Конфигурация кранов для производства нефтехимического оборудования
Конфигурация кранов для производства нефтехимического оборудования подбирается по типу изделия: для сосудов под давлением — мостовой кран QD грузоподъёмностью 20–100 т; для реакторов — козловой кран MG 100–500 т или тандемный подъём двумя кранами; для теплообменников — мостовой кран QD 20–80 т с машиной для заводки трубного пучка; для колонн — козловой кран большого пролёта 50–300 т. Келуде Тяжёлая Промышленность предлагает комбинированные решения «мостовой + козловой» кран с поддержкой тандемного подъёма и кантования.
Производство нефтехимического оборудования охватывает изготовление сосудов под давлением, реакторов, теплообменников и колонн (ректификационные, абсорбционные, регенерационные). Для этих изделий характерны большая грузоподъёмность (20–500 т), большой диаметр (1–8 м) и большая длина (10–60 м). В процессе производства требуется многократное кантование и переворот изделия (от вальцовки обечайки, сварки продольных и кольцевых швов, сборки, окончательной сборки, гидроиспытания, окраски до отгрузки). Основная задача конфигурации крана — обеспечить сборку и кантование крупногабаритных обечаек и секций барабана, а также погрузку и отгрузку готовой продукции. В данной статье представлены конфигурационные решения для кранов применительно к четырём типам оборудования: сосуды под давлением, реакторы, теплообменники, колонны.
Сравнение конфигураций кранов для производства нефтехимического оборудования
| Параметр сравнения | сосуд под давлением | реактор | теплообменник | колонный аппарат |
|---|---|---|---|---|
| рекомендуемая модель | QD/Тип LHмостовой тип | MGКозловой Кранили двухкрановый режимтандемный подъём | мостовой кран типа QD | MGбольшойПролётКозловой Кран |
| диапазон грузоподъёмности | 20~100t | 100~500t | 20~80t | 50~300t |
| Пролётдиапазон | 18~28m | 30~50m | 18~24m | 30~50m |
| основная комплектация | позиционер+роликовый стенд | кантователь+кран с двумя тележками | трубопрошивочная машина+консольный кран | многосекционныйсборкасборочный стенд |
| тандемный подъёмпотребность | работа одним краном | синхронная работа двух кранов | одиночный кран+консольсовместная работа | многосекционныйсборкасовместная работа |
| справочная цена | 25~80десять тысяч юаней(50tкласс) | 100~500десять тысяч юаней | 20~60десять тысяч юаней(32tкласс) | 80~300десять тысяч юаней |
Краны для производства сосудов под давлением — гибка и сварка обечаек
Технологический процесс изготовления сосудов под давлением (резервуаров, сепараторов, фильтров) включает: раскрой стального листа, гибку обечаек на листогибочной машине, сварку продольных швов, сборку и сварку кольцевых швов, приварку штуцеров, гидроиспытание и окраску. Основные задачи крана — такелаж стального листа при раскрое, съём обечайки после гибки и перемещение между позициями продольной сварки, сборка кольцевых швов царг, а также гидроиспытание готового изделия:
- Зона раскроя и гибки листа: рекомендуются мостовые краны типа LD/LH (10–32 т) для покрытия операций подготовки листа, загрузки и выгрузки листогибочной машины, а также съёма обечайки после гибки. В одном пролёте устанавливаются 2–4 крана.
- Зона сборки и сварки: рекомендуется двухбалочный мостовой кран типа QD (20–100 т) для сборки кольцевых швов между царгами: один конец царги приподнимается и выравнивается с другой царгой; после завершения сварки изделие кантуется на следующую позицию.
- Взаимодействие со сварочным позиционером: сварочный позиционер для обечаек (роликовый стенд + кантователь) используется совместно с краном: кран устанавливает царгу на роликовый стенд, ролики вращают обечайку для сварки в лодочку, кран assists при кантовании.
- Ориентировочная цена: кран типа QD 50 т / 28 м — примерно 7,4–12,3 млн ₽.
