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

Глава двенадцатая

МОНТАЖ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ АППАРАТОВ

При строительстве нефтегазоперерабатывающих заводов монти­ руется значительное число горизонтальных аппаратов: теплооб­ менники диаметром до 1,4 м, длиной до И м и массой до 40 т; подогре­ ватели с паровым пространством диаметром до 2,4 м, длиной до 7 м

имассой до 25 т; отстойники и промежуточные емкости для хранения нефтепродуктов и сжиженных газов диаметром до 3 м, длиной до 10 м

имассой до 60 т. В проектах новых комбинированных и укрупнен­ ных технологических установок предусматриваются еще более круп­ ные и тяжеловесные горизонтальные аппараты.

Горизонтальные аппараты располагают как на открытых площад­ ках, так и под перекрытиями железобетонных постаментов и этаже­ рок стальных конструкций. Эти условия оказывают существенное

влияние на выбор методов монтажа горизонтальных аппаратов.

§ 1. МОНТАЖ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ АППАРАТОВ, РАСПОЛОЖЕННЫХ НА ОТКРЫТОЙ ПЛОЩАДКЕ

При массе аппарата, не превышающей грузоподъемности имеюще­ гося в наличии крана, с учетом необходимого вылета и высоты подъема крюка, на открытых площадках монтаж осуществляют при помощи одиночных стреловых самоходных кранов х.

Если позволяют расстояния между фундаментами, то аппарат располагают перед подъемом в исходном положении, наиболее близком к проектному, так, чтобы центр тяжести аппарата нахо­ дился на одной вертикали с проектным положением аппарата (рис. 12.1, а). При этом кран устанавливают между опорными фун­ даментами, обеспечивая минимальный вылет крюка. После стро­ повки аппарата но центру тяжести (или симметрично) его поднимают над фундаментом на 0,2—0,5 м, затем разворачивают вокруг верти­ кальной оси оттяжками в проектное положение и устанавливают на опоры. Преимущество описываемого способа заключается в от­ сутствии изменения вылета крюка с поднятым аппаратом.

Если имеется возможность расположить аппарат в исходном

1 Указания по подъему и установке технологического оборудования стре­ ловыми самоходными кранами. MCI1 12-4—66. М., и.чд. ЦБТИ, 1967, 110 с.

277

поднимают краном над фундаментом на минимальном вылете стрелы и в таком положении перемещают к месту установки передвиже­ нием крана (рис. 12.1, б). Данным способом монтировали два ряда горизонтальных аппаратов массой по 57 т, длиной 23 м и диаметром

- в- - - 1-- -- - fr- -

Рис. 12.1. Схемы монтажа горизон­ тальных аппаратов стреловым кра­ ном.

в

3,4 м на Кременчугском НПЗ. Кран Э-2508 был оснащен специальной короткой стрелой с молотковым наголовком, позволившим располо­ жить аппарат в подстреловом пространстве на минимальном вылете крюка (рис. 12.2).

Если между фундаментами крану проехать невозможно, то его располагают около монтируемых аппаратов, которые затем подают под кран (рис. 12.1, в).

278

При большой длине и малом диаметре аппарата для равномер­ ного распределения монтажных нагрузок применяют траверсы и строповку аппарата в двух местах. При ограниченности высоты подъема крюка крана аппараты стропят подхватом снизу. В случае предварительной тепловой изоляции аппаратов для строповки на корпусе аппарата до нанесения тепловой изоляции приваривают захватные петли.

места строповки располагают на уровне оси аппарата. При ограни­ ченной высоте подъема крюка крана можно стропить ниже оси аппарата. Однако при этом для строповки следует применять два

ном минимальном вылете стрелы, что позволяет наиболее полно ис­ пользовать их грузоподъемность (рис. 12.3, а). Аппарат поднимают1

1 3. Б. X а р а с, Е. И. К р е м е н е ц к п й. Применение спаренных стре­ ловых кранов при монтаже оборудования нефтехимических заводов. Информ. листок, № 447. М., изд. ЦБТИ, 1964, 33 с.

279

немного выше фундамента, а затем, поочередно поворачивая стрелы, его располагают над проектным местом установки и опу­ скают на фундамент. При необходимости перемещение аппарата вдоль ряда может быть осуществлено передвижением кранов с под­ нятым аппаратом. Для удобства передвижения кранов осуществляют планировку и уплотнение пути. Таким способом монтажники треста Нефтезаводмонтаж устанавливали на фундаменты высотой 1,5 м аппараты массой по 63 т, длиной 22 м и диаметром 3,5 м двумя кра­ нами СКГ-40 со стрелами длиной 15 м.

Если расположению одного из спаренных кранов с внешней сто­ роны ряда мешают какие-либо сооружения,’ то при возможном рас­ положении аппарата перед подъемом между фундаментами приме­ няют способ, изображенный на рис. 12.3, б. Аппарат поднимают выше фундамента и разворачивают поочередной работой кранов. Расположенный с внешней стороны фундаментов кран 1 поворачи­ вает стрелу, не увеличивая вылета. Кран 2, находящийся между фундаментами, перемещает конец аппарата, передвигаясь и повора­ чивая стрелу.

