Проектирование технологического процесса монтажа котлов. Графики монтажа и показатели блочности.

Введение. Основные элементы технологии монтажа.

 

Технологией называется учение об обработке материалов, изготовление различных деталей и сборке из них готовых изделий. В технологии машиностроения существует три основных элемента, по которым производится обработка технологического процесса: деталь – неделимая часть готового изделия, полученная в результате обработки какого-либо материала; узел – несколько деталей, соединенных между собой креплениями любого конструктивного вида (болты, заклепки, сварка); готовое изделие – конечный продукт технологического процесса, полученный в результате сборки всех деталей и узлов.

Технологический процесс – организует изготовление деталей или сборку узлов и готовых изделий и является основной частью производственного процесса.

Монтаж котлов – это технологический процесс сборки, завершающий изготовление оборудования, начатое на заводе. Монтажная деталь – это элемент котла, масса которого не превышает 100кг (вне зависимости от его габаритов).

Монтажный узел – это комплект деталей в сборе, который весит от 0,1т до 2т.

Монтажный блок – составлен из группы монтажных деталей и монтажных узлов массой более 2 тонн.

Готовый объект – конечный продукт технологического процесса, монтажа, полученный в результате сборке всех отправочных марок.

Технология монтажных работ делит технологический процесс на два крупных этапа: сборка монтажных блоков и монтажных узлов, установка монтажных блоков и других отправочных блоков в проектное положение.

Технология монтажных работ определяет методы рациональной сборки монтажных блоков и узлов, их транспортировки, подъем и установку в проектное положение. При монтаже могут выявиться дефекты, работы по устранению данных дефектов и погрешностей называются подгоночными или пригоночными и их количество должно быть минимальным при монтаже. Таким образом, монтажные работы состоят из трех видов: сборочные, пригоночные, подъемно-транспортные. Производство монтажных работ осуществляется организациями, также могут привлекаться подрядные организации для выполнения специальных работ.

Основные задачи организаций монтажных работ: сокращение срока монтажа, удешевление работ при высоком их качестве, что достигается обеспечением проектной сметной и нормативной документацией, проектами производства работ технологическим оборудованием, материалами механизмами, рабочей силой. Производство максимальной механизации монтажных работ для сокращений ручного труда.

Основным руководящим документом ППР (проект производство работ), он предусматривает безопасное выполнение работ наиболее эффективными методами.

 

Методы монтажа

Методы:

- Метод крупноблочного монтажа

- Поточно-совмещенный метод

- комплектно-блочный метод

 

Метод крупноблочного монтажа оборудования – метод состоит в выполнении работ из предварительно собранных монтажных блоков. Укрупнения производят на монтажной площадке сборкой отдельных сборочных единиц и деталей. Основные преимущества данного метода:

1. Сокращение общей продолжительности строительства за счет совмещения работ по сборке блоков на площадке и ведение строительных работ в здании котельной.

2. Уменьшение трудоемкости, увеличение производительности труда, т.к. на открытой площадке создаются условия использования более широкой механизации работ.

3. Расширяется фронт работ, т.к. можно одновременно собирать несколько блоков

4. Сокращается продолжительность монтажа, т.к. уменьшается количество подъемов.

5. Повышается качество работ, т.к. работы ведутся в благоприятных условиях и обеспечивается контроль за их исполнение.

6. Отпадает надобность в монтажных лесах и подмостках, т.к. блоки собираются с постоянными лестницами и площадками.

При сооружении ТЭС с большим количеством котлов создаются условия для ведения поточного метода монтажа, при котором каждая бригада или звено после окончания монтажа одного узла переходит на монтаж такого же узла на следующем котле

 

Поточно-совмещенный метод – широко используется при строительстве и заключается в ведении работ поточным методом с одновременных совмещением строительных и монтажных работ. Организация такого метода требует точного и согласованного графика работ, причем установка тяжеловесного и крупногабаритного оборудования ведется до монтажа перекрытий над ним. Монтаж оборудования в закрытых помещениях рекомендуется вести краном.

 

Комплектно-блочный метод монтажа – основная часть монтажа перенесена в заводские условия, где монтируются транспортабельные блоки, в состав которых входит оборудование, арматура, трубопроводы, автоматика, электрооборудование и изоляция. Монтаж котельного оборудования таким способом позволяет увеличить производительность труда и сократить сроки строительства в 2-3 раза.

 

Проектирование технологического процесса монтажа котлов. Графики монтажа и показатели блочности.

