книги из ГПНТБ / Харас З.Б. Монтаж аппаратов нефтяной и газовой промышленности

§ 2. МОНТАЖ ВЕРТИКАЛЬНЫХ АППАРАТОВ ОДНИМ СТРЕЛОВЫМ КРАНОМ СКОЛЬЖЕНИЕМ С ОТРЫВОМ ОТ ЗЕМЛИ СО СТРОПОВКОЙ НЕ ПО ОСИ АППАРАТА

Аппарат при подъеме краном данным способом стропят за боко­ вую цилиндрическую часть корпуса между вершиной и центром тя­ жести. При этом за счет несоосности грузового полиспаста крана и оси аппарата последний после отрыва от земли занимает наклонное положение, при котором на одной вертикальной оси находится центр тяжести и место строповки. Это дает возможность при ограниченности подстрелового пространства крана поднимать аппараты высотой

поднятого над землей аппарата от места строповки на корпусе аппа­ рата. При смещении а места строповки от центра тяжести к вершине аппарата этот угол уменьшается, что хорошо видно на графике на рис. 5.2. Отклонение аппарата от вертикальной оси услож­ няет установку его на фундамент особенно с анкерными болтами, забетонированными в фундамент. Поэтому данный способ приме­ няют при сравнительно небольшом диаметре аппарата и значитель­ ной его высоте или при установке на высокий постамент. Место строповки обычно располагают возможно ближе к вершине аппарата таким образом, чтобы при опускании его на анкерные болты угол отклонения от вертикальной оси аппарата составлял не более 15°. При этом удобна строповка аппаратов за укрепленный на корпусе захват с осью, за которую крепят крюк крана.

Необходимо отметить, что с точки зрения прочности самого

87

При наличии запаса по высоте подъема крюка крана место стро­ повки смещают ближе к вершине аппарата, уменьшая тем самым угол отклонения оси аппарата от вертикали, и проверяют данное решение построением.

После выбора места строповки графически проверяют, соответ­ ствует ли масса аппарата грузоподъемности крана на вылете стрелы, обеспечивающем просвет не менее 0,5 м между стрелой крана и кор­ пусом аппарата.

Выбор гусеничного крана для подъема и установки на низкий фундамент аппарата при строповке его за корпус на 2/ 3 высоты может быть выполнен также с помощью данных приложения 3.

§ 3. МОНТАЖ ВЕРТИКАЛЬНЫХ АППАРАТОВ НЕСКОЛЬКИМИ СТРЕЛОВЫМИ КРАНАМИ СКОЛЬЖЕНИЕМ С ОТРЫВОМ ОТ ЗЕМЛИ

Спаренную работу стреловых кранов стали применять сравни­ тельно недавно. На строительстве Волгоградского нефтеперераба­ тывающего завода спаренными кранами первые ректификационные

89

Место строповки аппарата располагают как можно ближе к фун­ даменту (лучше по его оси). Стреловые краны устанавливают по обе стороны поднимаемого аппарата по возможности на минимальном вылете крюка как до места строповки, так и до проектного положения аппарата на фундаменте, что при последующем подъеме и установке аппарата дает возможность не увеличивать вылет крюка и тем самым не ухудшать устойчивость кранов.

Рис. 5.5. Схема монтажа аппарата спаренными кранами в стесненных условиях.

П р и м е ч а н и е . Размеры на рисунке даны в метрах.

Краны можно расположить по оси фундамента перпендикулярно оси поднимаемого аппарата. Однако более правильно краны уста­ навливать под углом 40—50° к оси поднимаемого аппарата, так как возможные небольшие отклонения грузовых полиспастов в плоскости' подъема аппарата будут создавать менее опасные нагрузки на стрелы кранов.

Необходимость движения кранов в процессе подъема аппарата встречается сравнительно часто, особенно при стесненных условиях монтажной площадки в целях сохранения минимального вылета крюка. С движением кранов монтировали, например, аппарат мас­ сой 47 т, высотой 29 м и диаметром 2,4 м на Рязанском НПЗ. Опти­ мальному расположению аппарата перед подъемом мешали с одной стороны эстакада трубопроводов, а с другой стороны постамент (рис. 5.5). Поэтому аппарат расположили между эстакадой и поста­

90

ментом со смещением места строповки аппарата от оси фундамента на 7,5 м. В процессе подъема до момента полного отрыва от земли, сохраняя вылет крюка минимальным, кран Э-2503 переехал с пер­ вой стоянки на вторую на 5,2 м, а кран СКГ-30 на 3,1 м.

