Сооружение резервуара РВС-10000

СОДЕРЖАНИЕ

  1. Исходные данные

1.1. Физико-географическая  характеристика района.

1.2. Природные и  климатические условия в месте  расположения объекта.

1.3. Категория пожаро-взрывоопасности объекта.

1.4.Характеристика  хранящегося продукта.

 

2. Технологическая часть.

2.1 Состав объектов сооружения  НПС

 

3. Расчетная часть.

3.1 Выбор типа  и числа резервуаров в резервуарном  парке. Обоснование выбора.

3.2. Выбор бульдозера  и разметка площадки.

3.3. Устройство  фундаментов

3.4. Строительно-монтажные  работы

3.5. Подготовка к производству  монтажных работ

3.6 Монтажные работы.

3.7 Сварочные работы.

3.8 Благоустройство территории

 

4. Организационная  часть

5. Охрана труда.

6. Испытание оборудования

7. Заключение

8. СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Роль трубопроводного транспорта в системе нефтегазовой отрасли промышленности чрезвычайно высока. Он является основным и одним из дешевых видов транспорта нефти от мест добычи на нефтеперерабатывающие заводы и экспорт. Магистральные трубопроводы, обеспечивая энергетическую безопасность страны, в тоже время позволяют разгрузить железнодорожный транспорт для перевозок других важных для народного хозяйства грузов.

Трубопроводный транспорт нефти имеет ряд преимуществ по сравнению с водным и железнодорожным транспортом: минимальная дальность транспортировки, ритмичность работы поставщиков и потребителей, наименьшие потери нефти, наибольшая автоматизация технологических процессов.

Неотъемлемой частью системы магистрального нефтепровода являются резервуарные парки, которые служат для обеспечения основного технологического процесса — надежной и бесперебойной перекачки нефти по нефтепроводу. Резервуарные парки необходимы:

• для приема нефти от добывающих предприятий;

• для учета нефти;

• для обеспечения заданных свойств нефти,

• для компенсации неравномерности приема-отпуска нефти.

В соответствии с этим назначением резервуарными парками оборудуют головные нефтеперекачивающие станции, некоторые из промежуточных станций, а также нефтебазы в конце нефтепровода.

Резервуарные парки ГНПС предназначены для создания запасов нефти с целью обеспечения бесперебойной работы трубопровода в случае прекращения или неравномерной поставки нефти с промысла, а также для приема нефти при аварийных или плановых остановках перекачки.

 

Наиболее сложным и трудоемким объектом при строительстве НПС являются резервуары и резервуарные парки.

В системе магистральных нефтепроводов применяют вертикальные и горизонтальные стальные, а также железобетонные резервуары.

Резервуары бывают подземные и наземные. Подземными называют резервуары, у которых наивысший уровень взлива не менее чем на 0,2 м ниже наинизшей планировочной отметки прилегающей площадки. Остальные резервуары относятся к наземным.

РВС являются наиболее распространенными. Они представляют собой цилиндрический корпус, сваренный из стальных листов размером 1,5x6 м толщиной 4...25 мм со щитовой конической или сферической кровлей.

При изготовлении корпуса длинная сторона листов располагается горизонтально. Один горизонтальный ряд сваренных между собой листов называется поясом резервуара. Пояса резервуара соединяются между собой ступенчато, телескопически или встык.

Щитовая кровля опирается на фермы и на центральную стойку (у резервуаров большой емкости).

Днище резервуара сварное, располагается на песчаной подушке, обработанной с целью предотвращения коррозии битумом, и имеет уклон от центра к периферии. Этим обеспечивается более полное удаление подтоварной воды.

Резервуары типа РВС сооружаются объемом от 100 до 50 000 куб. м. Они рассчитаны на избыточное давление 2000 Па и вакуум 200 Па.

Для сокращения потерь нефти от испарения вертикальные цилиндрические резервуары оснащают понтонами и плавающими крышами.

 

 

Цель курсового проекта:

-сооружение резервуара вертикального  цилиндрического с понтоном.

задача курсового проекта:

-расчет и монтаж резервуара;

 

1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

1.1. Физико-географическая  характеристика района.

