Монтаж оборудования, методы и способы, организация, основные этапы и документация. Основные этапы монтажных работ
Монтажные работы - это комплекс работ, связанных с окончательной сборкой машин, установкой их в проектное положение, соединением в технологические линии, наладкой и сдачей в эксплуатацию. Монтаж оборудования для бурения скважин и нефтегазодобычи производится в следующих случаях: перед вводом в эксплуатацию нового оборудования, поставляемого в территориальное производственное предприятие (ТПП) отдельными частями; после демонтажа оборудования с целью перемещения на новое место на территории ТПП или за его пределами; после демонтажа в процессе капитального ремонта.
В общем случае, монтажные работы можно разделить на следующие основные этапы: подготовительный, собственно монтажный и заключительный по вводу оборудования в эксплуатацию. Распределение объема и, следовательно, времени между этими этапами работ различно в зависимости от конструктивных особенностей машин, вида их поставки (крупными блоками или мелкими узлами) и условий монтажа, в частности климатических условий, наличия опыта монтажа подобных машин. Монтажные работы могут выполняться специальной монтажной организацией по договору с предприятием-владельцем оборудования или монтажным подразделением предприятия-владельца оборудования.
Подготовительные работы включают оформление заказа и договорной документации между заказчиком и подрядчиком, подготовку технической документации, перегрузочные и транспортные операции с поступающим в организацию оборудованием, организацию монтажной площадки и подготовку монтажного оборудования (такелажного, грузоподъемного, сварочного и др.).
Техническая документация на подготовительном этапе монтажа включает нормативную, проектно-сметную, конструкторскую, монтажную и исполнительную документацию.
К нормативной документации относятся ценники на монтаж, сборники Единых районных единичных расценок (ЕРЕР) и ведомственных расценок, прейскуранты оптовых цен, государственные и отраслевые стандарты, технические условия на изготовление, поставку и монтаж оборудования, строительные нормы и правила. Нормативная документация разрабатывается централизованно для всех предприятий или предприятий отрасли.
На основе нормативной документации разрабатывается проектно-сметная документация на строительство объекта, в том числе и монтажные работы. Смета расходов согласовывается с заказчиком и утверждается. Конструкторская документация составляется заводом-изготовителем монтируемого оборудования. В первую очередь это паспорта машин, сборочные и установочные чертежи, технические условия на изготовление и поставку, схемы строповки, инструкции на монтаж, испытание и обкатку оборудования.
Монтажная документация - проект организации строительства (ПОС), включающий разделы «Межмонтажные работы (монтаж оборудования)», «Электромонтажные работы» и проект производства работ (ППР). ПОС разрабатывается на стадии рабочего проекта головным проектным институтом, иногда с привлечением специализированной монтажной организации. В разделах монтажа ПОС содержит объемы работ в денежном и физическом выражениях, стадии монтажа оборудования, принципиальные схемы монтажа, потребность в грузоподъемном и такелажном оборудовании, сроки поставок оборудования, мероприятия по увязке строительных и монтажных работ.
Графическая часть проекта включает: стройгенплан всего комплекса на стадии монтажа оборудования, схему монтажной площадки и ее энергоснабжения, геодезическое обоснование монтажа со схемами заданий на выполнение строительных работ, например, укладку монтажных путей, устройство фундаментов, якорей с точным указанием расположения их на монтажной площадке, отметок по высоте, значения и направления действия нагрузок, а также других данных, необходимых для выполнения работ, включая чертежи конструкции. Основным разделом в графической части проекта монтажа машин обычно являются технологические карты.
Технологические карты монтажа разрабатываются на основе чертежей и инструкций завода-изготовителя с учетом передового опыта производства монтажных работ. Допускаются отклонения от технологии монтажа, рекомендуемой заводом-изготовителем, при условии достаточного технического и экономического обоснования.
В технологической карте подробно излагается пооперационная последовательность монтажных работ. По каждой операции указываются ее трудоемкость, специальность, квалификация и число рабочих, занятых на этой операции, необходимое оборудование, инструменты и материалы.
Технология выполнения операций иллюстрируется схемами застропки монтажных элементов, их стыковки и контроля взаимного положения. На схемах приводятся допускаемые значения разновысотности, непараллельности и другие допускаемые отклонения от проектного положения устанавливаемых элементов. Календарная последовательность и сроки выполнения операций устанавливаются в процессе планирования монтажа и в технологической карте приводятся в виде линейных или сетевых графиков.
В составе технологической карты разрабатываются также основные положения техники безопасности при производстве работ, определяются содержание и порядок подготовки смонтированного объекта к пуску и передаче заказчику. Для монтажа часто встречающегося оборудования для бурения скважин и нефтегазодобычи разрабатываются типовые технологические карты, что значительно облегчает разработку проекта монтажа в целом.
Монтаж оборудования обычно связан с предварительным выполнением строительных работ; изготовлением фундаментов для стационарных установок и других сооружений. Эти работы - ответственная часть подготовительного этапа, так как качество строительных работ оказывает заметное влияние на безопасные условия труда, качество монтажа и работу машины в процессе эксплуатации.
Строительные подготовительные работы выполняются специализированным предприятием на основании схем геодезического обоснования монтажа, которые разрабатываются проектной или монтажной организацией в составе проекта производства работ. В схемах указываются, в частности, размеры фундаментов и оснований, геометрические оси технологических линий, высотные отметки отдельных элементов. Фиксацию осей и высотных отметок выполняет строительная организация.
