О диагностировании вертикальных стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов

Анализ причин аварий стальных вертикальных резервуаров (далее РВС) на территории бывшего СССР более чем за 35 лет приводится в работе В.Б.Галеева [2]. Основные причины, указанные автором, — это наличие заводских дефектов; дефекты монтажа (непровары и подрезы, нарушение технологии монтажа, выпучины и вмятины, несоблюдение проектного размера катета сварного шва); нарушение правил технической эксплуатации (нарушение технологического режима, нарушение сроков технических осмотров, нарушение правил противопожарной безопасности); нарушение условии эксплуатации; низкий контроль качества строительно-монтажных работ; стихийные бедствия. Как правило, руководящие документы и ведомственные стандарты, определяющие правила диагностирования РВС, сводят эту процедуру к определению толщины стенок резервуаров, выявлению средних и максимальных показателей коррозионного разрушения. Затем на основании линейной зависимости интенсивности коррозионного разрушения от времени строится прогноз по дальнейшей эксплуатации, и определяется остаточный ресурс резервуаров.
Расчеты, проведенные авторами [3], показали, что концентраторами напряжений и, соответственно, местами зарождения и развития трещин являются нижние области резервуаров и места врезки приемно-раздаточных патрубков. Они подтверждают вывод о влиянии геометрических особенностей технических устройств на общую картину распределения напряжений и деформаций и их локализацию в местах изменения сечения элементов конструкции, наличие люков, врезок штуцеров, неукрепленных отверстий и т.д. При этом авторами [3] показано, что остаточный ресурс РВС, рассчитанный на основании «линейной модели», может кратно превышать показатель, полученный на основе метода конечных элементов.
Понятно, что геометрические особенности являются «слабым звеном» технического устройства и оказывают влияние на темпы износа оборудования. И это утверждение в какой-то степени подтверждается данными, приводимыми в большинстве исследований на тему анализа причин аварий и отказов РВС. Соответствующая статистика приведена в диссертационной работе В.А. Буренина «Прогнозирование индивидуального остаточного ресурса стальных вертикальных резервуаров»: в стенке резервуара основной причиной отказа является равномерная коррозия — (55 %); основным дефектом на днище является хлопун (53 %); для основания РВС наиболее характерны отказы в виде осадки основания. 
Тем самым диагностика РВС должна проводиться на основании действующей нормативно-правовой базы, методических рекомендаций и ГОСТов с учетом особенностей геометрии технического устройства, меняющей его симметрию. Целесообразно применение методов, позволяющих проводить регистрацию не только развивающихся дефектов в стенке резервуаров, но и мест потенциального коррозионного износа материала. Расчет остаточного ресурса РВС должен строиться не только на основании «традиционных подходов», но и с учетом распределения областей повышенного риска возникновения дефектов, связанных с конструкционными неоднородностями, которые могут привести к аварии или иной внештатной ситуации. 

Литература
1. Электронная версия журнала «Безопасность труда в промышленности», URL: http://www.btpnadzor.ru/ru/consults/n-3-2011-0 (дата обращения — 02.08.2015 г.).
2. Галеев В.Б. Напряженно-деформированное состояние резервуаров, построенных на слабонесущих переувлажненных грунтах. Дис. д-ра техн. наук. — Тюмень, 1987. — 556 с.
3. Мансурова С.М., Тляшева Р.Р., Ивакин А.В., Шайзаков Г.А., Байрамгулов А.С. Оценка напряженно-деформированного состояния стального цилиндрического резервуара с учетом эксплуатационных нагрузок // Нефтегазовое дело: электронный научный журнал, 2014 г., URL http://ogbus.ru/authors/MansurovaSM/MansurovaSM_1.pdf (дата обращения — 02.08.2015 г.).

Республика Татарстан, г. Казань, проспект Ф. Амирхана, д. 103, тел.: (843) 520-18-85, e-mail: icd2006@mail.ru