ББК 38.728

П57

УДК 621.642.002.72

Рецензент К. В. Лялин

Поповский Б. В., Линевич Г. В.

П57 Сборка и монтаж крупногабаритных аппаратов и емко-
стей.— М.: Машиностроение, 1986, с. 240, ил.

(В пер.): 1 р. 30 к.

Рассмотрен опыт заводов н монтажных организаций, даны рекомендации
по производству н монтажу технологических аппаратов и емкостей. Особое вни-
мание уделено технологии сборки и сварки крупногабаритной аппаратуры. Опи-
саны специализированное оборудование для сборки и монтажа, технологические
процессы изготовления и сборки крупной цилиндрической аппаратуры методами
временного деформирования, а также сборки оборудования, поставляемого в
виде крупногабаритных конструкций.

Для инженерно-технических работников предприятий, изготовляющих аппа-
раты и емкости для химических и металлургических производств и монтирующих
этн аппараты.

2801020000-91

П -----------------91-86

038(01)-86

ББК 38.728
6С4.3

ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ИЗДАНИЕ

Богдан Васильевич Поповский, Георгий Владимирович Линевич

СБОРКА И МОНТАЖ

КРУПНОГАБАРИТНЫХ АППАРАТОВ И ЕМКОСТЕЙ

Редактор Л. Г. Хороших

Художественный редактор А. А. Вершинкин

Переплет художника Л. С. Вендрова

Технический редактор Н. М. Харитонова

Корректоры А. П. Сизова и Л. Я. Шабашова

ИБ № 4112

Сдано в набор 26.03.86. Подписано в печать 22.05.86.	Т-10799.

Формат 60х90'/1в. Бумага типографская № 1. Гарнитура литературная.

Печать высокая. Усл. печ. л. 15,0. Усл. кр.-отт. 15,0. Уч.-изд. л. 16,04.

Тираж 3 860 экз. Заказ 189. Цена 1 р. 30 к.

Ордена Трудового Красного Знамени издательство «Машиностроение»,
107076, Москва, Стромынский пер., 4.

Московская типография № 8 Союзполиграфпрома
при Государственном комитете СССР
по делам издательств, полиграфии и книжной торговли,
101898, Москва, Центр, Хохловский пер., 7.

© Издательство «Машиностроение», 1986 г.
Введение............................................................ 4

1.	Организационно-технические принципы сборки и монтажа крупно-
габаритных аппаратов ............................................... 6

1.1.	Организационные основы индустриального	аппаратостроения	.	6

1.2.	Изготовление и сборка крупногабаритных аппаратов на пред-
приятиях машиностроения................................... 14

1.3.	Механизация сварки крупногабаритных	листовых	конструкций	36

1.4.	Доставка крупногабаритного оборудования на объект монтажа 48

1.5.	Основные технические решения по монтажу крупногабаритных
аппаратов и сосудов ........................................... 60

1.6.	Сборка и монтаж крупногабаритного агрегатированного обору-
дования и коммуникаций......................................... 71

1.7.	Механизация трудоемких процессов аппаратостроения в строи-
тельно-монтажных условиях...................................... 77

1.8.	Обеспечение требуемого качества сборочно-сварочных и мон-
тажных работ................................................... 84

1.9.	Создание благоприятных условий для производства работ и
техника безопасности труда .................................... 89

2.	Монтажная сборка крупногабаритных аппаратов и вращающихся
печей.............................................................. 94

2.1.	Сборка крупногабаритных аппаратов......................... 94

2.2.	Сборка и монтаж вращающихся печей.......................... 119

3.	Сборка и монтаж тонкостенных башенных аппаратов и длинномер-
ных цилиндрических листовых конструкций............................. 128

3.1.	Область применения тонкостенных листовых конструкций в
аппаратостроении ............................................. 128

3.2.	Изготовление обечаек аппаратов способом сворачивания плос-
ких полотнищ.................................................. 130

3.3.	Разворачивание рулонированных полотнищ внутри колец жест-
кости ........................................................ 139

3.4.	Разворачивание рулонированных полотнищ в вертикальном по-
ложении ...................................................... 144

3.5.	Сборка длинномерных цилиндрических конструкций больших
диаметров..................................................... 152

3.6.	Обеспечение соответствия геометрической формы аппаратов
проектной..................................................... 160

4.	Изготовление и монтаж крупногабаритных цилиндрических емкостей 167

4.1.	Конструктивные характеристики емкостных сооружений . . .	167

4.2.	Изготовление емкостных конструкций....................... 176

4.3.	Монтаж емкостных конструкций с применением рулонирован-
ных заготовок..............................................  .	185

4.4.	Монтаж емкостных конструкций комбинированными способами 194

4.5.	Монтаж газгольдеров низкого давления..................... 200

5.	Сборка шаровых аппаратов и емкостей............................ 207

5.1.	Конструкции шаровых аппаратов и емкостей ................ 207

5.2.	Технология сборки шаровых оболочек из штампованных ле-
пестков ...................................................... 210

5.3.	Сборка шаровых оболочек из вальцованных лепестков ....	217

5.4.	Оборудование для вращения шаровых оболочек при сварке . .	222

5.5.	Механизированная сварка сферических сосудов.............. 228

5.6.	Сборка шаровых сосудов специальных конструкций........... 235

Список литературы................................................. 240
ВВЕДЕНИЕ

Народнохозяйственные пятилетние планы предусматривают
неуклонное развитие тяжелой промышленности нашей страны,
основа которой — черная и цветная металлургия, добыча и пе-
реработка нефти, газа, угля, энергетика и машиностроение.
На современных предприятиях все более возрастает единич-
ная мощность аппаратуры, совершенствуются методы ее изго-
товления и монтажа.

Решения партии указывают на необходимость расширения
специализации машиностроительного производства, создания
новых и развития действующих специализированных предприя-
тий и крупных цехов, изготовляющих заготовки, детали, узлы
и агрегаты отраслевого и межотраслевого назначения, перехода
к поставке потребителям комплектного оборудования высокой
заводской готовности.

При сооружении большинства предприятий тяжелой про-
мышленности важное место занимает изготовление технологи-
ческих аппаратов, листовых емкостных конструкций, трубо-
проводов больших диаметров, например: реакторов, регенера-
торов, цилиндрических и сферических резервуаров, газгольде-
ров — в нефтехимическом производстве; воздухонагревателей,
скрубберов, электрофильтров и газовоздуховодов — в черной
металлургии; декомпозеров, отстойников, смесителей — в цвет-
ной металлургии.

Как правило, указанные типы оборудования — это крупно-
габаритные сварные листовые конструкции. Вопросы организа-
ции их 'изготовления и монтажа решают в зависимости от раз-
меров, массы, возможностей предприятий, условий транспор-
тирования. Основная идея индустриализации требует, чтобы
максимальное число работ по обработке металла, сборке,
сварке, контролю аппаратуры производилось в условиях заво-
дов с высоким уровнем механизации и автоматизации процес-
сов. В нашей стране и за рубежом уже изготовляют полностью
собранные аппараты массой до 600 т, с большой степенью
негабаритности. Созданы средства транспорта для перевозки
таких грузов по железным и шоссейным дорогам, а также вод-
ным путем.

Важное направление на снижение удельного веса работ,
выполняемых на монтажной площадке,— внедрение в практику
способов монтажа оборудования укрупненными блоками, по-
ставляемыми промышленностью. В такие блоки могут быть
включены один или несколько технологических аппаратов.

В случаях, когда доставка полностью собранных аппаратов
или емкостей затруднительна и нерентабельна, применяют тех-
нические решения, обеспечивающие выполнение большей части
сборочно-сварочных работ в заводских условиях. Пример та-
кого высокоэффективного решения — разработка отечественной
технологии заводского изготовления из плоских полотнищ, сво-
рачиваемых в рулоны, днищ и стенок крупногабаритных сталь-
ных вертикальных резервуаров. Эта технология позволила в
условиях завода выполнять механизированным способом до 70%
всех работ по сооружению резервуаров. В дальнейшем она
благодаря высокой технико-экономической эффективности была
распространена на производство баковой апаратуры, газгольде-
ров, газовоздуховодов. Для сооружения сферических резервуа-
ров в отечественной технике был разработан способ холодной
вальцовки укрупненных лепестков — долек оболочки, заменив-
ших множество штампованных элементов, из которых ранее
велась сборка таких аппаратов. Сферические оболочки свари-
вают при монтаже автоматической сваркой, вращая их с по-
мощью специальных манипуляторов.

Для сварки протяженных и ответственных соединений тех-
нологических аппаратов и емкостей применяют технические ре-
шения, разработанные советскими учеными в Институте элек-
тросварки им. Е. О. Патона АН УССР и в других институтах.
На заводах практически все соединения выполняют с помощью
механизированной или автоматической сварки. Ряд разработок
по механизированной сварке выполнен специально для осуще-
ствления этих работ в условиях монтажа. Наряду со сваркой
под флюсом на монтажной площадке при сооружении листовых
конструкций применяют электрошлаковую сварку, сварку в
защитном газе со свободным и принудительным формированием
шва. Особенно важно использование методов механизированной
сварки при монтаже аппаратов и листовых конструкций, кото-
рые все еще приходится сооружать из отдельных элементов так
называемым полистовым способом.

Методы изготовления и монтажа технологической аппара-
туры, емкостных сооружений постоянно совершенствуют. Сни-
жению трудоемкости и стоимости работ, сокращению сроков
строительства способствует реализация комплекса мероприя-
тий, как перечисленных выше, так и ряда других. Широкое
внедрение их в производство регламентировано рядом Государ-
ственных стандартов и других документов, часть из которых
выпущена в последние годы.

Задачи дальнейшего развития отечественной тяжелой про-
мышленности, сооружения в короткие сроки новых технологиче-
ских установок, металлургических предприятий, парков резер-
вуаров и газгольдеров решаются совместными усилиями проек-
тировщиков, заводов-изготовителей, транспортников, строителей
и монтажников. Главная задача—эффективно использовать в
этих целях все новейшие достижения отечественной и зарубеж-
ной техники в области аппаратостроения, в том числе в области
индустриального производства крупногабаритной аппаратуры,
доставки ее на объекты монтажа, механизации и автоматизации
сварочных работ и крупноблочного монтажа оборудования.
1.	ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКИЕ
ПРИНЦИПЫ СБОРКИ И МОНТАЖА
КРУПНОГАБАРИТНЫХ АППАРАТОВ

1.1.	ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ ОСНОВЫ

ИНДУСТРИАЛЬНОГО АППАРАТОСТРОЕНИЯ

Сборка и монтаж крупногабаритных аппаратов и емко-
стей— составная часть главной задачи — создания промышлен-
ных объектов. При этом выдвигают требования повышения эф-
фективности капитальных вложений, сокращения продолжитель-
ности сооружения объектов и освоения проектных мощностей,
улучшения качества и снижения их стоимости. Поставлена также
актуальная задача реконструкции и технического перевооруже-
ния действующих предприятий на базе современной науки и
техники.

Сокращения сроков сооружения и реконструкции объектов
достигают при осуществлении комплекса мероприятий, направ-
ленных на совершенствование проектирования, повышение
уровня индустриализации строительства и развитие его мате-
риально-технической базы.

Одним из первых руководящих технических документов,
ориентирующих на крупноблочное изготовление крупногабарит-
ной аппаратуры были выпущенные в 1963 г. МРТУ2-04-10—63
«Сосуды и аппараты сварные стальные. Технические условия».
Ими предусматривалось изготовление в заводских условиях и
поставка в собранном виде или максимально укрупненными сбо-
рочными узлами крупногабаритных аппаратов с использованием
не только железнодорожного транспорта, но и водных путей и
шоссейных дорог, предусматривалось проведение на заводе кон-
трольной сборки крупногабаритных аппаратов для исключения
подгоночных работ на объекте монтажа.

В последующие годы были выпущены нормативные докумен-
ты, определяющие порядок поставки единичного крупногабарит-
ного оборудования, в которых к заводам-изготовителям предъ-
являлись более высокие требования по обеспечению заводской
готовности оборудования.

Способствовало повышению уровня заводской готовности ре-
шение о том, что доизготовление крупногабаритных аппаратов,
поступающих на объекты монтажа отдельными заготовками,
должно выполняться заводами-поставщиками этого оборудова-
ния или привлекаемыми ими организациями. Изготовление и
поставку крупногабаритных по диаметру аппаратов включают
в объем товарной продукции завода-изготовителя только после
сдачи заказчику на строительно-монтажной площадке с оформ-
лением соответствующих документов.

Стандарты на общие технические условия для оборудования
по отдельным видам производственных процессов устанавли-
вают требования к основным параметрам и габаритам сбороч-
ных единиц и их агрегатированию. Совокупность этих требова-
ний способствует повышению уровня заводской и монтажной
готовности оборудования и отдельных его блоков. При выра-
ботке таких требований должны быть оптимально распределены
трудовые затраты между этапами изготовления оборудования
на машиностроительных предприятиях и сборочно-монтажных
работ в строительно-монтажных условиях.

Важное значение имеют руководящие технические материа-
лы, утвержденные совместно монтажной организацией и ведом-
ством заказчика, для которого осуществляется монтаж крупно-
габаритного технологического оборудования. В этих материалах
находят отражение требования монтажных организаций к ком-
поновке крупногабаритного оборудования. Монтажную техно-
логичность следует рассматривать, как совокупность определен-
ных качеств оборудования, характеризуемых минимальными
затратами на выполнение работ по доставке и установке обо-
рудования в проектное положение, созданию технологической
линии и вводу ее в эксплуатацию.

Транспортная технологичность — самостоятельная категория,
отражающая пригодность оборудования к определенным видам
доставки его на объект монтажа.

Заводская готовность отражает степень завершенности из-
готовления, в то время как монтажная готовность определяет
уровень соответствия требованиям наиболее рациональной тех-
нологии монтажа, например оснащенность оборудования сред-
ствами для транспортирования, установки, выверки, сборочно-
сварочных работ, термообработки и т. д.

В соответствии с существующими положениями о комплект-
ных поставках технологического оборудования, технологических
линий, установок и агрегатов, крупногабаритное оборудование
должно иметь высокую степень заводской готовности, должно
поставляться собранным после испытания на предприятиях-по-
ставщиках, а отдельные части (блоки) оборудования — после
их контрольной сборки.

Практика показывает, что выполнение сборочно-монтажных
операций, свойственных машиностроительным предприятиям, в
строительно-монтажных условиях обходится в 2—4 раза дороже,
чем в условиях специализированных машиностроительных цехов.
Из этого обстоятельства вытекает необходимость установления
в стандартах экономически обоснованных требований к стадиям
изготовления и монтажа оборудования, в том числе крупногаба-
ритных аппаратов и емкостей.

В соответствии с предложением ВНИИмонтажспецстроя и
Гипрохиммонтажа Госстандартом СССР в 1979 г. внесены изме-
нения в ГОСТ 15.001—73 «Система разработки и постановки про-
дукции на производство. Основные,положения». Указанные из-
менения предусматривают при разработке оборудования, предназ-
наченного для поставки строящимся и реконструируемым пред-
приятиям, учет требований монтажной технологичности, согла-
сованных с организацией, которой предстоит осуществить мон-
таж разрабатываемого оборудования.

Понятие монтажной технологичности отражает требования
и к конструктивному устройству, например возможность постав-
ки оборудования в собранном виде без его разборки и ревизии
при монтаже. Раздел «Требования к монтажной технологич-
ности и метрологическому обеспечению разработки, производ-
ства и эксплуатации» отражает вопросы достижения заданных
показателей качества с наименьшими трудозатратами.

С 1982 г. действует ГОСТ 24444—80 «Оборудование техно-
логическое. Общие монтажно-технологические требования». На
его основе подлежат переработке государственные и отраслевые
стандарты машиностроительных министерств на изготовление
различных видов технологического оборудования, что особенно
важно применительно к крупногабаритному оборудованию.
Указанным ГОСТом следует руководствоваться также при
проектировании крупногабаритного оборудования.

В системе Минхиммаша особое значение для рассматривае-
мой проблемы имеет ОСТ 26-932—81. «Система разработки и
постановки продукции на производство. Продукция химического
и нефтяного машиностроения. Основные положения». На его
основе монтажные организации имеют возможность участво-
вать в создании крупногабаритного оборудования на всех не-
обходимых этапах.

С 1982 г. действует ОСТ 26-291—79 «Сосуды и аппараты
стальные сварные. Технические требования», которым должны
руководствоваться все редомства, изготавливающие и монти-
рующие аппараты и сосуды. Данный ОСТ разрешает создавать
крупногабаритное оборудование только в тех случаях, когда
не удается спроектировать оборудование, транспортабельное
для железнодорожного транспорта.

Для крупногабаритного оборудования в соответствии с ОСТ
26-291—79 должна быть предусмотрена возможность транспор-
тировки его в собранном виде автодорожным и водным тран-
спортом.

Конкретные вопросы транспортировки тяжеловесного круп-
ногабаритного оборудования должны решать на стадии проек-
тирования оборудования и согласовывать с заводами-изготови-
телями и организациями, ответственными за транспортировку и
монтаж оборудования.

В конструктивных решениях такого оборудования должны
быть отражены наиболее прогрессивные методы сборки, сварки
8
и монтажа. Эффективность сборочно-монтажных работ по круп-
ногабаритной аппаратуре требует активного взаимодействия
проектировщиков и конструкторов, завода-изготовителя и пред-
приятия-заказчика.	- *	=

Уже накоплен опыт плодотворного участия монтажных орга-
низаций в разработке крупногабаритного оборудования по от-
раслям нефтеперерабатывающей и - химической промышлен-
ности, минеральных удобрений, целлюлозно-бумажной и микро-
биологической. Результат такого сотрудничества — снижение
затрат труда на выполнение сборочнр^монгажных работ, эф-
фективная компоновка оборудования, рациональная организа-
ция монтажа технологического оборудования на промышленном
объекте. При этом обеспечивается механизированное производ-
ство работ по монтажу оборудования максимальной заводской
готовности [13].

Организационно-правовая основа -межведомственного сот-
рудничества в деле создания промышленных объектов и мон-
тажа на этих объектах крупногабаритного оборудования должна
быть оформлена совместными приказами министерств-заказчи-
ков с машиностроительными министерствами и Минмонтаж-
спецстроем СССР. -  ,

Совместными приказами министерств устанавливают орга-
низационные формы согласования технической документации,
разработки стандартов н технических условий на изготовление
крупногабаритного оборудования, привлечения проектных орга-
низаций Минмонтажспецстроя к разработке проектов органи-
зации строительства, выполняемых- институтами министерств-
заказчиков. Предусматривают также привлечение монтажных
организаций к определению технических приложений к подго-
тавливаемым контрактам на- поставку оборудования зарубеж-
ными фирмами.	. .

Рассмотрение и согласование технической-документации осу-
ществляют представители монтажных организаций и мини-
стерств-заказчиков, которые согласовывают,, в частности, сле-
дующие виды технической документации: •• .

компоновка и планировка оборудования; 
заказные спецификации иа оборудование;
типовые и повторно применяемые проекты;
проектирование нестандартного оборудования;

технические условия на изготовление и поставку оборудо-
вания.

Установлен порядок, при котором в- проектных организа-
циях министерств-заказчиков техническая документация по ком-
поновочным чертежам на оборудование подлежит обязатель-
ному согласованию с соответствующей проектно-технологиче-
ской организацией.

ВНИИМонтажспецстроем совместно с другими институтами
выполнены проектные разработки ряда объектов в блочном
исполнении. Была доказана эффективность блочного метода
проектирования за счет снижения трудоемкости и продолжи-
тельности монтажных работ. При этом максимального эффекта
достигают, когда поставку блоков осуществляют в виде агрега-
тированного оборудования с трубопроводами, вспомогательными
конструкциями, первичными средствами контроля и управле-
ния с такой степенью заводской готовности, при которой не
требуется ревизия и разборка на монтаже.

На решение принципиальных вопросов организации сбороч-
но-монтажных работ с крупногабаритной аппаратурой оказы-
вает влияние местоположение объектов монтажа и размещение
крупногабаритных аппаратов на территории-объекта.

Наибольшей эффективности монтажа достигают при распо-
ложении сооружаемых промышленных объектов вблизи водных
путей. При этом предпочтительно изготовление крупногабарит-
ного оборудования на тех машиностроительных предприятиях,
которые также расположены недалеко от водных магистралей.
Это позволяет доставлять заказчику аппаратуру с максималь-
ной степенью заводской готовности.

Накоплен опыт комбинированных перевозок крупногабарит-
ных аппаратов морским и речным транспортом.

При согласовании монтажными организациями генпланов
промышленных предприятий уделяют внимание правильному
размещению площадок для укрупнения блоков аппаратов и
сосудов, поступающих отдельными частями, и учитывают удоб-
ство подвоза к ним подлежащего укрупнению оборудования со
склада строящегося предприятия, а затем — к месту установки
в проектное положение.

При согласовании монтажной организацией генерального
плана решают и уточняют ряд других вопросов перевозки и
монтажа оборудования, в том числе размещение временных
железнодорожных путей и автодорог для доставки оборудова-
ния.

Свои особенности имеет вопрос импортной поставки крупно-
габаритного технологического оборудования.

При закупке технологического оборудования за рубежом
монтажные организации предъявляют комплексные монтажно-
технологические требования, предусматривающие монтаж этого
оборудования наиболее рациональными методами.

Техническая документация фирмы-продавца должна содер-
жать информацию по основным техническим решениям на
сборку крупногабаритного оборудования. На этой основе мон-
тажная организация разрабатывает уточненную технологию
сборочно-монтажных работ и может предъявлять дополнитель-
ные требования, например, к устройствам для грузозахватных
приспособлений, шарнирам для установки оборудования мето-
дом поворота и т. д.

Предъявляют также требования к поставке сварочных мате-
риалов применительно к доизготавливаемым на объекте мон-
тажа аппаратам. Определяют сборочные и монтажные приспо-
собления, которые должны быть включены в комплект техно-
логического оборудования. Особое значение придают оснастке
для сварки и термообработки аппаратов, укрупняемых на мон-
таже.

Для крупногабаритного оборудования должны быть преду-
смотрены контрольная сборка, обкатка и испытания. Вместе
с этим оборудованием следует поставлять оснастку, требуемую
для механизированного выполнения работ при укрупнении на
объекте монтажа.

При сборочно-монтажных работах крупногабаритных аппа-
ратов должно быть осуществлено взаимодействие следующих
организаций:

строящегося завода, выступающего в роли заказчика соору-
жаемого объекта;

строительной организации (генерального подрядчика), осу-
ществляющей, как правило, общестроительные работы и пре-
доставляющей фронт работ субподрядным специализированным
организациям по отдельным видам работ — механомонтажу, а
также по тепломонтажным, химзащитным, электромонтажным
работам и таким работам, как установка контрольно-измери-
тельных приборов и автоматики;

головной субподрядной монтажной организации, выполняю-
щей основной объем механомонтажных работ;

производственно-распорядительного управления, координи-
рующего деятельность монтажных организаций различного про-
филя;

завода-изготовителя (поставщика) крупногабаритного обо-
рудования.

Наиболее эффективная форма организации работ по сборке
и доизготовлению крупногабаритных аппаратов, поставляемых
в виде отдельных блоков и частей,— выполнение их в специа-
лизированной монтажной организации, деятельность которой в
централизованном порядке заменяет осуществление таких функ-
ций заводами-поставщиками оборудования.

Такова деятельность треста Союзхиммашмонтаж Минхим-
нефтемаша, имеющего в своем составе специализированные
монтажные управления, которые, в свою очередь, подразделены
на монтажные участки, осуществляющие сборочно-сварочные
работы на объектах монтажа.

В обязанность заказчика входит организация складирова-
ния оборудования, поступающего с завода-изготовителя, достав-
ка его в монтажную зону и ответственность за его сохран-
ность вплоть до сдачи в монтаж механомонтажной организа-
ции.

Как было отмечено, выполнение укрупнительной сборки
(доизготовления) крупногабаритных аппаратов возложено на
заказчика — дирекцию строящегося завода. Заказчик привле-
кает для этих целей завод-изготовитель поступившего оборудо-
вания либо организацию машиностроительного ведомства, вы-
полняющую эти работы в централизованном порядке, напри-
мер, трест Союзхиммашмонтаж.

В порядке исключения для выполнения этих работ в отдель-
ных случаях привлекают механомонтажные организации.

Заказчик осуществляет технический надзор и контроль за
выполнением работ в соответствии с проектной и сметной до-
кументацией.

Основной показатель выполнения работ перечисленными ор-
ганизациями— своевременный ввод в эксплуатацию монтируе-
мых объектов с обеспечением их проектной мощности.

Аппараты, эксплуатируемые под давлением или вакуумом,
контролируются представителями Госгортехнадзора СССР.

В монтажных управлениях Минмонтажспецстроя СССР про-
изводственными подразделениями, занятыми на сборке и мон-
таже аппаратов, будут монтажные участки и производственные
базы. Их деятельность координирует и технически контроли-
рует руководство управления, его функциональные подразделе-
ния, группы подготовки производства, монтажно-сварочные ла-
боратории.

На монтажных участках формируются специализированные
бригады слесарей-монтажников, сварщиков и такелажников под
руководством производителей работ и инженерно-технического
персонала.

Основополагающий документ — проект организации строи-
тельства (ПОС), разрабатываемый генеральным проектиров-
щиком с привлечением специализированных проектных монтаж-
ных организаций. В этом документе особое внимание уделяют
вопросам техники монтажа крупногабаритных аппаратов и
сосудов. В нем определены трассы транспортировки оборудова-
ния и места его складирования на различных этапах строи-
тельства, предусмотрены габариты и масса монтируемых бло-
ков, обеспечение основными монтажными средствами.

На этом этапе в технические проекты крупногабаритного
оборудования вносят необходимые коррективы, способствующие
выполнению работ индустриальными методами.

Дальнейшую детализацию решений, принятых в ПОС, осу-
ществляют в проектах производства работ на монтаж тяжело-
весного и крупногабаритного оборудования, разрабатываемых,
как правило, проектно-технологическими институтами Главных
управлений Минмонтажспецстроя СССР.

В соответствии со СНиП 3.05.05,—84 «Технологическое обо-
рудование и технологические трубопроводы» в составе общей
организационно-технической подготовки должны быть опреде-
лены заказчиком и согласованы с генподрядчиком и монтажной
организацией:
условия комплектования объекта оборудованием и мате-
риалами поставки заказчиком, предусматривающие поставку
комплектов оборудования на технологическую линию, техноло-
гический узел, технологический блок;

графики сроков поставки оборудования, изделий и мате-
риалов с учетом последовательности монтажа, а также сроков
производства сопутствующих специальных строительных и пу-
ско-наладочных работ;

уровень заводской готовности оборудования с учетом требо-
ваний ГОСТ 24444—80 и технических условий, определяющих
монтажно-технологические требования к поставке оборудова-
ния, подлежащего монтажу;

перечень оборудования, монтируемого с привлечением шеф-
монтажного персонала предприятий-изготовителей;

условия транспортирования к месту монтажа крупногаба^
ритного и тяжеловесного оборудования.

При подготовке монтажной организации к производству
работ должны быть:

утверждены проекты производства работ по монтажу обо-
рудования и трубопроводов;

выполнены строительные работы по подготовке площадки
для укрупнительной сборки оборудования, трубопроводов и кон-
струкций, сборки блоков (технологических и коммуникаций);

подготовлены грузоподъемные и транспортные средства, уст-
ройства для монтажа и индивидуального испытания оборудова-
ния и трубопроводов, инвентарные производственные и сани-
тарно-бытовые здания и сооружения, предусмотренные проек-
том производства работ (ПНР); подготовлена производственная
база для сборки блоков (технологических и коммуникаций),
изготовления трубопроводов и металлоконструкций;

выполнены предусмотренные нормами и правилами меро-
приятия по охране труда, противопожарной безопасности и
охране окружающей среды.

Подготовку производства монтажных работ нужно осуществ-
лять в соответствии с графиком и включать в него:

передачу заказчиком оборудования, изделий и материалов
до монтажа; приемку монтажной организацией от генподряд-
чика производственных зданий, сооружений и фундаментов под
монтаж оборудования и трубопроводов; изготовление трубопро-
водов и конструкций; сборку технологических блоков, блоков
коммуникаций и укрупнительную сборку оборудования; достав-
ку оборудования, трубопроводов и конструкций в рабочую
зону.
1.2.	ИЗГОТОВЛЕНИЕ И СБОРКА КРУПНОГАБАРИТНЫХ
АППАРАТОВ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ МАШИНОСТРОЕНИЯ

Изготовление аппаратов (рис. 1.1) химических и нефтехими-
ческих производств осуществляют в соответствии с ОСТ
26-291—79. Этим стандартом регламентированы общие требо-
вания в части конструирования, изготовления, поставки аппара-
тов. Стандарт учитывает также требования, относящиеся к
«Правилам устройства и безопасной эксплуатации сосудов,
работающих под давлением» Госгортехнадзора СССР.

Сертификаты материалов, поступающих на изготовление
крупногабаритной аппаратуры, заносят в паспортную докумен-
тацию по аппаратам.

Особое внимание уделяют обеспечению требований черте-
жей и стандартов на выполнение сборочно-сварочных
работ.

При сборке заготовок из двухслойных сталей электропри-
хватки накладывают на основной металл предназначенными для
него электродами. На листах металла в процессе изготовле-
ния необходимо сохранять маркировку металла, указывающую
наименование завода-поставщика, марку стали и номер пар-
тии, наносимую несмываемыми красками или химическим ме-
тодом. На заготовках из сталей аустенитного класса кернение
допускается на линиях, по которым предполагается резка ме-
талла.

ОСТ 26-291—79 диктует следующие требования к корпусам
аппаратов:

отклонение по длине аппарата не должно превышать ±0,3%
от номинальной длины корпуса и быть не более 75 мм;

отклонение от прямолинейности не должно превышать 2 мм
на длине 1 м, но не более 20 мм при длине изделия до 10 м
и 30 мм при длине изделия более Юм;

у аппаратов с внутренними устройствами, устанавливаемы-
ми в аппарат в собранном виде, отклонение от прямолинейности
корпуса не должно превышать величину номинального зазора
между внутренним диаметром корпуса и наружным диаметром
устройства.

Аппараты, транспортабельные в сборе, поставляют на
объект монтажа в полностью собранном виде с установлен-
ными внутренними устройствами, не нуждающимися в разборке
в процессе монтажных работ. Оборудование должно иметь пре-
дусмотренные проектом прокладки, на штуцерах должны быть
поставлены ответные фланцы на крепежных деталях.

На поверхностях изготовленных блоков приваривают детали
для крепления изоляции. В тех случаях, когда выступающие
детали нарушают транспортабельность, их приваривают после
доставки на объект монтажа. На блоках аппаратов не транс-
портабельных по длине приваривают приспособления (ловите-
Рис. 1.1. Крупногабаритные аппараты
с коническими, сферическими и сфе-
роконическими днищами

ли), обеспечивающие правильную сборку стыкуемых частей при
сварке на строительно-монтажной площадке.

На аппаратах следует предусматривать устройства, необхо-
димые для транспортно-погрузочных операций и установки ап-
паратов в проектное положение. Строповочиые устройства и
места их приварки должны быть согласованы с соответствую-
щей монтажной организацией и рассчитаны на подъем аппа-
рата в полностью собранном виде, в том числе с изоляцией,
узлами трубопроводов и обслуживающими площадками.

В аппаратах следует заготовить штуцера и запорную арма-
туру, используемую при гидравлическом испытании, если для
этих целей нельзя использовать предусмотренное проектом
технологическое оснащение. На каждом отправочном блоке ап-
парата указывают положение центра тяжести.

В комплект поставки аппарата включают привариваемые к
нему вспомогательные устройства, предназначенные для уста-
новки его в проектное положение и предусмотренные техниче-
ским проектом. В состав прилагаемой документации на аппа-
раты, поставляемые частями, должны входить акты на прове-
дение контрольной сборки этих частей между собой на заводе
и схемы их маркировки.

По аппаратам, испытанным заводом-поставщиком в целом
виде с последующим членением этих аппаратов на транспорта-
бельные блоки, составляют акты на соответствующий вид испы-
тания.

Для выверки вертикальных аппаратов при установке на
фундаменты на них наносят по две метки в верхней и нижней
частях корпуса, расположенные между собой под 90°, а также
метки, позволяющие осуществить выверку аппарата в плане
с учетом расположения окружающего оборудования.

Регламентированы требования к аппаратам с вращающи-
мися барабанами — печам, сушилкам и др. Стандарты предпи-
сывают поставлять барабаны аппаратов диаметром до 2,2 м
и длиной до 22 м включительно, а также диаметром 2,5...3,0 м
и длиной до 20 м в максимально собранном виде, т. е. с уста-
новленными венцовыми шестернями, бандажами и внутренними
устройствами.

Барабаны нетранспортабельных аппаратов поставляют сек-
циями максимальной длины в соответствии с возможностями
заводов-изготовителей и условиями транспортировки.

Секции барабанов снабжают кронштейнами и ловителями,
позволяющими осуществлять сборку и стяжку этих секций при
укрупнении в условиях строительно-монтажной площадки.

Торцовые соединения секций каждого барабана на заводе-
изготовителе обрабатывают под сварку по заказу монтирующей
организации.

Обеспечение технических допусков на всех этапах сборки
крупногабаритных аппаратов химических и нефтехимических
производств должно осуществляться в соответствии с разрабо-
танным ВНИИПТхимнефтеаппаратуры руководящим техниче-
ским материалом (РТМ) «Корпуса негабаритных аппаратов.
Технология, оборудование и оснастка» [11].

В соответствии с данным РТМ для аппаратов диаметром
выше 4000 мм неперпендикулярность торца обечайки к ее об-
разующей допускается в пределах 3 мм на полный диаметр.
16
Допускаемое смещение кромок должно быть в пределах
10% номинальной толщины более тонкого из стыкуемых ли-
стов, но не более 3 мм. Для кольцевых стыков в обечайках
толщиной до 20 мм смещение кромок допускается в пределах
10% номинальной толщины более тонкого металла плюс 1 мм.
Для толщин, превышающих 20 мм, смешение допускается в
пределах 15% относительно толщины более тонкого металла,
но не более 5 мм.

ВНИИПТхимнефтеаппаратуры разработаны руководящие
технические материалы по ручной и автоматической сварке
сосудов и аппаратов из углеродистых и низколегированных ста-
лей (РТМ 26—27—70), а также из двухслойной коррозионно-
стойкой стали (РТМ 26-168—73). В них, в частности, регламен-
тированы правила электроприхватки при сборке обечаек из
двухслойных сталей.

Степень заводской готовности изготавливаемой крупногаба-
ритной аппаратуры должна быть такой, чтобы на монтажной
площадке исключалась доделка отдельных блоков и частей.
В этих целях предписана контрольная сборка поставляемых на
монтаж блоков между собой по всей длине аппарата. Если
производственные условия не позволяют этого сделать, то до-
пустима контрольная сборка корпусов путем последовательного
сопряжения стыкуемых частей, например обечаек, секций и
днищ по кольцевым соединениям с обеспечением требуемых
технических допусков. При этом на заводе-изготовителе в про-
цессе контрольной сборки на конструкциях аппарата должны
быть приварены сборочные приспособления, используемые
впоследствии для окончательной сборки и сварки аппарата в
монтажных условиях.

При изготовлении крупногабаритной аппаратуры разделку
кромок листов из углеродистых и низколегированных сталей
выполняют на основе требований ГОСТ 8713—79 «Сварка под
флюсом. Соединения сварные. Основные типы и конструктивные
элементы и размеры».

При разработке технологических карт на сборку аппарата
особое внимание следует обратить на обработку стыковых сое-
динений, подлежащих сварке на монтаже с учетом выбранного
технологического процесса сварки и применяемого оборудова-
ния. Все решения по данному вопросу в обязательном порядке
должны быть согласованы с монтажной организацией, выпол-
няющей данные работы. Применительно к двухслойным сталям
должны соблюдаться разработанные во ВНИИПТхимнефтеап-
паратуры РТМ 26-168—73 «Сварка двухслойной коррозионно-
стойкой стали. Типовой технологический процесс».

У аппаратов из двухслойных и коррозионно-стойких сталей,
как правило, усиление сварных швов не снимают, для чего у
внутренних устройств в местах прилегания к сварному шву
предусматривают соответствующие выемки.
Совместный увод кромок в полушаровых днищах аппаратов
допускается равным 0,ls + 3 мм, но не более 5 мм, где s— тол-
щина шарового днища.

Для измерения выпуклости и вогнутости поверхности ис-
пользуют шаблон длиной в одну третью часть радиуса шаро-
вого днища. При этом зазор между шаблоном и сферической
поверхностью не должен быть более 5 мм у аппаратов с диа-
метром до 5000 мм и не более 8 мм у аппаратов большего
диаметра.

Для сварки сосудов и аппаратов должны привлекаться вы-
сококвалифицированные сварщики.

Подготовленные для сварки кромки обезжиривают и зачи-
щают на ширину не менее 20 мм.

На расстоянии примерно 50 мм от кромки сварного шва с
наружной стороны сварного сосуда наносят клеймо свар-
щика.

К поставляемому машиностроительным заводом оборудова-
нию прилагают сборочные чертежи, требования к монтажу
и эксплуатации и паспорт. Требования к монтажу и эксплуа-
тации (инструкция)—составная часть технического проекта
на оборудование.

В случае поставки аппаратов и крупногабаритных сосудов
отдельными поставочными блоками к ним прилагают схемы
монтажной маркировки частей, раскроя корпуса и днищ и сбо-
рочные чертежи в трех экземплярах.

Прилагают также акты о проведении контрольной сборки
либо заменяющей ее контрольной проверки размеров сопрягае-
мых поверхностей блоков, о проведении гидравлических или
пневматических испытаний.

Предприятие-изготовитель обязано в документации на обо-
рудование указать:

перечень блоков оборудования, входящих в объем по-
ставки;

габаритные размеры, массу и положение центра тяжести
сосуда или аппарата в собранном виде и поставочных блоков
б отдельности;

схемы и места строповки каждого из блоков и оборудования
б собранном виде;

место установки уровня для выверки оборудования в про-
цессе монтажа.

Поставочные блоки изготовленного оборудования и комплек-
тующие детали должны быть защищены от коррозии на пе-
риод транспортировки, хранения и монтажа в течение не менее
24 месяцев после отгрузки с машиностроительного предприя-
тия с учетом требований ГОСТ 9.014—78, ГОСТ 9.074—77.

Упаковку отдельных поставочных элементов оформляют на
основе ГОСТ 23170—78Е и технических условий на определен-
ный вид оборудования.
I

Рис. 1.2. Переносные сборочные приспособления:

а — сборочное приспособление с распорными радиальными штангами; д’—сборочное
приспособление с радиальными стяжками для кольцевых стыков; в —винтовая распор*
ка; г — струбцина для сборки продольных стыков обечаек; 1 — труба; 2 — гайка; 3, 4 —
винты; 5 —штырь; 6> 8 — зажимные винты; 7, 9 — регулировочные винты
В аппаратостроевни оборудование и средства механизации
для осуществления сборочно-сварочных работ можно подразде-
лить на следующие основные категории;

переносные средства, предназначенные для сборки сварива-
емых изделий под сварку и обеспечивающие их правильную
установку и закрепление;

оборудование для механизированной сборки листовых конст-
рукций;

оборудование для установки и вращения (кантовки) свари-
ваемых изделий;

оборудование для установки и перемещения сварочных ап-
паратов и перемещения сварщиков.

Предназначенные для закрепления стыкуемых конструкций
под сварку зажимные элементы ручного действия подразде-
ляют на клиновые, винтовые, эксцентриковые и магнитные.

Для механизированных зажимов может быть использован
пневматический, гидравлический или электромеханический при-
вод.

Распорные устройства, струбцины, винтовые приспособле-
ния, сборочные кольца относят к переносным сборочным прис-
пособлениям (рис. 1.2). Они предназначены для достижения
правильного взаимного закрепления стыкуемых элементов, вы-
равнивания кромок, создания требуемого зазора, устранения
депланации стыкуемых листовых конструкций. На рис. 1.3 пред-
ставлено устройство для объемной правки обечаек конструк-
ции Бардакова В. Ф.

Наиболее распространенные в аппаратостроении технологи-
ческие операции — сборка продольных п кольцевых стыков ци-
линдрических обечаек с обеспечением в них требуемого сва-
рочного зазора.

Для сборки продольных стыков цилиндрических обечаек
пользуются гидравлическими струбцинами, снабженными за-

Рис. 1.3. Пространствен-
ное распорное устройст-
во для объемной правки
корпуса аппарата
Рис. 1.4. Механизированное устройство для сборки кольцевых стыков между
обечайками:

/ — скоба; 2 — привод; 3 — вращатель; 4 — домкрат; 5 — направляющие

жимными, выравнивающими и стягивающими гидроцилинд-
рами.

Сборку кольцевых стыков выполняют специальными само-
ходными скобами, в которых могут быть использованы различ-
ные типы приводов (рис. 1.4).

Например, прижимные пневмоцилпндры устанавливают для
фиксации одной из стыкуемых обечаек, для совмещения их
кромок и для прижима одной обечайки к другой.

При сборке толстостенных обечаек в аналогичных устройст-
вах используют гидравлические прижимы.

Специализированное оборудование для установки и переме-
щения свариваемых изделий применяют при ручной, полуавто-
матической, автоматической и электрошлаковой сварке в аппа-
ратостроении.

С помощью этого оборудования конструкции аппаратов и
их отдельных узлов предоставляется возможным сваривать в
наиболее удобном для определенной технологической операции
положении.

Вращение цилиндрических, конических и сферических изде-
лий с определенной скоростью при сборке и сварке продоль-
ных и кольцевых швов в изделиях аппаратостроения осуществ-
ляют на роликовых стендах. Эти же стенды могут быть исполь-
зованы для установки изделия в удобное положение при кон-
трольных и отделочных операциях.

Роликовые стенды могут отличаться компоновкой и конструк-
цией холостых и приводных роликоопор и их секций, включающих
пару роликоопор, расположенных на одной раме (рис. 1.5).

Выбор того или иного стенда определяется размерами, мас-
сой и конструктивными особенностями изготавливаемой обе-
чайки.

В зависимости от требований производства роликовый стенд
составляют из роликоопор в виде отдельно стоящих секций либо
роликоопор, размещенных на единой раме.
В аппаратостроении оборудование и средства механизации
для осуществления сборочно-сварочных работ можно подразде-
лить на следующие основные категории;

переносные средства, предназначенные для сборки сварива-
емых изделий под сварку и обеспечивающие их правильную
установку и закрепление;

оборудование для механизированной сборки листовых конст-
рукций;

оборудование для установки и вращения (кантовки) свари-
ваемых изделий;

оборудование для установки и перемещения сварочных ап-
паратов и перемещения сварщиков.

Предназначенные для закрепления стыкуемых конструкций
под сварку зажимные элементы ручного действия подразде-
ляют на клиновые, винтовые, эксцентриковые и магнитные.

Для механизированных зажимов может быть использован
пневматический, гидравлический или электромеханический при-
вод.

Распорные устройства, струбцины, винтовые приспособле-
ния, сборочные кольца относят к переносным сборочным прис-
пособлениям (рис. 1.2). Они предназначены для достижения
правильного взаимного закрепления стыкуемых элементов, вы-
равнивания кромок, создания требуемого зазора, устранения
депланации стыкуемых листовых конструкций. На рис. 1.3 пред-
ставлено устройство для объемной правки обечаек конструк-
ции Бардакова В. Ф.

Наиболее распространенные в аппаратостроении технологи-
ческие операции — сборка продольных и кольцевых стыков ци-
линдрических обечаек с обеспечением в них требуемого сва-
рочного зазора.

Для сборки продольных стыков цилиндрических обечаек
пользуются гидравлическими струбцинами, снабженными за-

Рис. 1.3. Пространствен-
ное распорное устройст-
во для объемной правки
корпуса аппарата
Рис. 1.4. Механизированное устройство для сборки кольцевых стыков между
обечайками:

/— скоба; 2 — привод; 3 — вращатель; 4— домкрат; 5 — направляющие

жимными, выравнивающими и стягивающими гидроцилинд-
рами.

Сборку кольцевых стыков выполняют специальными само-
ходными скобами, в которых могут быть использованы различ-
ные типы приводов (рис. 1.4).

Например, прижимные пневмоцилиндры устанавливают для
фиксации одной из стыкуемых обечаек, для совмещения их
кромок и для прижима одной обечайки к другой.

При сборке толстостенных обечаек в аналогичных устройст-
вах используют гидравлические прижимы.

Специализированное оборудование для установки и переме-
щения свариваемых изделий применяют при ручной, полуавто-
матической, автоматической и электрошлаковой сварке в аппа-
ратостроении.

С помощью этого оборудования конструкции аппаратов и
их отдельных узлов предоставляется возможным сваривать в
наиболее удобном для определенной технологической операции
положении.

Вращение цилиндрических, конических и сферических изде-
лий с определенной скоростью при сборке и сварке продоль-
ных и кольцевых швов в изделиях аппаратостроения осуществ-
ляют на роликовых стендах. Эти же стенды могут быть исполь-
зованы для установки изделия в удобное положение при кон-
трольных и отделочных операциях.

Роликовые стенды могут отличаться компоновкой иконструк-
цией холостых и приводных роликоопор и их секций, включающих
пару роликоопор, расположенных на одной раме (рис. 1.5).

Выбор того или иного стенда определяется размерами, мас-
сой и конструктивными особенностями изготавливаемой обе-
чайки.

В зависимости от требований производства роликовый стенд
составляют из роликоопор в виде отдельно стоящих секций либо
роликоопор, размещенных на единой раме.
Рис. 1.5. Типы роликовых стендов:

а — с поперечным приводом колес; б — с продольным приводом

Когда сварке подлежат уравновешенные цилиндрические
изделия, стенды с роликоопорами на рамной конструкции
имеют продольные валы, соединяющие приводные ролики, что
особенно удобно при вращении длинномерных цилиндрических
конструкций, например аппаратов колонного типа. В тех слу-
чаях, когда требуется вращать аппараты или их обечайки с
выступающими наружу люками, штуцерами или другими кон-
структивными элементами, используют стенды с приводными
роликоопорами, расположенными с двух сторон относительно
продольной оси стенда и сочлененными между собой попереч-
ными соединительными валами.
С учетом специфики условий производства роликоопоры
стендов могут быть запроектированы одиночными, поворотными
(применительно к разным диаметрам изделий) и сбалансиро-
ванными— для обечаек больших диаметров и массы.

Приводные роликоопоры обычно объединяют с редуктором
привода.

В тех случаях, когда роликоопоры секционные, их можно
передвигать и в последующем фиксировать на рельсах. Как
правило, это унифицированные секции, из которых можно ском-
поновать стенд для изделий заданной длины, диаметра, кон-
фигурации и массы.

В поточном производстве применяют передвижные ролико-
вые стенды на тележках, использование которых позволяет
увеличить диапазон длин изготавливаемых изделий за счет из-
менения расстояния между секциями (рис. 1.6).

Использование балансируемых роликоопор не только увели-
чивает вдвое грузоподъемность стенда, но и расширяет диапа-
зон диаметров изготавливаемых обечаек.

В качестве примеров приведем некоторые типы стендов,
применяемых для производства крупногабаритных сварных обе-
чаек в заводских условиях.

ВПТИтяжмашем разработаны и внедрены стенды различной

Рис. 1.6. Вращатель с передвижными роликоопорами для обечаек диаметром
др 10 м
грузоподъемности. Эти стенды составляют из унифицированных
узлов, приводов, а также холостых роликовых опор, соединяе-
мых монтажными рамами.

Для стенда предусмотрено два типа приводов — с примене-
нием электродвигателей постоянного тока и электромагнитных
усилителей. Приводы первого типа предназначены для автома-
тической и электрошлаковой сварки и позволяют вращать
обечайки со скоростью от 0,3 до 365 м/ч. Привод второго типа
может быть использован только для автоматической сварки и
позволяет вращать обечайки со скоростью от 12 до 365 м/ч.

Для сборочных и отделочных работ, не требующих враще-
ния обечаек со сварочной скоростью, предусматривается привод
с асинхронным электродвигателем.

Регулирование скоростей в приводах вращения осуществ-
ляют с переносной кнопочной станции или с пульта на свароч-
ном автомате.

Для сварки аппаратов диаметром от 4,2 до 6 м расстояние
между противоположными роликоопорами должно составлять
2,4 м.

Институтом электросварки им. Е. О. Патона разработан
специализированный стенд грузоподъемностью 100 т для элек-
трошлаковой сварки кольцевых швов тяжеловесных толстостен-
ных аппаратов.

Для фиксации аппарата в продольном направлении в про-
цессе сварки на нем закрепляют жесткое кольцо, вращающееся
между опорными роликами стенда.

Проведение полностью цикла сварки крупногабаритных обе-
чаек осуществляют на автосварочных стендах (рис. 1.7), уком-
плектованных оборудованием, в состав которого входит источник
питания и электрическая аппаратура управления, механическое
оборудование для установки и перемещения сварочного аппарата
и рабочего места сварщика. Для вращения обечайки подбирается
роликовый стенд с требуемой технической характеристикой,
который при необходимости оснащается флюсовыми подуш-
ками. В производстве крупногабаритной аппаратуры применяют
два типа автосварочных стендов — для сварки продольных и
кольцевых стыков.

В качестве примера рассмотрим изготовление в заводских
условиях химического машиностроения колонной аппаратуры,
поставляемой заказчику в виде блоков (секций) колонны, рас-
члененной по длине на несколько составных частей. Железно-
дорожный транспорт в зависимости от длины этих частей поз-
воляет перевозить их при диаметре до 4000 мм.

В основе сборочно-сварочных работ при заводском изготов-
лении таких секций предусмотрен следующий порядок техноло-
гического процесса.

Осуществляют сборку и сварку секций корпуса, после чего
из них собирают корпус колонны. Выполняют разметку кор-
24
Рис. 1.7. Схема сварки цилиндрических корпусов аппаратов на автосварочном
стенде

пуса, и в соответствии с ней устанавливают и приваривают
детали внутренних устройств. Собирают нижнее днище и кор-
пус вертикальной опоры. В случае полного гидравлического
испытания колонны в целом виде выполняют сборку и сварку
секций между собой.

Членение колонных аппаратов по длине осуществляют по
согласованию с заказчиком и организациями, выполняющими
транспортировку, разгрузку и установку в проектное положе-
ние. Например, колонну высотой 65 м и диаметром 3800 мм,
массой 130 т расчленяют на три секции длиной 22, 22 и 21 м.

Сборку секций ведут из обечаек, имеющих разделанные в
соответствии с техническими требованиями кромки кольцевых
стыков. Каждую секцию изготавливают путем последовательного
наращивания обечаек с соблюдением взаимного расположения
обечаек, указанного в технической документации. Сборку
секций выполняют на предварительно выверенных роликоопо-
рах. Собранные секции перекладывают на стенд, предназначен-
ный для механизированной сварки кольцевых стыков между
обечайками секции.

Корпус колонны в целом собирают из полностью закончен-
ных секций с проконтролированными сварными швами после
устранения обнаруженных дефектов.

Для сборки корпуса используют роликоопоры, устанавли-
ваемые на металлических плитах со специально предусмотрен-
ными для этой цели пазами. Взаимное расположение ролико-
опор должно учитывать размещение штуцеров, люков-лазов и
других конструктивных элементов, устанавливаемых с наружной
стороны корпуса.

Сборке секций между собой, как правило, должна предшест-
вовать калибровка их концевых участков посредством жестких
колец, снабженных радиально расположенными домкратами.

Для предотвращения вмятин в корпусе аппарата на ролико-
опоры устанавливают подкладные обечайки шириной до 500 мм
с толщиной листа более 20 мм.

Рекомендуется временная установка подкладных обечаек в
случае отношения толщины корпуса к диаметру %=0,01.

Места установки подкладных обечаек калибруют вышеуказан-
ными жесткими кольцами с радиальными домкратами.

Кольцевые стыки между секциями собирают с помощью
типовых клиновых приспособлений.

Для разметочных операций при сборке внутренних уст-
ройств колонной аппаратуры пользуются линейными меритель-
ными инструментами, теодолитами, гидроуровнями, а также
лазерными визирами при оптической разметке.

На заводах химического и нефтяного машиностроения заго-
товительные операции по обработке листового проката, пред-
назначенного для изготовления крупногабаритных аппаратов, в
том числе правку и резку листового проката, выполняют, как
правило, на тех же поточных линиях, которые обслуживают
производство всей выпускаемой предприятиями аппаратуры.

При выполнении сборочно-сварочных работ высокая степень
механизации возможна при изготовлении обечаек из крупно-
размерных плоских полотнищ, сваренных двусторонней автома-
тической сваркой. При этом варианте технологии основной
объем работ выполняют сваркой с получением прямолиней-
ных швов на плоскости. Это менее трудоемко в сравнении с
трудозатратами на сборку и сварку кольцевых швов.

Ниже рассмотрен технологический процесс изготовления
крупногабаритных аппаратов на такой линии.

Расположение оборудования в поточной линии для изготов-
ления крупногабаритных аппаратов представлено на рис. 1.8.

При работе поточной линии листы с помощью подвесного
устройства для их транспортировки подают на приводной подаю-
щий рольганг листоправильной машины.

• Выправленные листы поступают на приемный рольганг и с
помощью подвесного устройства для транспортировки листов
подаются на газовую резку или на складское место.

Резка листов производится одновременно по двум продоль-
ным кромкам с разделкой фасок под сварку на специальной
газорежущей машине с помощью резаков, укрепленных в спе-
циальных зажимных блоках машины.

Настройку на нужный размер производят перемещением
блоков с помощью электропривода от кнопочного пульта уп-
равления машины.
Рис. 1.8. Расположение оборудования в поточной линии для изготовления
крупногабаритных обечаек:

1— подвесные пути для подачи листов; 2 — лнстоправильная семивалковая машина;
<? —рольганги; 4 — установка для газовой резки листов; 5 — стенд для укладки листов
на резку; 6 — стенд для сборки карты из листов; 7 — стенд для сварки карт; 8 — меха-
низированный кантователь; 9 — стенд для сварки карт с другой стороны; 10 — установ-
ка для обрезки сваренных карт; // — стенд для обрезки сваренных карт; 12 — подаю-
щий рольганг; /3 —гибочные четырехвалковые вальцы; 14 — устройство для удержания
обечайки при гибке; 15 — стенд для сборки замыкающего стыка; 16— установка для
автосварки замыкающего стыка; 17 — стенд контроля сварных швов; 18 — стенд
окончательной отделки обечайки

Специальным механизированным приспособлением с фрезой
на следующем рабочем месте производят зачистку кромок
листов после газовой резки.

Подготовленные под сварку листы подают подвесным уст-
ройством на складское место или непосредственно на стенд
сборки карт из листов.

На стенде сборки карт выложенные листы выравнивают по
боковым упорам, расположенным параллельно продольной оси
стенда. Крайний лист карты плотно поджимается к торцовому
упору. Выровненные по торцам листы поджимают до устране-
ния смещений кромок в стыках карты с помощью перемещаю-
щегося вдоль стенда портала с пневматическим прижимом.
Пневматический прижим имеет возможность перемещения по
порталу поперек стенда. По мере сборки листы в стыках прих-
ватывают ручной электродуговой сваркой. На этом же рабочем
месте производят установку и прихватку заходных и выходных
планок, предназначенных для начала и окончания процесса ав-
томатической сварки.

Собранную под сварку карту передают с помощью привод-
ных роликов на сварку с первой стороны.

Сварку осуществляют самоходной головкой А-639 раздвиж-
ними дугами под слоем флюса на пневматических флюсовых
подформовках, поджатых с обратной стороны шва.

Перемещение сварочной головки с одного стыка на другой
происходит с помощью механизированного портала, переме-
щающегося вдоль сварочного стенда по рельсам.

Во время сварки портал закреплен к рельсам с помощью
специальных прижимов. Перемещение головки по направлению
шва со сварочной скоростью осуществляется механизмом пере-
движения самой головки по направляющим портала, подача и
уборка флюса — специальным флюсопитателем. Сваренную
карту приводные ролики стенда передают в кантователь. В кан-
тователе происходит кантовка карты на 180°, откуда привод-
ной рольганг кантователя подает ее на сварку со второй сто-
роны.

Сварка карты со второй стороны аналогична сварке карты
с первой стороны, отличие заключено в отсутствии флюсовых
подформовок, которые при сварке со второй стороны не нужны.

Автоматическую газовую резку карты в размер производят
на специальной газорежущей установке «Волга».

Сначала обрезают одновременно две продольные кромки
карты со снятием фасок под сварку. После обрезки продольных
кромок поочередно режут поперечные кромки. Настройку на
нужный размер при резке продольных кромок производят с
помощью перемещения блоков с резаками от электропривода, и
нужный размер фиксируют по шкалам линейки, встроенной на
направляющей блоков.

Настройку на размер для резки поперечных кромок осу-
ществляют по отметкам на шкале линейки стенда.

На этом же рабочем месте производят зачистку кромок
после резки специальным приспособлением с фрезой.

Рис. 1.9. Вальцевание
полотнища
Рис. НО. Поддерживающее устройство для вальцевания крупногабаритных
обечаек

Контроль прямолинейности и габаритных размеров после
резки осуществляют натяжением струны вдоль кромки спе-
циальным приспособлением и рулеткой.

Углы разделки кромок и притупление контролируют шабло-
ном с формой разделки.

После газовой резки карты передаются роликами для гибки
на вальцах (рис. 1.9). Прогиб толстостенных обечаек под соб-
ственным весом в процессе гибки устраняет специальное ме-
ханизированное поддерживающее устройство (рис. 1.10). Ра-
диус вальцовки проверяют по внутреннему диаметру с помощью
шаблона.

В тех случаях, когда крупногабаритное оборудование невоз-
можно доставить водными или автодорожными путями в пол-
ностью собранном виде, изыскивают решения перевозки обору-
дования железнодорожным транспортом, но с обеспечением
максимально возможной степени его заводской готовности.

Накоплен опыт в применении следующих вариантов члене-

ния цилиндрических конструк-
ций корпусов крупногабарит-
ных аппаратов:

1.	Деление цилиндрической
конструкции, имеющей диа-
метр не более 5 м, поперечны-
ми стыками на отдельные обе-
чайки длиной до 2 м, что соот-
ветствует требованиям вписы-
вания в габарит железной
дороги;

2.	Деление крупногабарит-
ной цилиндрической конструк-
ции продольными стыками на
монтажные элементы в виде
сегментов, соответствующих
третьей или четвертой части
окружности цилиндра (рис.
1.Н);

3.	Комбинированный метод

Рис. 1.11. Комплект укрупненных
листовых заготовок цилиндрического
корпуса аппарата
К лебедке

К якорю

Якорь
а)	б) в)	г)

Рис. 1.12. Способы образования обечаек методом предварительного дефор-
мирования:

а — вальцеванием; б — иаворачиваиием иа оправку; в — стягиванием тросами; г — обжа-
тием домкратами

для цилиндрических конструкций диаметром до 5 м, при кото-
ром изготавливают обечайки длиной до 2 м с незаваренным
продольным швом для лучшего использования транспортеров
с пониженной платформой. Обечайки за счет временного дефор-
мирования вставляют одна в другую (пакетный метод);

4.	Способ временного деформирования, в соответствии с
которым крупногабаритную толстостенную обечайку изготавли-
вают на заводе, и ей на время перевозки к объекту монтажа
уменьшают поперечное сечение:

сплющиванием,

сворачиванием на меньший диаметр (рис. 1.12) в пределах
упругих деформаций (одинарное деформирование),

гибкой на меньший диаметр (двойное деформирование).

Метод временного деформирования основан на том, что в
изготавливаемой крупногабаритной обечайке оставляют несва-
ренным один монтажный стык по образующей и, благодаря
этому, на время перевозки уменьшают диаметр обечайки до
требуемых размеров за счет равномерного деформирования кор-
пуса по периметру.

Технологией, разработанной Институтом электросварки
им. Е. О. Патона, предусмотрены два вида временного дефор-
мирования цилиндрических листовых конструкций: одинарное
п двойное.

При одинарном деформировании уменьшение диаметра обе-
чайки производят с таким расчетом, чтобы металл находился
в упругой стадии.

Двойное деформирование отличается тем, что с целью боль-
шего уменьшения диаметра обечайку деформируют дважды.
Вначале с помощью вальцовки обечайки на диаметр, меньший
проектного, с образованием пластической деформации. При этом
величина нахлеста кромок незамкнутого стыка должна быть
такой, чтобы в проектное положение их можно было вывести
при упругой работе металла.

