Cylindrical steel tanks


СТОМАНЕНИ НАДЗЕМНИ ЦИЛИНДРИЧНИ РЕЗЕРВОАРИ

 

Видове резервоари

Закоравяване на мембраната на еднопалубни плаващи покриви

Монтаж на резервоари

Повреди по резервоарите

Обследване на резервоарите

Реализирани проекти на резервоари

Характерни чертежи на резервоари

Публикации

За автора на страницата



Начало


МОНТАЖ НА ВЕРТИКАЛНИ ЦИЛИНДРИЧНИ РЕЗЕРВОАРИ


Трите основни начини за монтаж на стоманени вертикални резервоари са рулонен, полистов и телескопичен. Тези начини ще бъдат описани тук накратко.
а) рулонен метод с изготвено дъно и корпус на рулони, а покривите (конични и сферични, подпряни и самоносещи) – в щитово изпълнение. Предимствата на този метод са следните:
- това е сравнително бърз метод на монтаж, тъй като използва максимално окрупнени елементи, изработени в специализирани заводи за метални конструкции (напр. ЗЛМК– гр. Септември);
- входящият и изходящият контрол на продукцията се ускорява и улеснява, което води до съкращаване на сроковете;
- повишава се качеството на изпълнение, защото преобладаващото количество заваръчни шевове се изпълняват в завод, при което  се прилагат машинна обработка и автоматизирано заваряване на елементите;
- необходим е по-малък брой работници.

Като известен недостатък на метода или по-скоро ограничение в приложимостта му, се явява максимално допустимата дебелина на ламарините, подлежащи на рулониране.Максималната дебелина не бива да надвишава 14
mm за обикновена нисковъглеродна стомана (от типа S235) и 18 mm за нисколегирана стомана с повишена якост. Теоретичната обосновка за ограниченията  на дебелините е дадена от Б. В. Поповский. Следователно резервоарите с единичен обем до V1 ≤ 20000 m3 могат да се изграждат по рулонен метод. За големите вместимости следва да се съобразяват и размерите D u H на резервоара, тъй като стенда на КЗУ към НХК – Бургас например може да произведе рулон с височина Н ≤ 12,0 m. Максималната височина на корпуса Н, изграден само по рулонен метод, не може да надхвърля 18,0 m, което се дължи в ограниченията на производствения стенд.
Други, при това съществени недостатъци на рулонния метод са:

- линейно разположени пресичания на хоризонталните и на вертикалните шевове на корпуса;
- вертикаленият монтажен шев е непрекъснат по височина, при който почти винаги се получава отклонение от проектната цилиндрична форма на корпуса – ъгловатост в заваръчния шев;
- ползването на тежка и скъпа механизация през целия монтаж;
- при резервоари с рулонно изпълнение е много трудно да се постигне такава добра геометрия на корпуса, както при полистовия способ.

Roll method erectiion of steel tank and catching basin
Изграждане на стоманени резервоари по рулонен метод

б) полистов (класически) метод. Цялата листова конструкция и профили за дъно, корпус и покрив са разкроени и огънати предварително по точни размери.
Предимства на полистовия метод на монтаж са:
- не е небходима сложната и скъпа механизация, необходима за изработването на рулоните;

- при монтажа се използва сравнително по-лека механизация и тя се прилага универсално спрямо обемите (теглата) на резервоарите и площадката;
- всички вертикални шевове са с дължина, равна на височината 1 пояс. Така са избегнати множеството проблемни кръстообразни пресичания на заваръчните шевове, което прави резервоара по-сигурен за експлоатация;

- подобрена е геометрията на корпуса и дъното;

- по полистов метод могат да се изграждат резервоари с произволни обеми и височини.
 

Като недостатък на полистовият способ, може да се посочи:
- необходим е сравнително по-дълъг срок за монтаж;

- увеличен е обемът на монтажните заваръчни шевове и необходимият контрол на заварените съединения, който ще се извършва на площадката;

- необходимо е използване на скеле за извършване на монтажа;

- необходим е по-голям брой квалифицирани работници, за извършване на монтажа.

Sheet by sheet erection of shell
Изграждане на стоманени резервоари по полистов способ

 в) телескопичен метод, като разновидност на полистовия монтаж.
След монтиране и заваряване на дъното и първият (най-долен) пояс, корпусът се събира по пояси отвътре на първия пояс последователно, със заваряване само на вертикалните съединения между листовете (разместени на ½ дължина).След готовност на последния (най-горен) пояс, към него се извършва монтаж  и заваряване на покрива. При това се оставя достъп за влизане в резервоара през една (две) секции от покривната обшивка с използване на монтажни стълби отвън и отвътре.
Вдигането започва от най-вътрешния пояс заедно с покрива. Използват се монтажни крикове тип “Латерна” (10 – 15
t) или система хидравлични крикове, разположени равномерно по периметъра на корпуса. Вдигането на вътрешния пояс спира така, че между него и следващия пояс да се получи хоризонтален заваръчен шев с припокриване от 60 mm по целия периметър.
Извършва се прихващане и заваряване с двуслоен ъглов шев с припокриване отвън, а след това и отвътре (шев в таванно положение). Чрез последователно повдигане и заваряване на монтажните хоризонтални съединения, се изгражда целия корпус на резервоара. При това се следи за съосно вдигане на всеки пояс и недопускане на наклон за корпуса като цяло.

Телескопичен метод за монтаж в тази негова разновидност, при която се получават ъглови заваръчни шевове, вече не се прилага. Това се е наложило от изискването всички заваръчни шевове в корпуса да се изпълняват като челни, с пълно проваряване.

