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

Дальнейшие исследования проводили при монтаже аппаратов поворотом через шарнир спаренными кранами, соединенными балан­ сирными траверсами. Так, были исследованы подъемы аппаратов массой 80—100 т при высоте 41—47 м и диаметре 2—2,8 м. Средний коэффициент неравномерности загрузки кранов составил в этих подъемах всего 1,087.

Исследования также показали, что при монтаже поворотом через шарнир динамические нагрузки на краны меньше, чем при монтаже скольжением с отрывом от земли. При движении кранов среднее значение коэффициента динамичности нагрузки на кран составило 1,04, а максимальное значение 1,08.

Рис. 5.16. Осциллограммы нагрузок (в тс) на краны в период их неравномерной работы.

Следует также отметить опыт монтажа вертикальных аппаратов поворотом через шарнир спаренными кранами, соединенными балан­ сирной траверсой, например, монтаж колонны на установке каталити­ ческого реформинга Рязанского нефтеперерабатывающего завода. Колонна имела массу 86 т, высоту 45,3 м и диаметр от 2,2 до 1,1 м. Колонну монтировали двумя кранами СКГ-30, оснащенными 20-ме­ тровыми стрелами. Балансирная траверса была выполнена из уси­ ленной трубы, привязанной тросом к скобе из трубных отводов, приваренных к корпусу аппарата по нижней образующей. Свободное расположение траверсы в скобе обеспечивало ей необходимый пере­ кос и тем самым сохраняло равномерное распределение нагрузок между кранами даже при их несинхронной работе. Недостаток дан­ ной конструкции заключается в сложности снятия траверсы и скобы с аппарата на высоте после его установки, а также в сложности расстроповки тросовых стропов.

В дальнейшем для удобства снятия траверсы и освобождения кранов при включении дотягивающей системы применили крепление траверсы к разъемной скобе, выполненной из двух упоров и короткой съемной перемычки. К средней части съемной перемычки привязы­ вали тросом траверсу. Учитывая, что подъем аппарата кранами будет

107

производиться только до угла 50°, упоры выполняли разной высоты, так что перемычка располагалась с обратным наклоном к образующей аппарата на угол 25°. Это упрощало выход перемычки с траверсой из упоров после подъема аппарата кранами.

Оригинальна балансирная траверса с шаровым шарниром, пред­ ложенная ВНИИМонтажспецстроем и Промстальконструкцией Тра­ верса грузоподъемностью 60 т может быть использована для подъема аппаратов диаметром до 3,6 м (рис. 5.17). Крюки кранов входят в от­ верстия проушин, жестко соединенных с траверсой. Последняя со­ храняет постоянное расположение относительно вертикальной оси

Рис. 5.17. Балансирная траверса с шаровым шарниром.

во время подъема аппарата, так что шар диаметром 200 мм, укре­ пленный на траверсе, все время находится на ее верхней образую­ щей. В то же время пята со сферическим вырезом, укрепленная на корпусе аппарата по его нижней образующей, поворачивается по мере подъема аппарата вокруг шара. Пята укреплена на аппарате под углом 25° к его образующей, что обеспечивает нормальную работу траверсы при подъеме аппарата на угол до 50°. Дополнительная устойчивость траверсы в шаровом шарнире создается расположе­ нием верхней части шара на 200 мм ниже места крепления крюков крана. Преимущество траверсы — простота расстроповки, т. е. выхода трубы с шаром из соединения с пятой после включения дотя­ гивающей системы.1

108

Траверсу с шаровым шарниром применяли монтажники треста Востокнефтезаводмонтаж и треста № 7 при подъеме аппаратов мето­ дом поворота.

Краны и их стреловое оснащение для монтажа аппаратов мето­ дом поворота со строповкой спаренных кранов через балансирную траверсу как за вершину, так и за 2/3 высоты аппарата можно подо­ брать по приложению 6.

К числу пока уникальных относятся примеры монтажа вертикаль­ ных аппаратов поворотом через шарнир с одновременным использо­ ванием трех кранов.

