Основные этапы монтажных работ

Монтажные работы - это комплекс работ, связанных с окончательной сборкой машин, установкой их в проектное по­ложение, соединением в технологические линии, наладкой и сда­чей в эксплуатацию. Монтаж оборудования для бурения скважин и нефтегазодобычи производится в следующих случаях: перед вводом в эксплуатацию нового оборудования, поставляемого в территориальное производственное предприятие (ТПП) отдель­ными частями; после демонтажа оборудования с целью переме­щения на новое место на территории ТПП или за его пределами; после демонтажа в процессе капитального ремонта.

В общем случае, монтажные работы можно разделить на сле­дующие основные этапы: подготовительный, собственно монтаж­ный и заключительный по вводу оборудования в эксплуатацию. Распределение объема и, следовательно, времени между этими этапами работ различно в зависимости от конструктивных осо­бенностей машин, вида их поставки (крупными блоками или мелкими узлами) и условий монтажа, в частности климатических условий, наличия опыта монтажа подобных машин. Монтажные работы могут выполняться специальной монтажной организаци­ей по договору с предприятием-владельцем оборудования или монтажным подразделением предприятия-владельца оборудо­вания.

Подготовительные работы включают оформление заказа и договорной документации между заказчиком и подрядчиком, подготовку технической документации, перегрузочные и транс­портные операции с поступающим в организацию оборудова­нием, организацию монтажной площадки и подготовку монтаж­ного оборудования (такелажного, грузоподъемного, сварочного и др.).

Техническая документация на подготовительном этапе мон­тажа включает нормативную, проектно-сметную, конструктор­скую, монтажную и исполнительную документацию.

К нормативной документации относятся ценники на монтаж, сборники Единых районных единичных расценок (ЕРЕР) и ве­домственных расценок, прейскуранты оптовых цен, государст­венные и отраслевые стандарты, технические условия на изго­товление, поставку и монтаж оборудования, строительные нормы и правила. Нормативная документация разрабатывается центра­лизованно для всех предприятий или предприятий отрасли.

На основе нормативной документации разрабатывается проектно-сметная документация на строительство объекта, в том числе и монтажные работы. Смета расходов согласовывается с заказчиком и утверждается. Конструкторская документация со­ставляется заводом-изготовителем монтируемого оборудования. В первую очередь это паспорта машин, сборочные и установоч­ные чертежи, технические условия на изготовление и поставку, схемы строповки, инструкции на монтаж, испытание и обкатку оборудования.

Монтажная документация - проект организации строительст­ва (ПОС), включающий разделы «Межмонтажные работы (мон­таж оборудования)», «Электромонтажные работы» и проект про­изводства работ (ППР). ПОС разрабатывается на стадии рабоче­го проекта головным проектным институтом, иногда с привлече­нием специализированной монтажной организации. В разделах монтажа ПОС содержит объемы работ в денежном и физическом выражениях, стадии монтажа оборудования, принципиальные схемы монтажа, потребность в грузоподъемном и такелажном оборудовании, сроки поставок оборудования, мероприятия по увязке строительных и монтажных работ.

Проектно-сметная, конструкторская документация и ПОС пе­редаются специализированной монтажной организации, которая на основании этих материалов разрабатывает основной документ по собственно монтажным работам - проект производства работ.

Проект производства работ является основным техническим документом по непосредственно монтажным работам. Он разра­батывается монтажной организацией после получения от заказ­чика конструкторской и проектно-сметной документации, а так­же проекта организации строительства в соответствии с требова­ниями нормативных документов. Проект должен состоять из трех основных частей: пояснительной записки, графической час­ти и приложения.

Пояснительная записка содержит: техническую характеристи­ку монтируемого объекта; краткий анализ особенностей его мон­тажа и способа поставки (мелкими сборочными единицами или укрупненными узлами); обоснование метода и способа монтажа и основные технико-экономические показатели, в частности, объем, стоимость и трудоемкость работ; потребность в энергоресурсах и ведомости на материалы, инструменты, такелаж и механизмы; требования к монтажной площадке и основные положения по ее организации с учетом особенностей укладки и хранения в период монтажа поступающего оборудования; перечень работ, выпол­няемых субподрядными предприятиями, требования к этим предприятиям и заказчику (генподрядчику).

