Механизация монтажа оборудования

6.1. КОМПЛЕКСНАЯ МЕХАНИЗАЦИЯ МОНТАЖНЫХ РАБОТ

Основным направлением развития механизации является широкое внедрение комплексной механизации монтажных работ, переход к которой стал возможен на современном этапе, когда значительно расширилась номенклатура и выпуск монтажных и сварочных машин и механизмов, средств малой механизации и механизированного инструмента. Это обеспечивает возможность широкого выбора машин и формирование их в комплекты, необходимые для механизированного выполнения всех технологических процессов данного вида монтажных работ. При определении работ, выполняемых механизированными и комплексно-механизированными способами, необходимо учитывать следующее.

Механизированными считаются работы, выполненные при помощи машин и механизмов, имеющий механический, электрический или пневматический привод. Под механизированным способом монтажа имеется в виду такой процесс, при котором из всех операций по монтажу только подъем и установка конструкций на месте осуществляется механизмами (кранами).

При комплексной механизации монтажных работ все основные процессы (разгрузка прибывшего оборудования, погрузка на транспортные средства, укрупнительная сборка, перевозка к месту монтажа, подъем и установка на место) выполняются машинами и механизмами без применения ручного труда.

Комплексная механизация должна осуществляться как при выполнении отдельных видов монтажа оборудования, конструкций, так и при выполнении комплекса сварочных и других работ.

Выбор способов и средств осуществления комплексной механизации (автоматизации) данного вида работ производятся на основании технико-экономических расчетов.

Одним из условий комплексной механизации монтажных работ является создание разных механизмов и машин, взаимосвязанных между собой по производительности, режимам и графикам работы, дополняющих друг друга в выполнении механизации отдельных монтажных процессов.

Оснащенность монтажных организаций средствами механизации определяется показателями механовооруженности и электровооруженности.

Механовооруженность монтажной организации определяется выращенным в процентах отношением балансовой стоимости используемых на монтаже машин, установок и механизмов к общему объему строительно-монтажных работ.

Механовооруженность рабочих определяется балансовой стоимостью используемых на монтаже машин, установок и механизмов, приходящихся на 1 рабочего, занятого на выполнении монтажных работ.

Энерговооруженность монтажной организации определяется общей установленной мощностью двигателей, используемых на монтаже машин, установок, механизмов и сварочных аппаратов (в кВт), приходящейся на 1 млн. руб. строительно-монтажных работ.

Энерговооруженность рабочих определяется общей установленной мощностью двигателей, используемых на монтаже машин, установок, механизмов и сварочных аппаратов (в кВт), приходящейся на 1 рабочего, занятого на выполнении монтажных работ.

Механовооруженность может определяться с учетом транспортных средств и без их учета.

Показатели механовооруженности и энерговооруженности для тепломонтажных работ не могут быть сравнимы с аналогичными показателями других монтажных организаций, так как при монтаже тепломеханического оборудования используется не находящееся на балансе монтажных организаций большое количество грузоподъемных механизмов (эксплуатационные и строительные краны), которые не учитываются этими показателями. Использование же эксплуатационных и строительных грузоподъемных механизмов оказывает существенное влияние на показатели механизации монтажных работ, в связи с чем мощность двигателей этих механизмов следует также учитывать при определении показателя энерговооруженности, а балансовую стоимость механизмов – при определении показателей механовооруженности монтажных работ и рабочих.

Одним из показателей механизации строительно-монтажных работ является степень охвата механизацией или коэффициент механизации работ, определяемый процентным отношением объема работ, выполняемых механизированным способом, к общему объему данного вида работ, выполняемых с помощью машин и вручную на данной площадке.

Важным показателем механизации монтажных работ является коэффициент механизации труда, определяемый отношением количества рабочих, занятых на механизированных процессах (или отработанного ими времени), к общему количеству рабочих (или к отработанному ими времени), занятых как на механизированных, так и на ручных процессах монтажа (рис. 6.1):

,

где К_{м.т .} – коэффициент механизации труда, %;

Р – количество рабочих, чел., или отработанное время на механизированных работах, чел-дни;

Р_общ – общее количество рабочих, занятых на монтаже, чел (или общее отработанное время, чел-дни).

Рис. 6.1. Коэффициент механизации труда, %

Процессы монтажа оборудования сборки, установки и пригонки узлов и деталей между собой в условиях монтажной площадки не поддаются полной механизации, и поэтому количество работающих вручную является достаточно большим (по отношению к общему числу рабочих); в связи с этим коэффициент механизации труда всегда будет меньше единицы.

Для осуществления комплексной механизации монтажа оборудования необходимо оснастить монтажные участки средствами для механизации слесарно-сборочных и пригоночных операций и добиться выполнения малообъемных работ машинами малой механизации и механизированным инструментом.

К с р е д с т в а м м а л о й м е х а н и з а ц и и относятся все переносные механизмы, машинки, приборы и инструменты, снабженные механическими приводами мощностью свыше 1,0 кВт.

К м е х а н и з и р о в а н н о м у и н с т р у м е н т у относятся переносные приборы и агрегаты, приводимые в действие двигателями мощностью от 0,1 до 1,0 кВт и заменяющие ручной инструмент.

За последние годы получили широкое внедрение средства малой механизации и механизированный инструмент с электроприводом. Одновременно расширилось применение средств малой механизации и инструмента с пневматическим приводом. В тех случаях, когда имеется возможность организовать непрерывную работу компрессорных установок, эти инструменты могут успешно использоваться в условиях монтажной площадки.

