Производство резервуаров

В нефтехимической промышленности, на АЗС, в транспортных отраслях и теплоэнергетическом секторе, для хранения нефтепродуктов широко используются металлические резервуары. Стальные ёмкости используются также для хранения иных типов жидкостей и газообразных сред. Изготовление резервуаров в зависимости от их габаритов и вместимости осуществляется по одной из возможных схем:

• Хранилища большого объёма вместимостью от 100 до 50000 м³ в силу их крупных габаритов невозможно производить в цеху и транспортировать в готовом виде на место установки. Соответственно, изготовление вертикальных стальных резервуаров приходится вести непосредственно на стройплощадке. Такие крупные ёмкости собирают из отдельных листов металла либо из предварительно сваренных рулонов длиной до 18 метров. Элементы днища и кровли могут быть изготовлены в цеху целиком либо отдельными секторами.

• Производство металлических резервуаров объёмом от 1 до 100 м³ (крайне редко — до 200 м³), как правило, полностью ведут в заводских условиях. Такие ёмкости имеют горизонтальную компоновку и подлежат транспортировке железнодорожным либо длинноосным автомобильным транспортом, могут быть установлены на заранее подготовленный фундамент с помощью подъёмного оборудования. Возможность транспортировки ёмкости ограничивает её диаметр значением в 3,25 м. Изготовление стальных резервуаров в стационарных условиях на соответствующем оборудовании позволяет обеспечить высокое качество сборочных и сварочных работ, выполнить предварительную отделку внутренней и внешней поверхностей. Монтажные работы на строительной площадке сводятся к минимуму, осуществляются «с колёс» в короткие сроки.

 

Нормативные требования, проект

Проектирование и производство стальных резервуаров осуществляется в соответствии с ГОСТ Р 52630-2012 «Сосуды и аппараты стальные». Обязательно соблюдение норм безопасности труда, противопожарных, санитарно-гигиенических и экологических требований. Учитываются также ведомственные инструкции и технические условия. Для каждой модели резервуара изготавливается проектная документация, включающая в себя рабочие чертежи, спецификацию материалов, технологические операционные карты.

Используемый материал

Для изготовления ёмкостей применяют малоуглеродистую либо низколегированную сталь. Производство резервуаров и емкостей из высоколегированной нержавеющей стали ведётся, главным образом, для пищевой и некоторых отраслей химической промышленности. Предприятие-изготовитель осуществляет строгий входящий контроль качества металлопроката. Проверяются все поступившие партии листового и профильного проката с оформлением соответствующего протокола. Геометрические параметры, точность изготовления и свариваемость должны соответствовать требованиям ГОСТ и ТУ. Также изготовитель проводит анализ химического состава и испытания механических свойств образцов на растяжение и изгиб.

Производство резервуаров и емкостей

Прежде чем приступить к изготовлению деталей резервуара, проводят входной контроль металлопроката.

Это дает возможность снизить процент заводского брака до минимального уровня. Входной контроль включает:

• внешнего качества проката;

• размеров, формы и отклонения от стандартов;

• химической структуры металла;

Также он предусматривает испытания металла:

• на изгиб;

• на ударный изгиб;

• на растяжение.

После прохождения проверки, металлопрокат сортируется по маркировке и помещается в сухие складские помещения в виде устойчивых штабелей. При хранении исключается соприкосновение отсортированного металла с полом.

Материалы для проведения сварочных работ (электроды, сварочная проволока, флюс) очищаются от загрязнений и просушиваются.

Следующий этап подготовки металлопроката заключается в его правке. Эта процедура выполняется для листового металлопроката методами исключающими нанесение ему повреждений. Для этого используют листоправильные многовалковые станки. При этой операции листовой металл путем перегиба меняет свою структуру, приобретая пластические свойства.

Заключительным этапом правочных работ является внешний осмотр на возможные дефекты. После правки, кромки листов металлопроката обрабатывают на предмет устранения заусенец, неровностей и завалов. Эта операция предусматривает и проверку на соблюдение размеров форм деталей и совмещения кромок металла для качественного выполнения сварочных работ.

Эти работы проводятся при помощи торцевых и продольных фрезерных станков.

