Монтаж химической аппаратуры

Монтаж оборудования на химических заводах производится

при строительстве новых объектов, а также при реконструкции и

ремонте действующих. В последних двух случаях монтажу

предшествует демонтаж, проводимый, как правило, в обратной

последовательности.

Для монтажа оборудования таких крупных и ответственных

объектов, как химические заводы, обязательно наличие специ-

ального проекта производства монтажных работ. Проект выпол-

няется специализированной проектной организацией или проект-

ными бюро при монтажных объединениях и трестах. Проект про-

изводства монтажных работ содержит: расчетные графики; дан-

ные об объемах и методах выполнения предстоящих монтажных

работ; план размещения на строительной площадке монтажной

оснастки, участков заготовок и укрупненной сборки оборудова-

ния, металлоконструкций и отдельных узлов; план расположения

складов и временных сооружений; описание технологии и оче-

редность проведения всех монтажных работ по элементам и уз-

лам; расчет монтажной оснастки; сведения о потребности в рабо-

чих различной квалификации; чертежи монтажных приспособле-

ний нестандартного изготовления применительно к данным усло-

виям монтажа; сведения о мерах безопасности при проведении

работ на всех участках и постоянных рабочих местах и т. д.

Монтажные работы при строительстве крупных объектов

выполняются специализированными монтажными предприятия-

ми. На объекте работают также другие специализированные ор-

ганизации, выполняющие строительные, сантехнические и элек-

тромонтажные работы, работы по химической защите оборудова-

ния, монтажу контрольно-измерительных приборов и средств ав-

томатизации и др.

Действия всех организаций-участников сооружения объекта

координируются одной из них, называемой генеральным под-

рядчиком. Раньше всех приступает к работам на объекте строи-

тельная организация (строительное управление или строитель-

ный трест), поэтому обычно она и является генеральным подряд-

чиком, с которым заказчик заключает договор на весь объем ра-

бот, предусмотренный сметой. Другие организации, привлекае-

мые к сооружению объекта, называются субподрядными органи-

зациями; они заключают с генеральным подрядчиком договор на

производство соответствующего объема работ.

Каждая монтажная организация распределяет весь объем

работ, подлежащих выполнению, между своими производствен-

ными подразделениями, часть которых размещается на террито-

рии сооружаемого объекта. Производственные подразделения

выполняют такелажные работы (погрузку, разгрузку, перемеще-

ние и установку оборудования в проектное положение); слесар-

но-монтажные работы (сборку оборудования, в основном техно-

логических аппаратов); механо-монтажные работы (монтаж и на-

ладку насосов, компрессоров, центрифуг, вентиляторов, мельниц

и т. д.); монтаж металлоконструкций (сборку лестниц, площадок,

несущих рам и пр.); сварку, прокладку трубопроводов и некото-

рые другие работы.

ля монтажа механизмы и приспособления.

Укрупненную сборку оборудования и трубопроводов, а

также сварочные работы обычно выполняют на площадках, раз-

мещаемых за пределами территории, на которой монтируется ус-

тановка. В результате становится возможным проведение мон-

тажных работ параллельно со строительными, что позволяет со-

кратить общие сроки сооружения объекта.

Крупные аппараты, перемещение которых в собранном виде

затруднительно, собирают и подготавливают к подъему на фун-

дамент непосредственно у места установки.

Выбор способа монтажа зависит от ряда факторов, среди ко-

торых основными являются: габариты, масса и конструктивные

особенности монтируемого оборудования; размеры и качество

площадки, на которой производится монтаж, и ситуация, сло-

жившаяся на ней в момент монтажа и после него; пространствен-

ное положение оборудования и геометрические отметки его рас-

положения; оснащенность монтажными механизмами и приспо-

соблениями, достигнутый уровень монтажной техники и др.

Монтажные работы производят тремя способами: индустри-

альным, крупными блоками и «по месту².

