СПОСОБ ПОДЪЕМА И УДЕРЖАНИЯ ВЕРТИКАЛЬНОГО СТАЛЬНОГО РЕЗЕРВУАРА Российский патент 2016 года по МПК E04H7/04 B65D90/14 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к проведению ремонта резервуаров, а более конкретно к способам подъема и удержания вертикальных стальных резервуаров, при котором приваривают к стенке резервуара через косынки вертикальные стойки, приваривают внутри резервуара подкосы и ребра жесткости, соединяющие изнутри окраечные листы и стенку резервуара, срезают шов приварки центральной части днища к окрайке, приваривают встык к центральной части днища пластины, приваривают кольцо жесткости снаружи или изнутри стенки резервуара, устанавливают под вертикальными стойками клеть из шпал и досок, устанавливают на клеть из шпал или досок опорные металлические пластины; между опорными металлическими пластинами и вертикальными стойками устанавливают домкраты, с помощью которых производят подъем и удержание вертикального стального резервуара.

Уровень техники

Известен способ подъема и удержания вертикального стального резервуара, при котором приваривают к стенке вертикального стального резервуара через косынки вертикальные стойки, приваривают внутри вертикального стального резервуара подкосы и ребра жесткости, соединяющие изнутри окраечные листы и стенку вертикального стального резервуара, срезают шов приварки центральной части днища к окрайке, приваривают встык к центральной части днища пластины, обеспечивающие фиксацию центральной части днища на окрайках в момент удержания вертикального стального резервуара, приваривают кольцо жесткости снаружи или изнутри стенки вертикального стального резервуара для принятия изгибающего момента от вертикальной стойки с целью обеспечения устойчивости стенки вертикального стального резервуара в момент подъема, устанавливают под вертикальными стойками клеть из шпал и досок с целью выравнивания поверхности опирания домкрата и распределения нагрузки на основание под клетью, устанавливают на клеть из шпал или досок опорные металлические пластины, между опорными металлическими пластинами и вертикальными стойками устанавливают домкраты, с помощью которых производят подъем и удержание вертикального стального резервуара, описанный в руководящем документе ОАО «АК «Транснефть» «ПРАВИЛА РЕМОНТА И РЕКОНСТРУКЦИИ РЕЗЕРВУАРОВ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ НЕФТИ ОБЪЕМОМ 1000-50000 куб. М ТОМ 1», К М15 «Типовая технологическая карта на выполнение монтажных работ по подъему резервуара» РД-23.020.00-КТН-283-09. Доступен по ссылке в Интернет http://www.twirpx.com/file/1080065/ опубликовано в 2009 г.).

Данный способ является наиболее близким по технической сути и достигаемому техническому результату и выбран за прототип предлагаемого изобретения.

Недостатком такого способа подъема и удержания вертикального стального резервуара являются большие сроки строительства или ремонта вертикального стального резервуара. Это связано с тем, что невозможно вести демонтаж старого фундамента, установку опалубки, арматурных каркасов и бетонирование нового фундамента непрерывно. Вертикальные стойки установлены таким образом, что мешают проведению строительно-монтажных работ в этом месте. Это не только затягивает сроки, но и приводит к невысокому качеству строительно-монтажных работ.

Раскрытие изобретения

Опирающееся на это оригинальное наблюдение настоящее изобретение, главным образом, имеет целью предложить способ подъема и удержания вертикального стального резервуара, позволяющий, по меньшей мере, сгладить один из указанных выше недостатков, а именно обеспечить возможность сокращения сроков строительства или ремонта вертикального стального резервуара при повышении качества строительно-монтажных работ за счет возможности вести демонтаж старого фундамента, установку опалубки, арматурных каркасов и бетонирование нового фундамента непрерывно, что и является решаемой технической задачей.

Для достижения этой цели между домкратами по периметру резервуара устанавливают дополнительные опоры из свай. Устанавливают консоли, имеющие опорную и крепежную части, на дополнительные опоры из свай после подъема резервуара до проектной отметки. Заводят опорную часть каждой консоли под стенку вертикального стального резервуара. Устанавливают на дополнительной опоре из свай и фиксируют затяжкой гаек на анкерных болтах крепежные части каждой консоли. Устанавливают вертикальный стальной резервуар через консоли на дополнительные опоры из свай. Убирают домкраты и опорные металлические пластины, обеспечивая при этом удержание вертикального стального резервуара посредством консолей на дополнительных опорах из свай.