Затем пластически деформированная обечайка с нахлестом
кромок указанной величины может быть подвергнута дополни-
30
тельному деформированию с целью уменьшения диаметра заго-
товки. Степень вторичного деформирования (дальнейшего уве-
личения нахлеста кромок) принимают с таким расчетом, чтобы
после освобождения они заняли свое прежнее положение, дос-
тигнутое при первичном деформировании.

Следовательно, двойное деформирование рассчитано на то,
что поступающую на объект монтажа заготовку доводят до
проектного диаметра за две стадии: вначале, освободив от
скрепляющих планок, обеспечивают ее саморазворачивание, а
затем принудительно доводят диаметр обечайки до проект-
ного.

Наиболее простой способ деформирования обечаек состоит
в стягивании их петлями из тросов. Обечайки сравнительно
небольшой толщины (до 25 мм) можно стягивать до образова-
ния соответствующего нахлеста с помощью троса, который
наматывается непосредственно на электролебедку. При выпол-
нении этой работы в цеховых условиях обечайку, стягиваемую
в вертикальном положении, целесообразно приподнимать мосто-
вым краном, чтобы устранить влияние трения нижней кромки
о поддон.

Для деформирования толстостенных обечаек длиной 6...8 м
рекомендуется пользоваться полиспастами и стягивать обечай-
ку двумя петлями. При этом два конца этих петель закреп-
ляют к якорям, а два других — к подвижным блокам полиспа-
стов. Неподвижные блоки полиспастов крепят к электролебед-
кам, на которые наматывают сбегающие с полиспастов нитки
тросов.

Обечайку в процессе деформирования располагают на роли-
ковом стенде.

Чтобы уменьшить трение смещаемых кромок стыка между
собой, к одной из них крепят инвентарные роликоопоры.

Деформирование обечаек стягивающими петлями тросов,
получившее распространение на некоторых аппаратостроитель-
ных заводах, отличается простотой оснастки, но имеет свои
недостатки. В отдельных случаях обечайка приобретает нерав-
номерную кривизну, что сказывается на ее геометрической фор-
ме после разворачивания.

Существует другой прием деформирования обечайки. Внутри
обечайки приваривают две пары скоб (попарно на каждой
стороне монтажного стыка). Между скобами внутри обечайки
крепят полиспасты, которыми и стягивают обечайки. Этим спо-
собом было изготовлено значительное число заготовок. При
этом отмечались некоторые нарушения плавной кривизны вдоль
образующей, диаметрально противоположной монтажному
стыку, вследствие приложения на этом участка наибольшего
изгибающего момента.

Лучший вариант деформирования — такой, при котором рас-
пределение изгибающего момента по периметру деформируемой
Рис. 1.13. Сворачивание тонкостенно-
го полотнища в транспортабельную
заготовку:

1,2— подгибка концевых участков; 3, 4 —
* начало и окончание сворачивания

обечайки наиболее равномер-
но. В этом отношении пред-

ставляют интерес специальные
установки, работающие по
принципу радиального сдавли-
вания обечайки.

Обечайку выгодно сдавли-
вать при вертикальном поло-
жении, чтобы на ее формообра-
зовании не сказывался фактор
силы тяжести. В этом случае
возникает потребность в спе-
циальном крановом оборудо-
вании для обслуживания уста-
новки и использования гори-
зонтальных стендов.

Применяют способ дефор-
мирования обечаек цементных
печей и крупногабаритной ап-
паратуры, при котором в ка-
честве оборудования для де-
формирования используют те
же вальцы, на которых вы-
полняют гибку обечайки на
проектный диаметр.

Сущность процесса в том,
что образование нахлеста меж-
ду свободными кромками про-
исходит «проталкиванием»
вращающимися валками одной
из них внутрь обечайки. При

этом вторая кромка через от-
водной блок заякорена парой
тросов, закрепленных к вырезанным для этой цели в обечайке
скобам. Чтобы уменьшить трение между кромками, при обра-
зовании нахлеста к одной из них крепят съемные роликоопоры.
Освоен метод многослойного рулонирования на гибочных валь-
цах тонкостенных обечаек толщиной до 10 м для крупногаба-
ритных аппаратов (рис. 1.13).

Обечайка, временно деформированная в упругопластической
стадии для обеспечения ее транспортабельности [3], после осво-
бождения от закреплений имеет диаметр П3

О2/{ 1 - (ЗО2/28) (3т/£)+O,5(at/£)3(D2D|)/[83(JD1 - Г>2)2]),

где Di — проектный диаметр обечайки до ее деформирования;
D2— диаметр после деформирования (в период транспорти-
ровки); D3 — диаметр после освобождения обечайки от закреп-
лений; Е — модуль упругости; ат — предел текучести материала
обечайки; S — толщина обечайки.

При одинарном упругом деформировании £)з = £>ь поэтому
допустимый уменьшенный диаметр

О2=О1/(1+атО1/£8),

при двойном упругом деформировании

D2=Dj[l + 2aTDJ(Eb)].

Возможные пределы уменьшения диаметра обечаек в зави-
симости от толщины металла и исходного диаметра представ-
лены в табл. 1.1.

При сборке аппаратов из временно деформированных заго-
товок трудоемкость работ на монтаже значительно сокращается
за счет отсутствия сборки обечаек из отдельных листов. Работы
сведены к разворачиванию деформированной заготовки до
проектного диаметра и замыканию продольного монтажного
стыка (рис. 1.14). Затем производят сборку отдельных обечаек
между собой.

Таблица 1.1

Поперечные размеры обечаек после временного деформирования

1 вГ	Диаметр после деформирования, мм, при значениях исходного диаметра														
	4000			4500			5000			6000	|				7000	
X	Способ деформирования														
и	KJ	о>		KJ				о>		X			X		
					8		X			X	о		X	о	
			0>				X		<У	X	X		X	X	
X	а  8«	я X	X «S	3  2 £		X	а  2 й	X X	X «X	а  2 й	я  X	о X	2 S	X X	X «S
										ч Я	X		ч ф		
			X	с я		X	с 5			с Я			х я	ч	X
			н			ч	о X	о		О X	о		Q X	о	м
16	3620	3000	2500	4110	3360	2670	4520	3630	2840			4120	3130		4500	3390
18	3730	3100	2610	4150	3450	2810	4510	3740	2990		4270	3320			4700	3500
20	3760	3160	2700	4200	3540	2926	4610	3820	3100			4390	3460			4860	3700
24	3800	3280	2860	4260	3660	3080	3680	3990	3320					3740				4100
28	3830	3360	2960	4300	3780	3240	4710	4110	3500			__	3970	—			4360
32	3850	3430	3070	4320	3840	3360	4760	4210	3630					4120	—	__	__
36	3870	3490	3160	4340	3910	3470	4760	4280	3740					4170						
40	3880	3530	3220	4360	3960	3540	4810	4340	3830					4400					__
50	3900	3610	3370	4390	4050	3680	4840	4450	4030							__				
.60  ГП	3920	3670	3450	4410	4120	3800	4870	—	4170	—	—	—	—	—	—

u.oH-rV м е 4 а и и е. Прочерки означают, что после деформирования диаметр ие впи-
с*“а в Максимально возможные железнодорожные габариты перевозок.

Ж--------------------------------------------------------------------
Рис. 1.14. Замыкание продольного стыка обечайки

Перед разворачиванием деформированных обечаек срезают
закрепляющие их планки. При срезании последней планки рез-
чик должен находиться в положении, обеспечивающем безопас-
ность работ в момент «распружинивания» обечайки. Доведение
диаметра до проектного выполняют с помощью крана. Для
этого нижнюю часть прикрепляют к стенду или к анкерным
болтам бетонированной площадки, на которой производят раз-
ворачивание.

При разворачивании деформированных заготовок к свобод-
ной кромке наряду с усилием, направленным вертикально вверх
(с помощью крана), прилагают дополнительное усилие, созда-
ваемое с помощью троса от установленной рядом электроле-
бедки.

В случае применения метода одинарного деформирования
обечайка после срезания планок под действием сил упругости
раскручивается, занимая положение, при котором масса верх-
ней части обечайки способствует сближению кромок.

Обечайки после разворачивания укладывают гусеничным
или другим краном на стенд-вращатель для замыкания и свар-
ки продольных и кольцевых стыков.

Для правки обечаек в процессе сборки рекомендуют приме-
нение специальной оснастки, позволяющей устранять эллиптич-
ность и выравнивать кольцевой зазор по периметру между сты-
куемыми обечайками.

При этом правильную геометрическую форму корпуса фик-
сируют установкой наружных колец жесткости и внутренних
устройств, предусмотренных проектом.

ВНИИмонтажспецстроем предложен способ временного де-
формирования толстостенных обечаек сворачиванием на утяже-
ленную оправку, а также разворачивание деформированных
обечаек с применением специальных гравитационных устройств
внутри кольцевых кондукторов. Такие виды оснастки обеспечи-
вают равномерный упругопластический изгиб в изготавливаемых
обечайках, что значительно расширяет возможности временного
деформирования.

Момент сворачивания определяют по формуле

М = В^/4 {1-4/3 (ат/£)2	(#i ~	,

где В — длина, б — толщина обечайки; Ri и Ri—радиусы до и
после деформирования.

Специфична технология сборки на заводах крупногабаритных
толстостенных аппаратов колонного типа, подлежащих в даль-
нейшем перевозке по воде или специальными транспортными
средствами.

На основе разработок ВНИИПТхимнефтеаппаратуры [16]
освоено производство толстостенных колонных аппаратов боль-
ших диаметров (от 4,5 м и более) длиной до 100 м, доставляе-
мых на объекты монтажа водным транспортом. Производство
аппаратов осуществляют по следующей технологии. Поступаю-
щие листовые заготовки контролируют ультразвуком, после чего
передают на кромкострогальные станки для обработки под
сварку. Обработанные листы на сборочных стендах укрупняют
в карты, подлежащие двусторонней автоматической сварке. Их
вальцуют в обечайки, сваривают замыкающий стык и ультра-
звуком проверяют качество сварных соединений. Затем обечай-
ку с установленным внутри калибровочным кольцом, которое
обеспечивает ее цилиндричность, помещают на карусельный
станок и на нем обрабатывают кольцевые кромки под сварку.

Из обечаек с обработанными под сварку кромками соби-
рают секции длиной 12 м, которые попарно укрупняют в блоки.
При этом обращают особое внимание на обеспечение и соблю-
дение технических допусков в кольцевых стыках, прямоли-
нейность корпуса и совмещение внутренних поверхностей обе-
чаек. Для этой цели пользуются роликовыми стендами с регу-
лируемыми роликоопорами и удлиненными роликами. Выверку
конструкций стенда и корпуса аппарата при сборке осуществ-
ляют лазерными приборами. Во избежание деформации блоков
на роликовых стендах каждый блок на период сборки укреп-
ляют двумя бандажными кольцами. Блоки с установленными в
них во избежание потери формы распорными устройствами
подлежат объемной термической обработке в печах, соответст-
вующих их длине. До проведения термической обработки бло-
ков весь корпус колонного аппарата подвергают контрольной
сборке. В процессе контрольной сборки корпуса аппарата с
использованием лазерных приборов производят разметку уста-
новки п сварку всех его внутренних устройств.
Для контрольной сборки длинномерных колонных аппара-
тов используют роликовые стенды соответствующей грузоподъ-
емности, собранные с высокой степенью точности. Контрольную
сборку кольцевых стыков блоков осуществляют на сборочных
приспособлениях, которые впоследствии, после термообработки
отдельных блоков, используют для окончательной сборки под
сварку всего колонного аппарата. Качество сварки кольцевых
соединений проверяют ультразвуком, пересечения сварных швов
и разнотолщинные соединения контролируют рентгенопросвечи-
ванием. Кольцевые стыки между блоками подвергают местной
термической обработке с использованием установок типа
КСТ-30. Изготовленный аппарат испытывают гидравлически в
горизонтальном положении и затем транспортируют на объект
монтажа.

Таким образом, основные принципы заводского производства
крупногабаритной аппаратуры следующие: максимальное укруп-
нение отгружаемых элементов, производство большей части
работ по обработке, сборке и сварке механизированными ме-
тодами, применение технологических приемов для придания
отгружаемым элементам аппаратов габаритных размеров, тре-
буемых условиями перевозки.

1.3. МЕХАНИЗАЦИЯ СВАРКИ КРУПНОГАБАРИТНЫХ

ЛИСТОВЫХ КОНСТРУКЦИИ

При изготовлении крупногабаритных технологических аппа-
ратов и различных емкостных листовых конструкций выпол-
няют сварные соединения большой протяженности. Основной
принцип организации этих работ — осуществление максимально
возможного объема сварочных работ механизированными спо-
собами на заводах-изготовителях конструкций. Однако из-за
больших размеров некоторых листовых аппаратов и емкостей
часть соединений приходится выполнять на монтажной пло-
щадке, в отдельных случаях на монтаже сваривают все сое-
динения между элементами.

При изготовлении аппаратуры применяют сталь различных
толщин и марок; встречаются разные конструктивные реше-
ния соединений с различным пространственным положением,
особенно при монтаже. Все это обусловливает многовариант-
ность решений при выборке способов и средств сварки, свароч-
ных материалов.

Крупногабаритные листовые конструкции, как правило,—
наиболее ответственные. К качеству их сварных соединений
предъявляют повышенные требования. Надежность этих конст-
рукций обеспечивается правильным сочетанием следующих ос-
новных факторов: геометрической формы конструкции и ее сое-
36
Рис. 1.15. Установка для автоматической
обечаек

сварки под флюсом цилиндрических

динений; основного и сварочного материалов; технологии свар-
ки и контроля.

На заводах при изготовлении частей или укрупненных бло-
ков крупногабаритной аппаратуры подавляющие объемы сва-
рочных работ выполняют механизированными способами (рис.
1.15).

Наибольшее распространение получили автоматическая свар-
ка под флюсом и электрошлаковая сварка. Ручную сварку по-
крытыми электродами, механизированную сварку в углекислом
газе или сварку порошковой проволокой применяют в меньших
объемах: при сварке патрубков, присоединении технологиче-
ской оснастки, сварке коротких швов в стесненных условиях.

Автоматическая сварка под флюсом используется при
сварке в нижнем положении продольных и кольцевых швов
цилиндрических аппаратов, соединений плоских полотнищ, под-
лежащих рулонированию.

Стыковые соединения подготовляют с разделкой или без
разделки кромок. Размеры швов, форму и конструктивные
элементы кромок назначают в соответствии с ГОСТ 8713—79.
Для удержания расплавленного металла с нижней стороны
используют флюсовые подушки (рис. 1.16), медные под-
кладки.

Иногда сварку выполняют по предварительной сварке с об-
ратной стороны шва, выполненной ручной или механизирован-
ной сваркой.

Сварку кольцевых швов выполняют при вращении цилин-
дрических аппаратов на вращателях. При этом сварочный
Рис. 1.16. Схема флюсовой подушки для сварки стыковых соединений:

1—основание; 2 — электродвигатель; 3 — червячно-винтовой редуктор; 4 — секции флю-
совой подушки: 5 — уплотнение между секциями; 6 — соединительный шарнир; / — бо-
ковой лоток; 5 — лоток для флюса; 9 — стеллаж

аппарат находится в нижней (внутри обечайки) или в верхней
зоне кольцевого шва.

В зависимости от толщины металла, его характеристик по
свариваемости, формы разделки кромок сварку под флюсом
выполняют однопроходной или многопроходной. При необходи-
мости предусматривают предварительный или сопутствующий
подогрев соединения при сварке.

Автоматическую сварку под флюсом рулонируемых полот-
нищ выполняют двусторонней. При сварке первого шва соеди-
нение между листами, выполненное без разделки кромок и
собираемое с минимальным зазором от 0 до 2 мм, проваривают
на глубину около 0,7 толщины листа. Затем, после перекан-
товки полотнища, соединение сваривают с обратной стороны
так, чтобы при этом полностью переплавлялся корень первого
шва.

Сварка под флюсом, выполняемая в нижнем положении
одним электродом, наиболее распространена при производстве
листовых аппаратов. Она в 5...8 раз превышает показатель на-
плавки для ручной дуговой сварки. Для повышения производи-
тельности этого процесса используют также двухэлектродную
и многодуговую сварку, а также сварку с порошковым приса-
дочным металлом (ППМ).
Двухэлектродную сварку выполняют одновременно двумя
электродными проволоками с питанием от единого источника
тока. Многодуговую сварку осуществляют одновременно двумя
или большим числом электродов с раздельным их питанием
сварочным током. Двухдуговая сварка обладает наибольшей
производительностью, ее скорость превышает на 50...75% ско-
рость однодуговой сварки. При двухдуговой сварке электроды
могут размещаться и поперек шва. Автоматическую двухдуго-
вую сварку выполняют отечественными аппаратами ДТС-38
(АДФ-1600), А-639, А-1412.

Для однодуговой сварки под флюсом используют свароч-
ные тракторы ТС-17МУ, ТС-35, АДФ-1004, АДС-1000 и др.
В поточных линиях изготовления листовых конструкций приме-
няют самоходные сварочные установки. Механизированные
станы по производству рулонированных конструкций оборудо-
ваны двухдуговыми самоходными сварочными установками
А-943.

В табл. 1.2 приведены наиболее применяемые сварочные
материалы для сварки: ручной — покрытыми электродами;
автоматической — под флюсом; в углекислом газе; порошковой
проволокой. Детальный набор сварочных материалов в зави-
симости от группы стальных конструкций, толщины металла,
расчетной температуры и температуры воздуха при сварке
производят по таблицам.

Электрошлаковую сварку применяют в отдельных случаях
в условиях заводов для сварки в вертикальном положении
листовых элементов толстостенных аппаратов. Для сварки ли-
стов толщиной от 16 до 40 мм применяют стандартные аппа-
раты типа А-820. Электрошлаковую сварку применяют в миро-
вой практике при сборке доменных комплексов, конвертеров,
цементных печей, толстостенных трубопроводов большого диа-
метра. Применение электрошлаковой сварки вместо ручной поз-
воляет повысить производительность труда сварщиков в 2...5
раз (в зависимости от толщины металла) и снижает приведен-
ные затраты на 1 кг наплавленного металла в 2...3 раза. Наи-
более широко этот способ сварки распространен, в строительстве
при сооружении кожухов доменных печей.

Процессы электрошлаковой и дуговой сварки под флюсом
могут быть интенсифицированы путем введения в сварочную
ванну дополнительного присадочного порошкообразного мате-
риала (ППМ). Повышенная площадь поверхности и небольшая
масса частиц ППМ, введенных в зону сварки, способствуют
значительному уменьшению потерь тепла, повышению коэффи-
циента полезного действия источника сварочного тока. В каче-
стве ППМ применяют крупку из рубленной сварочной прово-
локи диаметром 0,8...2 мм. Автоматическую сварку под флюсом
или электрошлаковую сварку с ППМ выполняют стандартным
сварочным оборудованием, оснащенным приставками для дози-
Основные сварочные материалы, применяемые при сварке
низколегированных строительных сталей

Марка стали	Сварка под флюсом		
	Марка флюса	Марка сварочной проволоки	
В СтЗпсб  В СтЗГпсб  В СтЗспб	АН-348А ОСЦ-45 АН-348АМ	Св-08А  Св-08	
09 Г2 09Г2С	АН-348А  ОСЦ-45 АН-348АМ ОСЦ-45М	Св-08ГА  Св-10Г2	
09Г2С 1ОГ2С1 15ХСНД 14Г2  10Г2С1Д юхндп			
15Г2АФДпс 10Г2С1 юхснд 14Г2АФ  15Г2СФД	АН-22  АН-348А  ФЦ-9  АН-60	Св-08ХМ  Св-18ХМА	
16Г2АФ  18Г2АФпс  15Г2СФ	АН-22  АН-17М	Св-0«ХМ  Св-08ХМА	
12Г2СМФ	АН-22  АН-17М	Св-08ХН2ГМЮ  Св-08ХМФА	

рованной подачи ППМ в зону сварки или на вылет электрода
(рис. 1.17, а). Возможна предварительная засыпка крупки в
зазор или в разделку кромок соединений (рис. 1.17, б). Приме-
нение ППМ повышает производительность труда и тепловую
эффективность процесса, способствует повышению качества свар-
ного соединения.

В процессе сборки укрупненных частей или элементов круп-
ногабаритной аппаратуры и емкостей на месте монтажа про-
тяженные сварные соединения приходится выполнять в раз-
личных пространственных положениях.
Таблица 1.2

	Сварками углекислом газе.  Марка сварочной проволоки	Сварка порошковой проволо- кой. Марка проволоки	Ручная элехтродуговая сварка. Тип и марка электрода
	Св-08Г2С	ПП-АНЗ  ПП-АН8  ПП-АН9  ПП-АН10	Э42, Э46  УОНИ-13/45 СМ-И
			Э46А, Э50А  УОНИ-13/55  УОНИ-13/45 ДСК-50 АНО-7 К-5А
		ПП-2ДСК ПП-АН11 СП-2 СП-3	Э60А, Э50А  УОНИ-13/65  УОНИ-13/55
	Св-10ХГ2СМА		
	Св-08ХГСМФА  Св-08ХН2Г2СМЮ		Э70, Э-Х2МФБ 48Н-1, АНП-2 ЦЛ-40

При укрупнении и монтаже стальных конструкций в соот-
ветствии с ОСТ 36-60—81 «Сварка при монтаже стальных
строительных конструкций» рекомендуется применять следующие
способы сварки:

ручную дуговую сварку покрытыми электродами во всех
пространственных положениях;

механизированную дуговую сварку самозащитной порошко-
вой проволокой в нижнем, горизонтальном и вертикальном про-
странственных положениях;

автоматическую одноэлектродную электрошлаковую сварку
Рис. 1.17. Способы подачи порошко-
образного присадочного материала в
зону сварки:

а — на вылет электрода; б — засыпкой в
зазор нли разделку

проволокой сплошного сечения
в вертикальном пространствен-
ном положении;

автоматическую сварку под
флюсом проволокой сплошного
сечения в нижнем пространст-
венном положении;

автоматическую дуговую
сварку с принудительным фор-
мированием шва в вертикаль-
ном пространственном положе-
нии при использовании само-
защитной порошковой прово-
локи.

Два первых способа реко-
мендуются как наиболее мо-
бильные для условий монтажа.

Допускается выполнение
многослойного шва нескольки-
ми способами. Стыковые, нах-
лесточные и тавровые соединения на горизонтальной плоскости
сравнительно просто выполняют механизированным способом
под флюсом, в углекислом газе или порошковой проволокой.
Эти виды сварки допускают ведение процесса полуавтома-
тами.

При сооружении листовых емкостных конструкций и аппа-
ратов возможно применение следующих способов механизиро-
ванной сварки: в защитном газе, самозащитной порошковой
проволокой, легированной проволокой сплошного сечения, под
магнитным флюсом.

Механизированная сварка в углекислом газе получила ши-
рокое применение в отечественной и зарубежной практике. Она
по сравнению с ручной сваркой повышает производительность
труда в 1,5 ...2 раза. При сборке аппаратов на монтажных
площадках применение этого метода затруднено необходи-
мостью создания надежных устройств для защиты углекисло-
го газа от сдувания ветром, что ограничивает его примене-
ние.

Сварочный процесс с замозащитной порошковой проволокой
более перспективен для применения в условиях сборочно-сва-
рочных работ. Этот способ сочетает высокие показатели по
производительности (в 1,5...2 раза выше, чем при ручной сварке)
с некоторыми достоинствами ручной дуговой сварки: визуаль-
ным контролем за процессом, малой чувствительностью к воз-
действию ветра, маневренностью, относительно малым вспомога-
тельным временем на подготовку к сварке. Отечественные по-
рошковые проволоки, применяемые при сварке собираемых на
монтаже конструкций: ПП-АНЗ; ПП-2ДСК; СП-2 (СП-3);
ППВ-5 и др. Сварка выпол-
няется с помощью полуавто-
матов А-765,	А-1197П,

А-1197С, А-1035 и др.

В стандартах содержатся
сведения о способах хране-
ния, транспортировки сва-
рочных материалов, подго-
товке их к сварке, о квали-
фикационных требованиях,
предъявляемых к сварщи-
кам, качестве подготовки
элементов конструкций, под-

лежащих сварке, и др.

В отдельных случаях с
целью более эффективного
применения в условиях мон-
тажа стандартное сварочное
оборудование оснащают спе-

Рис. 1.18. Устройство на базе тракто-
ра ТС-35 для автоматической сварки
нахлесточных соединений порошковой
проволокой:

/ — передние копнрные ролики; 2 — блок
направления • электрода; 3 — платформа;

4 — кассета

циальными устройствами

для облегчения управления процессом сварки. Так, для сварки
нахлесточных и тавровых соединений днищ резервуаров ВНИИ-
монтажспецстроем предложены устройства Н-2 и Т-2, позволяю-

щие более успешно использовать для этих работ стандартные
сварочные тракторы (рис. 1.18). Сварку выполняют порошко-
вой проволокой марки СП-3, обеспечивают направление дви-

жения электрода по соединению, предусмотрено дистанцион-
ное управление процессом.

При укрупнительной сборке отдельных элементов и узлов
аппаратов, выполняемой на месте их сооружения, изыскивают
возможность привести свариваемый стык к нижнему положе-
нию, чтобы выполнить его наиболее производительным и хорошо
освоенным методом автоматической сварки под флюсом. Так
сваривают прямолинейные швы цилиндрических обечаек, кони-
ческих и сфероцилиндрических элементов. Для сварки криво-
линейных швов применяются различного типа стенды-качалки,
поворачивающие узел так, чтобы свариваемый участок нахо-
дился в положении близком к горизонтальному. Этот способ,
в частности, используют при укрупнительной сборке и сварке
блоков для оболочек сферических резервуаров.

Для автоматической сварки кольцевых швов обечаек при-
меняют роликовые вращатели. Для автосварки под флюсом
соединений оболочек сферических резервуаров (рис. 1.19) соз-
даны манипуляторы-вращатели (см. гл. 5). Сварка под флюсом
выполняется на флюсовой подушке, с медными прижимными
подкладками, стальными остающимися или удаляемыми под-
кладками или по ручной подварке с последующей зачисткой
корня шва.
Рнс. 1.19. Автоматическая сварка оболочек сферических резервуаров с вра-
щением на манипуляторе

Определенную часть стыковых соединений технологических
аппаратов и емкостей сваривают в вертикальном положении.
При относительно малых толщинах металла эти соединения вы-
полняют ручной сваркой покрытыми электродами. Кромки
подготавливают с V- или Х-образной разделкой. Шов наплав-
ляют в несколько проходов по определенной технологии, обес-
печивающей наименьшее деформирование стыка и требуемое
качество соединения.

Для механизации сварки вертикальных соединений исполь-
зуют способы сварки с принудительным формированием металла
шва. Применяются аппараты типов А-1150 и А-1381 для сварки
самозащитной порошковой проволокой с принудительным фор-
мированием шва или аппараты типа А-820 для электрошлако-
вой сварки под флюсом листов толщиной от 16 до 40 мм. Раз-
делку кромок не производят, предусматривают зазор между
кромками порядка 10...12 мм.

Из зарубежной аппаратуры можно в качестве примера наз-
вать предназначенный для сварки вертикальных швов аппа-
рат типа «Вертоматик» бельгийской фирмы «Аркос». Он обеспе-
чивает сварку вертикальных швов без разделки кромок порош-
ковой проволокой с дополнительной защитой углекислым газом
и с принудительным формированием шва.

Особенно высока трудоемкость сварки на монтаже горизон-
тальных соединений на вертикальных поверхностях. На таких
конструкциях, как резервуары, декомпозеры, воздухонагревате-
ли, баковая аппаратура, протяженность соединений указанного
вида составляет свыше 60% общей длины сварных швов. Руч-
ная дуговая сварка этих соединений долговременна и требует
большого числа сварщиков.

В Советском Союзе и за рубежом разработаны способы и
оборудование для автоматической сварки таких соединений.
Однако их применение сталкивается с рядом трудностей, вы-
зываемых особенностями формирования шва, повышенной склон-
ностью сварочной ванны к вытеканию из зоны сварки. Автомати-
ческая многослойная сварка малоэффективна из-за низкой произ-
водительности процесса, близкой к производительности механи-
зированной сварки. Поэтому в

ряде случаев для сварки горизон-
тальных швов на вертикальных
поверхностях отдают предпочте-

Рис. 1.21. Схема сварочного аппарата
«Монофаст»:

1 — мотор для перемещения аппарата; 2—
опорный ролнк механизма перемещения; 3 —
рама; 4 — флюсоотсасывающнй механизм; 5 —
направляющий рельс; 6 — бункер для подачи
флюса; 7 — кассета с электродной проволо-
кой; 8 — мотор подающего механизма; 9—
механизм для корректировки положения
электрода; 10 — механизм для вертикальной
регулировки положения флюсоудержнвающей
ленты; 11 — флюсоудержнвающая лента; 12 —
свариваемые листы

Рис. 1.20. Механизированная свар-
ка горизонтальных швов резервуа-
ра с передвижного устройства:

1— стенка резервуара; 2— электромо-
тор с редуктором; 3 — приводной ро-
лик; 4 — баллон с углекислым газом;
Л — кассеты с проволокой; 6 —- подаю-
щий механизм; 7 — сварочная горелка;

_ нсточинк тока
щимися рядом со стыком со

нофаст» и «Три часа» (рис. 1

ние механизированной сварке в углекислом газе или порошко-
выми проволоками.

На рис. 1.20 показана промышленная установка для ме-
ханизированной сварки одновременно с двух сторон горизонталь-
ных швов стенки крупного резервуара, собираемого полистовым
способом. Сварщики размещаются в двух кабинах, передвигаю-
щихся по верхней кромке очередного собранного пояса стенки
резервуара.

Институтом электросварки им. Е. О. Патона для сварки
горизонтальных швов создан аппарат двухэлектродного типа
А-1325 для сварки порошковой проволокой в углекислом газе
с принудительным формированием шва с одной стороны. По-
следнее обеспечивается скользящим охлаждаемым медным пол-
зуном. Сам аппарат перемещается вдоль стыка по закреплен-
ным параллельно стыку направляющим. Форма ползуна соот-
ветствует кривизне усиления сварного шва.

Известны способы автоматической сварки горизонтальных
швов в углекислом газе со свободным формированием шва,
при котором производительность процесса повышается за счет
использования порошковой проволоки и введения дополнитель-
ной присадочной проволоки (Япония). Французская фирма
«КМП» выполняет сварку горизонтальных швов автоматами
проволокой диаметром 1,2 мм со свободным формированием
шва в смеси углекислого газа с аргоном. Предусмотрены коле-
бания сварочной головки с регулировкой частоты и ампли-
туды.

За рубежом создана аппаратура для сварки горизонталь-
ных соединений под флюсом. Флюс удерживается асбестовыми
подкладками на бесконечной ленте или башмаками, движу-
коростью сварки. Аппараты «Мо-
.21 и 1.22) сварку ведут со сво-
бодным формированием шва про-
волокой диаметром 2...3 мм под
флюсом.

Повышения производительно-
сти процесса достигают внедре-
нием автоматической сварки го-
ризонтальных соединений с при-
нудительным формированием
швов с одной стороны. В качест-
ве электрода применяют обычно

Рнс. 1.22. Автомат для сварки горизон-
тальных швов под флюсом «Трн часа»:
/ — мундштук; 2 — бункер для флюса; 3 —
подающий механизм; 4 — вертикальный кор-
ректор; 5 — флюсоудерживающее устройство;
6 — узел крепления мундштука
самозащитную порошковую проволоку. Сварочную ванну удер-
живают ползуны в виде плоской или фигурной пластины. Ап-
параты типа «Циркоматик» фирмы «Аркос» (Бельгия), веду-
щие сварку порошковой проволокой, формирование швов осу-
ществляют с помощью бесконечной медной цепи. Две свароч-
ные головки размещены в двух кабинах, перемещающихся по
обе стороны вдоль стыка. Сварку ведут одновременно с двух
сторон (рис. 1.23).

В ряде случаев, как, например, при сварке сферических
резервуаров без их вращения, швы приходится сваривать при
различных пространственных положениях. Для механизации
этих работ созданы специальные универсальные аппараты.
Аппараты типов А-1150У и А-1381 (ИЭС им. Е. О. Патона)
предусматривают электродуговую сварку швов порошковой
проволокой с принудительным формированием шва. Дуга может
дополнительно защищаться углекислым газом. Аппараты пере-
мещают вдоль шва непосредственно по кромкам изделия или по
направляющим, закрепляемым параллельно шву.

Во ВНИИмонтажспецстрое разработаны метод и аппаратура
для автоматической сварки швов в различных пространствен-
ных положениях. Метод основан на применении сложных по-
перечных колебаний тонкой электродной проволоки по опреде-
ленной программе. Ванна защищается углекислым газом. Фор-
мирование шва — свободное. На рис. 1.24 представлена схема
этого процесса.

Разработанный для этой цели автомат марки СК-4 предназ-
начен для дуговой сварки в защитном газе плавящимся элек-
тродом стыковых соединений, расположенных в различных
пространственных положениях. Автомат состоит: из тележки

Рис. Г.23. Схема сварки порошковой
проволокой в углекислом газе с по-
лупрннуднтельным формированием
шва:

/ — ползуны; 2 — горелка; 3 — свариваемые
листы; 4 — формирующий шлак; 5 — шов

Рис. 1.24. Схема метода сварки со
сложными колебаниями электрода:

а — продольный разрез вертикального со-
единения; б — движение электрода; / —
электрод; 2 — заходные валики; 3 — мед-
ная пластина; 4 — наплавленный слой; 5 —
металл свариваемых кромок
с приводом передвижения механизма подачи проволоки; меха-
низмов колебаний электрода и передвижения электрода по
глубине разделки; сварочной горелки и защитной камеры. Метод
наиболее перспективен для сварки монтажных соединений круп-
ногабаритных листовых конструкций из толстолистового металла
повышенной и высокой прочности.

Таким образом, можно отметить, что для сварки соедине-
ний как при изготовлении, так и при монтаже крупногабарит-
ных аппаратов и емкостных конструкций в отечественной и
зарубежной практике существуют и находят применение методы
и аппаратура, позволяющие механизировать и автоматизиро-
вать эти работы.

1.4.	ДОСТАВКА КРУПНОГАБАРИТНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
НА ОБЪЕКТ МОНТАЖА

Степень укрупнения элементов или полная сборка техноло-
гических аппаратов и подобного им оборудования на заводах,
главным образом, зависят от способов и средств их транспор-
тировки (рис. 1.25).

Ранее возможности поставки полностью собранных аппара-
тов по железной дороге были существенно ограничены как
из-за габаритов (диаметра и длины), так и из-за массы аппа-
рата. Перевозка крупногабаритных аппаратов большой массы
водными и шоссейными путями практически не осуществля-
лась. Заводы отгружали для технологических аппаратов в за-
висимости от их размеров отдельные секции, обечайки или огра-
ниченные по длине блоки цилиндрического корпуса и соответ-



Рис. 1.25. Возможности транспор-
тировки крупногабаритного обору-
дования различными видами
транспорта

ствующие транспортабельные эле-
менты других частей аппарата и
внутренних устройств.

В результате железнодорож-
ный транспорт использовали за-
частую с низким коэффициентом
загрузки, а на монтажной пло-
щадке приходилось производить
большие объемы работ по укруп-
нению, досборке, монтажу вну-
тренних устройств и выполнять
сварные соединения значитель-
ной протяженности. Это удоро-
жало и сильно замедляло мон-
таж установок и заводов. В по-
левых условиях было значитель-
но труднее, чем на заводах, обес-
печить необходимое высокое ка-
чество работ.
Заводы, транспортники и монтажники достигли значитель-
ных успехов в решении этой проблемы, которая рассматрива-
лась как комплекс задач — заводского изготовления полносбор-
ных аппаратов, технологии их перевозки и монтажа.

Значительно расширены возможности перевозки крупногаба-
ритных и длинномерных нефтехимических аппаратов железно-
дорожным транспортом, который по-прежнему остается основ-
ным средством перевозки. Наряду с этим нашла применение
транспортировка шоссейными и водными путями. Транспорти-
ровка по воде позволяет перевозить в полностью собранном
виде крупнейшие аппараты. Разветвленная система рек и ка-
налов в нашей стране, размещение вблизи них заводов-изгото-
вителей и объектов строительства создают благоприятные усло-
вия для использования водных перевозок крупногабаритной
аппаратуры.

В некоторых случаях для перевозки используют вертолеты.

Часто при доставке аппаратов от завода к месту монтажа
приходится решать задачу сочетания различных видов транс-
порта. Чаще всего — это необходимость доставки аппарата от
железнодорожного пути к месту установки по внутриплощадоч-
ным дорогам. При водных же перевозках приходится преду-
сматривать несколько этапов работы — перевозку из цеха к
воде, доставку по воде и от берега к месту монтажа.

Интересен в этом отношении один из первых примеров
доставки коксовых камер диаметром 4,6, длиной 27 м, массой
по 80 т из Волгограда в Красноводск. Аппараты проделали
путь, состоящий из следующих этапов: доставка из цеха к
разгрузочной площадке на железнодорожных платформах; до-
ставка на специальных санях от разгрузочной площадки на
берег реки; спуск на воду; плавание каравана по Волге до
Астрахани и по Каспийскому морю до Красноводска; извле-
чение из воды и перемещение по суше и, наконец, перевозка
каждой камеры на двух трейлерах до места установки. До-
ставка целиком этих двух камер позволила по сравнению с
поставкой «россыпью» сэкономить около 200 руб. на одну тонну
массы, сократились сроки строительства.

Анализ и сопоставление вариантных решений доставки тя-
желовесного крупногабаритного оборудования на объект мон-
тажа выполняют на стадии проектирования предприятий. Оце-
нивают и анализируют различные варианты блочности негаба-
ритных для железнодорожного транспорта аппаратов. Таким
образом, конструктивные решения оборудования и способы его
доставки в значительной мере взаимосвязаны.

При решении задач применительно к конкретному террито-
риальному расположению завода-поставщика и потребителя
приходится считаться с теми ограничениями по габаритам и
массе, которые имеют место при выбранной схеме транспорти-
ровки. Большое значение придают рациональному размещению
заказов на изготовление аппаратов с учетом наиболее эффек-
тивных путей их доставки.

Для вновь строящихся предприятий, особенно для объектов
нефтеперерабатывающей, химической и целлюлозно-бумажной
промышленности с большим количеством крупногабаритного
тяжеловесного оборудования, предпочтительна доставка аппара-
тов водным транспортом.

Зарубежные фирмы стремятся к увеличению заводской го-
товности крупногабаритного оборудования.

В технически развитых странах существуют фирмы, специа-
лизирующиеся на поставках как единичного, так и комплектно-
го оборудования с максимальной степенью заводской готовности,
а также на комплектной транспортировке оборудования сухо-
путным и водным транспортом. К числу таких фирм относится
«Транслифт» в ФРГ, выполняющая перевозки особо тяжелых
грузов как сухопутным, так и водным транспортом массой до
1000 т. Предприятие ГДР «Швертрэкспорт» специализируется
на автодорожных перевозках тяжеловесного крупногабаритного
оборудования, перегрузкой его с одних видов транспорта на
другой и установкой его в проектное положение.

В нашей стране при Минавтопроме СССР действует специа-
лизированное объединение «Спецтяжавтотранс», решающее
комплексные задачи, связанные с транспортировкой крупнога-
баритных аппаратов.

Перевозка железнодорожным транспортом. Железнодорож-
ный транспорт — наиболее распространенный вид перевозок
оборудования, технологических аппаратов и их элементов, ру-
лонированных заготовок резервуаров и газгольдеров, временно
деформированных обечаек цементных печей и других подобных
грузов. Размеры крупногабаритных грузов, так же как аппара-
тов и емкостей, которые можно перевозить по железным доро-
гам СССР, ограничены ГОСТ 9238—83 «Габариты приближе-
ния строений и подвижного состава железных дорог колеи
1520 (1524) мм» (рис. 1.26).

Однако МПС обеспечивает возможность перевозки по же-
лезным дорогам тяжеловесных крупноразмерных аппаратов по-
вышенной массы и габаритов.

Значительное число аппаратов перевозят на 60-тонных плат-
формах с прикрытием или без прикрытия концов в зависимо-
сти от длины груза. При перевозке крупногабаритных и длин-
номерных аппаратов разрабатываются рабочие чертежи погру-
зок. Существуют указания и правила, утвержденные МПС на
эти случаи перевозок.

Рулонированные и временно деформированные заготовки,
имеющие диаметр до 3 и длину до 12 м, затруднений при их
железнодорожных перевозках не вызывают. Размеры этих заго-
товок позволяют грузить их на одну четырехосную или на сцеп
двух двухосных платформ.
Рнс. 1.26. Схемы и габариты грузов, перевозимых железнодорожным транс-
портом (а) с негабаритностью:

б—0 и I степени; в —II степени; г — III степени; д — IV степени

Перевозка обечаек аппаратов на платформах не рентабель-
на из-за малой степени использования грузоподъемности под-
вижного состава. Несколько улучшить этот показатель удается
в случае закладывания обечаек одной в другую (при различных
диаметрах или при оставлении незамкнутого стыка по обра-
зующей обечайки).

Аппараты, превышающие габариты погрузки, относятся к
негабаритным и в зависимости от выхода за габарит характе-
ризуются соответственно боковой, верхней или нижней негаба-
ритностью. Боковая негабаритность имеет пять степеней, верх-
няя— три, а нижняя допускается только в особых случаях.

Учитывается также габарит приближения строений пути.
В частности, на высоте 2500 мм от верхней поверхности голов-
ки рельса габарит погрузки оценивают шириной груза в
3250 мм. Отклонение от этой величины определяет негабарит-
ность нулевой степени при ширине 3400, первой степени —
3600, второй степени — 3800, третьей степени — 4000, четвер-
той — 4450 мм.

Если аппараты при размещении их на подвижном составе
выходят за пределы очертания негабаритности третьей и чет-
вертой степеней (на высоте более 3600 мм от уровня головки
рельса), то их относят к категории сверхнегабаритных.

Техническая документация на погрузку разрабатывается
на основе технических условий погрузки и крепления грузов
Таблица 1.3

Масса и размеры оборудования, допускае-
мого к перевозке железнодорожным транс-
портом

Наибольший диаметр аппарата (с учетом высту- пающих час- тей), м	Масса, т  1		Длина м	Степень негабаритности	
			боковой	верхней
3,2	но	45	III	II
3,4	но	45	IV	III
3,4	110	37	III	II
3,6	по	43,6	IV	III
3,6	100	37	III	II
3,8	100	37	III	II
4,0	100	32	IV	III
4,2	55	9,8	IV	III
4,45	50	10	IV	IV
5,0	50	2	—'	•IV

став поезда вагона с контрольной

и инструкции МПС по
перевозке грузов негаба-
ритных и погруженных
на транспортеры по же-
лезным дорогам СССР
колеи 1524 мм. В этих
документах, кроме пра-
вил погрузки и крепле-
ния перевозимого обору-
дования, изложена мето-
дика расчета погрузки.

Перевозка аппаратов
четвертой степени негаба-
ритности на железнодо-
рожном транспорте про-
изводится в исключитель-
ных случаях при соблю-
дении особых мер предо-
сторожности, например,
закрытие встречного дви-
жения, включение в со-
рамой. Эти обстоятельства

существенно повышают стоимость перевозки аппаратов, имею-
щих высокие степени негабаритности.

Наибольшие габариты аппаратов, перевозимых на транспор-
терах сцепного типа грузоподъемностью 120 т и транспорте-
рах-площадках грузоподъемностью 55 т, даны в табл. 1.3.

В ряде случаев аппараты можно перевозить на грузовых
железнодорожных платформах, оборудуемых для этой цели
турникетными устройствами и специальным оснащением для
закрепления оборудования в соответствии со справочным ка-
талогом «Вагоны СССР».

Рнс. 1.27. Железнодорожные транспортеры;

а платформенного типа; б — с пониженной погрузочной площадкой
52
Наиболее рациональна перевозка крупногабаритных аппара-
тов на специальных транспортерах сочлененного и сцепного
типа, имеющих пониженную высоту погрузочной площадки (рис.
1.27). При использовании транспортеров сочлененного типа су-
щественно снижается высота погрузки аппаратов.

На транспортерах сочлененного типа можно перевозить
аппараты массой до 300 т, на транспортерах сцепного типа —
до 480 т.

Наибольшее распространение имеют транспортеры сцепного
типа грузоподъемностью 120 т, выполненные в виде двух четы-
рехосных платформ, которые соединены между собой авто-
сцепкой и снабжены опорно-поворотными турникетами.

Для особых случаев перевозки пользуются так называемыми
колодцеобразными транспортерами.

Габаритные размеры аппаратов, перевозимых на железно-
дорожных транспортерах различных типов, приведены ниже.

Тип и грузоподъемность транспортера

Габариты
аппарата, мм

С пониженной площадкой, 55 т.............................. 0	2420X10000

Сцепной, 120 т............................................ 0	4000 X 23500

Сцепной, 480 т............................................ 0	3400 X 31380

Колодцеобразный, 120 т.................................... 0	2420X10890

В транспортерах сочлененного типа используется несущая
способность перевозимых аппаратов. Сочлененный транспортер
грузоподъемностью 220 т состоит из двух тележек, у каждой
из которых имеется по восемь осей и система распределяющих
нагрузку балок и консолей, жестко соединяемых с концевыми
частями перевозимого аппарата. При холостых пробегах кон-
соли тележек соединяют между собой. Имеются примеры пере-
возки на этих транспортерах аппаратов диаметром 4,4 м при
длине 11 м.

Специальная проработка необходима при решении вопро-
сов разгрузки тяжеловесного оборудования по прибытии его
к месту назначения железнодорожным транспортом, для этой
цели разработаны специальные грузоподъемные шевры, кото-
рые позволяют выполнять разгрузку аппаратов массой до 400 т.

В зарубежной практике известны транспортеры грузоподъ-
емностью в 560 т (США). В ФРГ пользуются транспортерами
грузоподъемностью 530 т, которые оборудованы гидравличе-
скими грузоподъемными устройствами для разгрузки оборудо-
вания.

Из отечественных транспортеров следует отметить созданный
Ворошиловоградским тепловозостроительным заводом транспор-
тер сцепного типа грузоподъемностью 480 т.

На этом транспортере был перевезен реактор гидрокрекинга
массой 470 т. На этом же транспортере осуществляют перевоз-
ки колонн синтеза аммиака массой до 450 т.

На стадии разработки промышленных объектов, насыщенных
Рнс. 1.28. Транспортировка крупно»
габаритного аппарата на плаву

тяжеловесным оборудованием,
рекомендуется предусматри-
вать прокладку железнодо-
рожных путей в зону монтажа
с максимальной близостью к
месту установки аппаратов.

Доставка водным транс-
портом тяжеловесного круп-
ногабаритного оборудования
решается на стадии проекти-
рования этого оборудования,
при разработке генплана
строящегося предприятия и
проекта организации строи-
тельства.

Особое внимание уделяется
операциям, связанным с по-
грузкой и выгрузкой оборудо-
вания и передачей его с однога

вида транспорта на другой.

Правилами речного судо-
ходства РСФСР при исполь-

зовании путей первой категории допускается перевозка на
плаву аппаратов диаметром до 10 м и длиной до 100 м (рис.
1.28 и 1.29).

На баржах в ряде случаев представляется возможным пере-
возить аппараты диаметром до 8 м и длиной до 50 м. Масса

перевозимых аппаратов, как правило, лимитирована возможно-
стями завода-изготовителя, погрузочно-разгрузочных средств и
оснащением монтажной организации, устанавливающей аппа-
рат в проектное положение.

При подготовке оборудования к доставке его водным тран-
спортом руководствуются:

«Правилами технической эксплуатации речного и морского
транспорта»,

«Правилами морского регистра СССР»,

«Правилами речного регистра РСФСР»,

«Правилами плавания по внутренним водным путям» (МРФ
РСФСР).

В отечественной практике для перевозки крупногабарит-
ного и тяжеловесного оборудования используют суда и баржи
общего назначения. При подготовке их для этой цели необхо-
димо усиление палубного покрытия.

На внутренних водных путях используют суда трюмного
типа, в которых перевозят аппараты диаметром до 6 м и дли-
ной до 40 м.

Вопросы перевозки аппаратов водным транспортом подлежат
согласованию соответственно с Министерством морского флота
Рис. 29. Специализированный причал для извлечения из воды крупногабарит-
ных аппаратов, прибывающих на плаву

СССР, Министерством речного флота РСФСР или республикан-
ских министерств.

При регулярной отгрузке крупногабаритного оборудования
водным путем на машиностроительном заводе устраивают спе-
циальные причалы с грузоподъемным оборудованием.

В морских портах используют береговые или плавучие кра-
ны, грузоподъемность которых в ряде случаев достигает 300 т,
а в речных портах — 50...250 т.

Иногда приходится готовить причалы с целевым назначением
по приемке тяжеловесного оборудования. Как показывают ре-
зультаты технико-экономического анализа, дополнительные
затраты по обустройству причалов и выполнению других со-
путствующих работ окупаются в сравнении с вариантом доиз-
готовления аппаратов в строительно-монтажных условиях. Осо-
бенно это относится к аппаратам, изготавливаемым из специаль-
ных сталей, с большой толщиной стенки и аппаратам, нуждаю-
щимся в термообработке при выполнении сварочных работ.

В случае необходимости разгрузки аппаратов на необору-
дованном берегу вблизи от строящегося объекта пользуются
специальными такелажными средствами и домкратными устрой-
ствами. С помощью этих устройств оборудование стаскивают
полиспастами с борта на берег по разгрузочным балкам или
выкатывают из воды цилиндрические аппараты, прибывающие
на плаву.

Для разгрузки аппаратов массой 230 т, диаметром 5,2 м,
длиной 60 м оборудован специальный причал с шевром кон-
струкции Гипрохиммонтажа. Стрела шевра с вылетом 12,5 м
была оснащена полиспастом грузоподъемностью 230 т.

С установленной под разгрузку баржи аппараты снимали,
пользуясь траверсой, и погружали на автопоезд, доставлявший
их к месту установки.

Аппараты можно разгружать на причал по специальным
направляющим, перемещая их на подставках санного типа по-
лиспастами. Неподвижные блоки полиспастов закрепляют к
наземным якорям. После выгрузки на причал дальнейшую
транспортировку аппаратов в зону монтажа выполняют авто-
дорожными транспортерами.

Наиболее эффективны с точки зрения погрузочно-разгрузоч-
ных работ трейлерные суда, позволяющие перевозить аппараты,
располагаемые на судне, на катковых тележках. При таком
оснащении был доставлен на барже площадочного типа реак-
тор гидрокрекинга массой 500 т, разгрузку которого произвели
выкатыванием на причал по рельсам. Еёть примеры погрузки
на площадочные баржи аппаратов непосредственно на автопри-
цепах, вместе с которыми они доставляются потом к пункту
назначения.

Транспортировке аппаратов на плаву предшествует тщатель-
ная герметизация и обустройство аппарата для крепления бук-
сирного троса, установки габаритных и сигнальных огней и
соответствующего килевого оснащения, исключающего враще-
ние аппарата.

При транспортировке по рекам небольшой ширины движе-
ние груза контролируется передним и задним буксирами, что
облегчает маневрирование.

Известны примеры выгрузки на берег аппаратов, прибыв-
ших на плаву, с установленными в их надводной части колес-
ными тележками. При последующем повороте аппарата вокруг
оси тележки оказываются под водой, и на них аппарат с по-
мощью тягачей выкатывают на берег.

В зарубежной практике применяют перевозки аппаратов на
понтонах. Например, в Великобритании на них перевозят обо-
рудование массой до 1400 т.

Существуют специализированные суда, предназначенные
для перевозки тяжеловесных и крупногабаритных аппаратов, в
том числе комбинированные баржи, которые можно использо-
вать как для морских, так и для речных перевозок. На таких
баржах из Франции отгружались в СССР аппараты массой по
500 т. В таких судах предусматривают регулирование осад-
ки водным балластом как на плаву, так и при погрузке — раз-
грузке.

Применяют также суда с откидным бортом в носовой части,
что удобно для погрузки и разгрузки оборудования. Известны
примеры погрузки аппаратов на суда вместе с гусеничными
транспортерами.


Рис. 1.30. Буксирная транспортировка тяжеловесного аппарата на двух транспортных прицепах

от
Автодорожные перевозки тяжеловесного оборудования про-
изводят на самоходных пневмоколесных и гусеничного типа
средствах и на буксируемых пневмоколесных транспортерах
(рис. 1.30).

В соответствии с существующими правилами при перевозке
аппаратов по шоссейным и автомобильным дорогам общего наз-
начения техническая характеристика поездов должна соответст-
вовать предельному габариту нормального подвижного состава,
т. е. 3,8 м по высоте и 2,5 м по ширине. Аппараты, имеющие диа-
метр или габариты сечения больших размеров, можно перево-
зить по дорогам общего пользования при условии специальной
организации движения. Такой перевозке должно предшество-
вать тщательное обследование трассы маршрута следования,
анализ искусственных сооружений, мостов и сложных участков
дороги.

По результатам обследования принимают решение с учетом
выбранного маршрута и транспортных средств. При этом руко-
водствуются нормативными документами Министерства автомо-
бильного транспорта СССР «Автомобили и автопоезда», «Авто-
поезда. Тягачи седельные и полуприцепы. Присоединительные
размеры» и «Правила дорожного движения».

Для перевозки тяжеловесного оборудования выпускают при-
цепы-тяжеловозы грузоподъемностью 40, 60, 120 и 300 т. Пере-
возка аппаратов на этих прицепах не всегда удобна из-за зна-
чительной высоты погрузочной платформы.

Аппараты больших диаметров целесообразно перевозить спо-
собом «провисания». На концевых участках аппарата устанав-
ливают консоли специальной конструкции, опирающиеся на
шарнирные опоры транспортных платформ автопоезда. Это Поз-
воляет уменьшить верхний габарит перевозимого аппарата и по-
высить устойчивость при движении.

Японская фирма «Санку» пользуется транспортерами, со-
стоящими из двух платформ, на которые опираются концы пе-
ревозимых аппаратов. Платформы имеют рулевое управление.
Аналогичными транспортерами пользуется западногерманская
фирма «Вили Шофле».

Грузоподъемность транспортеров может меняться за счет ус-
тановки требуемого числа модульных ходовых тележек.

При эксплуатации буксируемых транспортеров необходимо
загружать тягачи большой балластной нагрузкой, что может
препятствовать проезду через мосты. В этом отношении само-
ходные транспортеры имеют преимущество.

Транспортеры французской фирмы «Николя» сконструирова-
ны по принципу нормализованных колесных пар по модульной
системе. Гидравлические подвески обеспечивают равномерное
распределение груза на колеса.

За рубежом довольно широко используются самоходые гусе-
ничные транспортеры для перевозки тяжеловесного обррудова-
58
ния. Наиболее характерные конструкции этого типа выпускает
американская фирма «Нейл Ф. Лемпсон Инкорпорейшен». Гру-
зоподъемность спаренных транспортеров гусеничного типа до-
стигает 1000 т. Существенное преимущество этих транспорте-
ров—пониженное давление на грунт при загруженном состоя-
нии транспортера.

Гусеничные тележки имеют самостоятельные приводы и ма-
невренное управление. Они разбираются на транспортные узлы
и легко перевозятся как железнодорожным, так и автомобиль-
ным транспортом.

Зарубежные фирмы используют гусеничные транспортеры
для смешанных перевозок: транспортер вместе с аппаратом
въезжает по специальному трапу на судно для доставки на
большие расстояния. По прибытии в порт назначения аппарат
на тех же тележках скатывают на берег и доставляют к месту
монтажа.

ВНИИмонтажспецстроем разработаны транспортные сред-
ства для перевозки .крупногабаритных аппаратов и рулониро-
ванных емкостей грузоподъемностью 80 т и тяжеловесных ап-
паратов массой 150, 250 и 600 т (рис. 1.31).

В состав каждого из них входят два буксируемых прицепа,
снабженных автономными гидродомкратными устройствами, по-
зволяющими осуществлять погрузку и разгрузку аппарата и
требуемую регулировку клиренса при транспортировке [5].

На базовые прицепы аппарат опирается консольными фер-
мами, закрепленными на его торцах. Перевозке подлежат аппа-
раты, обладающие необходимой жесткостью.

Консольные фермы фиксируются в проушинах, приваренных
к аппарату. Максимальный диаметр перевозимых аппаратов —
7 м.

Рнс. 1.31. Транспортное средство конструкции ВНИИмонтажспецстроя при
перевозке аппаратов различных конфигураций
В отечественной практике в значительных объемах были вы-
полнены работы по комбинированной доставке химического
крупногабаритного оборудования. Транспортировка осуществля-
лась водным и автодорожными маршрутами, некоторые аппара-
ты с сухогрузных судов перегружались на железнодорожные
транспортеры. Для автодорожной транспортировки от места
разгрузки до химкомбината на расстояние 240 км было примене-
но транспортное цредство конструкции ВНИИмонтажспецстроя
грузоподъемностью 250 т.

1.5.	ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ

ПО МОНТАЖУ КРУПНОГАБАРИТНЫХ АППАРАТОВ И СОСУДОВ

Технические возможности применяемых средств транспорти-
ровки и установки тяжеловесного крупногабаритного оборудо-
вания в проектное положение в значительной мере определяют
технологию работ по его сборке и монтажу. В большинстве слу-
чаев доставляемые на объект монтажа в целом виде тяжеловес-
ные крупногабаритные аппараты представляется возможным
установить в проектное положение с помощью современных гру-
зоподъемных средств.

Принципиальные решения по монтажу тяжеловесного обору-
дования принимают на стадии разработки проекта организации
строительства, детализируемого впоследствии в проектах произ-
водства монтажных работ и технологических картах на сборку

,<il

Рис. 1.32. Укрупнительнаи сборка
ректификационных колонн на мон-
тажном полигоне в горизонталь-
ном положении



и монтаж аппаратуры. Решение
о степени блочности как постав-
ки, так и монтажа аппарата
обосновывают путем сопостав-
ления и анализа потенциально
возможных вариантов установки
оборудования в проектное поло-
жение с учетом современного
уровня развития методов и
средств производства данных ра-
бот. Задача, в частности, сводится
к тому, чтобы найти оптимальное
соответствие между технической
характеристикой монтируемого
аппарата и методом монтажа
применительно к конкретным ус-
ловиям строящегося или реконст-
руируемого объекта.

В зависимости от степени
блочности монтаж крупных ап-
паратов может быть осуществ-
лен установкой их в целом виде
или отдельными составными частями-блоками, поступающими с
завода-изготовителя или укрупняемыми на монтажных полиго-
нах (рис. 1.32).

Известен опыт временного устройства таких полигонов на
строящихся объектах внутри зданий цехов до ввода их в экс-
плуатацию. Это позволяет выполнять сборочно-сварочные рабо-
ты в благоприятных условиях, не зависящих от погодного фак-
тора.

В некоторых случаях монтаж аппаратов из составных час-
тей, устанавливаемых непосредственно в проектное положение,
диктуется стесненностью монтажной площадки, не позволяющей
разместить на ней целиком собранный аппарат в исходном для
подъема положении.

В случае сборки аппарата из составных частей в неблаго-
приятных погодных условиях используют специальные конст-
рукции защитных укрытий, устанавливаемых на период сварки
монтажных стыков. Работы выполняют с инвентарных ограж-
денных площадок, закрепляемых на кронштейнах до установки
блока в проектное положение (рис. 1.33).

В качестве грузоподъемных средств для сборки аппаратов
выгодно применять механизмы, предназначенные для обслужи-
вания оборудования в периоды его ремонта и эксплуатации.
В ряде случаев на промышленных объектах для этих целей ис-
пользуют не только мостовые краны, но и краны башенного ти-
па, а также стреловые самоходные краны. При использовании
мостовых кранов часто кратковременно увеличивают их грузо-
подъемность в 1,5...2 раза за счет специального переоборудова-
ния на период монтажа и осуществления других мероприятий.

Блочный монтаж аппаратов наращиванием может осущест-
вляться портальными и мачтовыми подъемниками и стреловыми
самоходными кранами. Мачтовые и портальные подъемники
применяют при подъеме крупногабаритных блоков большой
массы и установке их на значительную высоту, а также при
монтаже аппаратов на постаментах. Характерным примером
сборки тяжеловесных аппаратов из отдельных цилиндрических и
сфероцилиндрических блоков может служить монтаж вакуум-
ных колонн диаметром 8 м на постаментах высотой до 10 м при
сооружении объектов нефтепереработки. В ряде случаев уста-
новку блоков в проектное положение выполняют вертикально
стоящими мачтами с оттяжкой блока в процессе подъема или
шарнирными наклоняемыми мачтами, что позволяет обходиться
без оттяжки.

