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

Глава тринадцатая

РАЗНЫЕ РАБОТЫ ПРИ МОНТАЖЕ АППАРАТОВ

§ 1. СТРОПОВКА ВЕРТИКАЛЬНЫХ АППАРАТОВ

Наиболее трудоемкими и ответственными операциями при подъ­ еме и установке вертикальных тяжеловесных аппаратов являются строповка — соединение поднимаемого аппарата с грузоподъемным оборудованием — и расстроповка — освобождение грузоподъемного оборудования от установленного и закрепленного аппарата.

К строповке аппаратов предъявляют следующие требования:

1)надежность строповых устройств и их креплений к аппарату

ик грузоподъемному оборудованию;

2)возможность расстроповки с земли без подъема такелажника

кместу строповки или сравнительная простота расстроповки на вы­ соте;

3)возможно меньшая трудоемкость и продолжительность опера­ ций строповки и расстроповки;

4)возможность многократного использования конструкций стро­ пового устройства, т. е. его инвентарность.

При выборе способа строповки и расположения на аппарате

строповых устройств учитывают следующие взаимосвязанные основ­ ные факторы:

1) подъемную массу, конфигурацию, высоту, диаметр, положение центра тяжести, материал и толщину стенки корпуса поднимаемого аппарата, а также число аппаратов в данной группе;

2)тип, число и технические характеристики грузоподъемного оборудования;

3)конструкцию захватного устройства грузоподъемного обору­ дования (однорогий или двурогий крюк, глухая серьга, разъемная серьга, специальный захват);

4)способ подъема, расположение аппарата непосредственно перед подъемом, положение грузоподъемного оборудования по отношению

каппарату, высоту и конфигурацию опорного фундамента.

В зависимости от этих факторов строповые устройства распола­ гают непосредственно на верхнем днище аппарата или на цилин­ дрической части корпуса аппарата между верхним днищем и центром тяжести.

Существуют три основных способа строповки вертикальных аппа­ ратов:

1) тросовым стропом, охватывающим корпус аппарата и привязы вающим его к блоку грузоподъемного оборудования;

288

2)тросовым стропом, привязывающим блок грузоподъемного оборудования к специально закрепленным на корпусе аппарата захватным устройствам или закладным деталям;

3)переходными шарнирными звеньями (без помощи тросов),

Строповка вертикального аппарата тросовым стропом в обхват

Такой способ строповки применяют при монтаже сравнительно небольших вертикальных аппаратов, а также при запрете на крепле­ ние к аппарату строповых устройств с помощью сварки в монтажных условиях.

В отечественной практике для строповки этим способом приме­ няют как невитые, так и витые стропы. За рубежом при этом способе используют только заранее свитые инвентарные стропы перекрест­ ного плетения.

Стропы охватывают аппарат и затягиваются «на удав». В узле затяжки строп изгибается вокруг коуша из трубного калача, наде­ того заранее на строп. На крюк стропы подвешивают через защи­ щенную от резких перегибов петлю. Под стропы подкладывают доски, равномерно распределенные по окружности сечения аппарата. При этом предотвращается соскальзывание стропов вдоль аппарата, а также более равномерно распределяется нагрузка на корпус аппа­ рата.

В отечественной практике такелажных работ применяют два варианта строповки аппаратов невитыми стропами. Первый вариант предусматривает последовательную обвязку аппарата тросом с об­ разованием вначале одного затягивающегося «на удав» стропа, а затем и второго.

Второй вариант, обычно используемый при строповке аппаратов диаметром более 3 м, предусматривает применение при вязке вспомо­ гательных патрубков. Две пары патрубков из трубы диаметром при­ мерно 150 мм и длиной около 400 мм прихватывают электросваркой к корпусу монтируемого аппарата. Причем одну пару патрубков за­ крепляют строго по диаметру аппарата в намеченном месте стро­ повки, а вторую пару патрубков закрепляют по сечению на метр ниже. Вначале выполняют верхний строп, огибая аппарат сверху и вокруг нижних патрубков. Затем выполняют нижний строп, охва­ тывая аппарат тросом снизу и огибая его вокруг диаметрально расположенных верхних патрубков. С помощью крана небольшим стропом снимают петли верхнего стропа с патрубков и надевают их на крюки или серьги блоков полиспастов. При этом образуются затя­ гивающиеся узлы. После образования стропов патрубки сбивают. При строповке по второму варианту требуется почти вдвое меньше троса, чем при строповке по первому варианту.

К преимущественному применению рекомендуются заранее сви­ тые стропы. Такой строп свивают путем параллельной укладки

витков троса вокруг первого центрального витка, образуя замкнутую петлю универсального стропа.

Строповка инвентарными витыми стропами менее трудоемка, чем невитыми. Кроме того, сокращается расход троса.

