оси I от риски начала установки секции 2 400 мм - ось приварки первого ловителя, в том же направлении от оси первого ловителя откладывают 2100 мм - ось приварки второго ловителя; далее в том же направлении от оси второго ловителя откладывают 2500 мм - ось приварки третьего ловителя; далее в том же направлении от оси третьего ловителя откладывают 2500 мм - ось приварки четвертого ловителя; далее в том же направлении от оси четвертого ловителя откладывают 2100 мм - ось приварки пятого ловителя; далее в том же направлении откладывают от оси пятого ловителя 400 мм - ось стыка секций ветрового кольца. Всего
Рис. 1. Схема сварных соединений кольцевой лестницы (на примере резервуара
РВСПК V = 100 000 м3): а - размещение кронштейнов и площадок на стенке резервуара, б - схема сварного соединения кронштейна с лестницей
для кронштейна 6-1 к
аналогично для кронштейнов 6-2к....6-6к
| Рис. 2. Строповка и начало монтажа 1-го элемента на ловители (ЛВ-1)
Монтаж ветрового кольца
К монтажу ветрового кольца приступают после монтажа и сварки 6-го пояса стенки [2].
С ветрового кольца,используемого как монтажная подмость, производят разметку начала установки 1-го элемента ветрового кольца (секция 2).
Для установки секций ветрового кольца намечают горизонтальную
| Рис. 3. Монтаж 1-го и 2-го элементов ветрового кольца (вид сверху)
Монтаж первого элемента ветрового кольца
Монтаж второго элемента ветрового кольца
направление монтажа
направление монтажа
| Рис. 4. Монтаж 1-го и 2-го элементов ветрового кольца (вид сбоку)
| Рис. 5. Соединение элементов ветрового кольца
1-2 • 2024
пять ловителей на секцию 1 ветрового кольца. Аналогично разметить в направлении от оси I в сторону оси II и т.д. по кругу установки ловителей для остальных 28 секций. Произвести приварку ловителей (рис. 2).
При помощи крана и прикрепленных заранее оттяжных канатов устанавливают секции ветрового кольца в ловители. Установка секций в ловители ведется поочередно начиная с секции 2 (см. рис. 2).
Пользуясь струбциной, прижимают элемент ветрового кольца к стенке резервуара и собирают на прихватках (рис. 3, 4). Сборку элементов ветрового кольца между собой производят при помощи скоб С-1, шайб Ш-2 и клиньев Кл-1 (рис. 5).
Далее производят аналогичные действия с остальными элементами ветрового кольца. Приваривают элементы кольца к стенке. Верхний шов выполняют непосредственно с ветрового кольца. При проведении вышеуказанных операций монтажники и сварщики обязаны в обязательном порядке пристегиваться фалом монтажного пояса к ограждению. После выполнения верхнего сварного шва и соединительных швов между секциями опорного кольца разрешается приступить к сварке потолочного шва, данную работу производить, пользуясь катучей подмостью КП-1300. Так же с катучей подмости КП-1300 можно демонтировать ловители К-2 и уголок К-2-1, места приварки ловителя к стенке зачистить и провести цветную дефектоскопию.
Монтаж ограждений и настила ветрового кольца
После разметки на ветровом кольце резервуара мест приварки стоек для кольцевого ограждения монтируются стойки ограждения, привариваются к стойкам элементы ограждения. По окончании монтажа кольцевого ограждения приступают к монтажу настила на ветровом кольце. Подачу металлоконструкций осуществляют монтажным краном.
Подъем людей для монтажа осуществляют с заранее смонтированной кольцевой лестницы. Во время монтажа рабочие должны пристегиваться стропом предохранительного пояса к элементам кольцевого ограждения. При невозможности закрепить строп предохранительного
91
пояса за конструкцию следует пользоваться страховочным канатом. Пристегиваться допускается только к полностью обваренным элементам.
| Рис. 6. Установка промежуточного кольца
Монтаж промежуточного кольца
К монтажу промежуточного кольца приступают после монтажа и сварки пятого пояса стенки [2].
С ветрового кольца, используемого как монтажная подмость, производят разметку начала установки первого элемента промежуточного кольца (рис. 6).
Для установки секций промежуточного кольца намечают горизонтальную риску на стенке резервуара на отметке +13.200 мм от нулевого уровня резервуара - проектная отметка установки промежуточного кольца.
Откладывают от угла 61° по часовой стрелке размер по дуге, равный 3850 +50 мм и намечают вертикальную риску - начало установки секции 2 (ось монтажного стыка секций). Откладывают по горизонтальной риске по направлению часовой стрелки от риски начала установки секции 2900 мм - ось приварки первого кронштейна Кр-2-2, в том же направлении от оси первого кронштейна отложить 8300 мм - ось приварки второго кронштейна Кр-2-2. Всего два кронштейна Кр-2-2 на одну секцию промежуточного кольца.