Проектируемый объект находится в лесной зоне Ухтинского района. Климат района Ухты умеренно-континентальный. Среднее многолетнее количество осадков — 700 мм, из них 30 % приходится на холодный период года, 70 % — на тёплый (24 мм — минимум, наблюдается в феврале; 64 мм — максимум, в августе и сентябре). Снежный покров появляется в среднем в первой декаде октября. Образование устойчивого снежного покрова отмечается в последнюю неделю октября, а его разрушение, в среднем, приходится на последнюю неделю апреля. Многолетней мерзлоты нет. Грунты – суглинки.

  1. Природные и климатические условия в месте расположения объекта.

Абсолютная минимальная температура – минус 49°С;

Абсолютная максимальная температура – плюс 34°С;

Расчетное значение веса снегового покрова для V снегового района – 320 кгс/м2;

Нормативное значение ветрового давления для II ветрового района – 30 кгс/см2;

Район строительства – I Д.

  1. Категория пожаро-взрывоопасности объекта.

Класс взрывопожарной зоны – В-1 г по ПУЭ;

I класс ответственности (опасности) согласно ПБ 03-605-03 (I повышенный уровень ответственности по ГОСТ 27751-88);

Категория по пожарной опасности – Ан по НПБ-105-03;

 

1.4.Характеристика хранящегося продукта.

Продукт – Нефть

Годовая пропускная способность резервуарного парка – Qг = 21 млн т/год

Плотность – ρ = 860 кг/м3

 

2. Технологическая часть

2.1 Состав объектов сооружения НПС

Основным элементом магистрального нефтепровода, выполняющим функции передачи энергии потоку нефти для его перемещения к конечному пункту трубопровода, является нефтеперекачивающая станция.

Нефтеперекачивающие станции являются структурными подразделениями магистрального нефтепровода (МН) и представляют комплекс сооружений, установок и оборудования, предназначенных для обеспечения транспорта нефти по трубопроводу.

НПС подразделяются на головные и промежуточные.

Головная НПС – начальная на магистральном нефтепроводе нефтеперекачивающая станция с резервуарным парком, осуществляющая операции по приему нефти с нефтепромысловых предприятий для дальнейшей транспортировки по магистральному нефтепроводу.

Промежуточная НПС – нефтеперекачивающая станция, осуществляющая повышение давления перекачиваемой жидкости в магистральном нефтепроводе. Промежуточная НПС может иметь резервуарный парк.

В состав НПС входят:

  1. насосные с магистральными и подпорными насосными агрегатами;

  1. резервуарные парки;

  1. системы:

    • водоснабжения,

 

    • теплоснабжения,

    • канализации,

    • пожаротушения,

    • электроснабжения,

    • автоматики,

    • телемеханики,

    • связи;

  1. технологические трубопроводы; печи подогрева нефти;

  1. узлы учета;

  1. производственно-бытовые здания, сооружения и другие объекты.

 

 

3. Расчетная часть.

3.1 Выбор типа и числа резервуаров в резервуарном парке. Обоснование выбора.

Для обоснованного выбора резервуаров сравнивают не менее трех типов резервуаров, применение которых целесообразно для хранения проектного объема нефти или нефтепродукта.

Для выбора типа и числа резервуаров необходимо определить вместимость резервуарного парка по формуле:

Vп = (Qсут ∙ k) ∕ (ρ ∙ η), м3                                             

где Vп – проектная вместимость резервуарного парка, м3;

Qсут – средняя суточная реализация нефтепродукта, кг/сут;

k – коэффициент неравномерности поступления  реализации нефтепродукта, зависящий от района расположения нефтебазы и вида  хранящегося нефтепродукта; k = 1,1;

ρ – плотность нефтепродукта, кг/м3;

η – коэффициент использования вместимости резервуаров, который определяет отношение полезной вместимости резервуаров, который определяет отношение полезной вместимости резервуара к его полной вместимости; η = 0,95.