Выбор типа и потребное количество средств малой механизации и механизированного инструмента определяется при разработке проекта производства работ в зависимости от объемов работ и характера монтируемого оборудования. Расчеты, приведенные для приведения экономичности применения средств малой механизации, подтвердили целесообразность их использования даже для небольших объемов работ, так как они увеличивают производительность труда в 5-10 раз, а пользование механизированным инструментом – в 4-5 раз, а в отдельных случаях и в 10 раз выше, чем при пользовании обычным инструментом.

6.2. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДЛЯ ВЫБОРА МОНТАЖНЫХ МЕХАНИЗМОВ

При выборе грузоподъемного механизма для монтажа технологического оборудования следует учитывать особенности компоновки объектов тепловой электростанции, в частности, цехов главного корпуса; количество и мощность устанавливаемых агрегатов, взаимное расположение оборудования, общий объем монтажных работ, методы монтажа, степень укрупнения оборудования, среднюю и максимальную массу блоков, необходимую высоту для подъема блоков. Влияние на выбор типа механизма оказывает характер принятых строительных конструкций зданий (закрытое, полуоткрытое или открытое), готовность строительных сооружений к началу монтажа, возможность использования строительных конструкций в качестве опорных элементов для установки или крепления монтажного механизма, а также степень совмещения строительных и монтажных работ на данном объекте.

Для крупных электростанций на стадии разработки технического проекта и ПОС в каждом конкретном случае выбираются основные монтажные механизмы для машинного зала, котельной, химводоочистки, насосной станции и др. В связи с этим имеется тесная увязка между компоновкой оборудования, конструкциями здания и монтажным механизмом.

Разнохарактерность монтажных работ на отдельных объектах электростанций и значительное отличие объемов монтажных работ для электростанций разной мощности не позволяют для всех случаев принимать одинаковые решения при выборе типов основных монтажных механизмов.

В общем объеме работ по монтаже технологического оборудования на тепловых электростанциях более 40% занимают такелажные работ, которые выполняются при помощи грузоподъемных механизмов.

Грузоподъемными механизмами в процессе монтажа производится не только подъем и перемещение блоков и деталей оборудования, но и их установка на проектное место, пригонка, выверка и присоединение к другим элементам оборудования. на выполнение указанных операций требуется гораздо больше времени, чем на подъем, перемещение и просто укладку или установку груза на место. Этим и объясняется низкая производительность грузоподъемных механизмов на монтаже.

Например, при установке блока котельного агрегата на строповку, подъем и перемещение блока затрачивается только 35% кранового времени, а около 65% расходуется на установку блока в проектное положение с пригонкой и выверкой его на ожидание, пока блок будет надежно прикреплен к ранее установленным конструкциям.

Кроме того, следует учесть, что многие детали оборудования, а также собранные монтажные блоки не имеют специальных рымов и мест для строповки и подготовки их к подъему.

Грузоподъемные механизмы для монтажа оборудования должны отвечать следующим условиям:

- тип грузоподъемного механизма выбирается исходя из особенности компоновки электростанции и принятых схем и методов производства работ;

- грузоподъемность механизма обеспечивает установку в проектное положение большинства монтируемых блоков;

- производительность механизма обеспечивает принятый в графике темп монтажных работ.

Стоимость эксплуатации крана и механизации на 1 т смонтированного оборудования должна быть наименьшей.

При выборе механизмов для монтажа оборудования на электростанциях необходимо в первую очередь использовать все постоянные механизмы, предназначенные для выполнения ремонтных работ в процессе эксплуатации (краны котельного и машинного зала).

Общая грузоподъемность механизмов, устанавливаемых для обслуживания данной зоны монтажа и могущих одновременно и совместно поднять один груз (блок), должна быть выбрана из расчета подъема блока максимальной массы.

Масса блоков котельного и турбинного оборудования, собираемых на сборочных площадках строительства, выбирается применительно к принятой грузоподъемности монтажных механизмов.

Выбор грузоподъемности механизмов для подъема и установки на место наиболее крупных блоков оборудования (статора турбогенератора, барабанов котельных агрегатов, барабанов шаровых мельниц) возможен лишь в том случае, когда для этого требуется незначительно увеличить грузоподъемность крана (не более чем в 1,5 раза) или когда кран используется для монтажа большого количества агрегатов.

Тогда представляется возможным также укрупнить монтажные блоки и приблизить их массу к грузоподъемности монтажных механизмов.

Применение мощных механизмов приводит к увеличению стоимости их и к удорожанию строительных конструкций, связанных с установкой этих механизмов (подкрановые пути, подкрановые балки и др.).

Применение механизмов для подъема и установки большинства блоков (без блока максимальной массы) потребует создания специальных устройств и приспособлений для подъема блока максимальной массы монтажа и последующей разборки их, на что потребуется дополнительные затраты труда и средств.

Для правильного выбора мощности грузоподъемных механизмов необходимо в каждом конкретном случае проводить технико-экономические сравнения.

6.3. СПЕЦИАЛЬНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ДЛЯ МОНТАЖА КОТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

При переходе на крупноблочную сборку узлов оборудования и их монтаж потребовалось применение соответствующих грузоподъемных механизмов, как на сборочной площадке, так и на месте установки.

