Монтаж насосного агрегата типа НМ-7000-210 в блочном исполнении

Содержание

Аннотация

Введение

Глава 1. Технологическая часть

1.1 Общие положения

1.2 Монтаж насоса

1.2.1 Погрузочно-разгрузочные работы, поставка, хранение и приёмка насосных агрегатов в монтаж

1.2.2 Подготовительные работы. Приёмка фундаментов

1.2.3 Предмонтажная проверка насосных агрегатов

1.2.4 Продолжительность монтажа

1.2.5 Монтаж насоса в блочном исполнении

1.2.5.1 Подъем, установку и выверка фундаментных рам, блока насоса и электродвигателя

1.2.5.2 Прицентровка электродвигателя к насосу

1.2.5.3 Добетонирование и подливка фундаментов

1.3 Испытание насосных агрегатов

1.3.1 Виды испытаний

1.4 Подготовка пуска и опробование насосных агрегатов

1.5 Техническая документация на монтаж насосных агрегатов

Глава 2 Расчётная часть

2.1 Расчёт фундамента на динамическое воздействие

Глава 3 Методы улучшения грунтов оснований

3.1. Методы уплотнения грунтов оснований

Глава 4 Безопасность жизнедеятельности и охрана труда

4.1 Общие требования техники безопасности при производстве монтажных работ

Список литературы

Технологическая часть

1.1 Общие положения

Главное технологическое оборудование насосных станций — перекачивающие (насосные) агрегаты, обеспечивающие выполнение главной функции насосной станции — транспортировку нефти или нефтепродукта по магистральному трубопроводу. Насосный агрегат состоит из центробежного насоса и привода, соединенных между собой с помощью зубчатых муфт. Насосы насосного агрегата — центробежные низконапорные одноступенчатые. Каждый такой насос создает напор от 195 до 550 м столба транспортируемой жидкости, обеспечивая при этом подачу соответственно от 12 500 до 125 м3/ч.

В дальнейшем будет рассмотрен насос МН 7000210.

Марку магистрального насоса обозначают следующим образом: НМ 7000210. Расшифровка марки насоса следующая: НМ — насос магистральный.

Технико-экономическая характеристика:

подача, м3/ч……………………………………………….…..7000

напор, м…………………………………………………………210

диаметр рабочего колеса, мм……………………………..475/455

допустимый кавитационный запас при работе на воде, м……52

КПД насоса при работе на воде, %.............................................. 89

мощность насоса при работе на нефти, кВт…………………3870

электродвигатель………………………………………СТД-5000-2

мощность электродвигателя, кВт…………………………….5000

масса насоса, кг………………………………………………..6300

масса агрегата, кг…………………………………………….22320

Насосы, применяемые для транспортировки нефти или нефтепродукта по магистральным трубопроводам, называются магистральными. Такие насосы состоят из литого разъемного корпуса; рабочего колеса, насаженного на вал;

направляющего аппарата, вала; подшипников и уплотняющих устройств. Важнейшая часть насосов - рабочее колесо. В магистральных наосах используют рабочее колесо закрытого типа с двухсторонним входом жидкости. Такое колесо состоит из двух наружных дисков и одного внутреннего диска с втулкой, надеваемой на вал (ротор) насоса. Между наружными и внутренним дисками расположены спиральные рабочие лопасти. Рабочее колесо выполняют литым из стали. При двухстороннем подводе жидкости к рабочему колесу создается более устойчивое давление и компенсируется осевая нагрузка. Рабочее колесо размещено в стальном корпусе осевым разъемом. Кроме того, в корпусе находятся подводящие и отводящие устройства, направляющий аппарат, подшипники с лабиринтными уплотнениями. Если подводящий (всасывающий) трубопровод и внутреннее пространство корпуса заполнено жидкостью, то при вращении рабочего колеса жидкость, сходящаяся в его внутреннем пространстве (между лопастями), под действием центробежной силы будет отбрасываться на внешнюю поверхность колеса. Благодаря этому на внешней поверхности рабочего колеса создается избыточное давление, а в нижней части внутреннего пространства между лопатками - наоборот, пониженное давление. Избыточное давление перемещает жидкость в отводящий (нагнетательный) трубопровод. Понижение давления способствует одновременному поступлению жидкости из подводящего (всасывающего) трубопровода во внутреннее пространство рабочего колеса. Таким образом и осуществляются поступление жидкости в насос и ее выход из насоса под повышенным давлением.

Нормальная работа центробежного насоса может быть обеспечена при определенных так называемых бескавитационных режимах. Нормальная работа сохраняется только в случае, если явление во всех точках его внутренней полости будет превышать давление насыщенных паров перекачиваемой жидкости при данной температуре. Это давление носит название критического Р кр. Если же давление во внутренней полости насоса будет меньше критического, то тогда возможно образование паров жидкости и наступление так называемой кавитации. При кавитации за счет образования большого числа пузырьков, заполненных парами жидкости, происходит нарушение сплошности потока. При попадании кавитационных пузырьков в область, где давление жидкости больше критического (например, на поверхность лопаток рабочего колеса), они разрушаются и при этом происходят гидравлические удары в микроскопических зонах. Это приводит к местным разрушениям металла рабочего колеса. Возникновение кавитации зависит от многих причин (материала и наличия покрытия на поверхности рабочего колеса, режимов перекачки). Наибольшее значение имеет соблюдение так называемых бескавитационных режимов работы насоса, при которых давление на входе насоса Рвс должно быть выше критического давления, т. е. давления насыщенных паров перекачиваемой жидкости. Для обеспечения бескавитационных режимов работы магистральных насосов на головных насосных станциях устанавливают специальные подпорные насосы, которые откачивают нефть или нефтепродукт из резервуаров и подают ее под нужным давлением на всасывающие патрубки магистральных насосов. На промежуточную насосную станцию нефть или нефтепродукт поступает на всасывающие патрубки от предыдущей станции под давлением, превышающим допустимый кавитационный запас.

Так как одноступенчатые магистральные насосы относятся к низконапорным, то для обеспечения в трубопроводе необходимого рабочего давления на насосных станциях устанавливают три последовательно соединенных насоса и один (четвертый) резервный насос.

Для привода магистральных и подпорных центробежных насосов используют синхронные трехфазные электродвигатели в обычном и во взрывозащищенном исполнении. Синхронные электродвигатели в обычном исполнении, входящие в состав насосных агрегатов, необходимо размещать в отделении привода, изолированном от насосного отделения сплошной газонепроницаемой стенкой (перегородкой). Это связано с тем, что при размещении насосных агрегатов в общем помещении с электродвигателями возможно попадание в атмосферу паров нефти или нефтепродукта из насосов, а образование случайной искры в электродвигателе может вызвать взрыв. Взрывозащищенные электродвигатели лишены этого недостатка и их можно применять в общем зале с насосами без разделительной газонепроницаемой стенки. Взрывозащищенность электродвигателей достигается рядом конструктивных мероприятий: применением взрывонепроницаемой оболочки корпуса электродвигателя; использованием искробезопасной электрической цепи; заполнением или продувкой внутреннего пространства электродвигателя чистым воздухом под избыточным давлением; заполнением внутреннего пространства корпуса электродвигателя маслом и др.

Наиболее часто в качестве защиты от взрыва во взрывозащищенных электродвигателях, применяемых в качестве привода магистральных насосов на насосных станциях и центробежных нагнетателей на компрессорных станциях, используют продувку внутреннего пространства корпуса воздухом под избыточным давлением 100 Па. Наличие избыточного давления чистого воздуха внутри корпуса электродвигателей препятствует проникновению взрывоопасной смеси из окружающей атмосферы цеха, и этим предотвращается взрыв. Если же давление продуваемого чистого воздуха внутри корпуса электродвигателя будет меньше 100 Па, то срабатывает автоматическая предупредительная сигнализация, а затем система автоматического отключения электродвигателя.

1.2 Монтаж насоса

1.2.1 Погрузочно-разгрузочные работы, поставка, хранение и приёмка насосных агрегатов в монтаж

Упакованные детали хранят в таре и оберегают от попадания влаги и пыли, а также воздействия прямых солнечных лучей особенно вредно их действие на валы насосов, так как при одностороннем нагреве валы могут деформироваться. При длительном хранении законсервированные детали и узлы периодически, но не реже 1 раза в полгода проходят переконсервацию, при которой особое внимание следует уделять состоянию поверхности трения валов и подшипников, состоянию посадочных поверхностей, фланцев валов и рабочего колеса.