Средняя суточная реализация нефтепродукта Gсут определяется по формуле:

Qсут = Qг / 350, кг/сут                                         

где Qг – годовая пропускная способность резервуарного парка, млн т/год

Qсут = 21000000000 / 350 = 60000000 кг/сут

Исходя из средней суточной реализации нефтепродукта Qсут можно найти проектную вместимость резервуарного парка Vп по формуле:

Vп = (60000000 ∙ 1,1) ∕ (860 ∙ 0,95) = 80783 м3

 

Зная проектную вместимость резервуарного парка, можно определить тип

Проектная вместимость резервуарного парка,

Vп, м3

Тип резервуаров

Полезная вместимость одного резервуара,

V, м3

Расчетное число резервуаров,

n’

Число установленных резервуаров,

N

Строительная вместимость (объем) резервуарного парка,

Vс, м3

Расход металла на 1 м3 вместимости резервуара,

g0, кг

Общий расход металла на установленные резервуары,

Qобщ, т

80783

РВС -5000

4875

17,4

18

83363

19,3

1694

80783

РВС-10000

10968

7,8

8

83357

17,7

1553

80783

РВС-20000

19500

4,3

5

92625

16,3

1589

80783

РВС-30000

29249

2,9

3

83360

18,1

1588





и число резервуаров.

и число резервуаров.

таблица 1 
Расчетные данные резервуарного парка.

Таблица 1

Расчетное число резервуаров n' определяется по формуле:

n' = Vп / (V ∙ η)                                                   

где Vп – проектная вместимость резервуарного парка, м3;

V – полезная вместимость одного резервуара, м3;

Для РВС-5000:  n' = 80783 / (4875 ∙ 0,95) = 17,4

Для РВС-10000:  n' = 80783 / (10968 ∙ 0,95) = 7,8

Для РВС-20000:  n' = 80783 / (19500 ∙ 0,95) = 4,3

Для РВС-30000:  n' = 80783 / (29249 ∙ 0,95) = 2,9

Строительная вместимость резервуарного парка Vс определяется по формуле:

Vс = n ∙ V ∙ η, м3                                              

где n – число установленных резервуаров;

Для РВС-5000: Vс = 18 ∙ 4875 ∙ 0,95 = 83363 м3

Для РВС-10000: Vс = 8 ∙ 10968 ∙ 0,95 = 83357 м3

Для РВС-20000: Vс = 5 ∙ 19500 ∙ 0,95 = 92625 м3

Для РВС-30000: Vс = 3 ∙ 29249 ∙ 0,95 = 83360 м3

Общий расход металла на установленные резервуары Qобщ определяется по

формуле:

Qобщ = n ∙ g0 ∙ V ∙ 10-3, т                                           

где, g0 – расход металла на 1 м3 вместимости резервуара, кг.

Для РВС-5000: Qобщ = 18 ∙ 19,3 ∙ 4875 ∙ 10-3 = 1694 т.

Для РВС-10000: Qобщ = 8 ∙ 17,7 ∙ 10968 ∙ 10-3 = 1553 т.

Для РВС-20000: Qобщ = 5 ∙ 16,3 ∙ 19500 ∙ 10-3 = 1589 т.

Для РВС-30000: Qобщ = 3 ∙ 18,1 ∙ 29249 ∙ 10-3 = 1588 т.

Обоснование выбора резервуаров.

По проектной вместимости Vп подбирают строительный объем резервуарного парка для данного нефтепродукта или нефти Vс, который обычно больше проектного, объема (вместимости).

Номинальный объем, м³

10000

Внутренний диаметр стенки, мм

34200

Высота стенки, мм

12000

Плотность продукта, т/м³

0,9

Расчетная высота налива, мм

11200


 

таблица 2

 

3.2. Выбор бульдозера и разметка  площадки.

Учитывая габариты резервуара представленные в таблице 2 принимаем размеры площадки для фундамента равными 35×35м,  с учетом обвалования добавляем по 2000мм с каждой стороны.

35+2*2=39м

общая площадь площадки будет составлять 39*39=1521


 

      2м 39м

 

                         2м

                         39м

                    

ДЗ-101А- базовый трактор гусенечный.

Хар-ки трактора: мощность двигателя 96 кВт; скорость вперед (2,22- 9,32)

назад (3,39-6,1); длина 5029 мм; ширина 2860 мм; высота 2565 мм;

масса 9900 кг.

Хар-ки отвала: ширина 2860 мм; высота 990 мм.

39/2,86=13,6 (14 ходок потребуется для  очистки всей площадки)

Возьмем его среднюю скорость 6 км/ч, тогда

6000м/3600с=1,67м/с- расстояние пройденное за 1 секунду.