Если невозможно расположить краны с внешней стороны фунда­ ментов и есть свободный проезд между фундаментами, аппарат под­ нимают способом, схема которого приведена на рис. 12.3, в. После подъема аппарата выше фундамента при запасе грузоподъемности его перемещают одновременным увеличением вылета крюков кранов; при отсутствии запаса грузоподъемности краны перемещаются пооче­ редно с поднятым аппаратом до расположения его над проектным местом установки.

В случае когда невозможно расположение кранов с противо­ положных сторон фундаментов и заезда между фундаментами нет, аппараты устанавливают способом, показанным на рис. 12.3, г. Аппарат перед подъемом укладывают как можно ближе к постаменту по оси проектного положения. Краны устанавливают по обе стороны аппарата гусеницами вдоль постамента. После подъема аппарата выше фундамента аппарат перемещают на постамент, поочередно передвигая краны навстречу друг другу и поворачивая стрелы в сто­ рону постамента без изменения вылета крюков.

Если приходится проводить монтаж большого числа одинаковых по размерам и массе аппаратов спаренными кранами с ограниченной высотой подъема крюка эффективна строповка таких аппаратов ин­ вентарными устройствами (рис. 12.4), состоящими из горизонтальных консольных балок 4, расположенных по обе стороны поднимаемого аппарата по его оси и имеющих седла 8, фиксируемые на корпус аппарата 6 с помощью верхнего 5 и нижнего 7 полухомутов. К кон­ солям балок присоединены стропы 3, которые через треугольные траверсы 2 связывают балки с крюками 1 стреловых кранов. При работе крана консольные балки, зафиксированные на аппарате полу­ хомутами, способствуют подъему аппарата. Преимуществом описан­ ного устройства является также и то, что при его использовании можно не приваривать захваты на корпусе поднимаемого аппарата.

281

Особенности применения спаренных стреловых кранов при мон­ таже горизонтальных аппаратов были изучены Е. В. Грузиновым *,

чае применения спаренных кранов выполнять расчет возможного изменения нагрузки на краны и, исходя из этого расчета, назначать запас грузоподъемности кранов.

Примем следующие обозначения (рис. 12.5, а): I—база строповки; а и Ъ — плечи строповки; h — превышение строповки.

Рассмотрим случай несимметричной строповки горизонтального

1 Е. В. Г р у з и н о в. Некоторые особенности применения спаренных монтажных кранов. «Монтажные и специальные работы в строительстве». 1969,

№9 .

282

вышение мест строповки.

Увеличение (+) или уменьшение (—) нагрузки на кран зависит прежде всего от расположения центра тяжести аппарата по отноше­ нию к плоскости строповки. Если центр тяжести аппарата располо­ жен ниже плоскости строповки (см. рис. 12.5, б), то при наклоне плоскости строповки нагрузка на опережающий кран возрастает; если центр тяжести аппарата расположен выше плоскости строповки,

Рис. 12.5. Схемы для расчета неравномерной загрузки кранов при монтаже горизонтальных аппаратов.

то при наклоне плоскости строповки нагрузка увеличивается на отстающий кран.

При определении критического угла наклона плоскости стро­ повки а (в градусах) для принятого запаса грузоподъемности кранов формулы преобразуются:

для крана А

т АР А

а кр ~ a r c t g 1 0 0 f ( 1 + w ) ,

для крана Б

1 р в

“ кр = a r c t g юог (1 -і-яг) '

Сравнивая последние две формулы, можно заметить, что для крана, работающего на большем плече, критический угол меньше, чем для крана, работающего на меньшем плече.

Равные запасы грузоподъемности кранов обеспечиваются при следующем соотношении плеч:

аQb ^ G

Qß — <? А + 6г'

где Qa и Qb — грузоподъемности кранов в т; G — масса поднимаемого

аппарата в т.

283

Пример. Пусть требуется смонтировать горизонтальный аппарат массой 60 т двумя кранами грузоподъемностью 50 и 25 т.

Оптимальное соотношение плеч

Нагрузки на краны будут равны:

P b = G — Р а — 60 — 42,5 = 17,5 т.

Запас грузоподъемности кранов А и Б составит

АР 4 = iPj= 4g.5 100 = 15%;

5U

АРБ = 2Ц І 7’5- 100 = 30%.

При этом значения критических углов для обоих кранов равны. В тех случаях, когда на сооружаемом объекте для монтажа тяже­ ловесных вертикальных аппаратов применяют мачты, их можно также эффективно использовать и для установки рядом расположен­ ных горизонтальных аппаратов. С этой целью могут быть использо­ ваны как основные полиспасты .мачт, так и дополнительные полис­ пасты меньшей грузоподъемности, заранее закрепленные на вершине мачты. Очевидно, что для наведения аппарата в проектное положение

требуется оттяжка аппарата или наклон мачт.