В котельной для подъема блоков в первые годы применения блочного монтажа в качестве таких средств использовались монтажные стрелы и вантовые Г-образные краны, мостовые, козловые, а также башенные краны.

Козловые краны. Последующее развитие блочного монтажа котельного оборудования, применение блоков доведением их массы до 50-70 т, а также необходимость осуществления одновременного поточного монтажа нескольких котлов привели к разработке новой конструкции грузоподъемного механизма – козлового крана.

Впервые в практике монтажа котельных агрегатов козловой кран был применен в 1943 г. на строительстве Челябинской ТЭЦ. Козловой кран был выполнен клепанной конструкции и имел горизонтальный мост, по нижнему поясу которого передвигались грузовые тележки. Мост опирался на две решетчатые ноги, а последние через соответствующие опорные балки – на восемь ходовых тележек железнодорожного типа. Грузоподъемность крана составляла 70 т, пролет 22,6 м и высота подъема крюка 34,5 м.

Козловой кран для монтажа газомазутных барабанных котельных агрегатов производительностью 500 т/ч на первой открытой Али-Байрамлинской ГРЭС имел грузоподъемность 100 т, пролет 31, высоту 44 и максимальную высоту подъема основного крюка 37,5 м. При помощи таких козловых кранов монтировались агрегаты также на Тбилисской, Ташкентской ГРЭС и др.

Преимуществом козлового крана является возможность его работы при наличии только фундаментов котельных агрегатов и одновременного и совмещенного производства монтажных работ по котельному агрегату и строительных работ по сооружению здания.

К недостаткам козлового крана следует отнести необходимость устройства специальных подкрановых путей, высокую стоимость крана, а также необходимость применения дополнительных грузоподъемных устройств для монтажа оборудования и конструкций в зоне прохождения ног крана.

Высокая производительность позволяет применять козловой кран грузоподъемностью 100 т в качестве основного монтажного механизма на объектах при совмещенном строительстве и монтаже на крупных электростанциях, где требуется монтаж не менее трех котельных агрегатов производительностью 420, 500 и 640 т/ч, а также для монтажа крупных котельных агрегатов на открытых электростанциях (табл. 6.1, рис. 6.2).

Рис.6.2. Козловой кран 100 т для монтажа котельных агрегатов открытой установки

Таблица 6.1

Характеристика козловых кранов для монтажа котельных агрегатов

Характеристика	Марка крана
	КМ-100-31	КМ-70-22*
Максимальная грузоподъемность крана, т
Пролет крана, м		22,5
Количество и грузоподъемность крюков, шт/т:
	основного	1´100	2´35
	вспомогательного	1´10
Высота подъема крюков, м	37,5	34,5
Скорость подъема крюка, м/мин
	основного	2,8	1,0
	вспомогательного	4,2
Скорость передвижения тележки, м/мин	19,8
Скорость передвижения крана, м/мин	19,1
Вылет консоли крана, м	13,1	-
Грузоподъемность вспомогательного крюка на консоли, т		-
Установленная мощность электродвигателей, кВт
Общая масса крана, т		175,5

* Первые цифры – грузоподъемность, вторые – пролет.

Мостовые краны. Использование мостовых кранов позволяет полностью механизировать все подъемы и перемещения во всем объеме котельной, упрощает заводку и установку блоков и ускоряет ведение монтажа котельного оборудования; стоимость такелажных работ, проводимых мостовыми кранами, снижена на 30% против тех же работ, выполняемых другими грузоподъемными механизмами.

Для установки на электростанциях крупных котельных агрегатов производительностью 420, 500 и 640 т/ч, давлением 140 кгс/см² потребовалось увеличение грузоподъемности мостовых кранов, чтобы обеспечить подъем крупных блоков, а также барабана массой 100 т и выше. Поэтому для этих котельных были приняты два крана грузоподъемностью по 50/10 т.

Практика использования мостовых кранов на монтаже показывает, что кран может обеспечить в год монтаж не более двух котельных агрегатов производительностью до 320 т/ч. При необходимости ввода в течение года большого количества агрегатов для параллельного их монтажа обязательной является установка второго мостового крана в котельной. Для монтажа прямоточных котельных агрегатов паропроизводительностью 1000 и 1650 т/ч необходимо устанавливать два крана грузоподъемностью 50 т каждый (табл. 6.2).

Таблица 6.2

Мостовые краны котельных отделений ТЭС

Характеристика	Марка крана
	КМ-100-41,5	КМ-50-47,5	КМ-50-41	30/5
Грузоподъемность основного крюка, т
Пролет крана, м	41,5	47,5		35,5
Высота подъема полная, м	72,95
Скорость подъема груза основного крюка, м/мин		2,9
Скорость холостого хода, м/мин	6,6	-	-	-
Грузоподъемность вспомогательного крюка, т
Высота подъема полная, м	75,2	70,5
Скорость подъема груза вспомогательного крюка, м/мин		16,8	12,0	12,7
Скорость холостого хода, м/мин		-	-	-
Скорость передвижения крана, м/мин	31,8			32,5
Скорость передвижения тележки, м/мин	11,4			21,6
Мощность электродвигателя крюка, кВт:
основного	70,8
вспомогательного	28,8
Суммарная мощность всех электро-станций, кВт	132,5	104,4		41,5
Масса крана, т	159,7			41,5
Завод-изготовитель	Днепровский механический министерства энергетики и электрификации СССР

Новая задача встала перед монтажными организациями при выборе грузоподъемного механизма для монтажа котельного агрегата производительностью 2650 т/ч газоплотной конструкции, подвесного типа для энергоблока 800 МВт при большой высоте подъема груза до 75 м; площадь монтажной зоны в котельной ограничена и почти целиком занята оборудованием; требовалась высокая точность установки и подвески блоков котлоагрегата.

