Условия монтажа оборудования при реконструкции определяются особенностями планировки объекта и размещения оборудования, конструктивными решениями системы "оборудование - здание", организацией эксплуатации и обслуживания технологических агрегатов. Оптимизация подачи оборудования в предмонтажную зону и оснащения площадок ревизии и укрупнительной сборки на 20 - 25% снижает сроки и трудозатраты монтажа.
Оборудование технологической линии в зависимости от его исполнения и надежности, а также от характера технологического процесса и используемых грузоподъемных средств может устанавливаться: вариант I - в зданиях, оборудованных мостовыми кранами, рассчитанными на удовлетворение всех производственных нужд; II - в зданиях, служащих защитой от атмосферных воздействий; III - на открытых эстакадах, обслуживаемых мостовыми кранами; IV - на открытых площадках, обслуживаемых эксплуатационными напольными грузоподъемными средствами; V - на открытых площадках, не оснащенных грузоподъемными средствами.
В последние годы прорабатываются конструкции раздвижных зданий, позволяющие реализовывать дополнительные варианты: VI- в раздвижных укрытиях, обслуживаемых легкими мостовыми кранами и напольными грузоподъемными средствами большой мощности; VII - в раздвижных укрытиях, обслуживаемых напольными грузоподъемными средствами.
Размещение оборудования в зданиях, обслуживаемых мостовыми кранами, создает наиболее благополучные условия для его монтажа: обеспечиваются возможность монтажа оборудования в любой последовательности и стабильность работ независимо от погодных условий. Это позволяет осуществить поточно-совмещенное производство строительно-монтажных работ по захваткам. В каждой захватке рационально выполнение работ в следующей последовательности: реконструкция участка здания - ввод в эксплуатацию мостового крана - устройство фундаментов под оборудование - монтаж оборудования.
Выполнение монтажа оборудования до окончания сооружения здания или в условиях неполной его готовности увеличивает трудоемкость и себестоимость монтажных работ, снижает эксплуатационные качества оборудования (распакованное оборудование подвергается атмосферным воздействиям и загрязнению, связанному с производством строительных работ). При этом практически не достигается сокращения сроков строительства из-за взаимных помех смежных организаций и необходимости восстановления эксплуатационных качеств оборудования при сдаче объекта. Если масса монтажных блоков значительно превышает грузоподъемность мостовых кранов, совмещение строительных и монтажных работ в одной захватке с использованием специальных схем монтажа позволяет сократить продолжительность реконструкции объекта. С целью исключения потери времени и трудовых затрат, связанных с передачей монтажа агрегата бригадам последующих смен, целесообразно производить монтаж сложных агрегатов в разные смены, но каждый - одной бригадой.
Интенсивность монтажа оборудования, как правило, ограничивается производительностью кранов, которая составляет 0,45-0,55 т/ч в зависимости от средней массы транспортировочных блоков (средняя масса транспортировочных блоков металлургического и горного оборудования составляет 0,5-1,6 т/шт.). Если эксплуатационные мостовые краны не обеспечивают требуемой интенсивности монтажа, временно устанавливают дополнительные мостовые краны, выполняют предмонтажную подготовку в других пролетах или цехах, а также применяют бригадные инвентарные грузоподъемные устройства для сборки оборудования.
При расширении объемов производства продукции в действующих цехах возрастает насыщенность здания технологическим оборудованием. Дефицит производственных площадей приводит к необходимости установки оборудования на ремонтных участках и в необслуживаемых мостовыми кранами зонах. Монтаж, ремонт и обслуживание такого оборудования выполняют мостовыми кранами, оснащенными балансирными траверсами, которые должны быть укомплектованы заказчиком с учетом использования их для монтажных работ.
При невозможности производства предмонтажной подготовки оборудования в пролете, где оно должно устанавливаться, такие работы осуществляют в других пролетах цеха, связывая их передаточными тележками.