Индустриальный способ монтажа – наиболее передовой, по-

зволяющий резко уменьшить продолжительность монтажных ра-

бот и затраты труда на них. Сущность его заключается в том, что

оборудование устанавливается в проектное положение (на фунда-

мент) в максимально готовом к эксплуатации виде (имеется в ви-

ду полная сборка оборудования, обслуживающей его металло-

конструкции, испытание, нанесение тепловой изоляции, а также

футеровка поверхности, установка запорной арматуры и монтаж

обвязочного трубопровода).

Если по тем или иным причинам индустриальный способ

полностью неприменим, осуществляют монтаж крупными блока-

ми, что позволяет расширить фронт монтажных работ за счет не-

зависимой друг от друга сборки каждого блока. Последователь-

ность и сроки сборки блоков должны быть подчинены техноло-

гии их соединения непосредственно на фундаменте. Оборудова-

ние расчленяют на такие блоки, чтобы было возможно их после-

дующее соединение. Масса каждого блока должна быть в преде-

лах грузоподъемности имеющихся в наличии подъемных меха-

низмов и приспособлений.

Наиболее примитивным, малопроизводительным способом

является монтаж «по месту², при котором оборудование, метал-

локонструкции и трубопровод собирают из отдельных деталей и

узлов непосредственно на местах их установки.

Состояние оборудования и его готовность к установке на

фундамент во многом определяют сроки монтажа, поэтому со-

гласно действующим техническим условиям во всех случаях, ко-

гда это не ограничивается возможностями транспорта, завод-

изготовитель поставляет оборудование полностью собранным и

испытанным.

По размерам (длина, ширина, высота) оборудование делится

на габаритное и негабаритное. Под габаритным оборудованием

понимают такое, размеры которого не выходят за пределы габа-

ритов подвижного железнодорожного состава. Габаритное обо-

рудование можно перевозить по железной дороге без всяких ог-

раничений.

Транспортные средства, применяемые для перевозки обору-

дования, выбирают в зависимости от габаритных размеров и мас-

сы оборудования, расстояния до монтажной площадки, наличия

железнодорожных и водных путей, а также конструкции и техни-

ческого состояния шоссейных дорог.

По согласованию с Министерством путей сообщения желез-

нодорожным транспортом можно перевозить оборудование (на-

пример, колонны) массой до 240 т, длиной до 35 м и диаметром

до 1050 мм. Для этой цели применяют специальные транспорте-

ры сцепного типа.

Особо тяжелые аппараты перевозят с помощью тягового по

лиспаста, блоки которого размещают на салазках (рис. 5). Не-

подвижный блок растянутого полиспаста закрепляют за якорь

или несколько тракторов. После подтягивания подвижного блока

с аппаратом до предела полиспаст вновь растягивают, перемещая

салазки с неподвижным блоком по ходу движения. Сбегающую

ветвь троса полиспаста подтягивают лебедкой или трактором.

Подбирая полиспаст, можно уменьшить тяговое усилие до желае-

мой величины; неподвижный блок в каждом новом положении

надежно фиксируют.

Практикуется также перевозка тяжелого оборудования на

катках, подкладываемых под его опорную поверхность. Цилин-

дрические аппараты можно перемещать перекатыванием. Для

этого один конец троса наматывают на аппарат так, чтобы при

подтягивании другого конца в сторону перемещения трос сходил

с верхней образующей.

Оборудование или его блоки ограниченных габаритов и

массы удобнее всего перевозить самоходными стреловыми кра-

нами или трубоукладчиками.

Рис. 5. Схема перевозки особо тяжелых аппаратов:

1 – направляющий трактор; 2 – салазки; 3 – аппарат; 4, 5 – соот-

ветственно подвижный и неподвижный блоки полиспаста; 6 –

сбегающая ветвь троса полиспаста; 7 – якорный трос

В отличие от строительства нового предприятия, когда план

организации монтажа составляется с учетом наиболее целесооб-

разной последовательности всех работ, при реконструкции и ре-

монте приходится демонтировать и монтировать конкретное обо-

рудование, которое находится на одной территории с другим обо-

рудованием, зданиями и сооружениями и порой окружено ими со

всех сторон.