При монтаже методом поворота аппарата массой около 100 т, высотой 42 м и диаметром 2,8 м монтажники треста № 7 на Рязанском нефтеперерабатывающем заводе применили два крана СКГ-30 и один кран Э-2503 со стрелами длиной 20 м. Колонну застропили на рас­ стоянии 23 м от основания с помощью балансирной системы, при­ крепленной к нижней образующей аппарата. Все три крана устано­ вили гусеницами параллельно плоскости подъема аппарата. Причем угол между направлением движения и направлением стрел кра­ нов СКГ-30 составлял в плане 45°, а у крана Э-2503 был равен 30°. Для удержания аппарата от боковых смещений в период прохода нейтрального положения и установки на фундамент применяли расчалки, соединенные с тракторами. В процессе подъема аппарата до угла 45° краны, сохраняя минимальные вылеты крюка, передви­ нулись на б м каждый параллельно плоскости подъема аппарата. Далее включали дотягивающую систему, выполненную в виде полис­ паста грузоподъемностью 100 т.

Колонну стропили с помощью системы балансирных трубчатых траверс. Два крана СКГ-30, расположенные с одной стороны ап­ парата, соединили с концами траверсы длиной 4 м. Последнюю в средней части прикрепили к концу главной траверсы, прохо­ дившей под аппаратом, ко второму концу которой присоединили кран Э-2503.

Главную траверсу привязали канатами к съемному ригелю, свободно уложенному в прорези разновысоких упоров, закреплен­ ных на аппарате.

В дальнейшем монтажники треста № 7 осуществили подъем по­ воротом через шарнир тремя кранами аппарата массой 135 т, высотой 20,5 м и диаметром 3,4 м. Схема и средства монтажа аппарата были аналогичны описанным. В связи со сравнительно небольшой высотой аппарата, его стропили с помощью траверс, прикрепленных к верх­ ней образующей аппарата.

§ 5. ДОТЯГИВАНИЕ АППАРАТОВ ДО НЕЙТРАЛЬНОГО ПОЛОЖЕНИЯ

Если параметры стреловых кранов или других грузоподъемных средств не позволяют поднять аппарат поворотом через шарнир в нейтральное положение в один этап, на втором этапе применяют дотягивающие тросовые приводные системы.

109

Обычно на первом этапе аппарат поднимают на угол не менее 45°. Помимо уменьшения необходимого усилия в дотягивающей системе, подъем аппарата на больший угол на первом этапе существенно уменьшает величину горизонтального усилия на фундамент аппарата и нагрузку на опорную часть самого аппарата.

При усилиях в дотягивающей системе до 150 кН (15 тс) в каче­ стве тяговых средств в летних условиях применяют тракторы, со­ единенные с поднимаемым аппаратом тросом. При этом заблаговре­ менно проверяют возможность движения тракторов в необходимом направлении и на определенное расстояние. При больших усилиях устраивают якори и применяют полиспасты. Во время подъема аппа­ рата кранами тросы дотягивающей системы подтягивают, выбирая слабину.

Дотягивающую систему тросов следует располагать строго в пло­ скости подъема. Кроме того, при отсутствии надежного закрепления аппарата в шарнире и самого шарнира на основании поднимаемый аппарат при дотягивании необходимо удерживать в плоскости подъ­ ема боковыми расчалками. Места крепления расчалок в плане рас­ полагают по оси поворотного шарнира. В противном случае в про­ цессе дотягивания аппарата расчалки будут нагружаться или раз­ гружаться. Одной из проверенных практикой мер, обеспечивающих безопасность при дотягивании, является контроль равномерности натяжения боковых расчалок по динамометрам, установленным в ме­ стах крепления расчалок к якорям.

Не менее важно согласовать работу дотягивающей и тормозной систем. В монтажной практике известны некоторые осложнения, при которых привод дотягивающей системы обеспечивали быстро­ ходными лебедками, а привод тормозной системы — тихоходными лебедками, и при отсутствии должного контроля дотягивающая система передавала значительные усилия на тормозную систему.

