Mounting of a steel tank wall for storing oil and oil products by the polystone method

UDC 622.692.4.053
Publication date: 31.07.2025
International Journal of Professional Science №7(2)-25

Mounting of a steel tank wall for storing oil and oil products by the polystone method

Монтаж стенки резервуара стального для харениния нефти и нефтепродуктов полистовым методом

Perminov Ivan Andreevich,
Malinovskaya Svetlana Anatolevna,

1. Far Eastern State Transport University.
2. Far Eastern State University of Transport, Assoc. Departments of
"Oil and Gas Engineering, Chemistry and Ecology"


Перминов И.А.,
Малиновская С.А.,


1. гр. БО941НГД,
Дальневосточный государственный университет путей сообщения.
2. Дальневосточный государственный университет путей сообщения, доц. Кафедры «нефтегазовое дело, химия и экология»

Аннотация: В современном мире нефтегазовая промышленность играет ключевую роль в обеспечении энергетической безопасности и экономическом развитии. В связи с этим, возрастает потребность в надежных и эффективных хранилищах для нефти и нефтепродуктов. Резервуары вертикальные стальные (РВС) являются одним из наиболее распространенных типов таких хранилищ. От качества и надежности их монтажа напрямую зависит безопасность хранения ценных ресурсов и предотвращение экологических катастроф.

Abstract: In the modern world, the oil and gas industry plays a key role in ensuring energy security and economic development. As a result, there is an increasing need for reliable and efficient storage facilities for oil and petroleum products. Vertical steel tanks (VSTs) are one of the most common types of such storage facilities. The quality and reliability of their installation directly affect the safety of storing valuable resources and preventing environmental disasters.
Ключевые слова: резервуар, листы, полистовой метод, метод подращивания, РВС, нефть.

Keywords: tank, sheets, sheet method, growth method, VST, oil


Актуальность

Хранение нефти и нефтепродуктов является критически важным процессом в нефтегазовой отрасли, требующим высокой надежности и безопасности резервуаров. Одним из ключевых элементов конструкции стальных резервуаров является их стенка, которая подвергается значительным механическим и коррозионным нагрузкам. В связи с этим качество монтажа стенки резервуара напрямую влияет на его долговечность, герметичность и эксплуатационную безопасность.

Полистовой метод монтажа с подращиванием представляет собой современную технологию, позволяющую сократить сроки строительства, минимизировать риски деформации конструкций и повысить точность сборки. В отличие от традиционных методов, таких как рулонная сборка, полистовой способ обеспечивает более гибкие условия монтажа, особенно в стесненных условиях или при ремонте существующих резервуаров.

Цель работы

Рассмотрение потенциала использования полистового метода монтажа стенок РВС способом подращивания для хранения нефти и нефтепродуктов.

Задачи

  1. Изучить организацию и технологию монтажа стенки РВС полистовым методом;
  2. Выполнить калькуляцию;
  3. Начертить схему монтажа стенки полистовым методом способом подращивания.

Монтаж начинается с тщательной подготовки основания, которое должно соответствовать проектным отметкам с допустимыми отклонениями не более ±5 мм. После проверки геодезистами правильности разбивки осей производится укладка листов первого пояса. Каждый лист устанавливается с помощью грузоподъемного оборудования и временно фиксируется монтажными прихватками длиной 30-50 мм с шагом 300-400 мм. Особое внимание уделяется точности сборки — с использованием теодолитов и рулеток контролируется радиус резервуара, который не должен отклоняться от проектного более чем на ±10 мм. После завершения сборки круга и проверки геометрии приступают к сварке стыковых соединений нижнего пояса. Сварка ведется в соответствии с технологической картой сварки, начиная с внутренних швов, с обязательным контролем каждого прохода.

Процесс подращивания начинается с установки и настройки гидравлических домкратов, которые располагаются равномерно по периметру резервуара с шагом 3-5 метров. Перед подъемом проверяется синхронизация работы всех домкратов и их готовность к работе. Подъем осуществляется плавно и равномерно со скоростью не более 0,5 м/мин, при этом специальная система контроля с лазерными нивелирами непрерывно отслеживает горизонтальность поднимаемой конструкции. Допустимый перепад по высоте между различными точками подъема не должен превышать 5 мм.