 

При сооружении каждой тепловой электростанции разрабатывается проект организации строительства (ПОС). Этот проект создает проектная организация, выполняющая весь проект электростанции. Одной из частей ПОС является раздел организации работ по монтажу тепломеханического оборудования электростанции, в том числе котельные установки.

Содержание ПОС:

1. График проведения работ, в том числе и монтажных.

2. Сроки ввода мощностей.

3. Расчеты на потребность инженеров.

4. Разработка принципиальной схемы ММР.

5. Указать основные размеры мастерских, закрытых и открытых складов, укрупнительно-сборочной площадки.

6. Определить потребность в материалах, механизмах, транспорта.

7. Подсчитать потребность в энергоресурсах, электроэнергии, в сжатом воздухе, в кислороде, а также потребность в электросварочном оборудовании.

Производст-венный процесс

Организация производства монтажных работ

Технологический процесс

Монтаж оборудования котельной установки

Разделы технологического процесса

I

II

III

Сборка оборудования и конструкций

Обмуровка котла

Испытания и опробования смонтированного оборудования

Технологические группы

I

II

I

II

Блочная сборка оборудования и конструкций

Установка блоков, узлов и деталей в проектное положение

Обмуровка монтажных блоков

Обмуровка частей котла

I

II

III

Сборка металоконструкций и газопылевоздухопроводов

Сборка поверхностей нагрева и трубопроводов

Сборка вращающихся механизмов

Виды работ

I

II

III

I

II

III

IV

V

I

II

III

IV

Подъемно-транспортные работы

Слесарные и котельно-сборочные работы

Сварка и резка металла

Приготовление раствора и бетона

Подъемно-транспортные работы

Кладка кирпича и плит

Укладка бетона

Установка гарнитуры

Гидравлические испытания

Продувки и промывки поверхностей нагрева и трубопроводов

Холостое опробование и обкатка механизмов

Паровая плотность и комплексное опробование

На основе раздела организации монтажных работ, проект организации строительства разрабатывается проект организации работ. Монтаж оборудования котельной установки можно разделить на три этапа:

1. Сборка оборудования и конструкций

2. Работы по обмуровке агрегата

3. Испытания и комплексное опробование смонтированного оборудования.

Описание схемы.

Если трудоемкость всех монтажных работ по агрегату принять за единицу, ориентировочная трудоемкость сборки оборудования и конструкций составит 0,75, обмуровочных работ - 0,22, а испытаний комплексного оборудования 0,03. Из этих примерных соотношений видно, что подавляющая часть работ по монтажу состоит из сборки оборудования и конструкций, являющихся наиболее сложными по технологической сущности.

На основе многолетнего опыта производства монтажных работ, установлена система показателей, которыми оценивается степень совершенства технологического процесса монтажа. Одним из таких показателей является коэффициент блочности. Коэффициент блочности (Кб) называется отношение массы оборудования агрегата, собранного в блоки к общей массе оборудования этого агрегата: Кб = Gб/Gп. Таким образом, чем больше количества оборудования (по массе) собирается в блоки, тем выше коэффициент блочности. При массе оборудования агрегата, собранного в блоки равной массе всего оборудования агрегата, Кб будет равен единице.

Например, парогенератор массой 700т может иметь 100 блоков общей массой 600т. В этом случае коэффициент блочности, будет равен Кб=600/700=0,86. При средней массе блока g_ср = 600/100=6т. В другом случае этот же парогенератор может иметь 40 блоков общей массой также 600т. При неизменном коэффициенте блочности средняя масса блока g_ср = 600/40 = 15т. Очевидно, что технология блочной сборки во втором случае разработана лучше, чем в первом.

В основную часть ППР входят технологические карты, разрабатываемые по рабочим чертежам монтируемого оборудования. На основании всех технологических карт в соответствии с конечным сроком ввода агрегата в эксплуатацию, составляются графики производства монтажных работ, которые могут быть линейными и сетевыми. Линейный график предназначен непосредственно для исполнителей, мастеров и производителей работ. Сетевой график охватывает работы, выполняемые большим количеством организаций. Сетевой график предназначен для высшего звена управления монтажного производства, дает необходимую информацию о ходе производственного процесса и состоянии выполнения тех или иных работ.

 

ТЕМА 4. МОНТАЖ КАРКАСНЫХ КОНСТРУКЦИЙ, ПОВЕРХНО­СТЕЙ НАГРЕВА, БАРАБАНОВ КОТЛА.