Насосы от места их хранения к месту монтажа доставляют в заводской упаковке по железной дороге, автомобилями или тракторами. Погрузочно-разгрузочные работы производят механизмами и приспособлениями, грузоподъемность которых соответствует весу и характеру перемещаемого груза. Строповка должна обеспечивать надежное закрепление груза и исключать возможность появления дефектов и повреждений грузов или их упаковки.

Начальная операция рабочего цикла, представляющая собой застроповку груза, заключается в том, что рабочий орган крана — его грузоподъемный крюк — приобщается к грузу при помощи соединительных приспособлений, именуемых стропами.

Необходимость использования стропов (или иных грузозахватных приспособлений) при погрузке тяжеловесных грузов, выполняемой грузоподъемными кранами объясняется тем, что большинство грузов либо вовсе лишены каких-либо выступающих элементов, за которые можно было бы зацепиться крюком крана, либо, если такие элементы предусмотрены (например —-скобы или петли у железобетонных строительных деталей, серьги или проушины у контейнеров и т. д.), то они обычно несоразмерны с крановым крюком. Естественно, что ни петля, ни серьги на грузе не могут быть очень крупными, тогда как крюки у крана выполняются массивными в расчете на заданную грузоподъемность.

Являясь как бы промежуточным звеном между краном и грузом, стропы могут быть свободно накинуты на грузоподъемный крюк крана и надежно удерживают груз при подъеме путем обвязки груза или благодаря зацеплению за предназначенные для этого элементы.

Если на грузе нет никаких выступающих элементов, которые могли бы быть использованы для зацепления стропами, применяют так называемые кольцевые или универсальные стропы. Применяя такой строп, обвязывают им груз, и выпуская часть стропа в виде петли, подвешивают ее на грузоподъемном крюке.

Если же на грузе (строительных деталях, железнодорожных контейнерах и т. д.) имеются петли, серьги или иные выступающие элементы, при погрузке и выгрузке можно воспользоваться так называемыми облегченными стропами, имеющими на одном конце кольцо (или скобу) достаточного размера, чтобы его можно было надеть на массивный грузоподъемный крюк крана, а на другом — кованые крюки уменьшенного размера или карабины, и т. д., с помощью которых строп зацепляют за груз.

Многоветвевые стропы применяют тогда, когда груз оказывается очень громоздким или тяжесть его настолько велика, что становится необходимым рассредоточить усилия, которые были бы чрезмерны для одноветвенного стропа.

Многрветвевый строп — это комбинация нескольких одноветвевых стропов.

Материалом для изготовления стропов служат главным образом стальные гибкие проволочные канаты (тросы), реже — пеньковые канаты и стальные цепи.

Если поднимаемый краном груз настолько велик, что с ним трудно справиться даже при применении многоветвевого стропа, прибегают помощи траверс. Траверсы имеют различное конструктивное оформление, но большей частью представляют собой горизонтальное коромысло (обычно металлическая балка), к которому подвешивают несколько стропов.

Использование труда строполыциков при застропке и отстропке

тяжеловесных грузов, увеличивая трудоемкость этих операций, может не благоприятно сказываться на производительности кранов и на продолжительности простоя автомобилей под погрузочно-разгрузочными операциями. Только очень опытные, хорошо натренированные стропальщики выполняют застройку и отстропку за несколько секунд. Часто на эти операции из общей продолжительности рабочего цикла крана затрачивается по 1—2 мин.

Стремление сократить продолжительность застропкиотстропки, облегчить тяжелый труд строполыциков, повысить производительность кранов выразилось в появлении и использовании большого количества полуавтоматических и автоматических захватных приспособлений. Некоторые из них позволяют машинисту крана вовсе обходиться без строполыциков, другие, не исключая участия стропальщиков в погрузочно-разгрузочных операциях, обеспечивают ускоренную застропку и отстропку.

При перевозке насоса к месту монтажа грузы должны быть надежно закреплены, чтобы исключить возможность их повреждений. Грузоподъемность транспорта должна соответствовать весу перевозимого груза, а скорость обеспечивать безопасность движения.

Распаковку составных частей насоса производят на специальной площадке и в последовательности, отвечающей очередности ведения монтажных работ, сохраняя окрашенные поверхности, упакованные детали и товаросопроводительную документацию. В первую очередь распаковке подлежат корпусные части насосов, установленные на деревянных полозьях. При этом снимают крепление деталей к полозьям, а распакованные детали перевозят и устанавливают на подкладки на другой площадке, где их хранят до момента установки на место. Место хранения должно быть достаточно просторным, чтобы детали не складывались друг на Друга, по возможности сухим и без резких колебаний температуры окружающей среды.

При распаковке составных частей насоса, упакованных в ящики, снимают только часть упаковки, необходимую для осмотра и проверки, остальную часть упаковки рекомендуется снимать непосредственно перед установкой деталей на место. Хранить такие детали и узлы рекомендуется под навесом или прикрытыми влагонепроницаемыми накидками. Ящик с контрольно-измерительными приборами и комплектующими изделиями после вскрытия рекомендуется хранить в закрытом сухом помещении до момента установки их на место.

Консервацию при распаковке следует сохранить до момента проведения предмонтажной ревизии и последующей установки детали на место. После этого, если процесс монтажа составляет период более длительный, чем срок хранения в консервации, гарантированный заводом, необходимо в установленные сроки произвести восстановление консервации.

1.2.2 Подготовительные работы. Приёмка фундаментов.

До начала монтажа перекачивающих агрегатов заканчивают строительные работы, обеспечивающие необходимый фронт ведения монтажных работ. В частности, до начала монтажа перекачивающих агрегатов необходимо закончить работы нулевого цикла, т. е. монтаж и устройство фундаментов, обрат-засыпку и уплотнение грунтов по всем элементам нулевого цикла, обустройство внеплощадочных и внутриплощадочных дорог и площадок для укрупнительной сборки оборудования, подлежащего монтажу. Организация монтажных работ определяется СНиП 3.05.05 — 84 «Технологическое оборудование и технологические трубопроводы», в соответствии с которыми до начала монтажа монтажные организации получают проектную и техническую документацию и составляют проект производства работ. Обычно типовые проекты производства работ в системе Миннефтегазстроя составляет НИПИоргнефтегазстрой, а привязку типовых ППР к конкретным условиям осуществляют строительные и монтажные организации. Проект производства монтажных работ содержит в своем составе календарный и сетевой графики выполнения монтажных работ, технологические карты и технологические схемы.

Для ведения монтажных работ монтажные организации должны иметь комплект технической документации, в состав которого входят: паспорта перекачивающих агрегатов, технологического оборудования, блок-боксов и блоков другого оборудования, входящего в комплект поставки; технические условия на поставку перекачивающих агрегатов, технологического оборудования, блоков и блокбоксов; комплектовочные (отправочные) ведомости; эксплуатационные и монтажные инструкции заводов — изготовителей перекачивающих агрегатов, технологического оборудования, блоков и блокбоксов; чертежи фундаментов под перекачивающие агрегаты, основное и вспомогательное оборудование блочной и неблочной поставки; узловые чертежи перекачивающих агрегатов и технологического оборудования; принципиальные схемы вспомогательных систем агрегатов (топливной, смазки, охлаждения); установочные чертежи и чертежи деталей и узлов трубопроводов; спецификации на оборудование и трубопроводы.

Организации, ведущие монтаж, принимают от заказчика технологическое оборудование и перекачивающие агрегаты.

Заказчики строящихся насосных станций магистральных нефтепроводов — дирекции строящихся предприятий нефтепроводных управлений Миннефтепрома, а магистральных нефтепродуктопроводов и продуктопроводов (аммиакпроводов, этиленопроводов и др.) — дирекции строящихся предприятий управлений нефтепродуктоироводами Госкомнефтепродуктов СССР и союзных республик и управлений или отделов капитального строительства Минхимпрома, Минудобрений.

Особое место в период подготовки монтажных работ занимают приемка и подготовка фундаментов под монтаж. В соответствии со сроками, установленными календарными и сетевыми графиками, строительные организации передают монтажным организациям фундаменты под перекачивающие агрегаты и технологическое оборудование.

Строительная организация (генподрядчик) предъявляет монтажной организации (субподрядчику) акты готовности каждого из элементов нулевого цикла под монтаж оборудования. Этот акт подписывают представители строительной организации (генподрядчика), монтажной организации (субподрядчика) и заказчика.