После подъема предыдущего яруса на проектную высоту (обычно 2-3 метра) в образовавшееся пространство подаются листы следующего пояса. Монтажники, используя такелажное оборудование, аккуратно устанавливают каждый лист, временно фиксируя его к уже смонтированной конструкции. В этот момент особенно важна точность позиционирования — выверка производится по нескольким контрольным точкам с использованием геодезических инструментов. Отклонения по вертикали не должны превышать 1 мм на 1 метр высоты.

Сварочные работы начинают только после полной проверки геометрии собранного яруса. Сначала выполняют прихватку в соответствии с технологической картой, затем приступают к полной сварке соединений. Сварку ведут квалифицированные сварщики, имеющие соответствующие аттестации, используя заранее утвержденные режимы сварки. Каждый сварной шов подвергается визуальному и измерительному контролю, а выборочно — неразрушающим методам контроля.

Процесс подращивания повторяется циклически до достижения проектной высоты резервуара. Каждый новый цикл начинается только после полного завершения всех контрольных операций предыдущего этапа, включая приемку сварных соединений и проверку геометрических параметров. Особое внимание на всех этапах уделяется соблюдению мер безопасности, особенно при работе с подъемными механизмами и на высоте.

Для определения требуемых материальных ресурсов, технических средств и трудовых затрат, необходимых для выполнения основных работ, на основании анализа нормативной документации были систематизированы данные в виде таблиц, отражающих ключевые аспекты организации процесса.

Таблица 1

Трудовые ресурсы

Профессия Кол-во человек Обоснование
Монтажники конструкций 3-4 ГЭСН 46-01-002
Сварщики ручной дуговой сварки 2-3 ГЭСН 46-03-041
Такелажники 2 ГЭСН 46-01-010
Машинист крана 1 ГЭСН 46-01-010
Геодезист 1 СП 105.13330.2018

Таблица 2

Материальные ресурсы

Материал / Оборудование Ед. изм. Кол-во Обоснование
Листовая сталь (стенка) Т 50-55 Проектные данные
Электроды УОНИ-13/55 (Ø4 мм) Кг 800-1000 ГЭСН 46-03-041 (4,2 кг/м шва)
Проволока сварочная Св-08Г2С Кг 200-300 ФЕРр 46-03-041
Флюс АН-348А Кг 150-200 ФЕРр 46-03-041
Грузозахватные стропы (3 т) шт. 4-6 ГЭСН 46-01-010
Временные крепления (струбцины, скобы) компл. 20-30 РД 16.01-60.30.00-КТН-026-1-04
Гидравлические домкраты (25 т) шт. 8-12 Технология подращивания
Леса строительные м² 200-250 СП 105.13330.2018

Таблица 3

Техника и механизмы

Техника Тип / Марка Кол-во Обоснование
Автокран 25-50 т 1 ГЭСН 46-01-010
Сварочный аппарат TIG/MIG (400 А) 3-4 ГЭСН 46-03-041
Гидравлические домкраты 25 т 8-12 Технология подращивания
Генератор (резерв) 50-100 кВт 1 СП 105.13330.2018
Компрессор (для очистки кромок) 6-10 бар 1 СП 105.13330.2018

Для оптимизации расчета трудозатрат и временных показателей принято решение о систематизации данных путем их интеграции в унифицированную систему измерения — человеко-часы.

Монтаж стенки:

Норма времени: 12,5 чел-ч на 1 т металлоконструкций.

Масса стенки: ~50 т (для РВС 5000 м³).

Трудозатраты: 50 × 12,5 = 625 чел-ч.

Сварка стыковых соединений:

Норма времени: 4,2 чел-ч на 1 м шва.

Общая длина швов: ~350 м (вертикальные + горизонтальные).

Трудозатраты: 350 × 4,2 = 1470 чел-ч.

Подращивание конструкции:

Норма времени: 8 чел-ч на 1 пояс (6 поясов).

Трудозатраты: 6 × 8 × 6 чел = 288 чел-ч.

Подготовительные работы:

Разметка, установка лесов: 120 чел-ч

Контроль качества:

Визуальный и инструментальный контроль: 60 чел-ч

Такелажные работы:

Подача листов краном: 80 чел-ч

Итоговые трудозатраты представлены в таблице 4.