Монтаж и демонтаж горизонтальных аппаратов может быть осуществлен также при использовании вместо мачт ранее устано­ вленных вертикальных аппаратов или надежных конструкций.

Для более полного использования грузоподъемности мачты иногда устанавливают одновременно два аппарата. К блоку подъем­ ного полиспаста мачты на двух разведенных под углом до 90° стро­ пах подвешивают один аппарат, а к нему двумя свободно надетыми петлевыми стропами подвешивают второй аппарат. Путем наклона мачты и необходимой оттяжки нижний аппарат наводят над проект­ ным местом установки и опускают на опоры. Расстроповка его за­ ключается в сбрасывании петель стропов. Далее устанавливают пер­ вый аппарат.

При необходимости установки горизонтальных аппаратов, име­ ющих одинаковые размеры и массу, на небольших рассредоточенных объектах газовых или нефтяных промыслов, когда использование монтажных кранов связано с дорогостоящими перевозками, при­ меняют невысокие портальные подъемники. Стойки подъемника выполняют А-образными, что исключает необходимость применения передних и задних расчалок. Использование же подкосов и жесткой связи ригеля со стойками исключает применение и боковых рас­ чалок. Для удобства передвижения по фронту монтируемого ряда аппаратов основание портала выполняют в виде трубчатых саней.

284

§ 2. МОНТАЖ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ АППАРАТОВ, РАСПОЛОЖЕННЫХ ПОД ПЕРЕКРЫТИЯМИ

При наличии четко выполняемых графиков поставки аппаратов и совмещенного графика строительно-монтажных работ аппараты устанавливают кранами в период возведения постаментов или эта­ жерок через верх до сооружения вышераеположенных перекрытий. При задержке с поставкой аппаратов их устанавливают на различ­ ных отметках под перекрытия со значительными трудностями, при­ меняя обычно не одно, а несколько грузоподъемных устройств.

Подачу и установку на фундаменты группы горизонтальных аппа­ ратов массой до 10 т, расположенных под перекрытием железобетон­ ного постамента на первом этаже, производят при помощи двух лебе­ док в следующей последовательности. Вначале аппарат подтаскивают одной лебедкой к месту установки. Для подъема, разворота и уста­ новки аппарата на фундамент используют вторую лебедку и отводной блок, подвешенный к верхнему перекрытию над местом установки аппарата.

Для учета данного способа монтажа аппарата, а также для замены аппарата в процессе капитальных ремонтов в проекте предусматри­ вают крепление скоб в перекрытиях над местом расположения аппа­ ратов. Для установки небольших аппаратов на опоры применяют также тали, подвешенные на треногах.

Монтаж горизонтальных аппаратов на втором этаже наиболее эффективен с применением кранов и направляющих. Таким способом монтировали горизонтальные аппараты монтажники трестов Нефтехиммонтаж и Сибнефтехиммонтаж. Аппарат поднимали на необхо­ димую высоту и укладывали на направляющие с помощью крана, далее, аппарат перемещали по направляющим лебедкой к месту установки и устанавливали на фундамент, после этого направляющие убирали. Направляющие укладывали по всей длине пути по пере­ крытию и, кроме того, на дополнительные стойки вне здания. В ка­ честве направляющих могут быть использованы трубы. Для удобства перемещения по направляющим к опорам аппарата прикрепляют ролики. В Омске таким способом монтировали теплообменники мас­ сой по 40 т, диаметром 2 м и длиной по 8 м..Подъем на высоту 6 м и установку теплообменников на направляющие выполняли кра­ ном СКГ-40. По направляющим теплообменники перемещали на двух Катковых опорах грузоподъемностью по 20 т. Причем для перемеще­ ния аппарата было достаточно усилия двух рычажных лебедок грузо­ подъемностью по 1,5 т. Аппараты устанавливали с использованием домкратов для извлечения направляющих и подведения эксплуата­ ционных опор.

Эффективна подача аппаратов на перекрытия краном двухветвевым стропом с изменяемой по длине одной ветвью (рис. 12.6). После подъема аппарата на необходимую высоту и опирания его края на перекрытие ослабляют с йомощью рычажной лебедки одну ветвь стропа, выполненную в виде полиспаста, и за вторую ветвь

285

краном поддерживают во время затаскивания на перекрытие высту­ пающий край аппарата.

Интересное решение для подачи горизонтальных аппаратов на второй этаж применили монтажники треста Востокнефтезаводмон-

роны здания. Иногда в многоэтажных зданиях аппараты поднимают

Рис. 12.7. Подача горизонтального аппарата на второй этаж.

I , I I , I I I — п о л о ж ен и я а п п а р ат а п р и подъеме.

в специальной шахте, предусмотренной проектом для ремонтных работ. В этом случае аппараты поднимают на требуемый этаж полиспастом, подвешенным за балку, укрепленную на верхнем перекрытии здания. Если длина аппарата превышает поперечные

286