Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ РЕМОНТА ВЕРТИКАЛЬНОЙ СТЕНКИ ВЕРТИКАЛЬНОГО СТАЛЬНОГО РЕЗЕРВУАРА

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к резервуарам для хранения жидких продуктов, а более конкретно к способам ремонта вертикальной стенки вертикального стального резервуара, выполненного из унифицированных листов, соединенных между собой горизонтальными и вертикальными сварными швами с образованием полотнища, при котором размечают зону вырезки по меньшей мере одного дефектного участка вертикальной стенки вертикального стального резервуара, размечают дефектный участок, устанавливают ремонтную вставку, приваривают ремонтную вставку по всему периметру ремонтной вставки, производят контроль качества сварных швов, и может быть использовано для ремонта вертикальных стенок вертикальных стальных резервуаров, используемых преимущественно для хранения нефтепродуктов.

Уровень техники

Известен способ ремонта вертикальной стенки вертикального стального резервуара, выполненного из унифицированных листов, соединенных между собой горизонтальными и вертикальными сварными швами с образованием полотнища, при котором размечают зону вырезки по меньшей мере одного дефектного участка вертикальной стенки вертикального стального резервуара, вырезают дефектный участок, устанавливают ремонтную вставку, приваривают ремонтную вставку по всему периметру ремонтной вставки, производят контроль качества сварных швов, см. «Правила ремонта и реконструкции резервуаров для хранения нефти объемом 1000-50000 куб.м» РД-23.020.00-КТН-283 ОАО «АК «Транснефть».

В известном способе необходимо закрепить дефектный участок стенки, установив снаружи (или изнутри) стенки стойки и перекладину (перекладины) с таким расчетом, чтобы зона закрепления перекрывала дефектную зону стенки и позволяла вести работы по замене участков стенки новыми ремонтными вставками. Стойки и перекладины должны иметь достаточную жесткость для закрепления. Стойки привариваются к стенке, днищу и перекладине (в случае замены участка стенки на первом поясе стенки) при помощи косынок. Приварка перекладины к стенке выполняется через косынки. Выполнить разметку зоны стенки под вырезку на участки, учитывая последующую механическую обработку кромок. Выполнить вырезку участка стенки. Приварить изнутри стенки упоры, а снаружи ловители. Установить вставку в проектное положение. Выполнить сборку вставки при помощи сборочных приспособлений (типа клин + скоба). Проконтролировать положение вставки, выполнить фиксацию вставки при помощи гребенок, кроме одной вертикальной кромки с припуском, обеспечить вытяжку ремонтной зоны наружу от проектной образующей со стрелкой прогиба 20…40 мм для компенсации от последующей усадки влияния сварочных швов. Выполнить сварку вставки, кроме кромки с припуском. Обрезать припуск и выполнить доварку вставки. Выполнить контроль качества сварных соединений. После выполнения всех работ по замене участка стенки с недопустимыми дефектами закрепление демонтировать.

Данный способ является наиболее близким по технической сути и достигаемому техническому результату и выбран за прототип предлагаемого изобретения.

Недостатком такого способа ремонта вертикальной стенки вертикального стального резервуара является сложность ремонта, связанная с тем, что используются дополнительные конструкции для ремонта в виде рам жесткости, которые необходимо временно раскреплять в зоне вырезки дефектного участка; а впоследствии удалять, что приводит к значительному увеличению появления в зоне ремонта количества остаточных концентраторов напряжений от приварки различных, временных монтажных приспособлений и дополнительным работам по дефектоскопии.

Раскрытие изобретения

Опирающееся на это оригинальное наблюдение настоящее изобретение, главным образом, имеет целью предложить способ ремонта вертикальной стенки вертикального стального резервуара, выполненного из унифицированных листов, соединенных между собой горизонтальными и вертикальными сварными швами с образованием полотнища, позволяющий, по меньшей мере, сгладить один из указанных выше недостатков, а именно обеспечить упрощение способа при одновременном повышении эффективности ремонта.

