Реконструкция резервуара РВСП-10000 нефтеперекачивающей станции

СОДЕРЖАНИЕ

Введение 3

Основная часть 5

1 Обоснование проведний реконструкций 5

1.1 Диагностика резервуара РВС-10000. 5

2 Подготовка резервуара к реконструкции 7

2.1 Мероприятия по очистке резервуара 7

2.2 Дегазация резервуара 7

2.3 Промывка внутренней части резервуара 8

2.4 Контроль качества очитки резервуара 8

3 Монтаж и демонтаж технологического оборудования 9

3.1 Технология операций демонтажа понтона 9

3.2 Монтаж стенки резервуара. 9

3.3 Монтаж понтона. 10

3.4 Непотопляемый понтон блочного полноконтактоного типа. 11

3.5 Установка системы размыва донных отложений. 12

Обзор источников. 15

Заключение. 25

Список источников. 26

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время резервуары для хранения нефти распространены крайне широко и имеются практически на всех этапах нефтедобычи и нефтепереработки. Резервуарные парки устанавливают непосредственно на месторождении нефти, промежуточных и головных нефтеперекачивающих станциях и предприятиях нефтепереработки. Из-за того, что химические и физические свойства нефтепродуктов могут меняться в зависимости от этапа и района, требуется применение резервуаров различной конструкции и назначения. Важной частью системы магистрального нефтепровода являются резервуарные парки – сооружения, которые содержат нефть и нефтепродукты.

Резервуар является сложной технической системой; его конструктивные элементы (крыша, стенка, днище) имеют различную износостойкость и поэтому стареют по-разному. В России имеются около 39 тысяч стальных резервуаров различного предназначения и размеров. Вертикальные резервуары из стали обычно используются для краткосрочного или долгосрочного хранения сырой нефти и нефтепродуктов. Сегодня резервуары этого типа изготавливаются по современным технологиям, позволяющим значительно удешевить производственный процесс.

В производстве специализированных резервуаров используются такие металлы, как сталь или алюминий. Кроме того, конструкция резервуара может быть неметаллической. Например, резина, железобетон или стекловолокно. Материал выбирается с учетом типа вещества, которое будет находиться в резервуаре. При низких температурах эксплуатации, возникают значительные внутренние напряжения и создаются условия, исключающие возможность перераспределения пластических свойств металла, потому что они имеют жесткие сварные соединения в резервуарах.

Такие причины, как коррозия, неравномерные осадки очень сильно снижают надежность эксплуатации резервуара, и могут привести к его полному разрушению. Резервуары оснащены дополнительным оборудованием для проверки и обеспечения нормальной работы, такими как люк-лаз, лестницы и площадки для персонала. Поверхности покрываются специальными защитными покрытиями, оснащаются различными датчиками, нагревательными элементами для высоковязких нефтепродуктов.

В данной работе рассмотрена технология замены понтона на блочный полноконтактоного типа и другого оборудования резервуара РВСП–10000, который находится на НПС.

Основная часть

1. Обоснование проведения реконструкции.

Диагностика резервуаров включает в себя мероприятия, суть который состоит в обследование технического характера и дефектоскопию, а также последующим вынесением вердикта о техническом состоянии резервуара и выдачу рекомендаций по дальнейшей его эксплуатации. В полную информацию по диагностике должны входить расчеты оставшегося ресурса резервуаров по коррозионному износу, малоцикловой усталости и трещиностойкости. После начала работы любой резервуар, который находится в эксплуатации, должен быть проверен на полную и частичную диагностику.

При диагностировании резервуара используется прибор толщиномер УТ-93П.

1.1 Диагностика резервуара РВСП – 10000.

Техническое состояние резервуара оценивается для того, чтобы выявить все недостатки в использовании, последующей его эксплуатации и установления, последующих сроках обследования.

Диагностика резервуара разделяется на два типа:

• частичное техническое диагностирование с внешней стороны резервуара (выведение резервуара из эксплуатации не требуется);

•  полное техническое диагностирование (резервуар полностью выводится из эксплуатации, а так же происходит его опорожнение, дегазация и очищение).

Диагностирование первого типа происходит в течение всего эксплуатируемого времени. Периодичность зависит от режимов эксплуатации и коррозионной активности перекачиваемого продукта. Не смотря на это, резервуар подвергается диагностики с периодичностью пять лет.

Диагностирование второго типа подразумевает полный вывод резервуара из эксплуатации. Диагностика происходит с периодичностью 10 лет.

После проведения первого, либо второго этапа, производится техническая оценка резервуара, и выдаются последующие рекомендации по его эксплуатации, также рассчитывается остаточный ресурс для дальнейшей безопасной эксплуатации и происходит анализ о дальнейших возможностях эксплуатации выше нормативного срока службы.

Полученные в ходе технических обследований и дефектоскопических исследований сведения о состоянии основных металлов, сварочных швов (сварных соединений) и деформации наружной поверхности должны быть сравнены с допустимыми значениями, указанными в проекте или действующих нормативах. Нельзя допустить нежелательные дефекты, они должны быть записаны в ведомости недостатков. Все геометрические и другие параметры необходимы для разработки проекта ремонта.2 Подготовка резервуара к реконструкции

2.1 Мероприятия по очистке резервуара.

В мероприятия по очистке резервуара входит:

• выкачивание остаточной товарной нефти с помощью сифонного крана;

• дегазация вентиляционным способом (естественная или искусственная);

• промывка внутренней части резервуара;

• очистка резервуара от механических примесей;

• проверка степени очистки внутренней части резервуара.

2.2 Дегазация резервуара.

Перед зачисткой резервуара, необходимо произвести процесс дегазации. Данный процесс считается одним из основных этапов перед очисткой резервуара. Главная цель дегазации состоит в том, чтобы концентрация паров внутри резервуара была меньше предельно-допустимой взрывобезопасной концентрации ПДК, а именно не больше 2 г/м³. Дегазация резервуара типа РВСП происходит с установкой понтона на стойки.