При креплении аппарата стропами в несколько витков троса усилие в одной нитке троса определяют путем деления расчетной нагрузки на строп (без учета динамичности) на число ниток троса. На практике выбор тросовых стропов сводится к определению необ­ ходимого числа ниток стропа из имеющегося в наличии троса. По дан­ ным сертификатов или испытаний принимают значение разрывного усилия каната в целом, делением которого на коэффициент запаса получают допустимую нагрузку на одну нитку. Необходимое число ниток определяют делением расчетной нагрузки на строп на полу­ ченное значение допустимой нагрузки на одну нитку.

Строповка вертикального аппарата тросовым стропом за специально закрепленные на аппарате захватные устройства или закладные детали

Этот способ строповки имеет большое распространение в отече­ ственной монтажной практике.

До последнего времени коэффициент запаса тросовых стропов по аналогии со стропами, подведомственными Госгортехнадзору, принимали равным шести. Несмотря на столь высокое значение коэффициента запаса степень надежности строповки оставалась неисследованной. С ростом грузоподъемности такелажных средств увеличилась неравномерность распределения нагрузки между отдель­ ными нитками тросового стропа. Так, строп грузоподъемностью 130 т должен при коэффициенте запаса прочности, равном шести, иметь расчетную несущую способность 7800 кН (780 тс). При выполнении этого стропа из троса диаметром 28 мм, имеющего разрывное усилие в целом 350 кН (35 тс), требуется 22 нитки (ветви), между которыми довольно сложно равномерно распределить нагрузку.

С целью сопоставления витой и невитой конструкций стропов,

,определения их действительной несущей способности и обоснования рекомендаций по минимально допустимой величине коэффициента запаса во ВНИИМонтажспецстрое А. А. Богорадом с участием автора

были проведены исследования Г На основе многочисленных экспе­ риментов как с моделями стропов, так и с натурными образцами вы­ явлены определенные закономерности. Испытания образцов прово­ дили как на цилиндрических оправках различного диаметра, так и на оправках двойной кривизны. Более высокие значения коэффи­ циента несущей способности показали стропы витой конструкции на оправках двойной кривизны. Коэффициент несущей способ-1

1 А. А. Б о г о р а д , 3. Б. X а р а с. Исследование несущей способности многониточных тросовых стропов грузоподъемностью до 160 т. В сб. «Монтаж, ные'работы в строительстве». М., изд. ЦБТИ, 1970, с. 7 (Тр. Всесоюзн. науч._ исслед. ин-та по монтажным и специальным строительным работам, вып. 4)_

290

Иногда петлю тросового стропа пропускают через горловину внутрь аппарата и закрепляют там закладной деталью. Во избежание излома тросового стропа об острые края горловины в нее предва-

рительно вставляют патрубок; верхнюю часть патрубка разрезают на лепестки, отгибая которые, закрывают острые края.

Вертикальные аппа­ раты преимущественно стропят за два захватных устройства, расположен­ ных диаметрально на ци­ линдрической части аппа­ рата между верхним днищем и центром тя­ жести.

В соответствии с разра­ ботками Гипронефтеспецмонтажа, Гипрохиммонтажа и Гипрометаллургмонтажа монтажники вер­ тикальных аппаратов перешли на строповку с по­ мощью монтажных штуце­ ров, приваренных к кор­ пусу аппаратов, выполнен­ ных из труб и усиленных внутри ребрами жесткости. Размеры монтажных шту­ церов для подъема аппа-

ратов различной массы стандартизированы (ГОСТы 14114—69, 14115-69 и 14116—69).

Монтажный штуцер (рис. 13.2) состоит из отрезка трубы 1, при­ варенного к корпусу аппарата; ребер жесткости 2, приваренных

292

внутри к трубе, тонкой обечайки 3, свободно охватывающей трубу, и ограничительного фланца 4. Крюк или серьгу грузового блока соединяют со штуцером тросовой петлей.

Для увеличения вылета штуцера и распределения нагрузки на корпус аппарата в месте его крепления Гипрохиммонтажом разра­ ботана конструкция монтажного штуцера, привариваемого к аппа­ рату через систему из двух пар перпендикулярно расположенных ребер (рис. 13.3). Для создания монолитности конструкции все ребра связывают приварной диафрагмой. Внутренние ребра патрубка шту­

цера в месте строповки с внутренней стороны выполнены в виде диа­ фрагмы.

Рпс. 13.3. Монтажный штуцер с большим вылетом для строповки вертикальных аппаратов.

В тех случаях, когда не допускается приварка монтажных шту­ церов к корпусу аппарата, применяют охватывающие аппарат бан­ дажи с монтажными штуцерами. Бандаж состоит из двух половин, свальцованных по диаметру аппарата из листа и соединенных стяж­ ными планками и болтами. Если на корпусе аппарата в месте уста­ новки бандажа с монтажными штуцерами нет упоров, а такие упоры есть в основании аппарата, то в последнем укрепляют второй бандаж, и четырьмя тягами из уголков соединяют верхний бандаж с нижним.

