Монтаж на стоманени 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 m³могат 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.

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.

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.

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.

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.

СТОМАНЕНИ НАДЗЕМНИ ЦИЛИНДРИЧНИ РЕЗЕРВОАРИ

МОНТАЖ НА ВЕРТИКАЛНИ ЦИЛИНДРИЧНИ РЕЗЕРВОАРИ