 

1. Монтаж каркасных конструкций.

2. Сборка и монтаж трубных поверхностей нагрева котельного агрегата.

3. Монтаж барабанов котла.

Монтаж каркасных конструкций. К каркасным конструкциям котла относятся элементы основного несуще­го каркаса, такие как, колонны, стойки, балки, фермы, ригели и их крепления, а также металлические конструкции обвязки стен, щиты, лестницы и площадки, пояса и фермы жесткости и пр.

Все каркасные конструкции котлов выполняются в настоящее время сварными. В качестве основного материала для конструкций каркасов приме­няют, стали, технические характеристики которых, допускают их эксплуатацию при расчетной температуре наружного воздуха от -30 до -60 °С. Например, для изготовления элементов таких конструкций каркаса котла, как колонны, балки,, ригели, фермы и др., предназначенных для работы в условиях расчетных тем­ператур наружного воздуха до -40 °С, применяют сталь марки ВСт3пс, а при работе в условиях более низких расчетных температур, до -60 °С, применяют сталь марки 09Г2С.

Общие технические условия на поставку стационарных котлов преду­сматривают изготовление на заводе каркасных конструкций в виде поставоч­ных блоков, масса которых должна быть, как правило, не менее двух тонн. Ис­ключением являются элементы каркасов, которые невозможно включить в та­кие поставочные блоки либо исходя из конструктивных решений, либо по транспортным соображениям. В таких случаях допускается поставка составных частей каркаса котла, таких как фермы, балки, стойки, ригели, связи массой не менее 0,5 тонн.

Основной каркас котла представляет собой стальную пространственную конструкцию, на которой базируются все прочие части котла: поверхности на­грева, обмуровка, трубопроводы, изоляция, лестницы и площадки. Основной каркас состоит из основных колонн, горизонтальных балок и ригелей, не только служащих связующими элементами, но и воспринимающих нагрузку от оборудования котла. При открытой установке котла без главного здания каркас вос­принимает также и ветровую нагрузку.

Современные крупные котлы конструируются таким образом, что основ­ной несущий каркас котла совм ещается с кар касом здания. При таком решении на колонны здания опираются хребтовые балки, к которым подвешиваются все конструкции котла - каркасные, поверхности нагрева и обмуровка. За счет со­вмещения несущих каркасов котла и здания достигается заметная экономия ме­талла в целом по ЭС.

Большое значение для качественного монтажа котла имеет правильное изготовление фундамента. Поэтому до начала монтажных работ необходимо убедиться в том, что фундаменты изготовлены по проекту и без дефектов. Под­готовка фундамента к монтажу заключается в его осмотре, проверке и приемке.

Котлы для энергоблоков мощностью 300 МВт и ниже, как правило, кон­струируются на собственных каркасах, которые опираются на железобетонные фундаменты, выполняемые в виде низких железобетонных конструкций с опорными плоскостями на уровне нулевой отметки пола. Начало монтажных работ по котлу определяется установкой первого монтажного блока каркасных конструкций на фундамент, который предварительно должен быть сдан под

монтаж. Вместе с фундаментом котла сдаются также все фундаменты вспомогательного оборудования, расположенного на уровне пола и черные полы. Сдача фундаментов котла и вспомогательного оборудования производится строи­тельной организацией, их приемка - организацией, ведущей монтаж агрегата, v Фундаментные конструкции принимаются после осмотра и проверке геометри­ческих размеров. При приемке бетонных фундаментов по внешнему виду следует убедиться в отсутствии раковин, наплывов, видимых трещин и других внешних дефектов. Кроме того, необходимо проверить отсутствие на фунда­ментах остатков опалубки, строительного мусора, чрезмерно выпущенной ар­матуры, не нужной для производства работ, и т.д. Все замеченные дефекты устраняются по мере их выявления. Проверка геометрических размеров фундамен­тов осуществляется при помощи нивелира, водяного уровня и стальной рулетки. На принятый фундамент составляется формуляр, в котором над размерной чертой проставлены проектные размеры, а под размерной чертой нанесены прямоугольники, куда вписываются фактические размеры фундамента, полу­ченные в результате приемки. При удовлетворительном качестве сооружения фундамента фактические его размеры не должны отличаться от проектных бо­лее чем на размеры установленных допусков.

