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

безопасной эксплуатации крана *. Краном с поворотной расчален­ ной стрелой поднимали и устанавливали на постамент реакторы массой по 45 т (рис. 4.4, а).

Интересен также опыт подъема методом поворота через шарнир аппарата массой НО т, высотой 28 м и диаметром 1,5 м краном СКГ-63 с поворотной 30-метровой расчаленной стрелой. В момент отрыва колонны от земли кран имел на вылете крюка 14 м грузоподъемность 59 т вместо 11 т при обычном стреловом оснащении, т. е. в 5,4 раза больше. Аппарат поднимали в два этапа. Первый этап подъема осу­ ществляли краном СКГ-63 с поворотом расчаленной стрелы в плане на угол 60° (рис. 4.4, б) при последовательной цикличной не совме­ щенной работе механизмов подъема, поворота и привода полиспаста расчалки. В этом случае вылет крюка изменялся в диапазоне от 14 до 12,2 м. В течение каждого цикла угол отклонения грузового полис­ паста от вертикали не превышал 30 мин. Контроль положения соеди­ нительной траверсы относительно положения поворотной платформы крана осуществляли прибором конструкции ВНИИМонтажспецстроя, сигналы которого передавались крановщику. Второй этап подъ­ ема аппарата осуществляли дотягивающей системой из 50-тонного полиспаста. При дотягивании аппарат удерживали в плоскости подъема боковыми оттяжками.

Безопасная эксплуатация крана с поворотной расчаленной стре­ лой обеспечивается:

1)постоянным контролем за положением соединительной траверсы на оси поворота крана, что осуществляют по двум теодолитам, рас­ положенным в двух взаимноперпендикулярных плоскостях (одна по оси симметрии расчалок), и по отвесу, закрепленному на соединитель­ ной траверсе, а также с помощью прибора ВНИИМонтажспецстроя;

2)строго горизонтальной установкой крана. Отклонение 2 пло­ скости установки крана от горизонтальной плоскости не должно пре­ вышать 30';

3)расположением полиспаста расчалки в плоскости подвеса стрелы. Отклонение 3 оси полиспаста расчалки от плоскости подвеса стрелы не должно превышать 30';

4)поворотом грузовой платформы внутри сектора обслуживания,

не доходя до крайних положений на 5°.

§ 5. СОЕДИНЕНИЕ СТРЕЛ ДВУХ КРАНОВ РИГЕЛЕМ

Сущность способа заключается во временном шарнирном соеди­

71

полностью из работы, а устойчивость четырехзвенника, образованного двумя стрелами, ригелем и основанием, обеспечивают натяжением грузовых полиспастов кранов. Благодаря горизонтальному распо­ ложению ригеля, можно увеличивать грузоподъемность крана еще в большей степени, чем в случае временного расчаливания. Так, при равенстве осевого усилия на стрелу S в обычном режиме и работе с ригелем появляется возможность повысить грузоподъемную силу одного из кранов от значения G± до значения G2 (рис. 4.5).

Расчеты, проведенные В. М. Федоровым во ВНИИМонтажспецстрое, показали, что за счет соединения стрел ригелем грузоподъ­ емности кранов СКГ-30 и СКГ-40 можно увеличить на минимальном

площадки в месте установки кранов должен быть уплотнен до несу­ щей способности не менее 5 ударов ударника ДорНИИ.

Этим способом, например, монтажники Рязанского управления треста № 7 подняли два рулона корпусов резервуаров массой по 46 т, диаметром 3 м и высотой 12 м каждый. Два крана СКГ-30 были обо­ рудованы стрелами длиной по 25 м. На оголовке одного из кранов в месте, предназначенном для установки клюва, закрепили ригель длиной 4 м. За консоль ригеля привязали трос от лебедки вспомо­ гательного подъема (таким образом обеспечивалось необходимое

1 В. М. Ф е д о р о в . Монтаж вертикального технологического оборудо­ вания кранами со стрелами, соединенными ригелем. Рефератив. инф., сер. I,

вып. 2. (46). М., изд. ЦБТИ, 1968, 8 с.