Для строповки толстостенных аппаратов высокого давления при­ меняют также монтажные штуцеры с небольшим вылетом, прикре­ пляемые к уширенной верхней части аппарата болтами. Конструкции таких штуцеров разработаны Иркутским филиалом НИИХиммаша (рис. 13.4). Для предохранения от смещения вдоль монтируемого аппарата предусматривают специальные выступы на монтажном штуцере и впадины на корпусе аппарата. Иногда монтажные шту­

293

машиностроительных заводах. В дальнейшем предстоит решить

следующие задачи.

1. В некоторых случаях приваренные заранее монтажные шту­ цера не используются при подъеме аппарата. Такое явление возни­ кает вследствие существующего разрыва по времени в период проекти­ рования и изготовления аппаратов и в период проектирования реше­ ний по монтажу этих аппаратов. Аппараты проектируют значител ьно раньше, чем проектируют производство работ по их монтажу. Тех­

Рис. 13.4. Монтажный штуцер для строповки толстостенных аппа­

ратов.

в дальнейшем существенно изменено. Такое положение создалось на опытно-показательном монтаже комбинированной установки ката­ литического риформинга и гидроочистки дизельного топлива на Новоуфимском НПЗ, где только на одной из девяти колонн были использованы монтажные штуцеры, приваренные к аппаратам на заводе-изготовителе.

2. Монтажные штуцера по ГОСТ 14114—69 или ГОСТ 14115—69 неинвентарны, что приводит к неоправданному расходу металла.

3.Сохранился расход дефицитного стального каната для стро­

повки.

4.Сохранилась значительная потеря высоты подъема такелажных

средств за счет сравнительно большой длины тросовых стропов. 5. Сохранилась определенная опасность в связи с возможностью соскальзывания тросовой петли с монтажного штуцера при отклоне­ нии грузовых полиспастов от образующей поднимаемого аппарата,

а также за счет деформации троса на серьге грузового блока. Большинство указанных проблем решается путем применения

для строповки вертикальных аппаратов бестросовых захватов с шар­ нирными звеньями.

294

Бестросовая строповка вертикальных аппаратов шарнирными звеньями и захватными устройствами

В случае строповки за верхнее днище аппарата блок грузового полиспаста соединяют с захватными, устройствами, приваренными или присоединенными болтами к аппарату с помощью переходных шарнирных звеньев или непосредственно. В последнем случае грузо­ вые серьги блоков заводят в отверстия петель, приваренных на вер­

не превышает 20°.

Два таких устройства закрепляют диаметрально на корпусе монтируемого аппарата. В случае крепления к корпусу аппарата инвентарных монтажных штуцеров особое внимание следует обра­ щать на то, чтобы вылет штуцера не превышал проектного максималь­ ного его значения, в противном случае может возрасти значение местного момента, действующего на корпус аппарата.

295

Бестросовые захваты с инвентарными штуцерами разработаны для серийных монтажных полиспастных блоков 1 грузоподъемностью

100. 130, 160 и 280 т.

Инвентарный монтажный штуцер строповочного устройства к бло­ кам БМ-130 состоит из оси 4, консольно укрепленной ребрами 3 на фланце 2(рис. 13.6). Для равномерной передачи нагрузки на ребра применяют переходной фланец 5, надеваемый на ось в горячем состоя­ нии. Ребра жесткости 3 приваривают по периметру прилегания как к фланцам 2 и 5, так и к оси 4. Для снижения металлоемкости ось

t г j

Рис. 13.6. Инвентарный монтажный штуцер.

штуцера выполнена конической; для большей надежности соедине­ ния и центровки ось своим хвостовиком укреплена в отверстии фланца 2■ Ось штуцера имеет цапфу 6 с посадочной цилиндрической поверхностью для установки траверсы захвата. Смазку посадочной поверхности оси осуществляют по каналам масленкой, укрепленной в торце оси штуцера. Во избежание соскальзывания траверсы с оси при отклонении полиспаста от образующей аппарата на конце цапфы имеется стопорное устройство, состоящее из двух съемных полуко­ лец, закладываемых в паз 7, и крышки, препятствующей выпаданию полуколец. Крышку прикрепляют к торцу цапфы болтами.

Инвентарность монтажного штуцера обеспечивают креплением штуцера к корпусу аппарата через переходную короткую цилиндри­ ческую обечайку 7, приваренную с одной стороны к фланцу штуцера, а с другой (обрезанной по форме аппарата) — к корпусу аппарата. При перестановке штуцер отсоединяют от корпуса газовой срезкой обечайки по стыку с аппаратом или по стыку с фланцем штуцера.

1 3. Б. X а р а с. Устройства для бестросовой строповки аппаратов и кон­ струкций. Реф. сб. «Монтажные работы», № 1/57. М., изд. ЦБТИ, 1970, 9_с.

296