Особенности строительства объектов ТЗК в аэропорту Внуково

 

Браилко Анатолий Анатольевич   

Заместитель генерального  директора по производству  ЗАО «Топливо-заправочный сервис»

 а/п Внуково

Дружинин Никита Александрович

Главный инженер ЗАО «Топливо-заправочный сервис»

 а/п Внуково

 

В настоящее время  в аэропорту  Внуково  продолжается  строительство системы ЦЗС (централизованной заправки самолетов),котороеначато  в2010году и  закончится  в 2015году пуском в эксплуатацию  первой очереди  строительства.На сегодня уже построено4,5 из 7 км  линейной части трубопровода.

На  сегодняшний  день построено 2 резервуара  РВС5000, выполнено нанесение  антикоррозионного  покрытия. Еще дваРВС5000 планируется построитьдо конца 2012 года.Построена  станция пожаротушения.

ПЛАН строительствана 2012 г  выглядит  так:

1.Четырервс5000,манифольд(проектом предусмотрено применение   клапанов  двойного герметичного запирания Twinseal C821- обеспечивающих полную автоматизацию и контроль,  гарантировано исключающихперетоки авиатоплива).

2.Насосно-  фильтрационная станция,  производительностью 1200м/час.

3.Сливная эстакадас фронтом выгрузки  22 вагона.

4.Завершение линейной части. В настоящее время  завершаются работы  по прокладке трубопроводов  в южной части  перрона,   которые  будут  закончены    к концу лета 2012г.

   В 2015 г. планируется  окончание строительства и ввод в эксплуатациювсего комплексаавиатопливообеспечения.

ЛИНЕЙНАЯ ЧАСТЬ

Сначала строительства  по настоящее время, были выполнены работы по строительству линейной частитопливопровода  с гидрантными отводамив северной части перрона.

Работы выполнялись открытым  способом, смонтирован  топливопроводв защитном  футляре в две нитки  диаметром  406 мм  сгидрантными  отводами   игидрантными колодцами. Оборудовано гидрантами 12мест– стоянок, по  два гидранта на каждой стоянке.  Трубопровод  промыт,   испытан,   и законсервирован  на протяжении северной  части перрона  пассажирского терминала  и  перрона грузового терминала. Все работы были проведены с соблюдением  регламента сохранения   чистоты трубопровода,  разработанного   в начале   строительства,  и  положительно зарекомендовавшему  себя.  Построено и укомплектовано оборудованиемчетыре  технологических  камеры. Работы  выполнены,трубопровод готов  к монтажу оборудования   и пусконаладочным работам.

 Далее, продолжены работы по прокладке линейной  части  от  перрона к расходному  складу.

Ввиду прохождения трубопровода  под  многочисленными коммуникациями, под рулежными дорожками, железнодорожными  путями, требуется большая  глубина заложения  трубопровода (до 16 метров  от поверхности), поэтомупроектным  решением  был выбран закрытый  способ- микротоннелирование.Применен тоннелепроходческийкомплекс AVN400HerrenknechtAG(Германия),который обеспечивает высокую точность положенияфутляра, соблюдение проектных  отметок, и как результат,поддержание  заданного  уклона  (на данном участке онсоставляет 1:200). На сегодняшний день  этот  участок,протяженностью  - 2,5 км(от перрона  до расходного склада) построен. Идет подготовкак промывке  и испытанию  с последующейконсервацией  до пускав  эксплуатацию.

                Практика использованиямикротоннелированияс применением  проходческого   щита показала  безусловные преимущества- скорость выполнения  работ,  меньшие  затраты,  преимущества в условиях стесненности,  и  действующего  предприятия. Поэтому  было принято  решение при строительстве на  южной  части перрона изменить   способ прокладки  трубопровода   с открытого   на  закрытый -микротенннелированиес использованием проходческого   щитаHerrenknechtAG.

 

Микротоннелирование – широко применяемый метод строительства коллекторов, прежде всего в стесненных условиях (например,действующего  аэропорта). Он заключается в продавливании, бурении грунта с помощью проходческих щитов и закреплении грунта с помощью бетонных или металлических труб,  в  нашем  случае  - футляров.

Эта технология была внедрена в странах Западной Европы и США в 1985 году и с тех пор является основным методом прокладки коммуникаций в крупных городах. Главное преимущество микротоннелирования – это высокая точность проходки и постоянный контроль за ее траекторией. Полное соответствие траектории проходки параметрам, благодаря возможности контроля на всех этапах проходки. Контроль осуществляется оператором, находящимся в специальном блоке управления и отслеживающим движение проходческого микрощита на специальном дисплее.