Приемку фундаментов под перекачивающие агрегаты и оборудование насосных станций начинают с их внешнего осмотра и обмера. При внешнем осмотре обращают внимание на отсутствие трещин, отколов и других дефектов в теле фундамента, ростверка и стоек. При обмере фундамента помощью рулетки проверяют соответствие его габаритов проектным размерам. Далее, проверяют правильность нанесения на фундамент разбивочных осей и их взаимную перпендикулярность при помощи струн (стальных проволок) и отвесов. Перпендикулярность разбивочных осей проверяют следующим образом. Путем натяжения одной из струн обозначают поперечную ось. На концах струны навешивают отвесы, позволяющие перенести поперечную ось на боковые грани фундамента. Затем второй струной обозначают продольную ось и нашивают на ее концах отвесы. От точки пересечения осей 0 на струне, имитирующей поперечную ось, откладывают равные отрезки ОС и 0В произвольной длины. От точки 0 на продольной оси откладывают отрезок 0А произвольной длины. Продольная и поперечная оси будут перпендикулярны в том случае, если боковые стороны АС и АВ треугольника АСВ будут равны, т. е. если треугольник АСВ будет равнобедренным.

Проверяют также соответствие отклонений реальных размеров фундаментов от проектных и допустимых отклонений, допустимые отклонения обычно указывают в нормативных документах.

Контроль высотных отметок опорных частей фундаментов осуществляют геодезическим нивелированием. Привязку колодцев для фундаментных болтов в монолитных железобетонных фундаментах к продольной и поперечным осям проверяют с помощью струн и отвесов с применением измерительного инструмента — рулетки.

При обнаружении каких-либо дефектов в принимаемых фундаментах или других объектах нулевого цикла монтажная организация не имеет права самостоятельно вести работы по правлению фундамента. Работы по исправлению фундаментов и их усовершенствованию выполняет только строительная организация, ведущая общестроительные работы и имеющая письменное разрешение проектной организации.

После приемки фундаментов монтажная организация производит их подготовку к монтажу оборудования, которая заключается в получении на обрезе фундамента строго горизонтальной опорной площадки на необходимой проектной высотной отметке. Причем характер и объем подготовки опорных поверхностей фундамента целиком зависит от выбранного способа опирания перекачивающих агрегатов и оборудования на фундаменты. Применяют следующие способы опирания перекачивающих агрегатов и оборудования на опорные поверхности массивных, рамных или ростверков свайных фундаментов: на плоско-параллельных подкладках с фрезерованными поверхностями; на парных монтажных клиновых подкладках; на установочных болтах; на стальных подкладках, опирающихся на бетонные подушки. В первом случае стальные подкладки подкладывают непосредственно на бетонную опорную поверхность фундамента. При этом применяют наиболее трудоемкий процесс подготовки опорных поверхностей фундамента. Опорные площадки фундаментов обычно размером 200X200 мм обрабатывают для получения строго горизонтальной поверхности. Обработку опорной площадки проверяют при укладке на нее опорной пластины с помощью уровня.

Высотную отметку каждой опорной площадки определяют геодезическим нивелированием. Нивелирование обычно ведут по отношению к реперу. Репер — это стальная пластинка размером 120X120 мм со строго параллельными и тщательно обработанными поверхностями. Репер размещают на специально подготовленной площадке, а высотная отметка репера заранее известна. Обычно составляют схему расположения каждой опорной площадки с пластиной на поверхности фундамента с указанием высотной отметки и ее отклонением от проектной отметки. За нулевую принимают максимальную отметку одной из пластин, к которой и подгоняют все пластины на других опорных площадках с помощью подкладок различной толщины.

Несколько менее трудоемок процесс подготовки фундаментов при использовании способа на бетонных подушках. В этом случае высотную подгонку каждой опорной пластины за счет применения подкладок заменяют изготовлением на поверхности фундамента бетонных подушек, в поверхностном слое которых размещают стальные опорные пластины. Причем верхнюю поверхность каждой пластины устанавливают на проектную отметку. Для изготовления бетонной подушки на поверхности фундамента устанавливают опалубку. Предварительно поверхность бетона фундамента в пределах опалубки обрабатывают 3%ным водным раствором соляной кислоты. Для ускорения процесса твердения бетона в опалубке применяют бетонную смесь на быстротвердеющем цементе следующего состава на 1 м3 ее объема: цемент БТЦ — 350 кг, щебень—1235 кг, песок— 630 кг, вода—175 л (при водоцементном отношении, равном 0,5).

Наименьшая подготовка фундамента требуется при опирании оборудования на парные клиновые подкладки и особенно — на установочные болты. Парные клиновые подкладки состоят из двух клинообразных пластин длиной 500 мм и шириной 150 мм. Толщина пластин на противоположных концах соответственно 5 и 20 мм (уклон i = 0,03). Клинообразные пластины складывают попарно по наклонным плоскостям, что дает возможность при их взаимном перемещении получать пластины с параллельными плоскостями толщиной от 25 мм и менее. Установочные болты ввинчивают в резьбовые гнезда опорных частей монтируемого оборудования. Концы болтов опираются на опорные пластины, установленные на поверхности фундамента. Путем поочередного ввинчивания и вывинчивания установочных болтов добиваются точной установки оборудования в горизонтальном положении на проектной отметке. Число установочных болтов назначают в зависимости от их грузоподъемности, диаметра и массы опирающегося на них оборудования.

Подготовка фундамента в этом случае сводится к установке на поверхность фундамента опорных пластин. Причем отклонения вертикальных отметок опорных пластин исправляют за счет предварительной установки клиновых парных подкладок или регулирования по высоте установочных болтов.

1.2.3 Предмонтажная проверка насосных агрегатов

После распаковки насосов их осматривают для определения состояния и комплектности в соответствии с упаковочной ведомостью (вложенной в ящик) или навешенной биркой. Осмотр и проверку комплектности деталей выполняют в следующей последовательности: аккуратно вскрывают упаковку и вынимают упаковочную ведомость; если деталь или узел установлены на деревянных полозьях, то прежде всего проверяют наличие бирки или бирок; производят проверку комплектности согласно упаковочной ведомости и маркировке; осматривают распакованные изделия без разборки на узлы и детали. При этом обращают внимание на повреждения и поломки, трещины, вмятины и другие видимые дефекты оборудования, а также на длительность и условия хранения оборудования на складах заказчика в соответствии с требованиями технических условий на поставку оборудования, состояние покраски и консервации, наличие и сохранность на оборудовании всех пломб, пробок и заглушек; сортируют детали с целью определения мест их дальнейшего хранения (на открытой площадке под влагонепроницаемым кожухом, на площадках с навесом или в закрытом сухом помещении).

Приемку оборудования в монтаж, а также обнаруженные при осмотре дефекты и некомплектность оборудования фиксируют актами по форме.

Осмотренные и принятые в монтаж составные части насосного агрегата размещают на местах их хранения, намеченных при сортировке до момента окончательной ревизии и установки на монтируемом насосе. Расконсервацию и ревизию насосов производят по сочленяемым узлам и деталям непосредственно перед их установкой на место.

Ревизия составных частей насоса заключается во внешнем осмотре с целью определения их состояния. При этом узлы, отгруженные заводом в сборе, кроме опломбированных, подвергают разборке и осмотру. При разборке узлов детали и их относительное положение между собой следует замаркировать или закернить. При разборке, ревизии и последующей сборке блоков насоса и насоса в целом необходимо убедиться в отсутствии видимых повреждений и поломок деталей, трещин, вмятин, забоин и прочих дефектов. Особое внимание следует обратить на состояние трущихся сопрягаемых и центрирующих поверхностей деталей и узлов насосов; не допускать наличия ручной припиловки механически обработанных поверхностей сопряженных деталей и узлов, если в чертежах завода нет на это специальных указаний. Для уплотнения плоскостей разъема должны применяться прокладки толщиной, предусмотренной заводом; установка поврежденных прокладок, а также установка в местах повреждений добавочных слоев прокладочного материала не допускается. Проверить плотность литья корпусных деталей подшипников и уплотнений, сварных деталей, заливая их керосином с выдержкой в течение 3 ч. Тщательно продуть воздухом все полости деталей и узлов перед окончательной сборкой насосов.