Технология монтажа оборудования предусматривает выбор

соответствующих механизмов, приспособлений и инструментов,

обеспечивающих наиболее рациональные способы монтажа. при

наименьшей затрате сил и средств. При монтаже оборудования

химических заводов широко применяют различные самоустойчи-

вые грузоподъемные краны, характеризующиеся большой мо-

бильностью, маневренностью и высокой производительностью.

Достоинство кранов состоит и в том, что при их использовании

отпадает необходимость в выполнении трудоемких подготови-

тельных работ. Все это способствует тому, что грузоподъёмные

краны постепенно вытесняют другие подъемные механизмы

(мачты, вантовые краны и пр.).

Грузоподъемные операции могут быть выполнены с помо-

щью башенных, мачтовых, козловых, мостовых, а также само-

ходных стреловых кранов.

Основные параметры самоходных кранов следующие: гру-

зоподъемность, длина стрелы, грузовой момент, т. е. произведе-

ние, веса груза на длину вылета стрелы (расстояние от верти-

кальной оси, проходящей через грузовой крюк, до оси вращения

поворотной части крана), скорость подъема груза и габаритные

размеры. При монтажных работах одни и те же стрелковые краны

можно использовать со стрелками различной длины, соответст-

венно изменяя их грузоподъемность. Иногда к основным стрелам

делают специальные надставки.

Краны на гусеничном ходу характеризуются хорошей ма-

невренностью и легко перемещаются по любой площадке. Для

перемещения оборудования и установки на фундамент невысоко-

го оборудования применяют трубоукладчики, изготовленные на

базе гусеничных тракторов.

Максимальная грузоподъемность крана указывается в его

паспорте. Грузоподъемность современных автокранов составляет

0,3–1,6 МН, кранов на специальных автомобильных шасси – до

2,5 МН, пневмоколесных кранов – 0,5–10 МН, гусеничных кра-

нов – до 20 МН.

Максимальная грузоподъемность крана обеспечивается при

устойчиво установленных выносных опорах и минимальном на-

клоне стрелы. В паспорте крана приводится его рабочая характе-

ристика, по которой определяют допустимую грузоподъёмность

крана при данных эксплуатационных условиях в зависимости от

длины стрелы, величины вылета или угла ее наклона.

Рис. 6. Грузоподъемная мачта:

1 – решетчатая мачта; 2 – ванта; 3 – оголовок; 4 – полиспаст; 5 –

оттяжной трос; 6 – сбегающая ветвь каната полиспаста; 7 – от-

водной блок; 8 – страхующий трос; 9 – якорь

Грузоподъемность башенных кранов, перемещающихся по

рельсам, достигает 7,5 МН. Применение их очень удобно при

производстве монтажных работ вдоль широкого фронта, если

проектом предусмотрена возможность их сборки (установки) и

эксплуатации. В случае необходимости тот же кран оставляют на

объекте для использования при ремонтных работах.

В монтажной технике иногда целесообразно применять ван-

товые деррик-краны грузоподъемностью до 20 МН. Они состоят

из двух установленных одна над другой высоких мачт, расчален-

ных вантами, и стрелы с изменяемым наклоном у оснований

верхней мачты.

Грузоподъемные краны имеют ограниченные грузоподъ-

емность и высоту подъема. Кроме того, при насыщенности техно-

логической установки оборудованием и трубопроводами краны,

габаритные размеры которых сравнительно велики, не всегда мо-

гут заходить на территорию монтажной площадки. В таких слу-

чаях для монтажа тяжелых и высоких аппаратов или металлокон-

струкции применяют мачты.

Мачты значительно дешевле кранов, однако их подготовка к

работе, т. е. перемещение, стыковка, наращивание, оснастка,

подъем и закрепление – операции чрезвычайно трудоёмкие, тре-

бующие продолжительного времени и высокой квалификации

исполнителей.

В вертикальном положении мачту удерживают четыре рас-

чалки (ванты), которые одним концом крепятся к оголовку мач-

ты, а другим – к устойчиво неподвижным якорям. К оголовку

мачты крепится также неподвижный блок грузового полиспаста.

