Капитальный ремонт железобетонных резервуаров

На ряде предприятий топливно-энергетического сектора, нефтедобычи и нефтепродуктообеспечения для хранения горюче-смазочных материалов применяется особый тип резервуарных конструкций – железобетонные резервуары вместимостью до 30 000 куб. м. По разной оценке, их доля в объеме резервуарного парка составляет до 20%. При этом, в эксплуатации свыше 25 лет находится более 80% указанных резервуаров.

Железобетонные резервуары по виду хранимого нефтепродукта подразделяются на резервуары для мазута, нефти, масел и светлых нефтепродуктов. Поскольку нефть и мазут практически не оказывают химического воздействия на бетон и обладают способностью за счет своих тяжелых фракций и смол уплотнять мелкопористые материалы, уменьшая со временем их проницаемость, при их хранении в железобетонных резервуарах не требуется специальной защиты стенок, днищ и покрытия резервуаров. Как правило, их сооружают в крупных  резервуарных парках.

Железобетонные резервуары по форме могут быть вертикальными, цилиндрическими,  квадратными, прямоугольными. Для хранения темных нефтепродуктов используются как цилиндрические, так  и прямоугольные заглубленные резервуары без герметизации покрытия. Железобетонные резервуары по сравнению со стальными обладают рядом преимуществ. В частности,  расход стали на 1 м3 железобетонных резервуаров примерно в два раза меньше, чем стальных; тепловые  потери из железобетонных резервуаров меньше, чем из стальных в 8 - 12 раз; железобетонные резервуары  строят главным образом подземными и полуподземными, что уменьшает их пожарную опасность. Железобетонные резервуары по сравнению со стальными обладают рядом преимуществ. В частности,  расход стали на 1 м3 железобетонных резервуаров примерно в два раза меньше, чем стальных; тепловые  потери из железобетонных резервуаров меньше, чем из стальных в 8 - 12 раз; железобетонные резервуары  строят главным образом подземными и полуподземными, что уменьшает их пожарную опасность. Кроме того, железобетонные резервуары обеспечивают надежное хранение темных нефтепродуктов без облицовки бетона. Для хранения светлых нефтепродуктов требуется устройство металлической облицовки толщиной 3 - 4 мм. Однако устройство полости для создания изолирующей водяной прослойки может оказаться экономически менее выгодным, чем металлическая облицовка, а конструктивное решение более сложно. Во всех случаях резервуары с водяной рубашкой должны иметь тепловую изоляцию, предохраняющую воду от замерзания.

Кроме того, железобетонные резервуары обеспечивают надежное хранение темных нефтепродуктов без облицовки бетона. Для хранения светлых нефтепродуктов требуется устройство металлической облицовки толщиной 3 - 4 мм. Однако устройство полости для создания изолирующей водяной прослойки может оказаться экономически менее выгодным, чем металлическая облицовка, а конструктивное решение более сложно. Во всех случаях резервуары с водяной рубашкой должны иметь тепловую изоляцию, предохраняющую воду от замерзания.

Вместе с тем, железобетонные резервуары имеют и отрицательные качества. В частности:

• стоимость по сравнению со стальными существенно  выше (для резервуара емкостью 10000 м3 примерно на 20 - 25 % с учетом уменьшения площади застройки - протяженности коммуникаций);
• большая трудоемкость при сооружении;
• необходимость создания газонепроницаемости при хранении нефтепродуктов с высокой упругостью паров.

Учитывая это, в настоящее время для хранения нефти сооружаются резервуары в основном цилиндрические заглубленные большой емкости, с водяным экраном на покрытии. Кроме того, железобетонные резервуары имеют недостатки, ограничивающие область их применения. К ним относятся неполная герметичность корпуса из-за недостаточной плотности бетона и его склонности к образованию трещин, значительная масса железобетонных конструкций и трудоемкость их монтажа, повышенная требовательность к грунтам под основание резервуара.

В связи с длительным сроком эксплуатации большей части резервуаров железобетонной конструкции, значительная часть их неисправна.

Среди наиболее распространенных дефектов железобетонных резервуаров, следует отметить следующие.

В верхней части резервуаров имеют место разрушения сборных железобетонных плит покрытия, а также железобетонных балок, на которые они опираются. У указанных элементов со стороны мазута имеет место коррозионный износ защитного слоя бетона: отслоение бетона и обрушение его до обнажения арматуры, которая часто провисает по всей площади элемента и корродирует. Имеются случаи обрушения плит покрытия. Наблюдаются сквозные зазоры между плитами покрытия — раствор, которым были замоноличены стыки плит, прокорродировал и разрушился.

На внутренних поверхностях верхних участков стен под плитами перекрытия часто наблюдаются подтеки белесого цвета: продукты коррозии бетона (гидрат окиси кальция) как результат выщелачивания свободной извести из цементного камня бетона.

Коррозионный износ железобетонных элементов верхней части резервуара с внутренней стороны вызывается воздействием агрессивных паров, содержащих окислы серы.

В случае отсутствия или разрушения гидроизолирующего материала, укладываемого снаружи на железобетонные плиты покрытия, атмосферная вода, проникая к плитам покрытия и затем на их внутренние поверхности, интенсифицирует коррозионные процессы.

При этом в зимнее время при незаполненном мазутом резервуаре (или резервуаре с неразогретым мазутом) возможны периодически повторяющиеся процессы "замерзание-оттаивание" поступающей влаги на дефектные участки железобетонных элементов (трещины, каверны, слабый бетон, щели между элементами).

Нарушение герметичности внутренних поверхностей резервуара (стенки, днища) вследствие разрушения бетонной поверхности.

Наиболее экономически эффективным решением восстановления их работоспособности является проведение капитального ремонта.

На железобетонных резервуарах устранение появившихся течей мазута и усиление конструкций, получивших повреждения, сводятся к следующим наиболее часто встречающимся видам ремонта:

• ремонт ввода трубопроводов;
• герметизация стен и днища резервуара и локализация протечек мазута;
• восстановление преднапряженного состояния резервуара;
• усиление несущих балок и колонн;
• ремонт покрытий резервуаров.

Следует отметить, что наиболее часто возникает потребность устранения протечек мазута в местах ввода трубопроводов. Герметизация выполняется, как правило, с помощью эпоксидного состава, армированного стеклотканью или стеклосетками, а также с помощью уплотняющих прокладок из бензостойкой резины или сальниковой набивки, если уплотнение выполняется с наружной стороны резервуара. Неподвижные фланцы уплотнения удерживаются на трубе с помощью трения (стягивания полуколец болтами) или сваркой. Эффективность уплотнения зависит от качества подготовки поверхностей бетона и металла для нанесения эпоксидного состава.

Герметизация стен и днища изнутри резервуара торкретированием или эпоксидными составами осуществлялась при неудовлетворительных гидравлических испытаниях, когда поверхность бетона стены и днища еще не пропитана мазутом.

Компания «ТЭКСтрой инжиниринг» предлагает выполнить весь комплекс работ по ремонту железобетонных резервуаров от обследования и разработки проекта до строительных работ. Для этого имеется современное оборудование импортного производства и квалифицированный персонал.