После детального рассмотрения ряда вариантов в части технологичности производства работ и технико-экономических показателей был выбран вариант установки мостовых кранов грузоподъемностью 100/10 т с высотой подъема крюка 75 м (рис. 6.3).

Рис. 6.3. Мостовой кран грузоподъемностью 100 т для монтажа котельных агрегатов

Для приводов механизмов главного и вспомогательного подъема приняты двигатели постоянного тока, которые имеют большую перегрузочную способность, благоприятную характеристик на подъеме, обеспечивающую автоматическое повышение скорости хода холостого крюка.

Использование таких кранов для монтажа котлоагрегатов энергетических блоков 800 МВт на Запорожской и Углегорской ГРЭС дало положительные результаты, обеспечило технологичность монтажа в стесненных условиях и привело к значительному сокращению сроков монтажа агрегатов. Мостовые краны такой же конструкции намечаются для монтажа котельных агрегатов, работающих на твердом топливе (блоки 800 МВт) и газомазутных котельных агрегатов мощностью 1200 МВт.

Подферменные краны. Для монтажа котельных агрегатов паропроизводительностью до 160 т/ч за последние годы широко применялись и применяются подферменные краны грузоподъемностью 10 и 20 т (рис. 6.4), созданные монтажными организациями треста Севзапэнергомонтаж (табл. 6.3).

Незначительная масса этих кранов, а также малые габариты позволяют их использовать в котельных без подъема и усиления ферм. После окончания монтажа краны и монорельсы демонтируются.

Башенные краны. На строительстве тепловых электростанций башенные строительные краны грузоподъемностью 25 т начали применяться в основном для монтажа металлоконструкций главного корпуса электростанций. Монтажные организации широко использовали эти кран, а также внедренные впоследствии башенные краны грузоподъемностью 50 и 75 т для монтажа блоков котельного оборудования (рис. 6.5).

Рис.6.4. Подферменный кран

а – грузоподъемностью 10 т; б – грузоподъемностью 20 т.

Таблица 6.3

Техническая характеристика подферменных кранов

Характеристика	Грузоподъемность, т
Пролет, м
Выход тележки на консоли, м:
	на правую сторону	0,645	0,755
	на левую сторону	0,545	1,259
База, м	6,0	6,0
Высота подъема крюка, м
Скорость подъема груза, м/мин	5,0	5,0
Скорость передвижения тележки, м/мин
Скорость передвижения крана, м/мин	25,2
Общая мощность электродвигателей, кВт	28,6	15,8
В том числе:
	для подъема груза		2´5=10
	для передвижения тележки	2,2	1,4
	для передвижения крана	2´2,2=4,4	2´2,2=4,4
Общая масса крана (без груза), т	13,2	8,76
В том числе:
	мост	7,5
	тележка	3,8
Давление подвесок крана на рельсы, т	15,5	8,5

Такое совмещение строительных и монтажных работ, выполняемых одним грузоподъемным механизмом, оказалось возможным при наличии соответствующих строительных конструкций котельной и при монтаже в течение года не более двух котельных агрегатов.

При сооружении открытых и полуоткрытых тепловых электростанций башенные краны находят широкое применение для совмещенного выполнения строительно-монтажных работ (табл. 6.4).

Рис.6.5. Башенный кран БК-1000 грузоподъемностью 50 т.

Для монтажа оборудования, устанавливаемого вне здания котельной, регенеративных воздухоподогревателей, электрофильтров, дымососов, газоходов и т.п. могут быть использованы, башенные краны, которые необходимо предусмотреть проектом производства работ и увязать с общей схемой комплексной механизации монтажа.

В современных условиях применяются башенные краны, характеристика которых приведена в табл. 6.4

Краны БК-405 и БК-1425 хотя и применяются на строительстве и монтаже тепловых электростанций, но заводами уже не изготовляются.

Полукозловые и козловые краны. Для монтажа и обслуживания вспомогательного оборудования котельной, на открытом воздухе, применяются различные полукозловые и козловые краны.

В настоящее время унифицированы козловые и полукозловые краны, предназначенные для монтажа оборудования котельных агрегатов производительностью от 320 до 1000 т. При этом учтены компоновки различных ГРЭС и ТЭЦ, выполненные проектными институтами, проекта производства работ по монтажу оборудования, а также требования ремонтных организаций.

В результате унификации кранов были утверждены для дальнейшего применения в проектах и изготовления на заводах следующие типоразмеры кранов:

- для монтажа и эксплуатации циклонов, сепараторов пыли и пылепроводов, расположенных на бункерно-деаэраторной этажерке с котельными агрегатами паропроизводительностью 640-1000 т/ч – полукозловой кран К-30-11;

- для эксплуатации и монтажа регенеративного воздухоподогревателя, дымососа и вентилятора, расположенного за рядом г: в котельных газомазутных ТЭЦ с котлоагрегатами производительностью 320-480 т/ч, в том числе серийных ТЭЦ – полукозловой кран – Кп-20-20 в двух исполнениях;

- для котельных газомазутных ГРЭС с котлоагрегатами производительностью 1000 т/ч – полукозловой кран типа КП-35-42; для пылеугольной ГРЭС с котлоагрегатами 640-1000 т/ч – козловой кран К35-42 в двух исполнениях.

