Главная » 2014 » Июнь » 20 » Скачать Оценка структурных параметров стали и ресурсных характеристик резервуаров для хранения нефтепродуктов в условиях длительной бесплатно
3:23 AM
Скачать Оценка структурных параметров стали и ресурсных характеристик резервуаров для хранения нефтепродуктов в условиях длительной бесплатно
Оценка структурных параметров стали и ресурсных характеристик резервуаров для хранения нефтепродуктов в условиях длительной эксплуатации
Диссертация
Автор: Вотинов, Андрей Валерьевич
Название: Оценка структурных параметров стали и ресурсных характеристик резервуаров для хранения нефтепродуктов в условиях длительной эксплуатации
Справка: Вотинов, Андрей Валерьевич. Оценка структурных параметров стали и ресурсных характеристик резервуаров для хранения нефтепродуктов в условиях длительной эксплуатации : диссертация кандидата технических наук : 05.02.01 Краснодар, 2006 220 c. : 61 07-5/1133
Объем: 220 стр.
Информация: Краснодар, 2006
Содержание:
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА
ОБЕСПЕЧЕНИЯ СТОЙКОСТИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ РЕЗЕРВУАРОВ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ НЕФТЕПРОДУКТОВ
11 Техническая характеристика эксплуатируемых нефтяных железобетонных резервуаров
111 Состояние и перспективы развития резервуаростроения
112 Прямоугольные резервуары
113 Цилиндрические резервуары
114 Анализ работ по обследованию технического состояния железобетонных резервуаров
12 Характеристика агрессивности эксплуатационных сред
121 Сырая нефть
122 Газовоздушная среда
123 Влияние серы на свойства бетона и железобетона
124 Влияние нефтепродуктов на прочность бетона
125 Влияние нефтепродуктов на сцепление бетона с арматурой
126 Влияние нефтепродуктов на морозостойкость бетона
13 Анализ нормативных документов по защите железобетонных резервуаров от коррозии
14 Методы защиты железобетонных резервуаров покрытиями
15 Экологическая безопасность железобетонных резервуаров
16 Задачи исследований
ГЛАВА 2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКИ
21 Характеристика материалов, применяемых для изготовления конструкций резервуаров
22 Методика проведения обследования технического состояния конструкций резервуаров
23 Методики физико-механических испытаний
24 Методики физико-химических испытаний
ГЛАВА 3 ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
31 Рентгено-фазовый анализ
32 Дифференциально-термический анализ
33 Химический анализ
34 Эмиссионно-спектральный анализ
35 Структурная пористость бетона
36 Определение серы
ГЛАВА 4 ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ РЕЗЕРВУАРОВ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ НАТУРНЫХ ОБСЛЕДОВАНИЙ
41 Характеристика эксплуатационной среды
411 Характеристика сырой нефти
412 Характеристика газовоздушной среды
42 Оценка технического состояния конструкций на основе визуальных критериев
421 Оценка технического состояния конструкций резервуара типа II
422 Оценка технического состояния конструкций резервуара типа III
43 Оценка технического состояния конструкций на основе комплексного инструментального обследования (физико-механические и физико-химические исследования)
44 Натурные испытания конструкций плит, демонтированных из покрытия резервуара типа 1
441 Методика испытания
442 Результаты экспериментов
45 Оценка несущей способности конструкций
ГЛАВА 5 ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТИ
КОНСТРУКЦИЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ РЕЗЕРВУАРОВ
51 Обоснование рационального способа защиты конструкций
52 Расчеты по определению долговечности конструкций
ГЛАВА 6 ОБЕСПЕЧЕНИЕ НОРМАТИВНОЙ ДОЛГОВЕЧНОСТИ
КОНСТРУКЦИЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ РЕЗЕРВУАРОВ
61 Рекомендации по уточнению действующих нормативных документов по проектированию железобетонных резервуаров для нефти
62 Мероприятия по повышению долговечности конструкций эксплуатируемых железобетонных резервуаров
621 Материалы и технология нанесения покрытий
622 Выбор оптимальных параметров покрытий
623 Контроль технологических параметров покрытий
624 Конструктивные мероприятия
ГЛАВА 7 ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
71 Внедрение результатов исследований
72 Экономическая эффективность
Введение:
Длительная эксплуатация в промышленном строительстве бетонных и железобетонных конструкций, подвергающихся агрессивному воздействию среды, возможна лишь при условии обеспечения их высокой трещиностойко-сти и непроницаемости. Согласно данным НИИЖБ, из общего количества железобетонных конструкций около 25% эксплуатируются в агрессивных средах. При этом 25% из них - в слабоагрессивной среде, где как правило, не предусматривается их вторичная защита от коррозии, т.е. конструкции должны быть запроектированы и изготовлены так, чтобы их долговечность обеспечивалась за счет собственной стойкости [6].