Комплектующие изделия и контрольно-измерительные при-боры разборке не подлежат, и ревизия их производится внешним осмотром.

Все дефекты, обнаруженные при ревизии, подлежат устранению (если это возможно в условиях монтажа) и фиксируются актом по форме.

1.2.4 Продолжительность монтажа

Продолжительность и трудоемкость монтажа зависит не только от типоразмера устанавливаемого агрегата, но также от качества подготовительных работ, наличия подъемно-транспортных средств, от качества поставляемого оборудования и др. Ориентировочно продолжительность монтажных работ (без сушки электродвигателя) при хорошей подготовке подъемных средств и других необходимых инструментов и приспособлений, без пусконаладочных испытаний (при полностью завершенных строительных работах и при наличии быстросхватывающихся цементов для подливки фундаментных частей) составляет для малого горизонтального консольного насоса и электродвигателя, поступивших на общей фундаментной раме с подключением к трубопроводам, 2—4 дня; для малого горизонтального насоса и электродвигателя, поступивших на раздельных фундаментных рамах и плитах, 5—6 дней; среднего горизонтального насоса и электродвигателя 8—12 дней; вертикального осевого насоса с рабочим колесом диаметром до 500—600 мм и электродвигателем к нему 14—18 дней; вертикального осевого насоса с рабочим колесом диаметром свыше 600 мм с электродвигателем 20— 40 дней; вертикального центробежного насоса с электродвигателем 20—35 дней.

В зависимости от числа занятых на монтаже рабочих устанавливают односменную или двухсменную работу и составляют график монтажа и пусконаладочных работ. Состав бригады для монтажа малых насосов 2—3 чел., а для монтажа крупных насосов 6—10 чел.

Помимо знаний общих приемов слесарных работ, монтажники насосного оборудования должны уметь выполнять специальные., сборочные операции, соединять и центровать валы насоса и электродвигателя, хорошо знать припиловку и шабрение, а также уметь подгонять детали друг к другу, проверять размеры, точность, сборки и установки на место отдельных деталей и собранных узлов, знать трубопроводные работы и выполнение подъемно-транспортных операций. Желательно привлекать к участию в монтаже эксплуатационный персонал машинистов, их помощников, механика, слесарей, предварительно ознакомив их с конструкцией насосного агрегата, схемой его работы, требованиями к монтажу и эксплуатации.

1.2.5 Монтаж насоса в блочном исполнении

Насосные агрегаты для насосных станций магистральных нефтепроводов и нефтепродуктопроводов в блочном исполнении поступают с завода-изготовителя в виде готовых блоков, полностью подготовленных к монтажу без необходимости проведения разборки и ревизии их узлов на месте монтажа. Насосные агрегаты поставляют в виде двух основных блоков, устанавливаемых на раздельные рамы: центробежного одноступенчатого магистрального насоса и электродвигателя. В комплект блока центробежного насоса входят собственно насос с фундаментной рамой, поставляемой отдельно от насоса, зубчатая соединительная муфта и фундаментные или анкерные болты. Блок электродвигателя включает синхронный электродвигатель, возбудитель, фундаментную раму в виде двух направляющих из стального проката, поставляемую отдельно от электродвигателя, и фундаментные или анкерные болты. Монтаж перекачивающих агрегатов и сложного оборудования выполняют при участии представителей (шеф-монтажников) заводовизготовителей, а о начале монтажа монтажная организация письменно извещает завод-изготовитель.

Технология и организация монтажа насосных агрегатов блочной поставки зависит от степени готовности здания насосного цеха. В связи с этим различают два способа монтажа насосных агрегатов: до начала строительства здания насосного цеха; после окончания строительства здания насосного цеха. В первом случае значительно облегчается монтаж насосных агрегатов, так как при этом возможно применение любых монтажных кранов, и упрощается доставка блоков насосных агрегатов к фундаментам, что повышает производительность монтажа, снижает его трудоемкость и в конечном итоге приводит к сокращению сроков строительства насосных цехов и насосных станций. Однако при этом качество монтажа существенно зависит от погодных условий. Кроме того, при последующем монтаже здания необходимо принимать меры для защиты насосных агрегатов от случайных повреждений. При монтаже насосных агрегатов в готовом здании насосного цеха условия монтажа значительно ухудшаются из-за стесненности пространства, но при этом сам - процесс монтажа не зависит от погодных условий. На практике применяют оба способа монтажа насосных агрегатов.

При монтаже насосных агрегатов до постройки здания насосного цеха организация монтажных работ для всего ряда блочно-комплектных насосных станций одинаковая. Каждая из насосных станций имеет по четыре насосных агрегата, отличающихся мощностью привода, величиной напора и подачи, а следовательно, массой и габаритами. Кроме того, станции отличаются размерами фундаментов и расстояниями между ними. Для монтажа насосных агрегатов используют самоходные гусеничные или пневмоколесные краны грузоподъемностью до 50 т и автомобильные краны грузоподъемностью до 16 т. Доставку блоков насосного агрегата (центробежного насоса и синхронного электродвигателя) к месту монтажа или в зону действия крана осуществляют на трейлерах или грузовых автомобилях грузоподъемностью 12 т.

Монтаж центробежного насоса и электродвигателя на каждом фундаменте проводят с одной стоянки крана соответствующей грузоподъемности при необходимом для условий монтажа вылете стрелы.

Последовательность монтажа насосного агрегата до постройки здания насосного цеха следующая. Вначале на фундамент устанавливают центробежный насос, который выверяют на фундаменте и закрепляют в проектном положении с помощью фундаментных болтов. Затем на фундамент устанавливают синхронный электродвигатель, который прицентровывают к насосу и также закрепляют в проектном положении с помощью фундаментных болтов. Принятая последовательность монтажа связана, вопервых, с меньшими размерами в плане и большей жесткостью конструкции центробежного насоса, вовторых, с более легкой выверкой проектного положения центробежного насоса.

Рассмотрим монтаж насосного агрегата на массивный железобетонный фундамент с готовыми колодцами для фундаментных болтов. Причем основные принципы монтажных технологических операций одинаковы для монтажа технологического оборудования различного по назначению. Монтажные технологические операции при монтаже насосных агрегатов выполняют в определенной последовательности:

подготовка и выверка на поверхности фундамента горизонтальных площадок и установка опорных пластин для установочных болтов с применением молотков и зубил;

подъем и установка на фундамент рамы насоса, выверка рамы и ее закрепление сваркой к закладным деталям фундамента с применением монтажного крана, установочных болтов, сварочного агрегата;

установка фундаментных болтов с помощью шаблона;

бетонирование фундаментной рамы под насос до проектной

отметки с применением опалубки и вибратора;

подъем и установка на раму насоса и его выверка с применением монтажного крана и подкладок;

предварительная затяжка фундаментных или анкерных болтов на насосе с помощью гаечных ключей;

установка фундаментной рамы под электродвигатель на фундамент с применением монтажного крана;

установка электродвигателя на фундаментную раму с применением монтажного крана;

выверка электродвигателя и прицентровка его к насосу с помощью домкратов, подкладок и центровочных приспособлений;

закрепление фундаментной рамы электродвигателя приваркой к закладным деталям фундамента с наружной стороны, снятие электродвигателя и закрепление фундаментной рамы приваркой к закладным деталям с внутренней стороны с применением монтажного крана и сварочного агрегата;

бетонирование фундаментной рамы под электродвигатель с установкой упрочняющей арматуры с использованием бункера для бетонной смеси и вибратора;

окончательная установка электродвигателя на фундаментную раму и его окончательная выверка и прицентровка к насосу с помощью монтажного крана и подкладок толщиной 0,5 мм;

окончательная затяжка фундаментных или анкерных болтов электродвигателя и насоса с помощью гаечных тарированных ключей;

монтаж зубчатой муфты, соединяющей валы электродвигателя и насоса.

Рассмотрим более подробно некоторые наиболее важные технологические операции монтажа блочных насосных агрегатов.

1.2.5.1 Подъем, установку и выверка фундаментных рам, блока насоса и электродвигателя

Подъем и установку фундаментных рам, блока насоса и электродвигателя осуществляют самоходными кранами с соответствующими грузоподъемными характеристиками.

Строповку блоков насоса и электродвигателя выполняют четырехветвевым стропом за рым-болты корпуса насоса и за специальные приливы рамы электродвигателя.

