Нефть - главное богатство
России

Строительство неметаллических резервуаров


Неметаллические резервуары сооружаются главным образом заглубленными в грунт. Строительство таких резервуаров разделяется на следующие этапы:

  1. рытье котлована;
  2. сооружение днища;
  3. возведение стенок;
  4. устройство наружной и внутренней облицовки;
  5. сооружение покрытия резервуара;
  6. засыпка резервуара грунтом;
  7. планировка территории.

Земляные работы выполняются различными землеройными машинами. Наибольшее распространение получили при рытье котлованов экскаваторы с прямой и обратной лопатой. Эти машины вынимают грунт из котлована и выбрасывают его на бровку. Дальнейшее транспортирование грунта от котлована осуществляется бульдозерами.

В котловане, вырытом до проектных отметок, производится зачистка и планировка откосов и дна. Эти операции выполняются вручную или с помощью бульдозера, в зависимости от формы и размеров котлована.

При сооружении хранилищ в водонасыщенных грунтах производится понижение уровня грунтовой воды путем откачки ее из буровых скважин или из колодцев, расположенных вблизи котлованов; в результате откачки в районе котлована создается зона с пониженным уровнем стояния грунтовых вод.

После планировки дна котлована и тщательной проверки установленных отметок и горизонтальности основания производится укладка и уплотнение щебеночной подготовки слоем 10—15 см. Уплотнение щебеночной подготовки производится катками или трамбовками.

Вслед за окончанием подготовки выполняют бетонные и монтажные работы по сборке резервуара. Приготовляют бетон в бетономешалках при строгом соблюдении установленного состава и тщательном его перемешивании. Транспортирование бетона производится при помощи автосамосвалов или посредством перекачки по трубопроводам бетононасосом.

Днище бетонируют без опалубки, а к бетонированию стенок монолитных резервуаров приступают только после установки опалубки и арматуры.

Бетонирование при создании неметаллических резервуаров для нефти

Процесс бетонирования в целях обеспечения необходимой монолитности конструкции должен происходить непрерывно. Поэтому при бетонировании избегают перерывов в подаче бетона. В случае же перерыва при укладке новых порций бетона необходимо обеспечить условия для схватывания укладываемого бетона с затвердевшим путем очистки, насечки и смазывания цементным раствором поверхности соприкосновения.

Бетон во время укладки уплотняют, чтобы избежать пустот и повысить его плотность. При бетонировании стенок уплотнение производится погружными вибраторами; при бетонировании днища и перекрытия — поверхностными. От качества уплотнения бетона при укладке зависит его непроницаемость.

При температуре наружного воздуха ниже 0° С бетон разрешается укладывать только в тепляках, во избежание замерзания уложенного бетона.

Для предохранения от усадочных трещин уложенный бетон в течение недели поддерживают во влажном состоянии. Для этого его поливают водой и держат прикрытым. Благодаря влажной среде в бетоне сокращаются деформации от усадки.

Разборка опалубки производится по достижении бетоном 70% проектной прочности.

Монолитные цилиндрические железобетонные резервуары с предварительным напряжением сооружаются следующим образом. На грунтовое основание укладывается бетонная подготовка толщиной 100 мм и по ней слой сухого песка толщиной 30 мм, покрытого пергамином. По периметру будущего днища устанавливаются пучки вертикальной арматуры стенки, подвешенные к наружным кольцевым подмостям. На слой песка укладывается бетон для неармированного днища. По достижении бетоном 70% проектной прочности по цилиндрической поверхности днища навивается кольцевая арматура и производится ее напряжение. При этом весь бетон днища равномерно напрягается. Затем устанавливается опалубка стенки и покрытия, подготовляется сопряжение стенки и днища и производится непрерывная укладка бетона. Перекрытия армируются обычной арматурой. После достижения бетоном стенки проектной прочности напрягаются вертикальные арматурные пучки. В случае купольного покрытия напрягается опорное кольцо купола, а затем и сама стенка.

При сопряжении стенки и днища, позволяющего стенке перемещаться в радиальном направлении при навивке на нее напряженной арматуры, сначала сооружаются стенка с покрытием, а затем бетонируется днище. В этом случае напряжение стенки и днища осуществляется за один прием.

После снятия опалубки производится испытание на непроницаемость. Резервуар заполняют водой и в течение 15—20 дней следят за ее уровнем, проверяя постоянно проницаемость резервуара путем определения суточной убыли воды. Если убыль воды за сутки не превышает 5 л на 1 м2 смачиваемой поверхности резервуара, результаты гидравлического испытания считаются удовлетворительными. Если вода просачивается, то резервуар опоражнивают, расчищают места течи и заделывают жирным раствором цемента; затем испытание повторяют. Оштукатуривание внутренних поверхностей резервуара делают до гидравлического испытания его, а наружных — при заполненном резервуаре.