Представляет интерес опыт сборки аппаратов большой мас-
сы, располагаемых внутри высотных установок, как, например,
при монтаже установок каталитического крекинга нефтеперера-
батывающих заводов. В основе технических решений подъем-
ных операций при сборке наращиванием лежит использование
несущей способности металлической этажерки для крепления
Ф9000

Рис. 1.33. Схема расположения
подмостей и лестниц при сбор-
ке сосудов больших диаметров
наращиванием обечайками в
вертикальном положении: К —
кронштейны; Л — лестницы

Рис. 1.34. Сборка аппарата методом
наращивания крупными блоками с
помощью полиспастов, подвешенных
за металлоконструкции

грузоподъемных полиспастов и для восприятия горизонтальной
составляющей от силовых нагрузок в момент подъема и оттяги-
вания аппарата при его перемещении вдоль высотной этажерки,
как это показано на рис. 1.34.

При наращивании блоков стреловыми самоходными крана-
ми с учетом массы и габаритов блока, грузоподъемности и стре-
лового оснащения кранов возможна работа либо одним, либо
двумя спаренными кранами (рис. 1.35). На рис. 1.36 показана
завершающая операция установки верхнего блока крупногаба-
ритного аппарата, собранного методом наращивания с помощью
башенного крана.

ПКБ Укрглавстальконструкции разработало реализованную
трестом Днепростальконструкция технологию монтажа башен-
ных аппаратов методом подращивания. Эта технология позво-
62
Рис. 1.35. Монтаж крупногабаритных аппаратов наращиванием блоков: одним
краном (а) и двумя кранами (б)

Рис. 1.36. Сборка крупногабаритной химической аппаратуры наращиванием
блоками с помощью башенного крана
ляет выполнить сборку крупногабаритных аппаратов в проектном
положении в крайне стесненных условиях реконструкции про-
мышленных предприятий, избежать верхолазных работ и обой-
тись без дорогостоящего кранового оборудования. Сборку кон-
струкций выполняют тельфером и электролебедками.

При сборке методом подращивания воздухонагревателя до-
менной печи на его фундаменте устанавливают подъемно-таке-
лажное устройство с решетчатым каркасом, зафиксированным
анкерными болтами к фундаменту. В устройстве (рис. 1.37)
имеются три подъемных полиспаста на П-образных стойках.
Подъемные операции выполняются траверсой, воспринимающей
полный вес монтируемых конструкций. Вначале на фундаменте
собирают тельфером купольную часть воздухонагревателя и за-
тем поднимают ее на высоту нижерасположенного цилиндриче-
ского пояса, после чего пристыковывают подведенную цилинд-
рическую царгу к приподнятой части. Эту операцию повторяют
до полного завершения работ по сборке цилиндрической части
стенки сосуда. Весьма перспективно использование в качестве
подъемно-сборочных механизмов для сборки крупных аппаратов
подращиванием гидравлических систем, в том числе с шагаю-
щими домкратами.

Принимая во внимание, что большинство тяжеловесной
крупногабаритной аппаратуры на современных промышленных

Рис. 1.37. Сборка воздухонагревателя доменной печи методом подращивания:

1 — воздухонагреватель; 2 — электролебедка; 3— консольный кран; 4— замковый захват
траверсы; 5 —фиксатор; 6 — полиспаст; 7 — опорный столик; 8— траверса
объектах предусматривается размещать на низких фундаментах,
основная задача в развитии аппаратостроения — установка в
проектное положение аппаратов, целиком собранных и испытан-
ных. При этом аппарат устанавливают вместе с внутренними
устройствами, с завершенной термоизоляцией и оснащают на-
ружными коммуникациями и площадками.

Современная техника позволяет устанавливать в целиком
собранном виде аппараты массой до 1000 т. Основные методы
установки в проектное положение крупных аппаратов в собран-
ном виде подразделяются на подъемы с отрывом нижней части
аппарата от земли и без отрыва. Монтаж без отрыва, в свою
очередь, подразделяется на установку поворотом вокруг ста-
ционарного шарнира и способом скольжения нижней части ап-
парата по мере поворота его в вертикальное положение или по-
воротом после подтаскивания нижней части к фундаменту ап-
парата.

Эти методы реализуют с помощью мачтовых или портальных
подъемников и стреловых самоходных кранов.

На рис. 1.38 показана подготовка к подъему ректификацион-
ной колонны спаренными мачтами. Аппарат выкладывают в по-
ложение, исходное для подъема, при котором он должен опи-
раться на ложемент, размещенный внутри анкерных болтов
фундамента. Операция выполняется полиспастами мачтового
подъемника н вспомогательным горизонтальным полиспас-
том.

В зарубежной практике известны портальные мачтовые подъ-
емники, позволяющие устанавливать аппараты массой до
1000 т. Такие подъемники состоят из отдельных элементов, из
которых можно собирать порталы высотой от 36 до 54 м в соот-
ветствии с высотой монтируемых аппаратов.

В Советском Союзе разработан параметрический ряд мачто-

Рис. 1.38. Укладка ректификационной колонны в положение, исходное для
подъема спаренными мачтами
вых подъемников. Созданы подъемники грузоподъемностью 320,
500, 1000 т.

При подготовке проекта производства работ мачтовые подъ-
емники предусматривают в тех случаях, когда на конкретном
строящемся объекте отсутствуют стреловые краны с требуемыми
техническими параметрами.

Весьма эффективным средством установки тяжеловесных ап-
паратов массой до 700 т поворотом вокруг шарнира оказался
разработанный ВНИИмонтажспецстроем гидроподъемник. Он
выполнен в виде двух коробчатых стоек высотой около 40 м,
снабженных перемещающимися по ним гидравлическими подъ-
емными механизмами. Аппарат располагается между вертикаль-
ными стойками (рис. 1.39). Подъемные механизмы соединены
между собой траверсой, используемой для шарнирного опира-
ния аппарата в процессе подъема. Ее располагают на 1...2 м
выше центра тяжести аппарата. Стойки имеют шарнирную опо-
ру на башмаки, которые трособлочной системой соединены с по-
воротным шарниром аппарата. Таким образом возникает зам-
кнутый шарнирный трехзвенник, состоящий из аппарата, стоек
и трособлочной стяжки
межу стойками и основа-
нием аппарата (рис. 1. 40). f

По мере подъема ап-

парата стойки поворачи-	lllllii

ваются из вертикального liilllllllO	fllliffl

положения в наклонное ВИИИВИШИйИ	1иВ1вЙ iBISBBp

Зак.

Рис. 1.39. Схема подъема колонного аппарата шагающими гидродомкратами
на вертикальных стойках:

1 — вертикальные стопки; 2 — траверсы шагающих домкратов: 3 — монтируемый колон-
ный апарат; 4 — опорная часть аппарата; 5 — шарнир; 6 — трособлочная стяжка; 7 —
шарнирные опоры вертикальных стоек; 8 — шарнир подъемной траверсы; 9 — опорная
траверса

Рис. 1.40. Подъем колонного аппарата гидроподъемником конструкции
ВНИИмонтажспецстроя
(до 45°). В каждом подъемном механизме имеется пара пере-
мещаемых по стойке кареток, соединенных между собой че-
тырьмя силовыми цилиндрами с ходом поршня до 600 мм.
Питание силовых цилиндров — от насосной станции, располо-
женной около места подъема. При каждом цикле подъема
верхняя либо нижняя каретка опирается на вырезы в несущей
стойке посредством кулачков. Поперечная траверса, на кото-
рую шарнирно опирается аппарат, крепится к нижним карет-
кам. Трособлочная система при необходимости может быть
использована для подтягивания стоек к основанию аппарата,
когда требуется поднимать аппараты большой длины. Работу
насосных станций контролируют с централизованного пульта.

Самоходные стреловые краны — наиболее распространенное
средство монтажа целиком собранных тяжеловесных аппаратов.
Технико-экономические показатели подтверждают эффектив-
ность их применения по сравнению с такелажными средствами.

По данным проведенного анализа до 90% вертикальных ап-
паратов можно смонтировать самоходными гусеничными крана-
ми СКГ-40,	СКГ-63,

СКГ-100, которыми осна-
щены монтажные органи-
зации. Освоены следую-
щие методы установки
аппаратов колонного ти-
па стреловыми кранами
(рис. 1.41):
метод скольжения с
отрывом от земли одним
или двумя кранами (а).
Для осуществления это-
го метода предусматри-
вается строповка аппара-
та траверсой за монтаж-
ные штуцера, привари-
ваемые на расстоянии
примерно 2 м от оголов-
ка аппарата при подъе-
ме краном и на 1,5—2 м
выше центра тяжести в
случае подъема аппара-
та двумя кранами. При

Рис. 1.41. Схемы установки тя-
желовесных крупногабаритных
аппаратов стреловыми само-
ходными кранами:

а — со скольжением нижней части
без отрыва от земли; б — поворо-
том вокруг шарнира
этом в начальной стадии подъема нижняя часть аппарата пе-
ремещается вспомогательным крановым механизмом;

метод поворота вокруг шарнира одним или двумя кранами
(б), когда застропленный ва монтажные проушины аппарат под-
нимают кранами, передвигающимися по мере подъема в сторону
фундамента.

При подъеме спаренными кранами для обеспечения необхо-
димого соотношения нагрузок пользуются балансирными тра-
версами (рис. 1.42).

Установку аппаратов поворотом относительно стационарного
шарнира производят спаренными кранами с их совместным пе-
ремещением по мере подъема вершины аппарата грузовыми по-
лиспастами.

После подъема аппарата до нейтрального положения, когда
центр тяжести находится над осью поворотного шарнира, поль-
зуются тормозной оттяжкой с целью исключения динамических
нагрузок на краны при посадке аппарата на фундамент. Выве-
дение опирающегося на шарнир аппарата в нейтральное поло-
жение в ряде случаев осуществляют с использованием временно-
го опирания поднимаемого аппарата на опорную стойку специ-
альной конструкции, которую закрепляют на нижней образую-
щей аппарата до его подъема, после чего аппарат переводят в
нейтральное положение.

Опорная стойка при такой схеме подъема должна быть шар-
нирно закреплена к аппарату выше его центра тяжести, а ее
основание соединяется с нижней частью аппарата либо тросо-
блочной системой, либо жесткой стержневой конструкцией.

Описанный способ широко применяется на монтаже тяжело-

Рис. 1.42. Балансирная траверса

Рис. 1.43. Схема подъема аппарата с использованием временной опорной
стойки:

1 — хомут; 2 — опорная стойка; 3 — тяга; 4 — тормозная расчалка; 5 — подъемные ме-
ханизмы
весных колонн синтеза массой до 400 т при помощи спаренных
кранов грузоподъемностью до 100 т (рис. 1.43).

Применение метода скольжения нижней части аппарата без
отрыва от земли позволяет поднимать аппарат массой, в 1,5...2
раза превышающей грузоподъемность кранов (или мачт), что
особенно важно при отсутствии на монтаже кранов большой
грузоподъемности.

Преимущество подъема аппаратов с отрывом от земли, если
это позволяет грузоподъемность кранов, заключается в том, что
при этом методе исключаются вспомогательные работы на под-
готовку направляющих и приспособлений для подтаскивания
нижней части аппарата к фундаменту и операции поворота при
его установке.

Для достижения необходимых грузовысотных характеристик
стреловых самоходных кранов, используемых для установки
крупногабаритного тяжеловесного оборудования, в ряде случаев
прибегают к их модернизации с целью увеличения грузоподъем-
ности, величины подстрелового пространства и грузового мо-
мента. К числу возможных вариантов модернизации относят
(рис. 1.44):

опирание оголовков стрел кранов на специальные стойки;
временное расчаливание стрел;

установку на краны дополнительных съемных противовесов.

Для улучшения грузовысотных характеристик кранов с опи-
раемыми стрелами ВНИИмонтажспецстроем разработано спе-
циальное устройство, предназначенное для маневренного опира-
ния оголовка стрелы крана и допускающее изменение вылета
стрелы при монтаже аппарата краном. При этом грузоподъем-
ность крана не меняется при изменении (увеличении) вылета.

При временном расчаливании взамен стрелоподдерживаю-
щей системы крана пользуются расчалками изменяемой длины,
которые раскрепляют за наземные якоря. Такое решение позво-
ляет в 2...5 раз повысить грузоподъемность крана в пределах
номинальной паспортной грузоподъемности. Преимущество это-
го метода в том, что такую модернизацию крана может осу-
ществлять на основе соответствующей проработки проекта про-
изводства работ монтажная организация своими силами. Прак-
тикуется совместная работа спаренных кранов с расчаленными
стрелами.

Выполнение подъемно-сборочных операций при сооружении
крупных аппаратов — составная часть комплекса задач, решае-
мых по рассматриваемой проблеме. Решение вопросов сборки
крупногабаритной аппаратуры, поставляемой на объект монта-
жа отдельными составными частями, должно увязываться с ор-
ганизационно-техническими мероприятиями по механизации
трудоемких ручных процессов: сборки, подгонки, резки и зачист-
ки металла в монтажных условиях, по механизации сварки, не-
разрушающих методов контроля качества сварных соединений
Рис. 1.44. Варианты улучшения грузовых характеристик кранов при монтаже
крупногабаритных аппаратов:

а — применение опорной стойки; б — применение расчалок на период подъема; в — нс-
пользование дополнительных противовесов
и, при необходимости, термической обработки сваренных монтаж-
ных стыков. Взаимоувязка различных технологических опера-
ций, выполнение максимальных объемов работ в благоприятных
заводских условиях снижает их трудоемкость и повышает ка-
чество исполнения.

1.6.	СБОРКА И МОНТАЖ КРУПНОГАБАРИТНОГО
АГРЕГАТИРОВАННОГО ОБОРУДОВАНИЯ И КОММУНИКАЦИЙ

Сборка и монтаж технологического оборудования и комму-
никаций путем создания агрегатированных блоков — наиболее
радикальное решение индустриализации производства монтаж-
ных работ. Сущность и эффективность этого метода — в рацио-
нальном перераспределении сборочных и сварочных работ с
монтажной площадки в условия, характерные для машинострои-
тельных предприятий, позволяющие обеспечить повышенную
производительность труда и достижение необходимого качества.
Агрегатирование технологического оборудования и коммуника-
ций широко используют как в зарубежной, так и в отечествен-
ной практике при сооружении различных промышленных и
энергетических объектов. Анализ и обобщение технических ре-
шений, применяемых при сборке и монтаже крупногабаритного
агрегатированного оборудования в различных отраслях народно-
го хозяйства, позволит обеспечить дальнейшее совершенствова-
ние и развитие индустриальной технологии возведения про-
мышленных и энергетических объектов. Особую роль этот метод
приобретает в реализации программ по техническому пере-
вооружению и реконструкции промышленных предприя-
тий.

Составная часть общей технологии сборки агрегатированно-
го оборудования — производство элементов и узлов технологи-
ческих трубопроводов (рис. 1.45). Элементы трубопроводов
представляют собой сваренные отрезки труб или отрезки труб
с деталями трубопроводов. Элементы трубопроводов собирают
в узлы, сборочные единицы. Узлы трубопроводов подразделяют
на плоские и пространственные. В результате дальнейшего ук-
рупнения узлов трубопроводов формируются трубопроводные
блоки, в которых посредством разъемных и неразъемных соеди-
нений скомпоновано по несколько узлов трубопроводов, трубо-
проводная арматура.

Установлена следующая терминология, относящаяся к агре-
гатированию оборудования [33].

Сборочная единица, изготовленная е соблюдением требова-
ний монтажной технологичности и максимальной заводской го-
товности, определяется в качестве блока. В понятие «блок тех-
нологический» включается комплекс оборудования, позволяю-
щий обеспечить реализацию определенных технологических про-
Рис. 1.45. Элементы трубопроводных узлов и пример компоновки трубопро-
водного узла с запорной арматурой:

а — труба и отвод; б — отвод, труба и отвод; в — труба и фланец; г — фланец, труба
и отвод; д — фланец и отвод; е — труба и заглушка; ж — труба и тройник; з — труба
и концентрический переход; и—тройник, труба и эксцентрический переход; к — тройник,
труба н фланец; л — тройник, труба и отвод; м—труба и тройиик, труба и отвод;
н — тройник, труба и тройннк; о — фланец, труба и фланец; п — трубопроводный узел
с запорной арматурой

цессов (абсорбция, выпарка, отстаивание, перекачка, различно-
го типа химические процессы и др).

Эти блоки условно подразделены на три группы сложности:
к I группе относят блоки, в которых агрегатированы аппараты
или машины однородные, например 2...3 насоса; II группа бло-
ков включает оборудование двух типов, например емкости и на-
сосы, ,и III группа — агрегаты, в которых наряду с основным ап-
паратом есть блоки I и II групп.

Монтажный блок — обоснованный конструктивно-технологи-
ческими разработками поставочный узел, который соответствует
требованиям его доставки и установки в проектное положение
на конкретном объекте монтажа.

Перечисленные изделия характеризуются степенью заводской
готовности, определенной как уровень завершенности изготов-
ления их при поставке на монтажную площадку.

При этом монтажная готовность изделий определяется уров-
нем завершенности сборки перед установкой в проектное поло-
жение.

Централизованное заводское производство трубопроводных
коммуникаций подразделяют по своему назначению на произ-
водство узлов и трубопроводов, непосредственно передаваемых
на объект монтажа, и производство элементов и узлов, предназ-
наченных к установке в составе агрегатированных блоков, вклю-
чающих технологическое оборудование. В крупногабаритном аг-
регатированием оборудовании могут быть использованы эле-
менты трубопроводов и их сочетания, унифицированные по
Рис. 1.46. Группы унифицированных
узлов трубопроводов

группам, как это показано на
рис. 1.46. Унификация конст-
рукции узлов трубопроводов
предусматривает подразделе-
ние их на 17 групп, которые
характеризуются сочетанием
Г-образных и Т-образных
конструкций и соединяющих
их прямых участков с учетом
геометрических параметров их
взаимного расположения в
пространстве [30].

Буквенные обозначения
групп означают конструктив-
ные решения, цифровые — гео-
метрические параметры, при-
нимаемые по соответствующим
таблицам. Унификация узлов
трубопроводов должна соче-
таться с типизацией проект-
ных решений блоков агрегати-
рованного оборудования, что
обеспечивает перспективу их
промышленного производства.

Тем самым решается комплексная задача индустриализации
сборки и монтажа трубопроводных коммуникаций совместно с
технологическим оборудованием. В состав блоков включаются
также трубопроводная арматура, средства контроля и управ-
ления технологическими процессами и различные вспомога-
тельные конструкции. Конечная цель —создание промышлен-
ных объектов, целиком формируемых из унифицированных
блоков агрегатированного оборудования. Узлы трубопроводов,
предназначенных для оснащения агрегатированного оборудо-
вания, рекомендуется, изготавливать на механизированных ли-
ниях производительностью от 500 до 2000 т в год.

Автоматический сбрасыватель помещает трубы со складских
стеллажей на механизм подачи к станку газопламенной или
плазменной резки, обеспечивающей соответствующую фаску
для сварки. Отрезанный патрубок попадает на тележку-враща-
тель, на которой производится зачистка торцов трубы механи-
ческим способом. На этой же тележке патрубок подают на ка-
либровку концевых участков, а затем на сборку элементов на
стендах. Собранные под сварку элементы устанавливают на
фрикционные вращатели для автоматической сварки собранных
стыков. Из элементов на специальных стендах собирают вместе
с арматурой пространственные узлы трубопроводов и сваривают
их. На описанной механизированной линии могут изготавливать
узлы трубопроводов, предназначенные для оснащения блоков с
агрегатированным оборудованием, а также укрупненные трубо-
цроводные заготовки, отправляемые на объект монтажа для ус-
тановки их в проектное положение. Таким образом осущест-
вляется индустриализация трубопроводных работ при оснаще-
нии емкостной аппаратуры. Эффективность централизованного
производства трубопроводных заготовок в виде укрупненных уз-
лов определяется тем, что их комплектация, заготовительные
операции, сварка и укрупнительная сборка осуществляются в
заводских условиях, позволяющих обеспечить наибольшую про-
изводительность труда и качественное исполнение работ. Те опе-
рации, которые не поддаются механизации в условиях монтаж-
ной площадки, выполняют эффективными механизированными
средствами в цеховых условиях, позволяющих применять меха-
низированную резку, сборку и автоматическую сварку изделий.
Монтаж промышленных объектов путем агрегатирования обору-
дования, трубопроводов и конструкций в блоки на предприяти-
ях-поставщиках, сборочно-
комплектовочных предпри-
ятиях и промбазах монтаж-
ных организаций определен
СНиП 3.05.05—84 «Техно-
логическое оборудование и
технологические трубопро-
воды» как комплектно-блоч-
ный метод монтажа
(КБМ). Реализация этого
метода требует рассматри-
вать блоки агрегатирован-
ного оборудования как из-
делия машиностроительного
производства. Следует обра-
тить внимание на то, что
техническая документация
для изготовления блоков
агрегатированного оборудо-
вания должна оформляться
по системе ЕСКД, а собст-
венно монтаж промышлен-
ного объекта из блоков осу-
ществляется на основе до-
кументации, оформленной

Рис. 1.47. Блок агрегатированного
оборудования с трубопроводами
и арматурой:

1 — аппарат; 2 —базовая конструкция;

3 — насосы; 4 — трубопроводы с арма-
турой
по системе СПДС (документация для строительства). КБММ
реализуется в целях снижения трудоемкости, сроков возведе-
ния объектов монтажа и их стоимости путем перераспределе-
ния трудовых затрат из сферы строительства в заводские ус-
ловия машиностроительных предприятий. Осуществление это-
го метода требует системного подхода к решению проблемы,
включая новые технические решения промышленных объек-
тов, создание новых организационных структур предприятий
по производству и комплектации блоков агрегатированного
оборудования.

При выборе конструктивно-технологических решений блоков
агрегатированного оборудования (рис. 1.47) наиболее предпоч-
тительны такие решения, при которых в блок включен комплекс
оборудования, коммуникаций и средств управления, обеспечи-
вающих реализацию технологического процесса или его состав-
ной части. Промышленному выпуску блоков агрегатированного
оборудования должна предшествовать разработка их типовых
проектных решений для осуществления однородных технологи-
ческих процессов. Примером успешного решения этой задачи
может служить монтаж объектов нефте- и газодобывающей про-
мышленности из блоков агрегатированного оборудования мак-
симальной степени заводской готовности. Для комплектации и
сборки блоков, предназначенных для заводов в малоосвоенных
районах страны, созданы сборочно-комплектовочные предприя-
тия, на которых комплектуют и собирают блок-боксы, включаю-
щие технологическое оборудование, строительные конструкции,
контрольно-измерительную аппаратуру, т. е. весь комплекс,
необходимый для функционирования технологического про-
цесса.

Предприятиями химического машиностроения освоен вы-
пуск блоков агрегатированного оборудования, предназначенных
для компрессорных станций магистральных и распределитель-
ных газопроводов. Монтажные организации выполняют монтаж
этих блоков на основе типовых проектов производства работ.
Оборудование компрессорных цехов лоставляют в виде унифи-
цированных блоков (массой до 60 т. Схема блочной поставки га-
зоперекачивающего агрегата приведена на рис. 1.48, на котором
показана его компоновка из блоков всасывающей камеры 1,
блока шумоглушителей 2, блока фильтров 3, выхлопной шахты
4, блока турбоагрегата 5 и блока маслоохладителей 6. Блок га-
зовой турбины запроектирован и изготовлен на общей раме
вместе с маслопроводами и трубопроводами охлаждения [31].

Рассматриваемый метод сооружения промышленных объек-
тов в зарубежной практике именуют методом блок-модулей.
Ряд фирм с развитым научно-техническим потенциалом широко
использует метод блок-модулей для сооружения промышленных
объектов в отдаленных районах и при экспортных поставках
технологического оборудования, транспортируемого водным


Рис. 1.48. Компоновка из блоков газоперекачивающего агрегата:

/ — всасывающая камера с контейнером автоматики; 2 — блок шумоглушителей; 3 —
блок фильтров; 4 — выхлопная шахта; 5 — блок турбоагрегата; 6 — блок масло-
охладителей

транспортом. Это позволяет создавать крупноразмерные модули
массой более тысячи тонн. Метод применяется при сооружении
и реконструкции предприятий химической, нефтеперерабаты-
вающей, целлюлозно-бумажной и ряда других отраслей про-
мышленности. Например, комплекс по производству метанола
мощностью 2000 т в сутки одна из японских фирм поставляет на
экспорт в виде 44 технологических, 13 энергетических и 12 ком-
муникационных блок-модулей.

Один из решающих факторов применения крупных блок-мо-
дулей — их зависимость от наличия сухопутных транспортных
средств высокой и сверхвысокой грузоподъемности. Зарубежные
фирмы в этих целях используют транспортеры прицепного типа,
опирающиеся на гидравлические рычажные катковые подвески.
Платформа, на которую погружен блок-модуль, имеет возмож-
ность для подъема и опускания, что используется при его по-
грузке и разгрузке. Многоопорные транспортные средства в про-'
цессе движения управляются электронной системой, определяю-
щей оптимальное положение всех колес во время поворота.
Транспортировку крупных блок-модулей осуществляют по за-
ранее подготовленным дорогам, ширина которых в некоторых
случаях достигает 30 :м.

В отечественной практике блоки агрегатированного обору-
дования конструируют в виде частей, соответствующих габари-
там железнодорожного транспорта. Агрегатирование оборудова-
ния на промбазах монтажных организаций или в непосредст-
венной близости от объекта монтажа позволяет решать задачи
укрупнения с учетом конкретных условий доставки автотранс-
по|рт1ными средствами и создавать блоки, превосходящие габа-
риты железнодорожного транспорта. В этом отношении заслу-
живает внимания опыт монтажа крупногабаритного оборудова-
ния парогенерирующих установок и реакторов атомных элект-
ростанций. Для сооружения этих объектов предусматривают
специальные, оснащенные соответствующим крановым оборудо-
ванием укрупнительно-сборочные площадки и цеха предмонтаж-
ных работ, в которых в непосредственной близости от места ус-
тановки блоков достигается высокая степень их монтажной и
заводской готовности.

1.7.	МЕХАНИЗАЦИЯ ТРУДОЕМКИХ ПРОЦЕССОВ
АППАРАТОСТРОЕНИЯ В СТРОИТЕЛЬНО-МОНТАЖНЫХ
УСЛОВИЯХ

Сборке и сварке листовых конструкций в аппаратостроении
сопутствуют значительные объемы работ, связанных с подгон-
кой, резкой, зачисткой сопрягаемых частей листовых конструк-
ций, выборкой корня сварного шва и т. д. В условиях машино-
строительных предприятий и промышленных баз для этих целей
есть возможность использовать высокомеханизированное обору-
дование в достаточно благоприятных условиях его эксплуата-
ции. Выполнение аналогичных резательных и зачистных опера-
ций в условиях монтажных площадок, в том числе на высотных
работах, внутри сосудов, в ряде случаев без защиты от погод-
ных воздействий требует использования машин, к которым
предъявляются дополнительные требования по их обслужива-
нию.

Наиболее эффективное средство выполнения перечисленных
операций в строительно-монтажных условиях — абразивные ар-
мированные круги и металлические зачистные щетки специаль-
ных конструкций, получившие широкое распространение как в
отечественной, так и в зарубежной практике аппаратостроения.
Эффективность абразивных армированных кругов обусловлена
тем, что после них не требуется дополнительная обработка ме-
талла перед сваркой. Их использование обходится в несколько
раз дешевле в сравнении, например, с зачисткой сварных швов
пневморубильными молотками. Средства огневой резки, эффек-
тивные в стационарных условиях, трудно применимы в условиях
строительно-монтажных площадок. Кроме того, после газовой,
воздушно-дуговой и плазменно-дуговой резки необходимо зачи-
щать перед сваркой металл механическим способом до полного
удаления следов резки, а при обработке легированных и высо-
колегированных сталей предписывается снимать механическим
способом слой до 3 мм.
Устройства для кислородной резки обладают большой мас-
сой и требуют питания газами. Эти обстоятельства осложняют
их использование в условиях монтажных,площадок.

Резка абразивными кругами на монтаже наиболее рацио-
нальна в сравнении с другими видамй механической резки. Аб-
разивные армированные круги могут использоваться для снятия
и зачистки кромок под сварку листового металла, зачистки
сварных швов, удаления дефектных сварных швов, снятия за-
усенцев и наплывов в металле, т. е. для целого комплекса опе-
раций, характерных для обработки и подготовки листового ме-
талла в условиях монтажного аппаратостроения.

Армированный круг можно рассматривать как самозатачи-
вающийся инструмент благодаря тому, что в процессе резки от
силового и теплового воздействия истираются режущие кромки,
выкрашиваются микрочастицы и целые зерна, обнажая новые,
что сохраняет эксплуатационные качества круга. Важно отме-
тить, что поверхность резки как углеродистых, так и легирован-
ных сталей практически не претерпевает структурных измене-
ний, имеет хорошую чистоту, пригодную для выполнения сва-
рочных работ.

Абразивные армированные круги (табл. 1.4)—изделия, вы-
полненные на основе сложного многокомпонентного состава,
включающего специально подобранное абразивное зерно на ор-
ганической связке, армированное стеклосеткой. Изготавливают
абразивные круги в пресс-формах. Круги имеют либо гладкую
либо специальную шероховатую поверхность, благодаря кото-

Таблица 1.4

Техническая характеристика отрезных и зачистных кругов [/]

Тип круга	Размеры круга, мм			Рабочая скорость, м/с	Назначение круга
	Наружный диаметр	Диаметр посадочного отверстия	Высота		
д	180	22	3	80	
д	230	22	3	80	
д	300	32	3	80	Резка металла
д	400	32	4	80	
д	500	32	5	80	
5П	600  125	32	6	80  80	
ПП		32	20		
пп	125	32	25	80	
ПП	150	32	10	80	
пп	150	32	25	80	Зачистка металла
5П	180	22	6,2	80	
ПП	180	22	8	80	
ПП	180	22	10	80	
5П	230	22	6,2	80	
рой износостойкость круга возрастает на 20...30% за счет более
благоприятного релЦма резки.

Для зачистных операций по листовому металлу наиболее эф-
фективны круги типа 5П, имеющие высоту 6,2 мм. Этими круга-
ми возможно зачищать ^обработанные огневой газовой резкой
поверхности, имеющие структурные изменения в металле. В та-
ких операциях, как снятие слоя металла, удаление дефектных
сварных швов, снятие фасок на листах под сварку и удаление
неровностей, отрицательно сказывающихся на формировании
сварных швов, имеют место процессы зачистки металла в соче-
тании с разделительной резкой. Зачистку выполняют, распола-
гая абразивный круг в плоскости примерно под углом 20—40° к
зачищаемой поверхности. Изменением угла наклона круга под-
бирают требуемую производительность и качество зачистки, при
этом перемещение круга вдоль зачищаемой поверхности сочета-
ют с перемещениями по спирали. Корень сварного шва выбира-
ют послойно участками длиной в 300...400 мм, используя круги
с толщиной примерно на 1,5 мм меньше, чем зазор между обра-
батываемыми кромками. Круги должны использоваться строго
по назначению, не допускается применять для зачистных опера-
ций круги, предназначенные для резки металла.

Техника безопасности предъявляет ряд требований к исполь-
зованию абразивных кругов. Они должны храниться в специ-
ально отведенных ячейках инструментальных ящиков. Запас
кругов на рабочем месте оператора не должен превышать по-
требности на одну смену, они должны предохраняться от воз-
действия атмосферных осадков, механических повреждений и
деформирующих нагрузок. Круги следует подвергать механиче-
ским испытаниях на специальных стендах. Централизованно
круги хранят в инструментальных кладовых, в сухих помещени-
ях при температуре не ниже 5°С на стеллажах с прокладками в
горизонтальном положении. Зачистные круги хранят в поддонах
стопками на стержне под посадочные отверстия кругов. В каж-
дой ячейке должна быть соответствующая этикетка с техниче-
ской характеристикой круга, выданной заводом-изготовителем.
Хранение отрезных кругов регламентировано ГОСТ 21963—82.

Операторы, работающие с кругами, должны пройти специа-
лизированный инструктаж по технике безопасности. При этом
особое внимание обращается на недопустимость работы при
снятых защитных кожухах и без защитных очков.

При выполнении ряда зачистных операций по листовому ме-
таллу более рациональным инструментом в сравнении с абра-
зивными кругами являются металлические щетки [24]. Метал-
лические щетки, устанавливаемые на ручные приводные маши-
ны, обрабатывают элементы и поверхности листового проката
без снятия основного металла. В производстве освоены метал-
лические щетки двух типов — радиальные и торцовые, эффек-
тивное средство для зачистки, очистки поверхности металла от
коррозии, краски, удаления шлака после сварки, ликвидации
заусенцев. Технические параметры щеток ойределяются их диа-
метром, длиной и диаметром проволоки и.способом придания ей
жесткости — например гофрированием или свивкой в витые пря-
ди. Основное назначение торцовых щеток — зачистка поверхно-
стей с большой площадью, при этом торцовые щетки с витыми
прядями, предназначаются для обработки поверхностей, требую-
щих приложения значительных усилий.

Радиальные щетки, имеющие ворс из витых прядей, исполь-
зуют для зачистки кромок под сварку. Ими зачищают корень
сварного шва при двусторонней сварке листового металла, уда-
ляют шлак со сварного соединения. В процессе работы щетку

Рис. 1.49. Ручные машины для производства работ в монтажных условиях:
а — пневмошлифовальные машины П-21 и П-22: б — угловая пиевмошлифовальная ма-
шина ИП-2Ю5: в — угловая электрошлифовальная машина WSBA-1400; / — корпус ма-
шины; 2 —двигатель; 3 — рукоятка; 4 — абразивный круг
располагают так, чтобы ее плоскость была перпендикулярной к
обрабатываемой поверхности.

При обработке поверхности торцовой щеткой ее удерживают
под углом 10...15° к этой поверхности, совмещая продольное пе-
ремещение ручной машины с круговыми движениями. Если за-
чистка не требует приложения значительных усилий, то плос-
кость торцовой щетки совмещают с обрабатываемой поверхно-
стью. Оператор ручной машины должен соблюдать требования
техники безопасности, как и при работе с абразивными круга-
ми: работать в защитных очках, рукавицах и спецодежде, пред-
охраняющих от обрывающихся частиц металлической прово-
локи.

Рациональное сочетание абразивных армированных кругов и
стальных металлических щеток, работающих от приводов руч-
ных машин, обеспечивает достаточно широкий диапазон метал-
лообрабатывающих операций в монтажных условиях.

Для работы с абразивными армированными кругами и ме-
таллическими зачистными щетками в аппаратостроении приме-
няют пневматические и электрические ручные машины специ-
альных конструкций (рис. 1.49 и 1.50). Применение ручных
пневматических машин предпочтительно при работах в стеснен-
ных условиях, особенно когда зачистные операции выполняют
внутри аппаратов, а также когда по условиям техники безопас-
ности не допускается использование электропривода. Для при-
менения этих машин удобно наличие централизованной сети по-
дачи сжатого воздуха. Вместе с тем, цри высоких нагрузках
ручные электрические машины работает в более стабильном ре-
жиме, чем пневматические, и более экономичны.

Для аппаратостроения наиболее эффективны электрические
ручные машины с двойной изоляцией. При работе внутри аппа-
ратов следует пользоваться высокочастотными ручными маши-
нами с напряжением питания 36 В.

Применительно к строительно-монтажным условиям аппара-
тостроения рекомендуется использовать ручные машины П-21,
П-22.

Машины П-21 и П-22 удобны для зачистки корня сварного
шва. Торцовые пневмошлифовальные машины ИП-2204А и
ИП-2207 эффективны для очистки ржавчины и окалины на лис-
товом прокате.

Широко применяют в монтажном производстве, в том числе
в аппаратостроении, ручные электрические шлифовальные ма-
шины WC-1400 с двойной электроизоляцией, поставляемые из
НРБ. Благодаря однофазному коллекторному двигателю их
можно включать в сеть 220 В. Конструкция машин обеспечива-
ет повышенную безопасность при выполнении работ внутри со-
судов и аппаратов. Для их эксплуатации не требуется подклю-
чение понижающих трансформаторов.

Значительные объемы работ в монтажном аппаратостроении
составляют трудоемкие операции по сборке ответственных резь-
бовых соединений с повышенной точостью контроля усилий за-
тяжки. Выполнение этих работ осуществляется на основе реко-
мендаций по затяжке резьбовых соединений при монтаже техно-
логического оборудования, разработанных ВНИИмонтажспец-
строем. Сборка резьбовых соединений выполняется двухэтапным
методом: вначале легкими гайковертами, пользуясь подобран-
ными по размеру накидными головками, навинчивают гайки до
упора, а затем силовыми устройствами завершают окончатель-
ную затяжку. Контроль усилий затяжки осуществляют по вели-
чине крутящего момента, удлинению болта. Тарированную за-
тяжку выполняют ключами с регулируемым крутящим момен-
том.

Для завершающей затяжки крупных резьбовых соединений
ответственного назначения в отечественной и зарубежной прак-
тике используют специальные увеличители крутящего момента
с ручным приводом — ключи-мультипликаторы, позволяющие
момент, приложенный на входном валу, многократно увеличи-
вать на выходном валу. Использовать эти механизмы в аппара-
тостроении выгодно там, где приходится работать в стесненных
условиях, на высоте и в труднодоступных местах. Для затяжки
ключ-мультипликатор посредством сменной головки одевают на
82
затягиваемую гайку и фиксируют для противодействия реактив-
ному моменту. При тарированной затяжке входной вал ключа-
мультипликатора приводится во вращение динамометрическим
ключом, который предварительно регулируется на заданный
крутящий момент в предельном механизме. Аналогичным обра-
зом ключи-мультипликаторы могут быть использованы в сочета-
нии с пневматическими и электрическими гайковертами.

Одно из направлений механизации трудоемких процессов в
аппаратостроении — применение гидравлических механизмов и
приспособлений. Для затяжки резьбовых соединений, требую-
щей приложения больших крутящих моментов, целесообразно
применять гидравлические устройства, имеющие привод от мас-
лонасосных станций и позволяющие регулировать крутящий
момент в требуемых пределах. Эти устройства выгодны при
сборке групповых резьбовых соединений, для которых требуется
приложение крутящего момента от 500 Н-м и более. Институ-
том ВГПКИГипромонтажиндустрия применительно к монтаж-
ным условиям производства работ созданы наносная станция
НСГ-500, ручной насос НРГ-500 и комплект монтажных гидрав-
лических механизмов (рис. 1.51), которые могут быть успешно
использованы в аппаратостроении, в частности малогабаритных
домкратов грузоподъемностью 6,3; 16; 25 и 63 т [28]. В комп-
лект насосной станции и ручного насоса входит дистанционный
распределитель, посредством которого можно управлять не-

Рис. 1.51. Гидравлические устройства:

а— приспособление для стягивания листов; б — малогабаритные гидравлические дом-
краты; в — приспособление для выравнивания стыков ПГВС; г — ручной иасос ИРГ-500;

д — насосная станция НСГ-500; е — распределитель РГ-500
сколькими исполнительными механизмами, например несколь-
кими домкратами при выверке точности установки оборудова-
ния. Унифицированные гидравлические домкраты используют в
различных сборочных механизмах и распорных устройствах.
Разработаны гидравлические приспособления для сборки листо-
вых конструкций. Приспособление для стягивания между собой
листов в одной плоскости состоит из силового цилиндра и комп-
лекта присоединительных элементов. Силовой цилиндр работа-
ет от ручного насоса или насосной станции. Усилие стягива-
ния— 12,5 кН. Гидравлическое приспособление ПГВС исполь-
зуется для устранения депланации между листовыми заготовка-
ми. Приспособление имеет корпус в виде скобы с упорным вин-
том и силовой гидроцилиндр. При вертикальной сборке листо-
вых заготовок скобу временно приваривают на одном из вырав-
ниваемых листов, а усилие от штока гидроцилиндра (до 3,2 кН)
передается на сопрягаемый лист. Это положение фиксируется
упорным винтом, после чего собранные листы соединяют меж-
ду собой электроприхватками.

1.8.	ОБЕСПЕЧЕНИЕ ТРЕБУЕМОГО КАЧЕСТВА
СБОРОЧНО-СВАРОЧНЫХ И МОНТАЖНЫХ РАБОТ

Высокое качество сборочно-сварочных и монтажных работ
достигается в аппаратостроении осуществлением комплекса ор-
ганизационно-технических мероприятий и реализацией научно-
технических достижений в области химического машинострое-
ния, сварки, транспорта оборудования и технологии его сборки и
испытания в строительно-монтажных условиях. Наилучшие ре-
зультаты достигают при системном подходе к решению пробле-
мы и создании комплексной системы управления качеством.

Особое значение придают соблюдению монтажно-технологи-
ческих требований, формируемых еще на стадии составления
заявок на конструирование. Выполнение этих требований долж-
но контролироваться при изготовлении и поставке оборудова-
ния в соответствии с ГОСТ 24444—80 «Оборудование технологи-
ческое». Руководящим материалом в решении этой задачи яв-
ляются разработанные институтами ВНИИНмаш и ВНИИмон-
тажспецстрой методические рекомендации М.Р 102—83 «Оценка
монтажной технологичности конструкций изделий». Главными
показателями монтажной технологичности крупногабаритных
аппаратов следует считать трудоемкость их монтажа и степень
их заводской готовности. Монтажную технологичность оборудо-
вания определяют в сопоставлении с базовыми показателями
однотипного оборудования, принимаемого в качестве аналога
вновь создаваемому. Цель создания технологического оборудо-
ния с высокими показателями монтажной технологичности —
обеспечение требуемого его качества при оптимальных затра-
84
тах труда на сборку и монтаж. Критерии монтажной технологич-
ности — степень заводской готовности, точность изготовления и
удобство сборки отдельных блоков, а также трудоемкость, стои-
мость и сроки монтажа. Особое значение имеют масса и габари-
ты блоков, конструктивные схемы членения на транспортиру-
емые части и исполнение сопряжений блоков и элементов в про-
цессе монтажа. Уделяется внимание комплектности поставки,
качеству заводской контрольной сборки и испытанию.

Качество крупногабаритной аппаратуры решающим образом
зависит от правильного осуществления всего комплекса сбороч-
но-сварочных работ, выполняемых в условиях строительно-мон-
тажных площадок.

В технической документации на аппаратуру должны содер-
жаться необходимые сведения о требованиях, предъявляемых к
сварным соединениям аппарата, и методах их контроля.

Важное значение придают качеству исходных сварочных ма-
териалов, которые на рабочее место сварщика должны посту-
пать в просушенном виде и соответствовать техническим усло-
виям.

Контролируют качество обработки скосов кромок под свар-
ку (угол скоса кромок, состояние их поверхности). Геометриче-
скую форму разделки кромок и величину зазора между ними
проверяют на соответствие требованиям технической докумен-
тации и соответствующих нормативных документов (рис. 1.52).

Технология сварочных работ при доизготовлении и сборке
крупногабаритной аппаратуры должна выполняться на ос-
нове проектов производств сварочных работ и технологических
карт.

Сварка аппаратов должна выполняться сварщиками, атте-
стованными по «Правилам испытания электросварщиков и газо-
сварщиков» Госгортехнадзора СССР. Температура окружающей
среды в процессе сварки должна соответствовать нормативным
документам применительно к типу сосуда и марке стали.

Рис. 1.52. Измерение разделки кромок, зазора и сварных швов:

-<з— проверка углов скоса кромок; б — определение величины зазора; в, г, е, яс— оп-
ределение размеров шва; д — определение притупления кромок
Инженерно-технические работники контролируют правиль-
ность подготовки соединения под сварку, режим и последова-
тельность наложения сварных швов. Проводится визуальное на-
блюдение за внешним видом сварных швов, которые должны
иметь плавный переход к основному металлу и мелкочешуйча-
тую поверхность. После общего наружного осмотра сварных
швов их проверяют физическими методами.

В аппаратостроении используют общепринятые в технике
методы контроля сварных соединений [14], в том числе измере-
ние специальным метрологическим инструментом, просвечива-
ние рентгеновскими и гамма-лучами, ультразвуковую дефекто-
скопию, а также стандартные механические испытания и метал-
лографические исследования. Используют ряд специализирован-
ных методов контроля, например стилоскопирование, цветную
дефектоскопию.

В сварных швах крупногабаритной аппаратуры, эксплуати-
руемой под.внутренним давлением, недопустимы газовые и
шлаковые включения свыше установленных пределов, превыше-
ние допусков смещения кромок, прожоги и подрезы основного
металла, свищи, наплывы. Особое внимание должно быть обра-
щено на предотвращение и устранение таких дефектов, как
трещины и микротрещины различных видов в металле шва и
околошовной зоне, а также непровары. Обнаруженные дефекты
ликвидируют и эти места сваривают вновь с повторным контро-
лем качества.

Выбор определенных методов неразрушающего контроля
сварных швов изготовленного на объекте монтажа аппарата ос-
нован на нормативно-технической документации и требованиях
к качеству сварных швов данного аппарата и нормам их отбра-
ковки. В результате анализа технологии сварки и условий ее вы-
полнения прогнозируют возможность появления наиболее веро-
ятных дефектов.

Для аппаратостроения характерно комбинированное исполь-
зование различных методов неразрушающего контроля, которые
дополняют друг друга и обогащают информацию об истинном
состоянии качества сварного соединения. Наиболее удачно со-
четаются радиографические методы с контролем ультразвуком.

В тех случаях, когда в сварных соединениях есть вероятность
дефектов типа трещин, весьма эффективен ультразвуковой ме-
тод контроля. В сварных швах, в которых возможны дефекты
типа пор, шлаковых включений и непроваров, целесообразен
радиографический контроль, посредством которого эти дефекты
выявляются в наибольшей степени.

Существенное значение при выборе метода контроля имеет
возможность доступа к сварным швам конкретных технических
Чредств контроля, например, ультразвукового дефектоскопа.
Следует также учитывать, что при радиографическом контроле
требуется доступ к сварному соединению с обеих сторон шва.
Современное состояние сварочного производства в аппарато-
строении позволяет организовать контроль сварных швов по ме-
ре их выполнения, что создает возможность активного влияния
на процесс сварки, корректировки ее режимов, своевременного
выявления причин возникновения дефектов и их устране-
ния.

Функции по организации контроля и его осуществлению в
сварочном производстве на объектах монтажа выполняют спе-
циализированные контрольно-сварочные лаборатории монтаж-
ных организаций. В их задачи входит выполнение контроля
сварных соединений неразрушающими методами, документаль-
ное оформление результатов контроля, а также выявление при-
чин возникновения брака в сварных швах и рекомендации по
его устранению и предотвращению. Контрольно-сварочные под-
разделения ведут наблюдение за состоянием и качеством ис-
пользуемых в производстве сварочных материалов, контролиру-
ют квалификацию сварщиков. В своем распоряжении они имеют
передвижные дефектоскопические лаборатории, укомплектован-
ные средствами неразрушающего контроля, в том числе радио-
графического и ультразвукового.

В ряде случаев одной из стадий технологического процесса,
обеспечивающего должное качество сборочно-сварочных работ
при доизготовлении и укрупнительной сборке аппаратуры, явля-
ется термическая обработка сварных швов. Это делается в тех
случаях, когда аппараты невозможно доставить на объект мон-
тажа в полностью законченном виде, включая термообработку в
заводских условиях. Технология термообработки предусматри-
вается в соответствии с указаниями в нормативно-технической
документации на монтируемый аппарат. При этом решают во-
просы наиболее рационального выбора электронагревательных
устройств для местной термической обработки, источников их
питания и средств автоматического контроля температуры в
процессе термообработки. Для выполнения местной термической
обработки получили распространение гибкие электронагревате-
ли, обеспечивающие необходимое прилегание к поверхностям
различной кривизны.

Полную термическую обработку аппаратов, собранных в
строительно-монтажных условиях, выполняют газопламенным
нагревом. Имеется опыт на строительстве одного из химических
объектов в проведении полной термической обработки сфериче-
ских резервуаров для хранения жидкого аммиака вместимостью
2000 м3 посредством газопламенного нагрева. Резервуары имели
следующие размеры — диаметр 15,6 м, толщину стенки до 20 мм.
Термическая обработка была проведена с нагревом до 580°С.
Нагрев осуществляли пламенем от горения смеси дизельного
топлива с воздухом.

Перед термообработкой резервуары были укрыты тепловой
изоляцией из минераловатных матов, армированных металли-
ческой сеткой. Температуру термообработки контролировали
термоэлектрическими термометрами, расположенными на по-
верхности корпуса резервуара. Изменение температуры фикси-

ровали самопишущими автоматическими потенциометрами.

Один из главных показателей качества сбррочно-монтажных
работ при сооружении крупногабаритной аппаратуры — точ-

ность размеров, определяющих проектное положение аппарату-
ры и ее отдельных узлов и деталей. Трудоемкость метрологиче-
ского обеспечения сборочно-монтажных работ на некоторых ви-
дах оборудования достигает 15% трудоемкости его монтажа.

Специфика монтажа крупногабаритного оборудования по-
требовала создания некоторых новых образцов соответствующей
контрольно-измерительной техники.

Средства измерений классифицируют следующим образом:
меры длины (измерительные линейки), угловые меры; измери-
тельный инструмент (проверочные линейки, щупы и шаблоны);
измерительные приборы — общего назначения, например микро-

метры, индикаторы, уровни, и специализированные — для изме-
рений отклонения формы и расположения поверхностей. Кроме
того, средства измерений могут быть классифицированы в зави-
симости от контролируемых параметров, способов измерений и
принципов их работы: механические, оптические, электронные.

Наиболее характерные задачи для аппаратостроения приме-
нительно к строительно-монтажным условиям — контроль боль-
ших размеров, отклонений формы и расположения поверхностей.
Решение этих задач выполняется методами и средствами, при-
меняемыми как в тяжелом машиностроении, так и в инженерной
геодезии. В частности, механическими методами пользуются при
проверке отклонения прямолинейности и формы поверхностей
относительно выбранной эталонной поверхности.

Применяют также струнные методы, используя струну,
проволоку, отвес в качестве опорной оси. Широко практикуют

гидростатические,
В последних в

оптические
качестве

Рис. 1.53. Выверка аппаратов ко-
лонного типа лазерными теодоли-
тами:

1, 4 — плоскости выверки; 2, 5 — ла-
зерные теодолиты; 3 — нанесенные на
аппарате отметки для выверки

и лучевые методы контроля,
опорной линии используют луч
лазера. Посредством лазерных
измерительных приборов в ап-
паратостроении решают зада-
чи контроля формы и взаимного
расположения поверхностей, вы-
верке аппаратов (рис. 1.3), изме-
рения линейных размеров, пере-
мещений и т. д. Посредством
лазерных приборов достигается
бесконтактный обмер в процессе
монтажа крупногабаритных аппа-
ратов и их составных частей.

В конечном счете высокое ка-
чество сборочно-сварочных ра-
бот при сооружении .крупногабаритных аппаратов обеспечивает-
ся комплексной системой контроля работ, начиная от конструи-
рования и кончая испытаниями.

1.9.	СОЗДАНИЕ БЛАГОПРИЯТНЫХ УСЛОВИИ
ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ

И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ТРУДА

Решающий фактор, обеспечивающий благоприятные условия
работ и соблюдение техники безопасности труда — высокая сте-
пень заводской готовности и монтажная технологичность монти-
руемого оборудования и конструкций. Однако и при соблюде-
нии этого требования необходимо осуществление целого ряда
организационных и технических мероприятий. В первую очередь
это относится к необходимости выполнять предмонтажные ра-
боты по укрупнительной сбррке конструкций, ревизии внутрен-
них устройств и других работ строительно-монтажного произ-
водства в цеховых условиях или близких к ним. Особое значе-
ние это имеет для сварочных работ и укрупнительной сборки
агрегатированного оборудования. Использование в этих целях
стационарных зданий и помещений не всегда представляется
возможным, особенно на объектах монтажа во вновь осваивае-
мых районах. В таком случае радикальным решением является
применение инвентарных сборно-разборных зданий и помеще-
ний. СКВ ВНИИмонтажспецстроя разработало применительно к
требованиям монтажного производства унифицированные сбор-
но-разборные инвентарные здания системы «УИЗ» (рис. 1.54).
Здания имеют многофункциональное назначение, тип здания и
планировку оборудования в нем выбирают в зависимости от
конкретных задач предмонтажного производства работ. Конст-
рукторская документация зданий системы «УИЗ» рекомендована
Госстроем СССР для выпуска зданий и их использования до
1990 г. Здания оснащены подъемно-транспортным оборудовани-
ем грузоподъемностью 10 т в среднем пролете и монорельсами
в крайних пролетах грузоподъемностью 2 т. Применительно к
аппаратостроению в зданиях системы «УИЗ» могут выполняться
следующие виды работ: ревизия и расконсервация оборудова-
ния и внутренних устройств аппаратов, сборочно-сварочные ра-
боты, сборка блоков агрегатированного оборудования и трубо-
проводов, трубозаготовительные операции, изготовление и ук-
рупнение листовых конструкций емкостной аппаратуры. Эти зда-
ния могут также использоваться в качестве складских поме-
щений. Конструктивные решения зданий позволяют их много-
кратно использовать на различных объектах монтажа в зависи-
мости от производственной необходимости.

Здания собирают из крупноразмерных панелей стен, кровли
и конструкций каркаса — колонн, прогонов и балок. Перекрытие
состоит из кровельных предварительно напряженных панелей,
Рис. 1.54. Унифицированные инвентарные здания, оснащенные крановым обо-
рудованием для предмонтажных работ:

а — однопролетные; б — двухпролетные; в — трехпролетные

снабженных винтовыми стяжками. Все монтажные соединения
здания выполнены на болтах, а соединения стеновых панелей с
железобетонным фундаментом — на анкерных болтах. Уплотне-
ние монтажных соединений обеспечивается прокладками из мо-
розостойкого мягкого полиуретанового пенопласта. Здания
должны быть укомплектованы сантехническим оборудованием
и средствами общеобменной приточно-вытяжной вентиляции, и,
цри необходимости, оборудованием для местных отсосов.

Панельные конструкции здания транспортируют в контейне-
рах. Сборку или демонтаж здания выполняют автомобильным
краном грузоподъемностью 10 т. По железной дороге здания пе-
ревозят на четырехосных платформах. Число стеновых и кро-
вельных панелей определяется выбранной длиной здания в за-
висимости от размещаемого в нем производства.

При сборке и сварке емкостных конструкций из высокопроч-
ных сталей требуется создать определенные условия микрокли-
мата по температуре и влажности.

В ряде случаев габариты собираемых листовых конструкций
не позволяют воспользоваться стационарными и инвентарными
сборно-разборными зданиями для этих целей. Кроме того, мно-
гократная перемена мест сборки потребовала бы дорогостоящей
передислокации этих сооружений.

В мировой" и отечественной практике в качестве укрытий для
крупногабаритных конструкций успешно используют мягкие
оболочки воздухоопорного и
пневмокаркасного типа. В на-
стоящее время отработана
техника использования пнев-
матических конструкций для
сборки шаровых сосудов диа-
метром до 16 м. Диаметр при-
менявшихся для этих целей
оболочек ОУС-600-2000 равен
27 м. Пневмоукрытия в про-
цессе эксплуатации обслужи-
вают вентиляторные установки
(рис. 1.55) с автоматическим
режимом подачи воздуха [9].

Обеспечение техники без-
опасности труда в строитель-
но-монтажных условиях аппа-
ратостроения регламентирова-
но: системой ГОСТов безопас-

Рис. 1.55. Местное передвижное
пневмокаркасное укрытие для сварки
крупногабаритных емкостей:

1 — вертикальная стенка, привариваемая
к днищу; 2 — резинотканевая оболочка;
3 — вентиляторная установка; 4 — каркас;
5 — свариваемый уторный шов; 6—винто-
вая стяжка

ности труда; правилами уст-

ройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов;
правилами технической эксплуатации электроустановок потре-
бителей; правилами технической эксплуатации и производ-
ственной санитарии при производстве ацетилена, кислорода и
газопламенной обработки металлов; правилами техники без-
опасности при электросварочных работах; санитарными пра-
вилами при сварке, наплавке и резке металлов, утвержденны-
ми Минздравом СССР; правилами пожарной безопасности при
проведении сварочных и других огневых работ на объектах
народного хозяйства, утвержденными ГУПО МВД СССР.

Выполнение сборочно-сварочных работ внутри аппаратов и
сосудов требует строгого соблюдения правил техники безопас-
ности. На производство работ внутри сосуда оформляют заказ-
допуск, регламентирующий безопасные условия труда. В рабо-
те должны принимать участие не менее двух человек, один из
которых обязан находиться возле сосуда и следить за выполне-
нием предписания. Сварщиков обеспечивают сухой спецодеж-
дой, диэлектрическими перчатками, резиновым ковриком и ре-
зиновым шлемом. Рабочее пространство в сосуде освещают пе-
реносными электролампами напряжением 12 В. Если входной
люк размещен в верхней части сосуда, то пользуются металли-
ческой инвентарной лестницей.

Производство сборочно-сварочных работ внутри сосудов и
емкостных конструкций сопровождается образованием загазо-
ванного пространства, содержащего окислы азота, окись углеро-
да и кремния, фтористые соединения и другие продукты, выде-
ляемые горением сварочной дуги, в том числе аэрозоли. Свароч-
ная пыль мелкодисперсна и имеет свойства распространяться по
всему объему сосуда, в котором производят работы. Для удале-
ния токсичных и вредных компонентов из сосуда требуется об-
щая и местная вентиляция. При выполнении работ в сосудах
большой вместимости создать требуемую кратность воздухооб-
мена не всегда представляется возможным, поэтому в ряде слу-
чаев, особенно когда сварщик меняет свое рабочее местополо-
жение, предпочтительна местная вентиляция. Одно из реше-
ний — местные отсосы сварочного аэрозоля. Например, в неко-
торых конструкциях держателей полуавтоматов для сварки
предусматривается вытяжная щель, через .которую происходит
отсос загрязненного воздуха непосредственно из зоны сварочной
дуги. Разработаны также для работы внутри сосудов малога-
баритные газоотсосы, которые закрепляют к стенке сосуда на
рабочем месте сварщика посредством присоса-держателя, удер-
живаемого благодаря разряжению в рукаве газоотсасывающей
установки. Сама установка состоит из вакуум-насоса, всасы-
вающего коллектора, резиновых шлангов и упомянутого газо-
приемпика с пневматическим присосом.

Новое развитие получают средства индивидуальной защиты
органов дыхания сварщика при выполнении работ внутри замк-
нутых пространств емкостных конструкций [22]. В связи с этим
необходимо отметить, что фильтрующие респираторы и противо-
газы, использующие отфильтрованный воздух окружающей сре-
ды, а также различного рода дыхательные аппараты других ти-
пов характеризуются при использовании их для рассматривае-
мых нами целей повышенным сопротивлением дыханию, нали-
чием углекислоты и сдавливающим воздействием защитной по-
лумаски на голову сварщика, что отрицательно сказывается на
его утомляемости. Потребовалось разработать специальные ав-
тономные установки, обеспечивающие подачу свежего воздуха
в вону дыхания сварщика, работающего внутри сосуда.

На рис. 1.56 показана схема разработанной ВНИИмонтаж-
спецстроем автономной установки для принудительной подачи
воздуха в зону дыхания сварщика при производстве работ внут-
ри емкостных конструкций. Установка состоит из вентиляцион-
ного устройства, щитка сварщика с открывающимся светофиль-
тром и преобразователя напряжения, подключаемого к электро-
сети, а также из шлангов для забора воздуха за пределами со-
суда, в котором выполняются работы. Воздух, подавамый в зо-
ну дыхания, очищается и подогревается в вентиляционном уст-
ройстве, поступает в наголовный щиток сварщика в сторону
смотрового светофильтра, что предотвращает запотевание стек-
ла и охлаждение головы сварщика.

Герметизацию под щитком создают тканевые чехлы, благо-
даря чему обеспечивается некоторое избыточное давление очи-
щенного воздуха, препятствующее проникновению в подщитко-
вое пространство сварочных аэрозолей.

