Монтаж РВС: методы и этапы сборки вертикального резервуара

Монтаж РВС – это сборка вертикального стального резервуара на подготовленном основании из элементов заводского изготовления: днища, поясов стенки, крыши и оборудования. Ведут его одним из двух методов – рулонным, когда стенку и днище привозят свернутыми в рулоны полотнищами, или полистовым, когда корпус собирают на площадке из отдельных листов. Порядок работ при любом методе одинаков: приемка основания, сборка и сварка днища, установка стенки, крыши, патрубков и оборудования, контроль сварных швов, проверка наливом воды, затем антикоррозионная защита и теплоизоляция. Требования к изготовлению и монтажу вертикальных цилиндрических резервуаров для нефти и нефтепродуктов собраны в ГОСТ 31385-2016, общие правила монтажа стальных несущих конструкций – в СП 70.13330.2012. Что означают буквы в обозначении и из каких частей состоит резервуар, разобрано в статье о расшифровке РВС и РГС, а здесь речь о том, как его собирают.

С чего начинается работа: документация, ППР и основание

Первый этап проходит за столом. Конструкцию резервуара задают чертежи КМ, по ним изготовитель выпускает деталировочные чертежи КМД с раскроем листов, схемой поясов, разметкой врезок и маркировкой каждого элемента. Чем отличаются эти стадии, подробно описано в материале про КМ и КМД. Монтажная организация на основе чертежей готовит проект производства работ – ППР. В нем расписаны последовательность сборки, схемы строповки и расстановки кранов, способы раскрепления стенки от ветра, места складирования металла и меры безопасности при работе на высоте. Когда ППР нет, решения принимают по ходу, а ошибки находятся тогда, когда исправлять их уже дорого.

Резервуар опирается на основание, которое делают по отдельному проекту: уплотненная грунтовая или песчаная подушка, гидрофобный слой под днищем и, как правило, железобетонный кольцевой фундамент под стенкой. Перед монтажом основание принимают по акту с геодезической съемкой: проверяют отметки поверхности, заданный уклон и горизонтальность кольца. Недостатки основания на металле не исправить. Неровное кольцо дает перекос нижнего пояса, а неравномерная осадка проявляется позже, под нагрузкой от жидкости.

Рулонный и полистовой монтаж РВС: в чем разница

Рулонный метод, или рулонирование, переносит большую часть сварки в цех. Листы стенки и днища сваривают в полотнища на специальных стендах, преимущественно автоматической сваркой, затем полотнище наматывают на каркас и в виде рулона отправляют на объект. На площадке рулон стенки поднимают в вертикальное положение, разворачивают по окружности на готовом днище и закрепляют. После этого сваривают замыкающий вертикальный стык и приваривают стенку к днищу угловым швом.

Полистовой метод – сборка корпуса на месте из отдельных листов, пояс за поясом. Листы приходят вальцованными по радиусу резервуара, монтажники выставляют их, прихватывают и сваривают в проектном положении. Используют два варианта. При наращивании снизу вверх стенку собирают от нижнего пояса к верхнему с подмостями и лесами вдоль корпуса. При методе подращивания сначала собирают верхний пояс вместе с крышей, затем конструкцию поднимают домкратами и подводят под нее следующий пояс, так что почти вся сварка идет у земли.

Метод выбирают на стадии проекта, сопоставляя объем и толщины поясов, подъезд к площадке, сезон и требования к контролю. Для типоразмеров вроде РВС-1000 или РВС-2000 с хорошим подъездом нередко выбирают рулоны, для больших резервуаров с толстыми нижними поясами чаще идут на полистовую сборку.

Этапы сборки резервуара по порядку

Днище

Днище состоит из центральной части и кольца окраек, на которое потом встанет стенка; окрайки обычно делают толще центральной части. Полотнища или листы раскладывают на основании по разметке, сваривают и сразу проверяют швы на плотность. Порядок здесь важен: пока стенки нет, к каждому шву днища есть свободный доступ, и любой дефект исправляют без разборки.

Стенка

При рулонном методе стенку разворачивают краном и тягачом, постепенно отводя полотнище от рулона и прихватывая его к окрайкам. При полистовом – ставят листы первого пояса и наращивают остальные. В обоих случаях следят за вертикальностью образующих и округлостью, а незамкнутую стенку раскрепляют расчалками или временными кольцами, чтобы ее не повело ветром. Вверху корпуса устанавливают кольцо жесткости, на которое затем опирается крыша.

Крыша

Стационарная крыша бывает конической или сферической, каркасной или бескаркасной. Ее часто собирают из щитов: их укрупняют на земле и поднимают краном, а при методе подращивания крышу монтируют на верхний пояс в самом начале. Понтон или плавающую крышу собирают внутри резервуара после того, как корпус готов.

Патрубки, люки и оборудование

Завершает металлическую часть врезка патрубков налива и слива, люков-лазов и светового люка, установка шахтной или кольцевой лестницы, площадок с ограждениями, дыхательной арматуры, приборов замера уровня, молниезащиты и заземления. Места врезок берут из КМД: правила их размещения относительно сварных швов стенки задает норма, и переносить патрубок по месту без согласования нельзя. Комплектующие с долгим сроком поставки лучше заказывать заранее, чтобы не держать готовый корпус без арматуры.

