Если принять разрывное усилие Р= 1 и угол α = 45°, то для четырехветвевого стропа коэффициент запаса прочности будет равен: К= (1 4)/(1,42 1) =4/1,42 =2,13, т.е. масса поднимаемого груза должна быть в 2,13 раза меньше разрывного усилия для каната стропа, указанного в сертификате. Применять канаты, не имеющие сертификата, не разрешается. Если ветвей стропа больше четырех, усилие, определенное по приведенной формуле, умножается на коэффициент неравномерности, равный 0,75. Большое распространение имеют стропы с полуавтоматическим замком, допускающим расстроповку груза с земли или рабочего места монтажника.

Строповку надо производить в местах, указанных в ППР.

Такелажная оснастка и монтажное оборудование

Такелажные работы при монтаже оборудования являются наиболее сложными и трудоемкими и нередко достигают 50% от всего объёма работ. Для выполнения монтажных и такелажных работ широко используются стреловые самоходные грузоподъёмные краны, авто- и электропогрузчики. Также применяются вспомогательные механизмы такие как: монтажные блоки и монтажные полиспасты, лебёдки ручные и электрические, тали ручные и электрические, кошки.

Блоки предназначены для подъема груза, изменения направления тягового конца каната и устройства полиспастных систем (рис. 1.3).

Полиспаст – грузоподъёмное устройство, состоящее из нескольких групп блоков, собранных в обоймы, последовательно огибаемых канатом. Полиспаст предназначен для снижения силы S , прилагаемой для подъёма груза весом G . Полиспасты имеют две обоймы блоков: верхняя А и нижняя В . Обоймы блоков оснащаются такелажной скобой или крюком, а также кольцом для крепления конца каната С . Кратность выигрыша в силе полиспаста примерно равна числу рабочих ниток полиспаста умноженному на коэффициент полезного действия полиспаста (КПД). Число рабочих ниток может быть равно 2, 3, 4, 5, 6 и т.д. При четном числе ниток конец каната крепится к верхней обойме блоков, а при нечетном к нижней обойме блоков.

Натяжение тягового каната S в зависимости от числа рабочих ниток полиспастов при подъёме груза весом G с учетом КПД полиспаста:

Внешний вид обоймы блоков полиспастов показан на рис.1.4.

Верхние и нижние обоймы блоков могут быть как с крюком, так и со скобой. Число блоков в обойме зависит от числа рабочих ниток полиспаста.

Лебёдки ручные и электрические используют для создания тягового усилия при выполнении монтажных работ вне зоны действия кранов. Типовой внешний вид лебёдок показан на рис. 1.5 и 1.6.

Кошки (рис. 1.7) используют для горизонтального перемещения грузов в подвешенном состоянии по двутавру или натянутому канату.

Тали ручные (рис. 1.8) используют для подъёма груза на небольшую высоту. В зависимости от использованной передачи, тали бывают червячные и шестеренные. Человек, поднимающий груз, должен находиться внизу. Механизм подъема приводится в движение с помощью цепи.

Перед работой с талью следует тщательно проверить крюк, грузовую цепь, тормозное устройство и смазку тали. Для безопасной работы придерживаются следующих правил:

Запрещается поднимать груз, превышающий по величине номинальную грузоподъемность цепной тали;

Запрещается использовать цепь тали для обвязывания груза;

Запрещается работать талью с перекрученной цепью;

Строго запрещаются работа или передвижения под поднятым грузом;

В случае, если тяговая цепь не перемещается, не применяйте чрезмерного усилия, остановите работу и осмотрите таль;

Допускается использовать таль только для вертикального подъема груза. Запрещается волочение поднимаемого груза по земле.

Тали электрические (тельферы) с односкоростными механизмами подъёма и перемещения груза (рис. 1.9) предназначены для подъема, опускания груза и его горизонтального перемещения по однорельсовому подвесному пути. Часто ими оснащают кран-балки грузоподъёмностью до 5 тонн.

Подъем грузов в зависимости от конструктивного решения обеспечивается накруткой троса или цепи на барабан. Управление обычно осуществляется при помощи пульта, который находится внизу, а от него отходят управляющие кабели к двигателям механизма подъема и горизонтального перемещения. Вне зависимости от того, цепная или канатная конструкция тали, она бывает стационарная или передвижная. Кроме того, промышленность выпускает устройства радиоуправления, при использовании которых таль электрическая становится еще более удобным подъемным устройством.

Стропы, захваты и траверсы применяют для захвата и подъёма грузов при монтаже оборудования. Чаще применяют канатные и текстильные стропы, реже цепные. У текстильных стропов более высокое отношение разрывного усилия к массе по сравнению с канатными стропами и тем более с цепными. Текстильные и канатные стропы лучше сглаживают динамические нагрузки, более надёжны.

Текстильные стропы безопасны и удобны в работе, они не повреждают поверхность любого груза. Текстильные стропы имеют долгий срок службы и медленный износ, так как стропы из текстиля не поддаются коррозии и незаменимы, например, при работе в условиях влажной среды, где металлические стропы ржавеют.

