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

от вертикали сторону до опирания на дополнительный шарнир и выхода из зацепления с шарниром тележки. После этого тележку откатывают и аппарат обратным наклоном устанавливают в верти­ кальное положение. Основной недостаток схемы — необходимость наличия двух шарниров и наклона аппарата в разные стороны. По второй схеме1 (рис. 8.12, б), разработанной с участием автора, по мере подъема аппарата его нижнюю часть на тележке, санях или по настилу подтаскивают к фундаменту и далее, опираясь на при­ крепленную к опоре аппарата ось, перемещают по фундаменту до соединения с пятой поворотного шарнира, заранее неподвижно за­ крепленного около фундамента. После соединения оси в шарнире аппарат поворачивают до вертикального проектного положения без дополнительных наклонов. По третьей схеме нижнюю часть аппарата перемещают за фундамент на двух тележках (или санях), располо­ женных на расстоянии, несколько превышающем диаметр фунда­ мента. Из конечного положения тележек аппарат устанавливают на фундамент аналогично второй схеме. По первой схеме вертикаль­ ные аппараты не поднимали.

На строительстве Новогорьковского нефтеперерабатывающего завода трестом Волгонефтехиммонтаж осуществлен подъем четырех ректификационных колонн способом скольжения без отрыва от земли по второй схеме. Каждую колонну высотой 70 м, диаметром 3,6 м и массой 280 т поднимали и устанавливали на фундамент пол­ ностью собранной, оснащенной металлоконструкциями, трубопро­ водами и изолированными. Фундаменты аппаратов высотой 1,5 м имели разъемную на муфтах конструкцию анкерных болтов. Аппарат перед подъемом укладывали так, чтобы центр его тяжести распо­ ложился на фундаменте. Вследствие того что масса каждого аппарата при подъеме составляла 280 т, а в распоряжении монтажников име­ лись лишь две мачты общей грузоподъемностью 2 0 0 т, аппарат стро­ пили на высоте 50 м. Для обеспечения подъема аппарата со стропов­ кой на такой большой высоте были применены мачты высотой 62 м, установленные в плоскости строповки со смещением на 13 м от оси фундамента 21. При данном способе монтажа в процессе подъема аппа­ рата на грунт действуют значительные нагрузки. При подъеме пер­ вой из четырех колонн выполнили наклонную плоскость, по которой перемещали опорную часть аппарата. Наклонная плоскость пред­

ного настила составляла 20 м, а ширина 2,6 м. Для направления

в вертикальное положение длинномерных конструкций. Авт. свид. № 262356

187

выполнили направляющий ручей, в котором перемещался выступ оси, закрепленной на опоре аппарата.

Ось шарнира представляла собой усиленную внутри трубу раз­ мером 273x9 мм.

В связи с большой трудоемкостью работ по устройству земляной насыпи для каждого аппарата пришлось отказаться от сооружения наклонной плоскости. При подъеме остальных трех колонн подта­ скивание опорной части аппарата осуществляли на санях по грунту. Сани высотой 1,5 м и размерами в плане 4x5 м представляли собой сварную конструкцию из труб. Верхнюю опорную поверхность вы­ полнили из двутавров, сваренных в сплошной настил с направля­ ющим ручьем. На фундаменте аппарата уложили стальной настил, который обеспечивал во время перемещения по нему оси шарнира равномерное распределение нагрузок. Настил также имел направля­ ющий ручей, в конце которого, на пяте шарнира, установили «лови­ тель». При заводке оси шарнира в пяту выступ оси входил в «лови­ тель», после чего ось шарнира фиксировали с помощью двух хомутов. Направляющий ручей и «ловитель» обеспечивали точную посадку аппарата на фундамент. Пяту шарнира установили на уплотненный грунт и прикрепили к фундаменту с помощью бандажа. Пяту и на­ стил использовали при подъеме всех четырех колонн.