Дегазация осуществляется тремя способам:

• естественная вентиляция. В случае, если концентрация паров углеводородов внутри резервуара превышает ПДК, то применяют естественную вентиляцию, которая включает в себя проветривание резервуара путем открытия световых люков;

• искусственная вентиляция. Вентиляция данным способом происходит с помощью вентилятора. Воздух подается в резервуар по установленной на первом поясе крышке люка, отверстие которого полностью герметично. При концентрации паров более чем 2 г/м³ подача воздуха не должна превышать скорости 10 м/с;

• пропарка резервуара. Пропарка резервуара происходит до тех пор, пока ПДК не достигнет значения меньше, чем 2 г/м³. Пропарка резервуара осуществляется водяным паром, температура которого не должна быть больше 120°С. Разогретый жидкий пар выводится с помощью сифонного крана.

2.3 Промывка внутренней части резервуара.

Удаление донных отложений и последующая мойка его внутренней производится только после проведения дегазации, когда уровень ПДК не будет превышать нормы. При промывке резервуара вода подается из автоцистерны, а ее откачка ведется одновременно с размывом отложений вакуумным насосом в отстойник.

Трубопровод, по которому происходит подача воды, должен состоять из пожаробезопасной основы, а защита шланга должна включать в себя защиту от статического электричества. Используемые в ходе работы инструменты, также должны быть в  взрывопожаробезопасные и искрозащищенные.

Оставшийся небольшой слой отходов очищается специальными скребками и щетками на металлической.

2.4 Контроль качества очитки резервуара.

Для дальнейшей безопасной работы в резервуаре, которая включает в себя проведение огневых работ, должна быть произведена проверка, которая исключит возможность горения внутри резервуара.

При осмотре должно быть проверено отсутствие пленки товарной нефти на верхней и боковой поверхности, на днище резервуара, а так же газовое пространство.

Итог о полной проделанной работе и об ее качестве, а именно по очистки резервуара выдается специально собранными членами комиссии, основываясь визуальному осмотру и результатом лабораторного анализа проб воздуха.

3 Монтаж и демонтаж технологического оборудования

3.1 Технология операций демонтажа понтона.

Этапы по демонтажу понтона включают в себя:

• отправку съемного оборудования (дыхательные клапаны, противопожарное оборудование, приборы контроля и сигнализации) в механический цех с целью ревизии, а так же происходит очистка и проверка на работоспособность. Отправка отбракованного оборудования на утилизацию;

• демонтаж понтона, осуществляется с демонтажа первого пояса, производится страховка от ветровых потоков и от крена. Резать первый пояс начинают с вырезки отверстия размером 3×3 м, находящееся с обратной стороны одной из лебедок, которая расположена с наветренной стороны. Цель лебедки – осуществить страховку резервуара от крена при уменьшении его прочности. Резку первого пояса следует производить, отступая от днища резервуара на 200 мм и выше второго шва этого пояса на 30–50 мм по горизонтальным линиям. Вертикальные разрезы первого пояса следует производить через 3 – 3,5 м;

• после произведения демонтажа первого пояса вырезают отверстие во втором и т.д. поясах с таким же размером, которого хватает для удаления частей понтона. Металлический понтон разрезается на части, которые в дальнейшем удаляется через вырезанное отверстие в стенке резервуара с помощью трактора или лебедки.

3.2 Монтаж стенки резервуара.

Монтаж первого пояса резервуара, происходит методом полистовой сборки, который, включает в себя сборку стенки, начиная с 1-го пояса с дальнейшей установкой листов стенки в проектное положение вверх по поясам.

При таком способе монтажа стенки, необходимо:

• собирать листы первого пояса резервуара, соблюдая допустимые отклонения, которые прописываются в проекте производства работ;

• сборка листов стенки между собой и листами днища, выполняется с использованием сборочных приспособлений;

• горизонтальные и вертикальные стыки стенки, собираются со специальным проектным зазором, оставленным для сварки.

Сварочное соединение вертикального стыка производят с принудительным формированием шва с обеих сторон. Шов формируют водоохлаждаемой медной трубкой и ползуном, при сварке первого слоя шва с наружной стороны резервуара

При данном методе монтажа, устанавливают временные кольца жесткости для обеспечения устойчивости стенки от ветровых нагрузок.

При этом сборка элементов стенки осуществляется при помощи прихватки. Перед прихваткой соединяемые элементы должны быть плотно прижаты с помощью различных нажимных приспособлений. Не допускается сборка листов с продавливанием отверстия (например, на сборочных болтах).

3.3 Монтаж понтона.

Центральную часть понтонов собирают сразу после монтажа первого пояса резервуара. Крайние части понтона обхватываются по всему периметру к днищу резервуара.

Короб понтона сооружается следующим образом:

• проверяют герметичность сварных соединений коробов и сварного шва, соединяющего стенку с днищем;

• монтируют опорные плиты под стойки, расположенные в зоне коробов;

• по мере установки коробов срезают прихватки;

• совмещают нижнюю кромку наружного вертикального кольцевого листа короба с риской на днище;

•  прихватывают короба по мере установки друг к другу;

• сваривают короба между собой после полного окончания их монтажа или по мере прихватки друг к другу.

Начинать сборку центральной части понтона с коробами следует после завершения монтажа, сварки и проверки собранного кольца из коробов. Недоваренный участок понтона сборки и сварки производят только после того, как прихватят все кольцевые швы, а открытый участок собирается последовательно с помощью рулонного полотна стенки. Стойки понтона закрепляются только после его подъема, на высоту, которая будет превышать высоту стоек на 200 мм. Подъем осуществляется с помощью наполнения водой. Когда вода из резервуара будет полностью слита, а днище зачищено, производят окончательную приварку опорных стоек понтона к каркасу.

3.4 Непотопляемый понтон блочного полноконтактоного типа.

Непотопляемый понтон контактного типа в РВС с объёмом до 50000 м³, который устанавливается с целью уменьшения и предотвращения испарений нефтепродуктов, а так же обеспечивает максимально безопасный уровень пожарной и экологической безопасности при его эксплуатации.

