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

положении разработан во ВНИИМонтажспецстрое Способ основан на передаче испытательного усилия на одну мачту грузовым полис­ пастом второй мачты за счет перекрестного присоединения подвиж­ ных блоков полиспастов к основаниям мачт. При этом вместо груза массой на 25% большей, чем

по оси испытываемой мачты.

Испытания мачт проводят в два этапа: на первом этапе определяют точное значение силы тяжести испытательного груза, обеспечивающего1

1 Д. Г. Д е т и н, 3. Б. Х а р а с, II. II. А л е к с е е в . Способ йснытания грузоподъемных мачт, оснащенных грузовыми полиспастами. Авт. свид. № 355529 от 16/Х 1972. Бюлл. изобретений, 1972, № 31.

127

25%-ную перегрузку мачт; на втором этапе проводятся собственноиспытания.

Вначале выполняются ориентировочные расчеты. Усилие Qlt в одном полиспасте при испытании мачты

ролика. Для этого к траверсе подвешивают баластный заранее взвешен­ ный при помощи динамометра, груз, сила тяжести которого соста­ вляет примерно 0,5Gp. Замерив в процессе подъема этого груза показания динамометров на ходовых ветвях ($л) и на неподвижных ветвях (SH), расчетом определяют средний действительный к. п. д. одного ролика:

После этого вычисляют усилие в ходовой ветви каната 5”, кон­ тролируемое по динамометру в процессе испытания мачт:

( 1— Лд) Ѵд

и затем точное значение силы тяжести испытательного груза

G= 2Slv\n+t~\

Подъемом такого груза проводятся одновременные испытания мачт.

Определение точного значения силы тяжести испытательного груза поясним на примере. Пусть максимальная рабочая нагрузка на полиспаст Q = 1500 кН (150 тс).

Усилие в одном полиспасте при испытании двух мачт должно составить

(> = 1500 -1,25 = 1875 кН (187,5 тс).

128

Расчетная сила тяжести испытательного груза

<2р = 2 • 141,5 • 0,9817 = 200,6 кН (20,06 тс).

Принимаем испытательный груз силой тяжести 100 кН (10 тс) и производим подъем этого груза. Пусть при подъеме этого груза динамометр на ходовой ветви у лебедки показал усилие S„ = 6,68 тс,

а точное значение силы тяжести испытательного груза должно соста­ влять

£ р = 2 • 134• 0,98417 = 204 кН (20,4 тс),

что следует проверить тщательным взвешиванием при помощи динамо­ метра.

По возможности динамометры следует устанавливать на ходовых ветвях полиспастов до прохождения ими отводных роликов. При этом могут быть получены более точные значения силы тяжести испытательного груза.

Сравнительно простой способ испытания мачт вместе с грузо­ выми полиспастами и устройствами для строповки разработан Гипронефтеспецмонтажом и применен трестом № 7. Сущность спо­ соба заключается в попеременном отрыве от земли подготовленного к подъему аппарата вначале полиспастом одной мачты, а затем полис­ пастом второй мачты. Во избежание повертывания аппарата вокруг оси к нему снизу прикрепляют консоли, опираемые на достаточно прочные основания. При таком способе испытаний необходимая перегрузка мачт создается за счет восприятия одной мачтой нагрузки, близкой к расчетной нагрузке на две мачты в начальный момент подъема аппарата.

Каждый из рассмотренных способов испытаний мачт имеет свои преимущества и недостатки. В дальнейшем необходимо на основе

Лебедки широко применяют для подъема и перемещения аппара­ тов как самостоятельные грузоподъемные машины, так и в комплекте с такелажными средствами: мачтами, порталами и шеврами.

При небольшой загрузке (по времени) и необходимом малом тяговом усилии используют ручные, преимущественно рычажные лебедки, имеющие небольшую массу и габаритные размеры.

Рычажная лебедка состоит из тягового механизма и рабочего троса с крюком на конце. Работа тягового механизма основана на протягивании троса с помощью двух пар попеременно работающих сжимов. При работе тяговый механизм закрепляют за надежные конструкции с помощью крюка. Для привода лебедки используют раздвижной качающийся рычаг. Основное преимущество рычажных лебедок — их небольшая масса. Так, масса ручной рычажной ле­ бедки на единицу тягового усилия составляет 5,2 кг/кН (52 кг/тс), а ручной барабанной лебедки равной грузоподъемности — 11,3 кг/кН (ИЗ кг/тс).