Для установки секции 1 откладывают от риски начала установки секции 2 2000 мм - ось приварки первого кронштейна Кр-2-1, в том же направлении от оси первого кронштейна откладывают 3050 мм -ось приварки второго кронштейна Кр-2-1; далее в том же направлении от оси второго кронштейна откладывают 3050 мм - ось приварки третьего кронштейна Кр-2-1; далее в том же направлении откладывают от оси третьего кронштейна 2000 мм - ось стыка секций промежуточного кольца. Всего три кронштейна Кр-2-1 на одну секцию промежуточного кольца. Аналогично размещают против направления часовой стрелки установки кронштейнов для остальных 28 секций. Производят приварку кронштейнов (рис. 7).
При помощи крана и прикрепленных заранее оттяжных канатов устанавливают секции промежуточного кольца на кронштейны. Установка секций в кронштейны ведется поочередно начиная с секции 2 (см. рис. 6).
Далее производят аналогичные действия с остальными элементами промежуточного кольца. Приваривают элементы кольца к стенке. Верхний шов выполняют непосредственно с кольцевой подмости. При проведении
| Рис. 7. Кронштейны для монтажа промежуточного кольца
вышеуказанных операций монтажники и сварщики должны в обязательном порядке пристегиваться фалом монтажного пояса к ограждению.
После выполнения верхнего сварного шва и соединительных швов между секциями промежуточного кольца разрешается приступить к сварке потолочного шва, данную работу производят с кольцевой подмости.
Также с кольцевой подмости демонтируют кронштейны Кр-2-1 и Кр-2-2. Места приварки кронштейнов к стенке зачищают и проводят цветную дефектоскопию.
Монтаж катучей лестницы
К установке катучей лестницы, путей катучей лестницы приступают после сборки и сварки плавающей крыши и установки ее на проектные опорные стойки [3, 4]. Монтаж осуществляется кранами типа ЫеЬЬюгг 1055, Tadano TR 250, СКГ-63\100, МКГ 25 Бр. (рис. 8).
| Рис. 8. Монтаж катучей лестницы плавающей крыши
1. Установка пути катучей лестницы предусматривает следующие этапы:
- размещение плавающей крыши под установку пути катучей лестницы;
- стропление пути катучей лестницы на кран и установку на плавающей крыше;
- снятие строп с пути;
- закрепление рычажной лебедки за световой люк плавающей крыши при помощи кольцевого стропа;
- установка пути в проектное положение;
- отметка продольной оси пути катучей лестницы с помощью реперов (окрашенных в яркий цвет, приваренных к серединам торцов пути). Продольная ось пути и ось резервуара должны находиться в одной вертикальной плоскости. Контроль производят при помощи теодолита по реперам на пути катучей лестницы. Ездовые уголки должны быть прямолинейны и параллельны друг другу, максимальное отклонение ±3мм;
- установка и приваривание опорных уголков к свободным стойкам;
- срезка полозьев и приварка остальных опорных уголков.
2. Установка катучей лестницы осуществляется в следующем порядке:
- укрепление катучей лестницы на монтажной площадке;
- устанавление оси с колесами на катучей лестнице;
- отметка продольной оси катучей лестницы с помощью реперов (окрашенных в яркий цвет, приваренных к серединам торцов катучей лестницы);
- установление шпальной клети на плавающей крыше;
- стропление катучей лестницы на кран и установка ее на плавающей крыше, ставя один торец с колесами на ездовые уголки пути катучей лестницы, другой торец на шпальную клеть;
- фиксация стропами катучей лестницы.
Расстроповку элементов конструкций, установленных в
проектное положение, следует производить после надежного их закрепления. Перемещать установленные элементы после их расстроповки не допускается. Запрещается
нахождение людей под монтируемым элементом.
Монтаж люков и патрубков
Монтаж люков и патрубков на стенке резервуара
Монтаж осуществляется параллельно со сваркой уторного шва в целях обеспечения завершения сварки 96% уторного шва [2]. Монтаж люков и патрубков на стенке резервуара производится в два этапа в следующем порядке:
- выполняют разметку мест установки люков, патрубков на стенке и крыше резервуара согласно проекту. Разметку мест врезки люков и патрубков выполняют с учетом припусков на механическую обработку с зазорами;
- выполняют геодезический контроль правильности разметки и отражают результаты контроля в журнале геодезических работ;
- выполняют монтаж и сварку люков, патрубков на стенке резервуара.
Монтаж люков и патрубков на крыше резервуара. Монтаж люков и патрубков на крыше резервуара осуществляется после монтажа верхней деки коробов плавающей крыши резервуара [3, 4].
На верхней деке короба резервуара размечаются места установки люков и патрубков в соответствии с проектом.
По размеченным местам вырезаются отверстия под люки и патрубки. Люки и патрубки подают на крышу монтажным краном.
Монтаж люков и патрубков производится в следующем порядке.
