авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 7 |

Управление ресурсом безопасной эксплуатации стальных резервуаров для хранения нефтепродуктов

-- [ Страница 2 ] --

При окраске резервуаров применяют бензостойкие лакокрасочные материалы холодного отверждения, способные отвердевать при температуре не ниже 12–15 оС. Широкое распространение нашли следующие системы ЛКП на основе материалов как отечественного производства, так и закупаемые по импорту. Прошли многолетнюю апробацию ЛКМ на эпоксидной (краска ЭП-755, эмаль ЭП-56, эмаль ЭП-140, шпатлевка ЭП-00-10, эмаль ЭП-1155, эмаль ЭП-5116, композиции на основе шпатлевки ЭП-00-10 и смолы ФАЭД, на основе эпоксидных смол ЭД-20, ЭД-16), поливиниацетальной (эмаль ВЛ-515), сополимерно-винилхлоридной (краска ХС-720, краска ХС-717, эмаль ХС-710, эмаль ХС-5132), поливинилхлоридной (лак ХВ-77), полиуретановой (лак 976-1), дивинилацетиленовой (эмаль ВН-780), кремнийорганической (краска КО-42), фенольной (эмали ФЛ-62,
ФЛ-777) и др.

Начиная с конца 1980-х–начала 1990-х гг. в нефтяной промышленности
появляются целые серии новых материалов для окраски внутренней поверхности резервуаров.

Научно-производственным предприятием «Высокодисперсные металлические порошки» предлагается для защиты внутренней поверхности резервуаров для хранения светлых нефтепродуктов покрытие ЦВЭС № 1 на этилсиликатной основе. Материалами ВМП защищены ряд резервуаров компаний Роснефть, Газпромнефть, ЛУКОЙЛ, ТНК-ВР, Транснефть, Транснефтепродукт, Хабаровского, Краснодарского. Туапсинского, Ухтинского, Нижегородского, Московского и других нефтеперерабатывающих заводов.

Защитная отечественная нефтебиостойкая система покрытий БЭП-651 (ТАНЭП-651), выпускаемая ООО «Краски БЭП» (г. Санкт-Петербург), представляет собой модификацию безрастворительного эпоксидного покрытия и рекомендуется для нанесения на внутреннюю поверхность средств хранения и транспортирования нефтепродуктов. Антикоррозионная защита этими материалами внутренней поверхности резервуаров выполнена в топливо-заправочных организациях аэропортов Москвы (Домодедово, Шереметьево), Новосибирска (Толмачево), Самары (Курумоч), Мурманска, Томска, нефтеперерабатывающих заводов ООО «Кинеф», Бухарского НПЗ.

Среди применяемых лакокрасочных материалов большое место занимают материалы «Эпобен», представляющие собой систему из грунтовки и эмали, а также модифицированные эпоксидные материалы, основой которых являются эпоксидно-каменноугольные, эпоксидно-новолачные и другие связующие материалы.

Близким по качеству аналогом импортному полиуретановому защитному покрытию «Steel paint» является отечественное покрытие ВГ-33. Данное покрытие производится на предприятиях Алтайхимпрома.

Для окраски внутренних поверхностей резервуаров хранения светлых нефтепродуктов и высокооктановых бензинов компанией «Tikkurila» поставляются материалы марки «Temaline». Это двухкомпонентные эпоксидные материалы. Антикоррозионная защита этими материалами технологической поверхности резервуаров выполнена в топливо-заправочных организациях аэропортов Москвы (Домодедово, Шереметьево), Новосибирска (Толмачево), Самары (Курумоч), Мурманска, Томска, нефтеперерабатывающих заводов ООО «Кинеф», Бухарского НПЗ. За 6 лет эксплуатации с защитным покрытием «Temaline» внутренней поверхности резервуаров из лакокрасочных материалов «Temaline LP primer» и «Temaline LP 60» при температурных условиях окружающей среды от –40 до +40 оС не выявлено следов коррозии металла под покрытием.