Таблица 4

Итого трудозатраты

Вид работ Человеко-часы
Монтаж листов 625
Сварка соединений 1470
Подращивание 288
Подготовка 120
Контроль качества 60
Такелажные работы 80
Всего 2643

Расчет продолжительности работ

Состав бригады: 6 человек

Рабочая смена: 8 часов

Коэффициент переработки: 1,2 (по ТК РФ)

Схема монтажа стенки РВС полистовым методом представлены на рисунке 1. Как мы можем видеть на ней изображены укрепленные щзиты, и которых монтируется стенка и крыша, сам узел сварки листов, такелажное оборудование, а именно кран, днище резервуара с кромками, к которым привариваются щиты, фасад резервуара и схема монтажа стенок способом подращивания, используя гидравлические домкраты с синхронным подъёмом.

Рисунок 1. Схема монтажа стенки РВС полистовым методом

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Рассмотренные аспекты, включающие подготовительные работы, особенности сварки листов полистовой сборки, контроль качества выполненных работ и требования к технике безопасности, подчеркивают важность строгого соблюдения технологических норм и правил для обеспечения надежности и долговечности конструкции. Несмотря на трудоемкость и необходимость высокой квалификации персонала, полистовой метод монтажа позволяет обеспечить более высокую скорость возведения резервуара по сравнению с традиционными методами, особенно при строительстве крупных объектов. Практическое применение полученных знаний и рекомендаций, изложенных в данной работе, позволит оптимизировать процесс монтажа стенки резервуара, минимизировать риски возникновения дефектов и обеспечить соответствие готовой конструкции требованиям нормативной документации, способствуя тем самым повышению эффективности и безопасности эксплуатации резервуарного парка.

References

1. СНиП 2.11.03-93. Стальные вертикальные цилиндрические резервуары для нефти и нефтепродуктов: утв. Госстроем России 22.12.1993 : взамен СНиП 2.11.03-85. - М. : Госстрой России, 1994. - 32 с. (дата обращения: 10.05.2025);
2. ВСН 311-89. Инструкция по монтажу вертикальных цилиндрических резервуаров: утв. Миннефтегазстроем СССР 30.12.1989. - М. : ВНИИСТ, 1990. - 56 с. (дата обращения: 09.05.2025);
3. ГОСТ 3242-79. Сварные соединения. Методы контроля качества: утв. Постановлением Госстандарта СССР от 27.12.1979 № 4956 : введ. 01.01.1981. - М. : Изд-во стандартов, 2002. - 7 с. (дата обращения: 10.05.2025);
4. ГЭСН 46-01-002. Монтаж стальных конструкций резервуаров : утв. Приказом Минстроя России от 01.01.2021 : введ. 01.01.2021. - М. : Минстрой России, 2021. - (Государственные элементные сметные нормы на строительные работы; сб. 46). (дата обращения: 16.05.2025);
5. ГЭСН 46-03-041. Сварка стальных конструкций резервуаров: утв. Приказом Минстроя России от 01.01.2021 : введ. 01.01.2021. - М. : Минстрой России, 2021. - (Государственные элементные сметные нормы на строительные работы; сб. 46). (дата обращения: 16.05.2025);
6. ГЭСН 46-01-010. Такелажные работы при монтаже резервуаров: утв. Приказом Минстроя России от 01.01.2021 : введ. 01.01.2021. - М. : Минстрой России, 2021. - (Государственные элементные сметные нормы на строительные работы; сб. 46). (дата обращения: 17.05.2025);
7. РД 16.01-60.30.00-КТН-026-1-04. Инструкция по монтажу вертикальных стальных резервуаров: утв. ОАО "АК "Транснефть". - М. : Транснефть, 2004. - 68 с. (дата обращения: 12.05.2025);
8. СНиП 12-03-2001. Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования: утв. Постановлением Госстроя России от 23.07.2001 № 80 : введ. 2002-01-01. - М. : Госстрой России, 2001. - 26 с. (дата обращения: 10.05.2025);
9. СП 365.1325800.2017. Резервуары вертикальные цилиндрические стальные для хранения нефтепродуктов: утв. Приказом Минстроя России от 29.12.2017 № 1876/пр : введ. 2018-07-01. - М. : Минстрой России, 2017. - 54 с. (дата обращения: 17.05.2025).