基礎上に垂直タンクを設置するスキーム」
2026-08-24
設置の主要段階: 現場の準備から油圧テストまで
垂直タンクを基礎に設置するための図は、文書を含むフォルダー内の単なる図面ではなく、アクションの厳密なアルゴリズムであり、これに違反すると、ハウジングの不可逆的な変形と保証の喪失につながります。私たちの実践では、コンクリート基礎の準備に 48 時間を節約した結果、高さ 12 メートルの壁が負荷をかけた状態でわずか 3 か月稼働しただけで歪みが発生するという状況に遭遇しました。正しく設置するには、測地レイアウト、基礎の設置、要素の配送、底部の組み立て、最初の弦材の設置、屋根の設置とテストの順序に従う必要があります。各段階には独自の重要な制御ポイントがあり、オブジェクトの納品期限が短い場合でも無視することはできません。
プロジェクトのチーフ エンジニアによって承認された完全な作業文書 (DD) セットを受け取った後にのみ、作業を開始することを強くお勧めします。合意された玉掛けスキームまたは作業実行計画 (WPP) が存在しないことは、顧客の技術監督による作業の中断の直接の理由となります。以下では、GOST 31385-2016 の要件と、さまざまなサイズの 200 ユニットを超える容量性機器を組み立てた実際の経験に基づいて、プロセスの各ステップを詳細に分析します。
必要なツールと前提条件
最初のスラブを地面に置く前に、必要なすべての機器が利用可能であることを確認する必要があります。不完全なツールセットを使用してインストールを開始しようとすると、多くの場合ダウンタイムが発生し、そのコストは不足している機器のレンタルコストを上回ります。垂直スチールタンク (VSR) を高品質に組み立てるには、次のものが必要です。
- 吊り上げ装置:25 ～ 50 トンの吊り上げ能力を持つ少なくとも 2 台のトラック クレーン (最初のベルトのロール状パネルまたはシートの重量に応じて)。 1 つのタップの使用は 100 m3 までの少量タンクでのみ可能ですが、これにより設置時間が大幅に増加します。
- 溶接設備：最大 500 A の電流を供給できる電源を備えた、シールド ガス中で溶接するための半自動機械 (MIG/MAG)。重要な継ぎ目の手動アーク溶接を使用する場合は、電極の乾燥オーブンが必要です。
- 測地ツール:1 km の移動あたり 2 mm 以下の測定精度を備えた光学水準器または電子トータル ステーション。従来の建物レベルでは、大径底部の水平度を制御するには不十分です。
- リギングと装備:ロールを変形させずに吊り上げるための特別設計のトラバース、ウェッジの取り付け、吊り上げ能力10トンのジャッキ、ベルトの締め付けなどを行います。
- 計装:厚さゲージ、曲率半径をチェックするためのテンプレート、底部の縫い目の気密性をチェックするための真空チャンバー。
作業を開始するための重要な条件は、アクセス道路の準備が整っていることです。雨季の重機の荷重に耐えられる状態まで土壌を圧縮する必要があります。クレーンがエレメントを吊り上げているときに流れ出た土にはまり、緊急事態が発生したケースも見られます。地質調査書を注文して、事前に地盤の支持力を確認してください。
設置図に従った基礎の建設に関する技術的要件
基礎はタンクの耐久性の基礎であり、その基礎上に縦型タンクを設置する計画は、土壌分析と基礎の種類の選択から始まります。地盤荷重の計算に誤りがあると不均一な沈下が発生し、溶接不良や製品漏れの原因となる可能性があります。立型タンクの基礎には主にリング鉄筋コンクリートと固砂（または砕石）の 2 種類があります。
容量が 1000 m3 を超えるタンクの場合、中央部分は防水加工を施した圧縮砂で作られ、周囲はモノリシック鉄筋コンクリートリングで作られるという組み合わせのオプションが最もよく使用されます。リング基礎の高さは通常、計画レベルより 0.5 ～ 1.2 メートル高く、遮断バルブへのアクセスと下部ベルトの目視検査が可能になります。リングの幅は壁と液体からの荷重に基づいて計算されますが、溶接を容易にするために 1.5 ～ 2 メートル以上にする必要があります。
公差と形状の制御
基礎の形状は、設計で指定された厳しい公差を満たさなければなりません。表面の不均一さは、底部シートがベースにしっかりとフィットせず、空気空洞を形成するという事実につながります。製品の重量により、これらのシートが曲がって内側に腐食のポケットが形成される可能性があり、設置後に保護コーティングを適用することができなくなります。基礎の上部の高さの許容偏差は、全周にわたって±10 mm を超えてはなりません。このパラメータを制御するには、2 ～ 3 メートルのステップでグリッド レベリング方法を使用します。