Эти краны изготавливаются по специальному заказу Днепровским механическим заводом.

На строительстве тепловых электростанций получили широкое применение простые в обслуживании и дешевые в эксплуатации козловые краны грузоподъемностью 20 т пролетом 20 и высотой 11 м для механизации работ на сборочных площадках и на складах для хранения оборудования.

Характеристики козловых и полукозловых кранов приведены в табл. 6.5.

Таблица 6.4

Башенные краны, используемые для монтажа котельного оборудования

Характеристика	Марка крана
	БК-1425	БК-1000	КБГС-450	БК-405
Грузоподъемность на минимальном вылете, т
Грузоподъемность на максимальном вылете, т
Вылет стрелы, м:
	наибольший
	наименьший		12,2
Высота подъема крюка при вылете стрелы, м
	наименьшем			45,2
	наибольшем				41,5
Скорости:
	подъема груза, м/мин	0,8-6,4	1,33-10	1,25
	поворот стрелы, об/мин	0,19	0,2	0,4	0,17
	передвижение крана, м/мин	12,2	10,83		8,6
Установленная мощность электродвигателя, кВт	162,5		162,2
Ширина колеи, м	10,0	10,0	10,0	9,5
Максимальный грузовой момент, тм
Масса крана без балласта, т			265,6
Наибольшая масса противовеса и балласта, т			-

Таблица 6.5

Характеристика полукозловых кранов

	Марка крана
Наименование	КП-30-11	КП-20-20	К-35-42
		Исп. I	Исп. II	Исп. I	Исп. II
Грузоподъемность, т
Пролет, м
Высота подъема крюка максимальная, м				37,5	37,5
Вылет консоли, м	-	4,5	4,5	6,0	6,0
Высота подъема крюка от уровня головки нижнего подкранового рельса, м
Разность отметок головок подкрановых рельсов, м	8,2	9,0	9,0

Таблица 6.6

Козловые краны для складов и площадок сборки блоков оборудования

Характеристика	Марка крана
	КС-50-42Б	КССК-50ХЛ*	КСК-30-42В	К-30-32
Грузоподъемность крюка, т:
	главного
	вспомогательного		12,5	-	-
Пролет крана, м**	(26;32) 42		(24; 36) 42
Вылет консоли, м				-
Высота подъема крюка, м:
	главного	14,5	14,5	14-18
	вспомогательного	16,7	16,5	-	-
Скорость передвижения, м/мин::
	тележки				23,5
	крана
Скорость подъема крюка, м/мин:
	главного	7,8	6,5	7,1	4,85
	вспомогательного			-	-
База крана, м				6,9
Суммарная мощность электродвигателей, кВт
Тип подкранового рельса	Р-43	Р-50	Р-43	Р-43
Минимальное давление ходового колеса на рельс ТС	30,5
Масса крана, т			97,5
* Для северных районов. ** В скобках указаны возможные варианты пролетов.

Для обслуживания сборочных площадок с крупными блоками пролет крана был увеличен до 32 м, грузоподъемность до 30 т. Также были запроектированы козловые краны двухконсольные грузоподъемностью 50 т в основном пролете 42 м. Эти краны применяются и для сборочных площадок энергоблоков 500 и 800 МВт (табл. 6.6, рис. 6.6).

Рис.6.6. Козловой кран КСК-50 для сборочной площадки.

В последнее время для организации и удешевления работ складские и сборочные площадки были объединены. В связи с этим при выборе кранов необходимо учитывать следующее:

- краны должны обеспечить приемку всего оборудования, прибывшего на стройку, в короткие сроки, не допуская простоя вагонов под разгрузку;

- краны, кроме разгрузки, должны обеспечить сортировку оборудования на складе, погрузку его для подачи его к месту сборки или на объект, сборку в блок и последующую погрузку готовых блоков для подачи их в монтажную зону.

Передвижные краны. Монтажные тресты расширили применение мобильных кранов: железнодорожных, гусеничных, автомобильных и пневмоколесных для сборки блоков и для монтажа котельных агрегатов производительностью до 110 т/ч, оборудования при наружной установке у главного корпуса, а также баков и трубопроводов вспомогательных цехов (химводоочистки, мазутохозяйства, трасса мазутопроводов, очистных сооружений и др.).

Преимуществами гусеничных, пневмоколесных и автомобильных кранов являются их маневренность, работа и передвижение кранов без специальных дорог.

Железнодорожные краны КДЭ-251 и КДЭ-161 соответственно грузоподъемностью 25 и 16 т широко применяются монтажными организациями.

Характеристики мобильных кранов приведены в табл. 6.7 – 6.10 и на рис. 6.7 – 6.10.

Гусеничные краны грузоподъемностью 50 и 100 т могут быть использованы для монтажа котельных агрегатов большой производительности на открытых электростанциях и оборудования открытой установки (РВП, электрофильтры и др.). Кран грузоподъемностью 100 т показан на рис. 6.11.

Рис.6.7. Пневмоколесный кран МКП-25.