Сбегающий с него трос направляется вниз к основанию мачты; к

тросу прикреплен отводной блок, сообщающий тросу горизон-

тальное направление до барабана лебедки.

Грузоподъемные механизмы оснащают полиспастами – уст-

ройствами, позволяющими уменьшить тяговое усилие на ходо-

вую, наматывающуюся на барабан лебедки ветвь троса. Благода-

ря полиспастам вес поднимаемых лебедками грузов намного

больше их грузоподъемности.

Полиспаст состоит из двух блоков, соединенных друг с дру-

гом грузовым тросом. Грузовой трос последовательно огибает

все ролики блоков; один конец его прикреплен к обойме одного

из блоков, а другой (сбегающий) направлен вдоль мачты или

подъемной стрелы крана к лебедкам. Верхний блок, прикрепляе-

мый к оголовку мачты (стрелы), называют неподвижным; ниж-

ний блок, к которому крепится поднимаемый груз, – подвижным.

Наматывая сбегающую ветвь троса на барабан лебедки, сокра-

щают расстояние между блоками и поднимают груз; при разма-

тывании троса нижний блок под действием собственного веса

или веса подвешенного к нему груза опускается.

Рис. 7. Общий вид полиспаста

Грузоподъемность выпускаемых промышленностью блоков

достигает 20 МН, вес – 1,4 МН. Они рассчитаны на тросы диа-

метром до 34 мм. Блоки оснащены приспособлениями, предохра-

няющими трос от соскальзывания с роликов, а также крюком или

серьгой.

Тросами называют стальные проволочные канаты, при-

меняемые для запасовки полиспастов, изготовлении стропов,

вант и оттяжек. Для монтажных работ применяют главным обра-

зом тросы, свитые из шести прядей проволоки вокруг одного

мягкого сердечника.

В зависимости от назначения в монтажной технике разли-

чают следующие тросы: грузовые; поддерживающие – ванты,

расчалки; строповые. Все тросы должны иметь заводской серти-

фикат с указанием их характеристики и разрывного усилия.

При выборе троса необходимо учитывать разрывное

усилие, указанное в паспорте-сертификате завода-изготовителя.

С помощью стропа поднимаемый груз подвешивают к крю-

ку или серьге подвижного блока грузоподъемного механизма.

Конструкция стропа должна обеспечивать безопасность в работе,

удобство обращения с ним, а также быстро и легко осуществляе-

мую строповку.

Рис. 8. Стропы:

а – универсальные; б – облегченные; в – коуши

Стропы изготовляют из мягких стальных канатов диаметром

до 30 мм. Различают универсальные и облегченные стропы (рис.

8, а, б). Первые имеют форму замкнутой петли, изготовленной из

троса, концы которого сращиваются взаимной сплеткой; вторые

по концам свернуты в петли, обхватывающие коуши – ме-

таллические прокладки, предохраняющие трос от износа и разры-

ва в месте перегиба (рис. 8, в). При монтажных работах приме-

няют ручные, рычажные и приводные лебедки. Последние могут

иметь привод от электродвигателей, двигателей внутреннего сго-

рания и пневматических двигателей.

Домкраты предназначены для подъема и перемещения гру-

зов на небольшие расстояния. Их используют также при сборке и

разборке узлов, когда необходимо производить запрессовку или

распрессовку деталей в различного рода соединениях. При таке-

лажных работах применяют гидравлические, винтовые и реечные

домкраты (рис. 9). Наиболее мощными являются гидравлические

домкраты; их грузоподъемность достигает 20 МН. Домкраты ис-

пользуют при окончательной, выверочной, установке тяжелого

оборудования и металлоконструкций.

Рис. 9. Домкраты:

а – гидравлический; б – винтовой; в – реечный

При монтаже насосов, компрессоров и тяжелой трубо-

проводной арматуры в труднодоступных местах применяют тали.

По роду привода различают шестеренчатые и червячные тали.

Тяговым устройством талей являются пластинчатые или сварные

калиброванные цепи. Верхний крюк талей подвешивается к су-

ществующим конструкциям или специально установленным коз-

лам и треногам.

Глава 4.