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

Тяжелые травмы такелажников, работающих с кранами, связаны с опасным приближением и особенно с касанием стрелы или грузо­ вого полиспаста крана с линией электропередач. До настоящего времени стреловые монтажные краны не оборудованы автоматиче­ скими приборами, отключающими их при приближении к опасной зоне расположения проводов ЛЭП. Имеются только опытные образцы таких приборов. Так, Куйбышевским филиалом института Оргэнергострой разработано устройство автоматической сигнализации и остановки механизмов кранов при приближении к линиям электро­ передачи типа УСОМ-электростоп. Устройство снабжено световым и звуковым предупредительными сигналами и останавливает меха­ низмы крана при приближении крана к ЛЭП на минимально допу­ стимые расстояния.

Производство монтажных работ в ночное или вечернее время, а также в затемненных закрытых местах может быть допущено лишь при наличии дополнительного электрического освещения. Согласно нормам, освещенность на месте производства погрузочноразгрузочных и такелажных работ должна быть не менее 10 лк (люксов), а в зоне монтажных работ не менее 25 лк (освещенность измеряют люксометром).

При температуре окружающего воздуха ниже указанной в пас­ порте крана работать на кране запрещается.

Большое внимание в настоящее время уделяется устройству безопасных систем управления кранами. Так, безопасной эксплуа­ тации способствует установка рукояток на пульте управления таким образом, что в тот период, когда на них не действует рука кранов­ щика, они автоматически возвращаются в нейтральное положение. В конструкциях некоторых кранов автоматически отключается при­ вод всех рабочих движений, как только крановщик встает с кресла. Некоторыми кранами можно при необходимости управлять с вы­ носных легких пультов дистанционного управления, связанных

скраном кабелем. Двусторонняя радиотелефонная связь крановщика

смонтажниками осуществляется при помощи радиоаппаратуры.

Для расширения зоны обзора кабину крановщика остекляют большими цельными стеклами, а для защиты от солнечных лучей окно в крыше кабины застекляют стеклом оранжевого цвета. Чтобы обезопасить эксплуатацию кранов, крюки, контргрузы и другие детали окрашивают в яркие цвета.

5*

Глава четвертая

РАСШИРЕНИЕ ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ САМОХОДНЫХ СТРЕЛОВЫХ КРАНОВ ПРИ МОНТАЖЕ АППАРАТОВ

Самоходный стреловой кран — свободно стоящая самоуравновешивающаяся грузоподъемная машина, у которой момент от собствен­ ной силы тяжести относительно любого ребра опрокидывания всегда превышает момент от силы тяжести поднимаемого груза. При этом, согласно Правилам Госгортехнадзора СССР, коэффициент грузовой устойчивости, определяемый как отношение момента, создаваемого силой тяжести крана (без учета дополнительных нагрузок и уклона пути), к моменту, создаваемому силой тяжести поднимаемого груза, должен быть не менее 1,4, а именно:

G (6-

1,4,

Q (а — ъ)

где G и Q — силы тяжести соответственно крана и поднимаемого груза; а — расстояние от места приложения силы тяжести груза до оси вращения крана; с — расстояние от места приложения силы тяжести крана до оси вращения крана; Ь — расстояние от оси вра­ щения крана до ребра опрокидывания.

Преобразуя соотношение, получаем зависимость для силы тя­ жести поднимаемого груза:

Q _ G (Ь -\-с )

Ѵ1,4 (а —Ь) •

Из приведенной зависимости можно сделать вывод, что увеличе­ ние грузоподъемности стреловых кранов может быть достигнуто следующими путями:

1)увеличением массы крана, а следовательно, его силы тяжести G. Это направление может быть реализовано созданием более массив­ ных кранов или кранов с более массивным противовесом;

2)удлинением расстояния с. Это направление может быть реали­ зовано отдалением противовеса от оси вращения крана или облегче­ нием стрелового рабочего оборудования;

3)увеличением расстояния Ъ. Это направление может быть реа­ лизовано за счет применения выносных опор.

Кроме того, увеличить грузоподъемность стреловых кранов можно, если рассматривать их как несамоуравновешивающиеся машины, т. е. как закрепленные временными дополнительными рас­ чалками или опорами.

68

Работы по расширению области эффективного применения и мо­ дернизации стреловых кранов 1 при выполнении монтажных работ в отечественной и мировой практике ведутся тремя путями:

1)совершенствованием конструкций кранов;

2)совершенствованием способов выполнения монтажных работ;

3)совершенствованием организационных форм использования кранов.

Кпервому направлению относятся устройства для уменьшения

возможности опрокидывания крана, включающие регулируемые по величине массы и положению противовесы; увеличение опорных контуров; перемещение стрелы на дополнительную опору; расчаливание крановых стрел; соединение оголовков стрел двух кранов ри­ гелем; опирание оголовка стрелы на подпорку; применение мачтово­ стрелового оснащения; совершенствование стрелового оснащения.

