Шаровой или вертикальный стальной резервуар: чем отличаются обследование, надзор и подготовка
Шаровой резервуар работает под избыточным давлением и учитывается как сосуд, поэтому к обследованию добавляется режим технического освидетельствования сосудов. Сравниваем с РВС по строкам: среда и давление, статус оборудования и учёт, нормативная база, состав контроля, доступ и леса, подготовка, длительность и типичные дефекты сферических оболочек и опорных стоек.
На газоперерабатывающей или нефтехимической площадке рядом стоят два типа ёмкостей, которые в разговоре одинаково называют резервуарами, а в документах разводят по разным ветвям надзора. Вертикальный стальной резервуар хранит продукт под давлением, близким к атмосферному, и проходит по линии сооружений. Шаровой резервуар работает под избыточным давлением и попадает в контур оборудования, работающего под давлением, со всеми вытекающими требованиями к учёту и освидетельствованию.
Владелец узнаёт об этом обычно в момент, когда планирует бюджет на диагностику по одной ставке за ёмкость, а получает две разные сметы и два разных графика остановки. Разберём, в чём именно расходятся требования и что это меняет на практике.
Ключевая разница: давление меняет статус оборудования
Шаровой (сферический) резервуар применяется для хранения сжиженных углеводородных газов и лёгких фракций, которые нельзя держать при атмосферном давлении. Сферическая форма выбрана не из эстетики: при заданном объёме она даёт минимальную площадь поверхности и равномерное распределение напряжений в оболочке, что позволяет держать давление разумной толщиной стенки.
Наличие избыточного давления переводит такую ёмкость в категорию сосудов, работающих под давлением. На практике это означает три вещи. Первая: помимо технического диагностирования как такового, действует режим технического освидетельствования сосудов — наружный и внутренний осмотр и гидравлическое (либо в предусмотренных случаях иное) испытание с установленной периодичностью. Вторая: ведётся отдельный учёт оборудования под давлением с записями в паспорт сосуда. Третья: к персоналу, обслуживающему такое оборудование, и к организации, проводящей работы, применяются свои требования по обучению и аттестации.
Вертикальный стальной резервуар этих требований не несёт — он работает при давлении, близком к атмосферному, регулируемом дыхательной арматурой, и оценивается как сооружение. Что входит в его обследование, подробно разобрано в материале об обследовании РВС, здесь этот состав не пересказывается.
Общее у них одно и важное: если ёмкость входит в состав опасного производственного объекта и подошла к сроку безопасной эксплуатации, установленному проектом, либо проект такого срока не содержит и с ввода прошло двадцать лет, требуется экспертиза промышленной безопасности. Принцип задан 116-ФЗ и от формы ёмкости не зависит.
Таблица сравнения
| Параметр | Шаровой резервуар | Вертикальный стальной резервуар (РВС) |
|---|---|---|
| Хранимая среда и давление | Сжиженные углеводородные газы, лёгкие фракции; избыточное давление, зависящее от среды и температуры | Нефть и нефтепродукты; давление близко к атмосферному, регулируется дыхательной арматурой |
| Статус оборудования | Сосуд, работающий под давлением, в составе ОПО | Сооружение в составе ОПО |
| Порядок учёта | Учёт оборудования под давлением, паспорт сосуда с записями об освидетельствованиях, сведения в составе ОПО | Учёт в составе сооружений ОПО, паспорт резервуара, градуировочная таблица |
| Нормативная база по обследованию | Требования к оборудованию под давлением плюс правила экспертизы ПБ, отраслевые методики по сферическим резервуарам | Стандарты и нормативно-техническая документация на РВС плюс правила экспертизы ПБ |
| Периодические процедуры | Техническое освидетельствование: наружный и внутренний осмотр, испытание на прочность и плотность; техническое диагностирование при исчерпании ресурса | Частичное и полное техническое диагностирование, гидравлические испытания после ремонта конструкций |
| Состав контроля | ВИК оболочки изнутри и снаружи, толщинометрия по меридианам и параллелям, контроль всех сварных швов оболочки, контроль опорных стоек и узлов их примыкания, контроль штуцеров и люков, испытание, при необходимости акустическая эмиссия и оценка металла на склонность к коррозионному растрескиванию | ВИК, толщинометрия стенки, днища и кровли, контроль швов и уторного узла, нивелирование окрайки, измерение отклонений образующих, оценка понтона, основания, дыхательной арматуры |
| Доступ и леса | Криволинейная поверхность на высоте: нужны леса или подвесные системы снаружи и изнутри, отдельный проект производства работ на высоте | Доступ по штатным лестницам и площадкам, внутри — по днищу; леса требуются локально |
| Подготовка к работам | Сброс давления, дренирование, продувка инертным газом, дегазация, анализ среды, наряд-допуск на газоопасные работы; попадание воздуха в газовую среду недопустимо | Опорожнение, дегазация, зачистка от донных отложений, анализ среды, наряд-допуск |
| Длительность | Больше: монтаж лесов, продувка инертной средой и испытание удлиняют цикл | Меньше при сопоставимом объёме контроля |
| Типичные дефекты | Трещины в сварных швах оболочки и в зонах термического влияния, коррозионное растрескивание под напряжением у сред с сероводородом, дефекты узлов приварки опорных стоек, коррозия и деформация стоек и связей, просадка и разрушение фундаментов под стойками, дефекты штуцеров | Коррозия днища и нижних поясов, разрушение уторного узла, неравномерная осадка основания, вмятины и хлопуны стенки, деформации кровли, отказы дыхательной арматуры, износ затвора понтона |
| Последствия отказа | Выброс сжиженного газа с образованием взрывоопасного облака, сценарий с большой зоной поражения | Разлив нефтепродукта в пределах каре, загрязнение грунта, пожар пролива |
Почему подготовка шарового резервуара сложнее
Три обстоятельства делают остановку сферы более трудоёмкой, чем остановку РВС того же объёма.