Вцелях возможного снижения усилий в дотягивающей системе

еекрепят на аппарате возможно ближе к его вершине. При наличии рядом расположенных достаточно прочных и устойчивых конструк­ ций или вертикальных аппаратов дотягивающую систему можно закрепить за эти конструкции или за аппараты на большой высоте, что также существенно сократит необходимые усилия для дотягивания.

При работе дотягивающей системы особое внимание уделяют по­ ложению шарнира и его оси, контролируя и исправляя возможные перекосы.

Максимальная расчетная нагрузка на дотягивающую систему возникает в момент ее включения и выключения из работы подъем­ ных средств. В дальнейшем по мере подъема аппарата нагрузка на дотягивающую систему уменьшается.

Расчетную нагрузку на дотягивающую систему ST определяют

ПО

Вместо дотягивания по предложению Гипрохиммонтажа 1 при­ меняют способ, основанный на временном опирании поднятого до максимально возможного угла аппарата на опорную стойку, заранее закрепленную на аппарате по его нижней образующей. В этом проме­ жуточном положении крюки кранов стропят за нижнюю опорную стойку и затем кранами аппарат поднимают до нейтрального поло­

Во избежание отклонения аппарата из плоскости подъема его удер­ живали расчалками.

По мере подъема аппарата краном опорная стойка отклонялась от аппарата. В положение, перпендикулярное оси аппарата, опор­ ную стойку довели трактором. По окончании первого этапа подъема нижняя часть опорной стойки располагалась вне проекции аппарата на землю, что в дальнейшем исключало касание грузового полиспа­ ста крана с аппаратом. Аппарат опустили краном на опорную стойку и натянули стягивающий полиспаст. При подъеме аппарат удерживали

1 М. П. Д е м а т, Д. Г1. Ц у к е р м а н. Способ монтажа конструкции и технологического оборудования. Авт. свид. № 222632 от 22/ѴІІ 1968. Бюлл.

колонного типа с применением самоходных кранов с инвентарными опорами. Реф. информ., сер. 1, вып. 4 (54). М., изд. ЦБТИ, 1969.

111

Глава шестая

ТАКЕЛАЖНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

§ 1. МАЧТЫ

При монтаже нефтегазоперерабатывающих заводов грузоподъем­ ные мачты широко применяют для подъема и установки на фунда­ менты вертикальных и горизонтальных тяжеловесных аппаратов, дымовых труб и укрупненных пространственных блоков стальных

в стесненных условиях, когда к месту монтажа нет подъездных путей для крана. Недостаток мачт — относительно большая трудоемкость и продолжительность монтажа, передвижки и демонтажа, а также сложность и потенциальная опасность расположения расчалок

иякорей на большой площади строящегося предприятия:

Вотечественной монтажной практике наиболее мощные мачты имеют грузоподъемность 200 т при высоте 60 м (250 т при высоте 40 м). При монтаже нефтеперерабатывающих заводов за рубежом иногда применяют мачты грузоподъемностью до 350 т. Учитывая параметры перспективных аппаратов, в Советском Союзе начато создание ком­ плекта из двух мачт грузоподъемностью по 500 т.

Мачты изготавливают из спокойной малоуглеродистой, а в на­ стоящее время низколегированной стали. Наиболее эффективно применять высокопрочные стали (например, стали класса С-45).

Мачты изготовляют из труб или прокатных уголков, соединя­ емых сваркой, которую должны выполнять высококвалифицирован­ ные сварщики. Наиболее удобны в эксплуатации мачты из труб.

Мачту оснащают одним или двумя грузовыми полиспастами и удерживают в вертикальном или наклонном положении при помощи трех или четырех тросовых расчалок. Каждую расчалку закрепляют одним концом за вершину мачты, а другим — за специально соору­ жаемый якорь. Ходовые нитки грузовых полиспастов направляют вдоль мачты вниз и с помощью отводных блоков на барабаны гру­ зоподъемных лебедок.