39/1,67=24 секунды он затратит на 1 ходку.

24*14=336 сек или5,6 минут он затратит на очистку площадки, с учетом времени затраченным на развороты и укладку плодородного слоя в отвал для последующей рекультивации примем общую работу бульдозера равной 2 часа.

Схема разработки грунта бульдозером ДЗ-101А.         

3.3. Устройство фундаментов.

Устройство фундаментов производится после подготовки основания под фундамент и приемки его готовности. Последовательность подготовки основания следующая:

         •срезается и вывозится слой растительного грунта;

         •отрывается котлован на глубину основания грунтовой подушки согласно проекту;

         •до отметки грунтовой подушки производится механическое уплотнение основания котлована до плотности основания, указанной в проекте;

         •производится послойная отсыпка грунтовой подушки с уплотнением, согласно указаниям проекта;

         •составляется акт готовности основания для последующего оружения.

Принимаемые конструктивные решения фундаментов и технология их

сооружения должны обеспечивать отсутствие в течение всего расчетного срока функционирования объекта деформаций основания и перемещений в пространстве самих фундаментов или их элементов, недопустимых с позиций нормальной эксплуатации зданий и технологического оборудования.

Работы, связанные с сооружением свайных фундаментов под здания и сооружения, должны производиться строго в соответствии с проектом производства работ, учитывающим конкретные условия данной площадки.

Устройству свайных фундаментов  должно предшествовать обязательное исследование грунтов путем бурения скважин и проходки шурфов.

Вне зависимости от способа устройства свайных фундаментов, предусмотренного проектом (буроопускные, опускные, буронабивные бурообсадные и т. д.), пробуренные скважины должны быть ограждены или закрыты, а сроки установки в них свай должны исключать оплывание стенок скважин.

 

Для свайных фундаментов каждого основания здания или группы рядом расположенных блочно-модульных сооружений наземного объекта

должны быть приведены полевые определения несущей способности свай статическими и динамическими нагрузками, а также испытания грунтов статическим зондированием и эталонной сваей.

 

3.4. Строительно-монтажные работы

Монтаж металлических конструкций

Способы и очередность монтажа вертикальных стальных резервуаров.

Основным методом сооружения резервуаров является метод рулонирования, при котором стенки, днища, центральные части плавающих крыш и понтонов поставляют на монтажную площадку в виде рулонированных полотнищ, а покрытия, короба понтонов и плавающих крыш, кольца жесткости и другие конструкции — укрупненными элементами. Кроме того, применяется метод полистовой сборки резервуаров. До начала монтажа резервуара сооружается фундамент.

Транспортирование рулонированной конструкции высотой до 12 м производится на четырехосной железнодорожной платформе грузоподъемностью 60 т, высотой 18 м — на железнодорожном транспортере сцепного типа грузоподъемностью  120  тонн  или  на  четырехосной  железнодорожной  платформе

Монтаж днища. Монтаж днища, состоящего из центральной рулонированной части и окраек, производят в следующем порядке:

• укладывают в проектное положение окрайки, контролируя правильность их укладки с помощью разметочного приспособления, закрепленного в центре основания. При монтаже резервуаров объемом более 20 000 куб. м окрайки следует укладывать по радиусу, превышающему проектный на величину усадки кольца окраек после сварки (10—15 мм), что должно быть предусмотрено ППР. По окончании сборки кольца окраек необходимо проверить отсутствие изломов в стыках окраек, отсутствие прогибов и выпуклостей, горизонтальность кольца окраек;

• прихватывают собранное кольцо окраек и сваривают радиальные стыки;

• накатывают рулоны днища на основание по специально устроенному пандусу;

• развертывают рулоны днища с учетом наименьшего перекатывания рулонов на одном участке основания и с последующим перемещением развернутых полотнищ в проектное положение, соблюдая следующий порядок:

- устанавливают рулон  в исходное положение для развертывания  и срезают удерживающие планки;

- развернув наружное полотнище, перемещают его в положение, близкое  к проектному. Таким же образом развертывают остальные полотнища;

- устанавливают центральное  полотнище в проектное положение;

- параллельно прямолинейным  кромкам полотнища наносят риски  на расстоянии величины нахлестки  полотнищ. По рискам приваривают  ограничительные пластины и с  помощью трактора смещают промежуточные  полотнища в проектное положение (до упора о ограничительные пластины). Аналогичным образом укладывают остальные полотнища;

• сваривают  днище  в  соответствии с требованиями ППР. Перед сваркой

необходимо проверить: соответствие размеров днища проектным; соблюдение размеров в нахлесточных соединениях, особенно в местах двойной нахлестки; предусмотренное проектом расположение окраек относительно средней части днища; правильность размещения и зачистку прихваток.