При размещении оборудования в зданиях, не обслуживаемых мостовыми кранами, монтаж металлоконструкций оборудования производят монтажными грузоподъемными средствами параллельно с возведением здания со строгим обоснованием очередности производства и совмещения строительно-монтажных работ.
Для установки оборудования в многоэтажных зданиях рационален "поэтажный" монтаж, заключающийся в предварительной установке оборудования на основание до перекрытия этажа. Если сроки поставки оборудования не позволяют соблюдать эту технологию, в здании должны быть оставлены проемы в перекрытиях для подачи оборудования, предусмотрены эстакады. Перекрытия должны быть рассчитаны на перетаскивание оборудования по заданным трассам. В отдельных случаях применяются специальные схемы подачи оборудования через проемы в стене. Эти решения используются для производства, где планируется замена оборудования без реконструкции здания.
При расположении оборудования на эстакадах, обслуживаемых мостовыми кранами или на площадках, обслуживаемых напольными грузоподъемными средствами, монтаж оборудования целесообразно выполнять укрупненными блоками с использованием технологических и эксплуатационных кранов, а предмонтажную подготовку - в имеющихся зданиях, обслуживаемых кранами.
Организация строительства должна предусматривать возможность подачи оборудования в зону монтажа с требуемой интенсивностью. Для этого используются постоянные и временные железнодорожные пути и автодороги. При объеме монтажа до 500-800 т подача оборудования при отсутствии постоянных железнодорожных путей осуществляется автотранспортом, а при большом объеме рационально выполнять временные железнодорожные пути (при наличии подъездных путей к производству). Количество въездов должно рассчитываться исходя из планировки цеха, интенсивности монтажа и вида транспортных средств.
Для приобъектного складирования и предмонтажной подготовки оборудования должны быть выделены площадки из расчета загрузки 0,3 т/м с учетом оборачиваемости 20-30 дн. Покрытие площадок должно обеспечивать возможность складирования грузов с гарантией исключения вдавливания подкладных элементов в грунт, а также подъезда автотранспорта и работы автомобильных кранов (если площадки не обслуживаются мостовыми или напольными рельсовыми кранами). Для выполнения на площадке укрупнительной сборки оборудования без наличия жестких элементов, фиксирующих взаимное положение собираемых узлов, устраиваются бетонированные стенды.
На объекте должно быть выделено помещение для размещения мастерской, а также созданы санитарно-бытовые условия, обеспечено энергоснабжение в соответствии с "Расчетными нормативами для составления проектов организации строительства". При работе на открытых площадках в зимних условиях для рабочих должны быть оборудованы помещения для обогрева. Организация строительства должна обеспечивать очередность и сроки представления строительной готовности и поставки оборудования с учетом обеспечения ритмичной работы монтажного подразделения в течение всего периода, предусмотренного СНиП 1.04.03-85, для монтажа оборудования. Важным элементом звена "оборудование - здание", влияющим на эффективность монтажа оборудования, является взаимосвязь конструкций оборудования и фундамента. Рациональное распределение функций между рамой (корпусом) оборудования и фундаментом позволяет упростить конструкцию и процесс соединения между собой (монтажа) оборудования и фундамента. Типовыми вариантами распределения функций "оборудование - фундамент" являются:
установка оборудования на собственной жесткой раме, соединяющей элементы оборудования в процессе его транспортировки и эксплуатации. Фундамент в этом случае служит опорой оборудования, придающей ему, как жесткому элементу, требуемое пространственное положение. Способы соединения рамы оборудования с фундаментами не должны нарушать заводской регулировки оборудования. Жесткие рамы могут быть использованы также для компенсации разновысотности машин, механизмов и агрегатов, увязываемых в технологической линии. Это позволяет выполнять фундаменты с плоской поверхностью и устраняет необходимость увязки размещения фундаментных болтов с конструктивными элементами оборудования. Применение таких рам особенно эффективно при реконструкции, так как допускает выполнять замену агрегатов без переделки фундаментов;
установка оборудования на собственной нежесткой раме, служащей дистанционной связью, определяющей взаимное расположение элементов оборудования в определенном направлении. Дистанционные связи устанавливаются в направлениях действия основных нагрузок между соединяемыми элементами оборудования или в направлениях, где необходимо обеспечить высокую точность взаимного расположения элементов оборудования. Фундамент под такое оборудование служит для наложения на элементы оборудования дополнительных жестких связей и рассчитывается на восприятие усилий, действующих по этим связям. Способы соединения рамы оборудования с фундаментом должны учитывать использование имеющихся связей между элементами оборудования и обеспечивать взаимное положение элементов оборудования с требуемой точностью по направлениям, где связи отсутствуют или недостаточно жесткие.