Пневматические лебедки применяют при монтаже нефтепере­ рабатывающих заводов весьма ограниченно. В основном исполь­ зуют лебедки грузоподъемностью до 1 т при капитальных ремонтах взрывоопасных технологических цехов. Подачу сжатого воздуха осуществляют от заводских магистралей.

При монтаже аппаратов наибольшее распространение получили лебедки с электроприводом. Технические характеристики некоторых монтажных электролебедок приведены в приложении 7.

Электролебедки снабжены электромагнитным тормозом, вклю­ ченным в цепь электродвигателя таким образом, что при пуске электродвигателя тормозные колодки немедленно освобождают тор­ мозной диск, а при остановке затормаживают всю систему передач. Некоторые монтажные электролебедки большой грузоподъемностью (например, ЛМН-12) оборудованы крытой кабиной для моториста или откидным сидением с брезентовым зонтом (рис. 6.11). Большин­ ство монтажных электролебедок располагают на санях для удобства перемещения по строительной площадке. Во избежание сдвига элек­ тролебедки сверху пригружают, для чего на санях имеется специаль­ ная площадка. Некоторые конструкции электролебедок имеют устрой­ ство, позволяющее отсоединять барабан от привода и свободно спускать трос с барабана, регулируя скорость разматывания лишь управляемым вручную ленточным тормозом. Такая возможность упрощает растяжку полиспастов. Однако при монтаже аппаратов данные электролебедки используются только после исключения самопроизвольного разъема барабана от привода во избежание аварий. Для дополнительных гарантий безопасной эксплуатации некоторые монтажные электролебедки имеют храповой механизм. Управление лебедкой — кнопочное с пульта, установленного на раме. Иногда имеется дистанционный пульт управления.

В отечественной практике монтажных работ преобладающее распространение получили однобарабанные электролебедки. Однако применяли и двухбарабанные электролебедки, например, проход­ ческие лебедки типа 2ЛП грузоподъемностью каждого барабана 5, 10 и 18 т. Из зарубежной периодической печати известно также при­ менение двухбарабанных электролебедок.

130

этому в период подъема тяжеловесных аппаратов у каждой лебедки обычно стоит монтажник, который поправляет неплотно уложенные витки. Иногда по его просьбе подъем аппаратов даже приостанавли­ вают. Поэтому обеспечение лебедок канатоукладчиком является актуальной задачей.

Стационарные лебедки с приводом от двигателей внутреннего сгорания в отечественной практике монтажа нефтегазоперераба­ тывающих заводов не применяют. Из зарубежной практики известны

Рис. 6.11. Схема ле­ бедки ЛМН-12.

1 — рама; г ■—барабан в сбо­ ре; з — редуктор; 4 — лен­ точный тормоз; 5 — проме­ жуточный вал; 6 —механизм отключения барабана; 7 — пульт управления; 8 — сое­ динительный вал; 9 — элек­ тродвигатель; 10 — тормоз.

примеры использования одно- и многобарабанных лебедок с при­ водом от двигателей внутреннего сгорания, работающих в комплекте с мачтами и вантовыми деррик-кранами. Их основным преиму­ ществом является независимость привода от источников электро­ питания.

Особую группу лебедок с приводом от двигателей внутреннего сгорания занимают мобильные тракторные лебедки, широко при­ меняемые при монтаже отечественных нефтегазоперерабатывающих заводов. Монтажные параметры тракторных лебедок ЛТ2М-80 и ЛТ11-КМ приведены в табл. 6.3. В настоящее время монтажные организации получают также тракторные лебедки Азинмаш-43П с максимальным тяговым усилием 75 кН (7,5 тс). Недостатком трак­ торных лебедок является весьма большая скорость навивки на ба­ рабан.

Глава седьмая

ТАКЕЛАЖНЫЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ

, § 1. СТАЛЬНЫЕ КАНАТЫ

Стальные проволочные к’анат'ы (тросы) широко применяют при монтаже аппаратов в качестве грузовых канатов полиспастов грузоподъемных машин и приспособлений, а также для стропов, расча­ лок и оттяжек.