Аппарат поднимали переменным включением полиспастов мачт и полиспастов, подтягивающих нижнюю часть аппарата к фунда­ менту. При включении полиспастов мачт полиспасты отклонялись из плоскости мачт. При этом нагрузка на мачты возрастала, нагрузку в неподвижных ветвях грузовых полиспастов контролировали по показаниям динамометров. Далее двумя 50-тонными полиспастами подтягивали нижнюю часть аппарата к фундаменту до тех пор, пока полиспасты мачт не оказывались в плоскости мачт. После заводки оси шарнира в пяту аппарат устанавливали в вертикальное положе­ ние наклоном мачт в сторону фундамента. По прохождении положе­ ния неустойчивого равновесия аппарат удерживали тормозной от­ тяжкой.

Балансировку нагрузок на полиспасты мачт монтажники осу­ ществляли по показаниям динамометров. Как показали осцилло­ граммы, среднее значение коэффициента неравномерности нагрузки на два грузовых полиспаста мачт кн ср составило 1,15. Максималь­ ное значение этого коэффициента, зарегистрированное в процессе подъема &н тач, достигало 1,33. Работа подтягивающей системы, имеющей привод от быстроходных тракторных лебедок и преодоле­ вающей неравномерное сопротивление трения, вызывала динами­ ческие нагрузки. По осциллограммам среднее значение коэффи­ циента динамичности Ад_ср = 1,1. Максимальное значение этого коэффициента кл тах = 1,52.

Одна из существенных особенностей данного способа подъема аппаратов — заметный рост нагрузок на полиспасты мачт при их отклонении из плоскости мачт в то время, когда аппарат прибли­ жается к нейтральному положению. Поэтому в этот период необхо-

188

дим особенно внимательный контроль за нагрузками в грузовых полиспастах и вертикальностью расположения этих полиспастов.

По третьей схеме осуществлены подъемы абсорберов и регенера­ торов массой до 270 т при высоте до 65 м на Северодонецком химком­ бинате. Особенностью данных примеров подъема было устройство рельсовых путей для подтаскивания аппаратов за нижнюю часть на санях, что существенно снизило необходимое усилие в подтаски­ вающих полиспастах. Кроме того, при этих подъемах грузовые полиспасты такелажных средств располагали по оси фундамента, используя их в конечной стадии подъема в качестве боковых расча­ лок аппарата. Подъем аппарата в этой стадии осуществляли подта­ скиванием его по рельсам и регулировкой оттяжками.

Способ скольжения без отрыва от земли применялся монтажни­ ками также при подъеме вертикальных аппаратов стреловыми само­ ходными кранами при ограниченности их грузоподъемности.

Учитывая определенные преимущества этого способа, следует считать актуальными исследования специфических особенностей способа и разработку рекомендаций по выбору оптимальных раз­ меров и расположения такелажных средств, их расчету и мероприя­ тиям по безопасной технологии подъема аппаратов этим способом.

§ 4. ПОДЪЕМ ВЕРТИКАЛЬНЫХ АППАРАТОВ ЧЕТЫРЬМЯ МАЧТАМИ

Применение одновременно четырех мачт для подъема и уста­ новки вертикальных аппаратов позволяет в некоторых случаях из­ бежать необходимости создания новых комплектов из двух более мощных мачт. По такому пути некоторое время до существенного увеличения числа особо тяжеловесных аппаратов тли зарубежные фирмы У Сравнительно небольшая (30 м) высота поднимаемых аппа­ ратов позволяла монтажникам фирмы «Флуор» (США) осуществить строповку этих аппаратов за вершину и с помощью трех траверс обеспечить полную балансировку нагрузок между четырьмя мачтами. Строповку аппарата выполняли с помощью бестросового захвата, закрепленного болтами на технологическом штуцере, центрально расположенном на верхнем днище аппарата. К захвату средней частью шарнирно крепили поперечную траверсу, к концам которой также шарнирно крепили две продольные балансирные траверсы. Четыре подъемных полиспаста мачт соединяли шарнирными звеньями с концами продольных траверс. При подъеме аппарата массой 400— 500 т применяли четыре сравнительно невысокие (45 м) мачты, каждая из которых была оснащена грузовым полиспастом.

В другом случае соединили сверху жестким ригелем каждую пару мачт и к середине ригелей подвесили мощные полиспасты грузоподъемностью, равной грузоподъемности обеих мачт.