Способы установки оборудования на нежестких рамах должны предусматривать также возможность деформирования (правки) рам для обеспечения форм и размеров элементов оборудования в пределах допускаемых отклонений в процессе его выверки.
На рис.1 приведены варианты исполнения редуктора с различной жесткостью корпусов, выполняющих функцию рам.
Рис.1. Варианты выполнения редукторов с различной жесткостью корпусов
а - редуктор с жестким корпусом; б - редуктор с нежестким корпусом с жесткими связями, определяющими форму расточен под подшипники и межцентровое расстояние зубчатого зацепления; в - редуктор с нежестким корпусом с ограниченно жесткими связями, определяющими форму расточек под подшипники и межцентровое расстояние зубчатой передачи
Жесткая рама (корпус) (рис.1, а) позволяет осуществлять установку редуктора на фундаменте без необходимости регулировки зубчатого зацепления и посадки подшипников в корпусе.
Нежесткая рама, имеющая жесткие связи (рис.1, б), определяющие форму и размеры расточен под подшипники и межцентровое расстояние зубчатой передачи, предполагает при установке редуктора на фундаменте выполнение регулировки с целью ограничения перекоса валов в вертикальной плоскости. Масса корпуса редуктора по сравнению с жесткой конструкцией снижается в 3-4 раза.
Нежесткая рама, имеющая ограниченно жесткие связи (рис.1, в), определяющие форму и размера расточек под подшипники и межцентровое расстояние зубчатой передачи, предполагает при установке редуктора на фундаменте выполнение регулировок 1, в), определяющие форму и размеры расточек под подшипники межцентрового расстояния, достигнутого при мехобработке корпуса, ограничения перекоса валов. Как правило, при монтаже редукторов такого исполнения возникает необходимость в пригоночных работах. При этом не удается обеспечивать высокий класс точности зубчатого зацепления. Масса редуктора по сравнению с редуктором с жестким корпусом снижается незначительно.
Оборудование с жесткой рамой, расчлененной для удобства перевозки на транспортируемые узлы с ограниченной жесткостью, должно устанавливаться на фундаменте в собранном виде. Например, редуктор с жестким корпусом, поставляемый в разобранном виде, целесообразно устанавливать на фундаменте в полносборном виде.
Жесткие узлы оборудования, опирающиеся на фундаменты посредством рамы ограниченной жесткости, с необходимостью контакта стыка по всей плоскости целесообразно устанавливать на фундаменте, или в сборе с рамой, или путем выверки жесткого узла на временных опорах и подведения под них рам (рис. 2).
Рис.2. Установка на фундамент оборудования с жестким основным узлом я рамой ограниченной жесткости
1 - жесткий узел оборудования; 2 - болт; 3 - рама ограниченной жесткости; 4 - фундаментный болт; 5 - подкладка; 6 - временный опорный элемент для установки жесткого узла оборудования; 7 - домкрат
Конструкция рам оборудования должна обеспечивать возможность контакта всей ее опорной поверхности с бетонной подливкой. В противном случае нагрузка от оборудования на фундамент будет передаваться через локальные участки подливки с высокими удельными нагрузками, приводящими к разрушению подливки и нарушению формы и размеров установленного на фундаменте оборудования.