Сдача (приемка) строительной части под монтаж производится в соответствии с нормативно-технической документацией и инструкциями по монтажу отдельных видов оборудования.
К собственно монтажным работам относятся проверка комплектности оборудования и приемка его на монтаж, разборка, очистка и ревизия, сборочные и контрольно-измерительные работы, установка собранного оборудования в проектное положение.
Большой объем, в особенности при монтаже крупногабаритного оборудования, составляют такелажные работы - горизонтальное, вертикальное и наклонное перемещения монтируемых блоков, осуществляемые на монтажной площадке. К такелажным работам относятся также установка, снятие и перемещение такелажных средств (лебедок, мачт и др.).
Заключительные работы - наладка, испытание и передача смонтированного оборудования заказчику. Сюда относятся также работы, связанные с ликвидацией монтажной площадки: демонтаж вспомогательных эстакад, складирование или отправка монтажного оборудования, очистка территории.
Последовательный монтаж мелкими сборочными единицами. При этом на основании машины последовательно наращиваются стыкуемые сборочные единицы без существенного предварительного укрупнения, т.е. почти в том виде, в котором они поступают к месту монтажа. Предварительной сборке на нулевой отметке подвергаются только небольшие агрегаты и механизмы машины. Важным преимуществом монтажа мелкими сборочными единицами является возможность обойтись достаточно простыми подъемными и транспортирующими средствами небольшой грузоподъемности.
Недостатками рассматриваемого метода являются большая длительность монтажа и нередко снижение его качества.
По этой же причине трудно обеспечить высокое качество сборки, особенно сварки и клепки.
Последовательный монтаж укрупненными блоками предполагает сборку на нулевой отметке достаточно крупных частей машины с последующей установкой в проектное положение. Укрупнение и установку каждого блока производят последовательно. На монтажной площадке требуется место только для одного укрупненного блока, что позволяет ограничиться небольшими ее размерами. Основной объем сборочных работ при монтаже машины выполняется на нулевой отметке. Поэтому рассматриваемый метод обеспечивает по сравнению с предыдущим лучшее качество монтажа и более высокую производительность, хотя требуется дополнительная площадь для укрупнения блоков.
Параллельный монтаж укрупненными блоками характеризуется наиболее высокой производительностью и благоприятными условиями для обеспечения высокого качества монтажа. При этом монтажные блоки укрупняются на нулевой отметке одновременно (параллельно) в разных зонах монтажной площадки. Недостатками метода являются необходимость в большой площади для монтажа, одновременная потребность в значительном количестве технологического оборудования и рабочей силы. Параллельный монтаж укрупненными блоками особенно эффективен и широко применяется при наличии большого фронта работ, когда монтируются несколько однотипных машин.
Индустриальность конструкции оборудования можно оценить коэффициентом индустриализации
где С - сметная стоимость объекта; См - стоимость монтажа объекта на строительной площадке.
Способ надстройки применяется для многоярусных вертикальных конструкций. Естественная последовательность сборки облегчает контроль ее качества. Недостатками способа надстройки являются потребность в грузоподъемном оборудовании с большой высотой подъема и некоторое снижение производительности, неизбежное при выполнении сборочных работ на высоте.
Навесной и полунавесной монтаж (рис. 2.9, б) чаще выполняется предварительно укрупненными блоками.
Монтаж на вспомогательных эстакадах (рис. 2.9, в) проводится на клетях из шпал или разборных эстакадах с высотой, соответствующей проектному положению монтируемого объекта. Этот способ монтажа применяется для конструкций пролетного типа. Достоинствами монтажа на вспомогательных эстакадах являются сравнительно небольшая грузоподъемность монтажного оборудования, наличие широкого фронта работ, возможность достижения хорошего качества монтажа, освобождение наземных коммуникаций и площадей в зоне монтажа. Существенным недостатком, ограничивающим применение этого способа, является удорожание и увеличение продолжительности монтажа посредством изготовления сложных и материалоемких вспомогательных эстакад.
Способ подстройки заключается в постепенном подъеме монтируемого объекта в проектное положение путем последовательного наращивания снизу, как это показано на рис. 2.9, г. Этот способ применяется для монтажа тех же объектов, что и способ надстройки, в частности, если недостаточна высота подъема имеющихся грузоподъемных средств. Монтаж способом подстройки предполагает предварительное укрупнение монтируемых блоков. Для монтажа ряда объектов он весьма эффективен, так как все работы по стыковке блоков выполняются на небольшой высоте. Основным недостатком способа является потребность в подъемных устройствах большой грузоподъемности, близкой к силе тяжести всего объекта в целом.
Способ монтажа с последующим подъемом объекта в проектное положение отличается от предыдущих полной сборкой монтируемого объекта на нулевой отметке. Подъем его в проектное положение по существу является заключительной технологической операцией монтажа. Вертикальные конструкции монтируются в горизонтальном положении. Применяют два основных способа подъема смонтированной конструкции. Конструкции, работающие в горизонтальном положении (мостовые краны, консоли), поднимают в проектное положение также горизонтально (рис. 2.9, д) или с небольшим наклоном (в стесненных условиях). Вертикальные конструкции поднимают поворотом относительно нижней опоры.
При монтаже с последующей надвижкой (рис. 2.9, е) сборка объекта выполняется на проектной отметке, но в стороне от места его использования. Для установки смонтированного объекта на рабочее место достаточно его горизонтального перемещения.