К оснащению сварщиков, работающих на монтаже, предъяв-
Рис. 1.56. Установка принудительной подачи воздуха в подщитковое про
странство:

а — общий вид установки; б — щиток с принудительной подачей воздуха; / — вентиля-
ционное устройство; 2 — щиток сварщика; 3 — смотровое стекло; 4 — тканевой чехол

ляется также ряд других требований по обеспечению электро-
безопасности их труда. При сборке длинномерных аппаратов и
вращающихся печей сварочная цепь достигает нескольких де-
сятков метров и составлена из многих сварочных кабелей. Если
соединение их между собой будет некачественным и без доста-
точной изоляции, то это приведет не только к потерям электро-
энергии, но и к нарушению электробезопасности труда.

Для работы внутри емкостных конструкций сварочная цепь
должна быть составлена из инвентарных устройств: изолиро-
ванного электрододержателя, разъемных соединителей для со-
ставных частей сварочного кабеля, концевых соединителей и
клеммы заземления. К этим устройствам предъявляют требова-
ния по качественному обеспечению электрического контакта в
соединениях, механической прочности и надежной изоляции, га-
рантирующей полную электробезопасность (рис. 1.57).

Для работы в стесненных условиях емкостных конструкций

сварщики пользуются наголовными
щитками, снабженными открываю-
щимся светофильтром. В них мож-
но выполнять вспомогательные опе-
рации, не откидывая щитка назад.
Чтобы исключить травмирование
головы на высотных работах, поль-
зуются сварочными щитками, кото-
рые смонтированы на защитной
каске «Дружба».

Рис. 1.57. Схема инвентарных устройств при
сварке шарового сосуда (7):

2 — центральная стойка; <? —шарнирная подъем-
ная кабина для сварщика; 4~ наружная подвиж-
ная лестница
2.	МОНТАЖНАЯ СБОРКА

КРУПНОГАБАРИТНЫХ АППАРАТОВ
И ВРАЩАЮЩИХСЯ ПЕЧЕИ

2.1.	СБОРКА КРУПНОГАБАРИТНЫХ АППАРАТОВ

Сборка вертикальных цилиндрических аппаратов на объек-
тах монтажа выполняется в тех случаях, когда по условиям
производства и возможностям транспортировки аппарат по-
ставляют крупногабаритными блоками. Такие блоки и узлы
в заводских условиях проходят контрольную сборку. В комп-
лект поставки должны входить сборочные приспособления.

У блоков и отдельных листов, поступающих на сборку,
должны проверяться в соответствии с техническими условиями
правильность геометрической формы и проектных размеров,
подготовки кромок под сварку, в том числе угла скоса, вели-
чины притупления, качества обработки.

Окончательная сборка под сварку конструкций, поступив-
ших на объект монтажа, должна осуществляться с учетом пе-
ремещения свариваемых деталей в результате усадки швов.
Запрещается применение таких способов подгонки стыков под
сварку, при которых возможен наклеп или возникновение до-
полнительных напряжений в соединениях.

При производстве и монтаже листовых конструкций при-
меняют несколько различных видов сборочных приспособле-
ний (рис. 2.1).

Приспособления для сборки вертикальных стыков пред-
ставляют собой планки с прямоугольными отверстиями, пред-
назначенными для насадки на шайбы, которые обычно прива-
ривают к стыкуемым конструкциям на заводе-изготовителе.
Стяжные планки и шайбы скрепляют между собой круглыми
клиньями, которые забивают в отверстия шайб и тем самым
плотно прижимают и выравнивают в одной плоскости стыкуе-
мые листы. Регулировка зазора между листами производится
круглыми клиньями, забиваемыми между шайбами на листах
и упорами на стяжных планках, имеющихся по обе стороны
от прямоугольных вырезов.

Для сборки горизонтальных соединений применяют швел-
леры или тавры с прямоугольными вырезами, предусмотрен-
ными для накладки на привариваемые к стыкуемым листам
шайбы. Посредством круглых клиньев листы выравнивают
между собой, поджимая к плоской стороне швеллера или тав-
ра. Проектный зазор в горизонтальном соединении обеспечи-
вается установкой между листами прокладок с толщиной, рав-
94
Рис. 2.1. Приспособления для сборки листовых конструкций под Сварку:

а, б — клиновые; в — привариваемая струбцина; г, д — выравнивающие планка и скоба;
е— то же, винтовые; ж, з — клиновые для фиксации зазоров; 1, 2, 3— клинья и детали
для их крепления; 4, 5, 6, 7 — сборочно-винтовые приспособления; 8, 9, 10, 11 — соеди-
нительные планки и крепежные детали для регулировки клиньями зазора между
собранными листами; 12, 13 — конические оправки

ной величине зазора, необходимого для качественной сварки
листов.

Прокладки изготавливают с отверстиями для оправок и
клиньев, способствующих выравниванию листов в одной пло-
скости.

Контрольной сборкой конструкции на заводе завершается
выверка геометрических размеров блока и величины зозоров
в монтажных соединениях между отдельными узлами.

Крупноблочная поставка тяжеловесных аппаратов больших
диаметров с толщиной стенки выше 16 мм может иметь разно-
видности, при которых блоки аппарата разделяются между со-
бой поперечными сечениями либо части обечаек, разделенные
по образующим, поступают в виде сваренных на заводе и
свальцованных на проектный радиус листов.

При поставке аппарата в виде цилиндрических блоков, под-
лежащих сборке между собой, стыковку их можно произвести
на опорах из шпал, которые укладывают на спланированной
площадке.

Под каждую секцию аппарата укладывают не менее двух
опор.

По периметру торцовой части одной из секций приваривают
направляющие планки числом от 8 до 12 в зависимости от
диаметра аппарата. Сближение и стыковку секций аппарата
можно произвести трубоукладчиками или тракторами. Один из
тракторов служит для удержания одной секции во время на-
движки другой секции вторым трактором с помощью тросов.

При сборке должны быть совмещены контрольные осевые
керны или риски. Выравнивание секций в отдельных случаях
контролируют посредством проволочной струны. При этом
должно быть обращено внимание на расположение в одной
плоскости таких одноименных деталей ректификационных та-
релок, как перегородки, сегментные карманы и др. Во вре-
мя контроля горизонтальности блоков пользуются нивели-
ром.

Смещение кромок кольцевых стыков регламентирует
НИИПТхимнефтеаппаратуры (табл. 2.1). Смещение кромок,
превышающее допустимые величины, устраняют клиновыми
приспособлениями и винтовыми струбцинами.

Электроприхватку соединяемых между собой кромок
производят электродами диаметром 3...4 мм. Эту работу должен
выполнять электросварщик, имеющий право на сварку сосу-
дов, подведомственных котлонадзору.

Длина оварных швов электроприхваток составляет 100 мм
с интервалом между ними 300 ...400 мм. Во избежание неравно-

Таблица 2.1

Допустимое смещение кромок кольцевых стыков

Толщина спариваемых листов, мм	Максимальное допустимое смещение	
	В монометаллических сосудах	На биметаллических сосудах со стороны коррозионного слоя
20	10% ОТ толщины+1 мм	50% от толщины плакирующе- го слоя
20...50	10% от толщины, но не более 5 мм	То же
51...100	0,04 от толщины +3,5 мм	0,04 от толщины+3,0 мм, но не более толщины плакирую- щего слоя
мерных сварочных деформа-
ций швы накладывают по-
парно с противоположных
сторон.

Рассмотрим технологи-
ческий процесс сборки ре-
генератора диаметром 12 м,
высотой 30 м и массой 385 т
(рис. 2.2).

Для сборки в вертикаль-
ном положении цилиндриче-
ских обечаек аппарата из
вальцованных элементов
предусмотрено два лучевых
стенда. Параллельная сбор-
ка подлежащих стыковке
между собой обечаек
(рис. 2.3) значительно уско-
ряет производство работ.
Установку отдельных эле-
ментов на стенд производят
с помощью автокрана. Вы-
сота каждой предваритель-
но собранной на сборочных
стендах обечайки составляет
3,85 м.

С помощью двух гусе-
ничных кранов (или одного
козлового) в вертикальном
положении обечайки стыку-
ют между собой, получая
таким образом блок высо-
той 7,70 м. По периметру
блока с наружной стороны
устанавливают предусмот-

ренные проектом кольца Рис. 2.2. Общий вид регенератора диа-
жесткости, а внутри ставят метром 12 м
временные усиливающие

распорки,, обеспечивающие неизменяемость геометрической
формы блока при его укладке в горизонтальное положение
на вращатель для автоматической сварки.

Лучевые стенды, на которых производят укрупнение ци-
линдрических обечаек, можно использовать для сборки кони-
ческих днищ аппарата. Работы ведут совмещенным способом.
Для этой цели на первом лучевом стенде собирают два нижних
пояса, а на втором — три верхних, после чего два собранных
блока соединяют между собой на первом стенде, а на освобо-
дившемся втором стенде собирают опорное кольцо аппарата,
ТТЦ// /7	z^/7z^ЛДЦ/Ц

Рис. 2.3. Параллельная сборка обечаек:

а—на лучевых стендах; б — на роликовых стендах

которое затем соединяют с целиком набранным конусом. Об-
щая масса такого блока достигает 56 т. Собранный конус мо-
жет быть сварен либо вручную, либо на специальном враща-
теле, предназначенном для сварки конических обечаек. Рабо-
ты по сборке конуса завершают вваркой штуцеров для под-
ключения трубопроводов. Второе коническое днище аппарата
собирают и сваривают аналогичным способом.

Цилиндрические и конические обечайки собирают между
собой в блоки с учетом наличных характеристик грузоподъем-
ных средств для установки их в проектном положении.

С повышением степени индустриализации изготовления и
поставки крупногабаритных аппаратов объем сварки их в
монтажных условиях уменьшается.
Одновременно происходит процесс замены ручной сварки
механизированными способами.

Предусматривается возможность применения следующих
вариантов механизации сварочных работ при наложении коль-
цевых швов крупногабаритных аппаратов.

1.	Автоматическая сварка под флюсом кольцевых швов бло-
ков, уложенных на роликовые стенды или вращатели в гори-
зонтальном положении (рис. 2.4). При этом для подварки
корня шва рекомендуется применение механизированной свар-
ки в среде углекислого газа.

2.	Полная механизированная сварка в защитной среде уг-
лекислого газа кольцевых горизонтальных швов на вертикаль-
ной плоскости (сварка швов между блоками, установленными
в вертикальное положение).

3.	Механизированная сварка кольцевых горизонтальных
швов на вертикальной плоскости с применением самозащит-
ной проволоки.

Разработана конструкция стенда-вращателя, предназначен-
ного для механизации сборочно-сварочных работ при доизго-
товлении крупногабаритных аппаратов на полигонах строи-
тельно-монтажных площадок.

На стенде можно выполнять автоматическую сварку аппа-
ратов в диапазоне диаметров 2...8 м, имеющих массу до 300 т.

В комплект стенда входят приводные и холостые ролико-
опоры, направляющие пути и передвижной портал для обслу-
живания сварочного автомата.

Рис 2.4. Вращатель для поворотной сварки кольцевых швов обечаек
Высоту роликоопор выбирают с учетом возможности вра-
щения аппарата с установленными штуцерами, люками и коль-
цами жесткости.

Приводные роликоопоры фиксируют к направляющим стен-
да рельсовыми захватами. Число холостых роликоопор и соот-
ветствующее расстояние 'между ними принимают в зависимо-
сти от технической характеристики аппарата.

В стенде предусмотрены два привода, имеющие общий
пульт управления. Оба приводе включают в случае вращения
аппаратов массой более 100 т, при меньшей массе аппаратов
можно пользоваться одним приводом. Привод стенда позво-
ляет вращать аппарат в двух направлениях.

На портале стенда устроена площадка для обслуживания
сварочного автомата. Портал перемещается по направляющим,
уложенным по бокам стенда, что обеспечивает доступ ко всем
подлежащим сварке стыкам аппарата. Высоту портала регу-
лируют в зависимости от диаметра аппарата за счет вставок
в вертикальных стойках, для которых подбирают необходимое
число секций обслуживающей лестницы.

При импортных поставках листовых конструкций аппара-
тов больших диаметров заготовки в ряде случаев доставляют
на объект монтажа отдельными вальцованными листами.

Выполнение монтажа таких конструкций рассмотрено на
примере колонных аппаратов.

Для выполнения работ готовят сборочную площадку
(рис. 2.5), на которой на оснащенном винтовыми домкратами
сборочном стенде специальной конструкции из вальцованных
листов собирают обечайки и сферические днища аппаратов.
При этом пользуются распорными устройствами с винтовыми
домкратами и наружными обжимными кольцами. Обечайки,

Рис. 2.5. Планировка сборочной площадки по укрупнению нефтяной аппара-
туры:

1 — участок сборки обечаек; 2 — участок сварки продольных швов; 3 — участок правки
и рентгеноскопии; 4 — участок установки внутренних устройств; 5 — участок сборки и
сварки аппаратов; 6 — склад; 7 — участок сборки днищ
собранные на прихватках, устанавливают на вращатель для
автоматической сварки продольных швов. Вращатель, предна-
значенный для аппаратов диаметром 5...7 м, грузоподъемно-
стью 55 т, оснащен приводом с бесступенчатым регулирова-
нием скорости вращения. Продольные швы сваривают под
слоем флюса сварочным трактором на флюсовой подушке, обо-
рудованной пневматическим прижимом. Вначале производят
сварку внутри обечайки, а после перевода сваренного шва в
зенит и очистки 'корня шва этот же продольный шов свари-
вают снаружи, пользуясь балконной площадкой, укрытой кар-
касным тентом.

В отдельных случаях возникает необходимость исправлять
вогнутость и выпуклость в зоне продольных стыков цилиндри-
ческих обечаек. Для этой цели предусмотрено гидравлическое
приспособление, выполненное в виде подковообразной скобы,
которую навешивают краном на стык вертикально установлен-
ной обечайки (рис. 2.6).

На специальном участке после освобождения обечаек от
наружных обжимных колец и внутренних распорно-сборочных
устройств их укрупняют между собой в секции в вертикальном
положении. Секции укладывают на вращатели для сварки
кольцевых стыков. Кольцевые швы первоначально сваривают
с внутренней стороны обечайки сварочным трактором под
слоем флюса.

Сварку металла толщиной 18...20 мм ведут в несколько слоев
на флюсовой подушке, затем
с наружной стороны корпуса
шлифовальной машинкой за-
чищают корень шва и подва-
ривают его автоматической
сваркой.

Собранный аппарат после
рентгенографического контро-
ля на самоходных тележках
вращателя доставляют к ме-
сту подъема, на котором про-
водят гидравлическое испыта-
ние.

Осуществлены сборочно-
сварочные работы при укруп-
нении реакторов каталитиче-
ского крекинга. Реактор — ци-
линдрический вертикальный
аппарат высотой 35,3 м диа-
метром 8,4 м. Его внутренняя
поверхность изолирована тор-
крет-бетоном и затем листами
из легированной стали.

Рис. 2.6. Приспособление для
правки продольных стыков обе-
чаек:

а — прн выпучивании; б — при запада-
нии
Листовые заготовки аппаратов собирают в укрупненные
блоки массой до 140 т.

Для удобства сборки нижнего блока коническую часть дни-
ща разместили в четырехметровом углублении монтажной
площадки, при этом цилиндрическая часть блока опиралась
для устойчивости на шпальную выкладку, уложенную по пе-
риметру блока.

Сборку листовых конструкций реактора осуществляли в

специально изготовленных кондукторах, выполненных в виде
пространственных металлических конструкций.

Каждый кондуктор состоит из соединенных болтами четы-

рех секторов с клиновыми вставками между ними, при удале-

нии которых становится возможным извлечение пространствен-
ной конструкции кондуктора из собранной обечайки. Высота

кондуктора соответствовала высоте укрупняемой обечайки, а
внешний диаметр кондуктора — ее внутреннему диаметру. Ли-

стовые заготовки укрупняемой обечайки
собирали, устанавливая их по внешнему
периметру кондуктора, и соединяли между
собой на электроприхватках. После сварки
ослабляли -болты между секторами кондук-
тора, извлекали клиновые прокладки, под-
тягивали болты для уменьшения диаметра
кондуктора и самоходным монтажным кра-
ном вынимали кондуктор из обечайки.

Нижний блок аппарата, состоящий из
цилиндрической обечайки с приваренным к
ней днищем полиспастной системой пере-
кантовали из вертикального положения в
горизонтальное, после чего тракторами с
помощью тросов перекатили этот блок к
месту подъема.

Один из вариантов процесса доизготов-
ления и монтажной сборки крупногабарит-
ных аппаратов колонного типа рассмотрим
на примере сборки колонны диаметром
5 м в верхней части и 7 м в нижней части
по технологии, осуществляемой трестом
Союзхиммашмонтаж. Предусмотрено чле-
нение колонны на блоки, как это показано
на рис. 2.7.

На стендах из вальцованных листов, по-
ступивших с завода-изготовителя, соби-
рают обечайки, устанавливая отдельные

Рис. 2.7. Членение колонного аппарата на монтаж-
ные блоки
листы автокраном. Обечайку передают на другой стенд, на
котором способом подращивания собирают в вертикальном по-
ложении монтажный блок. Сборка монтажных блоков выпол-
няется краном более высокой грузоподъемности с учетом воз-
можности подъема собранного блока и выполнения сборочных
операций способом подращивания (рис. 2.8).

При наличии механизированных вращателей блоки свари-
вают автоматической сваркой под флюсом. В отдельных слу-
чаях блоки сваривают вручную. Ручную сварку используют
также для кольцевых стыков между блоками, установленными
в проектное положение.

Монтажная сборка крупногабаритных аппаратов из времен-
но деформированных заготовок отличается значительным со-
кращением объема сборочно-сварочных работ в сравнении со
сборкой таких аппаратов из отдельных листов. .

Рис. 2.8. Схема укрупнительной сборки монтажного блока колонного аппа-
рата подращиванием
Рис. 2.9. Монтажная площадка с козловым краном для сборки нефтехимиче-
ской аппаратуры

Заготовку разворачивают в горизонтальном положении,
пользуясь, например, грузовым крюком трубоукладчика. На-
хлест между кромками устраняют, и смыкают стык, пользуясь
клиньями и приварными косынками в виде ловителей.
Собранный в нижнем положении стык сваривают автоматиче-
ской сваркой. Обечайку при этом размещают на роликоопорах.

При наличии большого объема работ для сборки аппара-
тов целесообразно устройство бетонированных площадок, обо-
рудованных козловым краном. Посредством такого крана обе-
чайки перемещают между рабочими местами и укладывают их
на роликоопоры (рис. 2.9). Сборку обечаек совмещают с их
калибровкой. Существуют распорно-домкратные устройства,
используемые для калибровки аппаратов диаметром 4,5...5 м.
Они позволяют регулировать овальность аппарата в пределах
требуемых технических допусков.

Кольца жесткости аппарата, предназначенные для крепле-
ния теплоизоляции, проходят контрольную сборку в кондук-
торе. Их устанавливают на обечайку после ее калибровки. Та-
ким образом, после приварки колец (рис. 2.10) откалиброван-
ная обечайка приобретает жесткость, необходимую для сохра-
нения достигнутой цилиндрической формы. После этого ведут
сборку внутренних устройств.

Организациями Главнефтемонтажа осуществлен монтаж
аппаратов импортной поставки колонного типа диаметром
7,05 м и высотой 101,85 м, имеющих массу, не считая внутрен-
них устройств, 600,2 т. Каждый аппарат поставляли примерно
тремя равными частями.

Доставка аппаратов от причала на монтажную площадку
осуществлялась объединением
«Спецтяжавтотранс» на транс-
портерах ТС-220 грузоподъем-
ностью ,220 т.

Сборку трех частей аппа-
рата между собой выполнили
на ложементах, поступивших
вместе с колоннами.

При сборке стыкуемые ча-
сти выверяли по осям конт-

нанесенным

рольной сборки,

заводом-изготовителем.

Соос-

ность выверяли в двух взаим-
но перпендикулярных плоско-
стях, пользуясь теодолитами и
натянутыми струнами, регули-
руя взаимное расположение
стыкуемых блоков винтовыми
домкратами.

Кольцевые стыки фиксиро-
вали электроприхватками. Руч-
ную сварку вели шесть элект-

Рис. 2.10. Общий вид аппарата со
сферическим днищем

росварщиков, равномерно размещенных по периметру кольце-
вого стыка. Внутренний кольцевой шов сварили после тща-
тельной зачистки корня наружного шва. Все работы выполня-
ли, пользуясь специально оборудованными подмостями, уст-
роенными внутри и снаружи колонны в зоне собираемых коль-
цевых стыков.

После сборки кольцевых стыков аппаратов выполнили сле-
дующие работы:

оснастили колонны технологическими трубопроводами и ме-
таллоконструкциями обслуживающих площадок;

выполнили теплоизоляцию колонны, за исключением зоны
кольцевых монтажных стыков;

приварили к корпусу колонны конструкции грузоподъемных
устройств для крепления подвижных блоков полиспастов мач-
тового подъемника.

Подъемная масса каждой колонны была доведена до 720 т.
В вертикальное положение колонны установили мачтовым
подъемником грузоподъемностью 1000 т в соответствии с
проектом производства работ, разработанным институтом Гип-
ронефтеспецмонтаж. Досборку внутренних устройств и гидрав-
лическое испытание произвели при вертикальном положении
аппаратов.

Значительный опыт сборки крупногабаритной аппаратуры
накоплен монтажниками целлюлозно-бумажной промышленно-
сти [32].
Рис. 2.11. Сборка варочного
котла из монтажных блоков
(I, П, III):

I, 2, 3, 4 — последовательность
выполнения сварных швов

В номенклатуру оборудования этой промышленности вхо-
дят варочные котлы для варки целлюлозы под давлением и
при повышенной температуре.

Варочные котлы периодического действия имеют диаметры
5...6 м, высоту—в зависимости от вместимости. Вертикальный
цилиндрический корпус котла (рис. 2.11) снабжен сферокони-
ческими куполом и днищем и выполнен из двуслойной кисло-
тостойкой стали.

В тех случаях, когда не представляется возможным вос-
пользоваться водными и автодорожными средствами перевоз-
ки, варочные котлы поставляют с машиностроительных заво-
дов отдельными отправочными элементами, прошедшими на
заводе-изготовителе контрольную сборку. Например, для котла
вместимостью 320 м3 с контрольной сборки поступает 35 за-
готовок. Заготовки должны быть подвергнуты тщательному
контролю в части сохранности внутреннего облицовочного
слоя.

Площадка укрупнительной сборки варочных котлов осна-
щена следующим оборудованием: двумя сборочными кондук-
торами, двумя стендами для сварки нижнего и верхнего сфе-
роконусов, а также приводным и неприводным роликовыми
стендами.

Неприводной роликовый стенд предназначен для сварки
продольных швов обечаек, а приводной — для сварки кольце-
вых швов.

Для обслуживания сборочной площадки используют типо-
вое сварочное оборудование и монтажный кран.

На сборочных кондукторах работы ведут параллельно по
сборке конусов и цилиндрических обечаек. Конус затем сва-
ривают на сварочном стеллаже, а продольные швы цилиндри-
ческих обечаек — на Неприводных роликоопорах.
Аналогично собирают регенерационные цистерны, имеющие
габариты и конструктивную форму, подобную варочным
котлам.

Сборку таких цистерн диаметром 6 м и толщиной стенки
36 мм с защитным кислотоупорным слоем в 6 мм вели на при-
водном роликовом стенде с установленными трубчатыми опо-
рами.

Обечайки цилиндрического корпуса, собираемые в верти-
кальном положении, для дальнейшего укрупнения укладывали
на трубчатые опоры, на кото'рых к ним пристыковывали затем
конические и сферические днища.

Полностью собранный на электроприхватках сосуд вместе
с коническим и сферическим днищами с трубчатых перевели
на роликовые опоры для сварки кольцевых швов автомати-
ческой сваркой. Сварку конических блоков выполняли вруч-
ную.

Плакирующий слой сваривали автоматически аустенитной
проволокой с введением в сварочную ванну высоколегирован-
ного порошка посредством специального дозирующего устрой-
ства.

Цистерну устанавливали П-образным порталом с двумя
пятидесятитонными полиспастами, застропив за специально при-
варенные для этой цели «ложные» штуцера. Подъем произво-
дили двумя пятитонными электролебедками.

Сборку варочных котлов и цистерн в ряде случаев прихо-
дится выполнять в проектном положении из укрупненных бло-
ков. Корпус котла разделяют на монтажные блоки в соответ-
ствии с технической характеристикой монтажного крана, ис-
пользуемого для сборки котла. Иногда для этой цели приме-
няют кран БК-1000 грузоподъемностью 50 т. Блоки из завод-
ских заготовок укрупняют на производственных базах монтаж-
ных организаций с использованием роликовых вращателей и
мостовых кранов. До укладки блока на вращатель его соби-
рают на электроприхватках в вертикальном положении и, если
это предусмотрено технологией, накладывают подварочный шов.
Собранные и сваренные блоки доставляют к месту монтажа на
трейлерах.

На блоках устанавливают инвентарные кольцевые подмо-
сти на кронштейнах и вертикальную лестницу. В целях со-
хранности плакирующего слоя приварка кронштейнов для уст-
ройства подмостей внутри корпуса не разрешается.

Вместо подмостей изготавливают съемную кольцевую пло-
щадку, которую монтажным краном подвешивают к раме, опи-
раемой на устанавливаемый блок. Эту площадку убирают
после сварки монтажного стыка с внутренней стороны.

Блоки котла монтируют с обвязочными трубопроводами.

Резку ацетилено-кислородным пламенем при подгонке от-
дельных узлов выполняют со стороны основного слоя. Со сто-
роны легированного слоя пользуются воздушно-дуговой, а так-
же кислородно-флюсовой резкой. При этом принимают меры,
предотвращающие попадание брызг расплавленного металла
на кислотоупорный слой. Резку выполняют с припуском
1...2 мм в расчете на последующую механическую обработку,
например зачистным кругом для снятия зоны термического
влияния.

На целлюлозно-бумажных комбинатах сосуды диаметром до
6 м и высотой до 60 м монтировали крупными блоками по-
средством башенных кранов параллельно с монтажом метал-
лических конструкций каркасов зданий, внутри которых эти
сосуды располагались. Аппараты собирали башенным краном
БК-400Б грузоподъемностью 34 т при минимальном вылете
стрелы и высоте подъема 68 м. Предусматривалось расчлене-
ние каждого сосуда на 10...12 блоков в пределах грузоподъем-
ности крана.

Блоки монтировали путем последовательного наращивания.

Сварку сосудов из биметалла выполняют в соответствии с
разработанными ВНИИмонтажспецстроем «Указаниями по од-
нопроходной автоматической сварке под флюсом плакирующе-
го слоя биметалла при монтаже варочных котлов и регенера-
ционных цистерн».

При сооружении установок непрерывной варки целлюлозы
монтируют варочные котлы импортной поставки, представля-
ющие собой вертикальные цилиндрические аппараты со сфери-
ческими днищами и крышками диаметром 5,7 м и высотой от
54,3 до 65,3 м. Котлы выполнены из двухслойной стали толщи-
ной от 26 до 41 м. На монтажную площадку они поступали
отдельными вальцованными заготовками. В связи со стеснен-
ными условиями монтажной площадки выполнить полную
сборку котлов в горизонтальном положении не представлялось
возможным. Для их монтажа был применен башенный кран
БК-Ю00 грузоподъемностью 50 т.

На ряде объектов крупногабаритные баковые аппараты
(диаметром до 12, высотой до 13 м) собирали укрупненными
секциями (рис. 2.12). Аппараты с плоским днищем и кони-
ческой кровлей расположены в цехе в стесненных условиях
на постаментах. Днище собирали непосредственно на фунда-
менте. Сварку при сборке из отдельных листов выполняли ав-
томатами под флюсом на ручной подварке или на остающихся
подкладках. Для уменьшения сварочных деформаций сначала
сваривали поперечные стыки, а затем — продольные.

Цилиндрическую стенку баковой емкости расчленяют на
секции высотой, равной ширине четырех листов. В проектном
положении секции размещают со смещением по отношению к
соседнему поясу. Секции собирают на стенде, укладывая валь-
цованные листы выпуклой стороной вверх. При этом попереч-
ные (торцовые) кромки листов упираются в неподвижные упо-
108
п-л

Авт сварки

/?) ап°

°/ *у Ручная сварка

T«^f	сварка	А6т.сJg/wg

Подваркаручная или У///^^//^\Под6аркаручнаяипи'Ч4%>^7/
порошковой пР°6оло^)й.^ ' ‘~^^ ^порошковой проволокой

"рь&г ~

Авт. сварка

РцчНта)а1>1«1П1^’Чи'<>Мчна’,ит .

у	порошковой проволокой

Ж

Рис. 2.12. Разбивка цилиндрической емкости на укрупненные блоки (карты):
а — при полистовой сборке; б — при монтаже укрупненными блоками; в — подготовка
кромок

Рис. 2.13. Монтаж футеровки силосов методом подращивания:

1— лестница; 2 — диище; 3 — опорные конструкции; 4 — трубчатая мачта: 5 — траверса;
6 — электроталь; 7 — расчалки; 8 — полиспасты; 9 — цапфы; 10 — собранные пояса футе-
ровки; // — кран; /2 — проем; 13 — листовая заготовка; 14 — основание мачты

ры и в упоры, расположенные в продольных прорезях. Это
облегчает устранение депланации между стыкуемыми листами
при их сборке в секцию на электроприхватках.

На практике осуществлена сборка секций размером
9X6 м.

Подварку швов рекомендуется выполнять полуавтоматами
порошковой проволокой или в среде углекислого газа. После
предварительной подварки кольцевых швов секции уклады-
вают на позиционер и выполняют сварку швов со стороны,
противоположной подварке, автоматом ТС-17М под флюсом
с вращением изделия в позиционере. При толщине листов бо-
лее 12 мм рекомендуется V-образная разделка с углом рас-
крытия 60°. У блока, снятого с позиционера, по периметру об-
рабатывают кромки, устанавливают элементы жесткости для
сохранности геометрии при доставке к месту подъема и при-
варивают крепления для подмостей.

В проектное положение секции, оснащенные кольцевыми
подмостями для наращивания второго яруса таких же секций,
устанавливают по упорам, размещенным на днище. Между
собой секции собирают на прихватках и сборочных приспо-
соблениях с обеспечением необходимых зазоров и допусков на
депланацию. Горизонтальные швы между секциями сваривают
после вертикальных. Замера поэлементной сборки баковых ап-
паратов на секционную позволяет: сократить не менее чем в
4 раза число монтажных элементов; уменьшить время исполь-
зования кранового оборудования; сократить число временных
подмостей для верхолазных работ; повысить качество работ
благодаря применению автоматической сварки.

На строительстве и реконструкции цементных заводов не-
обходимо решать задачи монтажа листовых конструкций фу-
теровки хранилищ сыпучих материалов—силосов для клинке-
ра, гипса и добавок.

В центре силоса (рис. 2.13) устанавливают и раскрепляют
на шарнирной опоре мачту грузоподъемностью 60 т, в верх-
ней части которой предусмотрены три радиально расположен-
ных под углом 120° фермы с подвешенными на периферии
внутри силоса полиспастами грузоподъемностью по 20 т. Три
электролебедки для полиспастов грузоподъемностью 5 т уста-
навливают на перекрытии силоса, синхронность их работы
обеспечена блокированной на одном пульте.

Вальцованные заготовки подают автокраном внутрь через
монтажный проем, расположенный в нижней части силоса.
Обечайку высотой 1,5 м собирают в кольцевом кондукторе на
основании внутри силоса. После сварки вертикальных стыков
между листами обечайку за внутренние штуцера поднимают
на высоту, несколько большую, чем 1,5 м, и размещают на
временных опорах на период сборки и сварки нижележащего
пояса. Затем соединяют пояса и сваривают кольцевой стык
между ними. Образовавшийся блок снова поднимают полис-
пастами. Операцию подращивания повторяют в том же поряд-
ке до полного возведения футеровки силоса на всю высоту.

В связи с большими габаритами и относительно малыми
толщинами цилиндрической стенки башенных аппаратов по-
ставка и домонтажная их сборка в целом виде не представ-
ляются возможными. Однако полистовая сборка с установкой
и сваркой каждого листа на высоте нецелесообразны из-за
значительных трудностей в сборке и обеспечении требуемого
качества, а также большой продолжительности работ.

В последние десятилетия в практике утвердился способ
крупноблочного монтажа таких конструкций. Эта технология
предусматривает членение аппарата на крупные части — бло-
ки, сварные соединения которых обычно выполняют механизи-
110
Рис. 2.14. Сборка цилиндрического и ко-
нического блоков башенных аппаратов

рованным способом. Разме-
ры блоков определяются,
главным образом, их пре-
дельной массой, которая не
должна превышать грузо-
подъемность используемых
подъемных механизмов.

Цилиндрические части
конструкций разбивают на
блоки в виде цилиндриче-
ских обечаек. Такие обечай-
ки собирают, как правило,
в зоне подъемного механиз-
ма или вблизи этой зоны.

Сборку обечаек выпол-
няют или из отдельных ли-
стов на специально обору-
дованных площадках, осна-
щенных сборочным кондук-
тором, либо из сваренных
заранее полотнищ, сверну-

тых в многослойный рулон или навернутых на барабан
проектного диаметра.

Сборку днищ и перекрытий ведут обычно на монтажной
площадке из отдельных или укрупненных на заводе элементов.

На рис. 2.14 представлена сборка цилиндрических и кони-
ческих блоков башенных аппаратов. Эти конструкции про-
ходят обязательную контрольную сборку на заводе-изготови-
теле.

Для сборки листовых элементов как при контрольной сбор-
ке, так и перед монтажом используются известные клиновые
или болтовые сборочные приспособления: стяжные планки,
фиксаторы, зазорники и т. п.

Рассмотрим некоторые примеры технологических решений
сооружения башенных аппаратов и длинномерных цилиндри-
ческих конструкций газо- и воздухопроводов больших диамет-
ров. При оснащении сборочных площадок механизированными
вращателями собранные в вертикальном положении блоки
переводят в горизонтальное с предварительной установкой
внутри временных колец жесткости. Затем выполняют автома-
тическую сварку с помощью сварочных тракторов. При сварке
швов изнутри используют медные подкладки или флюсоремен-
ные подушки. Для сварки наружных швов над обечайкой
устанавливают портал.

При строительстве воздухонагревателей из листов толщиной
10...12 мм для сборки блоков-обечаек успешно применялись
рулонные заводские конструкции.

Строительство доменных печей с увеличенным давлением
Рис. 2.15. Сборка башеииых аппаратов

горячего дутья вызвало необходимость повысить толщину стен-
ки воздухонагревателя до 20...40 мм.

Корпус таких воздухонагревателей монтируют блоками-обе-
чайками массой до 80 т, укрупняемыми на специальной пло-
щадке. Для сварки вертикальных швов толщиной до 40 мм
применяют двухстороннюю сварку стыков с Х-образной раз-
делкой кромок.

В некоторых вариантах организации работ монтаж блоков
осуществляют башенным краном (рис. 2.15). Механизирован-
ная сварка вертикальных соединений на воздухонагревателях
впервые была внедрена в тресте Криворожстальконструкция.
Стыки собирали на стяжных приспособлениях с зазором
3...6 мм. На каждом стыке предусмотрены вводные и выход-
ные планки для сварочного автомата. Сварку выполняли по-
рошковой проволокой ППВ-2ДСК с принудительным формиро-
ванием металла шва. Сварочный аппарат типа А-1381 переме-
щается по направляющей, укрепленной рядом со свариваемым
стыком.
Для сварки кольцевых соединений укрупняемых блоков
применяют автоматическую сварку под слоем флюса, для че-
го укрупняемый блок с помощью козлового крана переканто-
вывают из вертикального положения в горизонтальное и сва-
ривают на вращателе автосварочными тракторами под флюсом
по ручной подварке корня шва. Монтажные кольцевые стыки
между укрупненными обечайками сваривают в проектном по-
ложении с кольцевых подмостей вручную. До подъема обечай-
ку обстраивают изнутри и снаружи кольцевыми подмостями,
используемыми для сборки и сварки монтажных стыков, у
верхней кромки обечайки приваривают на равных расстоянидх
три проушины, за которые обечайку без деформирования под-
нимают краном с помощью трехконцевой траверсы.

Правильность взаимного положения (угла поворота) обе-
чаек между собой при их сборке контролируют по осевым ри-
скам, намечаемым из расчета обеспечения требуемого смеще-
ния вертикальных стыков в соответствии с проектным раскроем
кожуха.

Монтаж воздухонагревателей начинают со сборки на фун-
даменте днища, детали которого подгоняют под сварку на сбо-
рочных и стяжных приспособлениях. На собранном днище вы-
веряют центр и намечают окружность для сборки нижнего поя-
са, обычно из отдельных свальцованных листов, подаваемых с
помощью крана. В собранном нижнем поясе вначале сваривают
вертикальные стыки, а затем швы днища и кольцевой шов
между поясом и днищем. Швы днища испытывают на плотность
вакуум-аппаратом. Плотность швов нижнего пояса проверяют
опрыскиванием керосином. Параллельно со сборкой днища и
первого пояса на монтажной площадке производят сборку обе-
чаек и куполов воздухонагревателей.

В зарубежной практике сосуды больших диаметров типа
декомпозеров монтируют из листовых вальцованных элементов
размером до 2X6 м.

Производится предварительное укрупнение вальцованных
элементов цилиндрической части декомпозера в обечайки высо-
той, равной ширине одного листа. Декомпозер монтируют путем
наращивания башенным краном таких обечаек одна на другую
с последующей механизированной сваркой монтажных коль-
цевых стыков.

Вертикальные швы в обечайках толщиной до 24 м в про-
цессе их укрупнения сваривают за один проход автоматиче-
ской сваркой порошковой проволокой в углекислом газе с при-
нудительным формированием шва без разделки кромок ап-
паратом «Вертоматик». Обечайку, установленную краном в
проектное положение, скрепляют с нижележащей электропри-
хватками.

Для сварки кольцевых стыков предусматривают К-образную
разделку кромок.
Монтажные кольцевые швы на вертикальной плоскости вы-
полняют двусторонней автоматической сваркой порошковой
проволокой в углекислом газе с принудительным формирова-
нием шва. Сварку производят автоматом «Циркоматик».

Высокая степень индустриализации монтажа крупногаба-
ритных листовых конструкций достигнута в монтажных орга-
низациях при сборке и монтаже крупных толстостенных во-
доводов диаметром 8...10 м, опыт сборки которых представ-
ляет интерес для аппаратостроения.

Для укрупнения листовых конструкций созданы специаль-
ные промбазы строительно-монтажных участков, на которые
с заводов-изготовителей поступают в пакетах листовые заго-
товки проектной кривизны с обработанными под сварку кром-
ками.

Площадки для укрупнения оснащают подъемными крана-
ми, стеллажами, стендами для сборки обечаек, а также поме-
щениями для автоматической сварки. Подготавливают бето-
нированные площадки для складирования и хранения пакетов
листов. После разборки пакетов листы хранят в вертикальном
положении во избежание их развальцовки.

Особое внимание уделяют контролю качества поступающих
с завода-изготовителя листовых заготовок—их маркировке,
техническим допускам на вальцовку и обработку кромок.

Стеллажи для сборки обечаек выполнены в виде горизон-
тальных радиально уложенных балок, заделанных в бетон. На
стеллаже зафиксирован центр укрупняемых в вертикальном
положении обечаек для разметки окружностей на бал-
ках.

Для возможности установки входных планок, с которых на-
чинается работа сварочного оборудования, на стеллажах
предусматривают расстояние до нижней кромки обечайки не
менее 300 мм.

На стеллаже по намеченной от центра окружности устанав-
ливают фиксаторы, ориентируясь на наружный диаметр обе-
чайки как базовый. Листы к фиксаторам поджимают клинья-
ми или винтовыми приспособлениями.

При контроле геометрических размеров особое внимание
обращают на соответствие фактического периметра окружно-
сти с учетом размеров зазоров в стыках под сварку проект-
ному.

В зависимости от толщины металла продольные стыки обе-
чаек сваривают автоматической сваркой под флюсом или
электрошлаковой сваркой. При электрошлаковой сварке ли-
стовые заготовки без разделки кромок устанавливают с зазо-
ром 26+2 мм. Для автоматической сварки под флюсом при»
толщинах, начиная от 40 мм, предусматривают Х-образную
разделку кромок. Собирая обечайки между собой, величину
зазора для сварки регулируют прокладками. Для устранения
депланации в стыкуемых листах пользуются форкопфами и
домкратно-распорными устройствами.

Автоматическую сварку под флюсом ведут в укрытиях с
использованием роликовых стендов. Применяют также спе-
циальные механизированные стенды, предназначенные для
сборки и приварки колец жесткости на обечайках. Укрупне-
ние собранных обечаек между собой выполняют в вертикаль-
ном положении.

Установка и снятие обечаек с роликовых стендов произво-
дится в цехе мостовыми кранами, работы за пределами цеха
сварки обслуживаются козловым краном.

Для кантовки звеньев водоводов, укрупненных из обечаек,
пользуются специальным захватным приспособлением, фикси-
руемым на стенке обечайки по ее торцам.

Для сборочно-сварочных работ при укрупнении водоводов
диаметром до 10 м — универсальными стендами на железно-
дорожных катках. Такой стенд выполнен в виде передвижной
платформы, на которой установлены балансирные ролики, а
также механизмы передвижения платформы и вращения обе-
чаек со сварочной скоростью. Грузоподъемность стенда—
до 60 т, длина обрабатываемых обечаек — до 12 м.

Сварку обечаек толщиной более 30 мм ведут двухдуговыми
автоматами. Для сварки обечаек с внутренней стороны стенд
укомплектован флюсовой подушкой. Перед наложением внеш-
них швов воздушно-дуговым резаком с угольными электрода-
ми удаляют корень шва.

Продольные стыки обечаек сваривают автоматом А-820М.
электрошлаковой сваркой на тех же стендах, на которых произ-
водили сборку при вертикальном положении обечаек.

Крупногабаритные звенья водоводов доставляют от базы
укрупнения к месту монтажа на специальных транспортерах.

Существует два варианта прицепов: для перевозки звена
в вертикальном и горизонтальном положениях. В отдельных
случаях крупногабаритные звенья к месту подъема доставляют
на железнодорожных платформах, оснащенных специальными
седлами с пригрузом бетонных блоков для устойчивости.

Сборка конических и сфероцилиндрических частей — тру-
доемкая операция в общей технологии сборки крупногабарит-
ных аппаратов.

Укрупнительную сборку купола воздухонагревателя на ра-
диально-лучевом (рис. 2.16) стенде начинают со сборки верх-
него цилиндрического пояса. Сборка купола с верхним ци-
линдрическим поясом облегчает его установку в проектное по-
ложение (рис. 2.17).

Сборка корпусов скрубберов (рис. 2.18), электрофильтров,
каплеуловителей и других подобных аппаратов выполняется
тем же методом, что и сборка воздухонагревателей. Корпус
монтируют из укрупненных блоков-обечаек.
11’6

Рис. 2.16. Стенд для сборки сферического купола воздухонагревателя

4500
750	2000 ’

Рис. 2.17. Сборка купола воздухонагревателя
Рис. 2.18. Схема сборки скруббера

Для пылеуловителей верхний и нижний конусы проходят
обязательную общую контрольную сборку на заводе-изготови-
теле.

Нижний конус пылеуловителя рекомендуется собирать гор-
ловиной вверх, благодаря чему отпадает необходимость в
сложных подмостях при сборке конуса горловиной вниз. На
радиальных балках сборочного стенда по окружности с диа-
метром, на 10 'мм большим проектного, приваривают упоры из
уголков. Конус собирают из отдельных элементов на сбороч-
ных приспособлениях и сваривают вначале радиальные, а за-
тем кольцевые стыки, за исключением кольцевого шва, разде-
ляющего конус на два монтажных блока. Затем блок конуса
с горловиной устанавливают на площадку пылеуловителя гор-
ловиной вниз, после этого перекантовывают; обстраивают
подмостями и устанавливают в проектное положение, на опор-
ные башмаки, второй блок нижнего конуса. При этом основ-
ными условиями являются обеспечение горизонтальности
верхней кромки и совпадение центра конуса с осью пылеуло-
вителя. Далее к кожуху приваривают вертикальные ребра
башмаков. Нижний блок конуса краном подтягивают к верх-
нему.

Укрупнительную сборку и сварку верхнего конуса на стен-
де выполняют так же, как сборку нижнего конуса. Последний
участок верхнего пояса, монтируемый с внутренней трубой,
при укрупнительной сборке всего конуса не приваривают к
нижележащему поясу. В зависимости от грузоподъемности
крана верхний конус целиком или двумя блоками устанавли-
вают в проектное положение.
Рис. 2.19. Схема раскроя конической и
сфероцилиндрической частей декомпозе-
Ра

Декомпозер'Ы алюминиевых
производств монтируют из следу-
ющих укрупненных блоков: ко-
нического днища, сфероцилин-
дрического перехода (рис. 2.19)
и нескольких цилиндрических
обечаек высотой 5,4...6,0 м. Заго-
товки для конуса верхней части
и сфероцилиндрического блока
декомпозера поставляют в виде
укрупненных скорлуп из двух
листов, сваренных в заводских
условиях автоматической свар-
кой; нижнюю часть конуса пол-
ностью сваривают на заводе.
В опорном кольце жесткости
сфероцилиндрического узла вре-
менно оставляют три разрыва

для прохода сварочного трактора во время сварки продольных
швов при укрупнительной сборке.

Для монтажа декомпозеров требуется кран грузоподъемно-
стью 25...40 т. Укрупнение монтажных блоков декомпозеров
осуществляют в зоне действия башенного крана.

Для выполнения сборочных работ используют: стенд для
разворачивания рулонированных заготовок; стенд для укруп-
нительной сборки, вращатели для автоматической сварки ко-
нусов и сфероцилиндрических частей декомпозера и стенд для
сборки верхних обечаек с элементами жесткости.

Стенд для укрупнительной сборки конусного и сфероци-
линдрического блоков выполнен из двутавровых балок, уло-
женных на утрамбованный грунт с щебенчатой подсыпкой.
Ограничительные упоры расположены по внутреннему диамет-
ру собираемых блоков. При сборке конусной части большее
основание — внизу. По окончании сборки и проверки правиль-
ности геометрических размеров блока производят с наружной
стороны его ручную подварку всех стыков (сечением швов
5...6 мм) под автоматическую сварку.

Сборку сфероцилиндрических блоков начинают с первого
цилиндрического пояса, затем собирают сферический переход
и производят ручную подварку швов с наружной стороны. Эта
подварка обеспечивает необходимую прочность и жесткость
блоков при кантовке и вращении на роликовом стенде, а так-
же освобождает от необходимости пользоваться при сварке
флюсовой подушкой. Зазоры в стыковых соединениях — 2 мм.
При сборке блоков используют
инвентарные кольцевые подмости.

Вращатель, предназначенный
для автоматической сварки кони-
ческих и сфероцилиндрических
блоков, в нижнем положении
представляет собой раму с уста-
новленными на ней роликоопора-
ми, одна из которых — привод-
ная. Регулирование скорости
вращения осуществляется при
помощи реостата, включенного в
электрическую цепь привода. На
рис. 2.20 показаны конические
блоки декомпозеров, сваривае-
мые автоматической сваркой на
вращателе. Автоматической свар-
кой по ручной подварке выпол-
няют все швы блоков (кольце-
вые и по образующим). Пере-
стройка вращателя со сварки к<

Рис. 2.20. Коническое днище на
вращателе для механизированной
сварки

ических блоков на сварку

сфероцилиндрических осуществляется путем перестановки ро-
ликоопор. Сварку всех швов производят сварочными тракто-
рами, линейная скорость вращения свариваемого кольцевого

шва равна скорости движения трактора, расположенного внут-
ри обечайки и перемещающегося в направлении, противопо-
ложном вращению обечайки.

Сборку декомпозеров выполняют в последовательности, при
которой вначале устанавливают конический и сфероцилиндри-
ческий блоки, а затем монтируют опорные лапы декомпозера
и наращивают одна на другую четыре цилиндрические обе-
чайки. Конический и сфероцилиндрический блоки перед уста-
новкой перекантовывают с помощью траверсы и цапф, при-
варенных на линии центра тяжести блока. На всех монтажных
блоках перед подъемом устанавливают внутренние и наруж-
ные подмости и стремянки. Подмости ранее поднятого блока
используют для установки очередного блока. Установку под-
мостей ведут с передвижной люльки. С этой люльки прива-
ривают проушины для строповки. Обечайки одну к другой
подгоняют с помощью обычных сборочных приспособлений.
Завершают монтаж корпуса декомпозера установкой верхнего
блока, собранного вместе с жестким балочным покрытием.

2.2. СБОРКА И МОНТАЖ ВРАЩАЮЩИХСЯ ПЕЧЕН

Вращающиеся печи используют в химической промышлен-
ности, цветной металлургии и промышленности строительных
материалов. Предназначены они для производства цемента,
глинозема, керамзита и т. п. Температура обжига дости-
гает 1400° С.

Конструктивно вращающаяся печь представляет собой ци-
линдрический корпус, футерованный внутри огнеупорным кир-
пичом. Масса корпуса печи передается на парные роликоопо-
ры через бандажи, насаженные на корпус печи. Вращение
печи осуществляется от электродвигателя через редуктор и
венцовую шестерню на корпусе. Вращение обычно произво-
дится с частотой 4...5 мин-1.

Ось корпуса печи наклонена под некоторым углом к гори-
зонту. Для предотвращения смещения корпуса в осевом на-
правлении на средней опоре с обеих сторон бандажа уста-
навливают упорные ролики.

Корпус печи изготавливается из малоуглеродистой или низ-
колегированной стали толщиной 22...80 мм. Обычно размеры
печи по диаметру и длине 3,6X70; 4X150 и 5X185 м. Наибо-
лее крупная из сооруженных печей имеет диаметр 7 м и длину
210 м. Вращающиеся печи таких размеров — крупногабаритные
конструкции и поставляются частями.

Толстостенные бандажные кольца печи, предназначенные
для опирания на роликоопоры при вращении, поставляют
блоками длиной в одну треть или половину окружно-
сти.

Печи диаметром до 4 м перевозят цельными блоками,
включающими несколько обечаек общей длиной порядка 12 м.
Печи диаметром более 4,5 м перевозят пакетным способом по
габариту железнодорожных перевозок — кольцами высотой 2 м
с незамкнутым продольным монтажным стыком, телескопиче-
ски насаженными друг на друга. При этом смещение кромок
незамкнутого стыка предусматривается в пределах возможно-
стей метода временного деформирования. Корпуса более круп-
ных диаметров перевозят сегментами в треть или четверть
окружности.

Укрупнительная сборка монтажных блоков входит в обя-
занности завода-поставщика вращающейся печи, а установка
блоков в проектное положение с выполнением сборочно-сва-
рочных работ по их стыковке —в обязанности монтажной ор-
ганизации.

Конструкции вращающихся печей поставляют на объект
монтажа с учетом требований монтажных организаций к
проектированию, конструкции, изготовлению и поставке обо-
рудования. Укрупнение обечаек осуществляет завод-изготови-
тель в соответствии с ГОСТ 21556—76.

Приводное устройство печи поступает полностью собранным
и прошедшим обкатку на заводе-изготовителе. Редуктор вспо-
могательного привода должен быть собран на раме вместе с
электродвигателем.

В комплект поставки, как правило, включают дополнитель-

но
ное устройство для вращения корпуса печи со скоростью, поз-
воляющей осуществлять автоматическую сварку при монтаже.

Объем укрупнительной сборки и ее технология определя-
ются степенью блочности поставки и монтажа конструкций.

Наиболее эффективно размещать площадку укрупнительной
сборки в зоне действия крана, предназначенного для уста-
новки блоков печи в проектное положение. Такой вариант
практикуется при монтаже двух печей на одном объекте. При
большем количестве печей сборочную площадку размещают в
стороне, работы обслуживает козловый кран, который по окон-
чании укрупнительной сборки располагают по оси монтируе-
мых печей.

Типы укрупняемых блоков подразделяются на пролетные
(межопорные), консольные и бандажные.

При выполнении работ козловым краном грузоподъемно-
стью 200 т массу укрупняемых блоков представляется воз-
можным довести до этой величины. Тогда монтаж печи диа-
метром 5 м и длиной 185 м осуществляют из 10 блоков.

Работы по укрупнению блоков выполняет завод-поставщик
оборудования с применением роликовых стендов и козлового
крана. Краном выполняют операции подъема, перемещения и
укладки блоков в положение, из которого их доставляют к

месту установки в проектное положение.

Монтажу корпуса печи предшествует установка и выверка
роликоопор на фундаментах. Возможны различные схемы мон-
тажа печи. Наиболее рационально вести монтаж печи, начи-
ная от приводной роликоопоры одновременно в две стороны.

Венцовую шестерню приводного пролетного блока устанав-
ливают половинками, центрируя ее на обечайке с помощью
заранее прикрепленных к ней приспособлений.

Концевые участки пролетных блоков укладывают на фун-
даментах печи, опирая на ложементы, регулируемые по высоте

домкратами.

Стыковку двух частей пролетного блока выполняют на вре-
менных опорах между фундаментами, если монтажный стык
оказывается между фундаментами.

Стыковку блоков между собой производят стяжными (вин-
товыми) (рис. 2.21) приспособлениями, изготовляемыми заво-

дом-поставщиком.

По окончании сборочных работ
производят выверку печи и подготав-
ливают ее к автоматической сварке.

Рис. 2.21. Винтовое приспособление для сборки
обечаек печи:

1— упор; 2 —шпилька; 3 —гайка; 4 — обечайка пе-
чи; 5 — пластина; 6 — упор-кронштейн
Рис. 2.22. Участок укрупнительной сборки и механизированной сварки блоков
печи

Применяемая последовательность сварки печи следующая:
подварка корня шва с внутренней стороны печи;

автоматическая сварка корпуса печи снаружи;

удаление устройств и приспособлений, использовавшихся
для сборки блоков;

зачистка корня шва воздушно-дуговым строганием;
автоматическая сварка стыков с внутренней стороны;
контроль сварных соединений.

Монтажные соединения бандажей выполняют электрошла-
ковой сваркой. Зазор при сборке под сварку предусматривают
переменным — меньшим внизу и большим в верхней части бан-
дажа для компенсации сварочных деформаций. Обечайки из
сегментов в треть или четверть окружности собирают на стен-
дах в вертикальном положении, пользуясь сборочными клинья-
ми, планками и винтовыми стяжками.

Многопроходную автоматическую сварку ведут под флюсом
при горизонтальном положении оси укрупняемой обечайки, на
роликовых стендах (рис. 2.22). Эффективно применение спосо-
ба сварки с использованием порошкообразного присадочного
материала.

Типы разделки сварных соединений толстостенных вращаю-
щихся печей представлены на рис. 2.23.

Равномерность кольцевого зазора между свариваемыми
кромками при сборке обечаек между собой достигают установ-
кой зазорных шайб, прихватываемых к корпусу ручной дуго-
122
Рис. 2.23. Типы разделки кромок для сварных соединений толстостенных вра-
щающихся печей:

V-образная разделка листов одинаковой (а) и разной (б) толщины; Х-образиая раз-
делка листов одинаковой (о) и разной (г) толщины

Рис. 2.24. Подкладной пруток в разделке кромок

вой сваркой. Толщина зазорных шайб соответствует величине
зазора в стыке.

Сборочные приспособления устанавливают равномерно по
периметру кольцевого стыка, в основном с внутренней стороны
примерно через каждые 500 мм.

Для автоматической сварки под флюсом с порошкообраз-
ным материалом используют автоматы АДФ-1000-3, ТС-35 с
дозаторами, автоматически регулирующими подачу порошко-
образного материала на вылет электрода. При этой техноло-
гии сварку осуществляют вначале с наружной стороны коль-
цевого стыка, выполняя первый проход на плотной подсыпке
из порошкообразного материала, подготавливаемой до начала
сварки или по мере ее выполнения.

В качестве примера использования порошкообразного ме-
таллического материала могут служить сборочно-сварочные
работы при сооружении печи размером 5X185 м трестом Вол-
гонефтехиммонтаж.

Свариваемые листы толщиной 45 и 60 мм выполнены с
несимметричной Х-образной разделкой кромок.

Сварку выполняют проволокой Св-08ГА диаметром 4 мм.
Присадочный порошок приготовляется из проволоки диаметром
1,6 мм этой же марки на специальном станке. Подачу ППМ
на вылет электрода осуществляют дозаторами. Кроме того,
ППМ засыпают в разделку между кромками в среднем массой
по 3...6 г на 1 см шва.

При сборке вращающихся печей в ряде случаев вместо
ручной подварки корня шва применяют подварку подкладного
прутка диаметром 8...10 мм, укладываемого в фаску кромок
Х-образной разделки (рис. 2.24). Пруток плотно прижимают
и прихватывают по всей длине кольцевого монтажного стыка.
После сварки стыка с наружной стороны пруток вырезают
1013 14 9 10 5 S Тг 3 4 0 7 '	77 Д

Рис. 2.25. Последовательность установки блоков печи в проектное положение
(обозначена цифрами)

воздушно-дуговой резкой, после чего производят автоматиче-
скую сварку с внутренней стороны печи.

Подкладывание прутка вместо ручной подварки упрощает
и ускоряет работы по подготовке кромок, не требует труда
высококвалифицированных сварщиков.

ВНИИмонтажспецстроем разработаны рекомендации по
сборке и монтажу корпусов горизонтальных вращающихся пе-
чей диаметром 3,65 м и длиной 100 м самоходными стреловы-
ми кранами взамен козловых кранов. При этом достигаются
следующие преимущества: рациональное использование терри-
тории монтажной площадки, сокращение трудоемкости подго-
товки к монтажу кранового оборудования, обеспечение совме-
щенного монтажа других конструкций печного отделения.

Сборку и монтаж печи осуществляют на основе проектов
производства работ, технологических карт и рекомендаций за-
вода-изготовителя. .

Длину укрупняемых блоков (рис. 2.25) выбирают с таким
расчетом, чтобы концевые участки их можно было опереть
при установке на постаменты, не прибегая к использованию
временных опор для промежуточных монтажных стыков. Уча-
сток сборки печей часто оборудуют и козловыми кранами
(рис. 2.26).

Для монтажа блоков печи диаметром 3,65 м требуется при-
менение трех совместно работающих кранов типа СКГ-63. При

Рис. 2.26. Монтажные механизмы на монтаже вращающейся печи:

1 — самоходные краны; 2 — козловой кран; 3 — стенд для укрупнения и сварки блоков;
I . . , IX — монтажные блоки
установке блока в проектное положение выполняют операции
его вертикального подъема грузовыми полиспастами и гори-
зонтального перемещения с помощью кранов. Для взаимодей-
ствия кранов, обращенных друг к другу стрелами и располо-
женных с разных сторон печи, пользуются балансирной тра-
версой.

Работы должны выполняться в соответствии с «Указания-
ми по монтажу технологического оборудования стреловыми
самоходными кранами» ВСН 337-74 и «Рекомендациями по
применению самоходных кранов СКГ-63 и СКГ-100 с увели-
ченной грузоподъемностью».

Совмещение кольцевых монтажных стыков между блоками
в процессе установки в проектное положение осуществляют
поворотом платформ кранов с учетом возможности установки
бандажей на роликоопоры.

Особый интерес представляет сооружение вращающейся
печи диаметром 7 м и длиной 230 м с общей массой 6250 т
(рис. 2.27).

Корпус печи был изготовлен в виде 224 полуобечаек. Во-
семь бандажей и венцовая шестерня были доставлены на мон-
таж в виде полуколец.

Завод «Волгоцемтяжмаш» на площадке рядом с печью вы-
полнил укрупнительную сборку и сварку всех обечаек в
18 блоках. Площадка была оборудована роликовыми стенда-
ми, сварочным порталом и двумя козловыми кранами
КМК-120.

В качестве базы для выверки и центровки корпуса печи
использовали приводную часть печи, собранную из четырех
бандажных блоков, блока — венцовой шестерни и блока, рас-
положенного между венцовой шестерней и бандажным блоком.

Монтажные работы по сооружению печи обслуживались
козловым краном грузоподъемностью 320 т с шириной колеи
35 м и высотой подъема 30 м. Кран предназначен также и для
ведения ремонтных работ.