Монтаж плавающей крыши. Центральную часть плавающей крыши (понтона) монтируют после разметки днища резервуара и прихватки плит под опорные стойки в следующем порядке:

• накатывают рулоны и развертывают их на днище резервуара;

• развернутые элементы центральной части плавающей крыши сваривают между собой. Центральный монтажный стык сваривают на треть длины, начиная от центра в обе стороны и на всю длину, когда открытый (ребристо-кольцевой) понтон сваривают из отдельных элементов, собираемых на монтажной площадке;

• по окончании сборки и сварки полотнищ центральной части проверяют правильность расположения центральной части относительно криволинейной кромки окраек и прихватывают днище плавающей крыши (понтона) к днищу резервуара.

После завершения монтажа центральной части плавающей крыши (понтона) на нее переносят центр днища резервуара, закрепляют в центре разметочное приспособление и производят разметку кольцевых рисок установки подкладного листа под монтажную стойку (на 10 мм больше радиуса подкладного листа) и контроль вертикальности монтажной стойки (размер определяется в зависимости от диаметра центрального щита). Кроме того, наносят риски, определяющие положение опорных стоек плавающей крыши (понтона) и места приварки скоб для крепления расчалок монтажной стойки.

Монтаж стенки. Установка рулонов в вертикальное положение производится с опиранием на шарнир краном, перемещающимся в процессе подъема по специально подготовленной площадке. Рулон может быть поднят в вертикальное положение двумя кранами без опорного шарнира.

Монтажную стойку, используемую для укладки щитов покрытия, устанавливают в центре днища резервуара.

До начала развертывания рулона стенки к днищу резервуара по кольцевой риске приваривают ограничительные уголки с интервалом 250—300 мм. В зоне вертикального монтажного стыка на расстоянии 3 м в обе стороны от стыка по окончании формообразования концов полотнищ приваривают ограничительные уголки. Развертывание рулона производят трактором с помощью каната и тяговой скобы, привариваемой к рулону на высоте 500 мм.

Элементы опорного кольца и колец жесткости устанавливают по мере развертывания полотнища стенки. Предварительно верх стенки в местах установки колец с помощью расчалок и переносной скобы выводят в проектное положение.

После установки второго и последующего элементов, прихватки и приварки их к стенке проверяют вертикальность стенки по отвесам и только тогда производят сварку элементов между собой. Установку элементов кольца жесткости ведут аналогично установке элементов опорного кольца.

Монтаж стационарных покрытий. Первым укладывают начальный щит, имеющий две несущие балки, затем промежуточные щиты, имеющие по одной несущей балке, и в последнюю очередь укладывают замыкающий щит, не имеющий несущих балок. Первый щит покрытия устанавливают по разметке. Плоские щиты сначала опускают вершиной на центральную стойку. После закрепления вершины щита болтами опускают основание щита с ловителями на стенку резервуара. Щиты прихватывают к стенке резервуара и друг к другу.

 

Выбираем сваи: железобетонные, забивные.

L=3м. 

Масса одной сваи 300кг, сечение 200×200мм

Расставляем сваи с шагом в 3 метра, итого получается 196 свай.

Нам нужно изготовить и привезти их. Изготавливать будем в Ухте, расстояние от места изготовления до места потребления составляет 18км.

Для транспортировки свай выбираем грузовой автомобиль 2МА530.

Технические характеристики:

  • Грузоподъемность 40 тонн
  • Длина 6540 мм
  • Ширина 3050 мм

  • Высота 1144 мм
  • Объем 22
  • Максимальная скорость 40
  • Масса 37,5 тонн

Так как грузоподъемность автомобиля составляет 40 тонн, то мы  за 1 ходку сможем привезти только 132 сваи, значит нам придется сделать 2 ходки.