Благодаря данной выгодной характеристике появляется возможность обеспечить подъем и удержание вертикального стального резервуара на дополнительных опорах, которые расположены вне области фундамента. Именно такое решение позволяет производить строительно-монтажных работы за счет возможности вести демонтаж старого фундамента, установку опалубки, арматурных каркасов и бетонирование нового фундамента непрерывно, что очевидно ускоряет процесс. За счет того, что все эти работы можно делать беспрепятственно, повышается качество строительно-монтажных работ.

Кроме того, при подведении консолей под окраечный лист резервуара на стенку требуется в два раза меньше вертикальных стоек. При этом количество сварных соединений также уменьшается вдвое. Соответственно уменьшается количество концентраторов напряжений, вдвое уменьшается риск трещинообразования в металле стенки. Все это повышает качество строительно-монтажных работ.

Существует вариант изобретения, в котором в качестве дополнительных опор из свай используют буронабивные сваи и/или сваи в металлической обсадной трубе. Благодаря данной выгодной характеристике появляется возможность использовать дополнительный прочный фундамент в виде буронабивных сваи и/или сваи в металлической обсадной трубе.

Существует также вариант изобретения, в котором в качестве дополнительных опор из свай используют монолитный ростверк. Благодаря данной выгодной характеристике появляется возможность дополнительного усиления опорной конструкции.

Существует еще один вариант изобретения, в котором дополнительно используют деревянные брусья или шпалы для временного удержания вертикального стального резервуара. Благодаря данной выгодной характеристике появляется возможность повышение удобства монтажа при осуществлении строительно-монтажных работ.

Существует вариант изобретения, в котором используют в качестве консоли металлическую конструкцию. Благодаря данной выгодной характеристике появляется возможность при удержании резервуара смещать точки опоры за контуры ремонтируемого/заменяемого кольцевого фундамента, в связи с чем повышается эффективность производства работ по демонтажу старого и монтажу нового фундамента.

Существует вариант изобретения, в котором приваривают к консоли контрфорс. Благодаря данной выгодной характеристике появляется возможность дополнительного усиления возможности удержания вертикального стального резервуара в поднятом состоянии.

Существует вариант изобретения, в котором непрерывно бетонируют новый фундамент под вертикальный стальной резервуар, в котором дополнительные опоры из свай являются его составными частями. Благодаря данной выгодной характеристике появляется возможность использовать дополнительный фундамент как часть нового фундамента, что исключает необходимость его демонтажа и сокращает расход материала на новый фундамент.

Совокупность существенных признаков предлагаемого изобретения неизвестна из уровня техники для устройств аналогичного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» для изобретения.

Краткое описание чертежей

Другие отличительные признаки и преимущества изобретения ясно вытекают из описания, приведенного ниже для иллюстрации и не являющегося ограничительным, со ссылками на прилагаемые рисунки, на которых:

- фигура 1 схематично изображает элементы, необходимые для процесса подъема и удержания вертикального стального резервуара, согласно уровню техники.

- фигура 2 схематично изображает элементы, необходимые для процесса подготовки к подъему и удержанию вертикального стального резервуара, а именно установка дополнительного фундамента, вид сверху, без консоли, согласно изобретению.

- фигура 3 схематично изображает элементы, необходимые для процесса переноса на консоли вертикального стального резервуара, вид сбоку, согласно изобретению.

- фигура 4 изображает вид консоли сверху согласно изобретению.

- фигура 5 изображает вид консоли в разрезе согласно изобретению.

- фигура 6 изображает этапы процесса подъема и удержания вертикального стального резервуара, согласно изобретению.

На фиг. 1-5 обозначены:

1 - вертикальные стойки,

2 - стенка вертикального стального резервуара,

3 - косынки,

4 - подкосы,

5 - ребра жесткости,

6 - окраечные листы,

7 - пластины,

8 - кольцо жесткости,

9 - опорные металлические пластины,

10 - домкрат,

11 - дополнительные опоры из свай,

12 - консоли, 121 - опорная часть консоли, 122 - крепежная часть,

13 - анкерный болт,

14 - контрфорс,

15 - фундамент,

16 - шпалы,

17 - монолитный ростверк.

Осуществление изобретения

Процесс подъема и удержания вертикального стального резервуара при проведении ремонтных, строительных или монтажных работ выглядит следующим образом, следующим образом. (Приводится не ограничивающий применения изобретения пример монтажа рулонированного резервуара с применением предлагаемого устройства согласно фигуре 4).