Газовая среда. Перед вскрытием сферу нужно освободить от продукта, сбросить давление, продуть инертным газом и только затем переводить на воздушную среду. Прямой переход от углеводородной среды к воздуху даёт взрывоопасную смесь внутри аппарата. Это отдельная технологическая операция с собственным планом, контролем состава среды на каждом этапе и наряд-допуском.
Доступ. Сферическая оболочка не имеет горизонтальных площадок. Чтобы выполнить визуальный контроль и толщинометрию по всей поверхности, приходится строить леса внутри и снаружи либо применять подвесные и канатные системы. Монтаж лесов внутри шара нередко занимает больше времени, чем сам контроль, и требует своего проекта производства работ на высоте.
Испытание. Гидравлическое испытание сферы — это заполнение водой большого объёма с проверкой несущей способности фундаментов и опор под возросшую нагрузку, подготовка воды, её последующий слив и утилизация. Для РВС испытание наливом организационно проще.
На что смотреть в первую очередь на сфере
Опыт обследований показывает, что внимание распределяется иначе, чем на вертикальных резервуарах. Для РВС критично днище, для шарового резервуара — сварные швы оболочки и опорная система.
- узлы приварки опорных стоек к оболочке: это зона концентрации напряжений, где чаще всего появляются трещины;
- сами стойки и связи между ними: коррозия у основания, деформации, ослабление или обрыв элементов связей;
- фундаменты под стойками: неравномерная осадка перераспределяет нагрузку на оболочку и опасна не меньше, чем осадка основания РВС;
- сварные швы оболочки по всей длине, особенно в нижней зоне и в местах пересечения швов;
- зоны штуцеров, люков и приварных элементов;
- состояние металла при работе со средами, содержащими сероводород: здесь отдельно оценивается риск коррозионного растрескивания под напряжением;
- предохранительные клапаны, арматура, система орошения сферы, средства контроля уровня и давления.
Что это значит для планирования
Практический вывод для владельца площадки, где есть и то и другое: нельзя ставить сферы и вертикальные резервуары в один график по одному шаблону. Для шарового резервуара окно остановки планируется с запасом на продувку, монтаж лесов и испытание, а работы согласуются с технологическим режимом установки, от которой сфера принимает продукт. Для РВС основное время съедает зачистка, и его можно сократить, если заранее решить вопрос с приёмом нефтешлама — об этом подробно в материале о зачистке резервуара.
Второй вывод — про область аттестации эксперта. Экспертизу сооружения и экспертизу технического устройства, работающего под давлением, выполняют эксперты с разными областями аттестации. Если экспертная организация присылает на сферу специалиста с областью по сооружениям, заключение окажется уязвимым. Проверять это нужно до подписания договора, а не после получения документа.
НПИ «Недра» проводит техническое диагностирование резервуаров и сосудов, работающих под давлением, собственной лабораторией неразрушающего контроля и выполняет экспертизу промышленной безопасности по обеим линиям — и по сооружениям, и по техническим устройствам. Когда заключение нужно быстро, помогает сервис «Блиц-эксперт»: заявка оформляется онлайн, её сразу видят все эксперты, аттестованные по нужной области, и первый свободный берёт её в работу; цена берётся из тарифа института и видна до регистрации, оплата двумя частями по 50%, заключение приходит с электронной подписью, счёт и акт — в личном кабинете. Актуальные требования к оборудованию под давлением и разъяснения надзора публикуются на сайте Ростехнадзора.
Фото: askii, Flickr, CC BY-SA 2.0