Выберем копровое  оборудование для забивки свай:

Дизельный молот штамповый СП-60

Технические характеристики:

  • Производительность свай/смен 30
  • Масса ударной части 240 кг
  • Наибольшая энергия удара 275 кДж
  • Масса молота 350 кг
  • Масса забивных свай до 350 кг

1.Мачта

2.Раскосы

3.Обойма с роликами

4.Гидроцилиндры полиспаста

5.Опора копрового оборудования

6.Гидробак V-300 л

7.Рама несущая

8.Тросы (250м)

9.Балка, несущая на трактор

10.Гидрораспределитель Р-80 (2шт)

11.Гидроразводка

12.Блок роликов на несущую  раму

13.Упор ролевого раскоса.

 

Примем смену равной 8 часов, т.е за 8 часов он забьет 30 свай, работа будет идти в 2 смены, значит сваи будут забиты за 4 дня.

Для сооружения ростверка примем металлические листы 3000×3000×100мм.

Расчет количества (листов) ростверка  =169шт

Плотность ростверка 7800

Объем 1 листа ростверка V=L*a*b=3*3*0,1=0,9

Расчет массы 1 листа ростверка m=ρ*v=7800*0,9=7020кг

Выбор автомобиля для доставки ростверка:

Для транспортировки ростверка выбираем грузовой автомобиль 2МА530.

Технические характеристики:

  • Грузоподъемность 40 тонн
  • Длина 6540 мм
  • Ширина 3050 мм
  • Высота 1144 мм
  • Объем 22
  • Максимальная скорость 40
  • Масса 37,5 тонн

40000/7020=34, то есть автомобилю  придется сделать 34ходки туда  и обратно. Для экономии времени  принято решение нанять 2 автомобиля. каждому потребуется сделать 17 ходок  в каждую из сторон. Учитывая  среднюю скорость равную 30 км/ч  и расстояние и расстояние  от места изготовления до места  потребления равное 30 км рассчитаем  время перевозки ростверка.

30*2/30=2 час-время на 1 ходку, с учетом времени на погрузку- выгрузку общее время 1 ходки будет  составлять 3 часа.

Расчет общего времени на доставку ростверка:

3 часа*17 ходок= 51 час, работа  производится в 2 смены по 12 часов.

51/12=4,25. Ростверк будет  доставлен за 5 смен, (2,5 суток).

 

Расчёт такелажных средств и монтажных приспособлений.

Подбираем траверсы:

Н-образные траверсы.

Грузоподъемные траверсы данного типа предназначены для подъема различного груза, схемой строповки которых предусмотрено крепление за четыре точки. Так же свое применение Н-образная траверса находит при перемещении крупногабаритных грузов, что позволяет уменьшить угол между ветвями стропов.

грузоподъемность 30т; масса 1,46т; высота строповки 4м.

 

Технические характеристики траверса: 

- стандартно снабжены крюками  с предохранителем.

- коэффициент запаса прочности  каната 9:1.

- грузоподъемностью 30т. (рис.6). 

- коэффициент запаса прочности  соединительных звеньев и захватов 8:1.

    - длина  4м

    - вес 1,46т

Технические характеристики крана МКГС-50.1

Грузоподъемность, т 

50

Длина основной стрелы, м 

22

Наибольшая длина стрелы, м 

57

Длина вставок для удлинения стрелы, м

7:14

Наибольшая высота подъема груза, м

95

Длина гуська для башни, м

26:33:40

Наибольшая высота подъема груза, м

95

Груз поднимаемый на наибольшую высоту, м 

19,5

Частота вращения поворотной платформы, об/мин

0,04-0,4

Скорость наматывания каната основного подъема на барабан, м/мин

36

Скорость передвижения, км/ч

0,5

Масса в снаряженном состоянии (с основной стрелой), т

70

Среднее давление на грунт без груза, кг/см2 

0,953

Кратность запасовки каната при наибольшей грузоподъемности

9

Кратность запасовки каната при наибольшей высоте подъема груза

2

Статический коэффициент устойчивости относительно ребра опрокидования  

71,4%