Ряд предприятий применяют материалы «Amercoat 56E» (Голландия), «Permakor 128/A» и «Permakor 2807» (Германия).

Защитные системы компании «HEMPEL» (Дания), предлагаемые для российских партнёров, прошли комплексное тестирование и аттестованы в ряде специализированных центров (ВНИИСТ, ВНИИГАЗ, 25 ГосНИИ Минобороны России, ТатНИПИнефть, ПермНИПИнефть, Гипротюменнефтегаз и др.).

Среди применяемых ЛКМ производства компании «HEMPEL» большое место занимают эпоксидные материалы, имеющие общее название «HEMPADUR».

Материал «НЕMPADUR LТC 15030» дает возможность для проведения окрасочных работ при отрицательной температуре окружающего воздуха вплоть до минус 10 оС.

Для защиты внутренней поверхности новых резервуаров рекламируется покрытие усиленного типа «HEMPADUR 87540». Это эпоксидный материал, не содержащий летучих органических растворителей, наносящийся специальным оборудованием с двойной питающей линией с подогревом каждого компонента. Материал можно наносить за один проход, толщиной сухой пленки до 1000 мкм, для резервуаров выбрана толщина в диапазоне 400–600 мкм.

В ассортименте испытанных материалов, технология нанесения которых также освоена в производстве противокоррозионных работ, имеются цинксодержащие материалы на этилсиликатном связующем: это «ХЕМПЕЛ ГАЛВОСИЛ 1570», «Текноцинк СС».

Результаты испытаний, проведенных во ВНИИК (Москва), показали удовлетворительные защитные свойства покрытий на основе полиуретановых полимеров «Steel paint» с наполнителями — цинковой пудрой или железной слюдкой. Покрытие стойко к агрессивным средам, обладает эластичностью за счет сетчатой объемной структуры. Покрытие «Steel paint» снижает скорость коррозии металла с 0,2 до 0,01 мм/год. Однако при всех достоинствах зарубежных покрытий следует отметить их высокую стоимость.

Высокие адгезионные и деформационные характеристики системы покрытия «ВИКОР» позволяют защищать от коррозии резервуары большой емкости,
у которых прогиб стенок и "хлопуны" днища значительно превышают допустимые 4 мм на базе 2 м.

Обобщая изложенный обзорный материал по лакокрасочным покрытиям внутренней поверхности резервуаров, отмечено, насколько затруднителен выбор ЛКМ для конкретного резервуара. Обычно при проектировании исходят из стоимости покрытия и срока его службы с учетом рекламы производителя ЛКМ.

Лакокрасочные материалы покрытия наносят на внутренние поверхности стальных резервуаров, подготовленные механическими или химическими методами, а также на ржавые поверхности, предварительно обработанные преобразователями ржавчины. Лучшие физико-механические показатели и наибольший срок службы имеют покрытия, полученные при нанесении материалов на опескоструенные поверхности.

Выбор системы лакокрасочного покрытия (которые сейчас назначаются на основе имеющегося опыта применения) может быть значительно облегчен с использованием математических расчетов. Однако к настоящему времени такой подход при проектировании резервуаров не используется из-за отсутствия как самой модели, так и соответствующего нормативного документа.

Отбраковку покрытий внутренней поверхности резервуаров проводят по степени накопления различных дефектов под действием эксплуатационных факторов. Распространенными типами дефектов покрытий внутренней поверхности резервуаров являются образование пузырей, растрескивание и подпленочная коррозия (рисунок 1), приводящие в конечном итоге к отслоению покрытия от стальной основы и оголению металла, т. е. к потере защитных свойств покрытия.

У проектировщиков отсутствуют данные о влиянии покрытий на скорость коррозионного износа внутренней поверхности резервуара. Это не позволяет
научно обоснованно устанавливать гарантийный срок безопасной эксплуатации резервуара и планировать сроки проведения мероприятий по ремонту или замене защитного покрытия.