78

1

маневрирование ригелем при соединении его со вторым краном). На конце ригеля выполнили прорезь, которую вводили в зацепление с осью для крепления клюва на вершине стрелы второго крана. Контроль за правильностью соединения ригеля осуществляли

сземли, пользуясь биноклем.

Вдругом случае спаренными кранами Э-2503 и Э-2508 со стре­ лами длиной 25 м, соединенными ригелем, монтажниками треста Промхиммонтаж был успешно осуществлен подъем скруббера мас­ сой 94 т, высотой 20,5 м и диаметром 1,28 м. При сохранении проект­ ного осевого усилия на стрелы суммарная грузоподъемность кранов за счет применения ригеля была увеличена с 58 до 112 т. Сложность данного подъема заключалась в существенной разнице скорости подъема груза у кранов и в связи с этим реальной опасности пере­ грузки одного из кранов при неравномерной работе. Для равномер­ ного распределения нагрузки между кранами их грузовые полиспасты запасовывали одним куском троса, а для устойчивости шарнирного четырехзвенника стрелы расчалили в плоскости подъема. Подъем скруббера осуществляли поочередной работой кранов. Опережения подъема крюка одного из кранов не наблюдалось, также не были зафиксированы изменения усилий в расчалках.

Применение кранов со стрелами, соединенными ригелем, имеет несколько особенностей:

1)исключение проблемы устойчивости кранов против опрокиды­ вания. Однако при этом появляется проблема обеспечения устой­ чивости кранов от горизонтального сдвига;

2)необходимость обеспечения устойчивости шарнирного четырех­

звенника, . образованного стрелами с ригелем, за счет включения в работу грузовых полиспастов при ослаблении стрелоподдержи­ вающих систем;

3)необходимость обеспечения строгой горизонтальности уста­ новки кранов и постоянного расположения в одной вертикальной плоскости стрел кранов, ригеля и грузовых полиспастов.

4)возможность работы только механизмами подъема груза и исключение всех' остальных рабочих движений кранов.

Учитывая перечисленные особенности, применять данный способ

следует с большой осторожностью.

Разновидностью способа использования двух кранов со стре­ лами, соединенными жестким ригелем, является способ, разра­ ботанный в США, сущность которого заключается в применении кон­ струкций оголовников стрел, позволяющих соединять их между собой и образовывать жесткую треугольную конструкцию.

§ 6. УСТАНОВКА ОГОЛОВКА СТРЕЛЫ КРАНА НА ВРЕМЕННУЮ ОПОРУ

При временной установке оголовка стрелы крана на опору исклю­ чается опрокидывание крана и обеспечивается увеличение его грузо­ вого момента. Недостатком данного способа является потеря способ­ ности поворота крана с грузом и изменения вылета крюка.

79

Опорой стрелы служит вертикальная конструкция либо наклон­ ная, выполненная в виде портала или А-образного шевра. Опору крепят к оголовку стрелы шарнирно, чтобы не передавать на стрелу изгибающие моменты. Опору выполняют облегченной для удобства переноса ее на стреле при переездах крана в рабочей зоне. Важным условием эффективного применения крана с временной опорой является установка стрелы с опорой в рабочее положение и демон­ таж опоры без дополнительных механизмов.

Рис. 4.6. Схема подъема аппарата кранами со стре­ лами, опирающимися на опоры.

При вертикально установленной опоре грузоподъемность крана определяется несущей способностью опоры и данными механизма подъема груза крана. В этом случае стрела крана воспринимает растягивающие усилия, выполняя роль рабочей расчалки. Чтобы избежать растяжения стрелы, перед подъемом груза между опор­ ными плоскостями А-образных или портальных конструкций и осно­ ваниями под них создают небольшой просвет, который выбирается при нагружении крана.

Исследованиями, проведенными В. М. Федоровым во ВНИИМонтажспецстрое, и проектными разработками Гипронефтеспецмонтажа доказано, что кранами СКГ-30 или СКГ-40, спаренными с времен­ ными опорами под стрелы длиной до 30 м, можно поднимать и уста­ навливать аппараты массой до 100 т при угле отклонения грузовых полиспастов кранов от плоскости опор до 3° (рис. 4.6).