Сборку печи вели наращиванием блоками базовой (при-

Рис. 2.27. Схема вращающейся печи 7X230 м с указанием монтажных стыков
водной) части в обе стороны. При стыковке блоков применяли
стяжные шпильки М 48 длиной 700 мм, а также сборочные
струбцины и стыковочные пластины. Для установки в проект-
ное положение межпролетных и бандажных блоков использо-
вали временные седлообразные опоры, установленные на краю
фундаментов. При выверке корпуса допустимо радиальное бие-
ние у венцовой шестерни и бандажей — 3 мм, торцовое бие-
ние — 5 мм.

В связи с тем, что многие операции по сборке и сварке
выполняли с наружной стороны печи на высоте, применяли
специализированные инвентарные площадки, обеспечивающие
безопасные условия для ведения всех работ (рис. 2.28).

Представляет интерес опыт треста Востокметаллургмон-
таж, осуществившего сооружение вращающихся печей диамет-
ром 4,5 м, длиной 170 м при толщине стенки 30...45 мм.

Обечайки печи с завода «Волгоцемтяжмаш» поступили в ви-
де временно деформированных заготовок. Их формообразова-
ли приложением вертикального и горизонтального усилий соот-
ветственно от крана и электролебедки. Затем обечайка с соб-
ранным продольным стыком была уложена на роликовый стенд,
оборудованный сварочным порталом.

Для формообразования торцовых стыков обечайки использо-
вали устройства с радиальными винтовыми стяжками, что необ-
ходимо для устранения эллипсности сечения перед укрупнением
обечаек между собой.

В нольцевых монтажных стыках с несимметричной двухсто-

Рис. 2.28. Площадка для автоматической сварки монтажных стыков вращаю-
щейся печи:

/ — площадка для сварки стыков; 2— сварочный автомат; 3 — ползун бронзовый; 4—
расчалки; 5 — трап площадки; 6 — подключение к источникам питания
ронней разделкой .кромок вместо ручной подварки корпя шва
закладывали стальной пруток диаметром 8 мм.

Сварку при низких температурах вели с предварительным
подогревом стыка. Корпус печи изолирован с наружной стороны
теплоизоляционными матами, а торцовые части закрыты дере-
вянными щитами с дверьми. В печь был подан подогреваемый
калориферами воздух для поддержания температуры в печи в
среднем 5...7°С.

Подогрев металла в зоне свариваемых кольцевых стыков
осуществляли электронагреватели со спиралями из ленточного
нихрома. Температура подогрева составляла 12О...18О°С.

Контроль качества сварных соединений проводили внешним
осмотром, ультразвуком, рентгеном и гаммаграфическими спо-
собами. Были выполнены стандартные механические испытания
контрольных образцов-свидетелей.

В соответствии с требованиями, предъявляемыми к вращаю-
щимся печам, контролю неразрушающими методами должно
быть подвергнуто 10% длины каждого кольцевого стыка.

Дальнейшее совершенствование техники сооружения круп-
ных вращающихся печей основывается на повышении степени
заводской готовности поставляемых на объект монтажа конст-
рукций и их комплектности.

Основным вариантом укрупнительной сборки поставочных
конструкций следует считать выполнение ее в зоне действия
козлового крана на площадке, располагаемой рядом с печью,
параллельно ее оси. Выполнение работ по такой схеме возмож-
но осуществлять краном КМ.К-200, позволяющим собирать бло-
ки массой до 200 т и длиной до 30 м.

Разрабатываются рекомендации на поставку корпуса вра-
щающихся печей, включающие варианты изготовления межпро-
летных блоков массой до 200 т на заводе с доставжой их вод-
ным и автодорожным транспортом.
3.	СБОРКА И МОНТАЖ ТОНКОСТЕННЫХ
БАШЕННЫХ АППАРАТОВ И ДЛИННОМЕРНЫХ
ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЛИСТОВЫХ КОНСТРУКЦИИ

3.1.	ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ТОНКОСТЕННЫХ ЛИСТОВЫХ
КОНСТРУКЦИИ В АППАРАТОСТРОЕНИИ

В области химического и нефтяного машиностроения тонко-
стенные башенные аппараты и длинномерные листовые конст-
рукции больших диаметров толщиной до 17 мм могут рассмат-
риваться как самостоятельная категория конструкций, которые
возможно изготавливать и монтировать, используя метод свора-
чивания сварных листовых полотнищ.

В химической промышленности характерный пример таких
конструкций — башенные аппараты и газоходы серно-кислотных
производств (рис. 3.1), диаметр которых достигает 8 м.

Обширная номенклатура аппаратов такого типа существует
в коксохимической промышленности и на вспомогательных про-
изводствах черной металлургии.

Большое количество разнообразной тонкостенной аппарату-
ры используют в глиноземных цехах цветной металлургии. Это
декомпозеры, смесители и емкости различного назначения.

Тонкостенные цилиндрические сосуды для хранения сыпучих

Рис. 3.1. Сборка башенных аппаратов и газоходов серио-кислотных про
извбдств
продуктов — силосы находят применение в различных отраслях
народного хозяйства.

В связи с большими габаритами и относительно малыми тол-
щинами цилиндрической стенки башенных аппаратов поставка
и демонтажная их оборка в целом виде не представляется воз-
можной. Однако полистовая сборка с установкой и сваркой каж-
дого листа на высоте нецелесообразны из-за значительной тру-
доемкости и трудностей обеспечения требуемого качества, а так-
же из-за большой продолжительности работ.

В последние десятилетия в практике утвердился способ круп-
ноблочного монтажа таких конструкций. Эта технология преду-
сматривает членение аппарата на крупные части — блоки, свар-
ные соединения которых обычно выполняют механизированным
способом. Размеры блоков определены, главным образом, их
предельной массой, которая должна соответствовать грузоподъ-
емности используемых подъемных механизмов (рис. 3.2).

Рис. 3.2. Членение башенных аппаратов и крупных газовоздухопроаодов при
сборке из листов и из укрупненных блоков:

а — воздухонагреватель; б—бензольный скруббер; в — декомпозер; г — газовоздухо-
провод

5—189

129
Цилиндрические части конструкций разбивают на блоки в
виде цилиндрических обечаек. Такие обечайки собирают, как
правило, в зоне подъемного механизма или вблизи от него. 

При их сборке и монтаже применяют индустриальные мето-
ды производства работ, используя метод рулонирования.

Основные методы формообразования обечаек из рулониро-
ванных конструкций следующие:

сворачивание предварительно развернутых на плоскость
крупноразмерных полотнищ на цилиндрический каркас;

развррачивание рулонированных полотнищ в горизонтальном
положении внутри вращающихся колец;

разворачивание рулонированных заготовок в вертикальном
положении.

3.2.	ИЗГОТОВЛЕНИЕ ОБЕЧАЕК. АППАРАТОВ

СПОСОБОМ СВОРАЧИВАНИЯ ПЛОСКИХ ПОЛОТНИЩ

На первых этапах применения идеи рулонирования к сборке
крупногабаритных сосудов часто изготовление плоских полот-
нищ производили непосредственно вблизи места монтажа на
специально подготовленных площадках. Полотнищам придают
проектную цилиндрическую форму путем наворачивания на
каркас соответствующего диаметра. В последующем нашла при-
менение технология, при которой плоское полотнище образуют,
разворачивая заводские рулонные заготовки. Целесообразно
при наличии внутри аппарата устройств типа ректификацион-
ных тарелок навернуть на них плоское полотнище. Разворачи-
вание рулонной заготовки до плоского состояния (или до кону-
са с малой высотой) широко применяется также при монтаже
днищ аппаратов и емкостей. Днища погружных холодильников,
располагаемых на постаментах, разворачивают из рулонирован-
ных заготовок на горизонтальных железобетонных фундамен-
тах.

В случае сборки плоских полотнищ из отдельных листов не-
посредственно на объекте монтажа (рис. 3.3) предусматривают
производство работ в потоке со следующими основными рабочи-
ми местами:

сборка листов под сварку;

сварка полотнищ;

подварка полотнищ с обратной стороны;

контроль сварных швов и устранение дефектов сварки;

сворачивание полотнища на барабан и замыкание монтаж-
ного стыка обечайки.

Полотнища сваривают автоматической сваркой под флюсом,
как правило, с двух сторон. При двусторонней сварке полотни-
ще кантуют, для чего созданы специальные кантователи в виде
решетчатых панелей из профильного металла (рис. 3.4). Кан-
товку производят с помощью крана. В некоторых случаях соб-
130
Рис. 3.3. План площадки изготовления и монтажа декомпозеров:

1 — монорельс для подачи листов па сборку; 2 — стенд для сборки полотнищ; 3 —
электросварочный пост; 4 — контрольная лаборатория; 5 — стенд для сварки полотнищ;
6—стенд-кантователь для сварки обратных сторон полотнищ; 7 — Стенд для готовых
полотнищ; 8 — стенд для наворачивания полотнищ; 9 — устройство для сварки замы-
кающего шва; 10 — электролебедки для наворачивания полотнищ; // — стенды для
обустройства царг монтажными подмостями; 12 — стенд для сварки конической части
днищ; 13 — стенд для сварки сфероконической части днищ; 14, /5 — электросварочный
пост; 16 — с;енд для сборки конической части днищ; /7 — козловый кран; 18 — элект-
ролебедки для передвижки полотнищ; 19 — стенд для’ сборки сферической части днищ;
20 — башенный кран; 21 — декомпозсры

Рис. 3.4. Кантовка полотнищ иля сварки с обратной стороны
5*
3

ранные в полотнище листы сваривают с одной стороны. Швы вы-
полняют .по ручной подварке автоматами с максимальным про-
варом сечения. После сворачивания обечайки на (кружала ее ус-
танавливают на вращатель и выполняют подварку швов с об-
ратной стороны.

Для формообразования цилиндрических обечаек применяют
сворачивающие устройства, выполненные в виде цилиндриче-
ских каркасов, длины которых примерно равны ширине полот-
нища. Для извлечения каркаса обечайку необходимо кантовать.
Для обслуживания этих работ, как правило, используют козло-
вые краны.

В состав оснастки для сворачивания плоского полотнища
(рис. 3.5) входят две электролебедки, цилиндрические каркасы
и металлические стеллажи для укладки полотнища, снабженные
направляющими для предотвращения спиральности его навив-
ки на барабан.

Барабан выполняют из двух частей, допускающих уменьше-
ние его диаметра для удобства извлечения. Способ изготовления
плоских полотнищ, сворачиваемых затем на цилиндрические
каркасы проектного диаметра, получил широкое распростране-
ние, например, при сооружении башенных аппаратов целлюлоз-
но-бумажной промышленности. Для сворачивания обечайки вы-
132
сотой около 7 м используется каркас из двух жестко соединен-
ных кружал, располагаемых на расстоянии около 0,5 м от кра-
ев сворачиваемой карты полотнища. Для обечаек большой вы-
соты кружала устанавливают через каждые 3...4 метра.

В качестве цилиндрических формообразующих каркасов мо-
гут использовать внутренние элементы жесткости, предусмот-
ренные проектными решениями для эксплуатации изготавливае-
мых конструкций. Сворачивание плоских полотнищ на инвен-
тарный каркас представлено на рис. 3.6.

К инвентарным кружалам предъявляют требования обеспе-
чения жесткости и правильной геометрической формы, а также
удобства извлечения их из обечайки после сборки и сварки мон-
тажного стыка.

Производственный опыт показал возможность сворачивания
и достижения правильной геометрической формы путем гибки
плоского полотнища на два кольца жесткости, устанавливаемые
по краям на концевой части полотнища. Вдоль концевой кромки
закрепляют электроприхватками балку, соединяемую с кольца-
ми жесткости.

Каждое из колец состоит из двух половин — сегментов. По
одной образующей они соединены между собой с помощью шар-

Рис. 3.6. Сворачивание полотнища декомпозера на цилиндрический каркас
нира, а на противоположной стороне — скрепляются винтовыми
стяжками. Удобство сворачивания на такую пару колец заклю-
чается в том, что их можно извлекать из готовой обечайки без
ее поворота в вертикальное положение, пользуясь тяговым уси-
лием от электролебедки. При необходимости каркас поддержи-
вают автокранами.

Для изготовления силосов из рулонных заготовок ВНИИ-
монтажапецстроем предложено проектировать каркас перекры-
тия силоса в виде ‘конструкции кольца жесткости, что позволяет
экономить металл на изготовление одного из колец. Таким ре-
шением воспользовались при o6qp«e складов цемента, предназ-
наченных для обслуживания объектов энергетического строи-
тельства.

При сворачивании полотнища на пространственный каркас
начальную ‘кромку полотнища крепят к нему с таким расчетом,
чтобы она оказалась в середине проема между двумя частями
каркаса. С помощью винтовых устройств делают диаметр карка-
са примерно на 50 мм большим проектного диаметра изготавли-
ваемой обечайки. Каркас укладывают на край полотнища и сое-
диняют с ним с помощью временно привариваемых планок и
винтовых зажимов.

Монтаж технологических аппаратов, рулонированные обе-
чайки которых на объекте монтажа разворачивают на плос-
кость, а затем сворачивают на каркасы проектного диаметра,
нашел наиболее широкое распространение на монтаже скруббе-
ров коксохимических производств. Диаметр аппарата — 6,3...7 м,
высота — 23...27 м, толщина стенки — до 12 мм. Он имеет верх-
нюю крышку, конусное днище, штуцера для входа и выхода га-
за, масла и пара. В проектном положении скруббер на
высоте 5 м опирается лапами на четыре железеботонных ко-
лонны.

Прежде такие аппараты собирали из отдельных вальцован-
ных листов методом наращивания с помощью передвижных дер-
риков грузоподъемностью 3...4 т или способом подращивания с
применением мачт. Оба способа — весьма трудоемки, так как
рассчитаны на сборку и ручную сварку большого числа элемен-
тов в неудобных условиях.

Теперь скрубберы монтируют из одного конического и -не-
скольких цилиндрических блоков, в зависимости от длины ру-
лонных заготовок заводского изготовления и мощности грузо-
подъемных средств на объекте монтажа. Длина рулонированных
заготовок, поступающих на монтаж, равна периметру развертки
с припуском 100 мм. В один рулон массой до 45 т, поступающий
на монтаж, может быть свернуто до трех обечаек.

Полотнища разворачивают на стеллаже, представляющем
собой ряд шпал с уложенными на них рельсами. Расстояние
между шпалами — 2...2,5 м, а между рельсами — 0,7...0,8 м.
Кольцевые элементы жесткости, служащие для наворачивания
134
на них полотнища, .собирают в специальных кондукторах, обес-
печивая их правильную геометрическую форму.

К рулонной заготовке приваривают петли для тяговых тро-
сов от двух электролебедок грузоподъемностью 3 т для оття-
жек, направленных на две другие лебедки, удерживающие ру-
лон от произвольного раскатывания. Все три развернутых полот-
нища оказываются лежащими на стеллаже одно на другом.

На верхнее развернутое полотнище краном устанавливают
барабан, собранный из элементов жесткости и представляющий
собой внутренние устройства монтируемого аппарата. Если
внутренних устройств .недостаточно, чтобы собрать каркас для
наворачивания полотнища, их дополняют временными элемента-
ми жесткости, которые впоследствии извлекают из обечайки
при ее вертикальном положении. На полотнище до сворачива-
ния должны быть нанесены линии, соответствующие располо-
жению колец жесткости. В месте касания уголки колец каркаса
прихватывают к полотнищу электросваркой. При сворачивании
обечайки верхнего блока аппарата в качестве крайнего элемен-
та каркаса используют плоскую крышку.

По мере наворачивания полотнища тяговыми тросами элект-
ролебедок на каркас его кольцевые элементы приваривают к
формируемой обечайке. Когда барабн достигает конечного по-
ложения и полотнище полностью навернуто, делают разметку
продольного стыка обечайки и срезают припуск полотнища.

Тяговые тросы от двух электролебедок грузоподъемностью
5 т проходят через верх каркаса, под полотнищем и закрепля-
ются у лебедок. При выбирании тросов каркас начинает пере-
катываться по полотнищу, увлекая за собой прикрепленную к
нему начальную кромку.

Так производят сворачивание всей обечайки. В конце про-
цесса конечную кромку полотнища, прижатую каркасом, с по-
мощью винтовых приспособлений совмещают с начальной кром-
кой и сваривают автоматом в нижнем положении. При перека-
тывании каркаса с обечайкой на пол-окружности в обратном
направлении монтажный стык оказывается в верхнем положе-
нии. Здесь его сваривают с помощью автосварочного трактора
с наружной стороны, пользуясь передвижной балконной пло-
щадкой. После сварки замыкающего стыка обечайку вместе
с каркасом перекантовывают в вертикальное положение. Поло-
винки каркаса с помощью винтовых приспособлений сближают
и каркас извлекают из обечайки.

Обечайку обстраивают кольцевыми подмостями снаружи и
внутри, приваривают цапфы для подъемной траверсы и на спе-
циально оборудованном прицепе перевозят в зону монтажного
крана на место установки.

Для монтажа декомпозеров диаметром 12 м из рулонирован-
ных заготовок было использовано технологическое решение, по
которому рулонированную заготовку разворачивают на плос-
кость, затем развернутое полотнище передвигают на стеллаж
для сворачивания, устанавливают на него цилиндрический кар-
кас [Проектного диаметра и тяговыми тросами от двух электро-
лебедок сворачивают полотнище на этот каркас.

Все работы по укрупнительной сборке декомпозеров выпол-
няют в воне действия козлового крана грузоподъемностью 50 т-.
При необходимости концевые участки полотнища правят, укла-
дывая на них грузы. Продольный замыкающий стык в сверну-
той на барабан обечайке выполняют автоматической сваркой
под флюсом.

Диаметр каркаса уменьшают с помощью винтовых стяжек,
а затем вынимают из обечайки, используя две грузоподъемные
тележки козлового крана.

Изготовленные таким образом обечайки укрупняют в верти-
кальном положении по две в блоки массой до 60 т и высотой до
12 м. Собранные блоки к месту подъема подают на тележке гру-
зоподъемностью 80 т по рельсовому пути.

При монтаже трубчатых галерей диаметром 4,7 м использу-
ют предусмотренные проектом внутри оболочки кольцевые реб-
ра жесткости из уголка 140X90X8, устанавливаемые через 4 м.
Завод изготовил конструкции в виде полотнищ размером 12 X
X 14,75 м, свернутых в рулонные заготовки. На каждом бараба-
не было навернуто по 4 заготовки общей массой 50 т, которые
доставляли к месту монтажа на трейлерах грузоподъемностью
60 т.

Рулонные заготовки разворачивают на плоскость на сплани-
рованной песчаной площадке. На развернутых полотнищах со-
бирают кольцевые ребра жесткости, которые укрупняют вместе
с внутренними конструкциями галереи в цилиндрические блоки
с установкой временных продольных распорок из швеллеров.
Собранные блоки присоединяют к плоскому полотнищу электро-
прихватками.

Наворачивание полотнища производят, используя для пере-
катывания каркаса гусеничный ,^ран СКГ 40/63. Усилие от гру-
зового полиспаста крана прикладывают через приварные скобы
к сворачиваемому полотнищу. Внутренние кольца жесткости
приваривают к полотнищу в нижнем положении по мере свора-
чивания обечайки. Замыкающий стык собирают внахлестку. Та-
ким образом готовят секции длиной 12 м, которые затем перед
монтажом укрупняются по несколько штук.

Плотность навивки и придание правильной цилиндрической
формы при сворачивании полотнища на барабан определяются
массой барабана и величиной его диаметра. Чем толще полот-
нище и выше его прочностные свойства, тем больший момент не-
обходимо приложить для его сворачивания. Увеличение массы
барабана благоприятно отражается на обеспечении плотности
навивки и придании правильной цилиндрической формы изго-
тавливаемой обечайке.
Решение задач по сворачиванию йа проектную кривизну
плоских полотнищ увеличенной толщины, а также полотнищ из
сталей повышенной прочности в соответствии с предложением
ВНИИмонтажспецстроя можно осуществлять путем установки
по торцам барабана дополнительных съемных утяжелителей,
выполненных, например, в виде железобетонных дисков расчет-
ной массы. Диаметр утяжелителей принимается несколько боль-
шим, чем у сворачивающего барабана. Концевые участки стел-
лажа, на котором уложено полотнище, имеют наклонные плос-
кости для накатывания барабана. После накатывания по этим
пандусам каркаса с торцовыми утяжелителями на полотнище по-
следние зависают по краям стеллажа, прижимая каркас к по-
лотнищу. По завершении сворачивания полотнища каркас по
пандусам на другом конце стеллажа скатывают, после чего сам
барабан зависает по оси цилиндрических катков-утяжелителей,
что облегчает его съем с последующим извлечением каркаса из
обечайки. Все операции по перекатыванию каркаса на стеллаже
выполняют электролебедки тяговыми тросами.

Изготовление обечаек наворачиванием плоских полотнищ на
каркас отличается сравнительной простотой оборудования, не-
обходимого для этих целей, и возможностью использования для
рулонных заготовок заводского изготовления и для плоских по-
лотнищ, изготовленных в непосредственной близости от объекта
монтажа. Особенно эффективен метод сворачивания плоских по-
лотнищ в тех случаях, когда в качестве каркаса используются
элементы жесткости, являющиеся внутренней конструкцией обе-
чайки.

Сборка и монтаж баков-нейтрализаторов диаметром до 11 м
и высотой порядка 4 м — еще одна разновидность метода свора-
чивания крупноразмерных полотнищ для изготовления стенок
цилиндрических емкостей. Внутренняя полость бака-нейтрали-
затора разделена двумя концентрически расположенными ци-
линдрическими стенками с диаметрами соответственно 3 и 7 м.

Для изготовления рулонных заготовок был изготовлен упро-
щенный стенд, представляющий собой плоскую рамную конст-
рукцию с габаритами 4X42 м и массой около 7 т, уложенную
на асфальтированную площадку. С одной стороны этой конст-
рукции разместили вращающийся в опорах съемный барабан,
предназначенный для кантовки полотнищ при сварке их с обрат-
ной стороны. На другой — закрепили три электролебедки, две
из которых грузоподъемностью по 15 т предназначены для сво-
рачивания плоского полотнища и одна грузоподъемностью
0,5 т — для возврата тросов.

Рулонированные обечайки изготавливают следующим обра-
зом. Листы укладывают на стеллажи и механизированной свар-
кой сваривают полотнище, соответствующее развертке обечайки
бака. Для сварки полотнища с другой стороны его кантуют че-
рез вращающийся барабан с помощью тяговых тросов от лебе-
док. Затем производят сварку с обратной стороны, зачистку и
контроль. Барабан, снятый с опор, укладывают на готовое по-
лотнище и скрепляют с ним электроприхватками. Тяговые тро-
сы укладывают поверх барабана. Навернутое на барабан по-
лотнище закрепляют планками длиной 500 мм, предварительно
приваренными к полотнищу. При ослаблении тяговых тросов
рулон несколько распружинивается. Тогда срезают электро-
прихватки между барабаном и внутренним витком рулона, из-
влекают барабан, а на торцах рулона устанавливают фиксирую-
щие струбцины.

Аналогично сворачивают в рулон стенки внутренних цилинд-
ров в баках-нейтрализаторах диаметром 7 м. Стенку централь-
ного цилиндра бака диаметром 3 м сворачивают в соответствии
с проектной кривизной и сразу сваривают по продольному сты-
ку. Разворачивание рулонных заготовок днища производят при
монтаже вне фундамента на нулевой отметке. Наружную стен-
ку после установки внутренних цилиндров разворачивают в цро-
ектном положении по днищу бака.

Монтажниками освоена сборка методом сворачивания на
монтажном полигоне аппаратов больших диаметров с внутрен-
ней облицовкой из нержавеющей стали толщиной 2 мм.

Полотнища основного и облицовочного металла сворачива-
ют одновременно, при этом соединение листов электрозаклепка-
ми производят на свернутой части полотнищ. Для этой цели
вначале собирают и соединяют двусторонней сваркой полотни-
ще из углеродистой стали. На него устанавливают кружала про-
ектного диаметра и собирают облицовочное полотнище. Обли-
цовку укладывают, отступив от кромок на 15...20 мм для воз-
можности приварки стенки к днищу. Отверстия для электро-
заклепок в облицовке выполняют до начала сборочных работ.
Состыкованные без зазоров листы облицовки можно сваривать
как ручной, так и автоматической сваркой, в том числе аргоно-
дуговой сваркой неплавящимся электродом. Через каждые 500...
600 мм сворачивание останавливают для сварки электрозакле-
пок и приварки облицовки к основному металлу вдоль кольце-
вых швов.

Имеется опыт монтажа бункеров параболической формы с
габаритами по сечению 8X10 м из заводских предварительно
разворачиваемых на плоскость рулонированных заготовок вме-
сто сборки из листовых блоков.

Чтобы придать развернутому на плоскость полотнищу пара-
болическую форму, бункера собирают в крупные блоки с помо-
щью специального кондуктора проектной формы, который оги-
бают плоским листовым полотнищем.

Для придания пространственной жесткости конструкции бун-
кер собирают вместе с его перекрытием. Общая масса собран-
ного блока достигает 50 т, а его габариты—12X12X8 м.
3.3.	РАЗВОРАЧИВАНИЕ РУЛОНИРОВАННЫХ ПОЛОТНИЩ
ВНУТРИ КОЛЕЦ ЖЕСТКОСТИ

Рулонированные заготовки во многих случаях разворачива-
ют до проектного диаметра в горизонтальном положении, вра-
щая их в инвентарных или проектных -кольцах.

Возможны следующие варианты разворачивания рулониро-
ванной заготовки:

1)	внутри инвентарных колец, вращаемых на роликоопорах
с помощью тягового троса от электролебедок (рис. 3.7);

2)	на роликоопорах внутри колец, являющихся ребрами
жесткости изготавливаемой обечайки и остающихся после при-
варки к ней на период ее эксплуатации;

3)	на роликоопоры с фиксируемыми по торцам по мере раз-
ворота формирующими .кольцами жесткости.

Запроектированная для этой цели установка (рис. 3.8) со-
стоит из двух колец-шаблонов, каждое из которых состоит
из трех частей, соединяемых на болтах. После установки
колец на катки из труб диаметром 140 мм между кольцами ста-
вят временные связи, .которые снимают в процессе разворачива-
ния рулона.

Рулон перед разворачиванием вводится в эти кольца. На-
ружная кромка полотнища прикрепляется к .кольцам. Вращение
системы осуществляют от лебедки тяговым канатом. Величина
тягового усилия при разворачивании не остается постоянной.
Вначале рулон разворачивается за счет собственного веса во
время вращения колец в сторону, противоположную виткам ру-
лона. Когда вес неразвернутой части рулона уменьшается, тре-

Рис. 3.7. Разворачивание рулоиироваиной заготовки длиной 12 м в кольцах
Рис. 3.8. Схема разворачивания рулонированной заготовки внутри колец-шаб-
лонов:

/ — кольцевой шаблон; 2 — рулонированная заготовка; 3 — роликоопоры кольцевого шаб-
лона; 4 — тяговый трос; 5 — электролебедка

буется увеличивать тяговое усилие, достигающее максимальной
величины в конце разворачивания. Величина тягового усилия в
начале разворачивания составляет в среднем 8 кН, а в конце —
22 кН. Кромку полотнища по мере разворачивания крепят к тор-
цовым кольцам-шаблонам скобами с клиньями через каждый
метр. Одно из достоинств этого метода — то, что замыкающий
стык кромок обечайки при ее горизонтальном положении удоб-
но сваривать автоматической сваркой внутри.

После установки развернутой обечайки в вертикальное по-
ложение кольца-шаблоны снимают, и ее оснащают подмостями
для монтажа.

Представляет интерес конструкция установки для горизон-
тального разворачивания рулонов, разработанная ВНИИмон-
тажспецстроем (рис. 3.9) и характеризуемая автоматизацией
операций прижима и закрепления кромки разворачиваемого ру-
лона. Установка снабжена шарнирно смонтированным на раме
рычажным механизмом с возможностью его поворота и фикса-
ции в требуемом положении. На рычажном механизме располо-
жены автоматически действующие от веса рулонной заготовки
прижимной элемент, обеспечивающий прижим развернутой час-
ти заготовки к кондуктору, и ролик для отделения ее от рулона.

Разворачивание рулона производят следующим образом. Ру-
лон устанавливают краном таким образом, чтобы его наружная
продольная кромка находилась в нижнем положении. Удаляют
Рис. 3.9. Установка ВНИИмонтажспецстроя
для разворачивания рулонов:

/ — кольцевой шаблон; 2 — ролнкоопоры; 3 — ось
поворота рычажного устройства; 4 — ролнкоопора
на рычажном устройстве; 5 — рычаг; 6,7 — фор-
мующие ролики; 8 — развернутая часть полотни-
ща; 9 — рулонированная заготовка

скрепляющие планки и фиксируют
продольную кромку в кольцевых
кондукторах. Каждый из кольцевых
кондукторов охватывают петлей тя-
гового троса, один конец которого
закрепляют на кондукторе, а дру-
гой— на лебедке. При одновремен-
ном наматывании тяговых тросов

на барабаны лебедок происходит вращение кольцевых кондук-
торов. Кронштейны с роликами устанавливают в требуемое по-
ложение, при котором эти ролики размещены между рулоном и
кольцевыми кондукторами.

Рычажный механизм прижимает верхний ролик к кондукто-
ру и одновременно цриводит нижний ролик в соприкосновение
с рулоном. При этом возникает эффект расклинивания между
развернутой частью полотнища и рулонированной заготовкой.
На кольцевых кондукторах возможна установка фиксаторов для
автоматического удержания развернутой части полотнища.

Принцип разворачивания рулонов в каркасе из колец хоро-
шо реализуется при монтаже крупных цилиндрических воздухо-
водов диаметром до 7 м, эксплуатирующихся на тепловых элект-
ростанциях большой мощности. При небольшой толщине
(3 мм) стенок воздуховодов с наружной стороны воздуховода
через каждые 1,5 м проектом предусмотрена установка колец
жесткости из уголка.

Рулонированную заготовку размещают внутри нескольких
колец с соблюдением указанного расстояния между ними. На
роликовом стенде устанавливают сначала нижние полукольца
и соединяют их жесткой продольной связью. После этого в них
укладывают краном рулонированную заготовку. Затем ставят
верхние полукольца и также соединяют их продольными связя-
ми. Каркас приводят во вращение тяговыми тросами от элект-
ролебедок. В процессе разворачивания полотнище приваривают
к кольцам.

Тонколистовые полотнища сворачивают в рулон в упругой
стадии, поэтому перед началом разворачивания их охватывают
удерживающими петлями тросов от электролебедок. Перед раз-
ворачиванием сначала перерезают средние скрепляющие план-
ки рулона, а затем крайние.

На рис. 3.10 показана сборка из рулонированных заготовок
обечаек диаметром 6 м галереи шихтоподачи на строительстве
Рис. 3.10. Разворачивание рулонированной заготовки на роликовом стенде с
установленными по торцам кольцевыми шаблонами

доменной печи. Разворачивание осуществлено на роликовом
стенде с тремя рядами роликоопор, два из которых презназна-
чены для укладки на них рулонированной заготовки длиной
12 im, а третий ряд — для опирания разворачиваемой из нее обе-
чайки диаметром 6 м. Стенд укомплектован инвентарными коль-
цами жесткости, на внутренней поверхности расположены при-
варные уголки для фиксации к ним с помощью клиньев разво-
рачиваемого полотнища. После срезания с рулона удерживаю-
щих планок концевая часть рулонированного полотнища рееч-
ным домкратом поджимается к кольцам, закрепленным по тор-
цам рулонированной заготовки первыми клиньями. Включением
приводных роликоопор приводят во вращение рулонированную
заготовку, в момент остановок фиксируют полотнище на коль-
цах клиньями и .продолжают вращение до полного формообра-
зования обечайки. При этом рулонированная заготовка опира-
ется на два ряда роликоопор, а развернутая обечайка—на тре-
тий, соответствующий ее диаметру. После замыкания монтаж-
ного стыка освобождаются от инвентарных колец и башенным
краном устанавливают обечайку в проектное положение галереи
шихтоподачи.

На одном из металлургических заводов осуществлен монтаж
скубберов-пылеуловителей из рулонированных заготовок толщи-
ной 10 мм с последующим гуммированием внутренней поверх-
ности. Каждый скуббер состоит из шести скрепляемых между
собой болтовыми фланцевыми соединениями цилиндрических
секций диаметром 4 м и высотой от 3,5 до 8 м.

Работы осуществляют на одном стенде для разворачивания
рулонов внутри колец жесткости и двух стендах — для укрупни-
тельной сборки обечаек в горизонтальном положении.
Стенд для разворачивания рулонов состоит из рамы, установ-
ленной на железобетонные фундаменты, на которой размещены
8 опорных роликов. Для разворачивания рулона используют
4 разъемных кольца, соединенных между собой распорками.
Кольца в опорных роликах вращают электролебедкой. Конструк-
ция роликов позволяет размещать их па рамс в необходимом ме-
сте в зависимости от длины разворачиваемой рулонированной
заготовки.

После разворачивания рулонированной заготовки по торцам
обечайки приваривают фланцы, которые фиксируют ее геомет-
рическую форму и придают необходимую жесткость. Благодаря
этому не нужны внутренние распорки при последующем укруп-
нении обечаек на роликовом стенде.

На химических комбинатах минеральных удобрений сооружа-
ют силосы вместимостью 2000 т для хранения сыпучих продуктов,
например фосфорной муки, их диаметр 5,5 м, высота 13,6 м, тол-
щина листов 4.. .6 мм. Представляет интерес схема разворачива-
ния из рулонов обечаек для этих силосов. Рулонированную заго-
товку укладывают внутрь двух колец и ее концевую часть при-
хватывают к ним электросваркой. Кольца перекатывают по ин-
вентарным рельсовым путям с помощью электролебедки. По мере
того как рулонированная заготовка в процессе перекатывания
разворачивается, полотнище приваривают к кольцам, внутрен-
ний диаметр которых соответствует наружному диаметру силоса.
Разворачивание происходит под влиянием силы упругости.

Во избежание потери устойчивости по торцам образуемой
обечайки устанавливают дополнительные распорные элементы
жесткости. Продольный стык замыкают при малых толщинах
внахлестку и сваривают трактором ТС-17М.

Разворачивание рулонированных заготовок внутри перекаты-
ваемых по плоскости колец — один из вариантов формообразо-
вания обечайки из рулонированных полотнищ заводского изго-
товления. Этот способ удобно применять, когда ограниченные
объемы работ по монтажу цилиндрических обечаек делают не-
целесообразным специальное изготовление стендов для разво-
рачивания рулонов.

Этот способ проверен при сборке силосов диаметром 7,57 м,
высотой 8 м с толщиной стенки 5 мм. Полотнища для этих сило-
сов были изготовлены на заводе и свернуты в рулоны диаметром
2,5 м. Наружные ребра жесткости поступили с завода в виде по-
луколец, которые на монтажной площадке в кондукторах собрали
в кольцо с внутренним диаметром, равным наружному диаметру
силоса.

На спланированной площадке уложили направляющие из
швеллеров с расстоянием между ними, равным промежутку меж-
ду наружными кольцами жесткости изготавливаемого силоса.
Между кольцами в имеющийся проем укладывают краном руло-
нированную заготовку. Затем к этому каркасу прикрепляют ос-
тальные кольца, скрепляя их между собой и с ранее установлен-
ными кольцами дополнительными продольными связями. Обра-
зуется цилиндрический каркас, состоящий из четырех колец.
Срезают удерживающие рулон планки и закрепляют начальную
часть полотнища к внутренней поверхности колец, после чего ру-
лон перекатывают по направляющим. При периодических оста-
новках кольца приваривают к полотнищу разворачиваемой
обечайки в нижнем, удобном для выполнения работ положе-
нии.

Для обеспечения воздухоподачи в доменные печи большой
мощности сооружают воздуховоды диаметром до 6 м. Наиболее
рациональное решение их изготовления и монтажа — метод ру-
лонирования. Такой воздуховод из стали толщиной 8 мм соору-
жен трестом Криворожстальконструкция из рулонированных
заготовок длиной по 12 м. Проектное положение воздуховода—
112 м от уровня земли.

Разворачивание рулонированных заготовок осуществляют
внутри двух вращающихся колец, расположенных на трубчатых
роликоопорах. Кольца вращают, разматывая с них тросы двумя
пятитонными электролебедками.

Вся установка для разворачивания рулонов размещена на
жесткой раме с салазками, что позволяет ее перемещать вдоль
сооружаемого воздуховода и разворачивать рулонированные
обечайки в непосредственной близости от места их подъема в про-
ектное положение.

К месту разворачивания рулонированные заготовки доставля-
ют на трейлере. Разгрузочные и подъемные операции выполняют
гусеничным краном, которым укладывают заготовку внутри коль-
цевых кондукторов.

Полотнище закрепляют к кондукторам струбцинами, затем
сваривают продольный монтажный стык. Эту же установку ис-
пользуют для вращения обечайки при подгонке и приварке к ней
кольцевых ребер жесткости.

Чтобы изготовленную обечайку освободить от кольцевых кон-
дукторов, ее снимают гусеничным краном с роликоопор стенда
и укладывают на расположенные рядом седловые опоры.

3.4.	РАЗВОРАЧИВАНИЕ РУЛОНИРОВАННЫХ ПОЛОТНИЩ

В ВЕРТИКАЛЬНОМ ПОЛОЖЕНИИ

Широкое распространение в сооружении башенных аппаратов
получили методы разворачивания рулонированных заводских за-
готовок цилиндрических обечаек в вертикальном положении. Для
этого создано несколько конструкций стендов и способов ведения
работ. Одно из достоинств такого решения — получение обечай-
ки сразу с такой ориентацией оси, с какой она монтируется в вер-
тикальных аппаратах и сосудах, при этом приходится выполнять
144
Рис. 3.11. Установка для разворачивания рулонов в вертикальном положении
конструкции треста Стальмонтаж

сварку соединительного стыка обечайки в вертикальном положе-
нии.

В тресте Стальмонтаж разработана каркасная установка для
разворачивания рулонированных заготовок в вертикальном по-
ложении (рис. 3.11). Она имеет в основании настил из отдель-
ных щитов, уложенных на бетонное основание. По периметру ос-
нования устанавливают решетчатую конструкцию, соответствую-
щую габаритам разворачиваемой обечайки. По нижнему и верх 
нему периметру каркаса расположены откидные прижимы с
клиньями, служащие для фиксации разворачиваемого полотни-
ща. В центре настила расположена стойка, на которой смонти-
ровано разворачивающее устройство, состоящее из консольной
рамы, лебедки, упорного ролика и системы отводных блоков.

Рулон краном устанавливают внутрь каркаса, и наружную
кромку прикрепляют к вертикальной стойке. Рулон охватывают
тяговым канатом во избежание резкого разворачивания его при
разрезании крепежных планок. Разворачивание производят на-
тяжением троса от лебедки. По мере разворачивания нижнюю и
верхнюю кромки закрепляют к каркасу откидными прижимами.
Конец полотнища подтягивают к кондуктору и замыкают его
встык посредством дополнительного троса и лебедки.

Технологический принцип разворачивания в каркасе в отдель-
ных случаях затруднял применение метода рулонирования в ап-
паратостроении.

Было найдено решение, предусматривающее отказ от этого
принципа. При извлечении из каркаса теряет свое значение фик-
сация верхней кромки обечаек. Обечайка принимает свободную,
близкую к цилиндрической форму, а ее правильность при сочле-
нении обечаек обеспечивается сборочными средствами.
Применение принципа бескаркасного разворачивания рациони-
рованных обечаек крупногабаритных аппаратов позволяет упро-
стить оснастку и выполнение процесса.

На рис. 3.12 представлена схема такого стенда конструкции
ВНИИмонтажспецстроя.

Стенд имеет круговую площадку со стальным настилом, ог-
раниченную по окружности упорами. К площадке примыкает ра-
ма, на которой установлена лебедка и постоянный отводной блок

Рис. 3.12. Схема бескаркасного стенда для разворачивания рулонов, разра-
ботанного ВНИИмонтажспецстроем:

1 — портальная стойка для крепления концевых участков обечайки; 2 — подмость для
сварки монтажного стыка; 3 — шарнирная стойка для замыкания монтажного стыка;

4 — постамент для рулонированной заготовки; 5 — электролебедка для разворачивания
рулона; 6 — плоский стеллаж
для тягового троса. Начальную и конечную кромки заготовки
прикрепляют к двум стойкам, расположенным на раме.

Стенд имеет в днище по диаметру нишу, в которой размеща-
ется третья стойка, имеющая шарнир в основании. Поднимая эту
стойку за верхнюю часть, с ее помощью прижимают стыкуемые
кромки к двум неподвижным стойкам и дру: к другу, что обеспе-
чивает простую и быструю сборку вертикального стыка загото-
вок.

Рулон заготовки перед разворотом устанавливают на поста-
мент, выполненный в виде диска. К постаменту прикрепляют ко-
нец тягового троса, идущего от лебедки через постоянные и пе-
реносные отводные блоки. Последние прикрепляют к скобам у
упоров по окружности площадки. Нижняя кромка заготовки схо-
дит с постамента на ограничивающие упоры. При таком решении
деформация кромки о настил исключена.

Разворачивание обечаек производится в следующем порядке.
Рулонированную заготовку краном размещают на постаменте
стенда в такое положение, при котором начальная кромка рас-
положена вблизи от одной из двух вертикальных стоек портала.
Для безопасного срезания полос, скрепляющих рулонную заго-
товку в свернутом состоянии, ее охватывают петлей из троса.
Планки срезают газовым резаком сверху вниз. Освободившуюся
кромку прикрепляют к стойке посредством планок с отверстиями.
В совпадающие отверстия планок вставляют металлические
штыри.

Процесс разворачивания происходит путем перемещения ру-
лона по периметру стенда с одновременным вращением вокруг
вертикальной оси. Тяговый трос намотан на постамент рулона
в несколько витков и направляется к лебедке через отводные
блоки. По мере разворачивания клиновыми оправками фиксиру-
ют нижнюю кромку полотнища. Поворотной стойкой прижимают
начальную и конечную кромки полотнища, обеспечивая их вы-
равнивание и окончательное замыкание монтажного стыка. Мон-
тажный шов сваривают снаружи и изнутри обечайки.

Конструктивное решение стенда предусматривает возмож-
ность его разборки на укрупненные узлы, удобные для перевозки
по железной дороге или другим транспортом.

На отдельных монтажных площадках при разворачивании не-
большого числа обечаек нашли применение аналогичные стенды
еще более упрощенной конструкции в виде площадки с ограничи-
телями по контуру. Для разворачивания обечайки используют
тракторы или другие механизмы.

Оригинальное конструктивное решение установки для верти-
кального разворачивания треста Криворожстальконструкция
представлено на рис. 3.13. Сущность схемы заключается в том,
что в центре стеллажа устанавливают трубчатую стойку, удер-
живаемую раскосами, на которой размещен свободно вращаю-
щийся каркас в виде радиально расположенных ферм. На кон-
Рис. 3.13. Установка для
разворачивания рулониро-
ванных полотнищ с приме-
нением вращающейся тра-
версы (трест Криворож-
стальконструкция)

пах ферм расположены подвески для закрепления к ним полот-
нища сбечайки в развернутом состоянии. Нижняя плоскость вра-
щающегося каркаса расположена на 500 мм выше установленной
на стенд рулонированной заготовки.

Рулон размещают и фиксируют на поддоне, который приво-
дится во вращение тяговым тросом от электролебедки. По мере
вращения рулона полотнище подвешивается к фермам. Каркас
вращается на центральной стойке до полного разворачивания
обечайки.

В описываемой установке достигнута механизация процесса,
однако есть определенные недостатки. Поскольку торцы обечай-
ки не имеют жесткой фиксации, затруднено ее окончательное
формообразование. Кроме того, процесс разворачивания прихо-
дится периодически прерывать для приварки подвесок к полот-
нищу.

На строительстве горно-обогатительных комбинатов, в состав
технологического оборудования которых входят сосуды высотой
до 18 м и диаметром до 12 м, выполняются значительные объемы
работ по монтажу рулонированных конструкций.

На одном комбинате монтируют десятки таких сосудов, часть
из них устанавливают на монтажном перекрытии рудообогати-
тельной фабрики. При больших объемах работ целесообразна их
организация с высокой степенью механизации процессов разво-
рачивания и формообразования рулонированных обечаек. Для
этой цели ВНИИмонтажспецстроем была разработана автомати-
зированная установка [А. с. № 263ПЗ (СССР)] (рис. 3.14). На ее
металлическом стеллаже расположены устройства для переме-
щения рулона, вращения его вокруг вертикальной! оси в процес-
се разворачивания и формообразования.

Рулонированная заготовка располагается внутри подковооб-
разной кассеты и установлена на принудительно вращаемом под-
доне.

Перед разворачиванием начальную часть полотнища выводят
из кассеты и прикрепляют к одной из стоек портала, предназна-
ченного для замыкания монтажного стыка обечайки. При даль-
нейшем вращении поддона полотнище освобождается из кассеты.
При этом оно с внутренней стороны обкатывается силовым роли-
ком, установленным на кассете. Этим обеспечивается формообра-
зование полотнища до проектной кривизны. Нижняя кромка при
достижении проектной кривизны фиксируется специальными под-
пружиненными упорами.

Формообразование монтажного стыка осуществляется внутри
портала посредством домкратных
устройств.

ВНИПИпромстальконструкция
разработал технологические ре-
шения монтажа рулонированных
сосудов, предназначенных для
обслуживания печей обжига. Ем-

6

Рис. 3.15. Разворачивание
рулонированного полотнища
внутри каркаса силоса;



г Л*/г

Рис. 3.14. Схема автоматизированной установ-
ки для разворачивания рулонированных заго-
товок;

/ — рулон; 2 — центральный вращающийся блок для
привода поддона рулонированной заготовки; 3 —
платформа; 4 — ролик для силовой обкатки полот-
нища по радиусу проектной кривизны; 6 — подково-
образная кассета; б — вращающийся поддон рулони-
рованной заготовки

1 — отводный блок; 2 — стрела
крана; 3 — опорное кольцо; 4 —
стойка каркаса; 5 — рулон; 6 —
стенд; 7 — постамент; 8 — тяго-
вый трос
костная часть силосов имеет диаметр 17,6 м, высоту 25...30 м
и объем силоса 6... 7,3 тыс. м3, толщина стенок 8... 12 мм.
Нижняя кромка силоса в соответствии с проектом предвари-
тельно подтягивается анкерными болтами к постаменту. Длина
рулонированных заготовок принята 7,5 м в соответствии с ши-
риной поясов одной толщины, масса такой обечайки — 30 т.
Был реализован вариант разворачивания рулонированных заго-
товок на упрощенном стенде, расположенном непосредственно
на постаменте внутри каркаса металлоконструкций, обрамляю-
щих силос (рис. 3.15). Рулонированные заготовки разворачива-
ют на металлическом стеллаже электролебедкой с тяговым уси-
лием 50 кН, поддерживая полотнище краном.

Развернутую обечайку поднимают в верхнее проектное поло-
жение и фиксируют ее на опорном кольце каркаса силоса. Каж-
дую следующую обечайку после разворачивания поднимают и
пристыковывают с нижней стороны к ранее поднятой в проектное
положение. Сварку кольцевых швов ведут с кольцевых навесных
подмостей.

Заслуживает внимания технология сборки силосов из рулони-
рованных заготовок вне фундамента в вертикальном положении
с последующей установкой силоса на постамент.

Таким методом смонтированы металлические силосы, пред-
назначенные для хранения сыпучих материалов, на комбинате
известковых материалов. Диаметр силосов 11,4 м, высота 31,2 м,
толщина стенки от 10 до 14 мм. Расположены силосы на поста-
менте высотой 11,2 м. Рулонированные заготовки силосов имеют
длину 10,4 м и массу 30.. .35 т.

Силосы собирают полностью вне фундамента следующим об-
разом. Разворачивание рулонированных заготовок силоса ведут
на листовом стеллаже, окруженном кольцевым ограждением вы-
сотой 9,4 м, над которым установлен портал с полиспастами гру-
зоподъемностью 140 т. Масса ограждения и листового стеллажа
составляет 3,2 т. Внутрь ограждения краном СКГ-63 подают ру-
лонированную заготовку нижней обечайки силоса толщиной
14 мм, вертикальную кромку фиксируют па кольцевом огражде-
нии, затем рулон разворачивают посредством трособлочной сис-
темы примерно на длину восьми метров. После этого подается
второй рулон средней обечайки силоса с толщиной полотнища
12 мм. Его устанавливают вплотную к нижней обечайке так, что-
бы расстояние между кромками составляло 0,5 м. После разво-
рота второго полотнища на 4 м с таким же сдвигом концевой
кромки устанавливают третий рулон, после чего разворачивают
все три полотнища. Сначала замыкают вертикальный стык толь-
ко у третьей (внутренней) обечайки силоса, сваривая его с внут-
ренней стороны обечайки. Затем по мере подъема этой обечайки
с верхней площадки кольцевого ограждения на ней монтируют
кольца жесткости силоса и сваривают вертикальный стык с на-
ружной стороны. После замыкания стыка средней обечайки ее
150
соединяют кольцевым нахлесточным швом с нижнеи кромкой ра-
нее выдвинутой верхней обечайки. Соединения сваривают снару-
жи механизированной сваркой. Далее процесс повторяется и
сборка силоса завершается соединением всех трех обечаек и
сваркой всех монтажных швов.

Все работы на стенке силоса по сборке и сварке элементов
жесткости выполняются с кольцевой площадки ограждения по
мере телескопического выдвижения из него развернутых обечаек.
Далее полностью собранный силос поднимают полиспастами сто-
ящего над ним портала. Из-под него извлекают кольцевые ограж-
дения со стеллажом для разворачивания и подкатывают транс-
портное устройство на базе переоборудованной ходовой части
крана БК-300. По рельсовому пути передвижного устройства
силос передвигают к постаменту и закрепляют на нем в проект-
ном положении.

Совмещение работ по сооружению постамента под силосы со
сборкой и укрупнением силосов за пределами постамента суще-
ственно сокращает сроки строительства.

Механизированные установки для разворачивания рулониро-
ванных конструкций рентабельны для достаточно больших объе-
мов работ. В ряде случаев целесообразно использовать упрощен-
ные варианты процессов фор-

мообразования обечайки при
ее вертикальном положении
по схеме (рис. 3.16). К числу

Рис. 3.17. Устройство для разворачивания
рулонированных заготовок в вертикальном
положении:

Рис. 3.16. Схема разворачива-
ния рулона цилиндрической ча-
сти бака:

1	— лебедка грузоподъемностью 3 т;

2	— расчалка; 3 — скоба; 4 — карта
цилиндрической части бака; 5 —
днище бака; 6 — ограничительная
планка; 7 — отводный блок; 8 —
скоба

1— фундамент; 2— листовой стеллаж; 3 — разво-
рачиваемое полотнище; 4 — опорное кольцо; 5 —
центральная стойка; 6 — кронштейн роликоопоры;

7 — ролнкоопора; 8 — рулонированная заготовка;
9 — тяговый трос от лебедкн; 14 — лебедка; 15 —
поворотная консоль
лонных конструкций (рис. 3.17). Конструктивно-технологическая
схема позволяет не только разворачивать в этом устройстве в
вертикальном положении обечайки башенных аппаратов, нара-
щиваемые одна на другую по мере их готовности, но и разво-
рачивать рулоны в замкнутых пространствах, например, метал-
лических облицовок, или аппаратов внутри зданий. Это дости-
гается тем, что на центральной стойке установлена с возмож-
ностью вращения консоль, свободный конец которой размещен
на катке, а тяговый орган для разворота выполнен в виде ле-
бедки с трособлочной системой. Консоль фиксируют стопором
в требуемом положении, после чего к рулонированной заготовке
по касательной прикладывают тяговое усилие, и она, вращаясь
вокруг вертикальной оси, перемещается на поддоне по перимет-
ру днища или стеллажа.

Когда блоки полиспаста сблизятся, установленную на консоли
электролебедку переключают на растягивание блоков полиспаста,
поворотная консоль освобождается от стопора, переводится в но-
вое положение, снова фиксируется и разворачивание продолжа-
ется.

3.5.	СБОРКА ДЛИННОМЕРНЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ
КОНСТРУКЦИИ БОЛЬШИХ ДИАМЕТРОВ

Конструкции газовоздуховодов металлургических и химиче-
ских предприятий (рис. 3.18) имеют некоторые общие черты с ци-
линдрической аппаратурой: применяемые диаметры обечаек, до-
стигающие 8 м, толщину металла до 14 мм. Однако их отличают
и некоторые специфические для этих сооружений черты. Это —
большая протяженность, наличие, как правило, кольцевых жест-
ких элементов, а иногда и некруглое сечение. Существуют и оп-
ределенные особенности в способах их сборки, рассмотренные
далее на характерных примерах.

Воздуховоды диаметром менее 4,5 м, оснащенные большим
числом ребер жесткости, в ряде случаев изготавливают в завод-
ских условиях полуцаргами, предусматривая доставку их к объ-
екту монтажа железнодорожным транспортом. В качестве при-
мера такого решения рассмотрен монтаж наружных воздухово-
дов одной из доменных печей. Подлежащий монтажу воздуховод
диаметром 4 м с толщиной стенки 12 мм имеет 14 ребер жестко-
сти из уголка 90x56x8 в пролете длиной 25,3 м. Воздуховод из-
готовляют на заводе полуцаргами длиной 2530 мм, на каждую из
которых приваривают все проектные ребра жесткости. Подлежа-
щие стыковке кромки полупарг обрабатывают с V-образной раз-
делкой с углом раскрытия 50°.

Из поступивших на монтаж полуцарг на стенде в вертикаль-
ном положении собирают на электроприхватках царги, которые
затем укрупняют в секции длиной 12,65 м уже в горизонтальном
152
Рис. 3.18. Общий вид газовоздуховода

положении, пользуясь стендом с роликоопорами. Полную сварку
собранных секций производят вначале с внутренней стороны по-
луавтоматами или вручную, а затем снаружи автоматической
сваркой под слоем флюса. Указанная технологическая последо-
вательность работ обеспечивает полную механизацию сварки
секции. Сборочно-сварочный участок обслуживается гусеничным
краном.

В зависимости от размеров и возможностей транспортировки
воздуховоды изготовляют в мастерских и доставляют на монтаж
секциями вместе с приваренными к ним ребрами жесткости.

На месте изготовления оборудуют стеллажи для сварки по-
лотнищ, соответствующих развертке обечайки. Работы обслужи-
вает мостовой кран. Листы толщиной 8. ..10 мм из стали ВстЗкп
сваривают автоматом ТС-17М под слоем флюса. Корень шва с
обратной стороны подваривают механизированной сваркой в уг-
лекислом газе. Для этого полотнища кантуют мостовым краном,
пользуясь траверсой длиной 15 м с эксцентриковыми листовыми
захватами. Ширина изготовленного полотнища составляет 6 м
(по длине состыкованных листов). Его разрезают на две части,
каждая шириной по 3 м.

С помощью той же траверсы подготовленные полотнища ук-
ладывают на рольганг при трехвалковых вальцах. Вальцы обо-
рудуют устройством с роликоопорами, удерживающими крупно-
размерную обечайку в процессе вальцовки (рис. 3.19).

После сборки и замыкания продольного стыка в этом же уст-
ройстве устанавливают распорные жесткости внутри обечайки,
снимают ее с вальцов и располагают в вертикальном положении.
К ней присоединяют проектные ребра жесткости, опорные конст-
рукции и крепления для теплоизоляции. На объект монтажа обе-
чайки перевозят трейлером.
Рис. 3.19. Оснастка для вальцовки тонкостенных обечаек большого диаметра:
1 — стеллаж; 2 — траверса для подачи полотнища; 3 — обечайка; 4 — стойка с опорными
роликами; 5 —рольганг

В зоне монтажа обечайки укрупняют, соединяя между собой
в вертикальном положении до длины 12 м. Для этого можно, на-
пример, использовать металлический щит размером 6,5X6,5 м,
на котором устраивают кольцевые подмости с внутренним диа-
метром 5,7 м. С подмостей производят сборку кольцевых стыков
между каждой парой обечаек заводского изготовления.

Дальнейшее укрупнение вплоть до образования блока длиной
30 м производят при горизонтальном положении обечаек на соот-
ветствующем стенде. Укрупненные секции воздуховода устанав-
ливают гусеничными кранами. Для подъема каждой секции ее
охватывают двумя двухветвевыми стропами.

Сборку и сварку монтажных стыков между секциями за пре-
делами опорных металлоконструкций осуществляют, пользуясь
С-образными рамными конструкциями с обслуживающими пло-
щадками. Эти конструкции имеют в верхней части шарнирное
сочленение, а в нижней — замыкающее устройство. Эти же под-
мости используют и для устройства теплоизоляции, если до подъ-
ема не удавалось ее выполнить из-за ограниченной грузоподъ-
емности монтажных кранов.

Технологию изготовления крупных газоводов путем сворачи-
вания плоских полотнищ на цилиндрический каркас проектного
диаметра можно рассмотреть на примере монтажа газоводов ди-
аметром 5,8 м, с толщиной стенки 10 мм.

Стесненные условия на реконструируемом предприятии не До-
зволяют транспортировать крупные блоки к месту монтажа, по-
этому их изготавливают в непосредственной близости от места
установки. Полотнище размером 18,2X6 м собирают из отдель-
ных листов на стенде-кантователе. Собранные листы сваривают
механизированной сваркой. Зажатое в створках кантователя по-
лотнище перекантовывают гусеничным краном и сваривают за-
тем под слоем флюса автоматом ТС-17М.

Для сворачивания полотнища на барабан его перетаскивают
электролебедками на другой стенд. Барабан для сворачивания из-
готовляют в виде двух сегментных каркасов, соединенных по од-
154
Рис. 3.20. Крупногаба-
ритная обечайка на ро-
ликовом стенде

ной образующей шарнирами, а с другой стороны — винтовыми
стяжками. С помощью стяжек один из диаметров барабана мож-
но уменьшить от 5,8 до 5,6 м. По мере перекатывания барабана
полотнище прикрепляют к нему откидными струбцинами. Для
замыкания монтажного стыка на концевых участках приварива-
ют уголки, стягивая которые с помощью удлиненных болтов, обес-
печивают сборку стыка. Собранный на прихватках стык перево-
дят в верхнее положение, где делают подварочный шов, а затем,
переведя стык в нижнее положение, его сваривают автоматиче-
ской сваркой с внутренней стороны обечайки.

Собранную обечайку вместе с каркасом с помощью гусенич-
ного крана укладывают на роликовый стенд. По мере вращения
обечайки к ней приваривают наружные ребра жесткости
(рис. 3.20). Барабан из обечайки извлекают тяговыми тросами,
предварительно уменьшив с помощью винтовых стяжек его пери-
метр. Для создания жесткости в обечайке устанавливают рас-
порки. Оставшуюся на роликовом стенде обечайку подвергают
дробеструйной обработке и механизированной окраске.

К месту подъема блок подвозят на трейлере и устанавливают
в проектное положение гусеничным краном, пользуясь при этом
временными монтажными опорами, на которые укладывают сты-
куемые концы обечаек. Сварку монтажных стыков с наружной
стороны производят с кольцевых подмостей, а внутри га-
зовода для этого пользуются передвижными подмостями
(рис. 3.21).

Представляет интерес монтаж из рулонированных обечаек
воздуховодов доменных печей, диаметр которых достигает 6 м,
толщина стенки — 8 мм (рис. 3.22). Обечайки из заводских ру-
лонных заготовок получают путем горизонтального разворачи-
вания в каркасе из колец, соединенных связями. Готовые обечай-
ки после установки внутренних распорных жесткостей укрупняют
Рис. 3.21. Передвижные подмости для сварки монтажных кольцевых стыков
газовода

в секции длиной до 24 м, опирая их на выверенные седловые под-
кладки. Термоизоляцию секций выполняют до установки их в
проектное положение.

Расстояние между опорами воздуховода достигает 55 м, что
требует применения временных опор для монтажа секций. Наи-
большую длину консольной части воздуховода при его достаточ-
ной жесткости принимают равной 12 м. В местах строповки при

Рис. 3.22. Монтаж возду-
ховода доменной печи
монтаже секции устанавливают дополнительные распорные эле-
менты.

Установку секций в проектное положение выполняют двумя
гусеничными кранами, которые после подъема секции перемеща-
ются вместе с грузом в сторону опорных конструкций воздухо-
вода. Строповку производят на свободных от изоляции концах
секции кольцевыми стропами в обхват. После сварки монтажных
кольцевых стыков, вынимая клинья, временные опоры опускают
и снимают с них нагрузку. Для сварки кольцевых стыков пользу-
ются многоярусными подмостями.

Метод образования обечаек из плоских полотнищ, наворачи-
ваемых на барабан, имеет дополнительные возможности.