Выверка фундаментных рам — установка их в проектное положение на фундаменте. Ее выполняют в двух плоскостях — горизонтальной и вертикальной: выверка в горизонтальной плоскости — точная установка блоков оборудования по продольным и поперечным осям, выверка в вертикальной плоскости — точная установка оборудования в горизонтальном положении (проверка горизонтальности). Выверку в горизонтальной плоскости выполняют следующим образом. Над установленной на фундамент рамой или насосом на стойках из уголков по направлению продольной и поперечной осей натягивают тонкую стальную проволоку (струну), на концах которой навешивают отвесы. Выверяемое оборудование перемещают в горизонтальной плоскости до совпадения нижней точки отвеса с рисками (линиями) на поверхности фундамента, обозначающими взаимно перпендикулярные продольную и поперечные оси. Перемещение электродвигателя, насоса и другого оборудования в горизонтальной плоскости на незначительные расстояния при выверке осуществляют домкратами или специальными винтовыми отжимными устройствами.

Выверку в вертикальной плоскости выполняют для придания строго горизонтального положения устанавливаемому оборудованию. Необходимость этой выверки связана с практической невозможностью выполнить опорную поверхность фундамента строго горизонтальной. Поэтому при возведении фундамента его опорную поверхность не доводят до проектной отметки на 50—80 мм и этот зазор используют для регулирования положения оборудования в вертикальной плоскости.

Для выверки в вертикальной плоскости применяют два метода: подкладочный и бесподкладочный (с применением установочных болтов). При подкладочном методе горизонтальности установки оборудования добиваются за счет введения в зазор между опорными поверхностями оборудования и фундамента плоских или парных клиновых подкладок. Подъем перекачивающих агрегатов или оборудования для установки подкладок выполняют с помощью винтовых, реечных или гидравлических домкратов. Подкладки укладывают по обе стороны фундаментных или анкерных болтов, как можно ближе к их оси, во избежание возникновения в раме оборудования или перекачивающего агрегата повышенных изгибных напряжений. Места расположения подкладок обычно указывают на монтажных чертежах. Набор подкладок, как правило, состоит из одной или двух плоских подкладок и одной или двух парных клиновых подкладок, но не более пяти пластин в наборе. Путем изменения числа подкладок и за счет сдвига клиновых подкладок относительно друг друга добиваются необходимой общей толщины пакета подкладок. После окончания выверки подкладки в наборе проверяют на плотность прилегания введением между ними и опорными поверхностями пластинки щупа толщиной 0,1 мм. Затем пластины соединяют между собой и с закладными деталями (или рамой) фундамента короткими сварными швамиприхватками и выполняют предварительную затяжку фундаментных или анкерных болтов.

Подкладочный метод выверки в вертикальной плоскости хорошо освоен в практике монтажа оборудования. Однако этот метод отличает повышенная трудоемкость и расход стали на остающиеся в бетоне подкладки. Для исправления последнего недостатка пакет подкладок не фиксируют сваркой, а с трех сторон защищают от контакта с бетоном подливки опалубкой. Это позволяет после затвердевания бетона подливки извлечь пакеты подкладок, а оставшиеся пустоты заполнить бетонной смесью. Для снижения трудоемкости вместо подкладок можно применять специальные клиновые домкраты, которые устанавливают в зазор между опорными поверхностями фундамента и рамы оборудования. При вращении винта домкрата за счет перемещения клиньев осуществляют местный подъем и спуск монтируемого оборудования. Максимальная высота подъема оборудования этим домкратом до 8 мм. В процессе подливки бетонной смеси клиновый домкрат защищают с трех сторон опалубкой и после затвердевания бетона извлекают. Извлечь клиновый домкрат можно также после введения в зазор инвентарных подкладок.

Для выверки в вертикальной плоскости при монтаже перекачивающих агрегатов и оборудования все более широкое применение находит более эффективный бесподкладочный способ путем поочередного ввинчивания и вывинчивания установочных болтов. Проверку горизонтальности оборудования выполняют уровнями различного вида. Фиксацию установочных болтов осуществляют гайкой и контргайкой. Установочные болты опираются на стальные подкладки, установленные на поверхность фундамента. При выверке оборудование должно опираться на все установочные болты. Плотность прилегания торцевой поверхности установочных болтов к подкладкам проверяют с помощью пластинки щупа толщиной в 0,1 мм. При бесподкладочной выверке с помощью установочных болтов значительно снижается трудоемкость процесса и устраняются потери металла на остающиеся подкладки.

Фундаментные рамы насоса и электродвигателя выверяют на установочных болтах. Число установочных болтов на раме насоса обычно равно четырем, а на раме электродвигателя зависит от типа насосного агрегата. Установочные болты у насосных агрегатов различной мощности отличаются не только числом, но и диаметром. Диаметр и число установочных болтов зависят от массы оборудования, периметра и площади опорной части. После окончания выверки затягивают гайки (контргайки) установочных болтов для предотвращения их самопроизвольного разворачивания в процессе бетонирования рам и подливки оборудования. На выверенную раму устанавливают электродвигатель и прицентровывают его к насосу.

1.2.5.2 Прицентровка электродвигателя к насосу

Прицентровку электродвигателя к насосу проводят по зубчатым соединительным муфтам, в которых передача крутящего момента осуществляется за счет зубчатого зацепления. Такая муфта состоит из двух втулок, надеваемых на шпонках соответственно на вал насоса и электродвигателя, и двух зубчатых полумуфт. На круговых венцах этих втулок нарезаны зубья эвольвентного профиля. В зацеплении со втулками находятся внутренние зубья двух полумуфт. Полумуфты соединяют между собой болтами с гайками. Кольцевое пространство между полумуфтами и втулками заполняют маслом с образованием масляной ванны, которую герметизируют установкой резиновых манжет и торцевых крышек. Передача вращения от зала электродвигателя к валу насоса происходит через зубчатые зацепления, обеспечивающие плавность передачи. Центровку валов осуществляют для зубчатых муфт по зубьям втулок двумя способами: с помощью щупа и индикаторов.

После окончания центровки валов по полумуфтам рамы короткими швами присоединяют к закладным пластинам фундамента с внешней стороны. Затем электродвигатель снимают с рамы, а раму приваривают короткими швами к закладным пластинам фундамента с внутренней стороны. После чего проводят бетонирование рамы, оставляя незабетонированной ее верхние опорные поверхности. Когда бетон достигнет уровня прочности, указанного в ППР, но не менее 70 % проектного, на опорные поверхности рамы вновь устанавливают электродвигатель и проводят окончательную центровку его с насосом. Для проведения центровки между опорными поверхностями забетонированной фундаментной рамы и электродвигателя укладывают прокладки толщиной по 0,5 мм. После окончательной центровки проводят предварительную затяжку фундаментных или анкерных болтов, а затем подливку фундамента. Окончание, выверки и закрепления насосных агрегатов или оборудования на фундаменте фиксируют актом проверки правильности установки оборудования на фундаменте.

1.2.5.3 Добетонирование и подливка фундаментов

Добетонированием и подливку фундаментов выполняет строительная организация под наблюдением монтажной организации не позднее 48 ч после получения строительной организацией письменного извещения монтажной организации. Перед добетонированием и подливкой поверхность фундамента очищают от пыли и мусора обдувкой сжатым воздухом. Затем поверхность фундамента увлажняют. При этом не допускают скоплений воды в нишах и углублениях. По контуру рамы на расстоянии 100—200 мм от ее кромки на поверхности фундамента устанавливают деревянную опалубку высотой около 150 мм. Для добетонирования и подливки фундаментов применяют бетон, проектную марку которого указывают в ППР, но не ниже проектной марки бетона фундамента. Добетонирование и подливку фундаментов ведут при непрерывной подаче бетонной смеси. Причем при подливке необходимо обеспечить проникновение бетонной смеси под всю опорную поверхность рам агрегатов и оборудования, не допуская образования пустот и раковин. Уплотнение бетонной смеси осуществляют вручную с помощью штыря. Для ее уплотнения можно применять и электромеханические вибраторы, но в этом случае нужно избегать соприкосновения вибратора с рамой оборудования.