В пояснительной записке разрабатываются задачи увязки монтажных работ с другими, в том числе общестроительными работами, определяется порядок поставки оборудования под монтаж и технологического оборудования. Достаточно подробно рассматриваются вопросы организации труда, специализации звеньев монтажников и условия внедрения бригадного подряда, основные положения техники безопасности и пожарной безопас­ности.

Графическая часть проекта включает: стройгенплан всего комплекса на стадии монтажа оборудования, схему монтажной площадки и ее энергоснабжения, геодезическое обоснование мон­тажа со схемами заданий на выполнение строительных работ, например, укладку монтажных путей, устройство фундаментов, якорей с точным указанием расположения их на монтажной площадке, отметок по высоте, значения и направления действия нагрузок, а также других данных, необходимых для выполнения работ, включая чертежи конструкции. Основным разделом в графической части проекта монтажа машин обычно являются технологические карты.

Технологические карты монтажа разрабатываются на основе чертежей и инструкций завода-изготовителя с учетом передового опыта производства монтажных работ. Допускаются отклонения от технологии монтажа, рекомендуемой заводом-изготовителем, при условии достаточного технического и экономического обос­нования.

В технологической карте приводятся наименование, схема общего вида и характеристика монтируемой машины, включая ведомость монтажных элементов, т.е. агрегатов и частей конст­рукции, в виде которых машина поступает на монтажную пло­щадку. В ведомости монтажных элементов в табличной форме приводятся наименования элементов, их число, масса единицы и общая масса, габаритные размеры. В графе «Примечание» отме­чаются особые требования при застропке и стыковке с другими элементами, наличие специальных устройств для застропки (проушин, приливов) или необходимость их установки. Указан­ная ведомость используется, в частности, для определения числа монтажных операций и их последовательности, а также для со­ставления ведомостей на монтажное оборудование, приспособле­ния и материалы.

В ведомость грузоподъемного и технологического оборудова­ния вносятся все виды грузоподъемного, транспортного и техно­логического оборудования, которое необходимо для выполнения монтажных работ, например краны, автопогрузчики, компрессо­ры, сварочные аппараты, горны и другое оборудование, в том числе комплекты инструментов и приборов для контроля качест­ва монтажа. В ведомости указываются наименование монтажного оборудования, число единиц, марка, параметры и продолжитель­ность использования: на весь период монтажа или разово. От­дельно, примерно по такой же форме, составляется ведомость на приспособления и материалы: такелажные приспособления, ма­териалы для изготовления выкладок подмостей, смазочные и другие материалы.

В технологической карте подробно излагается пооперацион­ная последовательность монтажных работ. По каждой операции указываются ее трудоемкость, специальность, квалификация и число рабочих, занятых на этой операции, необходимое оборудо­вание, инструменты и материалы.

Технология выполнения операций иллюстрируется схемами застропки монтажных элементов, их стыковки и контроля вза­имного положения. На схемах приводятся допускаемые значения разновысотности, непараллельности и другие допускаемые от­клонения от проектного положения устанавливаемых элементов. Календарная последовательность и сроки выполнения операций устанавливаются в процессе планирования монтажа и в техно­логической карте приводятся в виде линейных или сетевых графиков.

В составе технологической карты разрабатываются также ос­новные положения техники безопасности при производстве ра­бот, определяются содержание и порядок подготовки смонтиро­ванного объекта к пуску и передаче заказчику. Для монтажа час­то встречающегося оборудования для бурения скважин и нефте­газодобычи разрабатываются типовые технологические карты, что значительно облегчает разработку проекта монтажа в целом.

В приложение к проекту вносятся смета на дополнительные работы, не учтенные ценниками, расчеты и рабочие чертежи вре­менных сооружений и монтажных приспособлений. В зависимо­сти от сложности объекта проект производства работ разрабаты­вается на весь объект в целом или на отдельные его части, мон­таж которых можно выполнять независимо.

Исполнительная документация составляется по результатам монтажных работ, включая изменения, внесенные в процессе их выполнения: схемы фундаментов под оборудование, акты испы­таний отдельных систем и технологической линии в целом, приемо-сдаточные акты.

Монтаж оборудования обычно связан с предварительным вы­полнением строительных работ; изготовлением фундаментов для стационарных установок и других сооружений. Эти работы - ответственная часть подготовительного этапа, так как качество строительных работ оказывает заметное влияние на безопасные условия труда, качество монтажа и работу машины в процессе эксплуатации.