Так, на одной площадке было необходимо монтировать газо-
воды диаметром 3,5 и негабаритные для железнодорожного тран-
спорта газоводы диаметром 4 м. Их заготовки, по рекомендаци-
ям ВНИИмонтажспецстроя, наворачивали на один и тот же ба-
рабан диаметром 3,5 м, образуя нахлест концевых участков.
Такие заготовки длиной 8.. .9 м с временными распорными жест-
костями отгружали к месту монтажа на железнодорожных плат-
формах. На монтажной площадке заготовки разворачивали вну-
три проектных колец жесткости. Такая технология позволила на
одной и той же оснастке делать заготовки для газоводов несколь-
ких диаметров. При этом обеспечивается возможность для их
провоза по железной дороге.

Опыт показывает, что наиболее эффективен при монтаже воз-
духоводов металлургических заводов метод рулонирования. При
этом рулонированные заготовки целесообразно изготовлять на
специализированных заводах. Такие заготовки использовались,
например, для монтажа воздуховода даже сравнительно малого
диаметра 3220 мм при толщине стенки 10 мм.

На объекте монтажа подготавливают поточную линию со стен-
дами для разворачивания рулонированных заготовок, укрупне-
ния обечаек, их сварки и механизированной окраски. Для пере-
дачи обечаек с одного места на другое пользуются краном и спе-
циальной тележкой.

Рулонированные заготовки разворачивают внутри цилиндри-
ческого каркаса, который состоит из двух опорных колец для кон-
цевых участков рулонированной заготовки и третьего — для опи-
рания ее средней части. Кольца связаны между собой жесткими
продольными связями.

У развернутой обечайки монтажный стык замыкают в нижнем
положении посредством гидродомкратов и сваривают порошковой
проволокой.

Сварку продольного стыка развернутой обечайки с наружной
стороны производят на роликовом стенде автоматом ТС-17М.
Здесь же механизированной сваркой порошковой проволокой
приваривают к обечайке кольцевые ребра жесткости.

Отдельную группу трубопроводов составляют фигурные газо-
водь! грушевидного сечения (рис. 3.23). В их бункерной части
размещаются шнеки для удаления осаждающейся пыли. Диамет-
ры цилиндрической части таких газозодов составляют от 3 до
5 м. Газоводы располагают на высоте до 12 м с пролетами между
опорами от 12 до 24 м. Накоплен опыт их изютовления и монта-
жа организациями треста Металлургпрокатмонтаж.

Грушевидные газоводы диаметром 3,1 и 3,5 м иногда изготав-
ливают в мастерских в виде секций длиной по 3 м. Круглую и
бункерную части этих газоводов изготавливают с помощью валь-
цовки на гибочных вальцах. Всю конструкцию собирают в кон-
дукторе, из которого ее подают на стеллаж для автоматической
сварки продольных стыков. Затем на эти секции устанавливают
и приваривают к ним ребра жесткости. Производится контроль-
ная сборка секций между собой. Только после этого их отправ-
ляют по железной.дороге на объект монтажа.

При сборке технологических емкостей химических и других
производств возможно выполнение работ комбинированными спо-
собами. Часть блоков может быть собрана из отдельных листов,
а для некоторых блоков заготовки поставляют в виде рулониро-

ванных полотнищ.

Представляет определенный интерес образование конического
элемента из равернутого на плоскость рулонированного полот-
нища или нескольких сегментов. Для сборки из плоской заготов-
ки конического элемента обычно достаточно поднять его за не-
сколько точек по внутренней окружности. Сборку монтажного

соединения по образующей ко-
нуса производят, используя
стандартные сборочные при-
способления, винтовые стяжки
или полиспаст (рис. 3.24). За-
тем конус днищ аппаратов пе-

Рис. 3.24. Образование конической
поверхности из плоской заготовки

Рис. 3.23. Секции фигурных газово-
дов
Рис. 3.25. Коническое f
днище в стадии монтажа

реворачивают в проектное положение, для чего используют кра-
ны и полиспасты (рис. 3.25).

В качестве примера приведена схема монтажа аппарата-освет-
лителя с двумя коническими днищами (рис. 3.26). Он состоит из
наружной и внутренней емкостей. Обе имею; цилиндрическую и
коническую части. Основные элементы выполнены из листов тол-
щиной 10... 12 мм. Заготовки

Рис. 3.26. Схема технологического
аппарата-осветлителя:

/ — железобетонный постамент; 2 и 4 —
коническая и цилиндрическая части внут-
ренней емкости; 3 — опорное кольцо;
5 и 6 — коническая и цилиндрическая ча-
сти наружной емкости; 7 — перекрытие

Рис. 3.27. Сборка конического днища
бункера:

а — внд сбоку; б — раскрой оболочек, по-
ставляемых в рулоне; / — основное полот-
нище; 2 — вырез под клиновую вставку;

3 — нижняя часть бункера; 4 — отверстие
для монтажного троса


них днищ — плоскими картами. Наружная емкость имеет ме-
таллическое перекрытие.

При монтаже внутренний конус и цилиндрическую обечайку
диаметром 6 м собирают в один монтажный блок и устанавли-
вают на вертикальных опорах. Затем монтируют блок наружного
конуса, прикрепляя его к опорному кольцу.

, После этого на него ставят и закрепляют сваркой цилиндри-
ческую часть наружной емкости. Перекрытие монтируют после
завершения сборки внутренних устройств. Масса отдельных бло-
ков составляет от 3,5 до 18 т, а общая масса всех конструкций —
1150 т.

В некоторых случаях для лучшего формирования конуса к
плоскому элементу приваривают несколько временных элементов
жесткости, совпадающих с образующими конуса. Известна тех-
нология монтажа конических бункеров из рулонированных заго-
товок. Раскрой заготовки представлен на рис. 3.27. Для выпол-
нения просвета в поверхности конуса дополнительно поставляется
клиновая вставка.

При сооружении аппарата диаметром 12 м с толщиной стен-
ки 10. ..12 мм развертки обечаек при изготовлении наворачивали
на конический каркас. В процессе монтажа обечайки развора-
чивали на стеллаже, устанавливая их широкой частью вниз.

Монтаж силосов из рулонированных конструкций применяет
товок. Раскрой заготовки представлен на рис. 3.27. Для залол-
сов высотой 10 м рулонированные заготовки поступают на мон-
таж длиной 4,5.. .5,5 м. Их разворачивают рядом с фундаментом.
На период подъема в обечайках размещают распорные кресто-
вины.

Это же объединение изготовило на экспорт силосы диаметром
8 м и высотой 11,8 м для хранения зерна. Методом рулонирова-
ния были изготовлены не только цилиндрические стенки силосов,
но и конические крыши толщиной 4 мм с образующей конуса под
углом 30° к горизонту. Листовое полотнище развертки конуса
сваривали в заводских условиях и наворачивали на конический
барабан.

3.6.	ОБЕСПЕЧЕНИЕ СООТВЕТСТВИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ

ФОРМЫ АППАРАТОВ ПРОЕКТНОЙ

Обеспечение соответствия геометрических размеров проект-
ным осуществляется на всех этапах изготовления и сборки, на-
чиная с выбора конструктивного раскроя оболочек, заводского
изготовления деталей и заводской сборки, выполнения транспорт-
ных и разгрузочных операций и кончая применением рациональ-
ных технологических приемов и оборудования на монтаже.

К крупногабаритным аппаратам доменногс комплекса, газо-
воздуховодам, декомпозерам и другим аналогичным конструк-
циям предъявляют определенные требования к отклонению от
соосности собираемых обечаек, отсутствию отклонения от цилин-
дричности, вогнутости и выпуклости стыков, отклонений профиля
продольного сечения оболочки и ряда других показателей. Эти
требования бывают различными для разных аппаратов. Так, на-
пример, величину отклонения от цилиндричиости нескольких
видов башенных аппаратов доменного комплекса определяют в
долях от проектного диаметра следующим образом:

воздухонагреватели — 0,003;

электрофильтры — 0,002;

пылеуловители и скрубберы — 0,005.

Отклонение профиля продольного сечения оболочки кожуха,
проверяемое шаблоном длиной 1500 мм, для воздухонагревате-
лей не должно превышать 15 мм, а для остальных указанных
выше аппаратов — 25 мм. Западание или выпучивание стыков при
измерении шаблоном длиной 200 мм для всех этих аппаратов ог-
раничено 5 мм.

Отклонение от круглости верхней кромки каждой обечайки
аппаратов проверяют по четырем диаметрам (под углом 45°), го-
ризонтальность верхней кромки определяют с помощью нивелира
с учетом допускаемого отклонения не более 2 мм.

Совпадение центра монтируемой обечайки с центром воздухо-
нагревателя определяют с помощью специального геодезического
мостика, устанавливаемого в отдельных случаях на трехконцевой
траверсе. В конечном итоге смещение оси купола воздухонагре-
вателя относительно центра днища не должно превышать 30 мм.

Если в отдельных случаях возникает необходимость деталь-
ной проверки геометрических размеров воздухонагревателей,
применяют следующий способ замеров. Окружность кожуха вну-
три воздухонагревателя разбивается на 16 частей (по радиаль-
ным осям). По этим осям от днища до купола подвешивают
16 отвесов. Расстояние от стенки до отвеса в верхней точке для
всех отвесов выдерживается одинаковым. Внизу производят за-
меры от центра — точки пересечения продольной и поперечной
осей. Эти размеры являются постоянными числами для каждой
радиальной оси. Затем с кольцевых площадок монтажных лесов
замеряют размеры от отвеса до стенки кожуха по каждой ради-
альной оси. Сумма замеров от центра до отвеса и от отвеса до
стенки кожуха составит исполнительный радиус. Этим способом
определяют радиусы на уровне монтажных стыков.

Для облегчения сборки развернутых цилиндрических обечаек
корпусов аппаратов при установке в проектное положение внутри
них устанавливают винтовые стяжки, позволяющие устранять
отклонения от цилиндричиости формы, что рассматривалось в
предыдущих разделах.

При изготовлении аппаратов из рулонированных конструкций
обращают внимание на предупреждение некоторых видов дефор-
маций формы, на которые влияет заводское оформление конце-
вых участков рулонируемых обечаек полотнищ. Начальный уча-
сток полотнища, с которого начинается сворачивание заготовки,
на длине порядка 0,5 м плохо поддается изгибу на сворачиваю-
щих устройствах, не прилегает к цилиндрическим элементам
жесткости барабана. Если не принять специальные меры, то при
наворачивании на барабан следующего витка в нем образуется
перелом вдоль образующей. Затем каждый последующий виток
приобретает в большей или меньшей степени такой же пере-
лом.

Предотвращать образование указанных переломов можно пу-
тем крепления начальной кромки в специально предусмотренном
уступе колец жесткости каркаса для наворачивания и предвари-
тельной подвальцовки концевых участков листов.

Подвальцовка концов листов бывает нужна и для обеспече-
ния правильной цилиндрической формы обечайки в зоне верти-
кального монтажного стыка между начальной и конечной кром-
ками.

Из практики сборки обечаек, изготовленных методом рулони-
рования, можно отметить следующие виды дефектов в вертикаль-
ных монтажных стыках:

впадина вдоль образующей стыка;

выступ кромок наружу за пределы проектного диаметра;
плоский участок стыка.

Сердцевидность монтажных стыков может возникнуть вслед-
ствие того, что кромка внутри рулонированной заготовки получи-
ла резкий перелом в начальный момент сворачивания. Наруж-
ная кромка могла изогнуться по радиусу колец жесткости от
воздействия веса рулона при его перекатывании и транспорти-
ровке.

Выступ кромок наружу и плоский стык, обычно,— результат
наличия плоских концов в полотнище.

Один и тот же вид дефекта в обечайках разных диаметров
проявляется не в одинаковой мере. Например, выступ наружу
плоских кромок в большей мере проявляется в тонкостенных
обечайках диаметром до 6 м.

При сборке обечаек встречаются трудности, вызванные тем,
что в процессе заводского сворачивания рулонируемых полот-
нищ не была достигнута определенная плотность навивки, между
витками имелись зазоры. Вследствие этого у развернутых обеча-
ек кривизна на разных участках может быть различной, что за-
трудняет сборку таких обечаек между собой. Отсутствие равно-
мерности-и плотности навивки объясняется недостаточным натя-
жением полотнищ при сворачивании их на двухъярусном стенде,
что несложно исправляют, пригружая полотнище или перегибая
его через дополнительный ролик.

Обеспечение допуска цилиндричности обечаек во многом за-
висит от того, насколько жестки каркасы для сворачивания. Же-
сткость каркаса должна определяться массой наворачиваемого
162
полотнища, толщиной листов, условиями и дальностью тфанйб^-*;’
тировки рулонов.	7,1 ‘ к

Рулонированные заготовки массой более 10 т наворщишают
на цилиндрические каркасы, которые представляют собой'труб-
чатую стойку с надетыми на нее кольцами жесткости. Для руло-
нов небольшой массы можно ограничиться треугольнымйф'абпор-
ками из труб или уголков жесткости, устанавливаемыми через
4.. .5 м внутри рулона. В случаях, когда после изготовления ру-
лона из него на заводе извлекают каркас, жесткость рулонов
должна быть обеспечена установкой внутренних колец жесткости,
распорок или другими способами.

Конструкции каркасов или временных колец жесткости дол-
жны воспринимать динамические нагрузки на рулонную заготов-
ку во время транспортировки и при транспортно-разгрузочных
операциях. Скатывание рулонов с платформ без придерживания,
перекатка их по неровному грунту приводят к возникновению пе-
реломов, овальности и местных вмятин, нарушающих цилиндри-
ческую форму изготовляемых обечаек.

На монтажной площадке при разворачивании обечаек из ру-
лонов или их образовании из плоских полотнищ вопросам обеспе-
чения правильной геометрической формы обечаек уделяют основ-
ное внимание.

Сопоставим с точки зрения обеспечения проектно-геометри-
ческих размеров два процесса: вертикальное и горизонтальное
разворачивание рулонированных заготовок. Существуют уста-
новки с вертикальным каркасом, где при разворачивании пре-
дусматривают закрепление нижней и верхней кромок обечайки,
они довольно металлоемки. Для обслуживания каркасных ус-
тановок вертикального типа необходимо крановое оборудование
с большими значениями грузовых геометрических характеристик.

В результате исследований была установлена возможность
получения правильной цилиндрической формы обечаек из руло-
нированных заготовок, разворачиваемых бескаркасным методом.
Основной признак этого метода при вертикальном разворачива-
нии— приложение разворачивающего тягового усилия только к
нижней части рулона и получение обечайки путем формообразо-
вания одной нижней кромки с помощью ограничителей, распо-
ложенных по окружности проектного диаметра.

Бескаркасное разворачивание упрощает конструкцию стенда
и сам процесс. Вертикальность монтажного стыка обеспечивают
фиксацией к двум стойкам, а для ликвидации западания кромок
внутрь предусматривают применение различных устройств.

Снятая со стенда обечайка сохраняет свою геометрическую
форму. Некоторые упругие отклонения устраняются при сборке
обечаек между собой.

Стоит отметить, что при разворачивании внутри каркасов ру-
лонированных заготовок обечайки все равно приходится затем
извлекать в свободном состоянии, что лишний раз подтверждает

6

163'
отсутствие надобности в таких громоздких каркасах. Чем боль-
ше диаметр обечайки и чем меньше ее толщина, тем выгоднее
разворачивать обечайку в вертикальном положении. Тонкостен-
ные обечайки размером более 6 м с толщиной листового металла
до il6 мм имеют значительную гибкость при укладке их в гори-
зонтальное положение. Нужна установка внутренних распорок и
других элементов жесткости, чтобы избежать возникновения
овальности. При этом такие распорные элементы должны сохра-
нять жесткость в процессе вращения или кантовки обечайки.
Жесткость обечайки достигают, устанавливая внутри распорные
элементы, скрепленные между собой в виде треугольника. При
необходимости создать повышенную жесткость такие треуголь-
ники ставят по два, вплотную один к другому, с равномерным
распределением вершин по окружности в шести точках.

Преимущество горизонтального разворачивания — возмож-
ность автоматической сварки монтажных продольных стыков и
удобство подгонки кольцевых стыков между обечайками. Однако
это преимущество сохраняется в диапазоне диаметров от 3 до
10 м.

В вопросах обеспечения правильности геометрической формы
башенных аппаратов из рулонированных заготовок особое место
занимает использование в этих целях внутренних и наружных
элементов жесткости, предусматриваемых в аппаратах их конст-
руктивным решением. В качестве таких элементов жесткости мо-
гут использоваться внутренние устройства в виде, например, рек-
тификационных тарелок или опорных конструкций под них, на-
ружных колец жесткости и кольцевых элементов, предназначен-
ных для удержания изоляционной массы на аппарате, и т. д.

Внутренние конструкции аппарата наиболее удачно исполь-
зуются, когда обечайки изготавливают методом наворачивания
плоских полотнищ на каркас проектного диаметра. Тогда в ка-
честве временных элементов конструкции такого каркаса могут
быть использованы эти внутренние устройства. Их предваритель-
но собирают по шаблону или в кондукторе. При сборке каркаса
контролируют проектные расстояния между ними. Их для устой-
чивости при сборке скрепляют продольными элементами. Блок с
навернутым на него полотнищем при наличии крана соответст-
вующей грузоподъемности устанавливают в проектное положе-
ние.

У многих крупных технологических аппаратов предусматри-
вают наружные кольцевые ребра жесткости из вальцованных
уголков сечением порядка 175X175X8 мм.

ВНИИмонтажспецстроем предложен следующий метод ис-
пользования наружных колец жесткости для формообразования
обечаек: снаружи рулонированной заготовки, находящейся в вер-
тикальном положении, устанавливают этажерку из трех трубча-
тых стоек, на которой на кронштейнах уложены предусмотренные
конструкцией обечайки кольца жесткости. После срезания удер-
164
живающих планок рулонированная заготовка под действием сил
упругости или принудительным способом разворачивается на
проектный диаметр. При этом кольца жесткости служат шабло-
нами для обеспечения цилиндрической формы обечайки.

Использование наружных колец жесткости для формообразо-
вания возможно не только при вертикальном, но и при горизон-
тальном разворачивании.

Большое значение имеет выбор рациональной оснастки для
принудительного формообразования и устранения дефектов в со-
бранных из рулонированных заготовок обечайках. Предложено
два типа приспособлений для этих целей. Для обечаек с толщи-
ной стенки до 20.. 25 мм и диаметром до 5 м применяют оснастку,
при использовании которой формообразование происходит за счет
приложения распорных усилий от центра. Распорные усилия со-
здаются радиально расположенными трубчатыми упорами, ко-
торые могут выдвигаться с помощью винтовых устройств. Упоры
концами упираются в стенку обечайки. Конструкция таких упо-
ров должна быть рассчитана на продольное сжатие. Применение
такого приспособления не исключает при необходимости возмож-
ности подтягивания отдельных деформированных участков обе-
чайки от периферии к центру. В этом случае деталь на конце
упора временно приваривают коротким швом к стенке обечайки.

Радиальные упоры с лапами крепятся в центре к кольцу, ко-
торое одето на расположенную по оси обечайки трубу. Радиаль-
ные упоры при ослаблении кольца можно перемещать вдоль тру-
бы для работы в тех местах обечайки, где это необходимо. Для
обечаек с повышенной толщиной стенки в зависимости от их
длины целесообразно на центральной трубе расположить не-
сколько таких распорных устройств, которые одновременно бу-
дут своего рода каркасом жесткости для обечайки. Регулируя
системы радиальных упоров в разных плоскостях, можно откор-
ректировать форму обечайки по всей ее длине: устранить оваль-
ность, выправить деформированные участки, обеспечить форму
круга в торцовой части для облегчения стыковки обечаек между
собой. После того как обечайке придана проектная форма, ее
фиксируют с помощью внутренних элементов жесткости, кольце-
вых ребер и других деталей.

У сравнительно тонкостенных обечаек, подлежащих сборке
между собой, для облегчения подгонки под сварку кольцевых сты-
ков продольный монтажный стык сваривают не до конца на
250.. 300 мм. Его сваривают до конца после сборки кольцевого
стыка.

При сборке толстостенных обечаек с толщиной стенки 30...
40 мм из временно деформированных заготовок применение рас-
порных устройств не дает должного эффекта, так как для правки
таких обечаек нужно большое усилие. Для формообразования
таких обечаек используют другой технологический принцип, ос-
нованный на регулировке формы посредством стягивания от пе-
Рис. 3.28. Устройство для замыкания
монтажного стыка:

1 — подкладная плита; 2 — опорные стой-
ки; 3 — катки; 4 — угловой фиксатор; 5 —
шарнир; 6 — каретка; 7 — выравнивающие
стойки; 8 — резервуар; 9 — приводная тро-
соблочная система; 10 — рычаг двухпле-
чевой; 11 — приводной полиспаст; 12 —
ползун

риферии к центру. Для этой целя
предусмотрена конструкция уст-
ройства с радиальными стяжка-
ми, которые работают только на
растяжение, что позволяет сде-
лать конструкцию менее массив-
ной, чем с распорками.

Важное место в формирова-
нии замыкающих стыков обечаек
занимают способы и устройства,
применяемые для сборки кромок.
Известна для этой цели простая
схема устройства в бескаркасном
стенде, которая обеспечивала за-
жатие и формообразование на-
чальной и конечной кромок обе-
чаек между трех труб. Две трубы
стационарно располагаются сна-

ружи стенда, а третья, поворачиваясь вокруг шарнира, подни-
мается и зажимает кромки. Имеются другие принципиальные
схемы формообразования и сборки кромок, которые применя-
ются с учетом толщины листов, начальной и конечной кривизны
полотнищ, механических свойств стали.

Одним из таких решений, например, является устройство
(рис. 3.28), предложенное ВНИИмонтажспецстроем. Оно имеет
опорные стойки, подвижную вдоль стыка каретку с правйльными
катками, нажимное приспособление и трособлочную систему.
Стойки снабжены ползуном, имеющим возможность возвратно-по-
ступательного перемещения от дополнительного привода. Нажим-
ное приспособление выполнено в виде двуплечего рычага. Он
шарнирно закреплен на ползуне. На одном конце рычага закреп-
лена каретка с катками, а другой конец соединен с силовым при-
водом в виде полиспаста. Деформируемая часть полотнища ока-
зывается закрепленной внутри каркаса-рамы, вдоль которого пе-
ремещается ползун с рычажным механизмом.

Формообразование кромок обечайки осуществляют давлением
закрепленной на рычаге каретки с катками на кромку.

Для обеспечения правильной формы тонкостенных аппаратов
и газовоздуховодов могут применяться методы, используемые при
сборке резервуаров и газгольдеров (см. разд. 4).
4 ИЗГОТОВЛЕНИЕ И МОНТАЖ
КРУПНОГАБАРИТНЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ
ЕМКОСТЕЙ

4.1.	КОНСТРУКТИВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
ЕМКОСТНЫХ СООРУЖЕНИИ

Крупногабаритные металлические емкостные сооружения за-
нимают значительное место в промышленных производствах хи-
мии, нефтехимии, черной и цветной металлургии. Цилиндриче-
ские и сферические резервуары предназначаются для хранения
нефти, нефтепродуктов, аммиачной воды, кислот, спиртов и дру-
гих жидкостей. В газгольдерах хранят газы в обычном или сжи-
женном под давлением виде. Изотермические резервуары преду-
сматривают хранение сжиженных газов. Резервуары и газголь-
деры в СССР сооружают, как правило, по проектам ЦНИИ-
проектстальконструкция.

Перечисленные типы емкостей при разнообразии конструк-
тивных решений и технологического назначения имеют некоторые
общие черты. Это в большинстве случаев крупногабаритные цю
линдрической или сферической формы сооружения, изготовляе-
мые из относительно тонкого металла толщиной 4... 20 мм, реже
30 ...36 мм. Чаще всего применяется углеродистая сталь раз-
личной прочности. Для случаев хранения химически агрессивных
продуктов, сжиженных при криогенных температурах газов и
некоторых других используются специально легированные, кор-
розионно-стойкие стали, биметаллы и алюминиевые сплавы. При
сооружении конструкций резервуаров и газгольдеров приходит-
ся выполнять ответственные сварные соединения большой про-
тяженности, причем часто на высоте, в различных пространст-
венных положениях.

Наиболее распространены сварные вертикальные цилиндри-
ческие резервуары. В простейшем решении такие емкости со-
стоят из следующих основных элементов: днища, корпуса и по-
крытия. Покрытие опирается на корпус, а иногда, кроме того, на
опору или несколько внутренних стоек. Для хранения легкоис-
паряющихся нефтепродуктов применяют резервуары с плаваю-
щей крышей или с понтоном и стационарной крышей.

В Советском Союзе серийно по типовым проектам сооружа-
ются нефтерезервуары емкостью от 100 до 50 000 м3. Возможно
сооружение резервуаров с плавающими крышами объемом
100... 200 тыс. м3. За рубежом такие хранилища строят в местах
погрузки — разгрузки больших объемов нефти.

В зарубежной практике для сооружения резервуаров приме-
няется традиционный способ полистовой сборки всех основных
частей резервуара: днища, цилиндрической стенки, плавающей
крыши, а также настила покрытия.

В Советском Союзе и в ряде социалистических стран (ПНР,
НРБ, СРР) резервуары сооружают по советской индустриаль-
ной технологии с применением рулонированных заготовок, раз-
работанной Институтом электросварки им. Е. О. Патона
АН УССР в сотрудничестве с производственниками [23].

На рис. 4.1 представлены основные размеры типового ряда
резервуаров, сооружаемых в СССР. На рис. 4.2,а в качестве
примера представлена конструкция резервуара со сферическим
покрытием и понтоном, предназначенного для хранения нефти и
легкоиспаряющихся нефтепродуктов. На рис. 4.2,6 показан ре-
зервуар с покрытием из плоских щитов на стойках.

Цилиндрическую стенку этих резервуаров высотой 18 м со-
бирают из листов размером 1500x6000 мм, толщиной в нижних
поясах 14 мм, с уменьшением толщины к верхним поясам до
6 мм. Возможно применение листов и больших размеров. При
изготовлении методом рулонирования стенка поставляется в ви-
де двух рулонов массой по 40 т. Днище резервуара, изготовляе-
мое в центральной части из стали толщиной 5 мм, также по-
ставляется в рулонах. По периметру днища собирают кольцо
из отдельных усеченных сегментов толщиной 8... 10 мм.

Рис. 4.1. Типовой ряд вертикальных цилиндрических резервуаров для нефти
и нефтепродуктов (указаны номинальный и фактический объемы)
21,530

Рис. 4.2. Резервуары со стационарной крышей:

а — со сферическим покрытием; б — с коническим покрытием

Покрытие резервуара в первом случае представляет собой
сферический купол, монтажные элементы которого сходятся в
центре на кольце и опираются на корпусе на кольцо жесткости.
Кольцо жесткости воспринимает распор от купола и ветровую
нагрузку. Купол монтируют из секторных щитов сферического
очертания с каркасом из профильного металла и настилом из
стали толщиной 2,5... 3 мм. Покрытие резервуара для хранения
аммиачной воды изготовляют в виде плоских щитов, опираемых
на верхнюю кромку стенки и внутренние стойки резервуара.
В резервуарах вместимостью до 5000 м3 стационарное покрытие
выполняют самонесущим из плоских секторных щитов. В пос-
леднее время для резервуаров вместимостью от 100 до 1000 м3
сооружают покрытие в виде однослойного конуса из рулониро-
ванной заготовки.

На рис. 4.3 представлена схема резервуара вместимостью
50 000 м3 с плавающей крышей. Стенка из листов высокопроч-
I

Рис. 4.3. Резервуар с плавающей крышей вместимостью 50 000 м3;

/—днище; 2—стенка; 3 — плавающая крыша в верхнем положении; 4 — шарнирно-подвижная лестница; 5 — шахтная лестница;

правляющая стойка; 7 — дренажная система
ной стали толщиной от 17 до 10 мм, днище и центральная часть
плавающей крыши из листов толщиной 5 мм поставляются в
виде рулонов. По периметру днища резервуара устраивают
кольцо краевых сегментов. По периметру плавающей крыши
собирают кольцо понтонов из поставляемых с завода укрупнен-
ных коробов. Между стенкой резервуара и вертикальным эле-
ментом понтона устанавливают уплотняющие затворы пружин-
но-рычажного типа или с мягким пенополиуретановым сердеч-
ником. Плавающую крышу оборудуют шарнирно-подвижной ле-
стницей и системой труб для отвода атмосферных вод.

Основная конструкция фундаментов резервуаров для хране-
ния нефти и нефтепродуктов—песчаная или гравийная уплот-
ненная подушка, покрытая сверху гидрофобным изолирующим
слоем толщиной 8... 10 мм, приготовляемым из смеси песка с
битумом. В резервуарах вместимостью 10 000 м3 и более по пе-
риметру основания устраивается железобетонное монолитное
или из сборных элементов кольцо шириной 500... 700 мм.

Для хранения газов при низком давлении порядка 4... 5 кПа
чаще всего применяются мокрые газгольдеры с вертикальными
направляющими объемом от 100 до 50 000 м3 (рис. 4.4).

Газгольдеры объемом до 6 тыс. м3 называют однозвенными,
так как они имеют одно подвижное звено — колокол. В газголь-
дерах объемом 10 000... 50 000 м3 кроме колокола есть еще
одно—-два промежуточных подвижных элемента телескопа.

Рис. 4.4. Мокрый газгольдер низкого давления с вертикальными направляю-
щими:

/ — днище; 2 — корпус резервуара; 3 — внутренние направляющие; 4 — корпус колокола;

5 — стойки колокола; 6 — нижннй и верхний ролики колокола; 7 — покрытие колокола;

8 — внешние направляющие; 9 — гидрозатвор телескопа; 10 — гидрозатвор колокола;
// — обслуживающие площадки; 12 — лестница; 13 — нижний и верхний ролики теле-
скопа; 14 — корпус телескопа; /5 — опорные подкладки; 1 — гндрозатворы
Водяной резервуар газгольдера устанавливают на железо-
бетонном фундаменте. У его верхней кромки размещается коль-
цевая площадка, свариваемая с уторным уголком резервуара и
опирающаяся на кронштейны.

По краю днища расположены радиально направленные дву-
тавровые подкладки для опирания в нижнем положении теле-
скопа и колокола. К корпусу резервуара с внутренней стороны
приварены направляющие. С наружной стороны к корпусу ре-
зервуара приварены нижние части внешних направляющих.

Колокол представляет собой резервуар без дна со сфериче-
ским куполом. Каркасом колокола служат трубчатые стойки, на
которые опираются стропила перекрытия. В центре каркаса
перекрытия стропила примыкают к центральному кольцу.

Листы настила покрытия толщиной 4 мм соединены между
собой и с краевыми сегментами кровли сплошным швом
внахлестку и свободно опираются на решетчатые конструкции
сферического покрытия. На колоколе устанавливают дополни-
тельные чугунные и бетонные грузы. Колокол и телескопы снаб-
жены нижними внутренними и наружными роликами, которые
катятся соответственно по внутренним и внешним направляю-
щим газгольдера.

Внешние направляющие однозвенных газгольдеров выполне-
ны из двутавровых балок, а в больших газгольдерах — решет-
чатыми. Все направляющие соединены системой горизонтальных
и диагональных связей. Газгольдер снабжен лестницей, дости-
гающей низа колокола при его верхнем положении.

В местах совмещения нижнего и верхнего контуров колоко-
ла, телескопа и верха резервуара устраивают кольцевые гидрав-
лические затворы.

Изотермические резервуары сооружают одностенными с при-
крепляемой снаружи теплоизоляцией, или двухстенными, где
изоляцию в виде перлитного порошка засыпают в межстенное
пространство. Под днищем резервуара, в котором хранится про-
дукт, устраивают слой из блоков пеностекла, обычно применяе-
мые кровли — купольного типа. Во внутренних резервуарах ча-
сто устраивают плоскую кровлю, подвешенную на тягах к купо-
лу наружного резервуара. На рис. 4.5 представлена конструк-
ция двухстенного изотермического резервуара, предназначенно-
го для хранения сжиженного аммиака при температуре ми-
нус 34°С. Изотермические резервуары устанавливают на желе-
зобетонных фундаментах с подогревом против промерзания грун-
та или приподнятыми на сваях над землей примерно на 1 м.

Конструкции сферических резервуаров и газгольдеров будут
рассмотрены в гл. 5.

Как видно из приведенных примеров, размеры резервуаров и
газгольдеров не допускают их изготовления на заводах пол-
ностью собранными из-за невозможности последующей доставки
в таком виде к месту установки.
Рис. 4.5. Изотермический резервуар двустенной конструкции объемом
20 000 м3 для хранения сжиженного аммиака:

/—днище; 2 — теплоизоляция между днищами из пеностекла; 3 — теплоизоляционная
перлитовая засыпка; 4 — стенки; 5 — сферическое покрытие

Способ полистовой сборки предусматривает на заводе только
обработку листов для последующей сборки резервуаров. Листы
подвергают правке, обработке кромок, вальцовке до кривизны
цилиндрической стенки. Для сохранности при транспортировке
их перевозят пакетами или в контейнерах. При этом способе
подавляющую часть работ по сборке и сварке резервуаров вы-
полняют на месте их сооружения.

Создание отечественной технологии заводского изготовления
и рулонирования резервуарных конструкций днищ, стенок, а так-
же изготовления укрупненными блоками или щитами элемен-
тов покрытий, коробов понтонов и плавающих крыш позволило
главные объемы сборочно-сварочных работ перенести на заво-
ды, широко применить автоматическую сварку и механизиро-
вать большинство операций.

На монтаже выполняют относительно малую часть всех ра-
бот по сооружению резервуаров: разворачивание и сварку мон-
тажных соединений рулонированных элементов, сборку и свар-
ку щитовых и крупноблочных деталей стационарных или пла-
вающих крыш и понтонов. Это уменьшило в 7...8 раз объем
работ, выполняемых на площадке, сократило трудоемкость и
стоимость работ в 3... 4 раза, снизило продолжительность строи-
тельства, а широкое применение заводской автоматической свар-
ки обеспечило высокое качество сооружений.

Основные теоретические положения метода рулонирования
сформулированы автором этого метода Г. В. Раевским. Было
установлено, что изгиб полотнищ в многослойных рулонах с от-
носительным радиусом сворачивания RcB= 1330 мм происходит
в упругой стадии только для металла малых толщин (4...5 мм).
В более толстых листах крайние зоны достигают предела теку-
чести. В результате в полотнище при его распрямлении возни-
кают остаточные пластические деформации. Величина этих де-
формаций тем больше, чем меньше радиус сворачивания, толще
листы и ниже предел текучести металла.

Изгиб полотнища при сворачивании с достаточной степенью
точности можно рассматривать как чистый изгиб стержня из
идеального упругопластического материала с учетом гипотезы
плоских сечений. Относительная деформация крайних волокон в
этом случае определяется радиусом изгиба:

е = 0,55//?.

Изгиб более тонких листов, как указывалось, выше, происхо-
дит без развития пластических деформаций, и напряжения мо-
гут быть выражены треугольной эпюрой (рис. 4.6,а). В листах
большей толщины (рис. 4.6,6) относительные деформации край-
них волокон превышают предельное значение упругих деформа-
ций:

= ет = 3т/£".

Чем больше толщина листов, тем далее будет распростра-
няться пластическая деформация. Сохраняющуюся постоянной
для данного материала высоту упругой зоны определяют по
формуле

a=^R^!E.

Из зависимости между от и а при постоянном радиусе сворачи-
вания для каждого предела текучести определяется граница
упругих и пластических деформаций.

После освобождения полотнищ из свернутого состояния тон-
кие листы, изгибавшиеся в упругой стадии, распрямятся до пло-
ского состояния. Толстые листы, получившие пластические де-
формации, будут иметь остаточный радиус кривизны

/?oct = 2AU(^-^ + 2),	'	'

где /г=а/б = ет/е— доля упругого ядра по всей толщине листа.

При разгибе от RCB до Rocr крайние наружные волокна будут
получать деформации обратного знака, что вызовет появление
напряжений сжатия (растяжения) оОст (рис. 4.6,в). При даль-
нейшем разгибании полотнища до проектной кривизны остаточ-
ные напряжения в крайних волокнах будут продолжать расти,
а на границе упругой и пластических зон — уменьшаться
(рис. 4.6,г). Напряжения в крайних волокнах

a'=aT.(l-k-RJR)/k,

где R — радиус кривизны листов для данного состояния. При
этом получаем значение остаточных напряжений в крайних во-
локнах листов.смонтированной стенки резервуара при проект-
ном радиусе Rnp:

ао=т пр = °т • ( 1 — k — /?с
д)

Рис. 4.6. Деформации и напряжения упругопластического изгиба полосы

(к3-5Х+2)
Эпюра напряжений-в этом случае (рис. 4.6,д), как и эпюры на-
пряжений при сворачивании, определяется высотой упругого
ядра а. Исследованиями определены отдельные промежуточные
напряжения и деформации при прохождении полотнищ через
кантовочный барабан двухъярусных стендов, при формообразо-
вании кромок и других состояниях полотнищ.

Как показал многолетний опыт строительства и эксплуатации
резервуарных конструкций, сооружаемых из рулонированных
заготовок, при сворачивании плоских полотнищ в транспорта-
бельные рулоны с внутренним радиусом 1330 мм максимальные
пластические деформации листов определяются относительным
удлинением или сжатием в пределах 1%. Влияние деформации
такой величины несущественно.

Ниже рассмотрены технология, применяемое оборудование
для изготовления и монтажа резервуарных конструкций как
полистовым способом, так и индустриальным методом рулони-
рования.

4.2.	ИЗГОТОВЛЕНИЕ ЕМКОСТНЫХ КОНСТРУКЦИИ

Подготовка металла для производства емкостных конструк-
ций имеет общие принципы как для сосудов, собираемых поли-
стовым способом, так и для изготовленных из рулонированных
заготовок.

При изготовлении резервуарных конструкций руководству-
ются СНиП Ш-18—75 «Строительные нормы и правила», нор-
мативными материалами ВСН 311—81 (М.МСС), техническими
условиями на производство конструкций тех или иных емкостей.

Подготовка листового металла обычно производится по сле-
дующим этапам: приемка и складирование металла, правка ли-
стов, обработка кромок, вальцовка (для стенок резервуаров по-
листовой сборки), транспортировка обработанных листов.

Металл должен соответствовать стандарту и требованиям
проекта. Осмотром определяют, нет ли на листах расслоений,
плен, раковин, трещин и других дефектов. При выявлении недо-
пустимых дефектов листы отбраковывают.

Сталь складируют по толщинам, маркам. При необходимо-
сти на листы наносят дополнительную маркировку. Хранить
сталь необходимо под крышей в штабелях высотой до 1,5 м на
стеллажах или плоских подкладках.

Большое внимание уделяют обеспечению сохранности листов
и их кромок от изгибов, изломов, помятостей при погрузочно-
разгрузочных операциях. Для переноса пакетов листов приме-
няют четырехветвевые стропы, а для отдельных листов — элек-
тромагнитные или вакуумные захваты. Транспортирование ме-
талла между рабочими местами производят с помощью рольган-
гов, конвейеров, транспортеров или в контейнерах.
При необходимости листы подвергают правке. Правку вы-
полняют на многовалковых листоправильных вальцах. Для
правки листов толщиной до 8 мм нужны 19... 13-валковые ма-
шины, для листов толщиной 10... 18 мм—11 ... 9-валковые ма-
шины. При наиболее строгих требованиях предусматривают
правку листов. Правку профильного металла производят на спе-
циальных многовалковых машинах либо на кулачковых прессах.

Продольные и поперечные кромки листов подвергаются ме-
ханической обработке на продольно-строгальных, кромкостро-
гальных, фрезерных станках. Допускается обрезка поперечных
кромок на гильотинных ножницах.

Для листов, идущих на сборку рулонированных конструкций,
кромки обрабатывают под прямым углом к плоскости листа без
скосов.

Эту обработку наиболее эффективно производить пакетами
на продольно-строгальных станках. В пакете одновременно стро-
гают обе продольные кромки всех листов. Для обработки попе-
речных кромок применяется фрезерование всего пакета или об-
резка отдельно каждого листа на гильотинных ножницах. Эти
методы обработки обеспечивают высокую производительность и
хорошую точность обработки.

Допускаемые отклонения размеров листов (в плане) после
обработки кромок определяются следующими величинами:

по ширине листа — ±0,5 мм;

по длине листа — ±1 мм;

разность диагоналей — не более 3 мм.

После обработки кромок листы укладывают в контейнеры и
в них подают на установки для сборки и рулонирования полот-
нищ.

В листах, предназначенных для полистовой сборки, в зави-
симости от толщины листа, положения и вида шва, применяемых
методов сварки кромки обрабатываются с V-, Х-, К-образными
скосами либо остаются без скосов. Такую обработку кромок
выполняют отдельно для каждого листа на кромкострогальных
станках. При обработке листов допустимо применение огневой
(кислородной, плазменной и др.) обрезки кромок. Эти способы
имеют распространение в зарубежной практике резервуаро-
строения.

Для полистовой сборки стенок листы проходят операцию
вальцовки на трехвалковых вальцах. Кривизна листов проверя-
ется с помощью шаблонов.

Обычно к вальцованным листам, поступающим для полисто-
вой сборки стенок, на заводе приваривают монтажные шайбы
для закрепления кромок сборочными приспособлениями. Все
обработанные листы упаковывают в пакеты и контейнеры, обес-
печивающие их сохранность от повреждений и разгибания.

Листовой металл для днищ, плавающих крыш, покрытий
обрезают на гильотинных ножницах в соответствии с раскроем
по проекту. Для криволинейных участков кромок применяют ме-
ханизированную огневую резку. Листы отправляют с завода
скрепленными в пакеты.

При изготовлении резервуарных конструкций из высокопроч-
ной стали, в частности марки 16Г2АФ, к ним предъявляются до-
полнительные требования. Предусматривают предохранение от
ударных воздействий, повреждений поверхности, обеспечение
чистоты обработки и зачистки кромок и т. п. во избежание воз-
никновения трещин.

При определенных условиях поставки поверхность листов
может быть очищена под грунтовку пескоструйным способом и
защищена соответствующим антикоррозийным покрытием. Зоны
у кромок листов покрывают составами, допускающими ведение
сварки без дополнительной зачистки кромок.

Профильный металл для конструкций покрытий, оборудова-
ния плавающих крыш, лестниц, площадок обрабатывают обыч-
ными методами и пакетами подают на сборку.

Укрупненные конструкции щитов покрытий, коробов плаваю-
щих крыш и понтонов, колец жесткости собирают на заводе в
кондукторах, обеспечивающих их правильную форму. Произво-
дится совместная контрольная сборка не менее трех таких эле-
ментов. Сварку этих конструкций разрешается выполнять после
проверки правильности их сборки.

Для изготовления рулонированных заготовок резервуарных
и различных других крупногабаритных емкостных конструкций
применяют предназначенные для этой цели специальные уста-
новки, стенды или механизированные станы. Первые рулониро-
ванные конструкции резервуаров изготовлялись на одноярусных
стендах, в которых осуществлялась сборка кромок листов с по-
мощью электромагнитных прижимов и односторонняя сварка
стыков на флюсомедной подкладке. В дальнейшем в резервуа-
ростроении перешли на двустороннюю сварку соединений на
двухъярусных стендах, что несколько упростило сборку стыков
под сварку. Односторонняя сварка полотнищ и сейчас эффектив-
но применяется, например в судостроении, при изготовлении
секций судового набора.

Двухъярусные стенды (рис. 4.7) предусматривали возмож-
ность изготовления полотнищ резервуаров шириной 12 м и тол-
щиной до 15 мм. На них серийно изготовляли рулонированные
конструкции стенок и днищ резервуаров емкостью до 20 тыс. м3.

Рис. 4.7. Двухъярусный
стенд для изготовления
рулонированных резерву-
арных конструкций:

1 — каркас; 2 — верхняя
площадка; 3— кантовочный
барабан; ^ — нижняя пло-
щадка; 5 — прижимной ва-
лок; 6 — сворачивающее уст-
ройство
Изготовление полотнищ происходит по принципу пульсирующего
конвейера. На нижнем или на верхнем ярусе производят сборку
очередной секции полотнища из обработанных листов, уклады-
ваемых в проектное положение с помощью крана или тельфера.
Листы соединяют на прихватках и сваривают с помощью сва-
рочных тракторов автоматической сваркой под флюсом на глу-
бину 0,7 толщины листа. После первого внешнего осмотра швов
полотнище через кантовочный барабан перемещают на другой
ярус стенда, где производят автоматическую сварку с обратной
стороны и контроль соединений.

При сборке полотнищ должны соблюдаться следующие до-
пуски. В стыковых соединениях разрешается делать зазор не
более 2 мм, а размещение одной кромки над другой (деплана-
ция) не должно быть более 10% толщины листа. При листах раз-
ной толщины депланация не должна превышать величины раз-
ности толщин листов плюс 10% толщины более тонкого листа.
Смещение осей стыков в местах пересечения поперечных и про-
дольных швов полотнища не должно быть больше 1 мм.

При сборке секции листы соединяют между собой прихват-
ками с обеспечением требуемых зазоров. Для продольных швов
полотнищ стенок малых резервуаров емкостью до 1000 м3
при толщине листов 4... 6 мм допускают нахлесточные соеди-
нения.

Автоматическую сварку полотнищ на стендах производят с
помощью автосварочных тракторов типа ТС17С. Сварку листов
из стали ВстЗ ли 09Г2С выполняют под флюсом марок
АН-348А, ОСЦ-48 и других электродной проволокой марок
Св08, СвО8А, СвО8Г, СвО8ГА и других диаметром 4... 5 мм.

Примерные режимы сварки с одной и с другой стороны по-
лотнищ приведены в табл. 4.1.

По мере сборки, сварки и контроля сварных соединений по-
лотнище перемещают по стенду. Обычно одно полотнище сле-
дует за другим. Конец предыдущего полотнища и начальную
кромку последующего соединяют полосами сечением 100х(6...
8) мм, длиной около 1 м. Полотнища днищ, имеющие криволи-
нейные очертания, соединяют между собой полосами различной
длины. При перерыве в работах новое полотнище протягивают
по всем рабочим местам стенда с помощью тросов или полос,
наматываемых на барабан в сворачивающем устройстве.

Это устройство представляет собой раму, по концам которой
установлены две станины с планшайбами. Расстояние между
планшайбами соответствует ширине рулонируемых полотнищ.
Вращение планшайб осуществляется от привода электродвига-
теля с редуктором. Окружная скорость планшайб составляет
около 2 м/мин. Примерно с такой скоростью перемещается и
полотнище по стенду.

Подтянутую к сворачивающему устройству начальную кром-
ку прикрепляют отрезками полос к кольцевым элементам кар-
Режимы сварки полотнищ

Таблица 4.1

Толщина листа, мм	Напряжение, В	Скорость сварки, м/ч	Скорость подачи, м/ч	Сила тока (постоянного), А	Диаметр проволоки, ММ
Первичный шов					
4	35...38	43,5	63,5	250...280	3
5	35...38	47,0	74,5	280...320	3
6	35...38	50,0	54,0	320...400	4
7	35...38	47,0	63,5	400...480	4
8	35...38	40,5	63,5	480...520	4
9	36...39	37,5	69,5	520...580	4
10	36...38	34,5	69,5	559...580	4
11	36...39	34,5	74,5	580-..620	4
12	36...39	32,0	74,5	600...650	4
13	36.-.39	29,5	81,5	629. ..680	4
14 Вторичный шов	36...39	27,5	81,5	650...720	4
4	35...38	40,5	63,5	320...380	3
5	35...38	43,5	74,0	359...400	3
6	35...38	50,5	63,5	459...480	4
7	35...38	47,0	63,5	480...520	4
8	35...38	40,5	69,0	500...589	4
9	36...39	37,5	74,0	580...620	4
10	38...40	34,5	81,0	620...680	4
11	38...40	32,5	81,0	620...680	4
12	38...40	29,5	87,3	650...680	4
13	38...42	27,5	95,0	650...700	4
14	38...42	27,5	111,0	720...789	4

каса-барабана, на который производится сворачивание полотни-
ща в многослойный рулон. Каркас торцами закрепляют к план-
шайбам сворачивающего устройства с помощью выдвижных
штырей или за счет осевого перемещения самих планшайб.

В качестве барабана используют шахтную лестницу, централь-
ную монтажную стойку либо просто решетчатый каркас. Каж-
дая из этих конструкций имеет несколько колец диаметром
2660 мм, свальцованных из швеллера № 12 или № 14, на кото-
рые наворачивают первый виток полотнища. В последнее время
применяют сворачивание полотнищ либо с полным извлечением
каркаса, либо с извлечением центральной конструкции каркаса
после сворачивания. В последнем случае в рулоне остаются
только кольца. При таких решениях достигается экономия ме-
талла, расходуемого на каркас. Однако необходимо обеспече-
ние таких условий транспортировки, погрузки и разгрузки руло-
нов, при которых не происходит деформирования (сплющива-
ния) витков.
Конечную кромку полотнища крепят к последнему витку,
приваривая планки, которые ранее соединяли свернутое полот-
нище с последующим. После этого планку разрезают, ее остав-
шуюся часть в дальнейшем используют для прикрепления на-
чальной кромки нового полотнища к кольцам каркаса.

Рулон полотнища с закрепленной задней кромкой приподни-
мают с помощью, домкратов или мостового крана, каркас осво-
бождают от соединения с планшайбами. Рулон выкатывают на
стеллаж перед сворачивающим устройством или выносят кра-
ном. Указанные способы используют и для последующей по-
грузки рулонов на железнодорожные платформы. В обычной
практике масса рулона определяется грузоподъемностью плат-
форм и составляет около 60 т. Однако накоплен опыт, подтвер-
дивший возможность изготовления даже на существующем обо-
рудовании рулонов массой до 100... 120 т. Предусмотрена их пе-
ревозка на специальных тяжеловесных платформах. Такое
укрупнение позволяет примерно вдвое сократить число постав-
ляемых на монтаж рулонов, уменьшить объем работ по подъему
рулонов, замыканию и сварке монтажных соединений, умень-
шить затраты металла на изготовление каркасов.

Из соображений лучшей загрузки транспорта при изготовле-
нии малых резервуаров в один рулон сворачивают стенки и дни-
ща резервуаров, а также по нескольку полотнищ стенок или
днищ.

Рассмотренная технология в тех же общих чертах применима
и на меньших установках, предназначенных для изготовления
рулонированных заготовок обечаек для различных типов емкост-
ных конструкций. Такие установки обычно рассчитаны на изго-
товление полотнищ шириной 6... 9 м. В отдельных случаях в них
предусматривается меньший диаметр (1,8... 2 м) сворачивания
рулонов, если толщина металла в них невелика — 4...6 мм.

В ряде случаев рулонированные конструкции для малых ем-
костей изготовляют на установках обычного типа. Применяют
изготовление и параллельное сворачивание двух полотнищ ши-
риной по 6 м на один каркас. В некоторых стендах предусмотре-
но сближение станин планшайб для изготовления рулонов из
полотнищ шириной 9 м. Такие рулоны можно сворачивать и при
расстоянии между планшайбами 12 м, используя каркас длиной
Эмс удлиняющей (до 12 м) надставкой.

Массовое производство рулонированных заготовок крупных
резервуаров потребовало создания производительной и более
совершенной по механизации процессов техники. На больших спе-
циализированных заводах для указанной цели сооружены и уже
на протяжении ряда лет успешно эксплуатируются так называе-
мые механизированные станы для производства рулонированных
резервуарных конструкций (рис. 4.8).

Механизированные станы предназначены для изготовления
сварных рулонированных полотнищ шириной до 18 м с толщи-
Рис. 4.8. Механизированный стан для изготовления рулонированных конст-
рукций:

/ — магазин заготовок листов; 2 — самоходная тележка с пневмозахватамн; 3 — участок
сборки секций; 4 — место сварки поперечного шва; 5 — место сварки продольных швов;
6 —участок внешнего осмотра швов; 7 — кантовочный барабан; 8 — место подварки
поперечного шва; 9— место подварки продольных швов; 10— участок контроля и ис-
правления швов; // — участок грунтовки полотнища; 12— сворачивающее устройство

ной листов до 18 мм, в том числе и из высокопрочной стали.

В конструкции стана предусмотрена механизированная по-
дача и сборка листов в секции, одновременная автоматическая
сварка соединений шестью специальными головками, механиза-
ция процесса сворачивания полотнищ. Стан отличается высокой
производительностью. Его используют и при изготовлении обе-
чаек для крупногабаритных аппаратов.

Работы по сборке и сварке полотнищ начинаются на верхнем
ярусе. Обработанные листы поступают в «магазин» стана в кон-
тейнерах. Краном-раскладчиком, оборудованным пневмоприсо-
сами, листы переносят и укладывают на участке сборки. При
помощи поперечных и продольных выравнивающих балок их
группируют в секцию и подвигают вперед до упора в конечную
кромку ранее собранной части полотнища. Прихватка листов не
нужна. Затем сваривают поперечный и продольные швы полот-
нища. Кромки листов перед сваркой прижимают с помощью ры-
чажно-пневматических прижимов к медным подкладкам.
Автоматическая сварка швов под флюсом предусмотрена на
повышенных (до 120 м/ч) скоростях, специальными двухдуговы-
ми сварочными аппаратами типа А-1316.

При помощи кантовочного барабана полотнище перемещают
на нижний ярус, где стыки сваривают с обратной стороны в той
же последовательности, что и на верхнем ярусе. Здесь же про-
изводят контроль качества швов и исправление обнаруженных
дефектов.

Сворачивание полотнища, закрепление кромок и выкатывание
готового рулона выполняют примерно так, как и на обычных
установках. На открытой площадке складирования рулонов при-
меняют для переноски рулонов козловые краны соответствую-
щей грузоподъемности.

Аналогично изготовляют рулонированные конструкции для
газгольдеров, изотермических резервуаров, других листовых ем-
костных сооружений.

Сварные соединения рулонируемых листовых полотнищ конт-
ролируют наружным осмотром, вакуумным методом, физически-
ми неразрушающими методами.

Наружный осмотр швов с применением при необходимости
лупы позволяет обнаружить выходящие на поверхность трещи-
ны в шве или околошовной зоне, наплывы и подрезы швов, сме-
щение шва, пористость поверхности шва.

Непроницаемость швов после сварки их с одной стороны или
после сварки с двух сторон проверяют при помощи вакуум-ка-
мер. Дефекты обнаруживают при появлении пузырей в слое
мыльного раствора, которым шов покрывают перед установкой
камеры.

В качестве физических методов контроля без разрушения
сварных соединений применяют рентгенографирование, радио-
графирование и ультразвуковой контроль.

В зависимости от ширины полотнищ (12 или 18 м) контро-
лируют все пересечения вертикальных швов с одним или двумя
нижними горизонтальными швами и 50% пересечений с двумя
последующими горизонтальными швами. Контролируют участки
всех вертикальных швов, примыкающих к днищу, и все стыко-
вые швы между краевыми сегментами днища.

При изготовлении полотнищ стенок резервуаров вмести-
мостью 30 000 и 50 000 м3 дополнительно контролируют все по-
перечные швы, где сварены листы из высокопрочной стали, а
также пересечение продольных и поперечных швов в остальной
части полотнища.

На заводах наиболее широко применяют рентгенографирова-
ние аппаратами РУП-120-5-1 и РУП-200-5-1. Участок контроля
полотнищ располагается вблизи сворачивающего устройства.
Под первым ярусом для возможности закрепления пакетов с
пленкой устраивается приямок. Рентгеновские аппараты пере-
мещают по полотнищу.
При изготовлении рулонированных конструкций находит
применение и метод ультразвукового контроля швов, часто в
сочетании с частичным рентгенографированием.

В процессе изготовления рулонируемых заготовок предусмат-
ривается обеспечение правильной геометрической формы полот-
нищ. Установлены следующие допускаемые отклонения разме-
ров готовых полотнищ.

Измеряемый параметр	^нне^ми

Ширина полотнища, м:
до 9........................................................... ±11

9 ... 15................................................... ±16

свыше 15...................................................... ±19

Длина полотнища, свариваемого на монтаже встык, м:
до 27.......................................................... +10

более 27...................................................... +20

Длина полотнища,	свариваемого	на	монтаже	внахлестку............. +50

Серповидность верхней	кромки	полотнищ	на	длине	18м............. ±10

При сворачивании полотнищ в рулбн следят за правиль-
ностью навивки витков. Они не должны выступать один по от-
ношению к другому на величину более 15...20 мм.

На заводах резервуарных конструкций в виде укрупненных
блоков изготавливают покрытия резервуаров, короба для пон-
тонов и плавающих крыш, лестницы, площадки, кольца жестко-
сти и другие конструкции.

Детали из профильного и листового металла для них подго-
тавливают с помощью обычного оборудования, обрезая по упо-
рам и шаблонам. Готовые детали в контейнерах перевозят к ме-
сту сборки. Щиты покрытий, короба понтонов и плавающих
крыш, элементы колец жесткости собирают с помощью кондук-
торов, стремясь к максимальному уменьшению затрат ручного
труда. Там, где это возможно и целесообразно, применяют ме-
ханизированную или автоматическую сварку.

Для лестниц, площадок используют стандартные решетчатые
или штампованные элементы и настилы. Подобные серийные
изделия целесообразно изготовлять на поточных участках или
линиях. Среди этих конструкций наибольший удельный вес по
трудозатратам имеют конструкции покрытий. Поэтому внедря-
ются решения, направленные на типизацию и унификацию этих
конструкций, с тем чтобы их изготовление поддавалось высоко-
эффективному поточному производству.

При отгрузке элементов покрытий, понтонов, плавающих
крыш и других нерулонируемых резервуарных конструкций их
компонуют в пакеты или упаковывают в контейнеры, чтобы при
перевозках и перегрузках не деформировались выступающие
кромки листовых настилов, не изменялась кривизна изогнутых
элементов.

Все конструкции резервуаров или других емкостных соору-
жений заводского изготовления, в том числе и рулонированные,
184
маркируются и сопровождаются соответствующей документа-
цией. Маркируются, пакетируются, в частности, все листы, изго-
товленные заводом для конструкций, подлежащих полистовой
сборке.

4.3.	МОНТАЖ емкостных конструкции

С ПРИМЕНЕНИЕМ РУЛОНИРОВАННЫХ ЗАГОТОВОК

Листовые конструкции типа резервуаров монтируют на пес-
чаных основаниях, представляющих собой уплотненную песча-
ную или гравийную подушку. В резервуарах вместимостью
10 000 м3 и более по периметру основания устраивают обрам-
ляющее кольцо из сборного или монолитного бетона. Устройство
оснований выполняют по специальным техническим условиям,
предусматривающим обеспечение надежной эксплуатации таких
крупных пространственных сооружений, как резервуары, без
недопустимых деформаций.

К центру резервуара основание имеет подъем с уклоном
1... 2%. По верху основания укладывают гидрофобный слой
(смесь песка с 8... 10% битума), обеспечивающий защиту ниж-
ней поверхности днища от коррозии.

При сооружении емкостей некоторых других типов и назна-
чения сооружают специальные фундаменты. Для газгольдеров
низкого давления фундамент выполняют в виде железобетонной
плиты на уровне земли. При сооружении резервуаров для ам-
миачной воды фундаментная плита имеет уклон к центру. Для
емкостных сооружений в химической и других отраслях промыш-
ленности железобетонная плита фундамента может быть распо-
ложена на стойках с отметкой, соответствующей необходимому
высотному положению аппарата в технологическом процессе.
Например, емкости, предназначенные для хранения концентри-
рованной серной кислоты, располагают на постаментах из кир-
пичной кладки высотой до 2 м, покрываемых устойчивой к дей-
ствию серной кислоты специальной плиткой.

Фундаменты изотермических резервуаров также имеют вид
железобетонной плиты, располагаемой либо на грунте, либо на
сваях. При устройстве фундамента на грунте требуется устрой-
ство постоянного электроподогрева фундамента с помощью на-
гревательных элементов, расположенных в каналах в толще
фундамента. Это необходимо, чтобы исключить промерзание
фундамента и грунта под ним при долговременной эксплуата-
ции. В фундаментах на сваях промерзание грунта исключается
благодаря возможности циркуляции воздуха под плитой.