При подливке фундаментов перекачивающих агрегатов и оборудования для обеспечения непрерывности подачи бетонной смеси рекомендуется применять лотки-накопители. Лоток-накопитель располагают по всей длине подливаемого пространства. Уровень бетонной смеси в лотке-накопителе непрерывно поддерживают на высоте 300 мм. В бетонную смесь в лотке-накопителе погружают вибратор для ее уплотнения. Применение лотков-накопителей обязательно при ширине подливаемой опорной поверхности 1300 мм и более. Подливку ведут до появления бетонной смеси с противоположной стороны и достижения ею уровня, на 20—30 мм превышающего высоту основного объема подливки. Поверхность подливки на ее периферийной части, примыкающей к опорной части рамы, выполняют с уклоном i>1:50 при ширине 100—200 мм. Эту выступающую поверхность бетона покрывают слоем мокрых опилок или мокрой мешковины и систематически увлажняют в течение суток после окончания подливки.

При подливке фундаментов перекачивающих агрегатов и оборудования в зимнее время (при минимальной температуре иже 0°С и среднесуточной температуре 5 °С и ниже) подливку бетонной смеси выполняют по правилам зимнего бетонирования, в частности, с применением электроподогрева бетона. После окончания подливки и набора бетоном необходимой прочности по данным ППР, но не менее 70 % проектной) проводят окончательную затяжку фундаментных или анкерных болтов. Окончательную затяжку проводят специальными тарированными гаечными ключами с контролируемым усилием затяжки.

После затяжки фундаментных или анкерных болтов проверяют центровку валов электродвигателя и насоса и соединяют элементы зубчатой муфты. Кожух, закрывающий зубчатую муфту при работе насосного агрегата, крепят к двум стальным швеллерам, заделанным в фундамент. К электродвигателю присоединяют вводы электрокабелей и воздуховоды для охлаждения обмоток статора. При монтаже насосного агрегата на свайном фундаменте его устанавливают на готовых и выверенных стальных рамах отдельно для насоса и электродвигателя, закрепленных на оголовках свай. При этом отпадает необходимость установке и выверке промежуточной и фундаментной рамы под электродвигатель, что, вопервых, снижает металлоемкость фундамента, и, вовторых,— время монтажа. Рама электродвигателя опирается на шесть свай, а рама насоса — на четыре. Порядок монтажа насосного агрегата на свайный фундамент аналогичен вышеописанному, т. е. вначале устанавливают, выверяют и предварительно закрепляют анкерными болтами насос. Затем на свою раму устанавливают электродвигатель, который выверяют и прицентровывают к насосу описанным выше способом с применением установочных болтов. Окончательную затяжку анкерных болтов выполняют без предварительной подливки бетоном, что также сокращает время монтажа насосного агрегата.

В случае монтажа насосных агрегатов в готовом здании насосного цеха технология и организация монтажа несколько изменяется в части доставки блоков насоса и электродвигателя к фундаменту внутри здания и применения грузоподъемного механизма для подъема и установки центробежного насоса и электродвигателя на фундамент. Внутрь здания насосного цеха насос и электродвигатель доставляют двумя способами: автомобилями с полуприцепами и на катках по деревянным брусьям с помощью лебедки. Первый способ менее трудоемкий и значительно сокращает время доставки блоков насосного агрегата. Однако такой метод доставки ограничен массой и габаритами блоков насосного агрегата и его применяют для насосных станций БКНС1,25; 2,5 и 3,6. Второй способ более трудоемкий и малопроизводительный, но его применяют при большой массе и габаритах блоков насосного агрегата для насосных станций БКНС12,5 и БМПНС12,5.

Другой особенностью технологии монтажа насосных агрегатов в готовом здании насосного цеха является использование мостовых кранов, смонтированных в цехе, для подъема и установки на фундамент насоса и электродвигателя. Применение стреловых самоходных монтажных кранов в здании насосного цеха исключается из-за малых габаритов здания цеха. После установки насоса и электродвигателя на фундамент монтажные операции не отличаются от вышеописанных. При подъема насоса мостовым краном используют кольцевой строп или двухветвевой строп, а электродвигателя — траверсу или четырехветвевой строп.

При монтаже насосных агрегатов в готовом здании цеха насосных станций БКНС3,6 и БМПНС12,5 с электродвигателем во взрывозащищенном исполнении вначале ведут последовательно монтаж на фундаментах насосов, а затем электродвигателей. Для насосных цехов с доставкой блоков насосного агрегата автомобилями монтаж насоса ведут с одной стоянки. Насосы поднимают с полуприцепа мостовым краном или кран-балкой и устанавливают на фундаментах, начиная с фундамента 1, электродвигатели монтируют на фундаментах с двух стоянок автомобиля с полуприцепом и с перемещением их с помощью мостового крана. За время, прошедшее после установки на фундамент 1 насоса и до установки на этот же фундамент V электродвигателя, монтажники успевают выверить и предварительно закрепить фундаментными болтами насос и т. д. В случае доставки блоков насосного агрегата в здание насосного цеха с помощью лебедки перед воротами цеха организуют площадку складирования насосов и электродвигателей. Затем на деревянные направляющие устанавливают катки, на которые с помощью крана (или двух менее мощных кранов) устанавливают насос или электродвигатель. Насос или электродвигатель с помощью лебедки перемещают на катках внутрь здания цеха. Затем с помощью мостового крана насосы устанавливают последовательно на фундаменты /, //, ///, IV. Электродвигатели монтируют на фундаменты с помощью этого же мостового крана в последовательности V, VI, VII, VIII.

1.3 Испытание насосных агрегатов

1.3.1 Виды испытаний

Для насосов по ГОСТ 6134—71 устанавливаются следующие виды испытаний: предварительные заводские, приемочные, испытания установочной партии, приемосдаточные, периодические, типовые и определительные испытания на надежность.

Каждый насос, поставленный на испытание, должен подвергаться обкатке в рабочем интервале подач длительностью для средних насосов мощностью от 100 до 400 кВт не менее 1,5 ч, для крупных насосов мощностью свыше 400 кВт не менее 2 ч. Обкаточные испытания проводятся только при расчетной частоте ращения и продолжаются до тех пор, пока у подшипников, уплотнений вала и других деталей насоса не установится постоянная температура, которая не должна превышать допустимую по техническим условиям на изготовление насоса.

При испытаниях в зависимости от их вида могут сниматься следующие характеристики.

Напорная характеристика представляет собой зависимость напора от подачи насоса. Энергетическая характеристика представляет собой зависимость потребляемой мощности и КПД от подачи. Снятие этих характеристик должно проводиться одновременно, на расчетной частоте вращения. При каждом режиме измеряют и записывают частоту вращения, подачу, давление на входе, давление на выходе, крутящий момент или мощность, температуру жидкости. Кавитационная характеристика устанавливает зависимость допустимого кавитационного запаса от подачи в рабочем интервале подач. Характеристику получают в результате снятия частных кавитационных характеристик (при определенных и постоянных значениях подач). Частные кавитационные характеристики снимают не менее чем в трех точках при минимальной, номинальной и максимальной подачах). Снятие каждой характеристики должно начинаться при давлении всасывания, исключающем кавитацию, и кончаться при полном срыве (резком падении напора при втором критическом режиме). Число значений кавитационного запаса должно быть не менее 16, причем в области от начала кавитации до полного срыва не менее 8.

Виброшумовая характеристика устанавливает при номинальном режиме работы зависимость уровня звука от частоты, а также величину вибрации опор насоса. На номинальном режиме при заданных условиях крепления насоса вибрация не должна превышать допустимую.

Внешнюю утечку через уплотнения определяют при работе

насоса на подаче и давлении на входе, заданных технической документацией.

Предварительным заводским испытаниям должны подвергаться опытные насосы и насосы индивидуального производства с целью проверки их соответствия всем требованиям технической документации. Эти испытания включают снятие напорной, энергетической, кавитационной и виброшумовой характеристик. Испытания крупных насосов мощностью свыше 400 кВт обычно проводят на местах эксплуатации на натурной жидкости при частоте вращения, отличающейся от номинальной не более чем на 5%. Полученные значения подачи, напора, мощности и кавитационного запаса должны быть пересчитаны на расчетную частоту вращения.

При испытаниях крупных насосов допускается вместо снятия напорной и энергетической характеристик определять напор и потребляемую мощность для контролируемых режимов, сравнивая затем полученные данные с напорной и энергетической характеристиками модельного насоса. Кавитационная характеристика может быть получена для крупных насосов пересчетом данных модельных испытаний.