Краны для производства реакторов — кантовка и такелаж сверхгабаритных обечаек
Корпуса крупных реакторов гидрокрекинга, реакторов с мешалкой и аналогичного оборудования отличаются большой толщиной стенки (100–300 мм), высокой массой (100–500 т) и большим диаметром (3–6 м). Кантовка обечайки в процессе изготовления и отгрузка готового изделия требуют грузоподъёмного оборудования сверхбольшой грузоподъёмности:
- Рекомендуемое решение 1 — козловой кран типа MG: один козловой кран типа MG (100–500 т), пролёт 30–50 м, конфигурация с двумя тележками. Подходит для специализированных заводов с большим объёмом производства реакторов и частой кантовкой обечаек.
- Рекомендуемое решение 2 — тандемный подъём двумя кранами: два мостовых крана типа QD (по 100–250 т каждый) с блокировочным управлением ведущий-ведомый. Подходит для производств со средним объёмом выпуска реакторов, где используется тандемный подъём существующими мостовыми кранами.
- Кантователь: для кантовки крупных обечаек требуется специальный кантователь (дугообразная опора + гидравлический механизм кантования), используемый совместно с краном: главный крюк крана воспринимает основную массу обечайки, а гидравлическая система кантователя управляет углом поворота (0–90° или 0–180°).
- Погрузка и отгрузка: погрузка готовых крупногабаритных реакторов (для железнодорожного или автомобильного транспорта) требует применения козлового крана большой грузоподъёмности или автомобильного крана. Решение с козловым краном позволяет выполнить такелаж оборудования из цеха на транспортное средство за одну операцию.
Краны для производства теплообменников — заводка трубного пучка и сборка корпуса
Основная сложность при изготовлении кожухотрубчатых теплообменников (с неподвижными трубными решётками, с плавающей головкой, с U-образными трубами) — заводка трубного пучка: теплообменные трубы длиной 3–18 м (от нескольких сотен до нескольких тысяч штук) необходимо завести внутрь корпуса, при этом требования к соосности в процессе заводки очень высокие:
- Зона сборки корпуса: мостовой кран типа QD (20–80 т) используется для сборки кольцевых швов царг корпуса, соединения распределительной камеры с корпусом и такелажа готового изделия.
- Зона заводки трубного пучка: рекомендуется консольный кран на колонне типа BZD (3–10 т), устанавливаемый у позиции заводки, для такелажа трубного пучка и помощи при заводке: предварительно собранный трубный пучок (трубные решётки + опорные перегородки + теплообменные трубы) поднимается со сборочного стенда и подаётся к торцу корпуса, где с помощью трубоукладчика или тягового устройства выполняется заводка.
- Зона гидроиспытаний: мостовой кран типа QD (20–80 т) используется для подъёма и транспортировки теплообменника при гидроиспытании.
- Ориентировочная цена: кран типа QD 32 т / 24 м — примерно 4,3–7,4 млн ₽.
Краны для производства колонных аппаратов — сборка сверхдлинных многосекционных корпусов
Ректификационные, абсорбционные и регенерационные колонны обычно имеют длину 30–60 м (собираются из 5–15 царг), массу 50–300 т. В процессе изготовления требуется продольная сборка и сварка кольцевых швов множества секций. Длина колонны значительно превышает пролёт обычного цеха (20–30 м), поэтому производство колонн обычно организовано по схеме изготовление секций на заводе + окончательная сборка на монтажной площадке:
- Цех изготовления секций: длина каждой секции 6–12 м, рекомендуется мостовой кран типа QD (32–50 т) для изготовления и кантовки отдельной секции.
- Зона сборочных стендов: в удлинённом пролёте (30–50 м) устанавливается козловой кран типа MG (50–300 т), который подаёт несколько царг на сборочный стенд для сварки кольцевых швов.
- Зона контроля готовой продукции: готовые колонны проходят гидроиспытание и неразрушающий контроль сварных швов (RT/UT), после чего с помощью козлового крана погружаются и отгружаются.
Преимущества обслуживания Келуде для нефтегазовой промышленности
- Технология тандемного подъёма: система тандемного подъёма Келуде Тяжёлая Промышленность (два мостовых крана или два козловых крана с блокировочным управлением) обеспечивает точность синхронизации ±10 мм и поддерживает регулируемое распределение нагрузки 0–100% (например, одна тележка несёт 60%, другая — 40%), что удовлетворяет требованиям подъёма грузов с различным положением центра тяжести.
- Комплектующий кантователь: Келуде Тяжёлая Промышленность может поставить кантователь для обечаек и корпусов (дугообразная опора + гидравлический механизм кантования, угол поворота 0–180°, диаметр 1–8 м), используемый совместно с краном для безопасной кантовки крупногабаритных обечаек.