Вариант на телескопичния метод се използва в България за повишаване на обема на съществуващи резервоари. При този метод при запазване на диаметъра на корпуса се увеличава неговата височина.
Технологичната последователност най-общо е следната:
- поставят се повдигащите крикове в проектно положение;
- премахват се съществуващите заваръчни шевове, снаждащи корпуса с дъното;
- корпусът и покривът се повдигат малко по-вече от височината на новия пояс;
- листовете на новия пояс се подреждат в проектно положение под вдигнатия резервоар;
- заваряват се вертикалните шевове между листовете в новия пояс;
- резервоарът се спуска и се изпълнява хоризонталния шев между корпуса и новия пояс;
- при необходимост операцията се повтаря - вдигане, монтаж на новия пояс, заваряване на вертикалите, заваряване на хоризонталния шев;
- изпълняват се ъгловите шевове, снаждащи корпуса с дъното.

Erection with jacking system
Нарастване на резервоара

Като вариант на телескопичният метод може да се посочи технологията за монтаж, използвана от фирмата BYGGING-UDDEMANN AB, Швеция. Тук последователността на монтажа е следната:
Върху вече монтираното дъно се изгражда най-горният пояс на корпуса на резервоара. Монтира се покривът и се снажда с корпуса. Оформя се горният опорен пръстен (ГОП) на резервоара. Чрез хидравлични крикове поясът и свързаният с него покрив се повдигат на височина, позволяваща да се постави по-долният пояс. Изпълняват се вертикалните шевове в новия пояс, а след това и хоризонталният шев, снаждащ двата пояса. Всички заваръчни шевове се изпълняват като челни, с пълно проваряване. Операцията се повтаря, докато не бъде изграден целият корпус. Последен се изпълнява заваръчният шев, снаждащ корпуса и дъното. Предимствата на този метод са следните:
- заваръчните операции се изпълняват на земята, което повишава тяхното качество и увеличава сигурността на хората;
- достъпът до заваръчните шевове и контролът върху тях е улеснен;
- не е необходимо скеле за монтажа;
-
при монтиран покрив на резервоара и изграден ГОП, не е необходимо допълнително укрепване на корпуса срещу загуба на устойчивост в радиална посока от ветрово натоварване, по време на монтажа;
-
голяма част от заваръчните шевове се изпълняват на закрито, поради изграденият покрив.

г) смесен метод. Това е метод, който представлява съчетание между рулонния и полистовия метод, с рулониране на дъното, полистово изграждане на корпуса и щитово (или поелементно) изпълнение на покрива. Тук се съчетават предимствата на рулонния и полистовия метод. Позволява да се ускори монтажа, при използване на сравнително по-лека механизация

д) позитивни тенденции и решения, свързани с монтажа на СВР

окрупнен монтаж на покривни куполи
Покривите на резервоарите се монтират в съответствие с възприетото конструктивно решение – щитов и / или ребресто-пръстеновиден коничен или сферичен купол. Поелементния монтаж, когато на обекта един по един се свързват частите на покрива, съответства на ребресто-пръстеновидните куполи. Щитовият покрив от друга страна най-често са използва при рулонния метод на монтаж. При този начин на изграждане на резервоарите заедно с развиването на рулона се монтират последователно началния, междинните и затварящия щит. И двата т.нар. класически начини за монтаж на покрива очевидно са много бавни и трудоемки. Голяма част от монтажните операции се извършват на немалка височина.
За да се ускори монтажа, да се повиши качеството на монтажните съединения и да се улесни техния контрол, в резервоаростроенето се налага тенденцията покривите да се сглобяват в проектната им форма на земята и след това да се поставят като един цял елемент върху корпуса.

Mounting of dome roof as one piece
Окрупнен монтаж на покривен купол

монтаж на СВР с изплуване на покрива
Методът е приложим както при резервоари с плаващи покриви, така и при резервоари със самоносещи конични или сферични покриви.
При монтирано дъно и няколко пояса от корпуса, вътре в резервоара се сглобява неговият покрив. Той се стабилизира за да не се завърта и / или преобръща. Постепенно се подава вода под покрива и той започва да плава. Поддържа се такова ниво на течността, така че да е удобно извършването на монтажните операции и корпусът да е осигурен срещу загуба на устойчивост.
При резервоари с фиксиран покрив, когато корпусът е завършен, се монтира горният опорен пръстен и към него се заварява покрива.
Предимствата на метода са следните:
- покривът се използва като плаваща работна платформа, върху която се движат работниците. Така се избягва необходимостта от скеле;
- от статичния товар на водата почвата под фундамента се уплътнява. В зависимост от геоложките условия, слягането може да бъде силно ускорено или да е напълно приключило до момента на свързване на резервоара с външната инфраструктура от тръби. Така се намалява опасността от прекомерни деформации и завъртания в зоните на щуцерите;

- може да се съкрати времето, необходимо за хидростатично изпитване на резервоара, понеже се намалява необходимото време за пълнене на СВР.

Като недостатъци на метода могат да бъдат отбелязани:
- водата трябва да се подава през целия период на изграждане, а не наведнъж, което при резервоари с голям обем може да е проблемно;
- възможно е да няма необходимото количество сладка вода и тогава този вид укрепване е невъзможно. Солената вода е агресивна към метала и не е подходящо да стои в контакт със стоманата за дълъг период от време;
- неукрепеният със закоравяващи пръстени корпус на резервоара, когато е напълнен с вода, няма добро поведение при сеизмично въздействие.

Mounting of fixed dome roof into the tank
Монтаж на СВР с изплуване на покрива