К числу таких конструкций, эксплуатирующихся в агрессивной среде, относятся резервуары для хранения нефтепродуктов. В настоящее время используются 2 типа резервуаров - металлические и железобетонные, причем 95% резервуарного парка России составляют металлические сварные вертикальные цилиндрические резервуары в наземном исполнении, выполненные, как правило, без защиты внутренней поверхности от коррозии и использующиеся, в основном, для хранения светлых нефтепродуктов. Вследствие более агрессивного воздействия на металл, чем на бетон и железобетон, сернистых нефтей, подтоварной воды и газовой фазы стальные резервуары обладают гораздо меньшей долговечностью, чем железобетонные резервуары. Тем не менее существенно меньшие единовременные затраты при возведении до последнего времени были основной причиной преобладающего строительства металлических резервуаров по сравнению с железобетонными.
Учитывая, что в системе нефтедобычи наметилась тенденция к переходу на коррозионно-активные высокосернистые нефти и постоянный рост цен на сталь и землю, экономическая эффективность замены стальных резервуаров железобетонными год от года возрастает. Так, согласно данных института ВНИИПКспецстройконструкция [86], потребность России в железобетон6 о ных резервуарах для нефтепродуктов к 2005 г. составит 4 млн.м . Кроме того, отечественной и зарубежной практикой установлено, что в среднем на 1 т добываемой нефти необходимо иметь примерно 0.4.0.5м резервуарной емкости [59].
В последнее время участились аварии в системе транспорта и хранения нефти и нефтепродуктов, которые имеют тяжелые экономические, социальные и экологические последствия. В основном эти аварии вызваны тем, что существующий резервуарный парк в России устарел как морально, так и физически. Подавляющее большинство железобетонных резервуаров было возведено в короткий период (1958. 1965 гг.), т.е. срок их службы равен 37.44 годам, что говорит о двукратном превышении нормативного срока эксплуатации. Не в лучшем состоянии находятся и металлические резервуары, 70% парка которых к 2000 г. достигло возраста 20 лет и более, а к 2005 г. этот критический рубеж перешагнет уже 85% резервуарного парка России [60].
В связи с этим для обеспечения экологической и пожарной безопасности резервуарных парков государственными органами РФ в последние годы был принят ряд законов, в частности: «Об охране окружающей природной среды», «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» и др., что говорит о том, что проблема сохранения окружающей среды приобретает первостепенное значение. Для выполнения требований принятых законов необходимо в ближайшем будущем отечественный резервуарный парк обновить, что невозможно при существующей экономической обстановке в России. В сложившейся ситуации выход видится в проведении технического освидетельствования существующих резервуаров с выдачей заключений о пригодности их к дальнейшей эксплуатации и разработке рекомендаций по повышению их долговечности.
Одной из особенностей эксплуатации этих ответственных в экологическом отношении объектов является трудность своевременного освидетельст7 вования их технического состояния. В отличие от надземных металлических резервуаров, в которых глубина коррозионного повреждения металла может периодически контролироваться снаружи методом дефектоскопии, заглубленные и полузаглубленные железобетонные резервуары должны обследоваться изнутри. По целому ряду причин (необходимости полной очистки внутреннего пространства от парафиновых отложений, последующей дегазации и т.п.) выполнение обследовательских работ практически не проводится. В связи с этим, при нормативной периодичности обследования не более 10 лет [82], подавляющее большинство железобетонных резервуаров не подвергается необходимому освидетельствованию с момента пуска их в эксплуатацию.
Между тем, в ходе выполненных немногочисленных обследований установлено, что железобетонные резервуары, выполненные без вторичной защиты, находятся в большинстве своем в удовлетворительном техническом состоянии, поскольку общая степень физического износа строительных конструкций редко превышает 25.30%. Однако, отдельные конструкции, в частности плиты покрытия, имеют среднюю и сильную степень повреждения, что говорит о наличии коррозионного воздействия эксплуатационной среды на состояние бетона и железобетона.
В течение первых 20 лет после начала массового строительства железобетонных резервуаров был выполнен относительно большой объем экспериментальных исследований по изучению коррозионного воздействия нефтяной среды на прочность бетона, а также на его сцепление с арматурой. Результаты этих исследований были положены в основу установления степени агрессивности нефтяной среды к конструкциям, использующимся для изготовления резервуаров. В дальнейшем эти работы большей частью были свернуты.
Для объективной оценки агрессивности воздействия нефтепродуктов необходим анализ существующего состояния железобетонных резервуаров, 8 нормативно исчерпавших свой ресурс (т.е. находящихся в эксплуатации более 20 лет). Опыт обследования этих резервуаров позволяет констатировать, что действующие нормативы, в целом, объективно оценивают степень агрессивного воздействия нефтяной среды на железобетонные конструкции резервуаров. Вместе с тем, различное техническое состояние конструкций и, в частности, повышенный износ конструкций, находящихся в прикрышной зоне, свидетельствует о недостаточно полном учете (недостаточной детализации) отдельных положений.
Таким образом, для обеспечения бесперебойного транспорта нефти и нефтепродуктов, а также для обеспечения экологической безопасности объектов этой отрасли, необходима реконструкция резервуарного парка России, при которой наряду со строительством новых резервуаров может быть тех-нико-экономически целесообразно проведение ремонтно-восстановительных работ с целью продления ресурса существующих резервуаров, значительно превышающего нормативный срок их службы. 9