Прошин А. С. Монтажные краны электростанций.
Описаны конструкции специальных монтажных кранов, применяемых при строительстве электростанции (козловых, полукозловых, мостовых, вантовых Г-образных и башенных). Приведены основы расчета этих кранов. Даны рекомендации по монтажу и эксплуатации кранов. Предназначена для инженерно-технических работников, занятых проектированием, конструированием, изготовлением, монтажом и эксплуатацией кранов, а также занятых монтажом и обслуживанием электростанции.
ГЛАВА I
СХЕМЫ МЕХАНИЗАЦИИ И ТИПЫ МОНТАЖНЫХ КРАНОВ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ
Отечественное энергетическое строительство за последние десятилетия развивалось на базе максимального внедрения типовых решений и унификации энергетических блоков. Единая техническая политика, осуществляемая централизовано, позволила не только обеспечить серийное изготовление основного энергетического оборудования, но и создала возможность разработки типовых схем механизации строительно-монтажных работ, связанных с сооружением основных объектов электростанций.
Уже в начале пятидесятых годов специализированные монтажные организации накапливают достаточный опыт скоростного блочного монтажа строительных конструкций и оборудования типовых ГРЭС мощностью 300—400 тыс. кет.
На базе этого опыта в 1956 г. была разработана и внедрена схема комплексной механизации по монтажу оборудования в главных зданиях ГРЭС (рис. 1) [28].
Характерной чертой схемы является высокий уровень механизации по всему циклу монтажных работ, начиная от разгрузки, сортировки и подачи оборудования со склада на укрупнительно-сборочную площадку и кончая установкой блоков в проектное положение.
Склады и укрупнительно-сборочные площадки располагались последовательно и обслуживались однотипными козловыми кранами грузоподъемностью 20—30 тс, с пролетом 32 м. Благодаря этому в нужный момент на любом участке склада или сборочной площадки можно было сосредоточить все основные средства механизации и грузить тяжелые узлы весом до 50—60 т.
Монтаж основного оборудования (котлов и турбин) обеспечивался мостовыми кранами (по два в котельном и машинном залах), а монтаж вспомогательного оборудования и золоулавливания — специально созданными полукозловыми кранами. При разработке проектов производства работ по монтажу каркасов главных зданий ГРЭС оказалось целесообразным применить те же принципы и методы, которые были разработаны для монтажа оборудования, т. е. поточность работ, монтаж крупными блоками, параллельное ведение сборочных и монтажных работ. Склады и сборочные площадки обслуживаются такими же козловыми кранами с теми же грузоподъемностью и пролетами, а монтажная зона — монтажным башенным краном грузоподъемностью 40 тс.
При рассмотрении в конце пятидесятых годов путей развития механизации строительства мощных ГРЭС [29], представлялось возможным сохранить все основные принципиальные черты описанных схем механизации и основные типы кранов. Рекомендовалось, сохранив типаж кранов, увеличить только их грузоподъемность, пролеты и вылеты. Так, например, для обслуживания складов и сборочных площадок было намечено создать козловые консольные краны с увеличенными до 42 м пролетами, грузоподъемностью 50 и 30 тс, а для обслуживания монтажной зоны взамен башенных кранов БК-405 рекомендовались башенные краны грузоподъемностью 75—50 тс (рис. 2).
За годы 8-й пятилетки на тепловых электростанциях устанавливали в основном энергетические блоки единичной мощностью 200 и 300 тыс. кет. В это время построены крупнейшие в мире Конаковская, Змиевская, Приднепровская и Бурштынская ГРЭС, смонтирован головной блок мощностью 800 тыс. кет на Славянской ГРЭС.
Рис. 1. Схема комплексной механизации работ по монтажу оборудования в главном
здании типовой ГРЭС:
1 — козловый кран грузоподъемностью 20 тс, пролетом 32 м. 2 — мостовой кран грузоподъемностью 100/20 тс, пролетом 22 м\ 3 — мостовой кран грузоподъемностью 5 тс, пролетом 7.7 м\ 4 — мостовой кран грузоподъемностью 2x15 тс, пролетом 2Ъ м\ 5 — мостовой кран грузоподъемностью 5 тс, пролетом 7 6 — полукозловый кран грузоподъемностью 7.5 тс, пролетом 14,35 м\ 7 — полукозловым кран грузоподъемностью 7,5 гпс, пролетом 11,2 м\ I — машинный зал; 11 и III — бункерно-деаэраторная; IV — котёльная; V — дымососная; VI — склады оборудования; VII — укрупнительно-сборочная площадка
Рассматривая схему установки монтажных кранов для механизации работ в главном корпусе современной мощной ГРЭС (рис. 3), нетрудно установить прямую преемственность в развитии схем механизации, обусловленную общим принципом технологии производства монтажных работ.
Крупноблочный поточно-скоростной монтаж, завоевавший в СССР общее признание, основан на параллельном ведении монтажных и сборочных работ, осуществляемых на площадках укрепительной сборки. Например, при сооружении ГРЭС с энергоблоками мощностью 800 тыс. кет объемы монтажных работ значительно возрастают, а для размещения складов оборудования и сборочных площадок необходимы площади, достигающие 45 тыс. м- 1351. Однако при монтаже энергоблоков Славянской ГРЭС площадки были оснащены кранами грузоподъемностью 50 и 30 тс при пролетах соответственно 42 и 32 м. Сохранился здесь также и типаж основных монтажных кранов.
Таким образом, несмотря на некоторое различие во взглядах на роль башенных и гусеничных кранов при сооружении каркасов главных зданий тепловых электростанций [15], основную номенклатуру монтажных кранов в настоящее время можно, видимо, считать сложившейся и определенной.