По результатам аналитического обзора сформулированы задачи диссертационного исследования.

Во второй главе приведены результаты разработки математических моделей оценки скорости утонения стенок стальных резервуаров по данным толщинометрии.

Хранилища для бензинов представляют более высокую потенциальную опасность, так как легкие нефтепродукты, по данным М. В. Лыкова, способны
растворять гораздо больше кислорода (что актуально при имеющей место коррозии стали преимущественно с кислородной деполяризацией).

В качестве объекта исследования рассмотрены стальные вертикальные резервуары различной емкости и с различными технологическими характеристиками для хранения бензина АИ-92 со стационарными крышами, понтонами и плавающими крышами, с лакокрасочными покрытиями и без них (всего 57 резервуаров на предприятиях нефтепереработки, магистрального трубопроводного транспорта
и нефтебаз).

а б
png" alt=" в г Виды дефектов-1">
в г

Рисунок 1 — Виды дефектов покрытий внутренней поверхности резервуаров: а — пузырь (12 мес. эксплуатации); б — трещины в покрытии (18 мес. эксплуатации); в — отслоение покрытия (3 года эксплуатации); г — характерное разрушение покрытия, вызванное подпленочной коррозией металла (5 лет эксплуатации)

Последние 10–15 лет практически на всех предприятиях ведется плановый контроль толщины стенки резервуаров. Исходными данными для прогнозирования ресурса и изучения влияния многочисленных факторов в диссертационной работе служили производственные данные (результаты толщинометрии).

Основным методом сбора информации о динамике состояния резервуара являются периодические обследования, констатирующие изменение его параметров во времени.

Измерение толщины стенки обычно проводится ультразвуковым сканером вдоль вертикальной дорожки в диапазоне различных высот от днища с шагом х = 2 мм между смежными измерениями. На каждой координате обычно выполняется 8–10 измерений и вычитается среднее значение.

Результаты анализа состояния стальных вертикальных резервуаров, выбранных в качестве объекта исследования, приведены в таблицах 1–3.

На основании обследования утонения стенки резервуаров установлено различие скорости коррозии не только по высоте стенки резервуара, но и в зависимости от объема и коэффициента оборачиваемости.

Таблица 1 — Результаты толщинометрии стенок резервуаров типа РВС

1 Резервуары РВС-5000 (высота замера толщины стенки — от основания — 50 % h)
Коэффициент оборачиваемости nо, 1/год Среднегодовая температура, оС Скорость утонения стенки П, мм/год
48–54 8–12 0,092–0,108
47–53 –3–+3 0,062–0,075
45–55 3–7 0,086–0,094
47–53 13–17 0,139–0,141

2 Резервуары РВС (высота замера толщины стенки — от основания —50 % h, среднегодовая температура 8–12 оС)

Объем V, м3 Коэффициент оборачиваемости nо, 1/год Скорость утонения стенки П, мм/год
2000 47–53 0,151–0,153
5000 46–54 0,092–0,108
10000 46–55 0,090–0,092
20000 47–53 0,076–0,077

3 Резервуары РВС-5000 (коэффициент оборачиваемости 47–54 1/год, среднегодовая температура 8–12 оС)

Высота от основания, h % Скорость утонения стенки П, мм/год
5 0,065–0,066
20 0,075–0,076
40 0,089–0,091
50 0,092–0,108
80 0,106–0,107
90 0,089–0,091
100 0,064–0,066

4 Резервуары РВС-5000 (высота замера толщины стенки — от основания — 50 % h, среднегодовая температура 8–12 оС)

Коэффициент оборачиваемости nо, 1/год Скорость утонения стенки П, мм/год
48–64 0,092–0,108
2–4 0,074–0,076
8–12 0,086–0,088
94–105 0,114–0,115