Для достижения этой цели перед установкой ремонтных вставок на заранее размеченные дефектные участки вертикальной стенки вертикального стального резервуара предварительно вырезают по периметру заменяемой зоны технологические окна, в которые изнутри резервуара закрепляют временные упоры, адаптированные для будущей фиксации новой ремонтной вставки в проектное положение. Устанавливают новую ремонтную вставку таким образом, что закрепляют с помощью временных фиксирующих монтажных приспособлений и/или сварочных прихваток поверх дефектного участка с наружной стороны вертикального стального резервуара. Поэтапно вырезают дефектный участок стенки одновременно замещая его ремонтной вставкой.

Применяя данный метод на практике, становится возможным обеспечить ремонт вертикальной стенки вертикального стального резервуара без использования дополнительных конструкций для ремонта в виде рам жесткости, а также отпадает необходимость их временно крепить, а впоследствии удалять, что в свою очередь снижает количество остаточных концентраторов напряжений от приварки различных, временных монтажных приспособлений в зоне ремонта, что повышает эффективность ремонта.

Благодаря оригинальному техническому решению появляется возможность плотнее подогнать ремонтную вставку к вертикальной стенке вертикального стального резервуара, что позволяет сохранить правильную геометрическую форму резервуара в процессе замены дефектных участков на новые ремонтные вставки, что повышает эффективность ремонта. Диапазон вальцевания ремонтной вставки 0,8-0,95 от наружного радиуса вертикального стального резервуара выбран из расчета компенсации от последующей усадки сварочных швов ремонтной вставки.

Совокупность существенных признаков предлагаемого изобретения неизвестна из уровня техники для устройств аналогичного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» для изобретения.

Краткое описание чертежей

Другие отличительные признаки и преимущества изобретения ясно вытекают из описания, приведенного ниже для иллюстрации и не являющегося ограничительным, со ссылками на прилагаемые рисунки, на которых:

- фигура 1 схематично изображает внешний вид вертикального стального резервуара, выполненного из унифицированных листов, соединенных между собой горизонтальными и вертикальными сварными швами, согласно уровню техники;

- фигура 2 схематично изображает фрагмент разреза стенки вертикального стального резервуара при замене дефектного участка ремонтной вставкой с использованием г-образной струбцины, согласно изобретению;

- фигура 3 изображает этапы способа ремонта вертикальной стенки вертикального стального резервуара, согласно изобретению.

Согласно фигуре 1 вертикальная стенка 1 вертикального стального резервуара выполнена из унифицированных листов, соединенных между собой горизонтальными и вертикальными сварными швами 2 с образованием полотнища. Участки, не требующие ремонта, помечены как 3. Дефектные участки помечены как 4 и заштрихованы.

Согласно фигуре 2 в разрезе вертикальной стенки вертикального стального резервуара, в месте стыка участка, не требующего ремонта 3, и дефектного участка 4, в дефектном участке 4 прорезано технологическое окно 5.

Через технологическое окно 5 изнутри резервуара закреплен временный упор 6 внутри технологического окна, адаптированный для фиксации заменяемой вставки 7.

К вертикальной стенке вертикального Стального резервуара, к участку 3, не требующему ремонта (но в общем случае он может быть дефектным и быть заменен на следующем этапе ремонта), прикреплена своей неподвижной частью г-образная струбцина 8, которая своей подвижной частью соединена с ремонтной вставкой 7.

Также на фигуре 2 показан радиус резервуара как «R р-ра». Стрелкой показано направление перемещения ремонтной вставки при замещении дефектного участка,

Осуществление изобретения

Способ ремонта вертикальной стенки вертикального стального резервуара производится следующим образом (см. фиг 3):

Этап А1. Размечают первый выбранный дефектный участок для ремонта.

Этап А2. Вырезают технологические окна 5 в дефектном участке.