Строительные подготовительные работы выполняются спе­циализированным предприятием на основании схем геодезиче­ского обоснования монтажа, которые разрабатываются проектной или монтажной организацией в составе проекта производства работ. В схемах указываются, в частности, размеры фундаментов и оснований, геометрические оси технологических линий, высот­ные отметки отдельных элементов. Фиксацию осей и высотных отметок выполняет строительная организация.

Сдача (приемка) строительной части под монтаж производит­ся в соответствии с нормативно-технической документацией и инструкциями по монтажу отдельных видов оборудования.

К собственно монтажным работам относятся проверка ком­плектности оборудования и приемка его на монтаж, разборка, очистка и ревизия, сборочные и контрольно-измерительные ра­боты, установка собранного оборудования в проектное поло­жение.

Большой объем, в особенности при монтаже крупногабарит­ного оборудования, составляют такелажные работы - горизон­тальное, вертикальное и наклонное перемещения монтируемых блоков, осуществляемые на монтажной площадке. К такелажным работам относятся также установка, снятие и перемещение таке­лажных средств (лебедок, мачт и др.).

Заключительные работы - наладка, испытание и передача смонтированного оборудования заказчику. Сюда относятся также работы, связанные с ликвидацией монтажной площадки: демон­таж вспомогательных эстакад, складирование или отправка мон­тажного оборудования, очистка территории.

Проводят монтажно-демонтажные работы специальные мон­тажные бригады, в состав которых входят опытные монтажники, стропальщики и такелажники в возрасте не моложе 18 лет, про­шедшие предварительный и периодический медицинские осмотры.

Перед началом работ члены бригады обязаны ознакомиться с технологической картой монтажа или демонтажа, последователь­ность и содержание которой они должны неукоснительно выпол­нять в процессе проведения работ. На период монтажно - демонтажных работ назначается ответственный из числа инже­нерного или технического персонала, контролирующий ход ра­бот, соблюдение технологической последовательности выполне­ния операций, правил охраны труда и техники безопасности, а также следящий за состоянием монтажного оборудования, инст­румента и спецодежды работающих.

МЕТОДЫ И СПОСОБЫ МОНТАЖА

Стоимость и продолжительность монтажа могут быть значительно уменьшены при внедрении прогрессивных ме­тодов организации и производства работ. При этом основными мероприятиями являются следующие:

качественное и заблаговременное выполнение всего объема подготовительных работ;

использование методов сетевого планирования, в частности для обеспечения параллельного выполнения максимального чис­ла монтажных операций, не связанных технологически.

Методы и способы монтажа оборудования для бурения сква­жин и нефтегазодобычи оказывают значительное влияние на ка­чество, сроки и стоимость производства монтажных работ. Их выбор проводится в составе проекта монтажа на основе технико- экономического сравнения возможных вариантов. При этом учи­тываются особенности конструкции машины, число и параметры (масса, габаритные размеры) блоков и элементов, в виде которых машина доставляется к месту монтажа, характеристики имеюще­гося грузоподъемного оборудования, ограничения на площади под монтаж и число рабочих, климатические условия. Различают следующие три основных метода монтажа.

Последовательный монтаж мелкими сборочными единицами. При этом на основании машины последовательно наращиваются стыкуемые сборочные единицы без существенного предваритель­ного укрупнения, т.е. почти в том виде, в котором они поступают к месту монтажа. Предварительной сборке на нулевой отметке подвергаются только небольшие агрегаты и механизмы машины. Важным преимуществом монтажа мелкими сборочными едини­цами является возможность обойтись достаточно простыми подъемными и транспортирующими средствами небольшой гру­зоподъемности: монтажными мачтами, самоходными кранами, автопогрузчиками, так как каждая устанавливаемая сборочная единица имеет сравнительно небольшую массу и габаритные размеры. Основной объем сборочных работ проводится непо­средственно на монтируемом объекте, что исключает необходи­мость в больших монтажных площадках.

Недостатками рассматриваемого метода являются большая длительность монтажа и нередко снижение его качества. Дли­тельность монтажа возрастает из-за необходимости последова­тельного выполнения работ, без совмещения их во времени. Кроме того, большая часть сборочных работ при монтаже многих машин выполняется на высоте, в стесненных условиях, сущест­венно снижающих производительность труда. По этой же причи­не трудно обеспечить высокое качество сборки, особенно сварки и клепки. Определенные сложности возникают при контроле ка­чества работы. Поэтому последовательный монтаж мелкими сбо­рочными единицами применяется вынужденно, при отсутствии подъемного оборудования большой грузоподъемности или огра­ниченных размерах монтажной площадки.