8Э

Аппараты массой по 75 т, высотой 46,5 м и диаметром 3,2 м мон­ тажники треста № 7 * поднимали двумя кранами СКГ-40 со стрелами длиной 30 м, опираемыми на А-образные опоры высотой по 31 м и массой по 8,5 т. Расстояние между стойками опоры в основании составляло 5,5 м. Для жесткости помимо верхней стяжки стойки связывали стяжкой у основания.

Собранную опору соединяли со стрелой крана и поднимали в вер­ тикальное положение в следующей последовательности. Кран рас­ полагали со стороны основания опоры строго по оси ее симметрии. Затем опускали стрелу крана в горизонтальное положение на козлы. Верх опоры поднимали трубоукладчиком и соединяли с оголовком стрелы. Затем стрелу вместе с опорой поднимали вторым краном на угол 55° с одновременным подтягиванием стрелового полиспаста. Дальнейший подъем стрелы с опорой осуществляли стреловым полис­ пастом. Подъем стрелы с опорой второго крана осуществляли ана­ логично, используя первый кран с закрепленной опорой.

Краны устанавливали диаметрально по обе стороны фундамента аппарата на выровненную бульдозером и уложенную железобетон­ ными плитами и шпалами площадку. Пяты стоек опор устанавли­ вали на шпальные основания, отметка верха которых совпадала с отметкой верха оснований под краны. Краны испытывали грузом массой 48 т, отклоняя грузовой полиспаст от вертикали в плоскости стрелы на угол 4° и в плоскости А-образной опоры на угол 5°. Перед нагружением кранов А-образные опоры приподнимали над шпаль­ ными основаниями на 30 мм, чтобы при подъеме аппаратов исклю­ чить растяжение стрел кранов. Замеры напряжений в опасных се­ чениях ветвей стрел кранов и опор с помощью тензодатчиков и осцил­ лографов показали, что стрелы кранов работали на сжатие и на­ пряжение в них не превышало 75 кПа (750 кгс/см3).

Интересен американский опыт применения двух кранов с верти­ кально установленными опорами под стрелы, использованные в ка­ честве мачт кабель-крана.

§ 7. ПРИМЕНЕНИЕ МАЧТОВО-СТРЕЛОВОГО ОСНАЩЕНИЯ КРАНА

На кране дополнительно устанавливают мачту, высотой немного большей, чем длина стрелы, и прикрепляют ее вантами к якорям. Полиспастной системой соединяют вершину стрелы с вершиной мачты, а последнюю связывают тросовыми тягами с портальной стойкой крана. Для сохранения полного поворота крана мачто­ стреловое оснащение укрепляют на поворотной платформе крана таким образом, чтобы ось мачты совмещалась с осью поворота плат­ формы крана (рис. 4.7).

* В. М. Ф е д о р о в , Т. Л. Б у х б и н д е р и Е . П. Щ у р о в . Монтаж аппаратов спаренными кранами. «Монтажные и специальные работы в строи­ тельстве». 1969, №11 .

За счет значительного увеличения угла между осью стрелы и стрелоподдерживающей системой при сохранении нагрузки на стрелу грузоподъемность крана увеличивается в большей степени, чем в слу­ чае применения временного расчаливания стрел и соединения стрел ригелем.

При данном оснащении кран, имея повышенную грузоподъем­ ность, сохраняет возможность полного поворота и изменения вылета стрелы. Перемещение крана без груза в пределах монтажной пло­

Американская фирма «Америкэн хойст энд деррик компани» серийно выпускает гусеничные краны с мачтово-стреловым оснащением. Грузоподъемность крана за счет такого оснащения увеличивается со 165 до 300 т.