- Козловые краны сверхбольшой грузоподъёмности: Келуде Тяжёлая Промышленность обладает компетенциями в проектировании и производстве козловых кранов типа MG грузоподъёмностью 100–500 т с конфигурацией двух тележек (главная тележка большой грузоподъёмности + вспомогательная тележка) и системой частотного регулирования скорости, что применимо к производственным базам нефтегазового оборудования.
Часто задаваемые вопросы
В: На какие параметры крана обращать внимание при выборе для цеха по производству сосудов под давлением?
О: При производстве сосудов под давлением (особенно крупногабаритных толстостенных) ключевыми являются три параметра: номинальная грузоподъёмность — выбирается с запасом в 1,2–1,5 раза от массы готового барабана или днища (например, для барабана 30 т — кран 50 т), необходимо учитывать дополнительный вес кантователя; высота подъёма — должна перекрывать общую высоту вертикально установленного сосуда плюс длину крюковой подвески, типичная высота подъёма в цехе сосудов — 12–18 м; пролёт — перекрывает ширину зоны изготовления и зоны кантования, обычно 18–30 м. Келуде Тяжёлая Промышленность предлагает мостовые и козловые краны грузоподъёмностью от 50 до 500 т для предприятий по производству сосудов под давлением, с поддержкой тандемного подъёма и функции кантования.
В: Как определить класс взрывозащиты для цеха нефтехимического оборудования?
О: Класс взрывозащиты цеха нефтехимического оборудования зависит от типа выпускаемой продукции: цеха по изготовлению сосудов под давлением из углеродистой стали и колонн обычно не требуют взрывозащиты или ограничиваются зоной Zone 2/IIB T3; цеха по изготовлению нержавеющих чистых сосудов, как правило, не требуют взрывозащиты; сварочные цеха для сосудов, работающих с водородом (например, реакторов гидрирования), требуют взрывозащищённого электрооборудования класса Zone 1/IIC T4; зоны очистки трубных пучков теплообменников и опрессовки определяются по остаткам горючих сред. Келуде Тяжёлая Промышленность может разработать взрывозащищённый кран соответствующего класса по предоставленной заказчиком схеме взрывозащитных зон и выдать сертификат взрывозащиты.
В: Как решить проблему такелажа и кантования крупных колонных аппаратов?
О: Барабаны крупных колонн (высота 20–60 м, диаметр 2–6 м) обычно изготавливаются секциями, кантуются по секциям и собираются на окончательной сборке. Распространённые схемы кантования: тандемный подъём одной тележкой — две тележки совместно поднимают барабан, одна поднимает, другая опускает, обеспечивая кантование (применимо до 50 т); кантователь — дуговая опора с гидравлическим механизмом кантования (стандарт для тяжёлых сосудов, угол кантования 0–180°); комбинация козлового крана и крюка — главный крюк несёт нагрузку, вспомогательный крюк участвует в кантовании. При кантовании необходимо предотвращать соскальзывание барабана — на наружную поверхность барабана укладываются противоскользящие прокладки. Схемы кантования Келуде Тяжёлая Промышленность применяются на нескольких предприятиях по производству нефтехимического оборудования, максимальная грузоподъёмность кантования достигает 300 т.
В: Что лучше для производства нефтехимического оборудования — козловой или мостовой кран?
О: Выбор зависит от конструкции заводского здания и технологической планировки. Преимущества козлового крана: не требует консолей и подкрановых балок, снижает требования к фундаменту здания, может работать на открытых складских площадках, подходит для сверхбольшой грузоподъёмности (100–500 т) и сверхбольших пролётов (30–50 м). Преимущества мостового крана: большая высота подъёма (используется пространство цеха), крюк может достигать любой точки вдоль подкранового пути, подходит для многооперационных поточных работ внутри цеха. Рекомендация: для внутрицеховых зон изготовления — мостовой кран (пролёт 18–30 м, грузоподъёмность 50–200 т); для открытых складских площадок и причалов — козловой кран (пролёт 30–50 м, грузоподъёмность 100–500 т). Келуде Тяжёлая Промышленность может предложить комбинированное решение «мостовой + козловой кран» для предприятий нефтехимического машиностроения.