Из большого числа выпускаемых отечественной промышленностью разновидностей стальных канатов (по стандарту около 60) к преиму­ щественному применению при монтаже аппаратов рекомендуются канаты диаметром до 56 мм по ГОСТ 2688—69 и диаметром до 63 мм по ГОСТ 7668—69 (рис. 7.1). При заказе следует указывать необхо­ димость поставки канатов грузового назначения (Г), нераскручива­ ющихся (Н) и крестовой свивки.

В зависимости от условий работы канаты подразделяются на следующие группы: 1) грузовые; 2) поддерживающие; 3) строповые.

Г р у з о в ы е к а н а т ы , применяемые для подъема или го­ ризонтального перемещения груза (грузовые полиспасты, полиспасты для перевозки и т. д.), в процессе работы подвергаются многократ­ ным перегибам, но под достаточно большим радиусом. В качестве грузовых следует применять стальные канаты, обладающие высокой прочностью и гибкостью. Этим требованиям наиболее полно удо­ влетворяют канаты по ГОСТ 7668—69 (приложение 8).

П о д д е р ж и в а ю щ и е к а н а т ы , применяемые для рас­ чалок грузоподъемных средств и оттяжек при направлении и тормо­ жении поднимаемого аппарата, в процессе работы изгибаются лишь один раз в местах привязки. В качестве поддерживающих рекомен­ дуются канаты по ГОСТ 2688—69 (приложение 8).

С т р о п о в ы е к а н а т ы , применяемые для строповки под­ нимаемого или перемещаемого аппарата, подвергаются многократ­ ному изгибу, часто под малым радиусом. В качестве строповых ре­ комендуется применять канаты по ГОСТ 7668—69.

Используемые при монтаже канаты имеют двойную свивку, т. е. проволоки свиты в пряди, а пряди в один слой по спирали навиты на органический (обычно пеньковый) сердечник. Последний обеспе­ чивает гибкость каната, а также содержит смазку, предохраня­ ющую проволоки каната от коррозии.

Применяемые при монтажных работах канаты изготовляют из стальной светлой неоцинкованной проволоки высшей (В) или пер­ вой марки (I).

133

Стандартами предусмотрен широкий диапазон возможных зна­ чений временного сопротивления разрыву проволок при растяже­ нии: 1200—2400 МПа (120—240 кгс/мм2). Однако при монтажных работах применяют канаты с временным сопротивлением разрыву проволок, равным 1600—1800 МПа (160—180 кгс/мм2).

Существенные резервы уменьшения габаритов такелажных средств (лебедок, блоков и других) возможны в случае применения канатов из высокопрочной стальной проволоки, имеющей времен­ ное сопротивление разрыву 250—300 кгс/мм2. Работы в этом напра­ влении ведутся научно-исследовательскими институтами и заво­ дами, изготовляющими канаты. Создаются также новые более эффек­ тивные конструкции стальных канатов (например, с обжатыми пря­ дями). Следует отметить также возможную эффективность примене­

ния в такелажных средствах стальных канатов с металли­ ческим или комбинированным сердечником из проволочных прядей и органического за­ полнения (ГОСТ 7667—69).

При отправке заказчикам завод-изготовитель сопрово­ ждает канат сертификатом,

значение суммарного разрывного усилия всех проволок в канате, которое необходимо пересчитывать на значение разрывного уси­ лия каната в целом, пользуясь соотношениями, указанными в стан­ дарте на канат данной конструкции и прочности проволок.

После первого применения канаты хранят не в бухтах и бараба­ нах, а на инвентарных металлических катушках. Обычно несколько катушек укрепляют на подставках, которые, в свою очередь, рас­ полагают на стальных санях, перемещаемых трактором. Вращение катушек при навивке на них каната осуществляют вручную или механически при помощи привода от электродвигателя. Для защиты от атмосферных осадков сани с катушки затаскивают под навес или закрывают брезентом.

При длительной эксплуатации канат периодически смазывают, чтобы предохранить проволоки от ржавления. Кроме того, мазь, впитанная органическим сердечником, уменьшает перетирание про­ волок при работе каната, а также способствует сопротивлению дина­ мическим нагрузкам.