Этап А1. При монтаже или необходимости ремонта фундамента вертикального стального резервуара его необходимо поднять и удерживать в поднятом состоянии. Для этого используют вертикальные стойки 1. Их приваривают к стенке 2 вертикального стального резервуара через косынки 3.

Этап A2. Укрепляют далее стенки 2 изнутри. Для этого приваривают внутри вертикального стального резервуара подкосы 4 и ребра жесткости 5, соединяющие изнутри окраечные листы 6 и стенку вертикального стального резервуара 2.

Этап A3. Срезают шов приварки центральной части днища к окрайке.

Этап A4. Приваривают встык к центральной части днища пластины 7, обеспечивающие фиксацию центральной части днища на окрайках в момент удержания вертикального стального резервуара.

Этап A5. Приваривают кольцо жесткости 8 снаружи или изнутри стенки вертикального стального резервуара 2 для принятия изгибающего момента от вертикальной стойки с целью обеспечения устойчивости стенки вертикального стального резервуара в момент подъема.

Этап A6. Устанавливают под вертикальными стойками клеть из шпал и досок с целью выравнивания поверхности опирания домкрата и распределения нагрузки на основание под клетью

Этап А7. Устанавливают на клеть из шпал или досок опорные металлические пластины 9.

Этап A8. Между опорными металлическими пластинами 9 и вертикальными стойками устанавливают домкраты 10, с помощью которых производят подъем и удержание вертикального стального резервуара.

Этап A9. Между домкратами по периметру резервуара устанавливают дополнительные опоры 11 из свай. Возможно в качестве дополнительных опор из свай использовать буронабивные сваи и/или сваи в металлической обсадной трубе. Также возможно в качестве дополнительных опор из свай использовать монолитный ростверк.

Этап А10. Устанавливают консоли 12, имеющие опорную 121 и крепежную 122 части, на дополнительные опоры 11 из свай после подъема резервуара до проектной отметки.

Этап А11. Заводят опорную часть 121 каждой консоли 12 под стенку вертикального стального резервуара 2.

Этап А12. Устанавливают на дополнительной опоре 11 из свай и фиксируют затяжкой гаек на анкерных болтах 13 крепежные части 122 каждой консоли 12.

Этап А13. Устанавливают вертикальный стальной резервуар через консоли 12 на дополнительные опоры 11 из свай.

Этап А14. Убирают домкраты 10 и опорные металлические пластины 9, обеспечивая при этом удержание вертикального стального резервуара посредством консолей 12 на дополнительных опорах 11 из свай. Можно дополнительно использовать деревянные брусья или шпалы для временного удержания вертикального стального резервуара. Есть вариант приваривания к консоли 12 контрфорса 14, который можно использовать как дополнительный крепежный элемент.

Этап A15. Непрерывно бетонируют новый фундамент 15 под вертикальный стальной резервуар, в котором дополнительные опоры 11 из свай являются его составными частями.

Приведенные варианты осуществления изобретения являются примерными и позволяют добавлять новые варианты или модифицировать описанные. Например, использовать этапы выборочно или одновременно вести ремонт стенки в двух диаметрально противоположных участках.

Промышленная применимость

Предлагаемый способ подъема и удержания вертикального стального резервуара может быть осуществлен специалистом на практике и при осуществлении обеспечивает реализацию заявленного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «промышленная применимость» для изобретения.

Описанный способ подъема и удержания вертикального стального резервуара реализуется на базе традиционных технологий, и возможность его осуществления не связана с какими-либо дополнительными техническими проблемами.

В соответствии с предложенным изобретением заявителем многократно проверена на практике данная технология на объектах ОАО «АК «Транснефть» и показал перспективность предложенного способа.

Испытания показали, что способ подъема и удержания вертикального стального резервуара обеспечивает:

- возможность перемещения консоли в радиальном направлении в горизонтальной плоскости с целью точной посадки и заведения опорной части консоли под стенку резервуара;

- возможность фиксации на консолях резервуара в поднятом состоянии;

- возможность непрерывного проведения строительно-монтажных работ под резервуаром, что позволяет в свою очередь выполнить ремонт качественно;

- избежать появления хлопунов.