- Монтажные работы по каркасным конструкциям можно разделить на сле­дующие этапы:

1. подготовка конструкций к сборке в блоки, подготовка комплектов инди­видуальной сборки, сборка монтажных блоков;

2. подъем и установка монтажных блоков в проектное положение, подъем и установка конструкций, не вошедших в монтажные блоки;

3. доводочные работы и сдача конструкций после поузловой проверки.

 

Перед началом сборки монтажных блоков проводятся подготовительные работы, которые заключаются в проверке комплектности карка сных конструкций по заводским отправочным спецификациям, рабочим чертежам монтажных блоков и спецификациям комплектов индивидуальной сборки. При комплекто­вании подробно учитываются не только крупные основные элементы конструк­ций, но и мелкие детали и узлы. В процессе проверки и комплектовании конст­рукций для монтажа обнаруживается ряд дефектов отдельных отправочных ма­рок, вызванных погрузо-разгрузочными операциями при транспортировке кон­струкций. В подавляющем большинстве случаев дефекты стальных конструк­ций заключаются в деформации отдельных отправочных марок. Все дефекты вне зависимости от причин их образования устраняются в процессе проверки и комплектовании конструкций. Нельзя отправлять на сборку или установку де­фектные конструкции, так как это впоследствии нарушает график монтажа, не рассчитанный на дополнительный расход времени для устранения дефектов.

Выправление конструкций может производиться двумя способами: хо­лодным и горячим. Правка холодным способом осуществляется при помощи домкратов, талей, электролебедок и пр. При горячей правке используются практически те же оборудование и инструмент, но с местным нагревом дефект­ных конструкций.

После того как проверкой установлена комплектность и устранены все замеченные дефекты, каркасные конструкции отправляются со склада на сбо­рочную площадку. Предварительно все конструкции сортируются по степени очередности отправки раздельно для монтажных блоков и сборки россыпью.

СБОРКА

Сборка монтажных блоков каркасных конструкций является первой ста­дией монтажных работ. Для сборки монтажного блока на заранее подготовлен­ное рабочее место сборочной площадки подается соответствующий комплект отправочных марок. Поданные конструкции разгружаются на местах, опреде­ляемых общей планировкой сборочной площадки. Нельзя складывать конст­рукции на месте, предназначенном для сборки монтажного блока, т.к. это обя­зательно приведет к захламлению сборочной площадки и излишним перегруз­кам.

Первыми из крупных блоков обычно собираются монтажные блоки стен котла. Затем на собранную каркасную стенку устанавливаются все опорные кронштейны, площадки, лестницы, стойки, поручни, перепускные трубы и под­вески топочных экранов. Все эти детали крепятся сваркой.

Монтажные блоки каркасных конструкций относятся к наиболее круп­ным блокам котлов. Эти блоки часто имеют длину свыше 30-35 м, а масса их составляет 80 т и более.

Монтажный блок, погруженный на железнодорожный сцеп из трех плат­форм, подается в помещение котлов для монтажа. Для установки монтажного блока в проектное положение требуется совсем другая строповка, чем при по­грузке блока на железнодорожную платформу.

Места увязки стропов и креплений их к поднимаемому грузу, а также способы крепления стропов к крюкам подъемных кранов устанавливаются ППР или техническим руководителем монтажа. Для строповки блоков каркаса при их установке на фундамент место увязки выбирается в пределах 1/4-1/3 рас­стояния от середины блока до его верхнего обреза. В таких случаях центр тяже­сти блока всегда будет ниже места строповки блока.

Поскольку современные крупные котлы имеют значительную массу кар­касных конструкций, то в монтажные блоки каркасов элементы поверхностей нагрева и трубопроводов включаются в сравнительно меньшей степени. Но ес­ли грузоподъемность монтажных кранов допускает подъем блоков большой массы и крупных габаритов, то целесообразно конструировать монтажные бло­ки из смешанных конструкций - каркаса, трубопроводов и т.д., что, несомнен­но, снижает общую трудоемкость монтажных работ.

После сборки монтажных блоков каркаса и установки их на место в соот­ветствии с принятой технологической последовательностью производится ус­тановка элементов каркаса, которые не вошли в блоки и должны монтироваться россыпью. При этом в первую очередь устанавливаются те каркасные конст­рукции, которые необходимы для крепления между собой поставленных мон­тажных блоков. В числе первоочередных элементов вслед за монтажными бло­ками каркаса рекомендуется установить все помосты и лестницы, не вошедшие в блоки. При монтаже лестниц и площадок агрегата особенно тщательно про­изводят сварку несущих и поддерживающих конструкций: кронштейнов, балок, и т.д.

12345Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: