Монтаж колонны безъякорным методом

Содержание Введение 1 Расчёт необходимого числа анкерных болтов и общей нагрузки на

фундамент 2 Опора колонного аппарата 3 Опорный узел 4 Расчёт в условиях монтажа 5 Нагрузки на фундамент 6 Монтаж аппарата безъякорным методом с помощью портала 7.Основная литература ВВЕДЕНИЕ

Надежная работа машин и аппаратов в значительной мере зависит от качества их сборки и монтажа.

Монтажные работы являются одним из трех видов строительно- монтажных работ: строительных, специальных строительных и монтажных. К монтажным работам относятся: монтаж оборудования промышленных предприятий, оборудования для добычи и переработки полезных ископаемых, подъемно-транспортного оборудования, электротехнического • оборудования и средств связи и сигнализации, контрольно-измерительных приборов и устройств, монтаж теплоэнергетического и другого оборудования, технологических трубопроводов и металлоконструкций.

Монтаж (ГОСТ 23887) -установка изделия или его составных частей на месте использования. К механомонтажным относятся работы по монтажу технологического, энергетического, подъемно-транспортного и нестандартного оборудования, трубопроводов и металлоконструкций.

Монтаж: оборудования -комплекс работ, включающих сборку машин и оборудования, их установку на фундамент или в рабочее положение на предусмотренном проектном месте, сборку и соединение в технологические линии и установки, испытания на прочность и плотность для аппаратов на холостом ходу и под нагрузкой для машин, опробование и пуск отдельных аппаратов или группы аппаратов, связанных единым технологическим процессом. Могут выполняться также вспомогательные, подготовительные и пригоночные операции, не выполненные по каким-либо причинам при изготовлении. К монтажным относят следующие работы: проверка фундаментов и приемка их под монтаж; установка фундаментных болтов и закладных частей; проверка комплектности оборудования и приемка его в монтаж; разборка

Лист

Изм. Лист № докум. Подпись Дата

оборудования, его очистка от консервирующей смазки, промывка, осмотр частей и их смазка; укрулнительная сборка оборудования, поставляемого частями; перемещение оборудования или его узлов и деталей в пределах монтажной зоны; установка оборудования в проектное положение (основные такелажные работы); установка прокладок; выверка и крепление к фундаментам; сборка и установка входящих в состав поставки оборудования металлических конструкций, трубопроводов, арматуры, вентиляторов, насосов; контрольно-измерительной и пускорегулирующей аппаратуры; ог- раждений; систем смазки и охлаждения.

Среди монтажных работ ведущими технологическими процессами являются сборка оборудования и узлов, установка в проектное положение с требуемой точностью и последующее закрепление на фундаментах. Эти процессы во многом определяют качество монтажа машин и аппаратов, стабильность их проектного положения в технологических линиях и установках, а также надежность при эксплуатации.

Методы производства работ при установке технологического оборудования в проектное положение весьма разнообразны и определяются: -типом грузоподъемного механизма и техническими параметрами (габаритами, массой) монтируемого оборудования; -принятой технологией (особенностями пространственного перемещения) при установке оборудования в проектное положение. В зависимости от типа основного грузоподъемного механизма существуют следующие методы монтажа:

1) мачтовыми подъемниками (мачтами, шеврами, порталами);

2) самоходными стреловыми кранами (одним или двумя, при работе краном на месте или с передвижением, с изменением или без изменения вылета крюка);

3) башенными, козловыми, мостовыми кранами;

4) гидравлическими подъемниками;

5) полиспастами, закрепленными к существующим строительным

Лист

Изм. Лист № докум. Подпись Дата

конструкциям.

В зависимости от условий пространственного перемещения поднимаемого оборудования различают следующие основные методы монтажа: 1) метод скольжения опорной части аппарата с отрывом или без отрыва опорной части от грунта, с оттяжкой низа аппарата перед установкой на фундамент или без оттяжки; 2) метод поворота оборудования вокруг неподвижного закреп-ленного (либо скользящего) шарнира; 3) безъякорные методы.

Безъякорные методы являются разновидностями поворота вокруг шарнира. К ним относятся:

а) метод монтажа с помощью самомонтирующегося: портала (или шевра); б) метод выжимания скользящей по рельсам подпоркой (или порталом);

в) метод выталкивания с помощью гидравлического подъемника.

1. Расчёт необходимого числа анкерных болтов и общей нагрузки на

фундамент Название установки: разделение_СО2-аммиак Наименование объекта: проект колонны абсорбции Вид испытаний: Гидроиспытания Пробное давление: 8,6 кГс/кв.см Учёт ветровых нагрузок: Да Ветровой район: II Тип местности (по СНиП 2.01.07-85): A q0: 0,003 кГс/кв.см Учёт сейсмических нагрузок: Нет

Диаметр верхнего основания, D0: Опорный элемент Группа патрубков Цилиндрический участок: Материал: Толщина стенки, s0: Прибавка для компенсации коррозии и эрозии, c1: Прибавка для компенсации минусового допуска, c2: Прибавка технологическая, c3: Сумма прибавок к расчётной толщине стенки, c: Фундамент: Бетон:

Расчёт в рабочих условиях

Условия нагружения: Расчётная температура, T:

1000 мм

09Г2С 10 мм 2 мм

0,8 мм

0 мм 2,8 мм

B15 (М200)

Расчётный изгибающий момент в верхнем сечении: Расчётный изгибающий момент в нижнем сечении: Расчётное поперечное усилие в верхнем сечении: Расчётное поперечное усилие в нижнем сечении: Расчётное осевое сжимающее усилие, F:

Допускаемые напряжения для опорной обечайки:

20 ^oC 0,318310⁶ 0,367610⁶ 483,7 кГс 502,1 кГс 5421 кГс

кГс см кГс см

Допускаемые напряжения для материала 09Г2С при температуре 20 ^oC (рабочие условия): [б]0= 1960 кГс/кв.см

Допускаемые напряжения для корпуса аппарата:

Допускаемые напряжения для материала 09Г2С при температуре 20 ^oC (рабочие условия): [б]K= 1960 кГс/кв.см Расчёт опорной обечайки по ГОСТ Р 51274-99

----Критерий устойчивости ----Предельное значение

Параметры опасного сечения

Координата сечения (от нижней точки основания): x = 360 мм Элемент, содержащий опасное сечение: Цилиндрический участок опоры Площадь: A = 2,05710⁴ кв. мм

= 2,05710⁴ / (3,142 * (1000+10 -2,8) * (10 -2,8)) =0,9027

Наименьший момент сопротивления: W = 0,415410⁷ куб.мм

= 4 * 0,415410⁷ / (3,142 * (1000+10 -2,8)² *

=0,7241

(10 -2,8))

Расстояние от оси до центра тяжести: bs = 56,07 мм

= 56,07 / 1000 =0,05607

Осевая нагрузка, действующая в сечении x = 360 мм: F = 5421 кГс Изгибающий момент, действующий в сечении x = 360 мм: M = 0,349910⁶ кГс см

Расчёт в рабочих условиях

Условия нагружения:

Расчётный изгибающий момент, M: 0,367610⁶ кГс см Расчётное осевое сжимающее усилие, F: 5421 кГс

Результаты расчёта:

Допускаемые напряжения для элемента опорного узла:

Допускаемые напряжения для материала 09Г2С при температуре 20 ^oC (рабочие условия):

[б]= 1830 кГс/кв.см Допускаемые напряжения для опорной обечайки: Допускаемые напряжения для материала 09Г2С при температуре 20 ^oC (рабочие условия):

_[б]20

0= 1960 кГс/кв.см Допускаемые напряжения для анкерных болтов: Допускаемые напряжения для материала 10Г2С1:

[б]B= 1700 кГс/кв.см Допускаемые напряжения для бетона:

5 Нагрузки на фундамент

портала

Цель Рассчитать характеристики при подъёме аппарат с помощью самомонтирующегося портала и определение усилий в такелажной оснастке.

Безъякорный метод -наиболее прогрессивный метод монтажа вертикальных аппаратов, применяемый преимущественно для подъема единичных тяжеловесных аппаратов в стесненных условиях на фундаменты высотой до 2 м при соотношении диаметра и высоты поднимаемых аппаратов не менее чем 1:10. Процесс установки оборудования безъякорным способом состоит из трех этапов (рис, 1):

-самоподъем портала , соединенного с поднимаемым аппаратом

полиспастами, до момента начала подъема аппарата; -подъем аппарата с одновременным опусканием портала ; -доводка аппарата в проектное положение с одновременным опусканием

портала.

Сущность безъякорного метода монтажа с помощью портала заключается в следующем. Аппарат закрепляют в поворотном шарнире и стропят за монтажные штуцеры, располагаемые выше центра массы. Шарнирные опоры портала устанавливают в одной вертикальной плоскости с местом строповки аппарата (или с небольшим смещением) и соединяют стяжкой с шарниром аппарата. Стяжка служит для предотвращения горизонтального сдвига опор портала и перекоса оси поворотного шарнира в горизонтальной плоскости. Изготавливается стяжка из стального каната, проката или труб. Нагрузки на стяжку близки по величине на грузкам, возникающим в грузовых полиспастах, поэтому креплению стяжек уделяют особое внимание. Портал укладывают в исходном положении со стороны фундамента аппарата. Грузовые полиспасты портала соединяют с монтажными штуцерами на корпусе монтируемого аппарата.

За счет работы лебедок длина полиспаста сокращается, а портал поднимается из горизонтального в положение, близкое к вертикальному, используя поднимаемый аппарат в качестве якоря. При некотором угле наклона портала к горизонту начинается подъем аппарата. Затем аппарат постепенно поднимается, а портал совершает сложное движение. Сначала при малых углах подъема аппарата (до 3-5°) угол наклона портала к горизонту увеличивается (до 70-85°), а затем уменьшается. Длина полиспаста уменьшается до тех пор, пока не будет достигнуто положение неустойчивого равновесия системы аппарат-портал. При подходе к этому положению включают тормозную оттяжку и останавливают привод грузовых полиспастов.

h1 — высота фундамента под аппарат над шарниром портала, м;

с -расстояние по вертикали от образующей аппарата до точки строповки (с = h-h\), м;

а -расстояние между вертикальной осью, проходящей через шарнир портала, и точкой строповки аппарата в исходном положении перед подъемом, м;

Lx Ly-проекции портала соответственно на горизонтальную и вертикальную плоскости при заданном угле подъема портала, м;

Ln-длина грузового полиспаста, м;

R-радиус колонны, м;

alfa-угол наклона портала к горизонту, град;

β-угол между нижней образующей аппарата и линией, соединяющей его шарнир с точкой строповки, в исходном положения аппарата перед подъемом, град;

φ-угол наклона аппарата к горизонту, град;

у-угол наклона полиспаста к горизонту, град.

Основные расчетные усилия и параметры

Для расчета применяем программный пакет MathCAD

P := 160000 Полный вес колонны Pn := 25000 Вес портала

Lцм := 6.770 Ln := 10.800 L := 14.000 b := 8.10

Lan := 13.500 h1 := 1.300 h := 1.8

c := h − h1 c = 0.5 a := 1.330

Угол подъема портала αр при некотором угле наклона аппарата (ф = 0-90°), когда система аппарат-портал находится в равновесии (так называемый равновесный угол подъема портала), находится по формуле (при любых значениях а):