Рулонированные конструкции обычно поступают на площад-
ку по железной дороге на платформах. К месту монтажа от же-
лезной дороги их доставляют на трейлерах. Допустимо перека-
тывание рулонов на небольшие расстояния с обеспечением их
Рис. 4.9. Устройство для перека-
тывания рулонов:

/ — ось; 2 --щека; 3 — кольцо; 4 —
трос; 5 — крестовина

сохранности от повреждений.
Для перекатывания рулонов
обычно используют специаль-
ные устройства (рис. 4.9).
Другие конструктивные эле-
менты (покрытие, лестницы,
понтоны) от железной дороги
привозят на трейлерах или ав-
томашинах. При подготовке
площадки к монтажу опреде-
ляют места складирования
конструкций, передвижения
монтажных механизмов, под-
вод электричества и воды,
размещение вспомогательных
помещений.

Рулонированные конструк-
ции днищ разворачивают не-
посредственно на основании.

Для освобождения кромки полотнища перерезают удерживаю-
щие планки. Разворачивание рулонов производят с помощью
трактора и устройств, представленных на рис. 4.3.

Если днище состоит из нескольких частей, их совмещают в
проектном положении с нахлесткой 40 мм, передвигая с по-
мощью струбцины, троса и трактора. Под кромку полотнища,
как правило, подкладывают загнутый в виде лыжи лист, чтобы
не повредить основание. Собранный на прихватках стык между
частями днища сваривают ручной, полуавтоматической или ав-
томатической сваркой.

В резервуарах вместимостью 10 000... 50 000 м3 окружность
днища образуется из отдельно поставляемых более толстых
краевых сегментов. Они свариваются с центральной частью дни-
ща внахлестку, а между собою — встык на остающейся подклад-
ке с V-образной подготовкой кромок. Монтаж таких днищ начи-
нают с раскладывания кольца из краевых сегментов, их выверки
и соединения сваркой. Зазор в стыке между краевыми сегмента-
ми составляет 4 мм у края днища и 10... 12 мм со стороны цент-
ральной части днища. Это необходимо для компенсации дефор-
маций краевых сегментов из-за усадки при сварке уторного
шва. Сначала сваривают стык только на длине 200 мм от края,
где к днищу примыкает нижняя кромка стенки. Остальную часть
стыков между краевыми сегментами сваривают после выполне-
ния сварки уторного шва.

Центральную часть днища соединяют с краевыми сегмента-
ми временными прихватками, чтобы в последующем дать воз-
можность свободным перемещениям частей днища от сварочных
напряжений. Монтажные швы на днищах проверяют на плот-
ность вакуумным методом.
На смонтированном и сваренном днище размечают центр и
три риски для монтажа корпуса и покрытия. В центре привари-
вают штырь, от которого при помощи циркуля ведут разметку
рисок. У края днища очерчивают риску по наружному диаметру
нижнего пояса корпуса. Отступив от нее на 200 мм, проводят
вторую риску для проверки вертикальности монтируемой стенки
при помощи отвесов, опускаемых с элементов кольца жесткости.
Третью риску прочерчивают радиусом 1500 мм для проверки
при помощи отвесов положения центрального щита покрытия.
Наносят также радиальные риски кернами или масляной крас-
кой для мест закрепления начальной кромки рулонов и установ-
ки элементов покрытия.

Корпус резервуара вместимостью до 5000 м3 поступает на
монтажную площадку одним монтажным элементом в виде по-
лотнища, свернутого в рулон, массой до 45...50 т. Иногда на
него наворачивают и полотнища днища. В резервуарах вмести-
мостью 10 000 м3 и более увеличение диаметра и толщины сте-
нок корпуса вызывает увеличение массы корпуса. Поэтому кор-
пуса этих резервуаров изготавливают на заводах и направляют
на монтаж в виде нескольких монтажных элементов — полот-

нищ, свернутых в рулоны, мас-
сой примерно, по 50... 60 т
каждый.

Монтаж стенки резервуа-
ров из рулонированных эле-
ментов осуществляют в такой
последовательности:

подготовка рулона к подъ-
ему;

подъем рулона в вертикаль-
ное положение;

разворачивание рулона,
монтаж конструкций покры-
тия;

замыкание и сварка мон-
тажного шва корпуса, сварка
кольцевого таврового шва;

сварка швов, соединяющих
краевые сегменты с централь-
ной частью днища.

Рулоны стенок резервуаров
вместимостью 100... 700 м3
можно устанавливать самоход-
ными кранами малой и сред-
ней грузоподъемности.

Для подъема рулонов сте-
нок больших резервуаров при-
меняют краны соответствую-

Рис. 4.10. Установка рулона стенки
в вертикальное положение с помощью
крана
Рис. 4.11. Схема подъема
рулона с помощью падаю-
щей стрелы:

1 — рулон; 2 — падающая стрела
(шевр); 3 — шарнир; 4 — под-
дон; 5 — подъемный полиспаст;

6 — тракторная лебедка; 7 —
тормозной трактор

щей грузоподъемности (рис. 4.10). Обычно подъем производят
с поворотом через шарнир. Иногда одновременно поднимают
два рулона.

При отсутспвии крана используют метод поворота вокруг
шарнира с помощью шевра (А-образной стрелы) (рис. 4.11).
Подъем рулона происходит с помощью полиспаста. Трактор или
тракторная лебедка, выбирая сбегающую нить полиспаста, с
помощью шевра поднимает рулон и устанавливает в вертикаль-
ное положение. В последний момент вершина рулона приторма-
живается страховочным тросом, идущим к тормозному трактору.

После установки в вертикальное положение с рулонов сни-
мают такелажную оснастку и на плоском листе-поддоне переме-
щают к месту начала их разворачивания. Обвязав рулон страхо-
вочной петлей троса, с монтажной лестницы перерезают удержи-
вающие кромку планки. Затем, постепенно освобождая петлю
троса, дают кромке отойти от рулона. Во избежание потери
устойчивости кромки к ней заранее планками прикрепляют вре-
менную вертикальную стойку. Внизу кромку прикрепляют свар-
кой по риске у края днища, а ее верхнюю часть закрепляют
расчалками от вершины стойки. Расчалки направляют наружу
и внутрь резервуара.

Разворачивание рулона производят трактором с помощью
троса, прикрепленного к временно привариваемой к рулону
серьге. Разворачивание ведут поэтапно участками длиной около
6 м, после чего закрепляют нижнюю и верхнюю кромки. Руло-
ны высотой 18 м рекомендуется разворачивать участками дли-
ной 1,5...2 м.

Нижняя кромка корпуса упирается в приваренные по краю
днища ограничители и закрепляется прихватками. При необхо-
димости кромку дополнительно прижимают к ограничителям
клиньями или домкратами.

Верхнюю кромку полотнища фиксируют посредством щитов
покрытия, устанавливаемых по мере разворачивания рулона.

Щиты подаются краном и опираются ловителями на верх-
нюю кромку, корпуса, а противоположным концом — на конст-
рукции центрального щита покрытия, который опирается на
временную монтажную стойку. В резервуарах вместимостью
10 000 и 20 000 м3 со сферическим покрытием верхнюю кромку
стенки сначала фиксируют установкой элементов внутреннего
распорного кольца. В резервуарах с плавающей крышей за-
крепление верхней кромки производят установлением с внешней
стороны кольцевой площадки жесткости.

При сборке резервуара необходимо следить за правильностью
его геометрической формы. Вертикальность стенки контроли-
руют отвесами или с помощью теодолита.

Завершающая операция монтажа стенки — замыкание вер-
тикальных монтажных стыков. В малых резервуарах это соеди-
нение выполняют внахлестку. В резервуарах объемом 10 000 м3
и более — встык. При сборке этих стыков особое внимание обра-
щается на обеспечение правильной кривизны стенки в зоне сты-
ка. Для этого применяют несколько решений.

В резервуарах с относительно тонкими стенками (вмести-
мостью до 5000 м3) разворачивание полотнища происходит в
основном в упругой стадии. При этом формообразование сты-
куемых вертикальных кромок происходит с помощью клиновых
приспособлений или винтовых стяжек (рис. 4.12,а, б). У более
крупных резервуаров в нижних поясах деформации металла
проходят в упруго-пластической стадии, кромки получают пере-
гиб с кривизной большей, чем проектная кривизна резервуара.
Радиус остаточной кривизны зависит от толщины и механиче-
ских свойств стали. Частично от этих характеристик зависит и
длина зоны по периметру резервуара, подлежащая выпрямле-
нию.

Рис. 4.12. Устройства для
сборки (а, б) и формо-
образования (в—и) кро-
мок вертикальных сты-
ков стенок из рулониро-
ванных конструкций:

а—с применением балок,
скоб и клиньев; б — с вер-
тикальными балками, рыча-
гами и винтовыми стяжка-
ми; в — со спаренными тру-
бами и струбциной; г — с
о, нбанием вокруг секторов-
лекал; д — с выгибанием пе-
редвижным сектором; е—с
эбкаткой роликами на гори-
5онтальной скобе; ж — то
же на вертикальной скобе;
з — то же с жестким кар-
касом н откидными фикса-
торами; и — с передвижным
рычажным прижимом
В крупных резервуарах формообразование кромок осуществ-
ляют несколькими методами:

отгибанием кромки, защемленной между двух стоек, с по-
мощью струбцины и троса, идущего к трактору (рис. 4.12,в);

огибанием кромки вокруг каркаса или стойки с несколькими
секторами-лекалами (рис. 4.12,г);

выгибанием кромки вокруг криволинейной части конструк-
ции в виде сектора (рис. 4.12,5);

приданием кромке нужной кривизны путем обкатки ролика-
ми (рис. 4.12,е — и).

После распрямления краевых зон полотнищ их кромки при-
жимают одну к другой клиньями или винтовыми приспособле-
ниями. Кромку одного из полотнищ обрезают по предыдущей
как по копиру. Кромки обрабатывают с V-образной разделкой,
а затем сваривают.

В резервуарах с плавающей крышей жесткость верхней
кромки стенки обеспечивают установлением с внешней стороны
стенки кольцевой площадки. Площадка в сечении имеет вид
тавра со стенкой около 1 м. Площадку монтируют секциями по
мере разворачивания рулона стенки. В резервуарах вмести-
мостью 50 000 м3 для обеспечения правильной геометрической
формы относительно тонкой стенки на ней устанавливают сек-
циями еще два кольца жесткости таврового сечения на высоте
8 и 12,5 м.

Перед монтажом сферического покрытия лепесток покрытия
собирают после разворачивания участка полотнища корпуса,
краном монтируют одну секции^ кольца жесткости.'Для монта-
жа лепестков покрытия используют кран с достаточно большим
вылетом стрелы, обеспечивающим установку щитов на место в
положение, близкое к проектному (рис. 4.13). Щиты поднимают
при помощи четырех- или шестиконечного стропа, концы кото-
рого зацепляют за крепежные скобы, приваренные на заводе.

Перед прикреплением каждого нового устанавливаемого
сегмента и щита покрытия проверяют отклонение от перпендику-
лярности всего корпуса на данном участке относительно осно-
вания.

После завершения монтажа покрытия и сварки всех монтаж-
ных соединений центральный щит отсоединяют от оголовка мон-
тажной стойки. Стойку и оголовок удаляют из резервуара через
люк-лаз. Затем ведут монтаж оборудования, лестницы, испыта-
ние и окраску резервуара.

Резервуары, предназначенные для хранения «светлых» про-
дуктов, во избежание потерь от испарения оборудуют в дополне-
ние к стационарной крыше еще и понтоном, либо они имеют
только одну плавающую крышу. Понтоны и плавающие крыши,
сооружаемые в отечественных резервуарах, близки по своей
конструкции. Это — диск из сравнительно тонкого металла, тол-
щиной 4... 5 мм, обрамленный по периметру кольцом из коро-
190
Рис. 4.13. Монтаж сферического покрытия резервуара вместимостью
20 000 м3

бов, открытых или закрытых сверху. Для плавающих крыш при-
меняются только закрытые короба.

Центральную часть понтона или плавающей крыши постав-
ляют в виде рулонов и разворачивают на ранее смонтированном
днище резервуара. Монтажные соединения выполняют нахле-
сточными. Швы контролируют на непроницаемость вакуумным
методом. Края центральной части понтона или плавающей кры-
ши временно прихватывают к днищу резервуара. Размечают,
вырезают отверстия и приваривают патрубки для стоек, кото-
рые в дальнейшем будут поддерживать над днищем понтон или
плавающую крышу при опорожнении или при ремонте резер-
вуара.

Замкнутые короба для периферийного кольца понтонов или
плавающих крыш перед установкой испытывают на плотность
избыточным давлением воздуха 50 Па.

Короба монтируют по мере разворачивания рулона стенки
резервуара или после монтажа двух — трех нижних поясов
стенки при ее полистовой сборке. Должен быть сварен уторный
шов между стенкой и днищем, а также швы, соединяющие крае-
вые сегменты между собой и с центральной частью днища. Ко-
роба раскладывают с помощью крана так, чтобы нижняя кромка
вертикального листа совпала с риской, намеченной на днище.
Между собой короба соединяют на прихватках, а затем, когда
все кольцо собрано, выполняют проектные сварные швы. На
краях полотнищ центральной части ликвидируют временные при-
хватки, с помощью траверсы их краном приподнимают, прижи-
мают к выступающим кромкам на коробах и присоединяют при-
хватками, а затем сплошным швом. Дальнейший монтаж про-
должают после сварки и контроля всех соединений. В резервуар
подается вода, понтон или плавающая крыша всплывают до вы-
соты около 2 м над днищем. В патрубки устанавливают и фик-
сируют опорные стойки. Работы по сварке швов на нижней
поверхности, сварку опорных частей стоек и другие работы под
понтоном или плавающей крышей выполняют после слива воды
и очистки днища.

По окружности понтона или плавающей крыши монтируют
уплотняющий затвор, перекрывающий кольцевое пространст-
во— зазор между стенкой резервуара и краем понтона. Уплот-
няющий затвор благодаря применению в нем пенополиуретано-
вого сердечника или рычажно-пружинной системы предусматри-
вает компенсацию колебаний величины этого зазора (обычно в
пределах 120 ...300 мм).

В резервуарах с плавающей крышей над затвором устраи-
вают защитные козырьки. На плавающей крыше монтируют
шарнирно-передвижную лестницу и ферму с рельсами, по кото-
рым она катится, а также систему удаления ливневых вод.
В резервуаре монтируют направляющие трубы, для чего в пон-
тонах и плавающих крышах делают специальные отверстия.

Снаружи устанавливают и закрепляют на фундаменте лест-
ницу для подъема на резервуар, по краю стационарной крыши
монтируют площадки и ограждения. В стенку и щиты крыши
врезают люки-лазы, световые люки и патрубки для приемораз-
даточных трубопроводов и резервуарного оборудования.

В последние годы трестом Севкавтехмонтаж разработан и
применен на практике способ разворачивания полотнищ стенок
резервуаров вместимостью 50 000 м3 в горизонтальном положе-
нии. На днище резервуара размещают кондуктор в виде каркаса
из труб с выполненными по кривизне стенки резервуара верх-
ними элементами (рис. 4.14). Размер кондуктора позволяет раз-

Рис. 4.14. Схема разворачивания секции стенки резервуара вместимостью
50 000 м3 в горизонтальном положении на кондукторе:

/ — кондуктор; 2 — шарниры; 3 — стенд для разворачивания рулона; 4 — тормозные
тросы; 5 — ролики; 6 — рулон; 7 — тросы к лебедкам
местить на нем полотнище, разворачиваемое из одного рулона.
Рулон укладывают на роликовый стенд, с которого его с помо-
щью двух лебедок разворачивают и надвигают на кондуктор.
Концы полотнищ распрямляют, обкатывая по ним цилиндриче-
ский барабан-каркас, извлекаемый из рулонов днищ. К полот-
нищу на кондукторе прикрепляют и приваривают элементы верх-
ней кольцевой площадки и промежуточных колец жесткости. На
время монтажа полотнище временно скрепляют с кондуктором.

Кондуктор с полотнищем с помощью крана поворачивают в
шарнирах вокруг нижнего основания, расположенного у края
днища. Переведенное в вертикальное положение полотнище при-
соединяют одной кромкой к вертикальной кромке ранее смонти-
рованной части стенки. Нижние кромки полотнища совмещают с
риской на краю днища и прихватывают к нему. Вторую верти-
кальную кромку полотнища прикрепляют к временной монтаж-
ной стойке. Каркас отсоединяют от полотнища и укладывают на
днище в нужное положение для монтажа следующей части стен-
ки. Процесс повторяют.

Можно отметить такие положительные стороны этого спосо-
ба, как ведение работ в нижнем положении, более удобные усло-
вия для формообразования кромок, возможность установки пло-
щадки и колец жесткости в нижнем положении. Недостаток —
необходимость изготовления металлоемкого каркаса, применение
дополнительных механизмов для разматывания рулонов, слож-
ность операций поворота и закрепления полотнищ при ветре. Об-
ласть применения этого метода — крупные резервуары, где кри-
визна стенки мала и кондуктор-каркас имеет сравнительно не-
большую высоту подъема, порядка 3 м.

При строительстве заводов по производству удобрений соору-
жают крупные резервуары емкостью 10 000 м3, предназначенные
для хранения аммиачной воды. От обычных нефтерезервуаров
эту конструкцию отличает: повышение расчетного внутреннего
давления до 5 кПа; применение днища в виде перевернутого ко-
нуса; отсутствие центральной стойки и опирание плоских щитов
покрытия на кольцо, поддерживаемое промежуточными стойка-
ми. Основанием под резервуар служит сплошная железобетонная
плита, выполненная с уклоном 5% к центру. Для опирания стоек
резервуара предусмотрены столбчатые фундаменты.

Запроектировано изготовление днища резервуара из четырех
рулонированных полотнищ. Средняя часть днища имеет толщи-
ну 6 мм, краевые сегменты — 8 мм. Краевые сегменты привари-
вают к средней части днища на заводе и рулонируют вместе с
ней. Стенка резервуара состоит из двух рулонированных полот-
нищ массой по 42 т. Толщина листов стенки переменная — от
14 мм внизу до 5 мм вверху. Для устойчивости стенки при работе
в вакууме по ее высоте устанавливают из швеллеров три горизон-
тальные кольца жесткости. Коническое перекрытие резервуара
состоит из 16 средних и 32 крайних плоских щитов. Перекрытие
резервуара опирается на восемь стоек, обвязанных поверху коль-
цевой балкой из двутавра № 40. Опорные плиты из листовой ста-
ли толщиной 36 мм под внутренние стойки резервуара привари-
вают к анкерным болтам. Рулонированные днища разворачивают
обычным способом при помощи трактора. Для установки стоек
на днище вырезают отверстия.

Подъем рулонов корпуса в вертикальное положение и основ-
ные операции по их разворачиванию производят традиционными
способами. Временную монтажную стойку устанавливают в цен-
тре вместе с прикрепленным к ней оголовком и расчалками.

После установки первого щита проверяют отклонение от пер-
пендикулярности монтажной стойки относительно основания и
фиксируют ее положение расчалками и приваркой несущих ба-
лок щита к ригелю и оголовку. Щиты поднимают с помощью ше-
стиконечного стропа. Каждый установленный на место щит при-
варивают к ригелю.

После монтажа предпоследнего щита через оставшийся проем
извлекают демонтированную центральную монтажную стойку.
Сварочные работы и гидравлические испытания резервуара про-
изводят так же, как и для нефтерезервуаров.

4.4.	МОНТАЖ емкостных конструкции
КОМБИНИРОВАННЫМИ СПОСОБАМИ

Полистовой способ монтажа емкостных конструкций находит
широкое применение в зарубежной практике. В Советском Союзе
он использовался в строительстве резервуаров до начала 50-х го-
дов, когда его вытеснила более эффективная технология рулони-
рования листовых конструкций. Сейчас полистовую сборку в на-
шей стране применяют в отдельных случаях при сооружении оди-
ночных емкостей в удаленных районах, куда трудно доставить
рулоны, или когда толщина металла превышает принятые для
рулонирования толщины. Технология полистовой сборки была, в
частности, применена в СССР в начальный период сооружения
резервуаров вместимостью по 50 000 м3, стенки которых изготов-
ляли из низколегированной стали марки 09Г2С' с толщиной
в нижнем поясе 25 мм.

Обычная, наиболее распространенная схема сооружения ре-
зервуаров полистовым способом следующая. Монтаж начинают
с раскладки на основании листов днища. Их собирают в полосы.
Листы по коротким кромкам соединяют встык на остающихся
подкладках. Сборку первой полосы начинают с центра основа-
ния, наращивая листы в двух направлениях к периферии. Затем
собирают смежные полосы по обе стороны от центральной. Со-
единение кромок между полосами выполняют внахлестку. В круп-
ных резервуарах по краю днища собирают кольцо из краевых
сегментов большей толщины. Краевые сегменты между собой со-
194
единяют встык на остающихся подкладках, а с центральной ча-
стью днища — внахлестку. В местах тройной нахлестки кромки
подгибают или вырезают «лыску». Стыки между краевыми сег-
ментами сваривают сначала на длину около 200 мм от края дни-
ща, а завершают эти швы после сварки уторного соединения
между кольцом краевых сегментов и стенкой. Это исключает
деформирование кольца краевых сегментов при проведении сва-
рочных работ.

На кольце краевых сегментов намечают риски для установки
листов нижнего пояса стенки и размещения сборочных приспо-
соблений. При этом учитывается уменьшение радиуса резервуара
после сварки уторного стыка. Так, например, для резервуара объ-
емом 50 000 м3 радиус сокращается в среднем на 20 мм.

При традиционном полистовом монтаже стенки резервуаров
«наращиванием» сборку начинают с первого пояса. Листы уста-
навливают с помощью крана или трубоукладчика, перемещаю-
щихся вокруг резервуара. Листы соединяют с днищем и по ко-
ротким кромкам — между собой на сборочных клиновых приспо-
соблениях (рис. 4.15). Планки с отверстиями для установки этих
приспособлений обычно приваривают к листам на заводе.

В процессе сборки первого пояса уделяют особое внимание
правильности его положения: вертикальности каждого листа, го-
ризонтальности верхней кромки, соблюдению требуемых зазоров
между кромками. Первый пояс служит основой для монтажа всех
последующих поясов. Поэтому неточности, допущенные при его
сборке, могут в дальнейшем вызвать трудноустранимые дефекты
формы всей стенки.

Для соблюдения правильности формы цилиндрического коль-
ца первого пояса должна быть обеспечена горизонтальность по-

Рис. 4.15. Сборочные приспособления с клиньями
верхности краевых сегментов. Отклонения не должны превышать
установленных жестких допусков. Проверяют геометрическую
форму каждого листа. Для компенсации усадки от сварки вер-
тикальных швов верхнюю кромку листов первого пояса уста-
навливают с наклоном наружу резервуара на величину 10...
>12 мм. Строго выдерживают зазор между кромками вертикаль-
ных швов величиной 3.. .4 мм. Такой зазор создают в стыках
через один. После их сварки зазор образуется в остальных сты-
ках.

Вертикальные стыки сваривают либо вручную, либо автома-
тически с принудительным формированием шва. В последнем слу-
чае стыки листов после сборки на обычных монтажных приспо-
соблениях и выверки всего пояса соединяют с одной стороны же-
сткими П-образными скобами.

После выполнения сварки листов первого пояса между собой
и с днищем срезают все сборочные приспособления, а места, где
они были прикреплены, шлифуют.

Затем с помощью крана устанавливают на верхнюю кромку
листов первого пояса один из листов второго пояса. Его закреп-
ляют несколькими сборочными приспособлениями. При сборке
следующих листов второго пояса принимают меры для преду-
преждения искажения формы из-за сварочных деформаций —
сбока и сварка вертикальных стыков с зазором через один, пред-
варительный наклон верха листов наружу. Зазор между поясами
выдерживают в пределах 0.. .2 мм. Последний лист второго пояса
при необходимости обрезают по месту. У кромки обрезанного
листа приваривают сборочные «шайбы». Сваривают вертикаль-
ные швы, как и на первом поясе, а также кольцевые швы руч-
ной, механизированной или автоматической сваркой.

Сборку и сварку листов третьего и последующих поясов ве-
дут в том же порядке, что и при монтаже второго пояса. Начи-
ная со второго пояса, сборочно-сварочные работы выполняют с
инвентарных подмостей, которые секциями навешивают с наруж-
ной и внутренней сторон стенки. Секции подмостей удерживают
кронштейны, закрепляемые в приваренных к стенке карманах.
Соединенные между собой секции образуют временные кольца
жесткости, необходимые для обеспечения устойчивости стенки в
процессе ее монтажа. С наружной стороны в качестве подмостей
иногда используют секции проектной кольцевой площадки жест-
кости.

Существуют универсальные подмости для полистовой сборки
поясов стенки (рис. 4.16). Эти подмости на одном конце колеса-
ми опираются на кромку смонтированного, а на другом конце —
на последний лист монтируемого пояса. После закрепления оче-
редного листа устройство с помощью ручной лебедки перемеща-
ют по кругу на длину одного листа, операцию повторяют.

С целью уменьшения объемов сборочно-сварочных работ, вы-
полняемых непосредственно на стенке, разработаны решения по
196
Рис. 4.16. Монтажные под-
мости для полистовой сбор-
ки стеиок резервуаров:

/ — стенка резервуара; 2— под-
мость; 3 — лебедка; 4 — стойка
с перилами; 5 — съемная опора
с роликом; 6 — ролики; 7 —
П-образные рамы с роликами

предварительному укрупнению листов в блоки. Известны реше-
ния по укрупнению двух листов размером 6X1,5 м в блок раз-
мером 6X3 м; двух листов 6X2 м в блок 12X2 м; трех листов
6x2 м в блок 6X6 м и четырех листов 6X1,5 м в блок 12X3 м.
При сборке полистовым способом стенки одного из резервуаров
объемом 50 000 м3 листы компоновали в блоки двух видов, а пер-
вый пояс был собран из отдельных листов.

Соединение листов в блоки выполняют на специальных стен-
дах-качалках (рис. 4.17) в нижнем положении автосварочными
тракторами под слоем флюса.

При монтаже стенки с применением укрупненных блоков не-
обходимо обеспечивать устойчивость каждого вновь смонтиро-
ванного участка стенки. Для этого к ним перед подъемом при-
крепляют секции подмостей. К вертикальным кромкам блоков
приваривают временные стойки жесткости. Па отдельных этапах
монтажа возможно временное раскрепление блоков с помощью
расчалок.

При сборке как отдельных листов, так и блоков иногда воз-
никает необходимость устранения деформации кромок листов или
участков сваренных стыков, что делают с помощью клиновых или
винтовых устройств.

При завершении монтажа стенки выверяют ее вертикальность,

Рис. 4.17. Стенд-качалка для сборки и сварки укрупненных блоков из двух-
трех листов:

а — при сверке с наружной стороны; б —- при сварке с внутренней стороны; / — лебедка;
2 — блок; 3 — упор; 4— противовес
у верхней кромки укрепляют проектную кольцевую площадку
жесткости. При стационарной крыше производят монтаж ее кон-
струкций обычным порядком. Плавающие крыши и понтоны мон-

тируют из листов или с частичным применением рулонированных
заготовок рассмотренным выше способом.

В зарубежной практике возведение крупногабаритных цилин-
дрических листовых конструкций полистовым способом выпол-
няют, как правило, путем наращивания листов снизу вверх. Це-
лесообразно применение крупноразмерных листов с увеличен-
ными в плане размерами, достигающими 3X10 м.

Однако применяют и метод подращивания, стремясь к выпол-
нению сборочных и сварочных работ на уровне земли. Одна из
разновидностей метода подращивания — разработанный специа-
листами ЧССР так называемый спиральный метод монтажа ре-
зервуаров.

По этой технологии листы нижнего и верхнего поясов изготов-
ляют так, что их кромки образуют винтовую линию. Сбоцка стен-

ки резервуара начинается с установки по окружности днища ли-

стов первого пояса, затем на этих листах размещают листы верх-
него пояса. В зазоре между этими поясами по винтовой линии
размещают опорные ролики. Часть из них—приводные, что по-
зволяет, вращая верхнюю часть стенки вокруг вертикальной оси,
перемещать ее постепенно вверх (рис. 4.18). В резервуарах со
стационарной крышей ее конструкции собирают на днище, соеди-

няют с листами верхнего пояса и поднимают вместе с ним.

При поворачивании верхней части резервуара на длину од-
ного листа (по спирали) образуется проем, в котором очередной
лист присоединяют к верхнему поясу и сваривают соединения.
Иногда ведут сборку и сварку сразу двух листов на участке дли-
ной в две длины листа. Эта технология имеет следующие досто-
инства: рабочее место, где ведут сборку и сварку очередных ли-
стов, оборудовано стационарно; работы выполняют на уровне
земли; возможна механизация операций сборки и сварки. Недо-
статки— ограниченность фронта работы, необходимость слож-
ного раскроя листов нижнего и верхнего поясов, необходимость

Рис. 4.18. Стадии монтажа цилиндри-
ческой емкости при сборке стенки
спиральным способом:

а — сборка нижнего пояса; б — сборка
верхнего пояса и кровли

создания комплекта меха-
низмов для опирания и пе-
ремещения верхней .части
резервуара.

Шведской фирмой «Ро-
доверкен» разработаны соб-
ственные оригинальные уст-
ройства для сборки резер-
вуаров спиральным спосо-
бом. В этих устройствах ис-
пользована система гидрав-
лических цилиндров, с по-
мощью которых обеспечива-
Рис. 4.19. Монтаж емкостей подращиванием с подъемом верхней части дом-
кратами

ют поворачивание по спиральной линии и подъем верхней части
резервуаров.

Обычное полистовое сооружение крупногабаритных цилинд-
рических конструкций методом подращивания также применяют
в современной зарубежной практике. Так, например, той же фир-
мой «Родоверкен» рекомендованы техноло!ия и устройства для
сооружения резервуаров таким способом (рис. 4.19). Сначала
монтируют два верхних пояса, после чего гидравлическими дом-
кратами поднимают эти пояса на высоту, позволяющую произ-
вести сборку очередного стыкуемого с ними пояса. Затем с по-
мощью тех же домкратов поднятую часть конструкции несколько
опускают вниз для стыковки и сварки кольцевого шва.

В такой последовательности процесс сборки продолжается до
установки нижнего пояса. В отечественной практике подобная
технология была использована при сооружении внутренних ем-
костей в изотермических резервуарах.

Применяют комбинированную сборку крупногабаритных кон-
струкций с утолщенными нижними поясами. Такие пояса соби-
рают полистовым методом, а затем наращивают верхнюю часть
стенки, разворачивая ее из рулонов. Таким способом в ПНР со-
оружены резервуары вместимостью 10 тыс. м3. Их верхние пояса
смонтированы из рулонированных заготовок, а нижние, затруд-
нительные для рулонирования,— способом подращивания. Для
подращивания использовали гидродомкраты.

В СССР также получают развитие методы сооружения раз-
личных типов крупногабаритных листовых конструкций на осно-
ве сочетания укрупненных листов.с рулонированными полотни-
щами. Так, при строительстве первых резервуаров объемом
50 тыс. м3 наряду со сборкой стенки из листов днище и централь-
ную часть плавающей крыши монтировали из рулонированных
заготовок. Решение о комбинированном монтаже резервуаров
применяют также при создании конструкций с увеличенными гео-
метрическими параметрами, при которых рулонирование некото-
рых частей емкостей пока затруднено.

Первая из таких задач — увеличение высоты стенок сооружае-
мых резервуарных конструкций свыше 18 м, т. е. больше, чем
длина изготовляемых на существующих установках рулонирован-
ных заготовок (ширина полотнищ). В этом случае в процессе
монтажа после разворачивания рулонированной стенки на нее
наращивают заготовки в виде блоков из 2.. .4 листов.

4.5.	МОНТАЖ ГАЗГОЛЬДЕРОВ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ

Рулонированные полотнища днищ и стенок резервуара, те-
лескопа и колокола газгольдера изготавливают на обычных стен-
дах для рулонирования.

Днища однозвенных газгольдеров объемом до 1000 м3 изго-
тавливают в виде цельных полотнищ. Массы днища, стенок ре-
зервуара и колокола таковы, что все три полотнища этих газ-
гольдеров можно поставлять на монтажную площадку свернуты-
ми в один рулон. На каркас вначала наворачивают колокол,
затем стенку резервуара и снаружи — днище.

При изготовлении газгольдеров объемом 3000 м3 и более дни-
ще изготовляют из нескольких частей и сворачивают в один са-
мостоятельный рулон или наворачивают на рулоны других цилин-
дрических элементов газгольдера. Стенку резервуара обычно на-
ворачивают на каркас шахтной лестницы. Для рулонов днища и
колокола в качестве каркаса применяют инвентарные трубчатые
стойки с кольцами жесткости. Одна из этих стоек использована
при сборке сферического каркаса перекрытия.

По индустриальной технологии организуют изготовление в
заводских условиях кольцевых гидрозатворов и площадок в виде
блоков. Длина этих элементов иногда достигает 12 м.

Конструкция перекрытий газгольдеров не позволяет осуществ-
лять их поставку на монтаж в виде щитов с приваренным листо-
вым настилом, как это имеет место при изготовлении нефтере-
зервуаров. Поэлементная поставка металлоконструкций каркаса
перекрытия приводит к необходимости его укрупнительной сбор-
ки перед монтажом.
Краевые сегменты покрытия поставляют в виде отдельных
сегментов, которые подлежат дальнейшему укрупнению на мон-
тажной площадке. Листовое покрытие центральной части можно
изготовить в виде рулонов.

Внешние и внутренние направляющие, ригели связи и
другие конструкции выполняют как обычные металлоконструк-
ции.

От железной дороги к месту монтажа конструкции перевозят
на прицепах-тяжеловозах соответствующей грузоподъемности и
на автомашинах.

До монтажа газгольдера проводят тщательную проверку фун-
дамента под него как в части соблюдения проектных размеров,
так и по качеству бетонного кольца, приямков, песчаной подуш-
ки и гидроизолирующего слоя.

Допустимое отклонение поверхности кольцевого фундамента
от проектной отметки не должно превышать ±10 мм. Наружный
диаметр основания должен быть выдержан с учетом допустимых
отклонений +50 мм и —30 мм.

Монтаж днищ газгольдеров из рулонированных заготовок
выполняют аналогично монтажу днищ резервуаров. Днища, по-
ставляемые на площадку целиком, разворачивают сразу в про-
ектное положение. Днища газгольдеров, состоящие из нескольких
частей, монтируют, разворачивая вначале боковые части, а затем
центральную часть сразу в проектное положение. Разворачива-
ние всех полотнищ в проектное положение осуществляют несколь-
кими перекатываниями рулона по основанию.

У газгольдеров емкостью 10 тыс. м3 и более после сборки и
выверки полотнищ средней части днища раскладывают краевые
сегменты. Краевые сегменты между собой собирают встык на
подкладных планках.

На днище производится разметка рисок, определяющих по-
ложение корпуса резервуара, опорных балочек под телескоп и
колокол. Необходимой точности при разметочных операциях до-
стигают с помощью жесткого циркульного приспособления. При
разметке фиксируют положение основных монтажных стыков
стенок и места установки внутренних направляющих телескопа
и колокола.

Особенность монтажа газгольдеров из рулонированных кон-
струкций состоит в том, что на днище устанавливают несколько
рулонов — от двух до пяти штук.

Рулоны телескопа и колокола устанавливают на специальных
постаментах, обеспечивающих разворачивание полотнища на
уровне двутавровых подкладок, на которые телескоп и колокол
опираются в проектном положении.

Рулоны обычно поднимают кранами, которые затем исполь-
зуют для монтажа перекрытия и других конструкций газгольде-
ра. Применяют установку рулонов посредством шевра (А-образ-
ной стрелы).
В центре днища устанавливают монтажную стойку, предназ-
наченную для поддержания перекрытия газгольдера во время
монтажа.

К верхнему торцу стойки прикрепляют оголовок с опорным
кольцом. К последнему на болтах с помощью сварки крепят вер-
шины секторов перекрытия. Покрытию придают строительный
подъем, который в зависимости от диаметра газгольдера прини-
мают равным от 50 до 150 мм.

Вертикальность стойки проверяют отвесами. Регулировку ее
положения производят винтовыми стяжками на расчалках.

Разворачивание рулонов цилиндрических оболочек газголь-
дера возможно двумя способами: параллельным и последова-
тельным разворачиванием (рис. 4.20). При выполнении работ
последовательным способом разворачивание стенок телескопа и
колокола выполняют после монтажа резервуара и установки на
нем кольцевых площадок. При параллельном разворачивании ве-
дут одновременный монтаж стенок резервуара, телескопа и ко-
локола. Вертикальность разворачиваемого полотнища регулиру-
ют винтовыми стяжками, установленными на расчалках.

В процессе разворачивания стенки резервуара устанавливают
кольцевые площадки. Это позволяет сохранять правильную фор-
му верхней кромки стенок. Кроме того, благодаря монтажу коль-
цевых площадок по мере разворачивания полотнище резервуара
приобретает дополнительную устойчивость против ветровых на-
грузок.

Для приварки опорных кронштейнов кольцевых площадок
пользуются облегченными переносными люльками, подвешивае-

Рис. 4.20. Монтаж мокрых газгольдеров из рулонированных конструкций с
последовательным (а) и параллельным (б) разворачиванием рулонов:
/—днище; 2 -- стенка резервуара с направляющими; 3 — гндрозатвор телескопа; 4 —
подкладки; 5 — рулон телескопа; 6 — отводные блоки; 7— трос; 8 — трактор; 9 — гидрО’
затвор колокола; 10 — рулон колокола; // — центральная монтажная стойка; 12— стрО’
пила покрытия колокола
г

мыми с нижней стороны площадок перед их подъемом или леса-
ми. При выполнении работ с наружной стороны резервуара поль-
зуются передвижной лестницей.

Нижний стык стенки и днища водяного резервуара сваривают
обратноступенчатым способом — по мере разворачивания полот-
нища одновременно с двух сторон с некоторым опережением
внутреннего шва. На выверенных участках развернутого полот-
нища резервуара монтируют внутренние направляющие, закреп-
ляя вначале к резервуару только их верхние концы. Приварку
косынок, которыми они крепятся к стенке, производят после пол-
ного завершения монтажа корпуса резервуара, снятия расчалок
и установки панелей внешних направляющих.

Соблюдение проектного радиуса по нижней и верхней кром-
кам резервуара обеспечено фиксацией нижней кромки по риске
у края днища, соблюдением проектной кривизны кольцевых пло-
щадок и строгой вертикальностью стенки резервуара. Допускае-
мые отклонения составляют 2 мм на метр высоты стенки.

Монтаж телескопа начинают с укладки опорного кольца, за-
тем разворачивают рулонированное полотнище стенки, устанав-
ливают на нем направляющие ролики и монтируют верхний гид-
розатвор. Опорное кольцо телескопа из отдельных сегментов ук-
ладывают на двутавровых подкладках с учетом проектного раз-
мещения монтажных стыков между сегментами.

По нанесенной на кольце окружности стенки телескопа при-
варивают ограничители из обрезков уголка. Рулон телескопа
трактором с помощью отводных блоков подвигают к месту мон-
тажного стыка. Вертикальные сварные швы полотнища должны
располагаться примерно посередине между двумя соседними на-
правляющими.

При последовательном разворачивании рулонов телескопа и
колокола внутри смонтированного резервуара трос от них про-
пускают сквозь лазовые люки, которые вырезают в нижнем поясе
резервуара диаметрально противоположно один другому. После
монтажа телескопа в нем вырезают аналогичные люки, предназ-
наченные для разворачивания рулона внутри телескопа. При раз-
ворачивании рулонов телескопа и колокола тяговую скобу при-
крепляют не к стенке рулона, а к постаменту, на котором уста-
новлен рулон.

Нижнюю кромку полотнища телескопа прихватывают элек-
тросварными швами по намеченной риске к опорному кольцу.
У верхней кромки устанавливают радиальные упоры из уголка,
привариваемые к стенке резервуара. Длина их соответствует
проектному расстоянию между стенкой резервуара и телескопа.
На участках телескопа по мере разворачивания монтируют внут-
ренние направляющие.

Вертикальность направляющих проверяют теодолитом или
отвесом. К стенке телескопа приваривают только нижние и верх-
ние косынки направляющих.
Замыкание монтажного стыка производят клиновыми при-
способлениями. Для облегчения замыкания стыка концевые уча-
стки полотнищ телескопа на расстоянии примерно 800 м от кро-
мок оставляют свободными от закреплений. Технология сварки
монтажных стыков аналогична работам по сварке при монтаже
резервуара.

Монтаж гидрозатворов — наиболее ответственная работа, от
тщательности которой в значительной мере зависит нормальная
эксплуатация газгольдера. Наиболее эффективен монтаж гидро-
затворов укрупненными в кондукторе блоками.

Рулон колокола разворачивают таким же образом, как и ру-
лон телескопа. Нижнюю кромку колокола в процессе разворачи-
вания прихватывают к гидрозатвору электросварными швами по
намеченной риске.

Между верхней кромкой колокола и гидрозатвором телеско-
па также устанавливают временные радиальные упоры. Трубча-
тые стойки колокола с заранее приваренными к ним оголовками
монтируют в процессе разворачивания рулона.

Установленные радиальные упоры между верхней кромкой
колокола и гидрозатвором телескопа не снимают до завершения
монтажа перекрытия колокола и сборки краевых сегментов, при-
дающих необходимую жесткость цилиндрической оболочке коло-
кола.

Монтаж перекрытия колокола ведут предварительно укруп-
ненными блоками. Размеры блока зависят от конструкции пере-
крытия. Минимальный блок-сектор перекрытия образуют двумя
стропильными полуфермами и соединяющими их связями. Накоп-
лен опыт сборки каркасов перекрытия полностью в нижнем поло-
жении и установки их в таком виде в проектное положение.

При монтаже перекрытия в виде секторов концы стропил при-
крепляют монтажными болтами к оголовкам стоек колокола,
вершина сектора соединяется монтажными болтами с опорным
кольцом на временной центральной стойке. Установку секторов
перекрытия производят по мере разворачивания рулона колоко-
ла или после его окончания.

В соответствии со строительными нормами отклонение оси
каждого стропильного ригеля от центра купола может составить
не более Ю мм.

Листовые краевые сегменты, поставляемые на монтажную
площадку с завода-изготовителя, перед монтажом укрупняют в
секции. Подъем краевых сегментов производят специальным за-
хватным приспособлением. Сборку уложенных секций краевых
сегментов выполняют на прихватках, после чего ведут монтаж
настила кровли. Наиболее рационален монтаж листового покры-
тия из рулонированных заготовок. Правильность геометрической
формы сферического покрытия обеспечена изменением величины
нахлестки между полотнищами. Настил кровли приваривают по
периметру к краевым сегментам. В центре настил кровли прива-
ривают к центральному люку, который свободно опирается на
каркас.

Параллельное разворачивание рулонов газгольдера рассчи-
тано на максимальное совмещение монтажных работ при откры-
том фронте их выполнения. Этим способом ведут одновременное
разворачивание полотнищ резервуара, телескопа и колокола с
расстоянием между рулонами 10.. .15 м, одновременно монтируют
покрытие укрупненными блоками (рис. 4.21). После замыкания
монтажного стыка резервуара внутри его завершают разворачи-
вание последних секций полотнищ телескопа и колокола по ранее
описанной схеме последовательного разворачивания с использо-
ванием лазовых люков в нижнем поясе.

Установка внешних направляющих и верхних роликов — за-
вершающий этап монтажа металлоконструкций газгольдера. Со-
временное крановое оборудование позволяет вести монтаж на-
правляющих укрупненными блоками.

На уровне земли на стеллажах собирают панели направляю-
щих, устанавливают их в проектное положение, после чего мон-
тируют промежуточные связи между панелями. Установку верх-
них роликов телескопа и колокола проводят после монтажа и
проверки правильности установки внешних направляющих.

Подъем панели в вертикальное положение производят е по-
мощью крана, иногда трубоукладчика, для поддержания нижней
хвостовой части панели. При выводе в вертикальное положение
панель опирается своей нижней частью на землю.

Затем ее поднимают над кольцевой площадкой резервуара
и нижние концы панели пропускают через отверстия в площадке.

Рис. 4.21. Монтаж газгольдера с параллельным разворачиванием рулонов
и установкой покрытия колокола
При сооружении газгольдеров вместимостью 20 тыс. м3 в свя-
зи с увеличением массы и габаритов панелей производят их подъ-
ем без нижних концевых балок, пристыковывая последние снизу
после монтажа панелей. Внешние направляющие газгольдера
вместимостью 30 тыс. м3 монтируют в два яруса: в период мон-
тажа резервуара одновременно с кольцевыми площадками мон-
тируют нижние части направляющих, а после монтажа перекры-
тия колокола монтируют блоками верхние части.

Правильность установки панели выверяют отвесами и при
помощи теодолитов. В радиальном направлении панели правят
винтовыми стяжками на временных расчалках, которыми панель
удерживают после установки ее в проектное положение.

Монтаж основных конструкций газгольдера завершают уста-
новкой верхних и нижних роликов, грузов и оборудования. За-
тем производят испытания газгольдера по специальной про-
грамме.

Днище и стенки сухих газгольдеров (поршневого и мембран-
ного типов) монтируют обычно из рулонированных конструкций.
Технология монтажа подобна сборке обычных резервуаров. Ру-
лоны стенок имеют высоту до 18 м. Покрытия и внутренние уст-
ройства монтируют после разворачивания днищ и стенок.
5. СБОРКА ШАРОВЫХ АППАРАТОВ
И ЕМКОСТЕН

5.1.	КОНСТРУКЦИИ ШАРОВЫХ АППАРАТОВ
И ЕМКОСТЕЙ

Шаровые аппараты и емкости, имеющие, как правило, диа-
метры свыше 4.. .6 м, составляют самостоятельную категорию
крупногабаритной технологической аппаратуры.

Они применяются в химической и нефтеперерабатывающей
промышленности для хранения некоторых видов продуктов или
для проведения отдельных технологических процессов при по-
вышенном внутреннем давлении. Шаровые емкости требуют зна-
чительно меньшего расхода металла в сравнении с цилиндриче-
скими аппаратами, работающими под таким же давлением.
В частности, аппараты сферической формы получили широкое
применение в нефтехимической промышленности в технологиче-
ских процессах обезвоживания и обессоливания нефти и для хра-
нения сжиженных газов изобутановой, изобутан-изобутиленовой
фракций в производстве синтетического каучука. В целлюлозно-
бумажной промышленности применяют шаровые регенерацион-
ные цистерны, используемые при варке сульфитной целлюлозы.

Шаровые оболочки различных диаметров и толщин применя-
ют и в ряде других отраслей промышленности. В частности, сфе-
рические оболочки большого диаметра используют в атомной
промышленности для укрытия атомных реакторов. Шаровые ап-
параты, выполненные из двухслойных сталей с внутренним леги-
рующим слоем, используют в технологических процессах с хими-
чески агрессивными компонентами. Применяют сферические од-
но- или двухстенные шаровые емкости для криогенного хранения
сжиженных при низких температурах газов.

Конструктивное решение шаровой оболочки и геометрическая
схема ее раскроя зависят от ряда факторов, главные из них —
способы и возможности изготовления отдельных составных эле-
ментов оболочки.

При изготовлении оболочек шаровых аппаратов методом
штамповки в мировой практике нашли применение следующие
геометрические схемы раскроя: а) параллельно-меридиональный,
б) меридионально-экваториальный, в) меридиональный, г) по
типу «футбольный мяч» (рис. 5.1). Ставят оболочки на верти-
кальные или наклонные стойки или опорное кольцо.

Преимущество первых двух схем, получивших наибольшее
распространение — более благоприятные условия выполнения
сборочно-сварочных работ при монтаже оболочек. Раскрой по
Рис. 5.1, Типы раскроя оболочек шаровых
сосудов:

а — параллельно-меридиональный; б — меридио-
нально-экваториальный; в — меридиональный; г —
«футбольный мяч»

Рис. 5.2. Шаровой резервуар
объемом 2000 м3 из лепестков
холодной вальцовки

типу «футбольный мяч» применяют сравнительно редко. Шаро-
вые аппараты объемом 600 м3 диаметром 10,5 м, выполняемые в
СССР методом горячей штамповки лепестков, имели конструк-
тивное решение с меридионально-экваториальным раскроем.

Значительное влияние на геометрические схемы раскроя ша-
ровых аппаратов оказал новый отечественный метод их изготов-
ления путем холодной вальцовки. Схема геометрического рас-
кроя шарового аппарата объемом 600 м3 диаметром 10,5 м, из-
готавливаемого этим методом, выполнена по меридиональному
типу. Характерная особенность этой схемы раскроя применитель-
но к аппаратам диаметром порядка десяти метров заключена в
отсутствии экваториального шва, так как элементы типа апель-
синовых долек образуют шаровую оболочку путем стыковки
между собой только по меридиональным швам. Лишь у верхнего
и нижнего днищ оболочки выполняют сварку двух кольцевых
швов.

Для шаровых оболочек объемом 2000 м3 с диаметром 16 м,
элементы которых невозможно доставить с завода-изготовителя
на объект монтажа в целом виде, предусматривают дополнитель-
ные стыки лепестков. Каждый элемент типа апельсиновой дольки
перевозят в виде неравных частей. Большую и меньшую части
в смежных лепестках чередуют местами (рис. 5.2).

Для шаровых аппаратов типа электродегидраторов и емко-
стей, рассчитанных на работу под давлением, применяют сталь
марки 09Г2С. Внедряют проекты шаровых емкостей из высоко-
прочной стали марки 16Г2АФ. Расчетная толщина стенки шаро-
вых сосудов находится в прямой зависимости от диаметра и рас-
четного давления и в обратной

зависимости от показателей
прочности применяемой стали.

В зависимости от назначе-
ния, возможностей производ-
ства, традиционности решений
в мировой практике сооружа-
ют сферические оболочки с
геометрическим объемом до
20...50 тыс. м3. Внутреннее ра-
бочее давление составляет от
0,25 до 1,8 МПа. Объемы обо-
лочек для атомных реакторов
достигают 90... 170 тыс. м3.

В Советском Союзе для
обеспечения ведения техноло-
гических процессов и хранения
продуктов под давлением наи-
более широко применяют ша-
ровые оболочки объемом 300;

Таблица 5.1

Технические данные шаровых резер-
вуаров отечественного производства

Объем, м3	Диаметр, м	Расчетное давление, МПа	1 Толщина стенки, мм  1		Масса обо- лочки, т  1
300	9	0,55	12	25
600	10,5	0,6	16	45
600	10,5	1	22	62
600	10,5	1,2	24	66,8
600	10,5	1,8	28	80
600	10,5	1,8	34	95
2000	16	0,25	16	101
2000	16	0,6	22	143
2000	16	1,2	36	265

600; 2000 м3 на расчетное внутреннее давление от 0,25 до 1,8 МПа
(табл. 5.1).

Исходя из расширения объемов производства в нефтехими-

ческой промышленности, наличия новых материалов и методов
сварки, ЦНИИпромстальконструкцйя разработал проекты сфери-
ческих резервуаров объемом 4000 м3 диаметром 20 м на давление
0,25.. .0,6 МПа и объемом 10 000 м3 диаметром 26 м на давление
0,25 МПа.

ОСТ 26-291—79 регламентирует изготовление в Советском
Союзе сварных сосудов и аппаратов, работающих в химической,
нефтехимической, газовой и смежных отраслях промышленности.
В этом стандарте учитывают «Правила устройства и безопасной
эксплуатации сосудов, работающих под давлением», утвержден-
ные Госгортехнадзором СССР. В ОСТ 26-291—81 определены
общие требования к конструированию, изготовлению, приемке и
поставке, а также специальные технические требования к сосу-
дам и аппаратам, включая шаровые емкости. Специальные тре-
бования к шаровым резервуарам определяют предельные откло-
нения геометрической формы оболочки и методы ее проверки,

взаимное расположение меридиональных швов в соседних поясах,
порядок маркировки, упаковки и транспортировки, требования к
укрупнению конструкций и их окраске.

В зависимости от условий эксплуатации сосуды и аппараты
подразделяют на четыре группы, принадлежность к которым оп-
ределяет виды и объемы контроля качества сварных соединений
оболочки.

Большинство шаровых сосудов в нашей стране изготавливают
по отечественной технологии холодной вальцовки. Вальцовку ле-

8—189

209
Рис. 5.3. Схема холодной вальцовки сферических лепестков:

/ — подающий рольганг; 2 — двигатель-редуктор; 3 — регулировка верхних валков;
4 н 5 — верхние н нижние валки; 6 — приемный рольганг

пестков двоякой кривизны производят на листогибочных много-
валковых вальцах. Верхние валки вальцов имеют бочкообразную,
а нижние — вогнутую форму. Оси валков расположены по радиу-
су расчетной кривизны (рис. 5.3). При этом два нижних валка и
один из верхних предназначены для деформирования плоской за-
готовки, а остальные — для ее калибровки. Деформирующие вал-
ки, в отличие от калибрующих, имеют радиус кривизны в среднем
на ;15% меньше, чем у калибрующих валков и у изготавливаемой
оболочки.

Предусмотрена регулировка машины для изготовления лепе-
стков из стали разной толщины. Заготовки лепестков сваривают
на сборочно-сварочных стендах автоматической сваркой. В со-
ответствии с геометрическим раскроем их обрезают газореза-
тельными полуавтоматами по копиру. Обрезанную заготовку
краном подают на листогибочную машину для вальцовки.

Подобным образом изготавливают заготовки купола и днища
шаровой оболочки.

Преимущество вальцовки сферических элементов перед штам-
повкой заключено не только в снижении трудоемкости их изго-
товления, но и в сокращении протяженности сварных швов обо-
лочки, а также в создании благоприятных условий для их меха-
низированной сварки.

5.2.	ТЕХНОЛОГИЯ СБОРКИ ШАРОВЫХ ОБОЛОЧЕК

ИЗ ШТАМПОВАННЫХ ЛЕПЕСТКОВ

Применяемые методы сборочно-сварочных работ на монтаже
шаровых аппаратов и сосудов зависят от многих факторов, в том
числе от технической характеристики и конструктивных особен-
ностей аппарата, геометрической схемы раскроя, вида поставки
на объект монтажа и наличия средств механизации для сборки
и сварки.

В зависимости от конструкции, степени и способа укрупнения
блоков, из которых производят сборку шаровой оболочки, при-
меняют следующие решения:

сборка на фундаменте в проектном положении из одинарных
либо укрупненных в блоки элементов;

сборка шара на фундаменте из сегментов, собранных на коль-
цевых стендах;

сборка из полушарий, устанавливаемых в проектное положе-
ние на фундаменте;

сборка шара вне фундамента и установка его в проектное по-
ложение в целом виде.

Сборка шарового сосуда в проектном положении из штампо-
ванных элементов заводской поставки с последующей ручной
сваркой их между собой — наиболее трудоемкий способ монта-
жа, который в отечественной практике, как правило, не приме-
няют.

Заводские элементы шаровой оболочки целесообразно укруп-
нять и соединять двусторонней автоматической сваркой в блоки,
состоящие из двух — четырех элементов в зависимости от их
размеров.

Сферические элементы параллельно-меридионального рас-
кроя, изготовленные методом горячей штамповки, укрупняют
посредством сборочных приспособлений в кондукторах с после-
дующей автоматической сваркой под флюсом в нижнем поло-
жении на стендах-качалках (рис. 5.4, а). Эти технологические
операции выполняют в общем потоке, организуемом на монтаж-
ной площадке по сборке и сварке конструкций шаровой оболоч-
ки. При сборке четырехлепестковых блоков лепестки вначале ук-
рупняют попарно, после чего объединяют вместе. У стендов-ка-
чалов предусмотрено два типа рам: для сварки лепестков выпук-

Рис. 5.4. Стенды для укрупнительной сборки лепестков в блоки:
а— стенд-качалка; б — стационарный стенд
8*
Рис. 5.5. Поэлементная
сборка шарового резер-
вуара большого объема

лостью вверх и выпуклостью вниз. Автоматическую сварку вы-
полняют под флюсом сварочными тракторами типа ТС-17М или
ТС-35 на медной подкладке, флюсовой подушке или по ручной
подварке корня шва.

Накоплен опыт сборки лепестков в блоки (при ручной под-
варке корня шва) в стационарном кондукторе, обеспечивающем
раскладку лепестков с заданной проектной кривизной сферы
(рис. 5.4, б). Аналогичное решение в его простейшем варианте —
это устройство подобного кондуктора из нескольких лепестков,
уложенных в углубление в земле и тщательно выверенных.

Монтаж шаровых сосудов поэлементно или путем установки
укрупненных лепестков непосредственно в проектное положение
с последующей их ручной сваркой между собой применяют за ру-
бежом. Сборку начинают с того пояса, к которому примыкают
опорные стойки. Если стойки примыкают к среднему (экватори-
альному^ поясу, то после его сборки монтируют нижнюю, а затем
верхнюю часть сферы. В случае примыкания стоек к нижнему
иоясу оболочки монтаж ее ведут последовательно снизу вверх
(рис. 5.5). По вертикальной оси шарового сосуда устанавливают
центральную монтажную стойку. Сборку выполняют на сбороч-
ных приспособлениях (рис. 5.6). В отдельных случаях оболочку
212
Рис. 5.6. Приспособления для сборки оболочек сферических емкостей:

а — планки с клиньями; б — ловители; в — зазорники; г — винтовая стяжка; д — струб-
цина; 1 — плаика; 2 — упоры; 3 — шайбы; 4 — клин; 5 — пластина зазорннка; 6 — стер-
жень; 7 — собираемые элементы оболочки

собирают на прихватках. Прихватки выполняют с той стороны
оболочки, с которой сварку по технологическому процессу произ-
водят во вторую очередь. Это позволяет удалять их при разделке
корня шва воздушно-дуговой резкой или шлифовальными маши-
нами. Устранения депланации и обеспечения проектного зазора
между лепестками достигают посредством винтовых струбцин и
стяжек.

В зарубежной практике распространены два варианта после-
довательности наложения сварных швов в оболочке: либо коль-
цевые (параллельные экватору) соединения сваривают после пол-
ной сварки всех меридиональных швов, либо принимают поря-
док, при котором после сварки меридиональных соединений в
двух соседних поясах сваривают кольцевой шов между ними.
После этого приступают к сварке меридиональных соединений
следующего пояса. Как правило, применяют такой порядок свар-
ки, при котором работает несколько пар сварщиков. В каждой
паре сварщики работают в диаметрально противоположных мес-
тах оболочки.

Сварку вертикальных и наклонных швов с Х-образной несим-
метричной разделкой ведут снизу вверх обратноступенчатым спо-
собом, сначала со стороны большего раскрытия разделки. Пер-
воначально ее заплавляют примерно наполовину. После этого об-
рабатывают корень шва и полностью сваривают шов с обратной
стороны. Затем сваривают до полного сечения первый шов. Коль-
цевые швы сваривают аналогичным способом несколько сварщи-
ков, равномерно расположенных по окружности. При этом места
примыкания новых участков швов к ранее наложенным обраба-
тывают абразивным кругом.

К сборке и сварке шаровых сосудов из высокопрочных сталей
предъявляют дополнительные требования. Особое внимание уде-
ляют соблюдению допусков на зазоры и на уменьшение деплана-
ции между собираемыми элементами оболочки. В ряде случаев
сварке сопутствует или предшествует предварительный подогрев.
Для подогрева используют кольцевые газовые горелки, разме-
щенные по другую сторону оболочки по отношению к сварщику,
сваривающему данный участок шва.

В отечественной практике таким способом монтировали со-
суды диаметром 10,5 м импортной поставки с трехпоясным рас-
кроем, каждый пояс состоял из 16 лепестков. Кромки листовых
заготовок этих сосудов были обработаны под ручную сварку с
разделкой, учитывающей положение лепестка в оболочке с целью
возможности ведения сварки в нижнем или близком к нему по-
ложении.

Установку в проектное положение блоков, состоящих из че-
тырех сваренных между собой лепестков, производили с помо-
щью гусеничного крана. Для выполнения работ с внутренней
стороны в центре шара устанавливали вдоль диаметра централь-
ную вертикальную стойку с прикрепленной к ней шарнирной уко-
синой с поворотной люлькой для сварщика.

Применяют несколько схем сборки оболочки шаровых резер-
вуаров. Практически все схемы основаны на предварительном
укрупнении лепестков в блоки больших или меньших размеров,
а затем сборке из них самой оболочки в проектном положе-
нии.