Понтон - это алюминиевая конструкция полноконтактного типа, изготавливаемый полностью в заводских условиях. Отличие блочного типа и поплавкового, заключается в том, что воздушный зазор между хранимым веществом и понтоном, отсутствует. В конструкцию входят борта, герметичных поплавковых блоков, которые отличаются высокой жесткостью, стоек опор или подвесных систем, противоповоротных устройств или направляющих тоннелей, дыхательных систем, устройств заземления, также включена система, которая служит для удаления товарной нефти с поверхности понтона. Применение таких понтонов, а также уменьшение размеров высоты бортов, способствуют увеличению свободного объёма резервуара, и предотвращает потери нефтепродукта от испарения, что в свою очередь, очищает окружающую среду. Конструкция понтона позволяет производить монтаж узлов и деталей через люк-лаз первого пояса резервуара DN600×900. Вместо гидрозатвора можно принять конструкцию типа «язык», ее основа заключается в химически и износостойкой армированной многослойной резины или многослойной конструкции с внедренным блоком с пружиной. Данный фактор служит для увеличения качества герметизации пространства под понтоном и увеличивает сроки эксплуатации затвора понтона.

Для уменьшения потерь хранимого продукта из-за испарения, устанавливаются устройства слива, которые встроены в каждую точку креплений стойки. Также они служат для устранения конденсата, либо же товарной нефти с поверхности понтона. С помощью трубчатой конструкции стойки, конденсат проходит в товарную нефть значительно ближе к днищу резервуара.

Для обеспечения повышенной надёжности понтона герметичные поплавковые блоки выполнены с использованием специального пенокомпозита, нейтрального к нефтепродуктам. Поплавковые блоки представляют собой многослойную конструкцию из тонкостенного алюминиевого покрытия, толщина которого составляет 0,6 мм, а так же из пенополиуретанового наполнителя.

В качестве опор понтона используются стойки. Для обеспечения наибольшей надёжности понтона, точки его крепления расположены в местах шарнирного сочленения несущих элементов.

3.5 Установка системы размыва донных отложений.

Эффективность старых систем размыва донных отложений очень мала и ее
не хватает для нормальной эксплуатации, данный факт был выявлен в процессе долгого их эксплуатирования. Это было выявлено из-за того, что длина струи очень мало и она находится в неподвижном состоянии, из-за этого размыву подвергаются довольно маленькие участки, границы которых не перекрывают друг друга. В течении долгой эксплуатации трубопроводные системы подвергаются коррозии и разрушению, сопла, а именно их подвижные части загрязняются, подвижность их затрудняется, следовательно эффективность размыва снижается. Оставшиеся осадки, обычно, приходится устранять вручную при капитальном ремонте резервуара, этот процесс занимает долгое время. Проведение данных работ в резервуаре не безопасно, а так же требует больших материальных вложений. Одна из значительных - утилизация осадков.

В конце 20-го века, в производстве начали применять более новый эффективный способ размыва донных отложений. Основным его принципом является то, что весь объем товарной нефти, находящийся в резервуаре приводился в интенсивное движение, благодаря специальным устройствам, которые формируют направление потока нефти, меняющего свое направление. Под таким воздействием происходит размыв донных осадков и их гомогенизация в объеме нефти, которая одновременно производит откачку из РВСП в МН. Несмотря на это, при перемешивание и дальнейшее растворение в нефти донных, они не влияют на ее товарные свойства. Далее эта смесь идет к потребителям, принося ощутимую выгоду за счет исключения технологических потерь тяжелых фракций нефти.

В устройствах данного типа специальный винт создает интенсивную струю нефти. В зависимости от его конструкции получают короткую расширяющуюся струю с большой опорной площадью и малой скоростью или длинную узконаправленную струю малого поперечного сечения с большой скоростью потока. Чем больше скорость и длина струи нефти, тем больше эффективность разрушения осадков. На основании эксплуатаций резервуарных парков в ПАО «Транснефть», решено установить систему размыва донных отложений «Диоген» [2].

Полный вид устройства «Диоген» изображен на рисунке 2.

1 – взрывозащищенный асинхронный электродвигатель;
2 – плоскозубчатая ременная передача; 3 – автоматический привод
поворота;4– корпус; 5 – вал; 6 – пропеллер; 7 – обтекатель;
8 – шарнирный узел; 9 – фланец присоединительный; 10 – торцовое уплотнение; 11 – сферическое уплотнение.

Рисунок 2 – Общий вид «Диоген СПМ»

Данный агрегат выполнен во взрывозащищенном исполнении, что исключает возможности происшествия аварии с подрывом газовоздушной смеси. Пропеллеры (винты) устройств первой группы позволяют получить широкую короткую струю, приводящую в турбулентное движение весь объем нефти. А за счет повышенной мощности, агрегату будет проще справляться с перемешиванием высокосернистых и высоковязких нефтей.

Обзор источников

Резервуар вертикальный, стальной, цилиндрический, который в процессе эксплуатации подвергается множественному комплексу внешних влияний: статических, малоцикловых, снеговых, ветровых и гидравлических нагрузок, перепадам внешних температур и агрессивных рабочих сред, приводящих к усиленной коррозии, является самым распространенным типом резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов. А также локальным перенапряжениям корпуса в связи с неравномерными деформациями грунтового основания резервуара. Отсутствие поэтапного подхода к учету многих факторов в проектировании, строительстве и эксплуатации РВС, особенно объема - свыше 20000 м³, очень часто приводит к возникновению инцидентов, аварий, снижению общей надежности и резкому сокращению долговечности резервуаров при эксплуатации. Основные научные принципы проектирования, строительства и эксплуатации РВС выражены в трудах таких ученых, как Шухова В.Г., Раевского Г.В., Корниенко B.C., Сафаряна М.К., Иванцова С.М., Поповского Б.В., Березина B.Л, Каравайченко М.Г., Астряб С.М., Шутова В.Е. и др. Научными исследованиями и разработкой типовых решений в строительстве, реконструкции и ремонтов резервуаров, в наше время активно занимаются ряд научно-исследовательских и проектных организаций, такие как: ВНИПИНефть, г.Москва, ЦНИИПСК им. Мельникова Проектстальконструкция, г.Москва, РУНиГ им. Губкина, г.Москва, ЦНИЛ «Госкомнефтепродукты РФ», г.Москва, ОАОПИ «Нефтеспецстройпроект», г.Москва, ОАО ВНИИМонтажспецстрой, г.Москва, ТатНИПИНефть, г. Бугульма, ВНИИСПТНефть, г.Уфа. Из заграничных ученых вопросами улучшения эксплуатационной надежности РВС занимались: Brooksbank D., Conrad Н., Currie I.G., Glad-men Т., Holroid R.J., King J.E., Orlik K.G., Palmer S., Runchal A.K., Wright R.N., Ziolko J.