Контроль сварных швов и геометрии корпуса

Каждый шов проходит визуальный и измерительный контроль. Швы днища проверяют на плотность вакуумным методом: на шов наносят пенообразующий раствор, ставят вакуум-камеру и смотрят, не появятся ли пузыри. Стыки стенки контролируют радиографическим или ультразвуковым методом, угловой шов стенки с днищем – на герметичность. Объем неразрушающего контроля ГОСТ 31385-2016 связывает с классом резервуара, поэтому его указывают в проекте, а не выбирают на площадке.

Параллельно ведут геодезический контроль: отклонение стенки от вертикали по образующим, местные выпучины и вмятины, отметки окраек, фактический диаметр. Все результаты попадают в исполнительную документацию – журналы сварочных работ, заключения по контролю швов, исполнительные схемы. Этот комплект нужен заказчику при вводе объекта и при последующих обследованиях резервуара.

Проверка наливом воды на прочность и герметичность

Завершенный корпус проходит гидравлическую проверку – это общее требование ГОСТ 31385-2016 для вертикальных резервуаров. Воду наливают ступенями. На каждой ступени выдерживают паузу, осматривают швы и врезки и снимают геодезические отметки по периметру, чтобы видеть, как садится основание. На полном уровне резервуар выдерживают под нагрузкой, а у конструкции со стационарной крышей затем проверяют крышу на избыточное давление и вакуум. Уровни налива, время выдержки и допустимую осадку задают норма и проект.

Для этого этапа заранее решают, откуда брать воду и куда ее сливать, а в холодное время – как не допустить замерзания. Если на какой-то ступени появилась течь или осадка пошла неравномерно, налив останавливают, воду сливают до безопасного уровня и устраняют причину.

Антикоррозионная защита и теплоизоляция

Покрытие наносят на подготовленный металл. Поверхность очищают абразивоструйным способом, степень очистки указывают по ISO 8501-1 – для большинства лакокрасочных систем это Sa 2½, общие требования к подготовке металла перед окрашиванием дает ГОСТ 9.402-2004. Часть работ выгодно выполнить на заводе: листы и полотнища очищают и грунтуют до отгрузки, оставляя кромки под сварку свободными, а на объекте окрашивают зоны швов и наносят покрывные слои. Внутреннее покрытие подбирают по хранимому продукту.

Теплоизоляция нужна, если продукт хранят при заданной температуре или его нельзя заморозить. Обычно это минераловатные плиты или напыляемый пенополиуретан с защитной облицовкой из профилированного листа. Кронштейны и шпильки для крепления изоляции удобнее предусмотреть в КМД и приварить в цехе, чтобы не прожигать готовое покрытие на площадке.

Что влияет на сроки и стоимость монтажа РВС

Единой расценки на монтаж нет: прайс за тонну металла или за кубометр объема дает только ориентир. Итог складывают несколько факторов:

• объем, диаметр и толщины поясов – от них зависят масса металла и количество швов;
• метод сборки и доля сварки, выполненной в цехе;
• удаленность площадки и состояние подъездов – логистика металла, техники и людей;
• сезон: при низких температурах сварке нужны подогрев и укрытия;
• готовность основания и площадки к началу работ;
• грузоподъемная техника – своя на объекте или привлеченная;
• класс резервуара и связанный с ним объем неразрушающего контроля;
• оснащение – понтон, обогрев, приборы, лестницы и площадки;
• объем антикоррозионной защиты и теплоизоляции, выполняемой на месте.

Что подготовить заказчику до начала работ

Работы идут без простоев, когда к приезду монтажников готово следующее:

• техническое задание: продукт, рабочий объем, температура, требуемое оснащение и класс резервуара;
• проект основания и акт его приемки с геодезической съемкой;
• подъезд для техники и транспорта с металлом, площадка для складирования и укрупнительной сборки;
• электроснабжение нужной мощности для сварочных постов;
• источник воды для налива и согласованное место слива;
• порядок допуска людей и техники на территорию, требования службы охраны труда;
• перечень исполнительной документации, которую нужно получить по окончании.

Частые ошибки при монтаже вертикальных резервуаров

• Начинать сборку на непринятом основании, рассчитывая выровнять перекос подкладками.
• Хранить рулоны и листы на грунте без подкладок: металл деформируется и ржавеет, кромки портятся.
• Оставлять незамкнутую стенку без раскрепления от ветра.
• Согласовывать патрубки и оборудование после изготовления стенки – врезки по месту нарушают схему швов.
• Варить в дождь и мороз без укрытий и подогрева.
• Ускорять налив воды и пропускать замеры осадки на промежуточных ступенях.
• Окрашивать металл без подготовки поверхности и контроля ее чистоты.

Альфатех Минералс изготавливает вертикальные резервуары на заказ по ТЗ: разрабатываем КМ/КМД и 3D-модель, подбираем и поставляем комплектующие, выполняем пескоструйную обработку и окраску, по проекту – футеровку и теплоизоляцию. Работаем с углеродистой и нержавеющей сталью, включая AISI 304/316 и 12Х18Н10Т. Доставляем по России и СНГ, монтаж, шеф-монтаж и пусконаладку организуем. Подробнее – на странице вертикальных резервуаров на заказ и в разделе резервуаров; стоимость рассчитаем по ТЗ.