1 – при вылете стрелы 12,5 м; 2 – при вылете стрелы 17,5 м; 3 – при вылете стрелы 22,5 м.

Таблица 6.7

Краны на пневмоколесном ходу

Характеристика	Марка крана
	МКП-50	К-255А	МКП-25	МКП-16	К-124
Грузоподъемность при вылете стрелы, т
	наименьшем
	наибольшем		3,5			3.5
Длина стрелы, м	15-31	15-30	12,5-27,5	10-23	10-18
Вылет стрелы, м:
	наименьший		4,5	4,0	4,1	4,2
	наибольший		26,3
Высота подъема крюка при вылете стрелы, м
	наименьшем					16,5
	наибольшем	9,0	8,0			4,6
Скорость подъема груза, м/мин		0,3-6	6,0	9,3	4,4
Скорость опускания груза, м/мин				2,3-33	6,6-67
Мощность двигателя, л.с.
Ширина колеи, м	5,5	2,4	2,45	2,45	2,9
Общая масса, т		33,0

Таблица 6.8

Краны стреловые на железнодорожном ходу

Характеристика	Марка крана
	СК-30	СК-25	МК-20	КДЭ-251	КДЭ-161
Грузоподъемность при длине стрелы, т
	наименьшей
	наибольшей	9,5				2,9
Длина стрелы, м				12,5-32,5	14-18
Вылет стрелы, м:
	наименьший				4,5-11	4-45
	наибольший				12-20	13,5-8
Высота подъема крюка при вылете стрелы, м
	наименьшем	14,5	15,3		28,5	17,8
	наибольшем	8,4	10,6		5,5
Скорость, м/мин
	подъема груза	6,0	7,3	9,2	6,5	-
	перемещения по горизонтали	3,0	2,3	8,0		10,4
Мощность двигателя, л.с.	9,3		-	-	-
Общая масса крана, т				109,1	49,1

Таблица 6.9

Краны на гусеничном ходу для монтажа оборудования

Характеристика	Марка крана
	СКТ-100	МКГ-100М	ДЭК-50	ДЭК-251	ДЭК-161
Грузоподъемность при вылете стрелы, т
	наименьшем
	наибольшем	16,5	9,0	14,8	4,3	3,6
Длина стрелы, м	20-40	21 до 41	15 до 30	14-32	11-26
Вылет стрелы, м:
	наименьший	6,0	4,5	6,0	4,3	4,35
	наибольший					14,0
Подъем крюка при вылете стрелы, м:
	наименьшем	12,3	7,0	8,2	4,6	6,0
	наибольшем	37,5				11,5
Скорость подъема груза, м/мин	0,5-3,0	0,5-3,0	1,0-7,7	1,0-8,9	1,0-7,0
Скорость опускания груза, м/мин		6,0	7,0	8,0	11,5
Ширина гусеничного хода, м	6,9	7,0	5,8	4,4	3,2
Удельное давление на грунт, кгс/см2	1,03	1,1		0,69	0,71
Общая масса крана, т	140,5		97,3	41,25	31,7

Таблица 6.10

Автомобильные краны, выпускаемые заводами России

Характеристика	Марка крана
	К-16М	СКМ-10
База крана	КРАЗ-257	МАЗ-500
Грузоподъемность на опоре, т
Длина стрелы, м	10-14-18	10-14
Высота стрелы, м:
	наименьший	3,9
	наибольший
Высота подъема крюка при вылете стрелы, м:
	наибольшем	22,3	16,5
	наименьшем	4,5	5,5
Скорость подъема груза, м/мин	10,7
Общая масса, т	22,3	14,6

Рис.6.8. Гусеничный кран МКГ 100

Рис.6.9. Гусеничный кран ДЭК – 50

Рис.6.10. Автомобильный кран К-162

Рис.6.11. Гусеничный кран СКГ-100 грузоподъемностью 100 т

6.4. МЕХАНИЗМЫ ДЛЯ МОНТАЖА ОБОРУДОВАНИЯ МАШИННОГО ЗАЛА

Паровые турбины и генераторы на тепловых электростанциях устанавливаются на фундаменте в закрытом здании машинного зала. В машинных залах электростанций применяются мостовые краны, используемые для выполнения ремонтных работ. Эти краны, как правило, могут быть использованы для монтажа; дополнительно предусматриваются специальные доводочные монтажные краны, демонтируемые по окончании монтажных работ.

Для электростанций с агрегатами мощностью до 50 МВт при продольном расположении турбогенераторов и сравнительно небольшом проекте машинного зала (до 24 м) рационально выбирать мостовые краны, обеспечивающие подъем статора генератора. Грузоподъемность крана рекомендуется выбирать исходя из данных, приведенных в табл. 6.11.

Таблица 6.11

Грузоподъемность кранов машинного зала для агрегатов до 50 тыс. кВт

Мощность турбогенераторов, тыс. МВт	Наибольшая масса части турбины, т	Масса статора генератора, т	Грузоподъемность кранов, т
4 – 6
50 - 60			2´50

В тех случаях, когда на одной и той же электростанции предусматривается установка агрегатов разной мощности или когда расширение электростанций осуществляется агрегатами более крупной мощности, чем установленные, следует предусмотреть применение одного крана большой грузоподъемности или двух кранов, обеспечивающих подъем статора генератора.

