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

5 кН (0,5 тс) или 1 мм соответствует 10 кН (1 тс). Через нижний конец вектора G (точка О,) проводят линию, параллельную СДА, до пересечения с осью подпорки (точка 0 3). Полученный треугольник 0 , 0 , 0 , определяет значение и направление усилия в подпорке іэ(030 1) и суммарной реакции в шарнире R m (0,0,). Величина усилия в гру­ зовых полиспастах Q определяется (без учета силы трения подпорки

вектор силы тяжести G делится на два вектора: силы давления под­ порки на рельсы N и вертикальной реакции нагрузки на шарнир аппарата R^- Усилия в гибких подвесках определяют разложением усилия в подпорке Р на напра­

сой 58 т, диаметром 3 м и высотой 30 м. Высота подпорки составляла 21 м, а расстоние между стойками

6 м. Двумя кранами СКГ-30 не только укладывали аппарат в шарнир и на козлы, но и осуществляли предварительный подъем аппарата перед включением устройства для выжимания.

По схеме /, г (см. рис. 10.6) были смонтированы аппараты в дей­ ствующих цехах Днепродзержинского химкомбината. Однако в этом случае в распоряжении монтажников находился только один кран СКГ-40, который поднимал аппарат массой 60 т и высотой 32 м всего на 24°.

По схеме /, г (см. рис. 10.6) на Воронежском заводе синтети­ ческого каучука трестом Центротехмонтаж осуществлен монтаж адсорбционной колонны (рис. 10.9).

Колонна имела массу 68 т, диаметр 2,43 м, высоту 33 м и монти­ ровалась на фундаменте высотой 4 м. Учитывая наличие на площадке

'В . Ф. Х а р ч е н к о и др. Монтаж тяжелых опор ЛЭП в стесненных условиях. «Монтажные и специализированные работы в строительстве». 1962,

№ 2.

24?

ющую роль рычага К Балансировку нагрузок на консоль от поли­ спастов осуществляли траверсой. Использование консоли для уве­ личения грузоподъемности применяемого устройства представляется малоэффективным, так как на корпус аппарата в случае применения консоли действуют значительные местные изгибающие моменты, в результате чего требуется проверять аппараты на прочность. Кроме того, применяя консоль, необходимо предварительно под­ нимать аппарат и устанавливать его в исходное положение к мон­ тажу (рис. 10.10).

Рис. 10.10. Схема подъема аппарата способом выжи­ мания.

1 — пята шарнира; 2 — консоль поворотной части шарнира.

Одним из первых в Советском Союзе способ выжимания применил трест Югпроммонтаж. При строительстве Новоинского химкомбината способом выжимания по схеме I I (см. рис. 10.6) были смонтированы абсорбционные колонны цеха слабой азотной кислоты. Каждая колонна имела массу 80 т, высоту 46,4 м, отметку центра тяжести 21,4 м и диаметр 3 м. Фундаменты выступали над землей всего на 300 мм. Для подъема применяли подпорку из двух труб высотой по 26,5 м, соединенную с поднимаемым аппаратом гибкими тросо­ выми подвесками неизменной длины. Длина верхней подвески составляла 25 м, а нижней — 18,4 м. Основание подпорки пере­ мещали по рельсовому пути длиной 45 м и шириной 7 м.1

1 М. И. В а с и л ь е в и Е. В. Г р у з и н о в . Подъемное устройство для монтажа длинномерных конструкций. Авт. свид. № 195613 от 4/Ѵ 1967. Бюлл. изобретений, 1967, № 10.

2 49

Способом выжимания по схеме I I монтировали вертикальные аппараты и конструкции монтажники треста Дальтехмонтаж. Осо­ бенностью применения способа выжимания в этом тресте являлась система крепления подпорки к поднимаемому аппарату не только верхней и нижней тросовой подвесками, но и стойкой, связывающей оголовок подпорок с корпусом поднимаемого аппарата. Такая система крепления подпорок к аппарату в трех местах статически неопределима, что усложняет расчет.