Для изоляции поверхностей резервуара от воздействия грунтовых вод, их оклеивают рубероидом или окрашивают битуминозным составом. Качество изоляции зависит от ее непрерывности, а также от способа и тщательности проведения работ.

Строительные работы по сооружению неметаллических хранилищ завершаются засыпкой грунтом свободных пространств котлована, устройством засыпки над перекрытием резервуара и планировкой поверхности. Подача грунта для засыпки котлована производится бульдозерами, а на покрытие резервуара — транспортерами.

Стальная облицовка для железобетонных резервуаров сваривается в полотнища на заводах, свертывается в рулоны и доставляется на место монтажа.                   

Процесс сооружения сборных железобетонных резервуаров сводится к монтажу в готовом котловане отдельных элементов резервуара (днища, фундаментных башмаков, колонн, стеновых панелей, балок, настила, покрытия). Монтаж производится преимущественно при помощи автомобильного крана, обладающего хорошей маневренностью в работе. Грузоподъемность и параметры крана должны соответствовать габаритам и весу монтируемых элементов; обычно краны применяются грузоподъемностью 3—10 т. Монтаж элементов сборных железобетонных конструкций производится отдельными участками в последовательности, определяемой монтажной схемой. Он обычно начинается с монолитного кольцевого фундамента стенки. На фундаменте монтируются стальные податливые торы стеновых панелей и затем сами панели. Стыки между панелями омоноличиваются и во избежание образования усадочных трещин в бетоне стыков стенка обжимается временными бандажами.

Затем по грунтовому основанию укладывается бетонная подготовка, слой песка и бетонируется днище. После этого монтируется покрытие и производится напряжение днища и стенки в кольцевом направлении путем навивки арматуры на стенку машиной.

Машина АНМ5 имеет следующую характеристику

Диаметр сооружения, м

от 10 до 42

Высота сооружения, м

от 4 до 8,5

Максимальный диаметр проволоки, мм

6

Максимальное усилие натяжения проволоки,кГ

3000

Максимальная скорость наливки, м/мин

60

Для кольцевого напряженного армирования цилиндрических железобетонных сооружений применяется арматурно-навивочная машина АНМ5. На изображении показан общий вид машины при напряжении ею резервуара диаметром 40 м и принципиальное устройство узла натяжения.

При изготовлении дополнительных секций стрелы и лестницы предельные размеры сооружения могут быть увеличены: диаметр до 50 м, высота — до 14 м.

 

Арматурно-навивочная машина АНМ5: а — общий вид машины; б — схема нижней тележки машины и узла натяжения. 1 — нижняя тележка; 2 — лестница; 3 — верхняя тележка; 4 — цепь; 5 — станок для сращивания концов проволоки; 6 — электродвигатель; 7 — редуктор; 8 — сектор конического диска; 9 — пружины для натяжения цепи; 10 — механизм предварительного торможения проволоки; 11 — фиксаторы для прижима проволоки к коническому диску; 12 — опорные колеса; 13 — отклоняющие звездочки.

В машине АНМ5 натяжение высокопрочной проволоки осуществляется за счет разности скоростей движения машины и выдачи напрягаемой проволоки, которое производится натяжным устройством в виде раздвижного конического диска. Изменяя диаметр диска, можно увеличивать или уменьшать его окружную скорость и тем самым регулировать скорость выдачи и натяжения проволоки.

Верхняя и подвесная тележки связаны между собой лестницей, которая, кроме своего прямого назначения, является направляющей. По ней в вертикальном направлении перемещается подвесная тележка. Лестница обеспечивает ее устойчивость и передает тяговое усилие от подвесной тележки к верхней. Верхняя тележка перемещается по краю покрытия сооружения или по верхнему торцу его стенки. При помощи стрелы она соединяется со шпилем, установленным в центре покрытия резервуара, который служит для крепления и фиксации машины.

Рабочая нижняя тележка стальными тросами подвешена к верхней тележке и удерживается на резервуаре роликовтулочной цепью, охватывающей резервуар и проходящей через звездочку привода машины.

Для получения необходимого шага навивки после каждого оборота машины вокруг резервуара подвесная тележка опускается или поднимается на величину шага. Эту операцию производит лебедка, установленная на верхней тележке машины.