Расположение якорей на генплане установки фиксируется коор­ динатами или привязочными размерами к ближайшим сооружениям. Разбивку мест устройства якорей выполняют тщательно, часто с по­ мощью геодезиста. Схемы применяемых способов расположения расчалок спаренных мачт в плане показаны на рис. 6.1. При значи­ тельных нагрузках головные, а иногда и задние расчалки прикре­ пляют к отдельным якорям. Наибольшее распространение при

монтаже вертикальных аппаратов имеет схема, приведенная на рис. 6.1, а. Если в конечной стадии подъема аппарата мешают вну­ тренние расчалки, то их натяжение ослабляют и подъем аппарата продолжают до вертикального положения. Если имеется возможность осуществить подъем аппарата без отклонения грузовых полиспастов из плоскости мачт, то каждая мачта может быть удержана только тремя расчалками, расположенными по схеме на 6.1, б. Схема на рис. 6.1, б может быть рекомендована при значительных нагрузках как на боковые, так и на передние и задние расчалки.

Рис. 6.1. Схемы расположения расчалок мачт:

1 — го л о в н а я ; 2 — бо ко в ая ; 3 — вн у т р е н н я я ; 4 — за д н я я .

При наклоне мачт с поднимаемым аппаратом боковые расчалки располагают в плоскости мачт.

Размеры поперечного сечения однотрубных мачт при подъеме груза без оттяжки и угле отклонения полиспаста от мачты до 12° могут быть выбраны из табл. 6.1.

При изготовлении мачты стыки отдельных труб для усиления пе­ рекрывают листовыми накладками или отрезками уголков, распо­ ложенными равномерно по окружности стыка. Верхнюю часть однотрубных мачт обычно выполняют с двумя поперечинами. Верх­ няя поперечина (штырь) укреплена по оси мачты для предотвраще­ ния сползания вдоль нее узлов крепления расчалок. Нижняя попе­ речина, выполненная из трубы с вырезом по контуру мачты, прива­ рена сбоку и служит для крепления грузового полиспаста. Для

114

П р и м е ч а н и е . Таблица составлена при эксцентриситете подвески блока поли­ спаста. равном 0,51) трубы+ 200 мм, и при расположении расчалок под углом до 45° к го­ ризонту.

увеличения жесткости однотрубных мачт иногда применяют усиле­ ния четырьмя продольными уголками, располагаемыми равномерно по сечению мачты.

Автором разработаны конструкции двух монтажных трубчатых мачт: одна грузоподъемностью 70 т при высоте 35 м и вторая — грузо­ подъемностью 100 т при высоте 45 м. Оба проекта предусматривают выполнение мачт из трех труб сигарообразной формы шпренгельного типа, т. е. грань мачты со стороны подвески полиспаста, выполненная из двух труб, параллельна оси мачты, а третья трубчатая ветвь изгибается в форме шпренгеля (рис. 6.2).

Обычно якори для крепления расчалок сооружают на расстоя­ нии от мачты, обеспечивающем угол наклона расчалки к горизонту в диапазоне от 20 до 45°. Горизонтальная составляющая усилия в расчалке, действующая на якорь, при изменении угла наклона расчалки к горизонту не меняется. В то же время существенно изме­ няются как величина усилия в самой расчалке, так и величина вер­ тикальной ее составляющей.

Основание мачты выполняют с учетом возможности ее наклона и разворота в процессе работы. Размеры опорной плиты выбирают такими, чтобы исключить просадку мачты под действием нагрузок при подъеме аппаратов. Во избежание сдвига основания наклоня­ емых мачт привязывают тросами к фундаментам или постаментам монтируемого аппарата. Мачты грузоподъемностью более 100 т иногда устанавливают и закрепляют анкерными болтами на же­ лезобетонных фундаментах, специально сооружаемых для этой цели.

ривают скобы. Иногда с этой же целью там укрепляют люльки. Для удобства подъема внутри решетчатых мачт устанавливают стремянки.

Мачты грузоподъемностью по 70 т при высоте 35 м широко при­ меняются в отечественной монтажной практике при сооружении нефтеперерабатывающих и газоперерабатывающих заводов, а также, применялись советскими монтажниками за рубежом при монтаже

нефтеперерабатывающего завода в Эфиопии. Мачта грузоподъем­

116