С помощью этого метода возможна прокладка трубопроводов под взлетно-посадочными полосами аэродромов, дорожными полотнами федеральных трасс и железнодорожными магистралями.

Как метод бестраншейной прокладки коммуникаций, микротоннелирование позволяет снижать производственные издержки в 2,5-3,5 раза, за счет значительного сокращения объемов земельных работ (требуется лишь два котлована – стартовый и приемный),   и за счет исключения расходов на восстановление покрытия перрона. Также немаловажно и то, что прокладка коммуникаций методом микротоннелирования требует намного меньшего времени, ведь проходка происходит достаточно быстро – 20-30 метров в сутки. При этом осадочные породы практически отсутствуют .

В стесненных условиях, в водонасыщенныхгрунтах или горных породах, а также в местах, где прокладка открытым способом затруднена или невозможна из-за плотной застройки, при наличии уже проложенных коммуникаций – микротоннелирование становится единственным решением.

Используется  проходческий  щит  HerrenknechtAG , он  пробуривает   канал  в проектном  положении , одновременно протягивая  за собой  стальную трубу, которая  является футляром. Затем  в этот футляр задвигается рабочая труба, при помощи лебедки  и системы  полиспастов,приэтом труба скользит по  поверхности  футляра,  опираясь  на опорно-направляющие кольца.

Опорно-направляющее кольцо  представляет собой  изделие из тонколистовой стали,  с закрепленными  на нем  наконечниками  из твердой пластмассы.  Оно служит в качестве направляющей при проталкивании трубы и предохраняет  изоляционное  полиэтиленовое покрытие  трубы от повреждений,а затем,  до конца срока службы,  является  опорой  для  рабочей трубы.  Эти опоры  распределены  по длинетрубопровода  сшагом  3метра.

Однако  при  закрытом  способе  мы столкнулись  с  существенными  проблемами,  а  именно:

Проблема 1

При проходке,  контроль высотных отметок  ведется  по лазерному лучу навигатора проходческого щита, а далее ведется пересчет   для определения  высотной  отметки  лотка  рабочей трубы.

 

При этом  неизбежны  погрешности,   и довольно существенные,  связанные  с износом  пластиковых наконечников  опорно-направляющих колец.

Труба  в футляр  задвигается при помощи лебедки  и системы  полиспастов,  при этом она скользит по  поверхности  футляра, опираясь  на опорно-направляющие кольца.  В  процессе трения  пластиковый  наконечник  истирается,  поскольку проходит  путь  от 100 до 200 м, и высота опоры  меняется  на величину  истирания наконечника  1-2см, что  очень  существенно при выдерживании  уклона 1:400 .

 

Проблема 2

Предназначение  футляра  двойное – это защита  трубы  от механических воздействий,  а также футляр  является твердым  основанием  для опорно- направляющих колец, на которые опирается  рабочая  труба.

Согласно проекта, пространство  между  трубой  и футляром  герметизируется резиновыми манжетами,  исключающими  проникновение   грунтовых вод.

 И  тут возникает  проблема   №2  - в случае  потери герметичности  этой манжеты грунтовые воды  проникают в пространство  между трубой  и футляром, и приводят  к  коррозионному  разрушению  опорно-направляющих колец, плохо защищенных от коррозии ( по сравнению  с полиэтиленовой  изоляцией рабочей  трубы ).

Причем скорость разрушения  увеличивается   за счет  присутствия блуждающих токов, агрессивности  грунтовых вод, и значительных механических  нагрузок  на опоры  от веса трубы(2,5тн),  из-за  динамических процессов,  связанных   с изменением  давления   и температуры, а также за счет неизбежных  гидроударов во время эксплуатации.По мере разрушения  опор,  изменится положение   проектных  отметок на значительную величину  - до 10см,  причем это изменение будет  неравномерным  по длине  ипо времени , что неизбежно приведет   к образованию провисов  и карманов, а это недопустимо по условиям работы гидрантной системы  ЦЗС.Также изменение  положения трубы  может  привести к дополнительным напряжениям,а это  косвенно может сказаться на целостности внутреннего   эпоксидного  покрытия.  Нарушение же внутреннего эпоксидного покрытия грозит появлением недопустимых примесей в авиатопливе.

