Устранение дефектов резервуара без применения сварочных работ.

Некоторые дефекты резервуаров (небольшие коррозионные повреждения и мелкие трещины сварных швов кровли, верхних поясов стенки, днища) могут быть устранены без применения сварочных работ. Для этого используются эпоксидные клеевые составы холодного отверждения, полимеризующиеся при температуре окружающей среды от 278 ^оК и выше. Обычно время отверждения составляет 24 ч. Для ускорения отверждения отремонтированный участок подогревают до 60 – 100 ^оС, за счет чего сокращается время отверждения до 2 – 4 ч.

Рекомендуемый состав эпоксидного клея (вес. частей):

1) эпоксидная смола ЭЛ – 1б 100

2) пластификатор (дибутилфталат) 18 – 20

3) отвердитель (полиэтиленполиамин) 12 - 15

4) наполнитель (алюминиевая пудра) 30 – 40

Подлежащий ремонту участок очищают с перекрытием дефекта на 40 – 80 мм в каждую сторону металлической щеткой, напильником или наждачной бумагой и обрабатывают бензином. Перед нанесением состава участок обезжиривают ацетоном. Мелкие трещины и отверстия могут быть ликвидированы без армирующего материала путем покрытия дефектного участка слоем клея толщиной 0,15 мм.

На крупный дефектный участок наносят слой клея, на который накладывают армирующий материал (стеклоткань, бязь и т.д.), который в свою очередь, покрывают слоем клея. Армирующих слоев наносят не менее двух, причем каждый верхний слой должен перекрывать нижний на 20-30 мм. На верхний армирующий слой наносят слой клея, затем лакокрасочное покрытие. Каждый слой уплотняют металлическим роликом для удаления воздуха. По окончании работ отремонтированный участок выдерживают при температуре 15 – 25 ^оС в течение 48 ч.

Если днище или первый пояс резервуара подвержены сплошной коррозии или имеют групповые каверны, на пораженные участки наносят сплошное армирующее покрытие по специальной технологии.

Если известными технологиями покрытия поверхностей различными красками и клеевыми композициями необходимого эффекта достичь не удается, предлагается метод металлизации (покрытие цинком) внутренних поверхностей резервуаров. Новый способ предусматривает покрытие слоем цинка поверхностей толщиной 0,2 мм. Покрытие производится методом напыления расплавленного металла с предварительной обработкой поверхности кварцевым песком.

Опыт эксплуатации резервуаров для хранения нефти показывает, что наиболее интенсивно наблюдается коррозия на границах вода-углеводороды, углеводороды-воздух. Днище и нижние пояса резервуаров разрушаются в результате разделения эмульсии и накопления воды. Отстоявшаяся вода содержит соли, что способствует усилению язвенной коррозии. Коррозия днища бывает настолько значительной, что его приходится заменять новым.

Замена днища осуществляется следующим образом. Резервуар освобождается от продукта, очищается от механических осадков, пропаривается, затем отсоединяются подводящие трубопроводы. В первом поясе корпуса вырезаются монтажные «окна» размером 2000 х 1500 мм. Резервуар поднимается от основания на высоту 150 – 200 мм с помощью гидравлических домкратов. Для этого в местах установки домкратов привариваются к корпусу резервуара вертикальные ребра на расстоянии 0,4 м от основания. Расстояние между ребрами 2,0 - 2,5 м, число их зависит от размеров поднимаемого резервуара (обычно используется 8 – 10 домкратов). Днище разрезается на отдельные участки, которые отрезаются от корпуса по периметру снаружи и внутри резервуара. Отрезанный металл удаляется из резервуара. Нивелируется и исправляется основание с последующим покрытием гидрофобным изолирующим слоем. Через монтажное окно подаются заготовленные листы днища и окрайки. Днище и окрайки собираются и свариваются в два слоя. Корпус резервуара опускается на окрайки, и завариваются круговые швы, прикрепляющие первый пояс корпуса к днищу. Затем завариваются швы, прикрепляющие окрайки к полотну днища.

Если нет необходимости заменять днище целиком, его ремонтируют. Ремонт заключается в устранении трещин и выпучен. Концы трещины засверливаются сверлом диаметром 6 – 8 мм, затем осуществляется разделка трещины обычным способом, устанавливается накладка и трещина заваривается.

Над выпучиной вырезается отверстие диаметров 20 – 25 см и в полость между основанием и днищем нагнетается и трамбуется вибраторами гидрофобная смесь, состоящая из песка и вяжущего вещества - малосернистого мазута. После прекращения усадки трамбуемой массы на вырезанное отверстие укладывается накладка диаметром 30 - 35 см и обваривается. Таким способом исправляются, выпучены высотой до 200 мм.

Если высота выпучены более 200 мм, то сварные швы в районе выпучены, распускаются и удаляются деформированные листы. Удаленные листы заменяются новыми, которые подгоняются к листам полотна днища в нахлестку по коротким и длинным кромкам, а затем привариваются.

Все сварные соединения, выполненные в период ремонтных работ, подвергаются 100%-ному контролю на герметичность вакуум методом или керосиновой пробой.