По материалам исследовательских работ, проведенных В. К. Бодиком с участием автора, а также из опыта применения способа выжимания в монтажных трестах Югпроммонтаж, Центротехмонтаж, Дальтехмонтаж и других составлены «Рекомендации по подъему технологического оборудования и конструкций способом выжима­ ния» (М., изд. ЦБТИ, 1970).

§ 3. МОНТАЖ ВЕРТИКАЛЬНЫХ АППАРАТОВ СПОСОБОМ ВЫТАЛКИВАНИЯ С ПОМОЩЬЮ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ПОДЪЕМНИКА

По кинематической схеме способ подъема вертикальных аппара­ тов с помощью гидравлического подъемника относится к безъякорным способам и может быть условно назван способом выталкивания.

Гидравлический подъемник для монтажа вертикальных аппаратов способом выталкивания поворотом через шарнир, предложенный К. К. Котовым г, состоит из двух стоек, вдоль которых с одной сто­ роны перемещаются гидравлические домкраты, соединенные с Тра­ версой. Траверсу шарнирно соединяют с монтируемым аппаратом. По мере перемещения домкратов и траверсы вдоль стоек монтируе­ мый аппарат поднимается поворотом вокруг шарнира (рис. 10.11).

При этом способе в процессе подъема вертикального аппарата монтажные нагрузки, действующие на стойки гидравлического подъ­ емника, и максимальные в начале подъема аппарата непрерывно уменьшаются. Это позволяет выполнить стойки гидравлического подъемника с переменной площадью поперечного сечения и тем самым обеспечить их сравнительно небольшую массу.

Преимущество применения гидравлического подъемника заклю­ чается в отсутствии подъемных канатов, приводных лебедок, якорей и блоков, а также в простом обеспечении грузоподъемности 500 т и более. Небольшое свободное пространство, требуемое для распо­ ложения гидравлического подъемника, обеспечивает его эффектив­ ное использование в стесненных условиях.

ВНИИМонтажспецстрое была разработана конструкция гидравличе­ ского подъемника, у которого траверсу выполнили составной из двух частей, а подъемный механизм с гидравлическими домкратами рас-1

250

положили не с одной стороны стойки, а охватывали им каждую стойку А

Первый гидравлический подъемник грузоподъемностью 400 т при высоте аппарата до 40 м создан ВНИИМонтажспецстроем и трестом Азнефтехиммонтаж. Масса гидравлического подъемника 70 т. При этом масса одной стойки и масса гидравлических устройств составляют по 18 т. Площадь, занимаемая гидравлическим подъем­ ником, по ширине равна примерно 8 м, а по длине на 6—8 м превы­ шает длину аппарата.

Гидравлический подъемник состоит из двух стоек размером 600x700 мм и высотой 35 м, шарнирно установленных на опорах. Вдоль каждой стойки переме­

и закрепляют расчалками. Во избежание горизонтального смеще­ ния опоры стоек соединяют тросовыми стяжками с поворотным шарниром аппарата. Для посадки аппарата на фундамент после прохода в процессе подъема нейтрального положения выполняют тормозную систему из полиспаста, якоря и лебедки.

При перемещении подъемных устройств вдоль стоек поднимаемая колонна поворачивается вокруг шарнира, и одновременно вокруг шар­ нирных опор поворачиваются стойки гидравлического подъемника.

Для демонтажа стоек гидравлического подъемника на корпусе монтируемого аппарата выше места строповки крепят отводные блоки и через них пропускают тросы, один конец которых закре­ пляют на вершине стоек, а другой — на заякоренном механизме. После установки в вертикальное положение и крепления аппарата на фундаменте приступают к демонтажу гидравлического подъемника.1

1 Ю. М. 3 а й ц е в, А. А. З у б о в и И. Д. К о ч е т о в. Подъемное устройство. Авт. свид. № 232497 от 11/ХІІ 1968. Бюлл. изобретений, 1968, № 1.