Таким образом, за счет указанных выше характеристик и обеспечивается достигаемый технический результат, а именно возможность сокращения сроков строительства или ремонта вертикального стального резервуара при повышении качества строительно-монтажных работ за счет возможности вести демонтаж старого фундамента, установку опалубки, арматурных каркасов и бетонирование нового фундамента непрерывно.

Дополнительным полезным техническим результатом заявленного изобретения является то, что данный способ обеспечивает:

- увеличение качества строительно-монтажных работ;

- безопасность выполнения работ;

- уменьшение сроков строительно-монтажных работ;

- уменьшение затрат на производство работ.

Таким образом, данная технология и конструкция устройства, применяемая на практике для ремонта стенки резервуаров вертикальных стальных, рекомендуется к широкому внедрению в промышленность при подъеме и удержании резервуаров вертикальных стальных, резервуаров вертикальных стальных с понтоном, резервуаров вертикальных стальных с плавающей крышей объемом от 100 м³ до 100000 м³.

Изобретение относится к области строительства, а именно к способу подъема и удержания вертикальных стальных резервуаров. Способ подъема заключается в том, что приваривают к стенке резервуара стойки, внутри резервуара приваривают подкосы и ребра жесткости, соединяющие изнутри окраечные листы и стенку резервуара, срезают шов приварки центральной части днища к окрайке, приваривают встык к центральной части днища пластины, приваривают кольцо жесткости, устанавливают под стойками клеть из шпал и досок, на которые устанавливают опорные металлические пластины. Между пластинами и стойками устанавливают домкраты, с помощью которых производят подъем и удержание вертикального стального резервуара. Между домкратами по периметру резервуара устанавливают дополнительные опоры из свай. Устанавливают консоли на дополнительные опоры после подъема резервуара до проектной отметки. Заводят опорную часть каждой консоли под стенку резервуара. На дополнительной опоре устанавливают и фиксируют крепежные части каждой консоли. Устанавливают резервуар через консоли на дополнительные опоры из свай. Убирают домкраты и опорные металлические пластины, обеспечивая при этом удержание вертикального стального резервуара посредством консолей на дополнительных опорах из свай. Технический результат - сокращения сроков строительства. 6 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Способ подъема и удержания вертикального стального резервуара, при котором:
- приваривают к стенке вертикального стального резервуара через косынки вертикальные стойки,
- приваривают внутри вертикального стального резервуара подкосы и ребра жесткости, соединяющие изнутри окраечные листы и стенку вертикального стального резервуара,
- срезают шов приварки центральной части днища к окрайке,
- приваривают встык к центральной части днища пластины, обеспечивающие фиксацию центральной части днища на окрайках в момент удержания вертикального стального резервуара,
- приваривают кольцо жесткости снаружи или изнутри стенки вертикального стального резервуара для принятия изгибающего момента от вертикальной стойки с целью обеспечения устойчивости стенки вертикального стального резервуара в момент подъема,
- устанавливают под вертикальными стойками клеть из шпал и досок с целью выравнивания поверхности опирания домкрата и распределения нагрузки на основание под клетью,
- устанавливают на клеть из шпал или досок опорные металлические пластины,
- между опорными металлическими пластинами и вертикальными стойками устанавливают домкраты, с помощью которых производят подъем и удержание вертикального стального резервуара,
отличающийся тем, что способ дополнительно включает в себя следующие этапы:
- между домкратами по периметру резервуара устанавливают дополнительные опоры из свай,
- устанавливают консоли, имеющие опорную и крепежную части, на дополнительные опоры из свай после подъема резервуара до проектной отметки,
- заводят опорную часть каждой консоли под стенку вертикального стального резервуара,
- устанавливают на дополнительной опоре из свай и фиксируют затяжкой гаек на анкерных болтах крепежные части каждой консоли,
- устанавливают вертикальный стальной резервуар через консоли на дополнительные опоры из свай,
- убирают домкраты и опорные металлические пластины, обеспечивая при этом удержание вертикального стального резервуара посредством консолей на дополнительных опорах из свай.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве дополнительных опор из свай используют буронабивные сваи и/или сваи в металлической обсадной трубе.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве дополнительных опор из свай используют монолитный ростверк.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно используют деревянные брусья или шпалы для временного удержания вертикального стального резервуара.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют в качестве консоли металлическую конструкцию.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что приваривают к консоли контрфорс.

7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что непрерывно бетонируют новый фундамент под вертикальный стальной резервуар, в котором дополнительные опоры из свай являются его составными частями.