Последовательный монтаж укрупненными блоками предпо­лагает сборку на нулевой отметке достаточно крупных частей машины с последующей установкой в проектное положение. Укрупнение и установку каждого блока производят последова­тельно. На монтажной площадке требуется место только для од­ного укрупненного блока, что позволяет ограничиться неболь­шими ее размерами. Основной объем сборочных работ при мон­таже машины выполняется на нулевой отметке. Поэтому рас­сматриваемый метод обеспечивает по сравнению с предыдущим лучшее качество монтажа и более высокую производительность, хотя требуется дополнительная площадь для укрупнения блоков.

Параллельный монтаж укрупненными блоками характеризуется наиболее высокой производительностью и благоприятными усло­виями для обеспечения высокого качества монтажа. При этом монтажные блоки укрупняются на нулевой отметке одновремен­но (параллельно) в разных зонах монтажной площадки. Недос­татками метода являются необходимость в большой площади для монтажа, одновременная потребность в значительном количестве технологического оборудования и рабочей силы. Параллельный монтаж укрупненными блоками особенно эффективен и широко применяется при наличии большого фронта работ, когда монти­руются несколько однотипных машин. В этих условиях имеется возможность специализации звеньев слесарей-монтажников по сборке отдельных укрупненных узлов, т.е. дополнительного по­вышения производительности и качества работ.

Степень крупности блоков заводского изготовления лимити­руется транспортными габаритами, грузоподъемностью транс­портных средств и природными условиями, в которых осуществ­ляется перевозка оборудования к месту эксплуатации. Широко практикуется промежуточное укрупнение блоков на монтажных базах предприятий нефтегазовой отрасли.

Индустриализация монтажа оборудования получила повсеме­стное признание и поддержку на предприятиях нефтегазовой отрасли. Блочные методы строительства применяют на всех но­вых и реконструируемых объектах нефтяных и газовых месторо­ждений.

На базе новой организации строительно-монтажных работ удалось перейти к комплексному обустройству всего нефтяного или газового месторождения, что значительно ускоряет ввод ме­сторождения в эксплуатацию с почти одновременным освоением всего технологического цикла, в частности, сбора и переработки попутного газа, и снижает стоимость строительства (табл. 2.3).

Индустриального конструкции оборудования можно оценить коэффициентом индустриализации

где С - сметная стоимость объекта; С_м - стоимость монтажа объ­екта на строительной площадке.

Максимальный эффект индустриализации дает изготовление объекта целиком в одном блоке. В Западной Сибири налажен серийный выпуск блок-комплектных кустовых насосных станций и электростанций на стальных понтонах-основаниях.

Изготовленные на заводе станции после транспортировки буксиром по воде на любое расстояние вытаскивают на сушу и волоком перемещают к месту эксплуатации. Установка на суше очень выгодна, так как исключает трудоемкие работы по защите объекта от ледохода и вмерзания, неизбежных при установке станции на воде, упрощает конструкцию трубопроводов.

Коробчатая конструкция понтона обеспечивает жесткость ее основания и хорошую вибрационную характеристику. При транспортировке по суше качество монтажа оборудования не на­рушается. Насосную станцию с оборудованием мощностью до 400 кВт, частотой вращения ротора 3000 об/мин устанавливают прямо на грунт; балластировка коробки понтона не требуется. Давление основания на грунт всего 0,01-0,015 МПа, поэтому можно ограничиться только выравниванием площадки и подсып­кой в небольшом объеме.

Таблица 2.3

Экономическая эффективность крупноблочного изготовления оборудования

Способы монтажа зависят от особенностей конструкции мон­тируемого объекта и условий монтажа: в проектном положении или вне проектного положения. При монтаже в проектном поло­жении объект сразу же после завершения сборочных и регулиро­вочных работ оказывается в рабочем состоянии. Монтаж вне проектного положения ведется на отметке или в положении объ­екта, удобном для выполнения сборочных работ, например, мон­таж вертикальных мачт и башен в горизонтальном положении. Завершающей операцией является установка смонтированного объекта в проектное положение: например, подъем вышки в вер­тикальное положение и т.п.