251

Г л а ва о д и н н а д ц а т а я

ОСОБЫЕ СЛУЧАИ МОНТАЖА ВЕРТИКАЛЬНЫХ АППАРАТОВ

§ 1. МОНТАЖ ТОЛСТОСТЕННЫХ ТЯЖЕЛОВЕСНЫХ АППАРАТОВ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

Эта группа аппаратов имеет массу до 1000 т, отношение высоты к диаметру 10—15, высоту до 50 м, диаметр до 5 м, толщину стенки до 300 мм и устанавливается на уровне земли.

Такие аппараты имеются в составе установок гидрокрекинга, а также высокопроизводительных производств аммиака.

Опыт монтажа толстостенных аппаратов массой 500 т и более в Советском-Союзе пока мал. Это, прежде всего, монтаж 500-тонных реакторов гидрокрекинга трестом Востокнефтезаводмонтаж в Уфе С Каждый реактор имел диаметр 3 м, высоту 33 м и толщину стенок 226 мм. Реакторы предназначались для работы под давлением 17 МПа (170 кгс/см2) и температуре 500° С. После изготовления реакторы на заводе-изготовителе подвергали термической обработке для снятия внутренних напряжений.

Реакторы устанавливали в проектное вертикальное положение методом скольжения с отрывом от земли с помощью двух 40-метровых мачт грузоподъемностью по 250 т, сконструированных Таллинским политехническим институтом и Гипронефтеспецмонтажом. Необхо­ димость расположить вертикально грузовые полиспасты мачт, имеющих скос на верхней секции, вынуждала расставить опоры мачт на расстоянии 10 м, а сами мачты наклонить друг к другу на угол 2° 30' от вертикали. Каждая мачта была оснащена полиспастом из блоков грузоподъемностью 280 т, запасованных канатом диаме­ тром 35,5 мм с пределом прочности проволок на растяжение 1900 МПа (190 кгс/мм2). Полиспасты имели привод от электролебедок с тяго­ вым усилием 160 кН (16 тс).

Реактор на двух гусеничных транспортерах подвезли к месту подъема. К проушине на горловине аппарата закрепили балансир­ ную траверсу, с которой соединили подвижные блоки грузовых полиспастов мачт. Роликовую тележку, с закрепленной на ее плат­ форме пятой шарнира, подвели под опорную часть аппарата с прикре­ пленным к ней ребром.

Аппарат поднимали в вертикальное положение с помощью грузо­ вых полиспастов мачт с одновременным перемещением его опорной1

1 К. И. Г о н и т е л ь и др. Монтаж реактора массой 500 т одним блоком. «Монтажные и специальные работы в строительстве». 1972, № 1.

253

части на роликовой тележке по рельсовому пути, уложенному на бетонную плиту (рис. 11.1). Отрыв аппарата от земли прошел без видимых динамических нагрузок. Аппарат установили на точно выверенные металлические подкладки и закрепили разъемными фундаментными болтами.

Более рациональными для монтажа полностью изготовленных толстостенных аппаратов массой 500—1000 т представляются спо­ собы, основанные на подъеме

торых развито в США (фирмы «Чикаго бридж энд айрон компани», «Бабкок энд Вилькокс»), в Японии (фирма «Митцубиси») и в дру­ гих странах.

Монтажники американской фирмы «Флуор» монтировали доста­ вленные по железной дороге реакторы гидрокрекинга, имеющие массу 440 т, толщину стенки 175 мм, высоту 30 м и диаметр 3—3,6 м с помощью четырех мачт. Мачты имели грузоподъемность по 150 т

ивысоту по 44 м (рис. 11.2).

Всвязи с большим объемом работ по подъему и установке реакто­ ров гидрокрекингов массой до 650 т фирма «Флуор» перешла от при­ менения четырех мачт грузоподъемностью по 150 т к использованию двух мачт грузоподъемностью по 325 т. Каждую мачту оснащали

254

одним грузовым полиспастом. Для балансировки нагрузки на мачты применяли траверсу.