Этап A3. Через технологические окна 5 изнутри резервуара приваривают сваркой, закрепляют временные упоры 6 внутри технологических окон 5, необходимые для фиксации заменяемой ремонтной вставки 7.

Этап А4. На соседние с дефектным участком закрепляют г-образные струбцины 8.

Этап А5. На ремонтную зону стенки снаружи резервуара поверх дефектного участка 4 листов монтируют новую ремонтную вставку 7, подгоняя ее плотно к стенке с помощью г-образной струбцины 8 (или в общем случае с помощью различных монтажных приспособлений и сварочных прихваток).

Этап А6. После того как ремонтная вставка 7 будет закреплена на ремонтной зоне стенки, приступают к постепенной (пошаговой) вырезке известными способами удаляемой дефектного участка 4 и постепенным замещением ее новой ремонтной вставкой 7.

Этап А7. Временные упоры 6 ограничивают перемещение новой ремонтной вставки 7, обеспечивая ее проектное положение, точно соответствующее прежнему, дефектного участка 4, таким образом, перемещение новой ремонтной вставкой 7 внутрь резервуара производят до соприкосновения с временными упорами 6.

Этап А8. Удаляемый дефектный участок 4 демонтируется с внутренней стороны резервуара.

Этап А9. Производят последующую разделку кромок свариваемых листов и выполнением сварочных работ.

Этап А10. Данный пошаговый цикл работ повторяется и на других дефектных участках до полного завершения и замещения старых дефектных листов на новые ремонтные вставки.

Этап А11. Для снятия напряжения новых сварочных швов проводят процедуру - отпуск металла сварных швов одним из известных способов.

Ремонтные вставки могут монтироваться как одиночные (локальные), так и собираться в группы на всю намеченную ремонтную зону.

Для групповой сборки - сварку ремонтных вставок между собой вначале предварительно начинают снаружи от центра к краям.

Промышленная применимость

Предлагаемый способ ремонта вертикальной стенки вертикального стального резервуара может быть осуществлен специалистом на практике и при осуществлении обеспечивает реализацию заявленного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «промышленная применимость» для изобретения.

В соответствии с предложенным изобретением заявителем многократно проверен данный способ ремонта вертикальных стенок вертикальных стальных резервуаров.

В качестве резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов использовались рулонированные резервуары вертикальные стальные РВС объемом 1000-50000 куб.м.

В качестве вертикальных размеров заменяемых участков были использованы ремонтные вставки высотой от 200 мм до 1500 мм В качестве технологических окон использовались окна размером 50 на 80 мм.

Испытания показали, что такой способ ремонта вертикальной стенки вертикального стального резервуара обеспечивает:

- значительное упрощение ремонта;

- обеспечение и даже увеличение качества самого ремонта. Действительно, в данном способе значительно уменьшается количество в зоне ремонта остаточных концентраторов напряжений от приварки различных, временных монтажных приспособлений.

Таким образом, за счет того, что перед установкой ремонтных вставок на дефектные участки вертикальной стенки вертикального стального резервуара предварительно вырезают технологические окна, через которые изнутри резервуара закрепляют временные упоры внутри технологических окон, адаптированные для фиксации заменяемой ремонтной вставки, а также устанавливают ремонтную вставку таким образом, что закрепляют с помощью временных фиксирующих монтажных приспособлений и/или сварочных прихваток поверх дефектного участка с наружной стороны вертикального стального резервуара, и вырезают дефектный участок, поэтапно замещая его ремонтной вставкой достигается заявленный технический результат, а именно упрощение ремонта вертикальной стенки вертикального стального резервуара.

Дополнительным полезным техническим результатом заявленного изобретения является то, что данный способ обеспечивает:

- снижение сроков ремонта,

- обеспечение сохранения правильной цилиндрической формы стенки резервуара.

Таким образом, данный способ ремонта вертикальной стенки вертикального стального резервуара рекомендуется к широкому внедрению в промышленность.