1 3. Б. X а р а с, Ю. Н. Л е в и ц к и й . Монтаж вертикальных аппаратов весом более 200 т. «Монтажные и специальные работы в строительстве». 1967,

№ 1.

189

Отсутствие постаментов под аппараты в известных зарубежных примерах упрощало монтаж этих аппаратов четырьмя мачтами, позволяя расположить грузовые полиспасты вертикально с самого начала до окончания подъема аппарата.

В отечественной практике трестом Нефтехиммонтаж с участием автора на заводе синтетического каучука в г. Тольятти четырьмя мачтами смонтированы четыре одинаковые ректификационные ко­

значительные. Каждая мачта имела четыре основные и одну вспомо­ гательную расчалки (последняя для передвижения мачт на новую стоянку). Таким образом, четыре мачты удерживали 16 расчалок, регулирование которых при передвижении мачт было достаточно сложным. В связи с этим можно отметить, что фирма «Флуор» для крепления тоже четырех мачт применяла всего 8 расчалок. При этом вместо внутренних расчалок были использованы две трубные рас­ порки и две тросовые стяжки вершин мачт. Однако такая схема кре­ пления мачт также вызывала сложности при передвижении мачт на новую стоянку.1

1 П. Н. М а л ю к о в и др. Монтаж трехсоттонных ректификационных колонн четырьмя мачтами. «Монтажные и специальные работы в строительстве». 1968, № 5.

190

Для крепления расчалок в процессе монтажа всех четырех аппа­ ратов в г. Тольятти использовали два расположения якорей. Каждая основная расчалка имела полиспаст с приводом от электролебедки для регулирования длины расчалки при передвижении мачт на но­ вую стоянку.

Мачты при подъеме аппарата устанавливали строго вертикально. Причем пары мачт размещали симметрично плоскости подъема аппарата и оси постамента. Опоры мачт каждой пары располагали вплотную друг к другу, что обеспечивало расстояние между осями мачт каждой пары, равное 3,2 м. Это расстояние и было принято 8а базовое в конструкции балансирных траверс (рис. 8.14). К мон­ тажному штуцеру 1 траверсу Скрепили с помощью переходной по-

Стенка аппарата

перечины 3, надеваемой на ось монтажного штуцера. Поперечина 3 имеет боковые цапфы, укрепленные в стенке 4 траверсы. Преимуще­ ство описанных траверс, разработанных во ВНИИМонтажспецстрое с участием автора х, в том, что они обеспечивали балансировку нагрузки между двумя полиспастами при любом перекосе траверсы, так как оси крепления грузовых полиспастов на траверсе и ось мон­ тажного штуцера находятся на одной прямой. Второе преимущество траверс — бестросовое присоединение к ним блоков грузовых полис­ пастов и бестросовое соединение самих траверс с монтажными шту­ церами. Третье преимущество — возможность отклонения грузовых полиспастов от вертикальной плоскости на угол до 20°. Немаловаж­ ными достоинствами балансирных траверс являются их инвентарность и малая потеря высоты подъема грузовых полиспастов.

Балансирные траверсы с монтажными штуцерами до подъема

191

привязали на время испытаний к опорному кольцу аппарата. На­ грузки при испытании контролировали по динамометру на неподвиж­ ном конце троса одного из полиспастов.

Для контроля за нагрузками на такелажные средства при монтаже аппаратов в г. Тольятти впервые в отечественной практике были применены показывающие динамометры растяжения ДПУ-20, уста­ новленные на неподвижных нитках грузовых полиспастов.

При подъеме на угол 75° колонну придерживали от самопроиз­ вольного перемещения в сторону фундамента 30-тонным полиспас­ том. Перед отрывом опоры аппарата от земли полиспаст натянули, освободили опору колонны из шарнира. Затем колонну подняли над анкерными болтами и установили на фундамент. Как показали замеры нагрузок на полиспасты динамометрами, коэффициент нерав­ номерности нагрузки на каждую из двух пар мачт не превы­ сил 1,11.