Для решения вопросов повышения эксплуатационной надежности и долговечности РВС, во всем мире подключаются значительные научные силы, но несмотря на это, на практике, до нашего времени , практически во всем мире присутствует серьезный рост аварийных ситуаций в резервуарных парках. Причем подробный анализ имеющейся статистики говорит об прямой зависимости количества аварий, от сроков эксплуатации резервуаров, что сопровождается большими материальными, финансовыми и экологическими утратами. Подробный анализ итогов исследования некоторого количества резервуаров объемом до 100 тыс. м³, эксплуатируемых с 1966 года в Англии, Нидерландах, Японии, США и России, представленный в ряде трудов, разрешил установить, что в более 70 % случаев необратимые аварии, инциденты и отказы произошли в итоге разрушения перенапряженных участков резервуаров, находящихся в месте соединения вертикальной стенки с окрайкой днища, в основном из-за неравномерной осадки грунтового основания, коррозии сварных швов, либо из-за перекосов и заклинивания плавающей крыши с последующим перенапряжением основных несущих и ограждающих конструкций, проверяемого резервуара. Несмотря на многочисленные работы в областях проектирования, строительства и эксплуатации резервуаров, до настоящего времени целый ряд проблем, связанных с конструированием, расчетом, строительством и безопасной эксплуатацией резервуаров, остается открытым. Данный проект разработан в соответствии с: ОР-91.010.30-КТН-133-07 «Положение по разработке проектов организации строительства, объектных проектов организации строительства (в составе проектной документации) и проектов производства работ (в составе производственно-технологической документации) для строительства и капитального ремонта объектов магистральных нефтепроводов АО «АК «Транснефть»; СНиП 12-01-2004 «Организация строительства»; СНиП 12-03-2001 «Безопасность труда в строительстве. Часть 1.0бщие требования»;

СНиП 12-04-2002 «Безопасность труда в строительстве. Часть 2. Строительное производство»; ОР-23.020.00-КТН-360-07 «Регламента вывода из эксплуатации, проведения диагностики, капитального ремонта (реконструкции) резервуаров и ввода в эксплуатацию», утвержденного ОАО «АК Транснефть»; РД 16.01-60.30.00-КТН-062-1-05 «Руководство по ремонту железобетонных и стальных вертикальных резервуаров для хранения нефти объемом 1000- 50000м; РД 16.01-60.30.00-КТН-026-1-04 «Нормы проектирования стальных вертикальных резервуаров для хранения нефти объемом 1000-50000 м³; РД 05.00-45.21.30-КТН-005-1-05 «Правила антикоррозионной защиты резервуаров»; Проект разработан в полном соответствии с действующей в АО «АК «Транснефть» нормативной документацией и типовыми техническими решениями по проектированию, на основании задания на проектирование, а также заключения по результатам полной технической диагностики резервуара РВС-20000 м³. Проект производства работ разрабатывает специализированная проектная организация по заданию Подрядчика, выполняющего ремонт РВС, на основании данного проекта ремонта, с учетом техники, основных и сварочных материалов, имеющихся в его распоряжении. Все виды пооперационного контроля выполняются силами Подрядчика, выполняющего ремонт. Технические решения, принятые в проекте, соответствуют требованиям экологических, санитарно-гигиенических, противопожарных и других норм, обеспечивающих безопасную эксплуатацию объекта.

Резервуар с понтоном и купольной крышей для хранения нефти и нефтепродуктов(патент)

Изобретение относится к хранению в вертикальных цилиндрических резервуарах легковоспламеняющейся и легкоиспаряющейся жидкости, например нефти и нефтепродуктов, и может быть использовано в нефтяной, нефтеперерабатывающей промышленности для оснащения различных типоразмеров резервуаров с целью сокращения потерь продукта. Резервуар содержит корпус, днище, купольную крышу и понтон с кольцевым поплавком и эластичным уплотняющим затвором, плавающие с понтоном опорные трубчатые стойки, причем понтон и купольная крыша выполнены из герметичных панелей из электропроводящего полимера, имеющих внутреннюю сотовую конструкцию. Техническим результатом изобретения является повышение технологичности изготовления понтона и купольной крыши, снижение затрат на изготовление и эксплуатацию устройства в целом.

Резервуар хранения нефтепродуктов

Изобретение относится к хранению нефти и нефтепродуктов. строительство хранилища. Изобретение относится к вертикальным цилиндрическим резервуарам. Резервуар имеет дно, корпус с крышей и установленный на крыше воздушный клапан. Резервуар имеет редуктор испарения продукта в виде распределительного элемента, закрепленного на воздушном клапане. Отводы присоединяются к верхней части распределительного элемента, расположенного под крышей. К нижней части распределительного элемента приварены делители. Накладка с патрубками фланцевым соединением со свободным концом делителя. Трубы снабжены ответвлениями, направленными к поверхности кровли. Не менее двух пар симметрично расположенных ответвлений, направленных в каждой паре в противоположные стороны и к поверхности кровли, расположены в зоне между кровлей и разделителями и соединены со стенкой распределительного элемента. Нижний торец распределительного элемента снабжен крышкой, имеющей отверстие для выпуска конденсата. Технический результат - уменьшение испарения продукта.