В США монтаж 300-тонного реактора был осуществлен краном, имеющим при обычном стреловом оснащении грузоподъемность 165 т (рис. 4.7). При этом вылет крюка составил 9 м, т. е. кран имел грузовой момент 27 МН-м (2700 тс-м). В другом случае, реактор массой 350 т был смонтирован спаренными кранами, один из которых был обычным вантовым деррик-краном, а второй — гусеничным кра­ ном с мачтово-стреловым оснащением.

К недостаткам данного способа следует отнести высокую ме­ таллоемкость дополнительных устройств и необходимость учета способа при проектировании крана.

Условия перемещения монтируемых аппаратов, конструкций и оборудования привели к созданию различных видов стрелового оснащения кранов, которые можно разделить на две основные группы:

1) прямые управляемые стрелы;

82

2) башенно-стреловое оснащение.

П е р в а я г р у п п а в к л ю ч а е т прямую стрелу с крепле­ нием грузового полиспаста на оголовке по оси стрелы; с жестким молотковым наголовком, выносящим грузовой полиспаст от стрелы; с жестким изогнутым оголовком; с шарнирным молотковым оголов­ ком; с жестким гуськом; с управляемым гуськом; с управляемым подстрелком и телескопическую прямую стрелу.

В о в т о р у ю г р у п п у входит башенно-стреловое оснаще­ ние: с маневровым клювом и с горизонтальным клювом и перемещае­ мой по нему грузовой тележкой.

6*

V

Глава пятая

МОНТАЖ ВЕРТИКАЛЬНЫХ АППАРАТОВ СТРЕЛОВЫМИ КРАНАМИ

§ Е МОНТАЖ ВЕРТИКАЛЬНЫХ АППАРАТОВ ОДНИМ СТРЕЛОВЫМ КРАНОМ СКОЛЬЖЕНИЕМ С ОТРЫВОМ ОТ ЗЕМЛИ СО СТРОПОВКОЙ ПО ОСИ АППАРАТА

При данном способе аппарат укладывают вершиной ближе к цен­ тру фундамента, а кран устанавливают с таким расчетом, чтобы по возможности вылет его крюка был минимальным как при начале подъема, так и при отрыве от земли и установке аппарата на фундамент.

Поскольку кран более устойчив при расположении стрелы попе­ рек гусениц, то его устанавливают так, чтобы действующие на него максимальные нагрузки возникали при указанном положении стрелы. Часто аппарат, кран и центр фундамента располагают на одной прямой, что обеспечивает наименьшую вероятность отклоне­ ния грузового полиспаста крана от плоскости стрелы. Если кран не поворачивается под нагрузкой, то для создания запаса устойчи­ вости его устанавливают на накат или на плиты таким образом, чтобы со стороны поднимаемого груза кран был несколько приподнят. Такое решение недопустимо при повороте крана с грузом, так как в этом случае на стрелу будут действовать значительные дополни­ тельные нагрузки. Аппарат стропят за верхнюю часть по оси. До отрыва аппарата от земли платформу крана не поворачивают. Во из­ бежание отклонения грузового полиспаста крана от вертикали аппарат одновременно с подъемом верхней части подтаскивают за опорную часть к фундаменту. После отрыва от земли аппарат, под­ вешенный вертикально, перемещают краном в необходимом напра­ влении путем изменения вылета стрелы или поворота платформы. Затем аппарат опускают, выверяют, закрепляют в проектном по­ ложении, снимают стропы, освобождают кран.

При подъеме аппаратов данным способом наиболее ответствен­ ный момент — отрыв аппарата от земли. Если аппарат поднимают без цилиндрической опоры, то за счет сферичности нижнего днища момент отрыва протекает плавно, без рывков.

Рассмотрим процесс подъема аппарата с цилиндрической опорой. Аппарат перемещают, сохраняя вертикальность грузового полис- -

через точку опоры аппарата и его поверхность. Положение I I — это положение неустойчивого равновесия. При ослаблении грузового

84

полиспаста крана аппарат может переместиться ускоренно в поло­ жение I I I , потянув за собой кран. Поэтому в положении I I ослабле­ ние грузового полиспаста крана недопустимо.