Все производство металлических резервуаров объемом до 100 м³, иногда до 200 м³, осуществляют на заводах. Здесь они проходят необходимые проверки и испытания и после приемки комиссией, железнодорожным или автомобильным транспортом их доставляют к месту установки.

Изготовление вертикальных стальных резервуаров больших объемов проводят в зависимости от выбранного способа монтажа на строительных площадках. Их изготавливают тремя способами:

• рулонирование;

• полистовой;

• комбинированный.

Изготовление стальных резервуаров рулонированием предусматривает поставку материала покрытия для крыши, корпуса и днища в виде рулонов. Рулоны представляют собой сваренные листы размерами 1500X6000 мм. Общая длина полотнищ достигает 18 метров.

Эти полотнища сворачиваются на специальном станке с учетом толщины стенки резервуара. Для толщины стенок 16-18 мм применяют нижнее сворачивание, а для стенок толщиной до 16 мм – верхнее сворачивание.

Рулонированный способ включает в себя следующие этапы:

• изготовление каркаса для полотнищ;

• сортировка листов по спецификации чертежей;

• сварочные работы и рулонирование;

• подготовка элементов каркаса и рулонов к перевозке.

Каркас для сворачивания полотнищ изготавливаются диаметром не меньше 2.6 м, а его длина должна равняться высоте стенки резервуара. При емкости резервуара до 2000 м³, как технологический каркас с целью экономии металла, часто используют шахтную лестницу.

Этап компоновки полотнищ проводят на сборочно-сварочной площадке. Листы металла раскладывают на площадке в последовательности установленной чертежами и фиксируются в этом положении при помощи монтажных креплений.

Сварочные работы по изготовлению полотнищ являются главной стадией способа рулонирования. Они выполняются в два этапа, предусматривающие проварку шва с двух сторон. Сначала шов автоматической сваркой проваривают с одной стороны, а затем полотнище, при помощи кантовочного барабана, переворачивают и шов проваривают с другой стороны.

После проведения сварочных работ полотнища сворачивают на каркас в последовательности предусматривающей их удобный монтаж при разворачивании. Принято, что разворот для монтажа производится по часовой стрелке.

Изготовление резервуаров полистовым способом предусматривает изготовление в заводских условиях уже готовых для сварки листов стенки и днища. Основными задачами, при этом способе, являются придание листам необходимой формы и размеров, согласно чертежей проекта, а также проведение комплекса мероприятий, исключающих их деформирование при транспортировке и кантовке.

Подготовительный этап полистового способа заключается в придании металлопрокату указанных в чертежах размеров и обработке его кромок под сварочные работы.

Следующей операцией является вальцовка листов. Она проводится с целью придания листам стенок необходимой цилиндрической формы и производится на листогибочных станках. Эти станки обеспечивают листам стабильный радиус. Радиус после вальцовки проверяется на 3-х мм просвет между 2-х м шаблоном, приложенным по дуге. При этой операции проверяют и качество вальцовки на волнистость кромки листов. Этот показатель должен составлять по длине листа не более 4 мм и на 1 м до 2 мм.

Сохранность изготовленных изделий, при перевозке, является необходимым условием качественного монтажа резервуара. Производство стальных резервуаров предусматривает транспортировку готовых деталей в специальных контейнерах (ложементах).

Их конструкция обеспечивает:

• невозможность повреждения и деформирования деталей;

• фиксацию листов для предупреждения повреждения кромок;

• сохранность закруглений листов, вследствие полного соответствия конструкции ложемента изготовленным радиусам деталей.

Проведение многоуровневой системы контроля над качеством сварочных швов является заключительной стадией производства резервуаров. Производство резервуаров для нефтепродуктов предъявляет качеству сварочных швов повышенные требования, вследствие высокой пожароопасности этого продукта. Поэтому она включает в себя:

• визуально-измерительный контроль;

• радиографический контроль, который проводят для сварочных швов стенок и стыковых швов сопряжений с корпусом резервуар;

• контроль физическими способами;

• ультразвуковую дефектоскопию с целью выявления поверхностных и внутренних дефектов;

• хроматический контроль;

• порошковый способ контроля.

Все полученные результаты прилагают к сопроводительным документам резервуаров.