По инициативе институтов ВНИИМонтажспецстрой и Промстальконструкция в «Правилах устройства и безопасной эксплуата­ ции грузоподъемных кранов» Госгортехнадзора включен пункт 346м по перемещению стреловых кранов с грузом. Указано, что при пере­ мещении стрелового крана с грузом положение стрелы и нагрузка на кран должны устанавливаться в соответствии с указаниями за-

<

I h

Рис. 5.6. Основные схемы балансирных траверс при неравномерной работе спаренных кранов.

вода-изготовителя в инструкции по монтажу и эксплуатации крана. В случае отсутствия таких указаний, а также при перемещении крана без груза стрелу следует устанавливать вдоль пути; перемещать эти краны с одновременным поворотом стрелы не разрешается.

При монтаже вертикальных аппаратов спаренными кранами наиболее рациональна балансировка нагрузок между ними травер­ сой, прикрепляемой к аппарату на верхнем днище по его оси. При проектировании балансирных траверс следует располагать на одной оси места шарнирных креплений на траверсе захватов для присоеди­ нения кранов и шарнирного крепления захвата при строповке аппа­ рата. Треугольные траверсы не могут быть рекомендованы по трем причинам. Во-первых, возможны потери высоты подъема крюка кранов на величину, равную высоте треугольника траверсы. Во-вто­ рых, способность балансировки нагрузки на краны с увеличением высоты треугольника уменьшается. Во-вторых, при неравномерной работе кранов сильно смещается аппарат по горизонтали (рис. 5.6).

91

В связи со значительной высотой большинства вертикальных аппаратов возможность их строповки за верхнее днище по оси пред­ ставляется сравнительно редко. Для монтажа высоких аппаратов можно было бы удлинить стрелы кранов, однако при этом окажется недостаточной их суммарная грузоподъемность. В таких случаях аппараты стропят за цилиндрическую часть корпуса, располагая места креплений стропов на аппарате диаметрально в одном попе­ речном сечении.

При отсутствии балансирной траверсы в случае неравномерной работы кранов возможна перегрузка одного из них. Равномерность распределения нагрузки на краны кон­ тролируют по отсутствию превышения уровня расположения места строповки одного из кранов по отношению к уровню расположения места строповки второго крана. Возможен контроль также по ве­ личине смещения нижней части аппарата

подъема <р, а также допустимое превы­ шение места строповки одного из кра­ нов под местом строповки второго крана h определяют исходя из расстояния d между местами строповки аппарата за

(рис. 5.7).

Вначале определяют расчетный запас грузоподъемности одного

крана

I I ; 2Q і)іоо,

где П — расчетный запас грузоподъемности крана в %, Q — грузо­ подъемность крана при данном стреловом оснащении на рабочем вылете крюка в т; G — масса поднимаемого аппарата в т.

Затем находят отношение к = ajd.

Имея П и к, по графику (рис. 5.8) находят допустимый угол от­ клонения оси аппарата от вертикальной плоскости подъема (нижняя горизонтальная шкала) или отношение hid (верхняя горизонтальная шкала).

Пример 5.2. Для подъема аппарата массой G = 36 т применяют два крана СКГ-40 со стрелами длиной по 20 м на минимальном вылете крюка и грузоподъемностью Q = 20 т. Расстояние между местами

92

строповки за монтажные штуцеры d = 4 м, а расстояние но оси аппарата между центром тяжести аппарата и уровнем расположения монтажных штуцеров а = 1 м . Определить предельно допустимые значения ф и к.

Находим расчетный запас грузоподъемности одного крана:

П = ( 4 г ~ d) 100==( ^ з | ^ “ !) 100 = 11%.

Определяем отношение

*=т = т = 0-25-

По графику (рис. 5.8) с помощью известных П и к находим допу­ стимый угол отклонения оси аппарата от плоскости подъема ф = 11°

подъема.

Это положение можно проиллюстрировать примером. Пусть при подъеме аппарата высотой 24 м расстояние между местами стро­ повки составляет d = 2 м, а смещение уровня строповки над цен­ тром тяжести а = 4 м, т. е. к = ajd = 4/2 = 2.

Если при подъеме ось аппарата отклонится от плоскости подъема на угол ф = 10°, то один из кранов перегрузится почти на 70%.

