Актуальность проблемы

Алюминиевые куполообразные крыши Vacono для резервуаров

На сегодняшний день известно множество вариантов кровли для стальных вертикальных резервуаров, зарекомендовавших себя в процессе эксплуатации по-разному. Время не стоит на месте и на смену приходит новое оборудование. В данной статье описана современная технология, активно внедряющаяся на предприятиях России. Плавающие крыши разрабатываются для нефтяной и нефтехимической промышленности и значительно снижают потерю нефтепродуктов. Однако крыша (см. рис. 1) находится на поверхности хранимого продукта и подвержена воздействию погодных явлений. Дождь и пыль могут проникать через затвор крыши и загрязнить продукт. На поверхности крыши может накапливаться снег и создавать проблемы для ее плавания. Неисправность дренажного устройства может стать причиной остановки работы резервуара или даже привести к потере нефтепродукта. Потери от испарения могут достигать 30% из-за ветра, солнца и старых затворов. Коррозия стали внутри и снаружи крыши ведет к дорогим ремонтам и длительным простоям резервуара.

общий вид крыши Vacono

Основная причина потерь нефтепродуктов от испарения — резкое несоответствие между свойствами нефтепродуктов, оборудованием и конструкцией резервуаров. Одним из решений указанных проблем может стать установка конусной крыши с внутренней поддерживающей колонной. Но здесь существует ряд проблем: на днище резервуара со временем образуются трещины, идет коррозия колонны от контакта с продуктом, снижается объем резервуара, возможно попадание продукта в колонну и, как следствие, испарение и пожароопасность при обслуживании.

В связи с этим стоит острая проблема подбора резервуарного оборудования, соответствующего конкретным условиям.

ООО «ВТО «Промышленные технологии», официально представляя интересы немецкой компании «VACONO» в России, предлагает поставку алюминиевых куполообразных крыш VaconoDome и проведение шефмонтажа по их установке в комплекте с алюминиевыми понтонами VaconoDeck для вертикальных резервуаров (РВС) диаметром до 120 м. Возможен монтаж только купольной крыши VaconoDome на резервуары со старыми стальными плавающими крышами.«VACONO» — ведущий мировой производитель понтонов и легких алюминиевых куполообразных крыш с опытом работы более 100 лет. Все это время Vacono специализируется на выплавке алюминия и его сплавов, а также на проектировании инженерных конструкций. На сегодня компанией реализовано более 4000 проектов. Конструкции «VACONO» на предприятиях химической и нефтеперерабатывающей промышленности по всему миру показали высокую эффективность и надёжность работы. Крыши готовы к эксплуатации в любых климатических условиях от -50°С до +90°С. При более жестких условиях эксплуатации (высокие температуры жидкостей, агрессивные среды и т. д.) область эксплуатационных температур может быть расширена. Рассмотрим строение крыш VaconoDome.

Особенности строения крыш VaconoDome

Алюминиевые куполообразные крыши Vacono для резервуаровКрыша VaconoDome — это объемная конструкция, состоящая из самонесущего каркаса, покрытого треугольными алюминиевыми листами (см. рис. 2, 3). Эти куполы спроектированы, изготовлены и смонтированы в соответствии с международным и местным законодательствами нефтегазовой промышленности, а также по последним европейским и международным стандартам API 650 (Приложение G) и Eurocode 1. В соответствие с требованиями выше указанных стандартов, каждый VaconoDome проектируется под конкретный объект, учитывая снеговую, живую и ветряную нагрузки для соответствующего региона.

Основой конструкции куполов являются алюминиевый балочный профиль и алюминиевые листы треугольной формы (см. рис. 4). Крыши проектируются и рассчитываются с учетом современных технических средств. После проектирования данные при помощи компьютера направляются в автоматизированный производственный цех, в котором происходит изготовление всех элементов крыши (профили, косынки, листы, покрытия и пр.) на самом современном оборудовании. Такая система практически полностью исключает человеческий фактор, а значит и возможное появление ошибок и неточностей.

Алюминиевые куполообразные крыши Vacono для резервуаров

Сам профиль спроектирован так, что исключается применение силикона для герметизации стыков в зажимной планке. Болт, укрепляющий стержень зажима, не проходит сквозь пластины купола (так, как этого требует Приложение G международного технического стандарта API 650). Здесь предлагается жесткая связь «металл — металл» с покрывающим профилем (см. рис. 4а).

На рис. 5 показаны механические свойства алюминиевых профилей двух видов. I вид представляет собой типовое двутавровое сечение. Его применение нежелательно, исходя из расчета возможных нагрузок на крышу, так как крутильная жесткость в данном случае от 10 до 50 раз ниже, чем для профиля с двойным двутавровым сечением. Для производства крыш компанией Vacono выбран профиль II типа. Однако многие производители до сих пор применяют простой двутавровый профиль.Между зажимом и пластинами размещают надежную герметизирующую прокладку, выполненную из этиленпропилендиенового мономера каучука (EPDM), отлично зарекомендовавшего себя практически во всех отраслях промышленности. Данный каучук бесцветен, имеет отличную стойкость к воздействию тепла, холода, ультрафиолета, кислорода и озона. Устойчивость данных каучуков к теплу и старению намного выше, чем у бутадиен-стирольного и натурального каучуков. При относительно невысокой стоимости материал обладает хорошей устойчивостью к нефтям и нефтепродуктам (см. рис. 6). По работоспособности в агрессивных средах его превосходит только намного более дорогостоящий фторкаучук.

