РАЗДЕЛ 2
АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ТЕХНИЧЕСКИХ ОБСЛЕДОВАНИЙ РЕЗЕРВУАРОВ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ
2.1. Статистическая обработка результатов технических обследований РВС
В данном разделе представлена статистика по основным нормативным признакам отказов стальных вертикальных резервуаров наземного типа для хранения нефти и нефтепродуктов. Статистика была собрана по результатам натурных обследований резервуаров, эксплуатирующихся (или эксплуатировавшихся) в условиях перевалочно-распределительных нефтебаз в различных регионах Украины. Обследования проводились сотрудниками лаборатории технического диагностирования при кафедре металлических и деревянных конструкций Приднепровской государственной академии строительства и архитектуры. Все результаты обследований были отражены в заключениях о техническом состоянии РВС, которые и послужили информационной базой для сбора статистики. Всего были собраны данные более чем по 600 резервуарам для товарных нефтепродуктов объемом от 100 до 5000 куб. м., находящимся в эксплуатации от 5 до 55 лет.
Для каждого резервуара были зафиксированы:
1. Паспортные данные
1.1. нефтебаза;
1.2. вид сборки;
1.3. год ввода в эксплуатацию;
1.4. год последнего обследования;
1.5. вид хранимого нефтепродукта;
1.6. проектные характеристики (диаметр и высота стенки, проектные толщины днища, кровли, поясов стенки).
2. Основные дефекты и повреждения
2.1. осадки (крен и параметр неравномерности);
2.2. величина наружного выступа днища;
2.3. наличие язвенной коррозии и сквозных повреждений в днище и в зоне сопряжения стенки с днищем (уторной зоне);
2.4. наличие отпотин и геометрических повреждений в поясах цилиндрической стенки, уторной зоне, кровле.
2. Результаты толщинометрии днища, уторной зоны, поясов стенки, кровли.
3. Расчетные оценки прочности и устойчивости конструкции.
4. Выводы о техническом состоянии резервуара (работоспособное, ограниченно работоспособное, неработоспособное состояние).
Конструкции обследованных резервуаров были изготовлены из малоуглеродистой стали марок МСт3сп, ВСт3кп, ВСт3сп и др., а также низколегированной стали 09Г2, 09Г2С. Толщина поясов цилиндрической стенки резервуаров составляла от 4 до 12 мм. Сборка цилиндрического корпуса осуществлялась, в основном, с применением заводских рулонных заготовок. Заводские вертикальные сварные швы были выполнены встык, а горизонтальные ? встык и внахлест. Монтажные сварные соединения заводских рулонов во всех случаях выполнены внахлест. Днища резервуаров имели толщину 4-6 мм, а толщина кровельного настила 2.5-3 мм (в резервуарах со сферической крышей ? 4 мм). Резервуары использовались для хранения бензина, керосина, дизельного и печного топлива, мазута.
Технические освидетельствования РВС проводились по единой методике, изложенной в монографии [38], с учетом рекомендаций [82-83]. Статистические выборки формировались из идентичных по ряду параметров резервуаров. В одну выборку попадали резервуары идентичные по виду хранимого нефтепродукта, проектным характеристикам, продолжительности эксплуатации и объему.
Отказы резервуаров определялись по нормативным признакам, предусмотренным действующими нормативными документами [83, 96, 105-107]. Вся статистика отказов была ранжирована по следующим основным признакам.
1. Исчерпание нормативного запаса прочности, устойчивости.
2. Недопустимые осадки основания.
3. Недопустимые дефекты геометрии.
4. Недопустимые трещиновидные дефекты в сварных швах.
5. Недопустимая коррозия днища.
6. Недопустимая коррозия уторной зоны.
7. Сквозные коррозионные повреждения днища, уторной зоны.
8. Сквозные коррозионные повреждения кровли.
Частоты отказов определялись как отношения общего числа выявленных отказов того или иного типа к общему числу обследованных резервуаров соответствующей выборки.
Полученная таким образом статистика отказов достаточно объективно отражает техническое состояние РВС в процессе эксплуатации и может использоваться как информационный базис для решения задач прогнозирования изменений технического состояния и управления эксплуатационной надежностью нефтяных резервуаров. В табл.2.1 приведены сведения по количеству обследованных резервуаров с градацией по объему и продолжительности эксплуатации.
Таблица 2.1
Количество обследованых резервуаров
Объем РВС,
куб.м.Продолжительность эксплуатацииДо 10 лет10-20 лет21-30 лет31-40 лет41-50 летБолее 50 лет100-200416322815940071117292111700-10006837512132000120312517300081720251550009242023197
На рис. 2.1-2.8 приведены зависимости частот различных механизмов отказов от времени эксплуатации для резервуаров различных объемов.
Как свидетельствуют полученные результаты доминирующими в статистике отказов для резервуаров всех объемов (от 100 до 5000 куб.м) являются отказы, обусловленные коррозией, осадками основания и дефектами геометрии. Высокая частота коррозионных отказов объясняется тем, что коррозионный износ в той или иной мере присутствует в каждом резервуаре и никакие методы защиты не снимают проблему коррозионного износа полностью. Большая частота отказов, связанных с недопустимыми осадками основания и дефектами геометрии, объясняется тем фактом, что еще до момента ввода нефтяных резервуаров в эксплуатацию большинство из них имеют дефекты основания и геометрические несовершенства, приобретенные при изготовлении, транспортировке и монтаже РВС.
Не вызывает сомнений, что с течением времени частота отказов РВС увеличивается (сказывается накопление дефектов и повреждений в процессе эксплуатации). Характерно то, что после 20 лет эксплуатации частота коррозионных отказов для резервуаров всех объемов резко возрастает. Для частот отказов по осадкам основания и дефектам геометрии наблюдается гораздо более плавный характер возрастания.
Обращает на себя внимание то обстоятельство, что частоты отказов, связанных с осадками и геометрической формой, с увеличением