Но есть и некоторые минусы текстильных строп:

Их нельзя держать долгое время под ультрафиолетовыми лучами и хранить рекомендуется вдали от солнечного света, чтобы стропы сохраняли свое качество;

На них отрицательно воздействуют горячий металл, огонь и некоторые другие факторы.

Стропы бывают петлевые, кольцевые, одно- и многоветвевые. Для навешивания грузов стропы могут иметь с одной стороны петлю (кольцо) и чалочный крюк на другом конце. На рис.1.8 показаны текстильные стропы, наиболее предпочтительные для выполнения монтажных работ.

Захваты (рис.1.9) являются наиболее совершенными и безопасными грузозах­ватными приспособлениями, предназначенными для со­кращения ручного труда. В связи с большим раз­нообразием перемещаемых грузов существует множество различных конструкций захватов.

Траверсы - это съемные грузозахватные средства, предназначенные для предотвращения повреждений груза при погрузо-разгрузочных работах. Они предохраняют поднимаемые грузы от воздействия сжимающих усилий, которые возникают при использовании стропов.

По конструкции траверсы бывают плоскостные и простран­ственные.

Плоскостные траверсы (рис. 1.10, а) применяют для строповки длин­номерных грузов. Основной частью траверсы является балка, или ферма, которая воспринимает изгибающие нагрузки. К балке подве­шиваются стропы.

Пространственные траверсы (рис. 1.10, б) применяют для строповки объемных конструкций, машин, оборудования.

На каждом стропе, захвате, траверсе обязательно должна быть бирка с обозначением грузоподъёмности и даты испытания.

Выбор ветвей стропов производят по усилию

, (1.7)

где m г – масса груза, кг;

n – число ветвей стропа;

α – угол наклона ветвей стропа к вертикали (рис.1.10а ).

Грузоподъемность стропа должна быть больше рассчитанной по формуле (1.7)

При монтаже оборудования используются также домкраты винтовые, реечные и гидравлические.

Такелажной оснасткой, или такелажем, называются всевозможные приспособления, устройства, механизмы и материалы, которые служат для производства работ по подъему, опусканию, перемещению и переворачиванию грузов.

Такелажные работы при изготовлении и монтаже технологических трубопроводов являются весьма ответственными и включают в себя, главным образом, выполнение следующих операций: погрузку и разгрузку труб, деталей, элементов, узлов и секций трубопроводов, а также арматуры; их перемещение в пределах монтажной площадки, подъем и установку в проектное положение, их поддерживание при сборке.

Производство такелажных работ связано с применением пеньковых и стальных канатов.

Пеньковые канаты применяют для подъема небольших грузов, обычно до 200 кг и для оттяжек при их подъеме. Допускаемые для пеньковых канатов нагрузки определяются по справочникам в зависимости от диаметра каната и угла наклона к вертикали. Для канатов, бывших в употреблении, допускаемую нагрузку уменьшают на 20-40%- Канаты с порванными прядями к работе не допускаются.

Стальные канаты (тросы) используют в качестве грузовых (чалочных) и оттяжных (расчалочных). Канат выбирают в зависимости от его назначения: для оттяжек, которые мало подвергаются изгибу, применяют жесткий канат по ГОСТ 2688-55; для грузовых, подвергаемых изгибу при огибании роликов блоков и барабанов лебедки, - мягкий канат по ГОСТ 3071-55; для грузовых, подвергаемых резким изгибам, например, при изготовлении петель, применяют особо мягкие канаты по ГОСТ 3072-55.

Канаты, концы которых свернуты в петли, называются стропами (рис. 121). У отдельных стропов в петли заделывают стальные желоба, называемые коушами. На трубопроводных работах целесообразно применять инвентарные универсальные стропы; предварительно они должны быть проверены на прочность и иметь соответствующий документ.

Для закрепления концов каната после завязки узла применяют сжимы. Сжимов должно быть не менее трех при тросе диаметром до 21,5 мм, не менее четырех - при тросе диаметром до 28 мм и пяти - при тросе диаметром более 28 мм. При установке сжимов между ними, а также от последнего сжима до короткого конца троса, следует выдерживать расстояние не менее семи диаметров троса. Сращивать два куска троса только сжимами запрещается.

Рис. 121. Типы стропов:

а - стропа с одной петлей, б - с двумя петлями, в - кольцевой строи,
г - стропы специальные; 1 -трос, 2 - коуш, 3 - крюк (гак)

Величину допускаемой нагрузки на трос определяют, исходя из условий работы и значений разрывных усилий на трос, указанных в соответствующих ГОСТ. Предельную нагрузку для троса данного диаметра определяют путем деления значения разрывного усилия на коэффициент запаса прочности. Коэффициент запаса прочности, установленный Госгортехнадзором, для разных условий работы каната следующий:

Грузовые и стреловые канаты при ручном при воде....................................................................4,5

То же при механическом приводе с легким режи мом................................................................5,0

То же при механическом приводе с тяжелым режи мом и непрерывном действии............6,0

Канаты чалочные, работающие с обхватом и обвяз кой груза, и стропы..................................8,0

Канаты для расчалок (вант)................................................................................................................... 3,5

Износ канатов определяют по внешнему виду: наличию обрывов отдельных проволок, коррозии на поверхности проволок, наличию смятых или скрученных участков или участков со следами прожогов (пораженных электрическим током). В зависимости от величины того или иного дефекта, согласно нормам отбраковки, канаты бракуют полностью или снижают их грузоподъемность.