Способ очистки внутренней поверхности резервуаров от донных отложений с использованием химических реагентов

Изобретение относится к нефтяной промышленности. Изобретение относится к эксплуатации резервуарных парков магистральных трубопроводов, а именно к способам очистки стальных вертикальных резервуаров от донных отложений. Способ очистки внутренней поверхности цистерн от донных отложений с использованием химических реагентов, при котором уровень донных отложений измеряют в нескольких точках на поверхности днища цистерны, обеспечивают заполнение цистерны нефтью до уровня, достаточного для эксплуатировать стационарную систему размыва донных отложений путем закачки или подачи необходимого количества нефти. В бак подают нефть или маслорастворимые диспергаторы в количестве 0,1–1 % от общего объема нефти в баке. Затем осуществляется размыв донных отложений с помощью стационарной системы размыва донных отложений. После размыва донных отложений для достижения постоянных значений высоты донных отложений при проведении нескольких замеров смесь нефти с нефтью или нефтерастворимым диспергатором откачивают из пласта и затем дегазируют. Далее проводят контроль качества размыва донных отложений для принятия решения о доочистке или доочистке и доочистке резервуара пропаркой с выдачей остаточной водонефтяной эмульсии из резервуара. Технический результат - выше. качество очистки внутренней поверхности резервуаров от донных отложений и сокращение времени очистки резервуаров.

Оценка безопасности эксплуатации резервуарного парка нефтеперекачивающих станций при использовании схемы “через резервуары” с учетом явления перетока

В данной статье определена производительность закачки/откачки нефти в резервуары различных объемов с учетом перетока из одного резервуара в другой при переключении задвижек. Рассмотрены требования нормативных документов к производительности налива в резервуары. В результате сравнения проектной и фактической закачки/откачки с учетом перетока получены выводы о превышении допустимой производительности закачки и откачки в резервуары. Произведена оценка пропускной способности дыхательной арматуры, скорости движения понтона и скорости Потока через приемо-раздаточные патрубки с учетом перетока. На основании полученных данных обоснована необходимость учета явления перетока при проектировании резервуаров и разработке технологических карт эксплуатации резервуаров. Предложена принципиальная конструкция обвязки резервуаров, предотвращающая пере-ток нефти/нефтепродукта при переключении резервуаров.

Двухпалубный понтон контактного типа для хранения нефти и нефтепродуктов

Изобретение относится к вертикальным цилиндрическим резервуарам для хранения нефти и нефтепродуктов, в которых для сокращения потерь хранимых продуктов от испарения устанавливаются понтоны. Техническим результатом является повышение ремонтопригодности понтона с возможностью замены отдельных блоков понтона или восстановление их герметичности. Двудечный понтон контактного типа резервуара для хранения нефти и нефтепродуктов состоит из центрального и радиальных блоков, включающих элементы обрамления в виде швеллеров и внутренних элементов каркаса, на которые опираются верхняя и нижняя деки тонколистового настила понтона. Элементы обрамления имеют продольные канавки на внешней стороне стенок швеллеров, в которых размещен гибкий уплотнитель. Соединение центрального и радиальных блоков выполнено на болтах через стяжные пластины, приваренные к швеллерам в углах блоков и по линии установки внутренних элементов каркаса. В каждом блоке понтона имеется смотровой лючок, а под каждым смотровым лючком имеется сливная пробка.

Современное состояние проблем обеспечения надежности резервуаров для нефти и нефтепродуктов (статья)

В статье выполнен обзор существующих в России решений задач обеспечения надежности резервуаров, описаны научные исследования и нормативно-техническое обеспечение надежности резервуаров как опасных производственных объектов в РФ. Анализ показал, что: 1) в отечественных трудах не учитывается влияние и весомость конструктивных элементов резерву- аров на их уровень надежности в целом; кроме того, в работах малое внимание уделяется таким показателям надежности, как интенсивность и поток отказов; 2) при оценке уровня надежности резервуаров наиболее эффективным представляется выражение данного значения через показатель качества; 3) необходимо разработать модели и методы, с помощью которых можно выявить и оценить способы обеспечения надежности резервуаров на разных стадиях их жизненного цикла.

Исследование причин воспаления газовоздушной смеси нефтепродуктов при заполнении резервуаров дизельным топливо

Известно немало случаев воспламенения и взрыва при операциях заполнения и слива нефтепродуктов в резервуары и автоцистерны, в особенности дизельного топлива и бензинов. Чаще всего, воспламенение нефтепродуктов происходит из-за разряда статического электричества даже при исправной системе заземления технологического оборудования и резервуаров. В работе были проведены хроматографические и спектральные исследования для определения фракционного состава нефтепродуктов, исследовано наличие разного вида добавок к дизельному топливу, проанализированы легколетучие примеси к топливу и его основные компоненты. Установлено, что наличие даже небольшого количества летучих фракций в исследуемых резервуарах повышает вероятность их воспламенения и требует определения концентрации легколетучих нефтепродуктов. Получена зависимость степени электризации и вероятности воспламенения от скорости заполнения при различных температурах нефтепродуктов.

Резервуары вертикальные стальные, обеспечение надежности РВС в эксплуатации

В статье выполнен обзор современного обустройства резервуарных парков нефти, которые требуют системного подхода к обеспечению надежности и безопасности. При этом важной составляющей построения безопасной системы эксплуатации является построение комплексной антикоррозионной защиты резервуаров, которая должна включать в себя как минимум два вида: электрохимическую защиту и защиту на основе различных многокомпонентных покрытий.

Особенности совместной работы резервуара и устройств размыва донных отложений винтового типа

В данной статье было разработана конечно-элементная модель резервуара РВС-20000 с учетом элементов металлоконструкций дополнительно устанавливаемых систем размыва донных отложений типа «Диоген–500, 700», «Тайфун–24». Предложена расчетная схема воздействия перечисленных систем во время их работы на НДС резервуара при максимальном заполнении с учетом действующих эксплуатационных нагрузок. Получены значения действующих эквивалентных напряжений и прогибов металлоконструкций РВС-20000 с учетом влияния жесткости патрубка устройств размыва, веса и создаваемого им крутящего момента, а также реактивного отпора на валу для каждого типа устройства. Рассмотрены наиболее неблагоприятные режимы работы систем размыва, влияющие на общее НДС стенки. Сравнивая результаты численного эксперимента с данными, полученными в работе, сделаны выводы о недопустимости неучета жесткости опорного кольца и кровли с балочным каркасом.