На подготовленное (выверенное и обработанное) отверстие монтируется усиливающий лист, а после этого в отверстие устанавливается патрубок. Длина установки патрубка в крышу регулируется временными ограничителями. После выверки вертикальности установленного патрубка произвести сварку. Сварку осуществляют в соответствии с технологической картой по сварке. Выполняется контроль качества сварных соединений и пооперационный контроль качества в соответствии с проектом.
Современные методы монтажа оборудования нефтяных резервуаров направлены на повышение качества, безопасности и эффективности процесса монтажа, а также на снижение затрат. Кроме этого, они позволяют сократить время монтажа, что, в свою очередь, снижает сроки окупаемости инвестиций и увеличивает производительность предприятия. Использование современных материалов и технологий при сборке резервуаров позволяет увеличить срок службы оборудования, снизить его стоимость и минимизировать воздействие на окружающую среду, что является важным фактором для компаний, работающих в нефтяной отрасли.
• 2024
93
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Кунина П.С., Величко Е.И., Приходько М.Г., Нижник А.Е. Разработка современных методик диагностики сварных соединений резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов методом ультразвукового контроля // Территория Нефтегаз. 2017. № 3. С. 22-27.
2. Величко Е.И., Дубов В.В., Нижник А.Е., Музыкантова А.В. Современные методы сборки корпусов вертикальных стальных резервуаров и методы контроля ее выполнения // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. 2021. № 5 (341). С. 47-55.
3. Величко Е.И., Дубов В.В., Нижник А.Е., Музыкантова А.В. Современные методы монтажа плавающих крыш резервуаров вертикальных стальных и контроль их выполнения // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. 2020. № 10 (334). С. 42-47.
4. Величко Е.И., Дубов В.В., Нижник А.Е., Музыкантова А.В. Современные конструкции уплотняющих затворов плавающих крыш вертикальных стальных резервуаров // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. 2020. № 7 (331). С. 49-53.
REFERENCES
1. Kunina P.S., Velichko YE.I., Prikhod'ko M.G., Nizhnik A.YE. Development of modern methods for diagnosing welded joints of tanks for storing oil and petroleum products using ultrasonic testing. Territoriya Neftegaz, 2017, no. 3, pp. 22-27 (In Russian).
2. Velichko YE.I., Dubov V.V., Nizhnik A.YE., Muzykantova A.V. Modern methods for assembling bodies of vertical steel tanks and methods for monitoring its implementation. Stroitel'stvo neftyanykh i gazovykh skvazhin na sushe i na more, 2021, no. 5 (341), pp. 47-55 (In Russian).
3. Velichko YE.I., Dubov V.V., Nizhnik A.YE., Muzykantova A.V. Modern methods of installing floating roofs of vertical steel tanks and monitoring their implementation. Stroitel'stvo neftyanykh i gazovykh skvazhin na sushe i na more, 2020, no. 10 (334), pp. 42-47 (In Russian).
4. Velichko YE.I., Dubov V.V., Nizhnik A.YE., Muzykantova A.V. Modern designs of sealing valves for floating roofs of vertical steel tanks. Stroitel'stvo neftyanykh igazovykh skvazhin na sushe i na more, 2020, no. 7 (331), pp. 49-53 (In Russian).
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ / INFORMATION ABOUT THE AUTHORS
Величко Евгений Иванович, к.т.н., доцент кафедры нефтегазового дела им. проф. Вартумяна Г.Т., Кубанский государственный технологический университет.
Гилаев Гани Гайсинович, д.т.н., проф., директор Института нефти, газа и энергетики, Кубанский государственный технологический университет.
Музыкантова Анна Викторовна, ст. препод., кафедра газонефтетранспортных систем и оборудования нефтяной и газовой промышленности, Кубанский государственный технологический университет.
Иноземцев Дмитрий Александрович, ст. препод., кафедра газонефтетранспортных систем и оборудования нефтяной и газовой промышленности, Кубанский государственный технологический университет.
Поляков Алексей Владимирович, к.т.н., доцент, и.о. завкафедрой газонефтетранспортных систем и оборудования нефтяной и газовой промышленности, Кубанский государственный технологический университет.
Evgeniy I. Velichko, Cand. Sci. (Tech.), Assoc. Prof., Department of Gas and Oil Transportation Systems and equipment of the Oil and Gas Industry, Kuban State Technological University.
Gani G. Gilaev, Dr. Sci (Tech.), Prof., Director of the Institute of Oil, Gas and Energy, Kuban State Technological University. Anna V. Muzykantova, Senior Lecturer of the Department of Gas and Oil Transportation Systems and equipment of the Oil and Gas Industry, Kuban State Technological University.
Dmitriy A. Inozemtsev, Senior Lecturer of the Department of Gas and Oil Transportation Systems and equipment of the Oil and Gas Industry, Kuban State Technological University.
Alexey V. Polyakov, Cand. Sci. (Tech.), Assoc. Prof., Acting Head of the Department of Gas and Oil Transportation Systems and Equipment of the Oil and Gas Industry, Kuban State Technological University.