タンクの設計に基礎への固定が含まれる場合は、アンカーボルトに特に注意を払う必要があります。それらの位置はベース プレートの配置と厳密に一致する必要があります。アンカーが 5 mm を超えてずれると、コンクリートに新しい穴を開けずにタンクを設置することができなくなります。設計者との合意がない限り、これは固く禁止されています。私たちの実務では、アンカーのマーキングミスにより、アダプタープレートの製造のため設置を 1 週間停止しなければならなかったケースがあり、プロジェクトの予算が 15% 増加しました。
基礎の表面から破片、油、アスファルトを取り除く必要があります。底を敷く前に、防水層（屋根用フェルトや特殊な膜など）を適用し、層ごとに圧縮して少なくとも100 mmの厚さの砂クッションを作成することをお勧めします。砂の密度は動的測深によってチェックされます。湿った砂は収縮するため、圧縮は材料の最適な含水率で実行する必要があることを忘れないでください。
タンク本体の組み立て手順
設置プロセスは、選択した施工方法 (シート アセンブリまたはロールアップ) によって異なります。これらの方法の基礎に垂直タンクを設置するスキームには、物流と作業順序に大きな違いがあります。シート工法では、平らなシートを納品して現場で圧延するため、時間はかかりますが、独自の直径のタンクを構築できます。ローリングでは、工場で準備されたベルトがシリンダーの形で納品され、現場でロールアウトされます。
- 底部の取り付け。組み立ては、準備された砂床に底部の中央シート（「ロゼット」）を置くことから始まります。シートは少なくとも 30 mm の重なりを持たせて溶接されます。金属の歪みを最小限に抑えるために、縫合の順序を維持することが重要です。まず縦方向の継ぎ目が溶接され、次に横方向の継ぎ目が溶接されます。中央部分を組み立てた後、エッジシートが取り付けられ、最初の壁弦に接続されます。よくある間違い:溶接工は十分な長さのタックを使用しないことがよくあり、そのため本溶接中にシートが移動してしまいます。固定には磁気四角形を使用します。
- 最初の壁弦の取り付け。最初のベルトには液柱からの最大荷重がかかるため、これは最も重要な段階です。最初のベルトのシートは、底部のエッジシートに取り付けられます。縦目地は完全貫通で施工しております。底部と最初のコードの間の水平方向の継ぎ目は、最もストレスがかかるノードの 1 つです。これには品質管理において特別な注意が必要です。寸法が許せば、この溶接には自動サブマージ アーク溶接を使用することをお勧めします。これにより、一貫した溶け込みの品質が保証されます。
- 後続のベルトの取り付け。シートバイシート方式では、下から上に組み立てていきます。後続の各ベルトは、タンクの内外に設置された足場または足場上で組み立てられます。シートをクランプで仮固定し、垂直性、真円度を確認した後、溶接作業を行います。ロール方式では、完成したベルトをクレーンで搬送し、重ねて設置し、横継ぎ部分を溶接します。ベルト間のギャップを制御することが重要です。高品質の貫通を確保するには、ギャップが 3 mm を超えないようにする必要があります。
- 屋根の取り付け。屋根の設計はタンクのタイプ（ポンツーン、浮き屋根、または固定円錐形/球形屋根）によって異なります。固定屋根の設置は通常、上に建物を建てるか、完成した部分を持ち上げることによって行われます。円錐形の屋根の場合、最初にセンターポストと放射状の梁が設置され、次にデッキが覆われます。風や雪の荷重を吸収する、屋根と壁の上弦材（補強コーナー）との接合部には特に注意が払われます。
- 技術機器の設置。最終段階では、ハッチ、パイプ、呼吸バルブ、はしご、サービスプラットフォームが設置されます。壁のすべての穴は、設計に従ってオーバーレイで補強する必要があります。パイプの設置は、タンク本体への力の伝達を避けるために、パイプラインの熱膨張を考慮して実行する必要があります。注意してください:一時的なリギングをタンク壁に直接溶接しないでください。その後、金属を除去したり剥がしたりする必要があります。これにより、腐食や応力集中のポケットが生じます。
機械的な組み立てが完了すると、すべての溶接部の目視検査が実行されます。特定された欠陥 (アンダーカット、細孔、貫通力の欠如) は、油圧試験を開始する前に修正する必要があります。テスト中の溶接欠陥は禁止されていることに注意してください。水を排出してタンクを排水する必要があり、これには多大な時間のロスが発生します。
溶接継手の品質管理と防食保護
溶接の品質によって、構造全体の気密性と安全性が決まります。基礎上の垂直タンクの設置計画には、必ず非破壊検査（NDT）の段階が含まれます。管理範囲はプロジェクトおよび規制文書（SP、SNiP、GOST）によって規制されます。通常、第 1 弦と第 2 弦の垂直継ぎ目の長さの 100%、およびすべての十字形の継ぎ目が制御の対象となります。