Новое устройство для повышения эксплуатационных свойств вертикальных стальных резервуаров

В статье рассмотрена законодательная база Российской Федерации, действующая в области эксплуатации резервуаров и резервуарных парков, и представлены последовательные этапы технологического процесса очистки вертикальных стальных резервуаров от нефтяных донных отложений. В работе описаны недостатки существующих наиболее распространенных электромеханических мешалок при использовании гидравлического метода удаления и предотвращения образования донных отложений в резервуарах с нефтью и нефтепродуктами. С целью повышения эффективности, надежности и снижения энергоемкости размыва нефтяных донных отложений в резервуарах РВС предложена новая конструкция системы воронкообразного размыва и предотвращения образования отложений.

Обеспечение прочности РВС-10000 на основе численного моделирования корректировки окраек днища в процессе монтажа

При проведении комплексных инженерных изысканий было отмечено, что часть гидрофобного слоя РВС-10000, располагающегося в северном климатическом районе, вымывает при таянии снега. В связи с этим была разработана методика по подъему 3/4 резервуара, которая больше всего просела, и увеличению гидрофобного слоя до проектной толщины. В данной статье произведен анализ просадки гидрофобного слоя РВС-10000. Задачей исследования является анализ теоретических обоснований реализации частичного подъема РВС-10000. Гипотеза основывается на возможности разработки конструкции вертикальных стоек Для подъема. Исследование строится на анализе работ других авторов, проведенных испытаний и теоретических расчетов. Предложена методика подъема резервуара с учетом реальных отклонений окраек и обечайки, а также разработана конструкция вертикальных стоек Для подъема резервуара и удерживающих опорных тумб.

Опыт реконструкции подземного железобетонного резервуара-30000

В настоящей статье рассмотрены особенности реконструкции подземного цилиндрического железо-бетонного резервуара объемом 30000 м3, срок эксплуатации которого на момент вывода из эксплуатации составлял 43 года. В проекте были предложены новые технические решения: жесткое закрепление колонн в днище резервуара; шарнирное закрепление балок покрытия на колоннах; выполнение покрытия скользящим по балкам, для компенсации усадочных деформаций; исключение деформационных швов на покрытии, заполнение технологических деформационных швов между сегментами преднапрягаемым бетоном. Обоснована необходимость заполнения деформационных швов преднапрягаемым бетоном для обеспечения герметичности покрытия, обеспечения приемлемой совместной работы конструкций резервуара, наиболее приближенной к исходной типовой. В предложенной схеме предварительно-напряженная арматура, навитая поверх стеновых плит резервуара в зоне днища и покрытия, создает дополнительные сжимающие напряжения в днище и покрытии, которые способствуют уменьшению технологического зазора. Объект с предложенными новыми проектными решениями успешно прошел государственную экспертизу.

Технология диагностики вертикальных стальных резервуаров без снятия антикоррозионного покрытия

Обоснована техническая и экономическая эффективность технологии проведения полной технической диагностики вертикальных стальных резервуаров без снятия антикоррозионного покрытия. Проанализированы требования существующей нормативной документации к диагностическому обследованию крупногабаритных резервуаров. Предложен диагностический комплекс, позволяющий с использованием акустико-эмиссионного, магнитного и ультразвукового методов проводить комплексную диагностику металлоконструкций РВС без снятия антикоррозионного покрытия в объеме, предписанном действующей нормативной документацией. Представлено сравнение технико-экономических показателей проведения диагностики традиционным (со снятием защитного покрытия) и инновационным методами (без снятия защитного покрытия). Т.к. основной статьей расходов при диагностике резервуаров является снятие, очистка и нанесение антикоррозионного покрытия на значительную площадь стенки, предложенная технология позволяет снизить издержки эксплуатирующих организаций на диагностику РВС до 9 раз. На основе реального опыта внедрения технологии, при диагностике резервуара самого крупного типоразмера в РФ – РВСПК-100000, сделаны выводы о возможности распространения предложенного метода на резервуары наиболее распространенного типоразмера РВС-5000, РВС-10000, РВС-20000.

Совершенствование купольной крыши резервуаров для нефти и

Нефтепродуктов (диссертация)

В данной диссертации проведен анализ существующих направлений в резервуаростроении, среди которых прослеживается тенденция к укрупнению нефтяных резервуаров и необходимости разработки для них конструкции структурной крыши без

центральной опоры. Разработана конструкция структурной купольной крыши для крупных вертикальных стальных резервуаров в модульном исполнении (патент по заявке2015103532/03(005562)) с наименьшим собственным весом, обеспечивающая

высокий уровень безопасности при эксплуатации сооружения.

Разработана новая методика расчета структурных купольных крыш резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов, позволяющая выполнить расчет прочности и деформативности крыши с высокой точностью до 15%.

Разработана оптимальная конструкция структурной купольной крыши с наименьшим собственным весом, состоящей из модулей в виде прямоугольных пирамид, при этом конструкция обеспечивает требуемую устойчивость к деформациям и высокий уровень безопасности при эксплуатации сооружения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Самым главным фактором нефтеперекачивающих станций, является обеспечение стабильной и бесперебойной работы на сооружениях и объектах компаний, которые осуществляют трубопроводный транспорт нефти. Одним из главных показателей безупречной работы является надежность и эффективность оборудования.

Полная техническая диагностика резервуаров, проведенная на основе различных методов неразрушающего контроля, позволяют выявить дефекты различного типа, как пример уменьшение толщин стенок резервуара, такие изменения негативно влияют на устойчивости резервуара, а также его прочность. По результатам диагностики последующая эксплуатация резервуара РВСП – 10000 небезопасна и требует выведение резервуара в ремонт и последующей его реконструкции, которая устранит данную проблему. Согласно исследованиям, необходимо произвести полную замену центра днища и его окрайки. Была произведена замена старого понтона на новый понтон полноконтактного типа. Также на резервуаре было обновлено и отремонтировано старое оборудование.