Алюминиевые куполообразные крыши Vacono для резервуаров

Свойства резины на основе данного вида каучука не изменяются даже после выдерживания ее в течение 15 суток при 25°С в 75%-ной и 90%-ной серой кислоте и в 30%-ной азотной кислоте. Температура его применения лежит в пределах от -50°С до +90°С, а при использовании специальных рецептур до +150°С. Следовательно, материал пригоден для использования в химической промышленности и переработке нефти, где перекачиваемые и хранящиеся среды имеют агрессивные свойства и высокую температуру. По рекомендациям производителя крыши пригодны для хранения 167 наименований жидкостей.

Алюминиевые куполообразные крыши Vacono для резервуаров

Листы купола, также как профиль, производятся из высокопрочных алюминиевых сплавов заводским способом, в антикоррозионном исполнении. Обладают превосходными антикоррозионными свойствами, особенно в агрессивной влажной или солевой среде. Дополнительное защитное покрытие не требуется даже после нескольких десятков лет использования, поскольку алюминиевые сооружения рассчитаны даже на больший срок эксплуатации (более 30 — 40 лет), нежели резервуары, для которых они предназначены. Следовательно, обслуживание крыши резервуара сводится практически к нулю. Все листовые ячейки имеют форму треугольника с загнутыми кромками. Это обусловлено технологией крепления листов к профилю (см. рис. 4а, 4б).

Сборка и монтаж крыши

Крыша диаметром около 60 м весит всего 10-15% от массы сопоставимой по размеру стальной крыши (см. рис. 7). Конструкция является оптимальным по стоимости решением за счёт уменьшения веса крыши резервуара, и поэтому она подходит для существующих резервуаров с плавающими крышами, сконструированных без стальной жесткой крыши. Хранящиеся таким образом продукты полностью защищены от загрязнения атмосферными осадками. При строительстве новых резервуаров, легкий вес конструкции позволяет сэкономить на расходах для закладки фундамента и возведения стен резервуара. В зависимости от места и условий размещения резервуаров могут использоваться различные способы и приемы сборки и установки крыш.

Сборка и установка внутри резервуара

Алюминиевые куполообразные крыши Vacono для резервуаров

  • Краны или другие подъемные механизмы не нужны — купол можно установить с помощью специального треножника.
  • Можно использовать воду для гидроиспытаний во время установки купола на новых резервуарах.
  • Можно установить купола, когда резервуар заполнен (только с некоторыми продуктами). Легкий доступ во время установки.
  • Сборка и установка с днища резервуара.
  • Можно применять, когда нет плавающей крыши.
  • Можно применять, когда нет воды для заправки резервуара.
  • Можно применять, когда ограничено место снаружи резервуара.
  • Поднятие лебедками. Лебедки — более дешевая альтернатива кранам и единственный вариант для больших диаметров.

Сборка и установка снаружи резервуара

Алюминиевые куполообразные крыши Vacono для резервуаров

  • Уменьшает период неисправного состояния резервуара до 1-2 дней. Можно установить задвижные опоры без сварки.
  • Удобный доступ к куполу во время монтажа на земле.
  • Нет опасности дегазации резервуара и пожара во время монтажа.
  • Подъем крыши краном осуществляется меньше чем за полдня.
  • Куполообразные крыши могут быть оборудованы двумя типами присоединений к резервуару (см. рис. 8):
  • Цельным алюминиевым кольцом жесткости с подвижными опорами.
  • Стальным кольцом жесткости для усиления резервуара и стационарными опорами.

Алюминиевые куполообразные крыши Vacono для резервуаров

Все элементы крыши упакованы в партии весом не более 2 т каждая, что позволяет разгрузить их в любом месте без какого-либо тяжелого подъемного оборудования. Все компоненты пронумерованы и собираются согласно простой инструкции по монтажу и подробному проекту при помощи стандартных инструментов. Для установки резервуарных крыш не требуются резка, выравнивание, сварка или сгибание, на каркасе резервуара должны лишь быть закреплены (либо приварены) опоры (см. рис. 8 — 10).

Долгая и дорогостоящая работа на стройке заменена немецкой точностью в производстве, чтобы гарантировать высокое качество куполообразных крыш во всех странах мира.

Крыши Vacono легко обустраиваются всеми вспомогательными устройствами: люками, вентиляционными отверстиями, мостками, колодцами, дыхательными клапанами, противоскользящими поверхностями и др.

Основные преимущества резервуарных крыш VaconoDome

Алюминиевые куполообразные крыши Vacono для резервуаров

  • Устанавливаются при наличии стальной плавающей крыши или алюминиевого понтона VaconoDeck.
  • Крыша является современной купольной конструкцией с длительным сроком эксплуатации (более 30 — 40 лет).
  • Подходит для хранения более 160 продуктов химической и нефтехимической продукций.
  • Соответствует всем необходимым применяемым правилам и нормам для их использования.
  • Представляет собой сборную конструкцию, которая очень легко устанавливается и транспортируется.
  • Крепится только на стенки резервуара и не требует центральных подпорок.
  • Чрезвычайно легкая конструкция. Крыша диаметром около 60 м весит всего 10 — 15% от массы сопоставимой по размеру стальной крыши.
  • Высокая коррозионная устойчивость алюминиевых профилей и листов, отсутствие расходов на обслуживание.
  • Может устанавливаться как на вновь проектируемые, так и на старые резервуары без предварительного усиления стенок.
  • Все уплотнения изготовлены из материала EPDM с температурой применения от -50°С до +90°С.
  • Крыши приспособлены для работы с агрессивными средами.