Капитальный ремонт резервуара с заменой поясов

На прогрунтованную поверхность подземных резервуаров наносят эпоксидные битумно-резиновые, битумно-полимерные мастики и полимерные ленты. Битумно-резиновые и битумно-полимерные мастики можно наносить на подготовленную поверхность металла и без предварительной грунтовки. Внутренние поверхности наземных и подземных резервуаров покрывают лакокрасочными материалами в 2-4 слоя с последующей сушкой каждого нанесенного слоя в отдельности.

После завершения работ по антикоррозионной защите поверхностей оформляется акт приемки резервуара в эксплуатацию, к которому прилагается паспорт на применяемые материалы. Дату завершения работ по антикоррозионной защите поверхностей записывают в паспорте на резервуар.

 

3.3 Металлизационные покрытия

 

К преимуществам металлизационных покрытий, и в частности напыления алюминием, относятся следующие:

- более высокая адгезия, прочность и стойкость к механическим воздействиям по сравнению с лакокрасочными покрытиями;

- более длительный срок службы – до 10 раз – по сравнению с лакокрасочными покрытиями за счет высокой коррозионной стойкости, отсутствия процессов старения, механической прочности и коэффициента термического линейного расширения, близкого к коэффициенту основного металла, из которого изготовлен резервуар;

- напыленный металл имеет высокую электропроводность, что исключает образование статического заряда в процессе налива и слива продукта;

- более высокая надежность  за счет двойной функциональности  покрытия: кроме изолирующих свойств, в случае повреждения покрытия  до основного металла напыленное покрытие начинает работать как протекторная защита, выполняя функции жертвенного анода;

- металлизационные анодные покрытия обладают уникальным свойством самовосстановления при возникновении мелких, диаметром или шириной до 2 мм дефектов: процесс коррозии локализуется непосредственно на поврежденном участке, при этом образуются химически стойкие продукты коррозии, которые заполняют дефекты покрытия, восстанавливая его работоспособность.     

Металлизационные покрытия являются единственным типом антикоррозионных покрытий, обладающих способностями самовосстановления. Поэтому им не страшны язвенная, щелевая, питтинговая и др. типы стесненных коррозий, оказывающих наиболее губительное воздействие на металлоконструкции.

Комбинированные покрытия типа металлизация + лакокрасочное покрытие:

-  при повреждении верхнего  лакокрасочного слоя функции  изолирующего покрытия начинает  выполнять напыленный металлический слой;

- комбинированные покрытия  сочетают в себе положительные  свойства изолирующих покрытий  и катодной защиты: при повреждении  обоих слоев – лакокрасочного  и металлизационного, метал-лизационный слой выполняет функцию жертвенного анода, предотвращая коррозию основного металла;

- легкость в обнаружении  местного дефекта покрытия, доходящего  до основного металла по вспучиванию. При этом основной металл будет  защищен от коррозии металлизационным слоем по принципу катодной защиты;

- более высокая надежность  покрытий при эксплуатации в  высокоагрессивных средах и жестких условиях по сравнению с лакокрасочными и металлизаци-онными покрытиями, высокая адгезия лакокрасочных материалов с алюминиевым покрытием.

Общим положительным качеством всех перечисленных видов покрытия является их ремонтопригодность, то есть возможность локального восстановления в случае возникновения местных дефектов.

На сегодняшний день практически все крупногабаритные конструкции в той или иной степени защищены металлизационными покрытиями. По данным некоторых источников, срок службы металлизационных покрытий в резервуарах может достигать 50 лет.

 

3.3 Электрохимическая защита

 

Метод электрохимической защиты был изобретен и впервые применен в Англии в 1824 году для защиты обшивки кораблей от коррозии.

Электрохимическая протекторная защита металлов от коррозии основана на прекращении коррозии металлов под действием постоянного электрического тока.

