О предотвращении аварий и несчастных случаев на железобетонных резервуарах хранения мазута

Публикация из СМИ

На электростанциях электроэнергетического комплекса в эксплуатации находится более 400 резервуаров хранения мазута из железобетонных конструкций. Срок эксплуатации 330 резервуаров превышает 20 лет.

ОАО «Фирма ОРГРЭС» в период 1995-2000 г.г., на ряде электростанций, выполнены обследования эксплуатирующихся железобетонных резервуаров хранения мазута.

Причиной проведения серии обследований явилась аварийная ситуация на баке №2 емкостью 20 тыс. м3 ТЭЦ-25 АО «Мосэнерго». В процессе всего периода эксплуатации резервуара, обслуживающим персоналом наблюдались «запотевания» стенки бака мазутом с внешней его стороны, в камере глубокого заложения. Постепенно «запотевания» переросли в протечки до 15-20 л/сутки, в феврале 1996 года увеличившиеся до 2,5 тыс. л/сут.

Детальное изучение технической документации и обследование выявили, что течи мазута происходят через трещины в четырех стыках стеновых панелей, расположенных со стороны камеры глубокого заложения. Ширина раскрытия трещин составляла от 0,1 до 1,5 мм. Протяженность трещин - по всей высоте стенки бака.

В соответствии с проектом № 704-1-64 выпуска 1970г. института «СОЮЗВОДОКАНАЛПРОЕКТ» усилие обжатия напрягаемой арматуры передается на бетон стыков после срезки стальных монтажных стержней. Срезка стержней производится через 8 часов после окончания замоноличивания стыка. К выполнению навивки кольцевой арматуры необходимо приступать немедленно после достижения бетоном стыков проектной прочности. При вскрытии трещин монолитных стыков, во время обследования бака №2 ТЭЦ 25 ОАО «Мосэнерго» обнаружилось, что монтажные стержни не срезаны, в результате чего не было создано расчетное усилие обжатия бетона стыков. Аналогичная ситуация , в последующем, была обнаружена и на резервуарах №№1,3,4.

Обследование мазутного резервуара прямоугольной формы №2 емкостью 5000 м3 Самарской ГРЭС в 1997 г. показало, что бетон в стыках между стеновыми панелями, имеет неплотную насыщенную мазутом структуру в 20 стыках из 45.

Обследование монолитного резервуара Мурманской ТЭЦ в 2000 г. выявило наличие горизонтальных кольцевых трещин в стенке . Одной из причин появления трещин является нерасчетные температурные напряжения в стенке ,появление которых обусловлено тем, что конструкция резервуара не рассчитана на хранение мазута с температурой +70оС + 95оС.

Одновременно во время обследований были обнаружены интенсивные коррозионные разрушения бетона и арматуры внутренней поверхности плит кровельного покрытия. Коррозионные разрушения бетона плит покрытия имеют развитие на глубину до 50-70 мм, при этом во многих местах защитный слой арматуры полностью разрушен, а несущая арматура оголена.

Интенсивная сульфатная коррозия бетона и арматуры плит, в марте 2000 года привела к потере прочности и их обрушению на кровле бака №16 емкостью 20 тыс. м3 Конаковской ГРЭС. Большинство плит оказались неремонтопригодными, а скрытые под рубероидным ковром разрушения плит опасными для обслуживающего персонала. По результатам обследований ОАО «Фирма «ОРГРЭС» разработана и успешно применяется технология по ликвидации течей мазута, защите бетона и арматуры от коррозионных разрушений.

Ремонт по ликвидации течей включает:

• разделку трещин на глубину 50 мм от основной поверхности стеновых плит и шириной 150-200 мм;
• тщательную промывку и пескоструйную обработку поверхности под давлением;
• нанесение специального герметизирующего многокомпонентного состава на основе полиуретана имеющего высокий уровень относительного удлинения /до 200%/ и адгезии;
• покрытие герметика гранитной крошкой;
• оштукатуривание специальным раствором на цементной основе типа Сульфатбар;
• нанесение гидрофобного покрытия снижающего проницаемость поверхности.

Ремонт плит кровельного покрытия включает:

• очистку поверхности от поврежденного бетона;
• промывку и пескоструйную обработку бетонной поверхности водой под давлением;
• очистку арматуры от продуктов коррозии;
• нанесение антикоррозионного состава типа Структурит праймер;
• восстановления защитного слоя ремонтным составом Структурит НВ;
• защиты восстановленной поверхности паронепроницаемым составом Торосил сульфатбар.

Плиты кровельного покрытия с структурными разрушениями на глубину более 50 мм и коррозионным износом арматуры более 50% должны быть заменены.

Ремонты резервуаров необходимо производить после детального инженерного обследования.

Выбор материалов и технология ремонтов определяется с учетом состояния каждого конкретного сооружения.

Основные материалы, используемые при ремонтах мазутных резервуаров по их назначению классифицируются следующим образом:

• равнопрочные растворы на цементной основе: безусадочные, расширяющиеся, быстротвердеющие;
• кристаллогерметики: цементно-песчаные составы с химическими полимерными добавками вызывающими активное кристаллообразование;
• группа гидрофобизирующих полимерцементных растворов как окрасочных, так и штукатурных обладающих повышенной адгезией;
• группа герметиков, имеющих высокий уровень относительного удлинения; композиции на основе полиуретана, двухкомпонентные, с широким диапазоном использования: клеевые, набивные, заливные, инъекционные и др.;
• группа внутриполостных герметиков имеющих высокий уровень относительного удлинения и проникающей способности;
• группа эластичных гидроизоляционных покрытий применяемых и как кровельные.

В настоящее время каталоги отечественных и иностранных производителей материалов насчитывают большое количество наименований, поэтому выбор необходимо производить с учетом их технических характеристик, функционального назначения, совместимости физико-химических показателей, расходных характеристик и др.

На многих резервуарах в камеры глубокого заложения происходят течи атмосферной влаги и разрушения бетона плит покрытия и стеновых панелей.

Проникновение атмосферной влаги вызывает:

затопление камер и каналов глубокого заложения; ускоренную коррозию металлических конструкций (технологических трубопроводов, труб разводки электрических проводов).
Основными причинами, приведшими к снижению эксплуатационной надежности сооружений, являются:

• отсутствие необходимого контроля за строительством и приемочными испытаниями
• резервуаров со стороны проектных и наладочных организаций;
• несвоевременное проведение обследований и ремонтов;
• изготовление плит покрытий на несульфатостойком цементе;
• отсутствие защиты поверхности плит от сульфатной коррозии;
• разрушения кровельных покрытий в результате некачественного их исполнения и длительного срока эксплуатации.

ВЫВОДЫ:

1.Нарушение технологии приготовления и укладки бетона в стыках между стеновыми панелями, некачественная навивка кольцевой арматуры и ее коррозия приводят к образованию трещин в стыках и утечкам мазута.

2.Во многих случаях плиты покрытия кровли резервуаров не имеют надежного внутреннего пароизоляционного покрытия

3.Коррозия бетона и арматуры на плитах покрытия вызывается воздействием агрессивных паров мазута и соединений атмосферной влаги с ними.

4.Проникновение атмосферной влаги внутрь резервуаров происходит через некачественные или разрушенные участки гидроизоляционного кровельного покрытия.

В целях повышения эксплуатационной надежности мазутных железобетонных резервуаров предлагаю до 2002 года провести их комплексное обследование специализированными организациями. Сведения по состоянию резервуаров и проведенным обследованиям направлять в ОАО «Фирма ОРГРЭС».

Калатузов В.А.