§ 1. ПРОТИВОВЕСЫ, РЕГУЛИРУЕМЫЕ ПО ВЕЛИЧИНЕ МАССЫ И ПОЛОЖЕНИЮ

Противовес является неотъемлемой частью конструкции стре­ лового самоходного крана и предназначен для увеличения его гру­ зового момента. Однако увеличение массы или вылета противовеса ограничивается регламентированными запасами собственной устой­ чивости крана против опрокидывания в сторону, противоположную расположению груза, а также прочностью поворотной платформы крана.

Поэтому рациональные режимы использования крана обеспе­ чивают, изменяя массу противовеса до предельной или положение противовеса до предельного вылета. Существуют краны, конструкция которых позволяет изменять массу противовеса путем установки мерных грузов, а также краны, имеющие возможность изменять положение противовеса по отношению к ребру опрокидывания крана. Установка противовеса или его частей на некоторых кранах выпол­ няется механизмами самого крана. Такие возможности позволяют более рационально расходовать энергоресурсы крана, уменьшают износ его элементов, увеличивают маневренность крана в преобла­ дающем режиме его работы.

Необходимо отметить, что увеличение массы или вылета противо­ веса по сравнению с паспортными значениями повышает нагрузки на раму поворотной платформы крана. Поэтому такие решения в со­ ответствии с Правилами Госгортехнадзора могут быть осуществлены лишь на основе расчетов прочности крана (с учетом его состояния), выполненных заводом-изготовителем или специализированной ор­ ганизацией.

К сожалению, в монтажной практике имеются случаи увеличения грузового момента за счет дополнительно укрепляемых на кранах

1 Е. И. К р е м е и е ц к и 3, С. Р. Р а й г о р о д с к и й , 3. Б. X а р а с. Модернизация стреловых самоходных кранов. М., изд. ЦБНТИ, 1971. 55 с.

69

противовесов или удержания противовеса крана при помощи до­ полнительного средства (например, трактором). Известны также аварии (разрушения рамы крана), вызванные такими действиями.

Эффективным представляется устройство с дополнительным вре­ менным противовесом в виде емкости, заливаемой водой и укрепляе­ мой на пневмоколесной тележке, примененное в США на некоторых мощных гусеничных кранах. Устройство под названием «Небесная лошадь» состоит из дополнительной мачты, длиной несколько мень­ шей, чем длина стрелы, устанавливаемой на поворотную платформу

сдополнительной 55 м, а дополнительный

сописанным устройством занимает около 12 ч.

Вотличие от кранов с изменяемой по величине массой противо­ веса краны с передвижными противовесами имеют более пологую

грузовую характеристику и меньшую металлоемкость. Противовесы передвигаются по крану синхронно с изменением вылета стрелы или снабжены хорошо видимым указателем своего положения в зависи­ мости от вылета стрелы. В этой группе кранов наиболее эффективны краны с синхронным изменением положения противовеса. Имеются системы синхронного изменения положения противовеса при измене­ нии вылета стрелы и величины нагрузки на крюк, а также при измене­ нии грузового момента. Последние системы более предпочтительны.

70

§ 2. УВЕЛИЧЕНИЕ ОПОРНЫХ КОНТУРОВ КРАНА

Наиболее известный способ увеличения опорного контура крана — это применение выносных временных опор (аутригеров). Такими опо­

В результате применения выносных опор ребро опрокидывания крана смещается ближе к грузу, что позволяет увеличить грузо­ подъемность крана. Однако при этом полезный вылет крюка крана уменьшается. Особенно эффективно применять выносные опоры на пневмоколесных кранах и автокранах, колеса которых создают зна­ чительные давления на грунт. Так, кран МКП-40 при работе на вы­

способности передвижения крана с грузом на крюке.

Вторым способом, увеличивающим опорный контур крана, является применение раздвижных гусеничных тележек. Краны с та­ кими тележками имеют следующие преимущества: 1) возможность улучшить грузовые характеристики крана за счет увеличения грузо­ вого момента; 2) возможность перевозить краны по железной до­ роге, не разбирая их. Гусеничные тележки раздвигают симметрично в обе стороны с помощью гидравлических домкратов, а также спе­ циальными крановыми механизмами с ручным приводом. Раздвиж­ ной гусеничный ход имеет, например, отечественный кран модели МКГ-25БР. Некоторые модели зарубежных кранов грузоподъем­ ностью до 200 т также имеют раздвижной гусеничный ход.

§ 3. ПЕРЕМЕЩЕНИЕ СТРЕЛЫ НА ДОПОЛНИТЕЛЬНУЮ ОПОРУ

Для увеличения грузового момента крана стрелу можно устана­ вливать на дополнительную стационарную опору ближе к грузу или на тележку, перемещаемую вокруг крана по кольцевой опоре. При таком переоборудовании необходимы устройства для изменения положения нижней части стрелы.

Американская фирма «Манитовок» выпускает мощные гусеничные краны с устройством «Рингер» (рис. 4.2) — кольца, укладываемого на опорах вокруг крана, по которому на катках перемещается те­ лежка с основанием стрелы. Грузовой момент крана с данным устрой­ ством увеличивается в 2 раза на минимальном вылете и в 4 раза на больших вылетах при полном повороте на 360° и без применения расдалок.