Для подъема аппаратов массой до 450 т четырьмя полиспастами грузоподъемностью по 130 т ВНИИМонтажспецстроем разработан проект балансирной траверсы с пролетом 3,2 м. Траверса, в отличие от описанной, надевается на ось монтажного штуцера с одной сте­ пенью свободы (только вращение вокруг оси). Отклонение полиспа­ стов от вертикальной плоскости обеспечивается их креплением к тра­ версе через шарнир с двумя степенями свободы.

ВНИИМонтажспецстроем выполнен также проект траверс с по­ лиспастами грузоподъемностью по 160 т, что в случае применения четырех мачт может обеспечить подъем аппарата массой до 640 т.

§ 5. ПОДЪЕМ ВЕРТИКАЛЬНЫХ АППАРАТОВ ПРИ ПОМОЩИ ПОРТАЛЬНЫХ ПОДЪЕМНИКОВ

Две мачты, соединенные в верхней части жесткой металлической перекладиной (ригелем), принято называть порталом, или порталь­ ным подъемником (рис. 8.15). Грузовые полиспасты портального подъемника крепят обычно к перекладине, а не к вершине мачт. Опоры мачт портала имеют шарниры, обеспечивающие монтаж пор­ тала способом поворота и возможность его наклона.

Передача нагрузки на мачты портала по их оси обеспечивает при одинаковых сечениях с монтажными мачтами большую несущую способность порталов по сравнению с мачтами. С другой стороны, горизонтальные усилия, возникающие при отклонении грузовых полиспастов от вертикальной оси в плоскости портала, компенси­ руются ригелем и не передаются на боковые расчалки.

При установке нескольких вертикальных аппаратов портальный подъемник перемещают по двум рельсовым путям, расположенным симметрично относительно этих аппаратов, или перемещают по од­ ному пути, расположенному с одной стороны устанавливаемых аппа­ ратов параллельно оси расположения аппаратов. При перемещении на новую стоянку для жесткости в нижней части портала устана­ вливают распорку, а грузовые полиспасты крепят за эту распорку

192

узлы выполнены со сферическими шарнирами1. Но концам ригеля консольно закреплены втулки, опирающиеся на оголовки мачт через два кольца со сферической поверхностью.

Интересен опыт треста Нефтехиммонтаж по применению портала грузоподъемностью 60 т, высотой 62 м при монтаже двух вертикаль­ ных аппаратов высотой по 57 м: колонна К-1 имела диаметр 3 м

Рис. 8.16. Монтаж портального подъем­ ника.

и общую массу 296 т; колонна К-2 имела диаметр 3,4 м и общую массу 340 т.

Передние и задние расчалки портала располагали строго на осях, параллельных оси фундаментов колонн; боковые расчалки были направлены перпендикулярно передним и задним. Такое располо­ жение расчалок обеспечивало наклон портала при монтаже аппа­ ратов.1

1 М. П. Д е м а т и др. Кран портального типа. Авт. свид. „4° 193699 от 13/111 1967. Бюлл. изобретений, 1967, № 7.

194

Портал собирали и полностью оснащали на земле до подъема. Нижние части мачт привязывали к фундаменту колонны для пред­ отвращения сдвига портала при его подъеме. Передние и задние рас­ чалки крепили к якорям через полиспасты с приводом от электро­ лебедок. Для уменьшения стрелы прогиба портала при его монтаже в месте строповки каждой мачты устанавливали трубчатую распорку (шпренгель), вершину которой соединяли натянутыми тросами с верх­

по 54 м.

При монтаже 500-тонных реакторов гидрокрекинга американ­ ская монтажная фирма «Бигге» применила портальный подъемник, ригель которого шарнирно опирался сверху на мачты. Среднюю часть ригеля с подвешенными к ней грузовыми полиспастами рас­ полагали ниже шарнирных опор, чем обеспечивали устойчивое по­ ложение ригеля на мачтах.

Американская фирма «Броун энд Рут» сообщила, что сконструи­ ровала портальный подъемник, способный монтировать аппараты массой до 1200 т при высоте до 60 м и диаметре 6,3 м.

Портальные подъемники применяют для монтажа аппаратов также японские монтажники. Ими оригинально решен подъем аппа­ ратов высотой большей, чем высота портала. Такие аппараты они