К основным признакам, указывающим на необходимость смазки стальных канатов, относится потрескивание канатов при разматывании или наматывании их на барабаны лебедок или на инвентарные катушки.

134

В монтажных условиях канаты смазывают путем двух-трехкрат­ ного медленного пропускания их через ванну, заполненную чистой подогретой до 50—60° С смазкой.

Одна из наиболее трудоемких такелажных операций, выпол­ няемых вручную, — соединение концов канатов.

В такелажной практике наиболее распространенный способ соединения канатов — завязывание различных узлов. При этом канат обычно существенно деформируется, что ослабляет прочность и надежность соединения. В настоящее время завязывание узлов каната все чаще заменяют соединениями канатов с помощью инвен­ тарных приспособлений, среди которых основную роль играют зажимы. Так, соединение отдельных кусков каната между собой вы­ полняют с помощью звена из двух пластин и двух осей. Петли ка­ ната огибают оси через коуши и закрепляют зажимами. При огиба­ нии каната оси без коуша отношение диаметра оси к диаметру каната принимают не менее 4, а при огибании каната оси с коушем — не менее 3,5.

Наиболее удобны рожковые зажимы типа ЗРК, изготовляемые серийно на заводах для канатов диаметром 13—56 мм. Зажим со­ стоит из пластины с выступами (рожками), обеспечивающими плот­ ное прилегание каната, и дужки из круглой стали, прижимающей короткий конец каната к основному и к пластине. Два конца дужки проходят через отверстия в пластине и закрепляются с наружной ее стороны гайками. От степени затяжки гаек существенно зависит надежность крепления. Общая ширина стянутых зажимом канатов должна составлять 60% от суммы диаметров канатов до затяжки. Кроме того, надежность соединений обеспечивается применением определенного числа зажимов (табл. 7.1).

Расстояние между зажимами должно быть не менее шести диа­ метров каната. Затяжка гаек зажимов трудоемкая и ответственная работа. Поэтому совершенствование способов и конструкций при­ способлений для соединения канатов представляет актуальную задачу для монтажников.

Для предохранения петель канатов от резких перегибов и пере­ тирания применяют коуши, размеры которых регламентирует ГОСТ 2224—72.

Концы канатов рекомендуется присоединять к такелажным средствам и приспособлениям также с помощью клиновых разъем­ ных зажимов на высокопрочных болтах подобных конструкций ПИ

135

Промстальконструкция (рис. 7.2). Преимущество этих зажимов — высокая надежность крепления каната, отсутствие деформации и воз­ можность простого последующего присоединения зажима с помощью пальца.

Неразъемные петли канатов в инвентарных приспособлениях выполняют путем сплетения, что постепенно заменяется примене­ нием гильзоклиновых и обжимных приспособлений.

Разработку совершенных конструкций и технологии изготовле­ ния гильзоклиновых и обжимных соединений канатов проводили во ВНИИМонтажспецстрое (В. Я. Телегин). В настоящее время на

Рис. 7.2. Закрепление конца каната клиновым зажимом.

основе проведенных исследовании петли стальных канатов реко­ мендуется закреплять обжимными гильзами из стали и алюминиевых сплавов.

Расчетную проверку прочности каната осуществляют из условия

R/S Ss к3,

где R — расчетное разрывное усилие каната в целом, принимаемое по данным сертификата, испытаний каната или по ГОСТ, в кН (кгс); S — усилие на одну ветвь каната в кН (кгс); к3 — коэффициент за­ паса прочности.

Канаты кранов и других грузоподъемных машин, подведом­ ственных Госгортехнадзору, рассчитывают в соответствии с нор­ мами «Правил» х. При расчете усилие S на одну ветвь каната при­ нимается без учета динамической нагрузки, но с учетом возможной неравномерности при работе двух и более грузоподъемных машин, к. п. д. полиспастов и угла отклонения ветвей каната от направле­ ния действия нагрузки. Коэффициент запаса прочности этих кана­ тов к3 принимается по табл. 7.2.1

1 Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов.

М., «Недра», 1970. 208 с. F

136