Рис. 122. Блоки и полиспасты для стальных канатов:

а - однорольный блок: 1 - крюк (гак), 2 - траверса, 3 - ролик, 4 - ось ролика, 5 - обойма,
6 - ось ушка, 7 - ушко, 8 - серьга, 9 - стяжные болты обоймы; б - двухрольный блок,
в - трехрольный блок, г - полиспаст.

Хранить канаты следует, хорошо смазав их канатной мазью, в бухтах. Все чалочные канаты испытывают не реже одного раза в 6 месяцев.

Блоки применяют для изменения направления троса (отводные блоки) и для изменения величины усилия при перемещениях груза (грузовые блоки). Блоки могут быть однорольные и многорольные (рис. 122, а, б, в). Систему подвижных и неподвижных блоков, оснащенных одним непрерывным тросом, называют полиспастом. Полиспасты служат для того, чтобы уменьшить тяговое усилие на ходовом конце троса за счет увеличения числа рабочих ниток полиспаста. С увеличение!» числа рабочих ниток полиспаста уменьшается скорость подъема груза.

На рис. 122, г показана схема полиспаста, состоящего из двух блоков, вращающихся в обойме. В данном случае вес груза Р распределяется на четыре ветви каната и поэтому, теоретически на каждую ветвь приходится нагрузка в четыре раза меньшая. В действительности усилие на ходовом конце каната Q полиспаста выше теоретического вследствие потерь на трение.

Для монтажа трубопроводов на технологических установках применяют те же грузоподъемные механизмы, что и для выполнения других видов монтажных работ: автомобильные, гусеничные и специальные монтажные краны. Выбор и рациональное использование подъемных механизмов зависят в первую очередь от веса грузов, характеристики монтажной площадки, объема выполненных строительных работ к моменту начала монтажа и других условий.

Предельный вес поднимаемых грузов должен быть определен до начала такелажных работ. Максимальный вес грузов при монтаже трубопроводов не превышает 10 г (в редких случаях до 15 г),поэтому необходимые такелажные механизмы и приспособления применяют грузоподъемностью не выше 10 тс (при максимальном, вылете стрелы).

Автомобильные краны получили наиболее широкое применение вследствие хорошей маневренности и возможности быстрого перебазирования. Гусеничные краны используют главным образом при монтаже межцеховых трубопроводов на эстакадах, а трубоукладчики - в каналах, лотках и траншеях. Во многих случаях помимо монтажных кранов применяют мостовые краны и кран-балки, устанавливаемые по проекту в монтируемых цехах.

Сборка монтажных стыков, установка арматуры при монтаже трубопроводов часто занимают значительное время и проводятся в стесненных и труднодоступных местах, поэтому применение для данных операций самоходных грузоподъемных механизмов не всегда возможно и экономически целесообразно. В этом случае рационально использование талей, лебедок, домкратов, портальных подъемников, треног.

Таль - грузоподъемный механизм, оснащенный цепным или тросовым полиспастом с ручным или электрическим приводом. Тали имеют различные передачи между приводом и блоком полиспаста: червячную, шестеренчатую и рычажную. При монтаже технологических трубопроводов для подъема грузов на небольшую высоту (до 3 м) наиболее часто применяют шестеренчатые тали грузоподъемностью до 2 тс, реже - червячные тали большей грузоподъемности.

Лебедки используют для подъема и перемещения деталей элементов и узлов трубопроводов. Лебедка барабанная за счет снижения числа оборотов барабана по сравнению с числом оборотов приводного вала позволяет получить значительную величину тягового усилия на барабане.

Ручные барабанные лебедки используют с тяговым усилием 0,5-5 тс. При монтаже внутрицеховых и межцеховых трубопроводов широкое применение получили рычажные лебедки (рис. 123). Они имеют небольшой вес и габариты, поэтому их можно легко и быстро закреплять в вертикальном, горизонтальном или наклонном положении.

Рис. 123. Ручная рычажная лебедка с тяговым усилием 1,5 тс: 1 - корпус, 2 - рычаг, 3 - трос

Домкраты применяют для перемещения и подъема труб, элементов и узлов трубопроводов на небольшие расстояния.

Все механизмы, используемые при такелажных работах, должны быть испытаны и иметь табличку или бирку с указанием грузоподъемности и даты испытания. При отсутствии этих данных или просрочке даты очередного испытания такелажем пользоваться запрещается. Перед началом работ- весь такелаж необходимо осмотреть и проверить, нет ли повреждений, механического износа и внешних дефектов. Нагрузка на такелаж выше указанной в таблице категорически запрещается.