Объем газового пространства для вертикальных резервуаров определяется
в первую очередь типом применяемой крыши. Резервуары эксплуатируются в различных климатических условиях в широком диапазоне температур. Экспериментальное изучение кинетики коррозии стальной поверхности с учетом колебаний температуры в течение суток и по сезонам года, зависящее от дальней перспективы прогнозов погоды и других условий, не только представляется чрезвычайно трудной задачей, но и вряд ли имеет практический смысл. В этом плане удобнее пользоваться таким понятием, как среднегодовая температура стенки резервуара,
а точнее внутренней поверхности стенки резервуара. Этот параметр в производственных условиях не контролируется. В связи с указанной трудностью, зависящей от температуры продукта, внешней среды, коэффициентов теплопроводности
и теплоотдачи элементов системы для приближенных расчетов среднегодовую температуру поверхности стенки резервуара приняли как среднюю между среднегодовой атмосферной температурой и среднегодовой температурой продукта.

Таблица 2 — Результаты толщинометрии стенок резервуаров типа РВСПК

5 Резервуары РВСПК-5000 (высота замера толщины стенки — от основания — 50 % h)
Коэффи-циент оборачиваемости nо, 1/год Среднегодовая температура, оС Скорость утонения стенки П, мм/год
48–54 8–12 0,061–0,062
47–53 –2–+2 0,038–0,048
45–55 4–5 0,048–0,061
47–53 13–17 0,093–0,103

6 Резервуары РВСПК (высота замера толщины стенки 50 % h, среднегодовая температура 8–12 оС)

Объем V, м3 Коэффициент оборачиваемости nо, 1/год Скорость утонения стенки П, мм/год
5000 46–54 0,061–0,062
2000 47–53 0,095–0,097
10000 45–55 0,054–0,055
20000 47–52 0,038–0,056

7 Резервуары РВСПК-5000 (коэффициент оборачиваемости 47–54 1/год, среднегодовая температура 8–12 оС)

Высота от основания h, % Скорость утонения стенки П, мм/год
5 0,031
20 0,041–0,043
40 0,034–0,056
50 0,061–0,062
70 0,027–0,041
90 0,021–0,031
100 0,026–0,048

8 Резервуары РВСПК-5000 (высота замера толщины стенки 50 % h,

коэффициент оборачиваемости

47–54 1/год, среднегодовая температура 8–12оС)

Коэффициент оборачиваемости nо, 1/год Скорость утонения стенки П, мм/год
46–54 0,092–0,108
2–4 0,067–0,069
8–12 0,077–0,079
92–110 0,011–0,012

Для каждого типа крыши резервуара была получена своя регрессионная
зависимость, где в качестве зависимой (объясняемой) переменной Y была выбрана скорость утонения стенки, а в качестве независимых (объясняемых) перемен-
ных — объем резервуара х1, коэффициент оборачиваемости х2, высота основания х3 и среднегодовая температура х4.

Все расчеты, используемые в данной работе, проводились с помощью специализированного статистического пакета программ Statistica 6.0.

Проведены исследования линейной и нелинейной моделей регрессии для резервуаров со стационарной крышей. При анализе линейной регрессии методом наименьших квадратов выполнена проверка отсутствия мультиколлинеарности
с помощью матрицы частных коэффициентов корреляции. Определитель матрицы

коэффициентов корреляции в данном случае составил 0,97 и, следовательно, мультиколлинеарность практически отсутствует.

Таблица 3 — Результаты толщинометрии стенок резервуаров типа РВСП

9 Резервуары РВСП-5000 (высота замера толщины стенки — от основания —50% h)
Коэффициент оборачиваемости nо, 1/год Среднегодовая температура, оС Скорость утонения стенки П, мм/год
48–53 8–12 0,065–0,069
47–53 –3–+2 0,042–0,055
45–57 4–7 0,052–0,066
45–55 12–17 0,089–0,097


Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 7 |
 








 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.