При смещении уровня расположения строповки к центру тяжести до расстояния а = 1м величина к = 1/2 = 0,5, и один из кранов

9 3

при том же угле отклонения оси аппарата от плоскости подъема пере­ грузится всего на 27%. Поэтому рекомендуются места строповки аппарата располагать выше центра тяжести всего на 1 — 2 м.

Анализ графика на рис. 5.8 показывает также существенную зависимость возможной перегрузки одного из кранов от расстояния d между местами строповки кра­

94

возможность представляется аналогичными по конструкции мон­ тажными штуцерами с вылетом 1,5 м, разработанными с участием автора и впервые примененными при монтаже аппаратов спаренными кранами на Афипском газоперерабатывающем заводе.

К сложности применения монтажных штуцеров с большим вы­

ния возможностей каждого крана применяют монтаж­ ные штуцера с различным вылетом. К штуцеру с боль­ шим вылетом стропят кран меньшей грузоподъем­ ности. Распределение на­ грузок на краны обратно пропорционально расстоя­ ниям от оси аппарата до мест строповки кранов.

Иногда места строповки

повки крана, имеющего

больший запас грузоподъемности, размещают ближе к вершине

аппарата.

Несмотря на эффективность, штуцера с большим вылетом не обес­ печивают балансировки нагрузки на краны при их неравномерной работе. Эту задачу могут решить балансирные траверсы или системы автоматической синхронизации работы спаренных кранов.

К числу оригинальных 1 конструкций балансирных траверс для монтажа вертикальных аппаратов спаренными кранами относится так называемая траверса с перетекающим стропом (рис. 5.10). В ком­

1 В. Н. Е л а г и н и 3. Б. X а р а с. Устройство для подъема длинно­ мерных изделий. Авт. свид. № 183351 от 17/ІѴ 1966. Бюлл. изобретений, 1966, № 13.

плект траверсы входят четыре ролика, два из которых укрепляют на корпусе аппарата таким образом, чтобы ветви тросового стропа располагались строго диаметрально по обеим сторонам аппарата. Двухпетлевым стропом огибают ролик, расположенный на одной стороне аппарата, затем два направляющих ролика, предназна­ ченных для предотвращения касания стропа с корпусом аппарата, и, наконец, ролик, расположенный с другой стороны аппарата. Два средних направляющих ролика укрепляют снизу по сечению подготовленного к подъему аппарата, а не сверху, так как в послед­ нем случае на ось и штуцер крайних роликов будет действовать на­ грузка, равная удвоенному усилию в стропе. При неравномерной работе кранов перегрузки одного из них не происходит, потому что строп перемещается по роликам.

Известна вторая конструкция траверсы с перетекающим стропом, представляющая собой трубу с направляющими роликами по кон­ цам, свободно пропущенную через трубу несколько большего диа­ метра, жестко закрепляемую под аппаратом. Строп с крюка одного крана огибает направляющий ролик и проходит внутри трубы тра­ версы на другую сторону, где огибает второй направляющий ролик и крепится ко второму крану. В процессе подъема аппарата труба траверсы сохраняет первоначальное положение, свободно вращаясь в наружной трубе. Опыт применения траверс с перетекающим стро­ пом показал эффективность их применения при нагрузках на спа­ ренные краны, равных 80—100% от их грузоподъемности.

Интересна полуавтоматическая (индикаторная) система синхро­ низации работы спаренных кранов, основанная на визуальном контроле нагрузок каждым из крановщиков и руководителем подъ­ ема по индикаторам, установленным в кабинах. Данная система, разработанная в Краснодарском филиале ВНИИМонтажспецстроя под руководством К. К. Котова, прошла успешные испытания при монтаже горизонтальных и вертикальных аппаратов на строитель­ стве Афипского газоперерабатывающего завода.

В стрелоподдерживающих системах кранов были установлены тарированные вставки с тензометрическими датчиками, соединен­ ными в мостовую схему. У каждого крановщика в кабине были уста­ новлены милливольтметры, показания которых указывали на откло­ нения нагрузок от заданного их распределения. На основе показа­ ний приборов крановщики регулировали скорости рабочих движений кранов, чем обеспечивали отклонения от заданной нагрузки в пре­ делах 3%.

Действительные величины и характер изменения нагрузок на спаренные гусеничные краны при монтаже вертикальных аппаратов скольжением с отрывом от земли были изучены автором совместно

96