В связи  с вышесказанным были  сделаны выводы:

-Требуются дополнительные мероприятия   по защите опорных колец от коррозии.

-Требуются  более точное  измерение и контроль  проектных отметок лотка  рабочей  трубы.

В результате- своевременно  было  скорректировано   проектное  решение,   в части  выбора опорно-направляющих колец.

опорно-направляющие кольца, кроме обеспечения защиты изоляционного покрытия, трубопровода и низкой диэлектрической проницаемости, должны в процессе эксплуатации выдерживать статические нагрузки трубопровода и транспортируемой среды, то встаёт вопрос обеспечения надёжности, долговечности и безопасности, предъявляемые к опорным кольцам.

Резервуарный ПАРК

Резервуарный парк расходного склада системы централизованной заправки самолетов (ЦЗС);

Объем резервуарного парка склада ГСМ - 42 ООО м3

Резервуарный парк склада:

восемь вертикальных резервуаров объемом
5000 м3 для хранения авиатоплива ТС-1

 два вертикальных резервуара объемом
1000 м3 для хранения авиатоплива Jet А

Вокруг парка вертикальных резервуаров,  возводится ограждающая монолитная железобетонная
стена(обвалование), высотой 1,5 м, для локализации пролива топлива при аварии.

Каждый резервуар для хранения авиатоплива оборудован молниезащитой, системами пенного
пожаротушения и водяного орошения.    

Вертикальные стальные резервуары со стационарной крышей без понтона.

Стенка рулонная, с припуском на коррозию в 1 мм.

Днище полистовое, с уклоном внутрь и припуском на коррозию 1 мм.

Стационарная крыша коническая, щитовая.

Двойное дно с вакуумным контролем герметичности и уклоном внутрь до 5 %.

Резервуары  выполнены  саратовским заводом резервуарных металлоконструкций   в соответствии  с рекомендациями  изложенными НАЦИОНАЛЬНЫМ  СТАНДАРТОМ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ -ОБОРУДОВАНИЕ АВИАТОПЛИВООБЕСПЕЧЕНИЯ ГОСТ Р 52906-2008

Пункт  5.2 Оборудование хранения авиатоплива (резервуарные парки)согласно  п. 5.2.13  для обеспечения полного слива подтоварной воды и удаления механических примесей должны иметь уклон днища к центру не менее 1:30. В нашем  случае1:20.    В центре днища резервуара предусмотрен отстойник зумпф зачистки вместимостью не менее 0,01% вместимости резервуара с возможностью полного опорожнения через дренажную систему.

Также  согласно  п.     5.2.1 Оборудование обеспечивает:

      - выдачу авиатоплива в трубопроводы, коллекторы пунктов налива и ЦЗС, через плавающие устройства верхнего забора авиатоплива (ПУВ);их 2 на РВС-5000 ПУВы оснащаются приборами контроля их положения внутри резервуара и пробоотборниками.

      - дренирование подтоварной воды и механических примесей;

      - послойный отбор проб в процессе хранения авиатоплива;

      Для транспортирования авиатоплива по территории резервуарного парка  применены технологические трубопроводы изнержавеющей стали.

     5.2.14 оперативный контроль уровня авиатоплива в резервуарах (местный и дистанционный).

      5.2.16 Заполнение и опорожнение резервуаров будет проводиться по раздельным трубопроводам с целью исключения смешивания авиатоплива в процессе его перекачки и заправки ВС.

     5.2.18 в проекте учтенытребования по нанесению внутреннего и наружного противокоррозионного лакокрасочного покрытия (ЛКП), предусмотренные национальными  и международными стандартами.

     Всетехнологическое оборудование для резервуара  и система автоматизациипоставляется немецкой  фирмой MessundFordertechnik - лидера европейского рынка всех аспектов деятельности, связанной с транспортировкой нефтепродуктов.

 

ИСТОРИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА РЕЗЕРВУАРОВ :

Сначала, для каждого резервуара  был  выполнен фундамент,  представляющий  собой  свайное поле  из112 свай,  и монолитный железобетонный ростверк.После устройства монолитного ростверка, внутреннее пространство кольца засыпано крупным песком  и выполнено  гидрофобное основание. Поверхность ростверка и бетонной подливки под зумпф зачистки покрыты битумом.Затем,  на подготовленное   гидрофобное  основание  уложены элементы днища, выполнена  их сварка, и проведена  проверка швов на герметичность  и рентгеновский  контроль их качества.