Дальнейший подъем аппарата из положения I I в вертикальное положение I V осуществляют с применением двух оттяжек: нижней Т х и верхней Т 2 (рис. 5.1, б). Нижняя оттяжка позволяет плавно пере­ мещать аппарат из положения I I I в положение IV, а верхняя оттяжка не допускаетотклонения грузового полиспаста крана от вертикали. Если применять только нижнюю оттяжку, то из положения I I I аппа­ рат переместится не в вертикальное положение, а в наклонное IV

Рис. 5.1. Схема подъема вертикального аппарата скольжением с отры­ вом от земли.

(рис. 5.1, в), отклонив при этом грузовой полиспаст крана от верти­ кали. Последнее, к сожалению, довольно часто случается на прак­ тике.

Данный способ имеет широкое распространение, так как обеспе­ чивает сравнительно простую технологию подъема и установки аппарата в проектное положение, а также высокую производитель­ ность труда.

Учитывая значительные габариты вертикальных аппаратов и сравнительно небольшие подстреловые пространства монтажных кранов при работе с удлиненными стрелами на минимальных выле­ тах крюка, этим способом можно смонтировать сравнительно не­ большую часть вертикальных аппаратов. Если принять, что мон­ тажное управление имеет в составе своего парка кран СКГ-63, то этим способом можно смонтировать аппараты высотой до 25 м, массой только до 35 т.

Выбор крана для подъема и установки вертикального аппарата данным способом может быть осуществлен двумя путями.

Первый путь — с помощью масштабных схем подъема аппарата кранами с различным стреловым оснащением определяют необходимую

85

грузоподъемность каждого крана на соответствующем вылете крюка, возможность обеспечения которой проверяют по грузовым характеристикам этого крана. Для упрощения выбора кранов путем построения масштабных схем в приложении 1 приведены основные размеры, а в приложении 2 — грузовые характеристики монтажных кранов наиболее распространенных моделей.

Второй путь — использование таблиц максимальных размеров и массы аппаратов, которые могут быть смонтированы кранами наиболее распространенных моделей с различным стреловым осна­ щением. Для рассматриваемого способа монтажа максимальные размеры аппаратов указаны в приложении 3.

Рассмотрим пример выбора крана по приложению 3. Требуется выбрать кран для монтажа аппарата на уровне земли массой Р — 32 т, высотой I = 24 м и диаметром d = 2,5 м. Проверяем последова­ тельно, начиная от крана МКГ-25, возможность монтажа данного аппарата различными кранами с разной длиной стрелы. Находим, что аппарат может быть смонтирован краном грузоподъемностью не менее 63 т. Кран СКГ-63, оборудованный стрелой, имеющей длину

одним из следующих способов. Крюк крана соединяют непосред­ ственно с захватом, закрепленным центрально на верхнем днище аппарата. Если на верхнем днище центрально расположен техноло­ гический штуцер, то к нему захват может быть закреплен на время монтажа аппарата через фланцевое соединение. При этом способе крепления расчетом проверяют прочность штуцера и стенки верх­ него днища в месте его крепления.

Применяют также и тросовую строповку аппарата, пропуская петлю стропа внутрь аппарата через центральный штуцер и закре­ пляя его закладной деталью изнутри или после вывода наружу че­ рез другой штуцер на корпусе.

В этом случае на штуцере укрепляют подкладки для предохра­ нения стропа от резких перегибов.

Если невозможно осуществить строповку аппарата за верхнее днище, места крепления стропов располагают на корпусе диаме­ трально возможно ближе к вершине аппарата. В этом случае приме­ няют траверсу, к середине которой крепят крюк крана, а к краям подвешивают тросовые или жесткие тяги, присоединяемые к кор­ пусу аппарата через монтажные штуцера или через петли бандажей. В случае применения таких траверс для строповки аппаратов раз­ личного диаметра в ее конструкции предусматривают несколько мест для крепления тяг. Длина тяги должна обеспечивать свободный проход верхней части аппарата под траверсой. Не следует допускать такого расположения тросовых тяг, при котором они в процессе

86