Реконструкция резервуара РВСП-10000 № 5, значительно повысит безопасность и экологичность процесса эксплуатации, кроме того будет увеличен срок бесперебойной эксплуатации резервуара.

Также сделан обзор источников современных способов реконструкций и диагностик резервуаров, их оборудований и замены.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1		Взрывозащищённое устройство для размыва донных отложений Диоген – 500/70120/700М (для резервуаров с вязкостью продукта до 30 сСт). [Электронный ресурс]. –URL : https://tomzel.transneft.ru/proc/vzrivozashishennie- ystroistva-dlya14-razmiva-donnih/ystroistvo-dlya-razmiva-donnih-otlojenii / (дата обращения 19.06.2022).
2		ГОСТ Р 51330.0. Электрооборудование взрывозащищенное [Электронный ресурс]. – https://internet-law.ru/gosts/gost/27556/ (дата обращения 19.06.2022).
3		ГОСТ-14254. Степени защиты, обеспечиваемые оболочками. [Электронный ресурс].– URLhttps://internet-law.ru/gosts/gost/1387/(дата обращения 25.04.2022).
4		ГОСТ 12.1.005-88. Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны. М : Стройиздат, 1989. – 65 с.
5		ГОСТ 12.1.044-2018. Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Пожаро- взрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения. – М. : Стандартинформ, 2014. – 96 с.
6		ГОСТ 9544-2015 Арматура трубопроводная. Нормы герметичности затворов[Текст]. – Введ. 26.05.2015. – М. : Стандартинформ, 2015. –55 с.
7		ГОСТ 5264-80 Ручная дуговая сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры [Текст]. – Введ. 24.07.1980. – М. : Стандартинформ, 2010.– 35 с.
8		Дмитриева, Т.В. Проектирование и эксплуатация нефтехранилищ и автозаправочных: Учеб. пособие / Т.В. Дмитриева, Г.Е. Коробков. – Уфа: Издательство УГНТУ, 2008. – 59 с.
9		Доклад по резервуарному парку №5. [Текст]: разработчик участок эксплуатации резервуаров НПС «Малая Пурга» АО «Транснефть – Прикамье». – Ижевск, 2015. – 2 с.
10		Проектирование и эксплуатация нефтебаз и газохранилищ. С.Г. Едигаров. М.: «НЕДРА», 1973.-180 с
11		Магистральный трубопроводный транспорт нефти и нефтепродуктов. Резервуары стальные вертикальные для хранения нефти и нефтепродуктов объемом 1000 – 50000 м3. Нормы проектирования. [Текст]: РД-23.020.00-КТН- 018-14: утв. ОАО «АК «Транснефть» 12.09.2013. – М. : 2018. – 138 c.
12		Мастобаев, Б.Н. Нефтегазовое дело: в 6 т. : учеб. пособие / под ред. проф. А. М. Шаммазова, – СПб. : Недра, 2012. Т. 5. Транспорт и хранение нефти и газа Б. Н. Мастобаев, А. М. Нечваль, Г. Е. Коробков, М. М. Гареев. – 328 с.
13		Мастобаев, Б.Н. Трубопроводный транспорт нефти и нефтепродуктов: справочное пособие : [в 2 т.] / Б. Н. Мастобаев, А. М. Нечваль, М. М. Гареев и др.; под общей редакцией Ю. В. Лисина.
14		Мустафин, Ф.М. Резервуары для нефти и нефтепродуктов: том 1. Конструкции и оборудование: учебник для ВУЗов / Ф.М. Мустафин, Р.А. Жданов, М.Г. Каравайченко и др. – СПб. : Недра, 2010. – 480 с.
15		Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85 [Текст]: СП 20.13330.2016: утв. Минстрой России 03.12.16 : – введ. в действие с 04.06.2017. – М. : 2018. – 104 c.
16		ОР-15.00-45.21.30-КТН-004-1-03. Регламент организации огневых, газоопасных и других работ повышенной опасности на взрывопожарных и пожароопасных объектах предприятий системы АО «АК Транснефть» и оформления нарядов допусков на их подготовку и проведение. – М. : АО «АК Транснефть», 2005. – 103 с.
17		Паспорт резервуара вертикального стального №5 [Текст]: разработчик участок эксплуатации резервуаров НПС «Малая Пурга» АО «Транснефть – Прикамье». – Ижевск, 2015. – 17 с.
18		РД 23.020.00-КТН-184-10. Правила антикоррозионной защиты резервуаров для нефти и светлых нефтепродуктов. – М. : ООО «НИИ ТНН», 2010.  94 с.
19		РД 23.020.00-КТН-283-09. Правила ремонта и реконструкции резервуаров для хранения нефти объёмом 1000-50000 м3. – М. : АО «АК Транснефть», 2009.– М.: Стандартинформ, 2010. – 35 с.
20	РД 413160-01-01297858-02. Правила антикоррозионной защиты резервуаров–М. : АО «АК Транснефть», 2002. – 55 с.
21	РД 75.200.00-КТН-119-16. Магистральный трубопроводный транспорт нефти и нефтепродуктов. Техническое обслуживание и ремонт механо- технологического оборудования и сооружений НПС – М. : АО «АК Транснефть», 2016. – 105с.
22	СП 28.13330.2017 Защита строительных конструкций от коррозии. – М.: АО НИЦ Строительство. – 2017. – 110 c.
23	Стальные конструкции [Текст] : СП 16.13330.2017 : утв. Минрегион. России 27.12.2010: введ. в действие с 20.05.2011. – М. : 2017. – 148 c.
24	Технология размыва донных отложений при помощи винтовых устройств. [Электронный ресурс]. – URL : https://infopedia.su/15x4d55.html(дата обращения 15.05.2022).
25	Правила технической эксплуатации резервуаров и инструкции по их ремонту. Государственный - комитет СССР по обеспечению нефтепродуктами. М.: «НЕДРА», 1988. - 269 с.