Поверхность любого металла гальванически неоднородна, что и является основной причиной его коррозии в растворах электролитов, к которым относятся морская вода, все пластовые и все подтоварные воды. При этом в первую очередь разрушаются участки поверхности металла с наиболее отрицательным потенциалом (аноды), с которых ток стекает во внешнюю среду, а участки металлов с более положительным потенциалом (катоды), в которые ток втекает из внешней среды, не разрушаются. Механизм действия протекторной защиты заключается в превращении всей поверхности защищаемой металлической конструкции в один общий

неразрушающийся катод. Анодами при этом будут являться подключенные к

защищаемой конструкции электроды из более электроотрицательного металла — протекторы. Электрический защитный ток получается вследствие работы гальванической пары протектор–защищаемая конструкция. При своей работе протекторы постепенно изнашиваются (анодно растворяются), защищая при этом основной металл, поэтому за рубежом протекторы называют «жертвенными анодами». Электрохимическая защита одинаково эффективна как для строящихся, так и для находящихся в эксплуатации судов, резервуаров и другого оборудования.

Протекторная защита обычно применяется совместно с лакокрасочными покрытиями. Такое сочетание пассивной, какой является окраска, и активной защиты, к которой относится протекторная, позволяет уменьшить расход протекторов и тем самым увеличить срок их службы, обеспечить более равномерное распределение защитного тока по поверхности защищаемых конструкций и, наконец, компенсировать все дефекты покрытия, связанные с неизбежным его разрушением при монтаже, транспортировке и процессе эксплуатации, в том числе вследствие естественного старения (набухания, вспучивания, растрескивания, отслаивания).

Вместе с тем, протекторная защита в состоянии обеспечить полную защиту от коррозии стальных сварных сооружений и без их окраски. В этом случае должна быть обеспечена более высокая плотность защитного тока на неокрашенной стальной поверхности, что потребует увеличения количества протекторов и усилит их расход. Однако, принимая во внимание высокую трудоемкость нанесения лакокрасочных покрытий, особенно на судах и резервуарах, уже находящихся в эксплуатации, такой способ противокоррозионной защиты с помощью установки только одних протекторов представляется для них весьма перспективным.

Поскольку основная масса металлических конструкций делается, как правило, из стали, в качестве протектора могут использоваться металлы с более отрицательным, чем у стали электродным потенциалом. Среди основных их три — цинк, алюминий и магний. Использовать чистые металл в качестве протекторов не всегда целесообразно. Так, например, чистый цинк растворяется неравномерно из-за крупнозернистой дендритной структуры, поверхность чистого алюминия покрывается плотной оксидной пленкой, магний имеет высокую скорость собственной коррозии.

Для придания протекторам требуемых эксплуатационных свойств в их состав вводят легирующие элементы.

 

4 Заключительные испытания смонтированных резервуаров [4]

 

Заключительным этапом испытаний резервуаров является гидравлическое испытание с целью проверки плотности соединений и прочности сооружения в целом.

Резервуары со стационарной крышей без понтона дополнительно испытывают на внутренне избыточное давление и относительное разряжение.

В таблице показано, какие испытания, согласно ГОСТ Р-5291-2008 необходимо проводить для резервуаров разного типа.

• испытание герметичности корпуса при заливе водой;
• испытание прочности корпуса резервуара при гидростатической нагрузке;
• испытание герметичности стационарной крыши РВС избыточным давлением воздуха;
• испытание устойчивости корпуса резервуара созданием относительного разрежения внутри резервуара;
• испытание плавучести и работоспособности понтонов и плавающей крыши;
• испытание работоспособности катучей лестницы;
• испытание устойчивости основания резервуара с определением абсолютной и неравномерной осадки по контуру днища, крена резервуара, профиля центральной части днища.

 

  Гидравлические испытания резервуаров с плавающей крышей или понтоном проводят до установки уплотняющих затворов.

Испытания резервуара любого типа проводятся на основании программы испытания, которая входит в состав проекта и плана производства работ.