内部欠陥を特定するには、放射線検査 (X 線) または超音波探傷検査 (USF) が使用されます。 X線撮影では画像として鮮明な画像が得られますが、放射線安全対策やX線撮影エリアでの作業の停止が必要です。超音波検査はより機動性が高く安全ですが、高度な資格を持つオペレーターが必要です。表面欠陥は毛細管検査法（色探傷法）または磁粒子法により検出されます。
保護コーティングの塗布
防食保護は、環境の攻撃性や建設の気候地域に応じて適用されます。石油および石油製品の貯蔵タンクの内面は、製品自体が金属を保護するため完全に塗装されていないことがよくありますが、源流域と底部はエポキシ化合物で確実に保護する必要があります。外面には耐候性エナメルを何層にも重ねて塗装しています。
塗装前に、表面のスケール、錆、汚れを Sa 2.5 程度まで除去する必要があります (ショットブラスト)。表面形状の粗さは塗料の密着性にとって重要です。塗料は、+5°C以上の空気および金属の温度、および80％を超えない湿度で塗布する必要があります。温度レジームに違反すると、塗料が適切に重合せず、操作の最初のシーズンに剥がれるという事実につながります。高湿度の中で塗装を行ったところ、わずか 2 週間で気泡が発生し、完全なやり直しが必要になったケースが記録されています。
専門設備の統合とサプライヤーの役割
信頼性の高い補助装置がなければ、タンク ファームの正常な運用は不可能です。施設の設計と完成の段階では、規格への準拠だけでなく、石油精製および化学産業の過酷な環境における材料の高い耐食性を保証できるサプライヤーを選択することが非常に重要です。ここが企業が好むところです無錫開勝電力石油化学設備有限公司.
熱交換、発電、石油化学装置の開発と製造を専門とする同社は、タンク ファームのインフラストラクチャを理想的に補完するソリューションを提供しています。メーカーのポートフォリオには、チタン製シェルアンドチューブ熱交換器、ASME 標準高圧ユニット、316 ステンレス鋼、C46400 マリン真鍮、ニッケルベース合金 (N06625) で作られた波形チューブバンドルが含まれます。これらの PED および ASME 認定製品は、高圧および高温に対する優れた耐性を備えているため、油処理、水の淡水化、および省エネルギーの用途に最適です。
信頼できるメーカーの炭素鋼、ステンレス鋼、チタン、銅合金製のコンポーネントを使用することで、タンク自体から熱交換ユニットに至るすべての要素が最大効率で機能する、施設の統合されたエコシステムを構築することができます。同社は、世界中の顧客にカスタマイズされたソリューションを提供し、最も困難な動作条件でも機器の安定した動作を保証します。
油圧試験と試運転
設置の最終段階は水圧試験で、タンクの強度と密度を確認します。テストは温度が+5°C以上である必要がある水を使用して実行されます。タンクは徐々に充填され、基礎の沈下を測定し、溶接部を検査するために一定のレベルで停止します。
テスト手順は次のとおりです。
- 25%、50%、75%、100% の高さまで塗りつぶします。各段階で、金属の応力とベースの沈下を安定させるために、一時停止が維持されます (通常 4 ～ 12 時間)。
- 測地モニタリング。充填プロセス中、測量士は周囲に沿って設置されたマークを使用して基礎の沈下を記録します。不均一な沈下は、地盤または基礎構造に問題があることを示します。
- 目視検査。委員会はすべての溶接部に漏れがないか検査します。底部が最初のコードに溶接される領域に特に注意が払われます。
- 耐荷重。タンクは、設計で指定された時間（通常は 24 ～ 72 時間）水で満たされた状態が維持されます。
- 空にする。急速な圧力解放時の真空引きや壁の変形を避けるため、水は充填時と同じ緩やかな速度で排出されます。
テスト中に漏れが検出された場合は、欠陥レベルより下に水が排出され、欠陥が切り取られ、再密閉されて監視されます。この後、テストが繰り返されます。油圧テストが正常に完了した場合にのみ、準備完了証明書に署名され、タンクが顧客に引き渡されます。
典型的なインストールミスとその防止方法
経験豊富なチームでも、施設にとって致命的なミスをすることがあります。私たちのプロジェクトを分析した結果、設置技術の違反に関連する多くの典型的な問題を特定することができました。