Для подъема и установки толстостенных тяжеловесных аппара­ тов применяют также портальные подъемники. Например, таким способом в США монтировали колонны синтеза аммиака массой 600 т. Портальный подъемник состоял из двух мачт трубчатой шпренгельной конструкции и верхней поперечины с подвешенными к ней по краям двумя грузовыми полиспастами. Последние балансировали

той 33 м. Сообщалось, что этот подъемник способен осуществлять подъем аппаратов массой до 1200 т при высоте до 60 м и диа­ метре до 6,3м. При переоборудовании в спаренные мачты подъем­ ник способен поднимать аппараты любого диаметра массой до 900 т при высоте до ИЗ м.

Определенное распространение за рубежом получил метод монтажа толстостенных аппаратов из крупных блоков заводского изго­ товления. Американская аппаратостроительная и монтажная фирма «Чикаго бридж энд айрон компани» разработала и внедрила техно­ логию изготовления многослойных толстостенных аппаратов диа­ метром до 5,7 м в виде крупных блоков и монтажа этих аппаратов из блоков, что значительно упростило доставку и монтаж таких аппаратов. Следует отметить, что сварочная лаборатория фирмы

255

разработала и применяет новую технологию монтажной сварки бло­ ков в проектном вертикальном положении аппарата, обеспечиваю­ щую качество сварки не хуже выполненной в цехе. Сообщается, что общая стоимость толстостенных аппаратов, смонтированных из таких блоков, с учетом расходов на транспортировку, погрузку, разгрузку и монтаж часто меньше стоимости аппаратов, изготовлен­ ных полностью на заводах-изготовителях. В отдельных случаях просто невозможно доставить целиком изготовленный аппарат из-за его большой массы и габаритов. Общий срок строительства объекта при блочном монтаже толстостенных крупногабаритных аппаратов, как утверждают представители фирмы, также может быть сокращен, потому что при этом методе не требуется оставлять свободными зна­ чительные площади на возводимом объекте, учитывая позднюю по­ ставку и монтаж этих аппаратов. Как только блоки начинают посту­ пать на площадку, они могут быть сразу смонтированы. Кроме того, внутренние устройства могут быть смонтированы при рабочем, вертикальном положении аппарата, что исключает контроль пра­ вильности их заводской сборки. И, наконец, при блочном методе монтажа таких сверхтяжелых аппаратов не требуется уникальное грузоподъемное и транспортное оборудование, имеющее ограничен­ ное применение.

Интересен зарубежный опыт блочного монтажа толстостенных аппаратов, имеющих корпус, изготовленный из многослойных и концентрично уложенных листов толщиной 6—8 мм. Таким образом монтировали, например, колонну синтеза аммиака массой 400 т, высотой 16,8 м, диаметром 3,4 м, работающую под давлением 25,8 МПа (258 кгс/см2). Толщина стенки колонны составила около 200 мм. Сварку монтажных стыков многослойной колонны осуществляли без последующего снятия внутренних напряжений.

В связи с тем что на отечественных заводах осваивается изгото­ вление толстостенных аппаратов из многослойных корпусов, зару­ бежный опыт их сварки без термической обработки заслуживает тщательного изучения.

§ 2. МОНТАЖ УКРУПНЕННЫХ КОМПЛЕКСОВ АППАРАТУРЫ

Некоторые технологические установки нефтегазоперерабатыва­ ющих и нефтехимических заводов имеют в своем составе комплексы компактно сгруппированных аппаратов больших габаритов и массы. Аппараты в таких комплексах располагают На высоких железобе­ тонных постаментах или на стальных конструкциях, а иногда один

в кипящем слое пылевидного катализатора типа 1А-1М произво­ дительностью до 750 000 т сырья в год, установку коксования и цех дегидрирования бутана на заводах по производству синтетического каучука.

256