Применяются следующие способы монтажа (рис. 2.9) объекта в проектном положении: надстройка, навесной монтаж и монтаж на вспомогательной эстакаде.

Надстройка (рис. 2.9, а) заключается в последовательном наращивании объекта по высоте, начиная с основания, укруп­ненными блоками или мелкими сборочными единицами. Спо­соб надстройки применяется для многоярусных вертикальных конструкций. Грузоподъемность монтажного оборудования оп­ределяется массой наиболее тяжелого сборочного элемента. Поэтому при монтаже мелкими сборочными единицами прак­тически всегда можно обойтись подъемными средствами неболь­шой грузоподъемности, что является важным преимуществом рассматриваемого метода. Естественная последовательность сборки облегчает контроль ее качества. Недостатками способа надстройки являются потребность в грузоподъемном оборудова­нии с большой высотой подъема и некоторое снижение произво­дительности, неизбежное при выполнении сборочных работ на высоте.

Навесной и полунавесной монтаж (рис. 2.9, б) чаще выполня­ется предварительно укрупненными блоками.

Рис. 2.9. Способы монтажа

Монтаж на вспомогательных эстакадах (рис. 2.9, в) проводится на клетях из шпал или разборных эстакадах с высотой, соот­ветствующей проектному положению монтируемого объекта. Этот способ монтажа применяется для конструкций пролетного типа. Достоинствами монтажа на вспомогательных эстакадах яв­ляются сравнительно небольшая грузоподъемность монтажного оборудования, наличие широкого фронта работ (можно одновре­менно собирать или устанавливать несколько блоков), возмож­ность достижения хорошего качества монтажа, освобождение на­земных коммуникаций и площадей в зоне монтажа. Существен­ным недостатком, ограничивающим применение этого способа, является удорожание и увеличение продолжительности монтажа посредством изготовления сложных и материалоемких вспомога­тельных эстакад.

Способ подстройки заключается в постепенном подъеме мон­тируемого объекта в проектное положение путем последователь­ного наращивания снизу, как это показано на рис. 2.9, г. Этот способ применяется для монтажа тех же объектов, что и способ надстройки, в частности, если недостаточна высота подъема имеющихся грузоподъемных средств. Монтаж способом под­стройки предполагает предварительное укрупнение монтируемых блоков. Для монтажа ряда объектов он весьма эффективен, так как все работы по стыковке блоков выполняются на небольшой высоте. Основным недостатком способа является потребность в подъемных устройствах большой грузоподъемности, близкой к силе тяжести всего объекта в целом.

Способ монтажа с последующим подъемом объекта в проект­ное положение отличается от предыдущих полной сборкой мон­тируемого объекта на нулевой отметке. Подъем его в проектное положение по существу является заключительной технологиче­ской операцией монтажа. Вертикальные конструкции монтиру­ются в горизонтальном положении. Применяют два основных способа подъема смонтированной конструкции. Конструкции, работающие в горизонтальном положении (мостовые краны, кон­соли), поднимают в проектное положение также горизонтально (рис. 2.9, Э) или с небольшим наклоном (в стесненных услови­ях). Вертикальные конструкции поднимают поворотом относи­тельно нижней опоры.

К достоинствам рассматриваемого способа относятся высокая производительность и качество монтажа, так как основные рабо­ты выполняются на небольшой высоте широким фронтом, улуч­шение условий труда и техники безопасности, возможность со­вмещать монтажные работы со строительными (устройство фун­даментов стационарных установок, опорных конструкций для мостовых кранов и т.п.), отсутствие необходимости в сооружении сложных вспомогательных эстакад, уменьшение объема такелаж­ных работ. Недостатки способа: необходимость в монтажных средствах большой грузоподъемности и высоты подъема, низкий коэффициент их использования, большие размеры монтажной площадки, сложность технологии подъема на большую высоту конструкций значительной массы и размеров.

При монтаже с последующей надвижкой (рис. 2.9, е) сборка объекта выполняется на проектной отметке, но в стороне от мес­та его использования. Для установки смонтированного объекта на рабочее место достаточно его горизонтального перемещения. Поэтому отпадает необходимость в монтажных средствах боль­шой грузоподъемности. Однако в ряде случаев монтаж прихо­дится выполнять на значительной высоте.

ПУСК ОБОРУДОВАНИЯ

В ЭКСПЛУАТАЦИЮ.