1. 熱膨張を無視します。金属は加熱すると膨張し、冷却すると収縮します。この要素を考慮せずにタンクが基礎にしっかりと固定されている場合（たとえば、パイプラインのアンカーやコンペンセータが正しく取り付けられていない場合）、壁に巨大な応力が発生します。夏の暑い気候では、昼と夜の金属温度差が 30 ～ 40°C に達する場合があり、これにより溶接部に周期的な荷重が発生します。解決策: スライド サポートと補正ユニットの取り付けに関する設計に厳密に従ってください。
2. エッジ処理の品質が低い。汚れたエッジや濡れたエッジを溶接すると、気孔や亀裂が発生します。多くの場合、設置者は急いでいるために、電極を乾燥させたり、油の端を掃除したりすることを忘れます。その結果、負荷がかかっている場合にのみ現れる隠れた欠陥が生じます。ルールは単純です。清潔でなければ溶接は禁止です。電極の湿度は毎日監視する必要があります。
3. 溶接順序の違反。継ぎ目が乱雑になるとシートが反る原因になります。溶接は、応力が均等に分散されるように、中心から端に向かって (底部の場合)、または市松模様のパターンで (ベルトの場合) 実行する必要があります。経験豊富な溶接職人は、「金属が自由に動くように溶接する」ことを知っています。
4. 測地学の節約。「目視」または通常の水準器を使用してタンクの位置を調整しようとする試みは受け入れられません。タンクの軸が高さの 1/1000 を超えてずれると、基礎にかかる圧力が不均一に分散され、強風や地震活動中に転覆する危険が生じます。認定された光学機器のみを使用してください。
国際規格および認証への準拠
異なる管轄区域でプロジェクトを実施する場合は、現地の規制を考慮することが重要です。ロシアおよび CIS 諸国の市場の場合、主な文書は次のとおりです。GOST 31385-2016「石油・石油製品用の縦型円筒形鋼製タンク」この規格は、金属要件から管理方法まで、あらゆる側面を規制します。
欧州への輸出には規格が適用されることが多いAPI650(アメリカ石油協会) またはEN 14015。安全係数、肉厚の計算方法、溶接要件に違いがあります。たとえば、API 650 では、より高降伏強度の鋼の使用が許可されており、肉厚と金属強度を低減できますが、溶接手順のより厳格な管理が必要です。
機器の認証により、安全要件への準拠が確認されます。関税同盟領域内で施設を稼働させるには、GOST R 適合証明書または TR CU (EAS) 宣言の存在が必須です。製造業者は、金属の品質証明書、溶接材料の証明書、および NDT 証明書を提供する必要があります。これらの文書のいずれかが存在しない場合、技術監督によるオブジェクトの受け入れを拒否する理由となる可能性があります。
経済的側面とコストの最適化
設置コストはプロジェクト予算のかなりの部分を占めます。コストの最適化は品質を犠牲にしてはいけませんが、適切な計画を立てることでコストを最大 20% 節約できます。主な費用項目は、クレーンのレンタル料、溶接工の賃金、消耗品です。
ローリング工法を採用することで、シート組立に比べて高価なクレーン設備による現場作業時間を30～40％削減できます。ロール自体のコストは工場での加工により高くなる場合がありますが、リードタイムが短縮されるため、全体的なコスト見積もりが良くなることがよくあります。さらに、理想的な条件下での工場溶接は、現場での手動溶接よりも常に優れており、安価です。
物流も重要な役割を果たします。特大貨物（直径 3 メートルを超えるロール）の配送には、特別な許可とサポートが必要です。場合によっては、大型商品の輸送費を支払うよりも、シートを納品して現場で丸める方が有益な場合があります。最適な配送オプションの計算は、設計段階で実行する必要があります。
専門家の意見と推奨事項
垂直タンクの設置は、高度な資格を持つ人材と技術への厳密な準拠を必要とする複雑なエンジニアリング プロセスです。基礎上に設置された立型タンクの設置図は、ピットから施設の安全な稼働までを導くロードマップです。ベースの準備や溶接のチェックなど、どの段階でも無視するとリスクが生じ、除去コストは初期段階での節約よりも何倍も大きくなります。
私たちの経験によれば、プロジェクトの実施を成功させるには、お客様、設計者、設置組織間の緊密な協力が必要です。定期的な監督と独立した技術監査により、問題を初期段階で特定することができます。出演者のプロ意識を節約しようとしないでください。容量性機器のエラーのコストは高すぎます。
タンク ファームの建設を計画している場合、または既存のプロジェクトの調査が必要な場合は、成功したプロジェクトの参考リストを持っている専門家に問い合わせてください。当社は、現在のすべての安全基準への準拠を保証した、設計、製造、配送、ターンキー設置を含む包括的なソリューションを提供する準備ができています。
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