26	Афанасьев В.А. Сооружение резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов. М.: НЕДРА, 1981. 192 с.
27	Пат. 2166594 РФ, С1, E04H 7/06. Резервуар для хранения нефтепродуктов / С.М. Купреишвили (РФ). – №2000127085/03; Заявлено: 31.10.2000; Опубл. 10.05.2001.
28	Пат. 2683742 РФ, С1, B08H 9/08. Способ очистки внутренней поверхности резервуаров от донных отложений с применением химических реагентов / Ю.В. Лисин, Я.М. Фридлянд, М.Н. Казанцев, С.Н. Замалаев, А.А. Новиков, Г.П. Хованов, Д.С. Мызников (РФ). – №2017144881; Заявлено: 20.12.2017; Опубл. 01.04.2019.
29	Пат. 2476362 РФ, С1, B65D 88/34. Двудечный понтон контактного типа резервуара для хранения нефти и нефтепродуктов / С.М. Артемов, О.В. Дидковский, Э.Я. Еленицкий, А.В. Кириленко, В.А. Литовченко (РФ). – №2011146413/12; Заявлено: 15.11.2011; Опубл. 27.02.2013.
30	Пат. 2369548 РФ, С1, B65D 88/34. Резервуар для хранения нефти и нефтепродуктов/ А.Ю. Хмельник, С.Л. Миндель (РФ). – №2008121674/12; Заявлено: 28.05.2008; Опубл. 10.10.2009.
31	Пат. 2130169 РФ, С1, G01B 17/02. Ультразвуковой толщиномер/ В.Я. Грошев (РФ). – №97110978/28; Заявлено: 20.06.1997; Опубл. 10.05.2000.
32	Пат. 2608546 РФ, С2, B65D 90/38. Резервуар для нефтепродуктов/ А.А. Коршак, А.А. Коршак, C.А. Коршак (РФ). – №2015114742; Заявлено: 20.04.2015; Опубл. 19.01.2017.
33 34	Пат. 2132994 РФ, С1, F16T 1/00. Пробоотборник для отбора проб из резервуаров с нефтепродуктами/ Ю.С. Зацепин, В.С. Мигаль, В.С. Тюрин, Е.В. Фадеев (РФ). – №98102971/06; Заявлено: 23.02.1998; Опубл. 10.07.2000. Гайсин Э.Ш., Гайсин М.Ш. Современное состояние проблем обеспечения надежности резервуаров для нефти и нефтепродуктов/ Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. 2016г.
35	Малин А.Д. Резервуары вертикальные стальные, обеспечение надежности РВС в эксплуатации/ Наука, образование и культура. 2018г.
36	Чепур П.В., Тарасенко А.А. Особенности совместной работы резервуара и устройств размыва донных отложений винтового типа/ Фундаментальные исследования. 2015г. Стр. 97-102
37	Чепур П.В., Тарасенко А.А., Соколов С.С., Шарков А.Е., Кузовников Е.В. Опыт реконструкции подземного железобетонного резервуара ЖРБ-30000/ Фундаментальные исследования. 2014г. Стр. 1172-1176
38 39	Чепур П.В., Тарасенко А.А., Шарков А.Е., Гретченко Д.А. Технология диагностики вертикальных стальных резервуаров без снятия антикоррозионного покрытия/ Фундаментальные исследования. 2014г. Стр. 1703-1708 Тютяев А.В., Должиков А.С., Зверева И.СФ. Исследование причин воспаления газовоздушной смеси нефтепродуктов при заполнении резервуаров дизельным топливом/ Фундаментальные исследования. 2014г.
40 41	Некрасов В.О., Левитин Р.Е. Новое устройство для повышения эксплуатационных свойств вертикальных стальных резервуаров/ Фундаментальные и прикладные исследования: проблемы и результаты. 2013г. Стр. 873-876. Каримов Р.Ф., Баязитов М.И. Обеспечение прочности РВС-10000 на основе численного моделирования корректировки окраек днища в процессе монтажа/ Наука и бизнес: пути развития. 2021г.
42	Тарасенко М.А., Сильницкий П.Ф., Тарасенко А.А. Анализ результатов дефектоскопии коррозионных повреждений резервуаров/ Нефть и газ. 2010г.
43	Окаб А.К. Совершенствование купольной крыши резервуаров для нефти и нефтепродуктов: Автореф. дис. канд. тех. наук. – Уфа, 2018г.
44 45	Рябин В.П. Повышение остойчивости понтонов вертикальных стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов/ Автореферат дис. кандидата технических наук.- Уфа, 2009г. Никишин А.В. Совершенствование методов ремонта металлоконструкций резервуаров с коррозионными повреждениями/ Автореф. дис. канд. тех. наук.-Тюмень, 2000г.
46	Колыхалин В.М. Акустическая диагностика остатков нефтепродуктов в накопительных резервуарах/ Автореф. дис. канд. тех. наук.- Санкт-Петербург 2008г.
47	Цепляев М.Н. Обеспечение устойчивости стенок вертикальных цилиндрических резервуаров на основе рационального расположения колец жесткости: Автореф. дис. канд. тех. наук. –Макеевка, 2019г.
48 45	Биккинин А.И. Повышение долговечности вертикального стального резервуара совершенствованием конструкции уторного сварного соединения / Автореферат дис. кандидата технических наук.- Уфа, 2020г. Никишин А.В. Совершенствование методов ремонта металлоконструкций резервуаров с коррозионными повреждениями/ Автореф. дис. канд. тех. наук.-Тюмень, 2000г.
42	Колыхалин В.М. Акустическая диагностика остатков нефтепродуктов в накопительных резервуарах/ Автореф. дис. канд. тех. наук.- Санкт-Петербург 2008г.
43	Гареев М.М., Габдинуров Р.Р. Оценка безопасности эксплуатации резервуарного парка нефтеперекачивающих станций при использовании схемы “через резервуары” с учетом явления перетока/ Траспорт и храниене нефтепродуктов и углеводородного сырья. 2020г.

4