Наибольшая степень предварительного укрупнения имеет ме-
сто при сборке оболочки полушариями. На специальном, строго
выверенном жестком стенде с диаметром окружности его насти-
ла, на 300.. .400 мм превышающем диаметр резервуара, собира-.
ют два полушария оболочки (рис. 5.7). При сборке оболочки из
штампованных лепестков, имеющей диаметральный шов, в цен-
тре сферы устанавливают стойку с прикрепленными к ней дни-
щами оболочки. Сборку нижней полусферы выполняют в пере-
вернутом виде, поэтому порядок сборки обеих частей оболочки
одинаков. Лепестки (единичные или предварительно укрупнен-
ные по 2.. .3 шт.) с помощью крана устанавливают кромкой, от-
носящейся к экваториальному шву, в ограничители по окружности
стенда, а верхней узкой частью соединяют с днищем. Предвари-
тельно к каждому лепестку приваривают шайбы сборочных при-
способлений и ловители для сборки очередного смежного лепе-
стка. Перед установкой последнего лепестка демонтируют и уда-
ляют из стенда центральную стойку с оголовком. Внутри полу-
214
Рис. 5.7. Сборка полушария оболочки на стенде-кондукторе

сферы взаимно перпендикулярно закрепляют две трубы диамет-
ром 159.. .219 мм.

Дальнейшая сборка оболочки предусматривает следующие
операции. Производят перекантовку нижнего полушария, для
чего к нему приваривают монтажные штуцера для стропов от
крюка кранов и скобы для тормозных оттяжек. Затем перевер-
нутую нижнюю полусферу устанавливают на манипулятор, смон-
тированный внутри кольца фундаментов. На манипуляторе про-
должают монтаж оболочки, а затем с его помощью вращают обо-
лочку для выполнения автоматической сварки. Верхнее полуша-
рие поднимают над нижним, совмещают с помощью ловителей
две кромки экваториального шва и собирают на монтажных при-
способлениях. При необходимости местные смещения устраняют
с помощью струбцин и винтовых стяжек. После этого выполняют
внутреннюю сварку экваториального шва, удаляют сборочные
приспособления, демонтируют леса. Внутри устанавливают шахт-
ную лестницу и кабину для сварщика. Выполняют автоматиче-
скую сварку оболочки. Затем оболочку разворачивают с помо-
щью манипулятора до проектного положения и присоединяют
опорные стойки. Опуская опоры манипулятора передают
массу оболочки на стойки, после чего манипулятор демонти-
руют.

При сооружении оболочки шарового резервуара необходимо
соблюдать требования по обеспечению правильности геометриче-
ской формы всей оболочки и отдельных стыков. В отраслевом
стандарте ОСТ 26-291—81 «Сосуды и аппараты сварные сталь-
ные» указаны величины допустимых отклонений поверхности обо-
лочки от правильной геометрической формы при сборке как из
штампованных, так и из холодновальцованных лепестков
(табл. 5.2).
Требования к геометрической форме оболочки
шарового резервуара

Таблица 5.2

Наименование вида отклонения от правильной геометрической формы (размеров)	Применяемый инструмент	Размер предельного отклонения
Совместный пологий увод кромок или кривизна поверхно- сти на длину не менее 500 мм наружу или внутрь	Шаблон дли- ной не менее 1000 мм	^10 мм — для оболочек толщиной до 28 мм;  мм — для оболочек толщиной свыше 28 мм
При V-образной разделке кромок совместный увод может быть только наружу		+8 мм
Местные деформации в виде выступов и вмятин		Для любых толщин — не более 5 мм, при этом сум- марные деформации не дол- жны превышать 10 мм
Увод кромок непосредствен- но у сварных швов наружу или внутрь		Для любых толщин — 5 мм	.  \
Волнистость и смещение кро- мок лепестков	Шаблон и глубиномер	10% от толщины металла лепестка, но не более 3 мм
Длина окружности шара, из- меренная по экватору и полю- сам	.Мерная лента II класса	Не может быть больше или меньше номинала на сумму полей допусков на за- зоры по экватору, преду- смотренных проектом
Овальность в экваториаль- ном сечении шарового резер- вуара		Не более 0,5% от диамет- ра, если нет других - указа- ний в техническом проекте

Технические нормы зарубежных фирм предписывают свои до-
пуски на местные отклонения формы оболочки. Так, например,
в ФРГ установлены допуски на отклонение от сферической фор-
мы емкостей величиной до 5 мм при длине шаблона 500 мм. От-
клонения от проектного диаметра шара не должны превышать
0,5%.
5.3.	сборка шаровых оболочек 
ИЗ ВАЛЬЦОВАННЫХ ЛЕПЕСТКОВ

В отечественной практике изготовление оболочек шаровых
резервуаров и сосудов ведут преимущественно из вальцованных
лепестков. Для резервуаров объемом 600 м3 поставляют лепестки
полной длины, для резервуаров объемом 2000 м3 — из двух частей
неодинаковой длины (см. рис. 5.2). Лепестки отгружают с за-
вода-изготовителя в решетчатых металлических контейнерах, что
предохраняет их от развальцовки и других нарушений формы.

Апробированы следующие схемы сборки шаровых оболочек
из вальцованных лепестков:

1)	из предварительно укрупненных блоков полушариями;

2)	из отдельных заготовок или блоков при горизонтальном
расположении оси;

3)	из отдельных заготовок или блоков при вертикальном рас-
положении оси.

По первой схеме сборку полушарий ведут вне фундамента.
При других схемах работы могут бьгть выполнены как в кольце
фундамента, так и вне его. Стенд для сборки полушарий из валь-
цованных лепестков изготовляют в виде рамы с ограничителями
по периферии (рис. 5.8). В двух диаметрально противоположных
участках стенда расположены съемные решетчатые опоры, к ко-
торым примыкают кольцевые части лепестков и блоков. Лепестки
устанавливают симметрично попарно в порядке, указанном на

Рис. 5.8. Стенд (а) и схема (б) сборки полушарий из вальцованных лепест-
ков, кондуктор (б) для сборки лепестков в блоки:

/ — рама; 2 — решетчатые опоры; 3 — лепестки; 4 — опорные элементы; 5 — подмости
рис. 5.8, б. Последними монтируют полуднища на месте снимае-
вых к этому времени торцовых опор. Сборку всей оболочки ведут
на фундаменте или на манипуляторе. Нижнюю полусферу пред-
варительно переворачивают. Два полушария стыкуют между со-
бой по меридиональным линиям. Затем резервуар подготавлива-
ют к сварке. Эти работы и автоматическую сварку с вращением
на манипуляторе выполняют, как и при изготовлении из штампо-
ванных лепестков. Возможна сборка полушарий из блоков, ук-
рупненных из 2.. .3 лепестков.

Вальцованные лепестки собирают в блоки обычно на ребро
в вертикальных кондукторах (рис. 5.8, в). В кондуктор с помощью
крана при монтаже резервуаров объемом 600 м3 устанавливают
сразу целые лепестки. Нижнюю кромку первого лепестка закреп-
ляют к ограничителям, а верхнюю — к наклонным элементам,
поддерживаемым подкосами. Затем устанавливаются второй,
а после него — третий лепестки. С внутренней стороны блока вы-
полняют сварочные швы. Иногда блоки собирают из четырех ле-
пестков.

При монтаже резервуаров объемом 2000 м3 в блоки собирают
вальцованные лепестки, поставляемые двумя частями. Поэтому
начальная операция — сборка в кондукторе первого, а затем и
последующих лепестков из двух частей с обеспечением их стро-
гой геометрической формы. После изготовления всех лепестков
их объединяют в блок.

Для уменьшения гибкости лепестков и блоков их с вогнутой
стороны укрепляют распорками из труб, которые удаляют после
монтажа оболочки.

Монтаж сферической оболочки при горизонтальном распо-
ложении оси ведут на опорном кольце или на манипуляторе.
Порядок укладки лепестков или блоков показан на рис. 5.9.
Кромки лепестков или блоков совмещают с помощью ловителей,

Рис. 5.9. Схемы сборки оболочек резервуаров при горизонтальном располо-
жении оси:

а — на кольце и опорных стойках, объем — 600 м3; б и в — соответственно на кольцевой
опоре н на манипуляторе, объем — 2000 м3
сборочных приспособлений, фиксируют требуемые зазоры, устра-
няют депланацию кромок. Сборочные работы ведут с помощью
передвижных лестниц, изогнутых по кривизне оболочки. После
этого выполняют подварочные швы всех соединений блоков.
В одних случаях швы подваривают только изнутри резервуара,
в том числе потолочные и вертикальные — со специальных под-
мостей на временно устанавливаемых кронштейнах. В других
случаях подварку швов в нижней части сферы выполняют
изнутри, а в верхней части — снаружи. По завершении сборки
оболочки на опорном кольце под ней монтируют манипулятор, на
который и передают нагрузку от оболочки, а кольцевую опору
демонтируют.

При сборке на манипуляторе временно прикрепляют блоки
к проектным опорным стойкам для повышения устойчивости обо-
лочки.

К монтажу сферических резервуаров с горизонтальным рас-
положением оси относят способ сборки и сварки оболочки лепе-
стков с периодическим поворотом.

Основной принцип этой технологии — установка собираемо-
го и свариваемого меридионального шва всегда в одно прост-
ранственное положение, все операции, таким образом, выпол-
няют на одном рабочем месте. Как и в рассмотренных выше
случаях, сборку оболочек ведут из двух-, трехлепестковых бло-
ков. Принимая за основной метод механизированную сварку в
углекислом газе, целесообразно при укрупнении в блоки мон-
тажные швы оболочки сваривать этим методом. У оболочки резер-
вуара объемом 2000 м3 первоначально собирают центральную
стойку с обоими днищами и с полностью сваренным двухлепе-
стковым блоком. С наружной стороны к днищам приваривают
отрезки труб. Затем эту конструкцию краном устанавливают на
место, помещая отрезки труб, приваренные к днищам, в гнезда-
подшипники на вершинах двух противоположных стоек резер-
вуара. Блок фиксируют в положении, когда его верхняя кромка
находится в горизонтальной плоскости, здесь оборудуют леса, с
которых ведут работы.

К кромке первого блока присоединяют новый блок. Кромки
подгоняют одну к другой и к днищам, прихватывают. В стыке
между лепестками выполняют V-образную разделку кромок с
односторонним скосом сверху. Для стыковых соединений с дни-
щем делают Х-образную разделку. Производят механизирован-
ную сварку всех соединений в углекислом газе проволокой мар-
ки Св-08Г2С диаметром 1,2 мм.

После сварки и контроля шва стыка срезают опору, поддер-
живая собранную часть оболочки краном, затем, вращая ее
вокруг оси-стойки, приводят в горизонтальное положение верх-
нюю кромку вновь смонтированного блока. В таком положении
конструкцию опять фиксируют и все операции повторяют
(рис. 5.10). По мере наращивания блоков масса собранной
части оболочки возрастает. Поэтому с целью разгрузки опор
с подшипниками находящуюся внизу часть сферы начинают
поддерживать водой, которой заполняют бак под оболочкой.
Рассмотренная технология имеет ряд достоинств: не нужны ма-
нипуляторы; швы сваривают одним методом в одном простран-
ственном положении; работу могут вести одновременно несколь-
ко сварщиков. Однако отмечают и некоторые недостатки.
Основной из них — то, что все швы приходится выполнять мно-
гослойными механизированной сваркой с привлечением рабочих
высокой квалификации, а это менее производительно, чем при
автоматической сварке под флюсом. Применение этого способа
целесообразно при сооружении единичных шаровых резервуа-
ров, когда отсутствуют манипуляторы.

Сборку оболочки с вертикальным расположением оси начи-
нают с того, что в центре устанавливают монтажную стойку, к
которой прикреплены верхнее и нижнее днища, а также внутрен-
няя смотровая лестница с поворотной люлькой. Стойка внизу
опирается на временную опору, а ее верхнюю часть удерживают
расчалки.

Сборку оболочки производят укрупненными блоками, укреп-
ленными трубами жесткости, устанавливая их последовательно
в проектное положение с помощ:	—

блок прикрепляют приспособле-
ниями сначала к верхнему днищу
(по ранее намеченной риске), за-
тем временно на болтах — к про-
ектной стойке резервуара, и, на-
конец, к нижнему днищу. После-
дующие блоки устанавливают и
закрепляют в том же порядке.

крана ^рис. о.Н). первый

Рис. 5.10. Схема сборки и механизи-
рованной сварки сферической оболоч-
ки с вращением вокруг горизонталь-
ной оси:

1,	11 — укрупненные блоки лепестков;

/— временные стойки; 2— рабочая пло-
щадка; 3— стопорные устройства; 4 — вре-
менный шарнир

Рис. 5.11. Сборка оболочки сфериче-
ского резервуара с вертикальным
расположением оси:

/ — стойка; 2 — верхнее и нижнее днища;

3 — поворотная монтажная люлька; 4 —
укрупненный блок лепестков
После этого собирают меридиональный стык между ранее уста-
новленным и устанавливаемым блоками. При монтаже блоков
обеспечен контроль за соблюдением правильной геометрической
формы оболочки, устраняют выпуклости, вогнутости и деплана-
ции кромок. Выверенные блоки соединяют один с другим и с
днищами подварочным швом. В смонтированных блоках уда-
ляют временно приваренные трубы. Перед установкой послед-
него блока разбирают и удаляют из оболочки центральную
стойку и люльку. Для наружных работ на оболочке обычно ис-
пользуется автогидроподъемник.

После сборки и подварки швов последнего блока под обо-
лочкой монтируют манипулятор. Оболочку отсоединяют от опор-
ных стоек. Производят автоматическую сварку, вращая оболоч-
ку на манипуляторе. После завершения сварочных работ обо-
лочку устанавливают в проектное положение, приваривают к
ней опорные стойки, соединяют последние между собой связями.
Манипулятор демонтируют и выводят из-под резервуара.

Монтаж с вертикальным расположением оси имеет опреде-
ленные технико-экономические преимущества, в первую очередь
благодаря исключению необходимости устройства многочислен-
ных внутренних подмостей, требуемых при сборке с горизон-
тальным положением оси.

В отечественной практике накоплен опыт сборки оболочки
из блоков и механизированной сварки ее в проектном положении
без вращения. При этом в технологии есть некоторые отличия.
Для подведения сварочного автомата к свариваемым стыкам
устраивают или откидные площадки на стойках, или поворот-
ную монтажную лестницу, которая в нижней своей части
может перемещаться по кольцевому рельсу, размещенному на
кольце фундаментов под стойки. Верхняя часть лестницы соеди-
нена с вертикальной осью шарниром на верхнем днище.

Исключение операции вращения оболочки позволяет прива-
ривать головки стоек к оболочке по мере установки блоков, что
упрощает монтаж. В остальном сборка оболочки происходит по
описанной выше технологии.

ВНИИмонтажспецстрой в зависимости от раскроя оболочки
'предложил две схемы монтажа сферических резервуаров объе-
мом 4000 м3 (рис. 5.12). При поясном раскрое оболочку соби-
рают поясами из укрупненных блоков по два лепестка в каж-
дом. К блокам приваривают верхнюю часть стойки резервуара.
’Сначала собирают экваториальный пояс, пристыковывая блок
к блоку и присоединяя верхнюю часть стойки к нижней на
фланцах. Все блоки сваривают между собой, не поворачивая их,
автоматической сваркой в защитном газе. Затем монтируют
верхний и нижний промежуточные пояса и днища. Внутри ре-
зервуара предусмотрено устройство вращающихся подмостей
для обслуживания сборочных работ и подготовки корня шва к
«сварке.
Рис. 5.12. Схемы сборки шарового резервуара объемом 4000 м3:
а — поясной раскрой; б — экваториальный раскрой

При поставке лепестков оболочки длиной, равной длине ме-
ридиана полусферы, сборку резервуара осуществляют полусфе-
рами, собираемыми на кондукторе-стенде. На стенде производят
и автоматическую сварку соединений собранных лепестков без
вращения.

5.4.	ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ВРАЩЕНИЯ

ШАРОВЫХ ОБОЛОЧЕК ПРИ СВАРКЕ

Автоматическая сварка сферических оболочек наиболее эф-
фективна при их вращении на манипуляторах. Начиная с 50-х
годов, в Советском Союзе создано и применено значительное
число конструкций манипуляторов этого назначения. Манипу-
ляторы должны обеспечивать равномерное вращение оболочки
с возможностью постепенного прохождения каждого шва через
верхнюю или нижнюю зоны сферы, где помещены автосвароч-
ные тракторы.

Манипуляторы классифицируют по виду опоры, удерживаю-
щей вращаемую оболочку. Первый тип — манипуляторы, у ко-
торых оболочка опирается на «мягкую» систему — гидравличе-
скую, пневматическую или какую-либо другую. Наиболее со-
вершенна схема такого манипулятора с колесными опорами,
сочетающая гидравлическую систему опор и ролики в виде пнев-
матических колес с изменяемым внутренним давлением. Это
позволяет регулировать и равномерно распределять удельные
нагрузки на оболочку в местах ее контакта с колесами.

Второй тип — манипуляторы, у которых оболочку поддержи-
вает «жесткая» система — роликовые опоры стальные или по-
крытые резиной. Для снижения удельных нагрузок в местах
опирания оболочки в таких манипуляторах обычно делают уве-
личенное число опорных роликов.
Различают манипуляторы по способам выполнения трех
основных операций: вращения оболочки для сварки меридио-
нальных и экваториальных стыков; вращения оболочки для
сварки кольцевых швов у днищ; перестановки оболочки резер-
вуара для сварки следующего стыка. По этим признакам раз-
личают группы манипуляторов: с переходом на сварку очеред-
ного стыка за счет сил трения; с переводом манипулятора на
сваоку нового стыка с помощью дополнительных роликов или
других устройств, ориентированных перпендикулярно плоскости
сварки.

В зарубежной практике также существует ряд конструкций
манипуляторов, предназначенных для вращения шаровых обо-
лочек с целью установки соединяемых стыков в удобное для
ручной или механизированной сварки положение. Известны ма-
нипуляторы с роликами или колесами по патентам США, Фран-
ции, с поворотными рамами (США, ГДР), с водяной подушкой
(Япония, США).

Создан ряд отечественных манипуляторов конструкций
Н. М. Кудрявцева, Б. Р. Кушелевича, Г. С. Сабирова, треста
№ 7 Главнефтемонтажа, институтов Гипронефтеспецмонтаж и
ВНИИмонтажспецстрой и других. Рассмотрим в качестве при-
мера системы с «жестким» опиранием — шестистоечный мани-
пулятор для сварки шаровых резервуаров объемом 600 м3
конструкции треста № 7, а системы с «мягким» опиранием — ма-
нипулятор ВНИИмонтажспецстроя для сварки резервуаров объ-
емом 600 и 2000 м3.

Манипулятор с шестью стойками конструкции треста № 7
(рис. 5.13) предназначен для вращения оболочек резервуаров
объемом 600 м3 с толщинами стенок 16 и 22 мм и массой соот-
ветственно 45 и 65 т. Манипулятор имеет шесть роликоопор, ко-
торые укреплены по три на двух треугольных рамах. С помощью
одной группы опор осуществляют вращение свариваемой обо-
лочки. Вторая группа опор предназначена для перевода оболоч-
ки при сварке от одного стыка к другому.

К рамам в двух уровнях прикреплены стойки из труб, что
обеспечивает жесткость рам. Наверху каждой стойки устроен
блок роликоопор из трех покрытых резиной катков. В каждой
группе одна из трех роликоопор — приводная. Катки ведущих
роликоопор приводит во вращение электромеханический при-
вод. Для роликоопор второй группы предусмотрена возмож-
ность перемещения в вертикальном направлении. Они для этого
оборудованы домкратами с электромеханическим приводом.

Катки роликоопор первой группы установлены в плоскостях
вращения резервуара. Катки второй группы перпендикулярны
им. Манипулятором управляют дистанционно с двух пультов.
Основной пульт находится в кабине сварщика. Дублирующий
пульт — внизу. На манипуляторе установлено пять электродви-
гателей мощностью по 1,7 кВт каждый с питанием от сети
Рис. 5.13. Шестистоечный манипулятор с «жест-
ким» опиранием, конструкция треста № 7 Глав-
нефтемонтажа:

1 — рама первой группы опор; 2 — рама второй группы
опор; 3 — приводы домкратов; 4 — приводы ведущих
колес

380 В. Питание системы дистанционного управления — от пони-
жающего трансформатора с напряжением 12 В.

Работает манипулятор следующим образом. После сварки
одного из швов оболочку устанавливают с горизонтальным по-
ложением оси сосуда. Включают привод винтовых домкратов, и
роликоопоры второй группы поднимают резервуар. Включением
приводов катков второй группы оболочку вращают в вертикаль-
ной плоскости, пока следующий стык не займет требуемое для
сварки положение. После этого роликоопоры второй группы
опускают. Оболочка опять размещена на роликоопорах первой
группы, на которых ее поворачивают при сварке очередного
шва. Конструкция манипулятора предусматривает его сборку и
разборку узлами.

Манипулятор с «мягкой» системой опирания конструкции
СКВ ВНИИмонтажспецстроя (рис. 5.14) предназначен для вра-
щения оболочек шаровых сосудов объемом 600 и 2000 м3, диа-
метром 10,5 и 16 м, массой до 150 т.

Манипулятор состоит из неподвижной и поворотной опор.
Поворотная опора перемещается по кольцевому рельсу. Для
вращения шаровых оболочек предусмотрено четыре блока пнев-
матических катков, располагаемых на поворотной опоре. Одна
пара из них — ведущие катки, а другая — подпружинивающие
оболочку в процессе ее вращения. В качестве пневматических
катков используют отслужившие ресурс колеса самолетов, при-
годные по своему состоянию для рассматриваемой задачи.
Рис. 5.14. Универсальный манипулятор для вращения сферических оболочек
различных диаметров, конструкция СКВ ВНИИмонтажспецстроя:

1 — поворотная рама; 2 —стойки; 3 — круговой рельс; 4 и 5 — приводная и поддержи-
вающая роликоопоры; 6—опорное кольцо; 7 — кронштейны; 8 — амортизатор

Блоки из четырех пневмокатков опираются на штоки гидро-
цилиндров, объединенных в единую гидравлическую систему.
Крутящий момент на катки передают от приводной станции,,
включающей электродвигатель, редукторы, муфты, ременные и
цепные передачи. Для плотного прилегания катков к оболочке
они имеют возможность поворота на угол 5... 8°.

Неприводные блоки поддерживающих пневмокатков накло-
нены примерно на 20° относительно вертикальной оси в сторону
геометрического центра шаровой оболочки, что способствует
равномерному опиранию ее на колеса.

Ведущая и ведомая тележки обеспечивают вращение всей
опорной конструкции с пневмокатками. Для привода гидравли-
ческих цилиндров на одной из тележек установлена насосная
станция с баком, поршневым насосом и электродвигателем.
Вертикальные опорные стойки пневмоколес связаны между со-
бой раскосами и связями, воспринимающими горизонтальные
нагрузки на манипулятор.

Расположенное в центре манипулятора опорное кольцо диа-
метром 3 м выполнено в виде трубчатой конструкции. На нем
производят сборку шаровой оболочки.

Для сварки определенного меридионального шва подвижную
опору перемещают и устанавливают в положение, при котором
свариваемый шов размещен в плоскости вращения ведущих ко-
лес. Затем включением привода насоса приводят в действие
гидроцилиндры пневмокатков и тем самым приподнимают ша-
ровую оболочку на 40... 60 мм над неподвижной центральной
опорой, на которой она была собрана. После этого включают
Рис. 5.15. Манипулятор с опорно-пово-
ротным сектором, конструкция треста
Казмеханомонтаж:

/ —реверсивная лебедка; 2 — подшипники;
3 — вал; 4 — кабина сварщика; 5 — обслужи-
вающая площадка; 6 — диафрагмы; 7 — сто-
порный механизм; 8 — поворотный сектор;
9 — опорная рама; 10— направляющие ролн-
кн; 11— опорные ролики; 12 — отводные ро-
лики; 13 — трос

ведущие роликоопоры, обес-
печивающие вращение обо-
лочки со сварочной ско-
ростью, и ведут сварку.

Для сварки очередного
меридионального шва необ-
ходимо разместить его в
плоскости вращения веду-
щих роликоопор, для чего
шаровую оболочку опуска-
ют на неподвижную опору и
выводят из соприкосновения
с ней колеса манипулятора.
Чтобы разместить ведущие
пневмокатки в новом рабо-
чем положении, подвижную
опору вращают по кругово-

му рельсу и совмещают по-
ложение ведущих ролико-
опор с плоскостью свари-

ваемого меридионального
шва. Все операции по рабо-
те с манипулятором выпол-
няют дистанционно с пуль-
та управления.

Существует ряд других

конструктивных решений манипуляторов с колесными и ролико-
выми опорами, применяемых в Советском Союзе для автомати-
ческой сварки оболочек шаровых резервуаров. Большая часть
их рассчитана на сварку резервуаров объемом 600 м3. Некото-

рые конструкции предусматривают вращение оболочек резер-
вуаров объемом 2000 м3.

Своеобразно решение конструкции манипулятора треста
Казмеханомонтаж (рис. 5.15). В нем сферическая оболочка

закреплена в двух подшипниках по концам опорно-поворотного
сектора. Сквозь оболочку проходит временная стойка-вал с дву-
мя диафрагмами, соответствующими положению двух днищ обо-
лочки. Сектор удерживается и поворачивается в вертикальной
плоскости с помощью опорных и направляющих роликов, раз-
мещенных между щеками опорной рамы. На валу размещен
стопорный механизм, удерживающий вал в нужном положении
при сварке одного из швов. При сварке поворотный сектор
поворачивают в роликах с помощью реверсивной лебедки, тро-
са и системы отводных роликов. Для перевода очередного шва
в положение для сварки вал, а с ним и оболочку поворачивают
на соответствующий угол.

Еще одна принципиальная разновидность манипуляторов
для вращения шаровых оболочек—манипуляторы на гидравли-
Рис. 5.16. Пневмогидравлический манипулятор конструкции СКВ ВНИИмон-
тажспецстроя:

1— пневмогидравлическая опора; 2 — камера; 3 — оболочка; 4— опорное кольцо; 5 —
манжета; 6 — отражатель; 7 — пневматическое колесо; 8 — труба; 9 — клапан; 10—
электродвигатель; 11 — манометр; 12—насос; 13— регулировочный клапан; 14— корпус;

15 — рама; 16 — каркас

ческой или пневматической подушке. На рис. 5.16 представлено
устройство разработанного СКВ ВНИИмонтажспецстроя мани-
пулятора, сочетающего в себе и пневматическую и гидравли-
ческую части. Пневмогидравлическая опора имеет вид чаши,
укрепленной на каркасе, связанном с рамой в виде восьмигран-
ника. Чашу заполняют водой, смонтированный в ней упругий
опорный элемент образует камеру, заполненную воздухом под
давлением. Верхняя оболочка камеры прилегает к сферической
поверхности резервуара.

Ряд устройств предусматривает поддержание оболочек в ра-
бочем состоянии, компенсацию утечки воды и воздуха, выпол-
нение других операций. Вращение сферы — от двух противопо-
ложно установленных пневматических колес с регулируемым
давлением в шинах. Индивидуальные реверсивные приводы поз-
воляют бесступенчато изменять частоту вращения колес.

В отечественной и зарубежной практике существует не-
сколько конструктивных решений манипуляторов на гидравли-
ческих или пневматических подушках, однако широкого приме-
нения они не получили.

Тот или иной тип манипулятора либо способ сварки оболоч-
ки без вращения выбирают с учетом многих факторов, к кото-
рым относят: конструкцию и размеры сферического резервуара;
марку и толщину листов оболочки; число одновременно монти-
руемых резервуаров; возможности монтажной организации по
обеспечению работ манипуляторами, кранами, сварочным и
другим оборудованием; сроки и сезон выполнения работ и дру-
гие условия.

Известны примеры сооружения больших парков шаровых
резервуаров, что создает некоторые отличные условия ведения
«сборочных работ. Обычно работы на нескольких резервуарах
«организуют параллельно, одновременно используется несколько
манипуляторов. Разрабатывают графики поточного выполнения
•сборочных и сварочных работ.

Так, трест № 7 Главнефтемонтажа, сооружая 12 шаровых
резервуаров объемом по 600 м3, обеспечил обслуживание по-
точно организованных сборочных и сварочных работ козловым
краном грузоподъемностью 120 т с высотой подъема крюка
18,5 м. Это позволило вести на вспомогательной сборочной
площадке сборку блоков, полушарий, а затем на манипулято-
рах—сборку и автоматическую сварку всей оболочки. Собран-
ный и сваренный шар переносили на место монтажа и устанав-
.ливали в проектном положении.

Трест Уралхиммонтаж смонтировал парк шаровых резервуа-
ров объемом по 600 м3, применив технологию поточного мон-
тажа. В потоке выполнялись на определенных рабочих местах
следующие работы: сборка оболочки из трех-, четырехлепест-
ковых блоков на опорном кольце; транспортировка оболочки на
манипулятор; устройство пневматического укрытия над участ-
ком сварки оболочек; автоматическая под флюсом сварка обо-
лочки; контроль качества и исправление дефектных мест; врезка
и сварка люков, патрубков, сварка опорных стоек; гидравличе-
ские испытания; демонтаж пневматического укрытия; транспор-
тирование готового шарового резервуара и монтаж его на месте
установки. В потоке действовало три сварочных поста с мани-
пуляторами. Использовались пневматические оболочки типов
ОУС-600 и ОУС-600/2000. Перемещение резервуаров осуществ-
ляли по рельсовому пути на специальных тележках.

Поточный монтаж парков шаровых резервуаров имеет ряд
преимуществ. Манипуляторы устанавливают стационарно, не
нужен их монтаж и демонтаж для каждого резервуара. Возмож-
но разделение и параллельное ведение работ по сборке, сварке,
контролю резервуаров. Все это ускоряет сборку и уменьшает
стоимость работ.

5.5.	МЕХАНИЗИРОВАННАЯ СВАРКА

СФЕРИЧЕСКИХ СОСУДОВ

Способ сварки оболочки сферических резервуаров опреде-
ляет, в первую очередь, условия сборки, степень укрупнения
лепестков в блоки, организацию сварочных работ на одном ра-
бочем месте или в нескольких местах, а также стоимость и про-
должительность работ.

В отечественной практике при сооружении сферических ре-
зервуаров применяют: ручную дуговую сварку; автоматическую
дуговую сварку под флюсом, в том числе с присадочным порош-
кообразным материалом; сварку в защитном газе; сварку по-
рошковой проволокой. Общие сведения об этих видах сварки
представлены в главе 1. При сооружении сферических резер-
вуаров выполнение сварочных работ имеет некоторые свои осо-
бенности. Ручную дуговую сварку при сборке сферических сосу-
дов на монтаже применяют, когда невозможно или экономи-
чески неэффективно организовать механизированную сварку.
Однако такие ситуации складываются редко. Чаще ручную
сварку применяют в сочетании с автоматической дуговой свар-
кой под флюсом. Ручной сваркой выполняют соединения укруп-
ненных блоков, сварку люков, патрубков, опорных стоек со
стенкой. Ее также используют для прихваток и подварочных
швов под автоматическую сварку. Учитывая небольшую произ-
водительность ручной сварки и потребность в сварщиках высо-
кой квалификации, в отечественной практике распространены
механизированные способы сварки. Широко применяют автома-
тическую дуговую сварку под флюсом, обладающую высокой
производительностью процесса. Ее используют как для выпол-
нения соединений при укрупнении лепестков в блоки, так и при
сварке всей оболочки в сборе. Этот процесс требовал приведе-
ния свариваемого участка шва в положение, близкое к горизон-
тальному. Для этого были созданы различных видов кондукто-
ры-качалки для сборки и сварки блоков лепестков и манипуля-
торы для вращения сферических оболочек (см. предыдущие
разделы).

При сварке шаровой оболочки с вращением на манипуляторе
(рис. 5.17) сварочные автоматы-тракторы типа ТС-17М или
ТС-35 для сварки швов с наружной стороны размещают на
верхней части оболочки в кабине сварщика, а для сварки внут-
ренних швов — внутри, у низшей точки. Сварку начинают с ме-
ридиональных швов. Сварочный трактор движется вдоль шва,
а шов, соответствующим образом ориентированный, движется
при вращении шара навстречу трактору примерно с той же ско-
ростью. Для изменения скорости, остановки или начала враще-
ния оболочки пульт управления манипулятором выведен к ме-
сту ведения сварки. После сварки меридиональных швов
сваривают элементы днищ между собой и по кольцевым
швам.

Сварку меридионального шва, как правило, ведут от днища
к днищу, выводя начало и конец шва на днища на длину
50...60 мм. В зависимости от толщины металла, формы раз-
делки и каких-либо специальных требований сварку выполняют
в один или несколько слоев. Автоматические швы на шаровой
оболочке выполняют по ручной подварке, обеспечивающей как
функцию удержания ванны расплавленного металла, так и
прочность оболочки при ее вращении. На кондукторах-качалках
автоматическая под флюсом сварка стыков может выполняться
«а флюсовой подушке, медной подкладке, гибкой специальной
ленте, а также и по подварке ручным или механизированным
Рис. 5.17. Автоматическая сварка шарового сосуда с вращением иа манипу-
ляторе

способами. Для предупреждения деформаций блоков вследст-
вие сварки лепестки закрепляют к кондукторам струбцинами
или другими устройствами.

Формы разделки кромок, подготовки их к автоматической
сварке и режимы последней представлены в табл. 5.3.

Механизированная сварка с вращением сферических обо-
лочек имеет определенные недостатки, главный из которых —
возможность ведения сварки только в одном месте и необходи-
мость создания довольно сложного оборудования для вращения'
оболочек большой массы относительно тонкостенных со строго
заданными направлениями и скоростями. Тем не менее высокие
производительность процесса и качество соединений обеспечи-
вают и сейчас преимущественное применение этой технологии.

В последнем десятилетии способ автоматической дуговой
сварки под флюсом получил новое эффективное развитие в сто-
рону его интенсификации благодаря введению в сварочную
ванну порошкообразного присадочного материала (ППМ).
Сварку с ППМ успешно используют и при изготовлении шаро-
вых сосудов, так как она позволяет повысить производитель-
ность наплавки металла, улучшить его структуру и физико-
механические свойства. Перспективно применение этого спосо-
ба для сварки оболочек из высокопрочной стали, например
марки 16Г2АФ, когда благодаря использованию ППМ отпадает
необходимость в предварительном подогреве металла.
Таблица 5.3

Режимы автоматической под флюсом сварки оболочки шаровых резервуаров

Толщина, мм	Разделка кромок, последо- вательность сварки слоев		Номер слоя	Сила тока, А		Напряже- ние, В		Скорость сварки, м/ч	Скорость подачи проволоки, М/ч
16	JTZ		1	700.	. .750	34..	.36	21	95
	. , -1		2	750.	..800		.38	16-19	103
									
20	г/		1	800.	. .830	36..	.38	21	95
	зЕГВ	2	2	850.	..870	36..	.38	19	120
22		, 4	1	580	..629	36..	.38	21	81
		1- J	2  3	580  720	. .620  . .760	38..  38..	.40  .40	21  21	81  95
			4	750	..800	38..	.40	21	103
			5	580	..620	38..	.40	21	95
25	j U ij*		1	580.	..620	36..	.38	21	81
			2	580.	..620,	38..	.40	21	81
	к /Г»	- 2	3	720.	..760	38..	.40	19	95
	LjCj ГлХ:	- 1	4	759.	..800	38..	.40	19	103
		~ 5	5	580.	..620	38..	.40	19	95
34	25"±3°		1	600.	. .650	36..	.38	21	81
		-J	2	600.	..650	36..	.38	21	81
	\ \/ \ V?	- 2	3	750.	..780	38..	.40	21	120
	К II	~ 1	4	750.	..780	38..	.40	21	120
		~ 5	5	750.	..800	38..	.40	21	120
		-6	6	750.	..800	42..	.44	21	120

В последнее время в зарубежной и отечественной практике
все чаще применяется механизированная сварка сферических
оболочек в их проектном положении, без вращения. При этом
сварку приходится выполнять с различным пространственным
положением шва (нижнее, наклонное, вертикальное, потолоч-
ное). Это условие представляет значительные трудности для
механизации процесса и долгое время сдерживало применение
автоматической сварки шаровых резервуаров. Отработано не-
сколько процессов автоматической сварки, получивших практи-
ческое применение при изготовлении шаровых сосудов (см.
гл. 1).

Автоматическая многопроходная дуговая сварка в защитном
газе тонкой электродной проволокой разработана и применяет-
ся французской фирмой «Тиссо». Сварку выполняют сплошной
или порошковой проволокой. Швы могут свариваться во всех
пространственных положениях. Сварочной горелке задают ко-
лебательные движения с определенными параметрами в каждом
режиме работы. Она помещена в камере с окном, защищающей
дугу от сдувания защитного газа ветром. Сварку ведут в много'
слоев по V-образной (для толщин до 30 мм) и Х-образной (для
больших толщин) разделкам кромок. Корень шва перед свар-
кой первого слоя закрывают стальным прутком или тонкой по-
лоской. Иногда корень шва подваривают ручной сваркой. После
заполнения разделки и удаления прутка (или полоски) канавку
зачищают шлифмашинкой и сваривают слой с обратной сто-
роны. Примерные режимы сварки листов толщиной порядка
20 мм проволокой диаметром 1,2 мм приведены в табл. 5.4. Ав-
томатическую сварку ведут на постоянном токе с обратной по-
лярностью. Для защиты применяют смесь углекислого газа и
аргона в равных долях.

Описанный способ сварки фирма «Тиссо» применяла, в ча-
стности, при изготовлении группы сферических изотермических
резервуаров диаметром 15,6 м.

Автоматическая сварка сферических оболочек порошковой
проволокой с принудительным формированием сварного шва
разработана Институтом электросварки им. Е. О. Патона
АН УССР. Способ впервые был применен трестом № 7 Глав-
нефтемонтажа при сооружении шаровых резервуаров объемом
600 м3 с толщиной стенки 22 мм. Для выполнения сварки создан
специальный аппарат А-1381.

Процесс сварки происходит следующим образом. Электрод-
ная самозащитная порошковая проволока плавится в объеме,
ограниченном с боков кромками свариваемых листов, с задней
стороны — формирующей подкладкой, подварочным швом, мед-

Таблица 5.4

Режимы автоматической сварки в защитном газе
(фирма «Тиссо»)

Положение шва	Сила тока, А	Напряже- ние, В	Скорость сварки, мм/мин	Расход газа, л/мии	Число слоев
Нижнее	220	20	50...70	22	6
Вертикальное	140	19	50...90	22	7
Горизонтальное	180	17...18	130...195	26	13
ной охлаждаемой трубкой либо ползуном, а с лицевой сторо-
ны—перемещающимся охлаждаемым ползуном. По мере рас-
плавления проволоки и кромок аппарат поднимают вверх, внизу
остается монолитный сварной шов.

Сборку шаровой оболочки ведут в проектном положении.
Все меридиональные швы ориентированы в вертикальных плос-
костях. В зависимости от толщины листов кромки подваривают
с V- или Х-образной разделками, сварку ведут за один или не-
сколько проходов. Аппарат при сварке передвигают по направ-
ляющим рядом со свариваемым швом.

Для оболочки из листов толщиной 22 мм стыки с V-образной
разделкой кромок собирают с зазором 2...4 мм. Автоматиче-
скую сварку выполняют за один проход по ручной подварке
корня шва и ведут порошковой проволокой марки ППАН-12
диаметром 2,5 мм на следующем режиме: сила сварочного тока
•390...400 А; напряжение на дуге 28...29 В; скорость сварки
4... 6 м/ч. Кольцевые швы на днищах сваривают ручной свар-
кой. Отработана и применена на практике сварка этим способом
и шаровых сосудов объемом 2000 м3.

Автоматическая сварка со сложными колебаниями электрода
(метод СК) разработана институтом ВНИИмонтажспецстрой.
Сварку выполняют тонкой электродной проволокой в среде за-
щитного газа с направлением снизу вверх. Процесс представ-
ляет последовательную наплавку площадок металла в сечении
V-образной разделки шва с небольшим раскрытием (см.
рис. 1.24). Сварной шов наплавляют при возвратно-поступа-
тельных перемещениях конца электрода на глубину разделки с
одновременным поперечным колебательным движением с пере-
менной амплитудой.

После наплавки очередного слоя электрод перемещают по
вертикали на высоту, соответствующую толщине этого слоя, и
процесс продолжают.

Сварку выполняют аппаратами СК-1, СК-4 конструкции
ВНИИмонтажспецстроя. Аппараты позволяют сваривать без
вращения кольцевые швы (в вертикальной плоскости) диамет-
ром 5 м и более при толщинах металла 10... 50 мм. Автомат
имеет систему управления, позволяющую регулировать ампли-
туды всех перемещений электрода и другие параметры режима
сварки. Защитный газ подают в камеру, которой укрыта горелка
и зона сварки. В камере сделано смотровое окно со светофильт-
ром для наблюдения за процессом сварки. Автомат переме-
щается вдоль шва по направляющей из уголка 50X50 мм,
свальцованного с кривизной радиуса сферы. Сварку меридио-
нального шва рекомендуют вести двумя участками: от низа до
экватора с внутренней стороны резервуара, от экватора до
верха — с наружной стороны. При этом способе различное про-
странственное положение шва не требует существенного изме-
нения режимов сварки.
Метод СК был успешно применен при сварке шарового ре-
зервуара объемом 600 м3 с толщиной стенки 26 мм. V-образная
разделка кромок имела угол раскрытия 50±5°. Сварку выпол-
няли электродной проволокой диаметром 1,2 мм. Основные па-
раметры режима сварки следующие: сила сварочного тока
160... 190 А; напряжение дуги 21...23 В; скорость сварки
1 м/ч. Сварку выполняли на медной подкладке и на подварном
шве. Следует отметить, что этим же методом выполняли и свар-
ку швов между лепестками при укрупнении их в блоки.

Методы автоматической сварки без вращения имеют извест-
ные достоинства по сравнению со сваркой под флюсом с вра-
щением оболочки: сборку и сварку ведут сразу в проектном по-
ложении; отсутствует потребность в манипуляторах; возможна
организация нескольких постов сварки на одном резервуаре; не
ограничены размеры (диаметр) и масса резервуаров. Последнее
соображение особенно важно в связи с существующими тен-
денциями к увеличению объемов и толщин стенок сооружаемых
шаровых резервуаров. Так, при разработке технологии сварки
оболочек резервуаров объемом 4000 м3 диаметром 20 м из ста-
ли марки 16Г2АФ ВНИИмонтажспецстрой предусматривает
применение для этой цели автоматической сварки без вращения
способом сложных колебаний электрода (СК)-

В ряде случаев при изготовлении сферических емкостей ис-
пользуют полуавтоматическую сварку в защитном газе. Меха-
низированную сварку ведут электродной проволокой диаметром
1,2 мм марки Св-08Г2С полуавтоматами марок А-547У и
ПДГ-601. При механизированной сварке, например меридио-
нального соединения и соединения лепестков с днищем в резер-
вуаре с толщиной стенки 20 мм, применяют следующий режим:
сила сварочного тока 150... 180 А; напряжение дуги 21 ...25В;
скорость подачи проволоки 180 ... 210 м/ч.

При сборке и сварке шаровых сосудов осуществляют поопе-
рационный контроль на всех этапах работ. Качество сварных
соединений контролируют:

внешним осмотром и измерением сварных швов; механиче-
скими испытаниями контрольных сварных образцов;

проверкой сварных швов рентгенографией и ультразвуком;
испытаниями на межкристаллитную коррозию;

металлографическими исследованиями;
гидравлическими испытаниями.

Как указывалось выше, назначение видов и объема контроля
качества сварных соединений устанавливают в зависимости от
условий работы сосуда.
S.6.	сборка шаровых сосудов
СПЕЦИАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИИ

В химической промышленности используют сферические
емкости специальных конструкций: из биметаллов, двухслой-
ные и др.

В ряде производств для переработки высокоагрессивных
продуктов шаровые емкости изготовляют из двухслойной стали.
В такой конструкции функцию несущего выполняет слой из низ-
колегированной стали, а функцию защиты от агрессивного воз-
действия среды — плакирующий слой. В практике известно изго-
товление шаровых сосудов объемом 600 м3 из двухслойной
стали 16ГС + Х17Н13МЗТ толщиной 22 мм (18 + 4 мм). Монтаж
таких резервуаров осуществляют рассмотренными выше спосо-
бами. Например, по технологии, разработанной Гипрохиммон-
тажем, сборку выполняют в следующем порядке: на горизон-
тальной оси устанавливают днища, которые после выверки
фиксируются приварными косынками. По периметру резервуара
располагают временную кольцевую площадку, с которой ведут
работы по сборке лепестков. С этой же площадки ручной элек-
тродуговой сваркой выполняют подварочные швы с наружной
стороны оболочки. Вращение корпуса по мере наращивания ле-
пестков можно производить автокраном через отводной блок
или электролебедкой. Горизонтальный шов на вертикальной
плоскости между двумя собранными лепестками подваривают с
наружной стороны два сварщика, перемещаясь от середины ле-
пестка к краям. Под собранный шар подводят манипулятор, на
котором автоматической сваркой под флюсом сваривают швы с
наружной стороны.

Особенности выполнения работ следующие: необходимость
приварки строповочных и сборочных приспособлений только со
стороны несущего слоя; выполнение сварочных работ с усло-
вием получения монолитного шва, обеспечивающего равную с
плакирующим металлом коррозионную стойкость металла, на-
плавленного с внутренней стороны. Последнее условие выпол-
нимо путем наложения ручной сваркой разделительного пере-
ходного слоя электродом из высоколегированного металла. Это
предотвращает смешивание составов несущего и плакирующего
слоев. Затем выполняют автоматическую сварку под флюсом
несущего слоя, разделка кромок — Х-образная. На первых эта-
пах шов со стороны плакирующего слоя выполняли ручной
сваркой. Сварку вели электродами трех типов в три слоя. По
расчищенному корню шва сваривали первый слой электродами
Э50А, затем — переходный слой электродами ЭА2. Облицовоч-
ный последний шов вели нержавеющими электродами ЭА1М2
в много слоев до полного заполнения.

ВНИИмонтажспецстрой разработал технологию автомати-
ческой дуговой сварки под флюсом высоколегированного шва.
По этой технологии в стык со стороны плакирующего слоя вво-
дится с помощью дозирующего устройства дополнительный при-
садочный материал в виде порошка нихрома марки Х65Н18М13.
Сварку ведут электродной проволокой Св-08Х19Н11МЗ под флю-
сом АН-26. Возможна также сварка плакирующего слоя порош-
ковой проволокой марки СП-ХНМФ диаметром 3,2 ... 3,6 мм под.
тем же флюсом.

Шаровые сосуды — одна из наиболее рациональных форм
емкостной аппаратуры для хранения криогенных продуктов.
В зависимости от типа продукта для низкотемпературного хра-
нения используются шаровые сосуды с одинарной или двойной
оболочкой. Эти сосуды применяются для хранения сжиженных
при низких температурах газов: бутана, пропана, кислорода,,
водорода и др. Сосуды снабжены запорной и предохранительной
арматурой, автоматическими системами для контроля давления
поддержания температуры сжиженного газа, а также специали-
зированной насосной системой.

В некоторых случаях применяют трехстенные шаровые со-
суды, предназначенные для хранения двух криогенных жидко-
стей с повышенными требованиями к режиму хранения, при
этом одна из этих криогенных жидкостей, имеющая более низ-
кую температуру кипения, служит охладителем. Наружную ша-
ровую оболочку проектируют в зависимости от специфики хра-
нения продукта либо как несущую, либо только в качестве за-
щиты термоизоляции на внутренней оболочке. Кроме того,
наружная оболочка должна в случае крепления к ней внутрен-
него шарового сосуда быть рассчитана на общую статическую
нагрузку от всей конструкции.

Опоры криогенного шарового сосуда должны обладать вы-
сокой прочностью при эксплуатации в условиях глубокого хо-
лода, а также минимальной теплопроводностью. Между сосудом
и опорами устраивают утолщенные листовые накладки. Созда-
ны конструкции криогенных сосудов, в которых внутреннюю
оболочку удерживают специальные подвески — тросовые или
цепные.

Между оболочками применяют вакуумную изоляцию либо-
изоляцию комбинированного вида: вакуумную с засыпкой пер-
литного порошка или вакуумную с многослойной изоляцией.
Стойки криогенного сосуда опираются на железобетонное' фун-
даментное кольцо.

Научно-производственным объединением «Криогенмаш» за-
проектированы и введены в эксплуатацию криогенные сосуды
объемом 1400 м3, рассчитанные на давление 0,4 МПа и 1,0 МПа
(рис. 5.18). Диаметр внутреннего сосуда — 14 м, наружного —
16 м. Эти сосуды предназначены для хранения жидкого азота,
кислорода, водорода. В сосудах, рассчитанных на давление
0,4 МПа, для внутренней оболочки используют сталь 12Х18Н10Т,
а для сосудов с давлением 1,0 МПа — сталь 08Х18Н12Т. Сосуд
236
состоит из 24 вальцован-
ных лепестков толщиной
20 мм и двух днищ. Его
поверхность покрыта 40
слоями алюминированной
пленки, проложенными
стеклобумагой. Изоляция
выполнена в виде отдель-
ных матов, прикрепляе-
мых к корпусу и соеди-
няемых между собой.
Наружный кожух также
состоит из 24 вальцован-
ных лепестков меридио-
нального раскроя. Лепе-
стки из стали марки
09Г2С имеют толщину
24 мм.

Сборку монтажных
соединений выполняют на
обычных сборочных при-
способлениях на электро-
прихватках. Учитывая
особые условия работы

Рис. 5.18. Криогенный сферический сосуд,
объемом 1400 м3:

/ — опорный пояс; 2 — внутренняя оболочка; 3 —
наружная оболочка; 4 — кольцевая площадка;

5 — изоляция; 6 — внутренняя смотровая лестни-
ца; 8 — передвижная лестница в межстенном
пространстве; 8—опорная стойка внутреннего
сосуда; 9 — опорная стойка наружного сосуда

таких емкостей, к их изготовлению предъявляют специальные-
требования. Сварку электроприхваток выполняют теми же элек-
тродами, что и при сварке подварочных швов, дефектные при-
хватки необходимо удалять абразивным кругом. Приваренные-
сборочные приспособления после их использования должны
удалять механическим способом, а места их приварки — зачи-
щать до уровня основного металла. Особую тщательность необ-
ходимо соблюдать, чтобы исключить попадание в зазоры стыков
перед сваркой различных загрязнений, воды и масла. Сборочные-
работы нужно выполнять при температуре не ниже 0° в безвет-

ренных условиях.

Вальцованные лепестки внутреннего сосуда укрупняют в.
монтажные блоки со стыковкой «на ребро». Жесткость укруп-
ненным лепесткам придают трубчатыми распорками.

Для выполнения соединений шаровой оболочки из стали
12Х18Н10Т можно использовать: электродуговую сварку, в том?
числе с защитой аргоном; механизированную с плавящимся
электродом в защитном газе; автоматическую сварку под флю-
сом. Поворотную автоматическую сварку наружных швов вы-
полняют по подварочному шву в нижнем положении с размеще-
нием автомата на верху шаровой оболочки. Сварке внутренних:,
швов должна предшествовать зачистка подварочного шва абра-
зивным кругом на треть толщины оболочки. Рекомендованные
Институтом электросварки им. Е. О. Патона режимы автомати-
Таблица 5.5

Режимы сварки под слоем флюса

Толщина стали, мм		Порядок сварки	Диаметр сварочной проволоки, мм		Сила свароч- ного тока, А		Напряжение дуги, В		Скорость сварки, м/ч	
8..	.12	I—11 шов	3	..4	280.	..350	30..	33	18..	22
 12..	.14	1—II шов	4		350	..450	33..	35	18..	22
16..	.22	1 шов	4	..5	600	..660	36..	38	18..	22
16..	.22	II шов	4	..5	680	..720	36..	38	18..	22

ческой под слоем флюса сварки стали типа 12Х18Н10Т приве-
дены в табл. 5.5.

При сооружении криогенных резервуаров применяют пред-
варительную автоматическую сварку лепестков в блоки, из ко-
торых затем собирают обе оболочки по следующей технологии.
На манипуляторе производят сборку и автоматическую сварку
внутренней оболочки. Сваренную сферическую оболочку снима-

Рис. 5.19. Криогенный сферический со-
суд двустенной конструкции:

/ — наружная оболочка; 2 — внутренняя обо-
лочка; 3— стойка; 4 — подвески; 5 — кольцо
жесткости; 6 — перлитная засыпка; 7 — пло-
щадка; 8 — связи

щение сдвоенной оболочки, то сварку

наружной стороны выполняют автоматическим способом.

ют с манипулятора и на нем
собирают и сваривают на-
ружную оболочку (за исклю-
чением сварки экваториаль-
ного шва). Полушария на-
ружной сферической обо-
лочки на это время соеди-
няют изнутри массивными
пластинами на болтах. По-

3 еле окончания сварки и
установки шара в проектное
положение верхнее полуша-
рие снимают с помощью
кранов. В нижнее полуша-
рие вставляют сваренную
ранее внутреннюю сфериче-
скую оболочку.

Монтажный экватори-
альный шов выполняют руч-
ной или механизированной
сваркой. Если манипулятор
по своей грузоподъемности
позволяет осуществить вра-
экваториального шва с
При

этом внутреннюю оболочку временно раскрепляют внутри на-
ружной.
В качестве примера сооружения криогенных резервуаров в
зарубежной практике можно указать на двухстенные резервуа-
ры для хранения жидкого водорода при температуре минус
220°С (США, Япония). Объем резервуаров 500 м3, промежуточ-
ное пространство в 760 мм заполнено перлитовой изоляцией.
Внутренняя оболочка изготовлена из алюминия, а наружная —
из стали.

Подобную же конструкцию имеют сооружаемые в США ша-
ровые резервуары объемом 7000 м3 для хранения сжиженного
природного газа при температуре до минус 162°С (рис. 5.19).
Внутренний шар толщиной 30 мм изготовлен из алюминиевого
сплава, наружный такой же толщины — из низколегированной
стали. Наружная оболочка покоится на опорных стойках, внут-
ренняя прикреплена к наружной на подвесках. Межстенное
пространство в 1 м заполнено перлитным порошком. Кроме того,
в нем постоянно поддерживают вакуум.

Оценивая современное состояние производства шаровых сосу-
дов различного назначения в отечественной практике, необходимо
отметить следующие эффективные решения: метод изготовления
оболочек из холодновальцованных лепестков; крупноблочный
монтаж и полностью автоматическая сварка на манипуля-
торах; внедрение автоматической сварки без вращения оболоч-
ки; увеличение параметров шаровых сосудов и применение для
них высокопрочных сталей; поточная организация работ с при-
менением пневматических укрытий. Все это позволяет снизить
влияние сезонности, обеспечить высокие темпы сборки шаровых
сосудов при хороших технико-экономических показателях их
сооружения в целом.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

I.	Абрашкевич Ю. Д., Сотников Г. А. Абразивные армированные инстру-
менты для строительно-монтажных работ. М.: Стройиздат, 1983. 108 с.

2.	Артемьев В. И. Досборка колонных аппаратов на монтажной площад-
ке.— Монтажные и специальные работы в строительстве, 1975, № 9, 7—10 с.

3.	Билецкий С. М., Голинько В. М. Индустриальное изготовление негаба-
ритных сварных листовых конструкций. Киев: Наукова думка, 1983. 270 с.

4.	Блинов А. Н., Лялин К. В. Организация и производство сварочно-мон-
тажных работ. М.: Стройиздат, 1982. 310 с.

5.	Бызер Л. Я., Гришаков Л. В. Методические указания по транспорти-
ровке крупногабаритного и тяжеловесного оборудования. М.: ЦБНТИ Мин-
монтажспецстроя СССР, 1975, 24 с.

6.	Гириис В. В., Федулов В. А., Филаткии Г. В. Монтаж оборудования
парогенерирующих установок и реакторов АЭС. М.: Энергоиздат, 1982. 326 с.

7.	Гитлевич А. Д., Этиигоф Л. А. Механизация и автоматизация сва-
рочного производства. М.: Машиностроение, 1979. 280 с.

8.	Диамидов А. С., Буфф М. 3. Транспортные и грузовые средства для
поставки и монтажа тяжеловесного оборудования. М.: ЦБНТИ Минмонтаж-
спецстроя СССР, 1978. 37 с.

9.	Ермолов Е. В., Поповский Б. В., Поляков В. П. Применение мягких
укрытий при монтаже резервуаров. — Промышленное строительство, 1983,
№ 10, 29—32 с.
10.	Корниенко В. С., Поповский Б. В. Сооружение резервуаров М-
'Стройиздат, 1971, 224 с.	Р Р У Р

11.	Корпуса негабаритных аппаратов. Технология, оборудование и осна-
стка. Нормативные материалы РДРТМ 26—306—79. ВНИИПТхимиефтеаппа-
.ратуры, Волгоград, 1979, 140 с.

12.	Макаров В. М., Зисельман Б. Г. Рулонированные сосуды высокого
давления. М.: Машиностроение, 1985. 240 с.

13.	Маршев В. 3., Эльяш М. Л. Монтаж технологического оборудования
заводов азотиой промышленности. М.: Стройиздат, 1979. 150 с.

14.	Мацохин С. Б. Контроль качества сварных соединений. М.: Строй-
.издат, 1985. 230 с.

15.	Механизация технологических процессов изготовления химических ма-
шин и аппаратов!Д. Т. Логанов, С. П. Чистяков, М. Л. Каталхерман и др.—
М.: Машиностроение, 1978. 195 с.

16.	Механизация производства крупногабаритных колонных аппаратов
/М. И. Поликарпов, В. А. Самойлов, А. Г. Ламзин и др. — Химическое и неф-
тяное машиностроение, 1981, № 7, 38 с.

17.	Молоканов Ю. К-, Харас 3. Б. Монтаж аппаратов и оборудования
для нефтяной и газовой промышлеииости. Мл Недра, 1982. 390 с.

18.	Никифоров А. Д., Беленький В. А., Поплавский Ю. В. Типовые техно-
логические процессы изготовления химических машин и аппаратов. М., Ма-
шиностроение, 1979. 277 с.

19.	Новиков В. А. Оборудование и средства механизации сборочных це-
хов. М.: Машиностроение, 1982. 140 с.

20.	Опарин В. И., Ткаченко Г. П., Лукьянов В. П. Механизация произ-
водства химической и нефтяной аппаратуры. М.: Машиностроение, 1973.
.224 с.

21.	Поповский Б. В., Линевич Г. В. Монтаж аппаратов и сосудов мето-
дом рулонирования. ЦБНТИ Миимонтажспецстроя СССР, 1983, № 1, 33 с.

22.	Равлусевич Р. А., Глебов А. 3., Кольдерцев И. С. Инструмент и сред-
ства защиты электросварщика. Мд Машиностроение, 1984 . 96 с.

23.	Раевский Г. В. Изготовление стальных цилиндрических резервуаров
методом сворачивания. М.: Гостоптехиздат, 1952. 116 с.

24.	Рубин И. Л. Металлические щетки для очистки металла. — Монтаж-
ные и специальные работы в строительстве, 1985, № 3, 21—22 с.

25.	Сборка и моитаж изделий машииостроеиия/Справочник. Мд Машино-
строение, 1983, тт. 1, 2.

26.	Сварка в машииостроении/Справочник. Мд Машиностроение, 1979.
567 с.

27.	Свидирова Т. А., Привалов Ю. А. Монтаж шаровых резервуаров. Мл
«Стройиздат, 1980. 196 с.

28.	Средства малой механизации с гидроприводом/Л. М. Местечкин,
В. Н. Белов, А. И. Чариый и др. — Монтажные и специальные работы в
строительстве, 1985, № 4, 22—24 с.

29.	Суворов А. Ф., Лялин К. В. Сооружение крупных резервуаров. М.:
Недра, 1979. 224 с.

30.	Товастшерна Р. И. Изготовление и монтаж технологических трубо-
проводов. М.: Высшая школа, 1985. 255 с.

31.	Урицкий М. И. Монтаж компрессорных станций магистральных и рас-
пределительиых газопроводов с применением блоков оборудования и трубо-
проводов, «Моитаж оборудования и трубопроводов», ЦБНТИ Минмонтаж-
спецстроя СССР, 1984, № 16, 17—19 с.

32.	Ушаков Б. И., Кузьмич А. А. Монтаж оборудования предприятии
целлюлозно-бумажной промышленности. М.: Высшая школа, 1982. 240 с.

33.	Эйдельман В. Я., Черепов И. А. Технические решения промышленных
•объектов с применением блоков. Монтажные и специальные работы в строи-
тельстве, 1985, № 3, 6—9 с.