Отремонтированные участки сварных стыковых соединений окраек днища и вертикальных стыковых соединений первого пояса и 50% соединений второго, третьего и четвертого поясов (преимущественно в местах пересечений этих соединений с горизонтальными сварными швами) подвергаются 100% контролю просвечиванием (рентгена - или радиографированием).

После окончания гидравлического испытания резервуара и спуска воды для проверки качества отремонтированного основания (равномерность осадки) проводится нивелирная съемка по периметру резервуара не менее чем в восьми точках и не реже чем через 6 м.

После выполнения комплекса окончательных испытаний и при отсутствии дефектов в виде свищей, трещин, вмятин или значительных деформаций, превышающих допустимые согласно СНиП 111-18-75, испытание считается законченным и в установленном порядке составляется акт о сдаче резервуара в эксплуатацию.

3.0. Особенности ремонта аппаратов воздушного охлаждения

Аппараты воздушного охлаждения (АВО) применяют в качестве конденсаторов и холодильников и по сравнению с водяными конденсаторами-холодильниками получили широкое применение. Этим аппаратам не требуется охлаждающая вода и соответствующие насосные станции, сохраняется чистота рек и водоемов, практически отсутствует загрязнение наружных поверхностей труб, что сохраняет эффективность теплосъема и сокращает затраты на ремонтные работы; снижается расход электроэнергии (потребности в электроэнергии вентиляторов ниже потребностей насосов).

Замена водяных конденсаторов-холодильников на воздушные позволяет снизить эксплуатационные расходы на 30% и уменьшить капитальные затраты на строительство объектов водоснабжения, канализации, очистных сооружений.

По назначению и конструкции различают следующие стандартные аппараты: горизонтальные (АВГ), зигзагообразные (АВЗ), горизонтальные трехконтурные (АВГ-Т), а также малопоточные горизонтальные и вертикальные (АВМ-Г и АВМ-В), для вязких (АВГ-В) и высоковязких (АВГ-ВВП) продуктов. Стандартные АВО общего назначения применяют для конденсации паров и охлаждения жидких сред с температурой от -40^оС до 300^оС и давлением от 0,6 до 6,4 МПа.

Основными элементами аппаратов воздушного охлаждения являются трубные секции и вентилятор с приводом. Трубные секции включают 4, 6 или 8 рядов оребренных труб длиной от 1,5 до 12 м, расположенных по вершинам равносторонних треугольников. Наружное оребрение труб служит для повышения коэффициента теплоотдачи со стороны воздуха. Коэффициент оребрения, т.е. отношение поверхности оребренной трубы к поверхности гладкой трубы диаметром по основанию ребер, составляет 9,6, 14 или 22.

Трубы могут быть монометаллическими из алюминиево-магниевого сплава и биметаллическими. Наибольшее распространение получили биметаллические трубы с внутренней несущей трубой размером 25х2 мм из углеродистой или легированной стали (стали марок 10, 20, 15Х5М, 15Х8, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т), либо из латуни и наружной оребренной трубой из легкодеформируемого алюминиевого сплава АД1. Оребрение обычно выполняют спиральной накаткой обжимными роликами на специальных станках, а также методом навивки лентой или запрессовкой ребер.

Концы труб развальцовывают или приваривают к трубным решеткам с последующей развальцовкой. Распределительные камеры стандартных аппаратов выполняют разъемной конструкции со съемными крышками (при условии Р_у £ 6,4 МПа).

Вентилятор включает рабочее колесо и привод. Лопасти рабочего колеса закреплены на втулке, выполняются из алюминия или стеклопластиков с несущим стержнем из стали. Диаметры рабочих колес стандартных аппаратов от 0,8 (АВМ) до 5 м. Число оборотов рабочего колеса принимается в зависимости от величины окружной скорости концов лопастей, которая определяет уровень шумов, надежность, срок службы рабочего колеса и принимается в пределах 50 - 70 м/с. Привод рабочих колес значительных диаметров выполняют с применением понижающих редукторов или же тихоходных электродвигателей. Рабочие колеса малого диаметра (D=0,8 м) устанавливают непосредственно на валу электродвигателя с частотой вращения 1440 мин^-1. Мощность электродвигателей от 3 кВт (АВМ: D = 0,8 м) до 90 кВт ( D = 5 м ).

Для регулировки количества подаваемого воздуха лопасти могут устанавливаться с различными углами атаки вручную при остановленном вентиляторе или же автоматически при работающем вентиляторе. К другим способам регулирования интенсивности теплосъема относятся: изменение числа оборотов рабочего колеса, отключение части или всех вентиляторов при низкой температуре окружающего воздуха, увлажнение воздуха впрыскиванием воды в воздушный поток, применением жалюзи, рециркуляции или дренирование части воздуха в атмосферу.

Аппараты воздушного охлаждения часто работают в условиях повышенной коррозионной активности со стороны хлористого водорода. В сухом состоянии хлористый водород не разъедает углеродистую, а тем более легированную сталь. Однако при конденсации паров, отходящих с верха ректификационных колонн. хлористый водород растворяется в капельках воды, в результате чего образуется слабая соляная кислота, сильно разъедающая углеродистые и хромистые стали, а также алюминий. Хорошую сопротивляемость хлористоводородной коррозии имеют, высоколегированные хромоникелевые стали и латунь.

При наличии в продукте хлористого водорода в трубных секциях АВО обычно используют биметаллические трубы с внутренними трубами из латуни, трубные решетки выполняют биметаллическими с защитным слоем латуни толщиной 8 мм, а крышки распределительных камер покрывают изнутри тонким слоем латуни или бакелитовым лаком. При наличии в продукте сернистых соединений для защиты от коррозии применяют монометаллические трубы из алюминиево-магниевого сплава (при температуре до 200^оС) или биметаллические с внутренними трубами из высоколегированных хромистых и хромоникелевых сталей.

У аппаратов воздушного охлаждения подвержены износу в основном трубные секции, редуктор и вентилятор. Основными причинами нарушения работоспособности трубных секций являются коррозионно-эрозионный износ труб, штуцеров и нарушение плотности соединений труб с трубными решетками.

В связи с тем, что аппараты воздушного охлаждения имеют значительные габариты и массу и расположены высоко над уровнем земли, монтажно-демонтажные работы по снятию (установка) трубных секций, двигателей, редукторов, рабочих колес вентиляторов в условиях стесненного рабочего пространства являются весьма трудоемкими операциями.

Трубные секции АВО ремонтируют теми же способами, что и трубные пучки кожухотрубчатых теплообменных аппаратов.

Основную сложность при ремонте дефектных секций представляет выявление мест течи труб и развальцованных соединений труб с решетками.

Для прессовки трубной секции АВО по межтрубному пространству секцию устанавливают в прессовочную камеру, герметизируют стыки боковых стенок камеры с трубными решетками, заполняют камеру водой и поднимают давление до прессовочного. Появление воды из трубы свидетельствует о дефекте трубы, а из зазора между трубой и гнездом - о дефекте развальцовочного соединения.

При отсутствии прессовочной камеры для выявления дефектов трубных секций проводят последовательное испытание труб и развальцованных соединений труб с решетками с помощью испытательных головок (пистолета).

Дефектные трубы заглушают с обеих сторон коническими пробками, а дефектные развальцованные соединения подвальцовывают или обваривают. Возможна замена труб, расположенных в наружных рядах секции, для чего трубу отрезают от трубных решеток, оставшиеся в гнездах обрезки труб сминают и выбивают из гнезд, со стороны межрешеточного пространства устанавливают новую трубу.

Чистку внутренних поверхностей труб из-за умеренной интенсивности образования отложений выполняют достаточно редко. В зависимости от природы отложений чистку труб выполняют механическим способом с помощью ершей, а также физико-химическими методами - промывкой водой или растворителями, продувкой сжатым воздухом или воздействием на отложения химических реагентов. Наружные поверхности оребренных труб очищают струей сжатого воздуха, пара, воды или воды в смеси с мелким песком без вывода АВО из технологической цепи. После чистки и ремонта секцию собирают и опрессовывают на полуторакратное внутреннее рабочее давление.

Одной из основных причин выхода АВО из строя является поломка редуктора из-за неправильного регулирования зацепления конической пары и перегрузок при пуске вентилятора с максимальным углом атаки лопастей. При регулировании зацепления шестерен конической пары необходимо, чтобы боковой зазор между зубьями составлял 0,2 - 0,4 мм (у широкой части зубьев). Боковой зазор определяют по толщине свинцовой пластины, пропущенной между зубьями. Правильность зацепления шестерен после установки проверяют пробой на краску. Для этого на зубья ведущей шестерни наносят тонкий слой краски, шестерни проворачивают и по пятнам контакта на зубьях ведомой шестерни судят о правильности зацепления. Пятно контакта должно располагаться примерно по центру зуба (его высоте и ширине), одинаково перемещаясь к узкому его концу при вращении в обе стороны.

При смещении пятна контакта влево-вправо, вверх-вниз, необходимо переместить одну из шестерен (ведущую или ведомую) в осевом направлении до получения зазора требуемой величины. Шестерни передвигают путем изменения числа и толщины регулировочных прокладок. При поломке зубьев одной или обеих шестерен обе шестерни заменяют новыми. После ремонта редуктора выполняют центровку валов электродвигателя и входного вала редуктора.

Рабочие колеса вентиляторов должны быть отбалансированы, а все лопасти установлены с одинаковым углом атаки, чтобы избежать динамической неуравновешенности.

Выверку углов атаки лопастей выполняют с помощью специального приспособления. Мелкие трещины на лопастях из стеклопластика заделывают эпоксидной смолой с последующим контролем статической уравновешенности рабочего колеса. После ремонта вентилятор обкатывают в течение 8 ч. Первоначально лопасти устанавливают с малым углом атаки (10^о), затем каждые 2 ч угол увеличивают до максимума (обычно не более 22^о). Лопасти рабочих колес малых диаметров устанавливают с постоянным углом атаки в соответствии с инструкцией завода- изготовителя.