На тепловых электростанциях с турбоагрегатами 100 МВт при продольном расположении агрегатов применялись два крана грузоподъемностью по 100 т каждый при массе статора генератора до 150 т.

Для монтажа статоров генераторов мощностью 150 и 200 МВт при поперечном расположении агрегатов применялись в машинном зале два крана грузоподъемностью каждый по 125 т (рис. 6.12).

Рис. 6.12. Мостовые краны для монтажа турбин ГРЭС грузоподъемностью 125/20,100/20, 75/20 т

На расширяемых электростанциях при установке турбоагрегатов мощностью 100 МВт сохранялись существующие краны машинного зала грузоподъемностью 75 и даже 50 т. на этих электростанциях подъем статора генератора осуществляется при помощи специальных приспособлений, разработанных в составе ППР с учетом местных условий (расположения железнодорожных путей, состояния конструкций зданий. грузоподъемности существующих кранов и т.д.).

На строительстве Челябинской ТЭЦ еще в 1943 г. был осуществлен бескрановых монтаж статора генератора массой 150 т. Статор был подан на железнодорожной платформе в пролет между фундаментом генератора и деаэраторной этажеркой и поднят непосредственно с платформы при помощи с одной стороны, мостового крана грузоподъемностью 75 т и, с другой стороны, специального полиспаста грузоподъемностью 75 т с приводом от 10-тонной электролебедки.

На строительстве Щекинской ГРЭС статор генератора массой 150 т был смонтирован с использованием для этого специальных опорных металлических конструкций высотой 16 м и массой около 60 т. На верхние балки этих конструкций подвешивались восемь 20-тонных трехрольных полиспастов с приводом от двух 5-тонных лебедок.

В других случаях подъем статора производился путем устройства рядом с фундаментом шпальной выкладки с применением для подъема гидравлических домкратов или мостового крана (подъем попеременно каждой стороны статора на высоту 200 мм и подкладыванием под него деревянных подкладок).

Применяемые в монтажной практике специальные приспособления для подъема статоров генераторов удорожают стоимость монтажных работ, так как используются только один - два раза и в дальнейшем сдаются в металлолом.

В зарубежной практике имеется много случаев бескранового монтажа статоров генераторов массой 150, 200 и 250 т с использованием конструкций здания или отдельных металлических конструкций с применением гидравлических домкратов.

Большое распространение получил бескрановый монтаж статоров генераторов на открытых электростанциях в США. На некоторых электростанциях статор подавался со стороны фасадной стены машинного зала и подъем его производился специальным козловым краном, установленным на металлических каркасных конструкциях в виде шахты – кран перемещался с грузом от подъемной шахты к фундаменту турбогенератора.

Установка статора при помощи «падающего» шевра осуществлена монтажными организациями треста Кавказэнергомонтаж на нескольких электростанциях с машинными залами открытого типа, оборудованных генераторами мощностью до 150 МВт

Применение этого способа для машинных залов закрытого типа сопряжено со значительными трудностями в связи с отсутствием необходимых площадей для установки шевра.

Для крупных электростанций с агрегатами мощностью 200, 300, 500 и 800 МВт, особенно при поперечном расположении агрегатов и при пролете машинного зала 40-50 м, выбор количества и грузоподъемности кранов требует обоснования для каждого отдельного случая. Масса наиболее тяжелых частей турбины и генератора с ростом единичной мощности агрегатов возрастает. При этом существует значительная разница в массе наиболее тяжелой части монтируемого статора генератора и массы тяжелой части оборудования, поднимаемого в период ремонта оборудования на электростанциях.

Выбор грузоподъемного оборудования для обслуживания машинного зала в большей степени зависит от принятого для данной электростанции способа монтажа статора генератора. Обычно в машинных залах, оснащенных агрегатами мощностью 300 МВт, устанавливают два мостовых крана грузоподъемностью по 125 т, что дает возможность этими кранами монтировать статоры при помощи специальной траверсы.

При разработке институтом Теплоэлектропроект типового проекта электростанций мощностью 2400 МВт впервые проработан вопрос бескранового монтажа статора генератора мощностью 300 МВт с применением специального подъемника – козлового крана грузоподъемностью 260 т. При помощи этого крана были смонтированы турбогенераторы мощностью 300 МВт на Конаковской, Новочеркасской, Литовской и Криворожской ГРЭС. На этих электростанциях мостовые краны в машинном зале были установлены грузоподъемностью 2´75 т.

Метод бескранового монтажа статоров генераторов для крупных электростанций с применением в качестве подъемного механизма козлового крана является технически возможным и в ряде случаев целесообразным.

Снижение грузоподъемности мостовых кранов в машинном зале (при бескрановом монтаже статора) дает возможность уменьшить соответствующие нагрузки на строительные конструкции здания, особенно при поперечном расположении турбогенераторов и при пролете машинного зала 40-60 м.

При бескрановом монтаже статора требуются дополнительные затраты на приобретение козлового крана, на устройство металлического каркаса высотой 9 м с нагрузкой около 300 т, на монтаж и демонтаж крана и каркаса после установки каждого статора генератора, на устройство специального железнодорожного пути со стороны фасада машинного зала, на заделку проемов в стене, на устройство фундаментов под металлический каркас и др. Многие из указанных затрат повторяются при установке каждого статора генератора. Кроме того, трудозатраты для осуществления бескранового монтажа статора значительно увеличиваются по сравнению с монтажом статора при помощи мостовых кранов.