Приемочным испытаниям должны подвергаться все насосы

прошедшие предварительные заводские испытания и удовлетворяющие требованиям технической документации. По решению приемочной комиссии за приемочные могут быть приняты результаты предварительных заводских испытаний. На основании приемочных испытаний насосов индивидуального производства решается вопрос о передаче их в эксплуатацию, а в техническую

документацию на данный насос должны быть включены характеристики, полученные при этих испытаниях.

Испытания установочной партии насосов должны проводиться с целью подготовки и организации серийного производства Серийный выпуск насосов может быть начат при условии, что результаты испытаний установочной партии соответствуют результатам, полученным при приемочных испытаниях опытных насосов.

Приемо-сдаточным испытаниям должен подвергаться каждый насос. Для насосов II и III групп надежности допускается выборочный контроль. При испытаниях проверяют напорную характеристику, допустимый кавитационный запас, вибрацию опор. Для крупных насосов допускается замена приемосдаточных испытаний контролем размеров и форм рабочих органов. Насосы, поставляемые потребителю в сборе, должны проходить обкатку на воздухе, если это позволяет конструкция насосов.

Периодическим испытаниям подвергаются крупные насосы серийного производства в соответствии с требованиями технической документации, но не менее одного насоса в два года. Периодические испытания должны включать снятие напорной, энергетической и кавитационной характеристик, определение внешних утечек, проверку вибрации опор.

Типовым испытаниям должны подвергаться первые три насоса серийного производства, выпущенные после внесения изменения в технологию или в конструкцию насоса.

При определительных испытаниях на надежность должны уточняться показатели надежности, сроки и объемы ремонтов, определяться потребность в запасных частях с целью внесения этих данных в техническую документацию. Испытания проводят либо на специальных стендах для малых и средних насосов, либо, при подконтрольной эксплуатации крупного насоса, в натурных условиях. Число насосов одного типоразмера, подвергаемых испытаниям, должно быть не менее 10 при подконтрольной эксплуатации. Испытания должны проводиться с первыми насосами серийного и индивидуального производства, а также с первыми насосами после проведения типовых испытаний и насосами серийного производства в сроки, предусмотренные технической документацией. Этим испытаниям также должны подвергаться насосы, прошедшие периодические или типовые испытания.

Определительные испытания проводят до возникновения необходимости капитального ремонта насоса или до окончательного отказа, если насос не подвергается капитальному ремонту. Полученные в результате испытаний показатели надежности, сроки и объемы ремонтов должны быть внесены в техническую документацию взамен ранее внесенных ориентировочных.

Испытания на надежность являются наиболее длительными, так как они определяют наработку на отказ, обычно равную 4000—8000 ч, и наработку до капитального ремонта (20—30 тыс. ч). Для этой цели выбирают подконтрольные станции, где за работой насосов ведутся систематические наблюдения с записью в направляемые заводом-изготовителем журналы.

1.4 Подготовка пуска и опробование насосных агрегатов.

После монтажа насосного агрегата проверяют все его узлы, а также водозаборные и водосбросные напорные сооружения. Осматривают сороудерживающую решетку перед всасывающей трубой; стержни решетки должны быть вертикальными, чтобы задерживать плавающие предметы. Проверяют работу вращающихся очистных решеток перед всасывающей трубой, действие и плавность работы задвижек, обратного и предохранительного клапанов, их герметичность в закрытом положении. Проверяют подводящий и напорный трубопроводы согласно технической документации и проекту насосной станции.

До пуска насосного агрегата очищают помещение от мусора и

грязи и посторонних предметов, проверяют качество монтажа и

всех узлов насоса, надежность закрепления шпилек и болтов

с гайками во всех доступных соединениях, а также готовности

электрооборудования и контрольно-измерительных приборов. Приборы, не имеющие клейма метрологической поверки, удостоверяющего их исправность и класс точности, к установке не допускаются. Обеспечивают электроосвещение помещений машинного зала на всех отметках. Устанавливают наличие необходимой арматуры, пробок, люков и других деталей по чертежам заводов-изготовителей. Проверяют подключение всех систем вспомогательных трубопроводов (охлаждения, гидроуплотнений, подвоя воздуха, дренажных, сливных и др.), отсутствие протечек на фланцевых соединениях, наличие давления и слива воды в трубопроводах для охлаждения маслоохладителей и узлов подшипников насоса.

Должны быть закончены все строительные работы, включая

побелку, устройство чистых полов. Проверяется окончание перекрытий всех кабельных и трубопроводных каналов, наличии масла в масляных ваннах подшипников агрегата. Ванны подшипников следует залить маслом, затем слить его, профильтровать и вторично заполнить до уровня, указанного на маслоуказателях. Марка масла должна соответствовать заложенной в проекте и подтверждена сертификатами и заключением лаборатории. Температура в масляных ваннах до опробования агрегата должна быть не ниже 15 °С, утечка масла из масляной ванны или в coединениях недопустима.

Правильность направления вращения агрегата проверяют кратковременным включением электродвигателя, которое производится совместно с насосом (при вертикальных агрегатаx).

Пуск и опробование насосного агрегата производится в присутствии представителей механомонтажной и электромонтажной организаций, организации, монтировавшей приборы контроля и автоматики, а также в присутствии представителей заказчика. При опробовании крупных насосных агрегатов появляется необходимость строго соблюдать требования завода—изготовителя электродвигателя в части количества пусков и интервалов времени между очередными пусками.

Опробование насосного агрегата производится в два периода: обкаточнонепрерывное испытание до установления нормальной температуры в подшипниках агрегата, но не менее 2 ч, и испытание под рабочей нагрузкой.

Устанавливают манометры и закрывают их краны, заполняют водой всасывающую трубу насоса (выпускают воздух из спирального корпуса), снимают электродвигатель с домкратов.

Включают электродвигатель агрегата и постепенно открывают краны манометров, продувают их и закрывают. Возрастание нагрузки насоса до рабочего режима должно быть равномерным. При достижении электродвигателем центробежного насоса номинальной частоты вращения и соответствующего давления открывают дисковый затвор на напорном трубопроводе. Работа центробежного насоса при закрытом затворе более 6 мин не допускается.

Необходимо следить за работой каждого подшипника агрегата. Если температура в каком-либо подшипнике после установившегося режима будет более 80 °С, то необходимо проверить качество масла и качество прилегания рабочих поверхностей вкладышей подшипника после остановки.

Должны соблюдаться следующие требования:

агрегат должен работать спокойно и плавно, без стуков, ударов и ненормального шума в пределах рабочей зоны характеристики;

при работе агрегата не должно быть заедания и задевания вращающихся деталей о неподвижные, выбивания масла из корпусов подшипников, утечек перекачиваемых смазывающих и охлаждающих жидкостей в местах соединений деталей;

температура масла в масляных ваннах не должна превышать 60 °С;

нагрев корпусов подшипников, подпятника, корпуса насоса, электродвигателя и всех трущихся поверхностей деталей и узлов агрегата не должен превышать 65 °С;

через сальник насоса или торцевое уплотнение непрерывно должна протекать жидкость, температура сальника не должна превышать температуру окружающей среды более чем на 25 °С;

напор и потребляемая мощность должны соответствовать величинам, указанным в рабочей зоне характеристики насоса;

величина вибрации не должна превышать санитарных норм, установленных технической документацией на насос.

Обнаруженные при работе насосного агрегата неисправности устраняют до испытаний агрегата под рабочей нагрузкой.

При удовлетворительных результатах приемосдаточных испытаний агрегата под нагрузкой их оформляют актом, который одновременно является документом об окончании сдачи-приемки монтажных работ.

1.5 Техническая документация на монтаж насосных агрегатов

После окончания монтажа и проведения промышленных испытаний оформляются следующие документы о состоянии агрегатов.

Протоколы гидравлических испытаний уплотнения втулки

и лопастей рабочего колеса насоса, сервомотора и масляной

системы гидропривода механизма разворота лопастей, масло

охладителей и воздухоохладителей электродвигателя.

Формуляры: зазоров между ротором и статором и осевого

положения ротора в статоре; центровки вала (выверка перпендикулярности оси вала к плоскости опорного диска подшипника); зазоров в направляющих подшипниках и регулировки ограничительных болтов сегментов подшипника; зазоров между лопастями и камерой рабочего колеса осевых насосов или зазоров в уплотнениях и защитных кольцах центробежных насосов; зазоров в направляющих подшипниках насосов; центровки вала по расточкам корпуса насоса; биения шеек вала по индикатору; выверки вертикальности вала по струнам-отвесам.