Устройство  дополнительной оснастки – пандусов. Особенность  монтажа вызвана  крутым  уклоном- 1:20.Пандусы  необходимы для  обеспечения  устойчивости рулона  при  развертывании  резервуара.Крупно показаны пандусы, представляющие собой  металлоконструкции призванные  компенсировать уклон.Погрузочно- разгрузочные работы  велись автокраном  Либхергрузоподъмностью 200 т.

Рулон  помещается  в зону  производства  работ и подготавливается  к  переводу его  в вертикальное положение.Работы по монтажу требуют  высокой квалификации персонала. В нашем случае работы выполняет   трест№7, зарекомендовавший себя в этом  виде работ еще с советских времен.

После приведения  рулона  в вертикальное положение, он устанавливается на подготовленное  основание  из пандусов  и  листов металла,  покрытых смазкой.

Рулон установлен  в исходное положение.Хорошо видно пандусы,  компенсирующие  уклон днища,без них  рулон не будет  сохранять  устойчивость.

Устанавливается   центральная  стойка.Рулон  раскручивается  лебедками.

Последовательно  с разворачиванием монтируются  сегменты  крыши, которые  опираются  на стенку  резервуара  с одной стороныи на  верхнюю часть  центральной стойки,  так называемую  корону, с другой стороны.

С каждым  оборотом  рулона повышается  прочность и устойчивость  конструкции.

В конце  концов, резервуар принимает  окончательный вид.

От качества   исполнения«уторного»  шва зависят  основные  геометрические размеры,  а также напряжения, вызванные   поведением  листов  металла  во время  сварки.

Наряду с проверкой на плотность, производится 100% рентгеновский контроль сварных швов.

Особенности монтажа резервуаров.

Фундамент  представляет  собой  свайное поле  и монолитный железобетонный ростверк-такоерешение  было принято  ввиду слабой геологии  в районе  работ (в военные годы здесь располагался парк заглубленных резервуаров).

1. Двойное дно с вакуумным контролем герметичности. По современным требованиямв целях контроля  утечки  из резервуара  применено Двойное дно, в которое закачивается  ингибитор коррозии.  По наличию вакуума в этом пространстве контролируется  герметичность.

2. Уклон днища  внутрь 1:20  потребовал изготовления  специальной оснастки,   представляющей  собой   два  пандуса из стали для  установки на них  рулона  резервуара с целью обеспечения  вертикального  положения  рулона металлоконструкций.  В противном  случае, невозможно  обеспечить устойчивость  конструкции  даже  в неподвижном  состоянии,  не говоря  уже  о вращении рулона   во время разворачивания  резервуара.

При  разворачивании рулона  резервуара, пандусы  поочередно  переставляются  в зону перемещения  рулона, тем самым  обеспечивая  строгую вертикальность  конструкции. Опыт  разворачивания рулонов  без этих  приспособлений, даже   в случае меньшего уклона, всегда был сопряжен  со стремлением   рулона к центру днища, и необходимостью принимать меры  к его возвращению  в проектное положение.

Замечено, что:

 Уклон днища  1:20 имеет дополнительное  преимущество: гораздо меньшее образование  хлопунов. По сравнению  с плоскими  поверхностями- конус имеет дополнительные условия жесткости.

Изготовление днища с  уклоном 1:20  требует  полистовой сборки.Предполагается,  что днище с уклоном 1:20   свернуть  в рулон  будет  затруднительно.Полистовая сборка обеспечивает более точную подгонку при сварке,  что позволяет избежать  образованияхлопунов.

Заполнение ингибитора в  пространство  между днищами, еще больше  препятствует  образованию хлопунов. Конструкция имеет  свойство  армированной структуры,защитное  дно прилипает к основному, и вакуум препятствует их  расслоению. Получается единая  армированная конструкция  и ее  упругие  свойства  гораздо выше  одинарного  днища. В настоящее время  выполнено нанесение  антикоррозионного  покрытия.

В заключение хотим  поблагодарить  заслуженных специалистов  в области  авиатопливообеспечения, наших коллег, сотрудников ТЗК ШЕРЕМЕТЬЕВО, ТЗК ДОМОДЕДОВО, ГОСНИИГА, ИАТА, не оставшихся  равнодушными  к реализации  нашего  проекта.

 

Внуково 2012г.