Программа испытаний должна включать в себя:

• этапы испытаний с указанием уровня налива/слива воды и времени выдержки;

• значения избыточного давления и относительного разрежения, времени выдержки;

• схему проведения визуального осмотра

• указания по измерению необходимых геометрических параметров элементов конструкции резервуара и фундамента;

• обработку результатов испытаний, проведение проверочных расчетов (при необходимости), выдачу заключения о пригодности и режиме эксплуатации резервуара.

 

4.1 Гидравлические испытания резервуара

 

При гидравлическом испытании резервуар постепенно заполняют водой на высоту, предусмотренную проектом. Налив осуществляют ступенями с промежутками времени, необходимыми для наблюдения за его осадкой и состоянием сварных соединений, а также для проведения прочих измерений и осмотров, предусмотренных программой испытаний.

Если в процессе испытаний обнаруживают течь из-под края днища или в первом поясе стенки, необходимо воду слить полностью, а при обнаружении трещин в швах стенки - воду сливают до уровня, ниже выявленного дефекта. Так, если дефект обнаружен  во 2-6-м поясе, воду сливают на один пояс ниже дефекта. При обнаружении дефекта в 7-м поясе и выше – до 5-го пояса. После устранения дефектов испытания продолжают.

Резервуары для хранения жидкостей с плотностью, превышающей плотность воды, а также находящихся на объекте, где отсутствует возможность использования воды, допускаются испытания продуктом (по согласованию с органами Ростехнадзора). Перед проведением таких испытаний все сварные швы стенки, днища, крыши и врезок люков/патрубков, а также сопряжения стенки с крышей и днищем должны быть проконтролированы на герметичность.

Резервуар, залитый жидкостью до верхней проектной отметки, необходимо выдержать под нагрузкой в течение следующего времени:

• РВС V≤10000 м³:                      24 ч;

• РВС V=10000-20000 м³:             48 ч;

• РВС V≥20000 м³:                      72 ч.

Резервуар считается выдержавшим испытание, если в течение этого времени на поверхности стенки или по краям днища не появятся течи, уровень жидкости не понизится, осадка фундамента и основания резервуара стабилизируется.

Гидравлическое испытание рекомендуется производить при температуре не ниже +5 °С. При испытании в зимних условиях необходим подогрев или непрерывная циркуляция воды во избежание ее замерзания в трубах и задвижках, а также обмерзания стенок резервуара.

 

4.2 Испытания корпуса и крыши резервуара давлением/разрежением.

 

Стационарную крышу резервуара без понтона испытывают на избыточное давление при заполненном водой резервуаре до отметки на 10% ниже проектной с 30-минутной выдержкой под созданной нагрузкой. Давление создают подачей воды при всех герметично закрытых люках крыши. В процессе испытания производят 100%-ный визуальный контроль сварных швов стационарной крыши.

Устойчивость корпуса резервуара проверяют созданием относительного разряжения внутри резервуара при уровне залива водой 1,5 м с выдержкой резервуара под нагрузкой в течение 30 мин. Относительное разряжение создают сливом жидкости при герметично закрытых люках. При отсутствии признаков потери устойчивости  (хлопунов, вмятин), стенки и крыши считают выдержавшими испытание на относительное разряжение.

Избыточное давление принимают на 25%, а относительное разряжение на 50% больше проектного значения (если в проекте нет других указаний).

После проведения приемочных испытаний не допускается приваривание к резервуару никаких деталей и элементов конструкции. Допускается проведение работ по антикоррозийной защите, устройству теплоизоляции и установке оборудования, предусмотренных проектной документацией.

После завершения гидроиспытаний резервуара должна быть проведена оценка фактического технического состояния металлоконструкций, основания и фундамента.

 

4.3 Основные требования к организации и проведению испытаний

 

Итоговые испытания резервуаров на прочность, устойчивость и герметичность должны проводиться после завершения всех монтажно-сварочных работ, контроля качества всех элементов его конструкции, включая сварные соединения, и их приемки техническим надзором.

Испытания проводятся по технологической карте, входящей в ППР. Технологическая карта должна предусматривать:

• последовательность и режимы проведения гидравлических испытаний;