Протоколы испытаний обмоток электродвигателя.

Протокол нагрузочных испытаний.

Акт о вводе насосного агрегата в эксплуатацию.

Методы улучшения грунтов оснований

3.1. Методы уплотнения грунтов оснований

В практике современного строительства для улучшения работы и свойств грунтов оснований часто применяют уплотнение грунтов. Используют следующие методы уплотнения: поверхностное; глубинное динамическими воздействиями; устройство грунтовых свай; статической нагрузкой; с помощью искусственного водопонижения.

Поверхностное уплотнение используют для устройства песчаных и грунтовых подушек, устранения просадочности макропористых, рыхлых песчаных грунтов, а также свежеуложенных связных и насыпных грунтов при степени влажности Sr<0,7.

Поверхностное уплотнение осуществляют тяжелыми трамбовками массой от 1 до 10 т, подъем и сбрасывание которых производят с помощью крана с высоты 4...8 м и более.

Применяют и другие механизмы для поверхностного уплотнения грунтов, в частности пневматические трамбовки, различного типа катки и виброплиты. Глубина уплотняемого грунта h, м, ниже дна котлована в зависимости от типа применяемых механизмов приведена ниже.

Пневматические трамбовки……………………………….0,10,2

Катки гладкие……………………………………………....0,10,25

Катки кулачковые………………………………………...0,20,35

Виброкатки………………………………………………….0,41,2

Катки с падающими грузами массой 0,8 — 1,7т………….1,01,5

Виброплиты……………………………………………………...0,20,6

Молот двойного действия массой 2,2 т на металлической

плите (поддоне)……………………………………………..1,21,4

Тяжелые трамбовки массой, т:

2-3……………………………………………………………1,5-2,0

4,55………………………………………………………..2,53,0

10 …………………………………………………………………...5,56,0

Уплотнение грунтов выполняют до плотности сложения, при которой они приобретают деформативность, не выше заданной в проекте, и требуемую прочность.

Уплотнение грунтов с помощью трамбовок ведут до тех пор, пока поверхность грунта при каждом последующем падении не будет опускаться на одну и ту же величину, называемую «отказом». Размер отказа ориентировочно принимают равным для пылеватоглинистых грунтов 11,5 см, песчаных — 0,51 см. Отказ достигается после 812 ударов по одному следу. Режим уплотнения устанавливается экспериментально в зависимости от грунтовых условий на строительной площадке.

Если грунт не обладает оптимальной влажностью для уплотнения, то грунт основания доувлажняют с помощью подачи дополнительного количества воды в котлован, а к уплотнению приступают через 1224 ч после проникновения влаги в грунт. Контроль за состоянием грунтов до, во время и после уплотнения осуществляют с помощью отбора образцов или зондирования.

Разработка котлована осуществляется на глубину с недобором до ожидаемого понижения поверхности грунта при его уплотнении. Если уплотнение не удается выполнить на требуемую глубину, используют послойную укладку с уплотнением каждого слоя грунта.

Поверхностное виброуплотнение осуществляют виброкатками, самоходными вибротрамбовками и виброплитами, масса которых колеблется в пределах 0,2520 т при частоте колебаний от 600 до 3000 в минуту. Этот способ применяют при послойной укладке в основном несвязных грунтов при устройстве песчаных подушек, оснований под полы и оборудование.

В условиях строительства тяжелые трамбовки стали использовать для устройства столбчатых фундаментов в вытрамбованных котлованах, которые применяют в основном под относительно легкие каркасные здания, возводимые на просадочных, насыпных связных грунтах со степенью влажностиSr<0,7 и нагрузках на Фундаменты до 3 МН.

Вытрамбовывание котлованов осуществляют с помощью специального навесного оборудования, устанавливаемого на кранах и экскаваторах. В результате вытрамбовывания получают круглые или прямоугольные в плане котлованы под отдельные фундаменты требуемой глубины, в которые укладывают монолитный бетон с устройством стакана или подколенника.

Применение такого способа устройства фундаментов обеспечивает плотное примыкание стенок и подошвы фундамента к грунту, исключает обратную засыпку пазух и увеличивает несущую способность за счет участия в работе уплотненного грунта как по подошве фундамента, так и по его боковой поверхности.

В некоторых случаях при использовании слабых грунтов в котлован подается щебень, который при вытрамбовывании образует уширение, тем самым, повышая несущую способность основания в 1,53 раза, в зависимости от количества втрамбованного щебня.

Использование фундаментов в вытрамбованных котлованах приводит к сокращению трудозатрат в 3-5 раз, объема земляных работ до 100%, расхода бетона и арматуры до 50% и объём опалубочных работ до 100%. При этом удельное сопротивление грунтов увеличивается в 510 раз, а модуль деформации — в 2-5 раз. Общее снижение стоимости работ при устройстве фундаментов с помощью данного метода достигает 5060%.

Для уплотнения песчаных грунтов значительной мощности применяют глубинное уплотнение динамическими воздействиями. Виброуплотнение производят двумя способами: вибраторами или погружением в грунт стержня, прикрепленного к вибропогружателю. Колебательное движение, передаваясь окружающему грунту, вызывает его постепенное уплотнение. Если в основании имеются ненасыщенные водой пески, то к зоне вибрирования подается вода.

Вибраторы обычно применяют для уплотнения грунтов глубиной от 1 до 10 м. Для уплотнения грунтов на глубине 520 м используют вибропогружатели, которые крепят к трубчатому стержню с приваренными к нему горизонтальными планками. Для ускорения работ при виброуплотнении иногда применяют вибраторы, закрепленные на специальной металлической раме, которая поднимается и опускается с помощью подъемного крана. Вибрацией уплотняют все виды песчаных грунтов.

С помощью взрывов уплотняют и основания, сложенные просадочными лёссовыми грунтами. Для этого площадку строительства окружают контурной насыпью по периметру предполагаемого котлована и замачивают грунт, подавая воду в предварительно пробуренные фильтрующие или совмещенные скважины. Далее в эти скважины устанавливают заряды в трубках и производят взрывы, следующие один за другим с интервалом в несколько секунд. Грунт, уплотненный таким образом, в результате замачивания и глубинных взрывов теряет просадочные свойства и может быть использован в качестве основания даже для строительства тяжелых зданий и сооружений. При использовании данного метода плохо уплотняется поверхностный слой грунта толщиной 2-3 м, который доуплотняют с помощью тяжелых трамбовок или подводными взрывами.

Глубинное уплотнение грунта с помощью песчаных и грунтовых свай используют чаще всего в макропористых просадочных грунтах рыхлых пылеватых и мелких песках, а также слабых сильно сжимаемых заторфованных грунтах. Для грунтовых свай чаще всего меняют местный связной грунт. Этот тип свай используют для уплотнения только макропористых просадочных грунтов. Для остальных типов грунтов применяют песчаные сваи, которые изготовляют помощью инвентарных труб с раскрывающимся башмаком. Инвентарные трубы погружают в грунт с помощью забивки вибрирования. По достижении требуемой отметки в трубу послойно укладывают песок с последующей его трамбовкой и постепенно извлекают инвентарную трубу. При включенном вибраторе трубу извлекают, тем самым уплотняя песок.

Сваи размещают, как правило, в шахматном порядке и вершинах равносторонних треугольников.

Грунтовые сваи в лёссовых просадочных грунтах, которые способны удерживать вертикальные стенки без обрушения, сооружают с помощью инвентарного сердечника, который при забивке дополнительно уплотняет окружающий грунт. После забивки сердечник извлекают и в полученную скважину укладывают грунт с последующим послойным трамбованием.

Расстояние между скважинами устанавливают из условия, чтобы грунт во всем массиве приобрел проектную плотность.

Для уплотнения насыщенных водой заторфованных и слабых насыщенных водой пылеватоглинистых грунтов используют известковые сваи, устанавливаемые с помощью инвентарных труб, в которые засыпают гашеную известь. Гашение извести исходит в результате воздействия воды, находящейся в грунте. В процессе гашения известь, увеличиваясь в объеме, уплотняет окружающий грунт.

Поверхностное и глубинное уплотнение, а также уплотнение с помощью песчаных свай выполняют не только непосредственно под подошвой возводимого фундамента, но и на участках, прилегающих к зонам наибольшего давления. Ширина уплотняемого участка вокруг контура подошвы должна находиться на расстоянии 0,2b от грани подошвы, где Ь — ширина фундамента.