Исходя из опыта осуществленного монтажа статоров генераторов большой массы специальными приспособлениями или порталами, при выборе грузоподъемности и количества мостовых кранов для монтажа оборудования машинного зала целесообразно руководствоваться следующим.

Учитывая, что тепловые электростанции строятся с установкой на них не менее четырех турбоагрегатов – принять для каждой станции два мостовых крана в машинном зале.

Грузоподъемность мостовых кранов следует принимать без учета статора генератора.

Для монтажа статора генератора принять специальный монтажный портал или специальное приспособление на действующих кранах (рис. 6.13).

Рис.6.13. Подъем статора генератора энергоблока 800 МВт тремя кранами по 125 т

Специальный портал может быть использован для монтажа статоров генераторов на нескольких электростанциях данной мощности и компоновки оборудования (рис. 6.14).

На многоагрегатных электростанциях (больше пяти агрегатов), когда одновременно с эксплуатацией блоков осуществляется также монтаж оборудования расширяемой части ТЭС, при составлении ППР должны быть детально разработаны графики использования кранов на ремонтных и монтажных работах для определения необходимости и целесообразности установки дополнительных кранов и их грузоподъемности. При этом должны учитываться монтажная технологичность сборки агрегатов и эксплуатационная последовательность производства ремонтных работ.

При разработке проекта электростанции с блоками 800 МВт предложено применять в машинном зале для подъема статора генератора два мостовых крана грузоподъемностью по 250/20 т. Учитывая, что такие краны имеют плохую маневренность, а также то, что большинство монтируемых блоков турбины и генератора имеют значительно меньшую массу, институт Энергомонтажпроект предложил сохранить в машинном зале краны грузоподъемностью по 125/20 т, а статор монтировать специальным порталом с грузовой тележкой около 400 т или при помощи трех кранов по 125/20 т.

Рис.6.14. Специальный портал грузоподъемностью 350 т для монтажа статора генератора энергоблоков 800 и 1200 МВт

Портал представляет собой металлический мост, по которому передвигается грузовая тележка. Мост с одной стороны опирается на раму, установленную на фундаменте турбины, а с другой подвешивается к подкрановым балкам, уложенным в колоннах ряда А здания машинного зала.

Железнодорожный путь для подачи платформы с генератором расположен между рядом А и фундаментом турбины.

Грузоподъемность и количество мостовых кранов машинных залов могут выбираться по данным, приведенным в таб. 6.12.

Таблица 6.12

Грузоподъемность и количество кранов машинного зала для агрегатов 100-800 МВт

Мощность	Масса, т	Количество и грузоподъемность
генератора, МВт	статора	ротора	мостовых кранов	мостовых кранов + приспособлений
			3´125	2´125 (100) + портал
			2´125	2´75 + портал
250-300			2´125	2´75 + портал
			2´125	2´75 + приспособления
			2´75	2´50 + портал
			-	2´50 + приспособления
			1´80	2´50

Для монтажа статора генератора турбин 100 МВт используются мостовые краны машзала грузоподъемностью 2´50 с дополнительным приспособлением, включенным в систему полиспастов каждого крана, что дает возможность увеличить грузоподъемность крана для подъема статора.

Мостовые краны для машинного зала должны иметь вспомогательные крюки и выбираться по данным табл. 6.13.

В машинном зале, в ячейке, где устанавливается турбогенератор, располагается сложная регенеративная установка с многочисленными трубопроводами, питательные насосы с коммуникациями для воды, установка для водородного охлаждения генератора, конденсатные насосы с трубопроводами и другое оборудование. Для выполнения всех работ по монтажу оборудования машинного зала при установке агрегатов мощностью 50 МВт и выше наличие только мостовых кранов не обеспечивает соответствующего фронта работ для монтажа.

Таблица 6.13

Мостовые краны для машинного зала

Характеристика	Марка крана
	КМ-125	КМ-100/20	КМ-80/20	КМ-50/10
Основной подъем
Грузоподъемность, т
Пролет, м	51-49	37,5
Высота подъема главного крюка, м
Скорость подъема, м/мин	0,79	1,12	1,6	2,0
Вспомогательный подъем
Грузоподъемность, т
Высота подъема, м
Скорость подъема, м/мин	9,5	9,4	12,5
Скорость передвижения тележки, м/мин	11,4	11,2	12,5
Скорость передвижения крана, м/мин	23,5	28,5	38,6
Длина хода грузовой тележки, м	49,3		32,0
Суммарная мощность электродвигателя, кВт
Масса крана, т	215,5	168,0

Большой объем пригоночных работ, связанных с установкой диафрагм в цилиндрах, концевых уплотнений, вкладышей подшипников турбины, а также подшипников, крышек и уплотнений генераторов, требует установки дополнительного грузоподъемного механизма. Для этой цели на монтажных площадках применяются консольные или козловые краны грузоподъемностью от 1 до 3 т, которые выполняют такелажные работы при монтаже деталей небольшой массы.

Козловой кран устанавливается на отметке обслуживания и передвигается по рельсам вдоль турбины и генератора, обслуживая таким образом систему регулирования и парораспределения, цилиндры турбины, а также подшипники и крышки генератора.

Консольный кран устанавливается на колоннах здания или на фундаменте вблизи цилиндра высокого давления и обслуживает систему регулирования и турбинную часть.