Для монтажа оборудования в машинных залах ГРЭС, в зависимости от мощности и продольного или поперечного расположения агрегатов, устанавливают краны грузоподъемностью 75—125 тс, которые дополняют вспомогательными козловыми кранами небольшой грузоподъемности для монтажа мелких деталей турбин, а в некоторых случаях — козловым краном грузоподъемностью 260—265 тс, предназначенным специально для монтажа статора генератора (см. рис. 3).
Основное и вспомогательное оборудование котельных монтируют обычно кранами грузоподъемностью 30—50 тс, оснащенными в необходимых случаях траверсами для совместной работы двух кранов.
Рис. 2. Краны монтажной площадки мощной тепловой электростанции:
1 — козловые консольные краны грузоподъемностью 50 тс, пролетом 42 м; 2 — башенный монтажный кран грузоподъемностью 50 тс
Наряду с этим, как для монтажа мостовых кранов, так и для монтажа вспомогательного оборудования котельных часто используют тяжелый монтажный башенный кран БК-1000, основным назначением которого является монтаж блоков каркаса здания (Змиевская и Трипольская ГРЭС).
Иногда башенный монтажный кран является основным механизмом и при монтаже собственно котлоагрегата. Так, некоторые котлы ТПП-210А энергоблоков мощностью 300 тыс. кет полуоткрытых котельных целиком монтировались башенным краном БК-1425. Этим же краном устанавливали и мостовой кран котельной грузоподъемностью 10 тс, использовавшийся при монтаже лишь для производства доводочных работ (см. рис. 3).
Системы пылеприготовления и золоулавливания уже в первых схемах комплексной механизации монтировали специальными полукозловыми кранами, установленными на опорных конструкциях каркаса здания [29]. В дальнейших разработках компоновок главного здания для монтажа систем пылеприготовления чаше всего применяют полукозловый край, а для монтажа хвостовой части котлоагрегатов используют консольные или бесконсольные козловые краны.
Рис. 3. Схема установки кранов при монтаже главного корпуса ГРЭС:
- — мостовой кран грузоподъемностью 75/20 тс,
- — козловый кран грузоподъемностью 250 тс;
- — козловый кран грузоподъемностью 3 тс,
- — башенные монтажные краны БК.-1000; 5 — башенный кран БК.-Н25; 6 — мостовой кран котельной грузоподъемностью 10 тс\ 7 — козловый кран для обслуживания хвостовой части котлоагрегата грузоподъемностью 30 тс
При строительстве в южных районах страны мощных тепловых электростанций открытого типа широко использовали опыт монтажных работ, накопленный при сооружении ГРЭС закрытого типа. Отсутствие каркаса здания, колонны которого использовались в закрытых станциях в качестве опорных конструкций для подкрановых путей мостовых кранов, заставило перейти на краны козлового типа, пролет и грузоподъемность которых по-прежнему определялись весом неразборных узлов теплосилового оборудования и условиями его компоновки.
Рис. 4. Козловые краны гидроэлектростанций:
1 — козловый грейферный кран грузоподъемностью 2Х 15 тс: 2 — грейфер с пневматическим захватом; 3 — козловый агрегатный кран грузоподъемностью 2X180/50 тс для обслуживания турбогенератора и маневрирования решетками; 4 — балка с пневмозахватами для решеток; 5 — козловый кран грузоподъемностью 2X 200/1 0 тс для маневрирования затворами; в — захватная балка грузоподъемностью 2х 185 тс для затворов
Для монтажа котельных агрегатов открытых электростанций были созданы козловые краны К100-31 грузоподъемностью 100 тс, а для монтажа турбин — краны К100-24 той же грузоподъемности. В дальнейшем, для ряда станций с несколько измененной компоновкой оборудования, стали строить другие краны такого же типа грузоподъемностью 60, 75 и 100 тс с различными пролетами. Принципиальных изменений в конструкции этих кранов, однако, не вносилось.
В настоящее время такелажные операции при сборочно-монтажных работах на площадках укрупнительной сборки осуществляются главным образом консольными козловыми кранами грузоподъемностью 30—50 тс при пролетах 32—42 м. Эти же краны используют для разгрузки, организации хранения и сборки блоков каркаса главных зданий. Монтируют последние при строительстве мощных ГРЭС кранами БК-1000 и БК-1425.
Из сказанного явствует, что при строительстве тепловых электростанций, наряду со штатными кранами, широко применяют и краны (козловые, башенные), которые временно устанавливают на площадке и после завершения строительства демонтируют и перевозят на другой объект.
В связи со специфическими особенностями гидросооружений механическое оборудование ГЭС компонуют обычно таким образом, чтобы все сложные монтажные операции могли быть выполнены с помощью штатных кранов. Эти краны после окончания монтажа остаются на электростанции для такелажных работ, связанных с ремонтом и эксплуатацией агрегатов ГЭС.
Однако работа но унификации основных строительных сооружений гидроэлектростанций и их кранового оборудования затруднена из-за особенностей бассейнов различных рек (например, рек южного склона европейской части СССР и рек Сибири, Средней Азии и Дальнего Востока). Целый ряд строящихся гидроузлов имеет в своем составе высокие бетонные или набросные плотины и гидросооружения совершенно нового типа. Даже хорошо освоенное строительство гидростанций на реках европейской части СССР отличается значительным разнообразием решений. В соответствии с этим почти для каждой электростанции проектируют свои специальные краны. Все эти краны (рис. 4), тем не менее, обладают рядом общих признаков, конструкции их и внешний вид отвечают общим требованиям, действительным для всех монтажных кранов гидросооружений.