Устройство «Рингер» крана с номинальной грузоподъемностью 150 т состоит из кольца диаметром И м . Кольцо выполнено из четы­ рех равных частей, что позволяет осуществлять его быструю раз­ борку, перевозку и сборку на новом месте. Сборка устройства и

71

Данный способ применения кранов был давно известен монтаж­ никам, однако его широкому безаварийному внедрению способство­

Грузоподъемность крана с расчаленной стрелой может быть рас­ считана графическим способом, сущность которого поясняется на рис. 4.3. Кран вычерчивают в масштабе 1 : 100 с необходимым по условиям подъема груза вылетом крюка. Затем к оголовку стрелы прикладывают вертикальный вектор Gx, соответствующий паспорт­ ной грузоподъемности крана на дан­

вмасштабе грузоподъемной силе Рис. 4.3. Схема распределения

деляется отрезком Sp. Расчеты пока­

зывают, что применение способа расчаливания стрел увеличивает грузоподъемность кранов на минимальном вылете до 2 раз, а на больших вылетах до 5 раз.

Характерным для данного способа является исключение про­ блемы устойчивости крана против опрокидывания, так как усилие вдоль стрелы не выходит за ребро опрокидывания крана. Правда, возникает необходимость обеспечения устойчивости крана от гори­ зонтального сдвига, особенно на больших вылетах стрелы.

При данном способе необходимо более тщательно, чем обычно, выполнять основание под кран во избежание проседания крана и уклонов площадки, а также тщательно размечать места устройства якорей и симметрично располагать расчалки относительно плоскости подъема груза, проходящей через полиспаст, ось стрелы и ось1

1 «Указания по применению самоходных кранов с временно расчаленными стрелами», МСН 176-68. М-, изд. ЦБТИ, 1968. 39 с.

73

направляя на него второй конец каната. В этом случае лебедками при подъеме груза работают последовательно: если максимальные усилия на кран возникают в начале подъема груза, то работают лебедкой с приводом от главного полиспаста, если максимальные усилия возникают в конечной стадии, то работают вначале лебедкой

сприводом от вспомогательного полиспаста.

Вмонтажной практике при работе с расчаленной стрелой имелись случаи увеличения грузоподъемности кранов до значений, превы­

шающих их максимальную паспортную грузоподъемность. При этом увеличивали число роликов неподвижного блока полиспаста на вершине стрелы, увеличивали кратность полиспаста и длину его каната, а также заменяли подвижной блок полиспаста на больший по грузоподъемности.

Обычно при установке крана в рабочее положение грузовую плат­ форму со стрелой поворачивают точно в плоскость подъема груза и затормаживают. Места устройства якорей размечают с помощью рулетки и теодолита, фиксирующего плоскость подъема груза и ось симметрии ветвей расчалки. Переключение крана на работу с рас­ чаленной стрелой осуществляют до строповки груза при вылете стрелы несколько большем минимального. После передачи усилий от массы ненагруженной стрелы на расчалку стрелоподдерживающую систему крана полностью ослабляют.

При перемещении груза по горизонтали в плоскости подъема длину расчалки регулируют через полиспаст лебедкой, закрепленной за один из якорей.

Эффективно крепить расчалки стрелы крана за высоко располо­ женные точки вертикальных конструкций или аппаратов, располо­ женных поблизости от крана. В этом случае отпадает необходимость в устройстве якорей для крепления расчалки, требуется меньшее пространство для расположения расчалки и достигается наиболь­ ший выигрыш в грузоподъемности крана. Разумеется, что при этом необходимо расчетом проверить прочность и устойчивость опорных конструкций и аппаратов.

Имеется также положительный опыт одновременного использо­ вания двух кранов с расчаленными неповоротными стрелами для подъема и установки горизонтальных аппаратов.

Краны с поворотной расчаленной стрелой

На практике могут возникнуть условия, когда крану с расча­ ленной стрелой необходимо повернуть стрелу с грузом на некоторый угол в плане. Для этих случаев разработана система расчаливания, допускающая поворот крана под нагрузкой *. Эта система включает: соединительную траверсу, ось которой располагают в пространстве1

/О

строго по оси поворота крана; полиспаст, связывающий оголовок стрелы крана с соединительной траверсой и служащий для измене­ ния вылета крюка; две не сбалансированные между собой ветви рас­ чалки, укрепленные на соединительной траверсе и закрепленные

за якоря.

При работе с расчаленной поворотной стрелой стрелоподдержи­ вающая система крана также ослабляется и выключается полностью

из работы.

Угол между ветвями расчалки, удерживающий стрелу крана, определяет центральный угол сектора обслуживания при по­ вороте крана с грузом. При повороте і^рана внутри сектора обслу­ живания происходит перераспределение натяжений ветвей расчалки, что позволяет полиспасту расчалки постоянно располагаться в пло­ скости подвеса стрелы, обеспечивая тем самым необходимое условие

76