ООО “Торгово-промышленная компания” ОДО “Машиностроительный завод”
+3 (062)
343-51-79 |
343-53-78
Этапы строительства градирни. Монтаж и технологии
Опубликовано: 12.10.2018
Согласно « Большой Энциклопедии Нефти и Газа », обеспечение всего цикла строительства градирен должно обеспечиваться только опытными специализированными организациями.
Почему это так важно? В чём заключается сложность строительства градирни?
Давайте разбираться вместе.
Практика показывает, что строительство охлаждающих установок, как и любого другого инженерного сооружения, невозможно выполнить без профессионально подготовленного проекта. Об организации проектных решений и как проектируются градирни, читайте в статье «Проектирование градирни».
После того, как проект будущей водооборотной системы и её градирен утверждён, приступают непосредственно к монтажу.
МОНТАЖ БАССЕЙНА (ЧАШИ) ГРАДИРНИ
Стоит оговориться, что на этапе проектирования заказчик и генпроектировщик определяют, какой тип водосборного бассейна будет применен.
Возможно несколько вариантов:
Железобетонная чаша, заглубленная в землю; Железобетонная чаша на поверхности земли с обваловкой; Железобетонная чаша над насосной или иным зданием; Металлический поддон наземного исполнения; Стеклопластиковый бассейн на железобетонной плите;Как выбрать наиболее подходящий вариант в том или ином случае зависит от нескольких факторов. Более подробно этот выбор описан в отдельной статье « Бассейн градирни »
В случае модернизации уже имеющейся градирни, возможно использование существующего бассейна. Если заказчик выполняет эту часть работы самостоятельно в рамках общестроительных работ будущего производства, то в комплекте чертежей строителям передается часть КЖ или выдаются чертежи задания на проектирование фундаментов и габаритно-привязочные чертежи для подводки коммуникаций.
Как правило, в проектах типовых советских градирен бассейн выполнялся из железобетона. Такой бассейн возводился под типовую градирню и имел размер, совпадающий с размером самой градирни. Если говорить о вентиляторных градирнях, то размер зависел от количества секций. Например, если градирня четырехсекционная с размером секции 8х8 м, то размер бассейна соответственно 8х32 м.
На сегодняшний день самым распространенным является именно железобетонный бассейн. Он может быть выполнен как заглубленным относительно поверхности земли, так и надстроенным.
Недостатком такого решения является необходимость проведения значительного объема земляных и бетонных работ. Однако минус окупается долговечностью и отсутствием необходимости частого проведения обслуживания и ремонтов.
Стоит отметить, что при выборе варианта строительства ж/б бассейна Заказчик может уйти от строительства насосной станции. В таком случае целесообразно строить заглубленный железобетонный бассейн увеличенного размера. При таком варианте пристраивается приемная камера, которая представляет собой такой же бассейн меньшего размера. В ней размещаются полупогружные насосы с электроприводами, которые берут на себя роль самой насосной станции. При таком расположении насосов уместно сказать об экономии места на площадке, а также снижение затрат на капитальное строительство насосной станции.
Прежде, чем приступать к строительству ж/б бассейна, необходимо провести геологические и геодезические изыскания. На основании полученных данных разрабатывается проект самого бассейна. Здесь стоит отметить, что в проектных работах рассчитывается его глубина, толщина стенок и толщина дна. Как правило, глубина бассейна будет составлять 2-2,5 м, что рассчитывается исходя из объема воды в бассейне с учетом работы насосов в течение 30 мин на случай аварии или останова.
После выдачи проектной документации можно приступать к строительству. Если бассейн заглублен, то производится обустройство котлована, при необходимости забиваются сваи. После этого проводятся работы по заливке фундаментной плиты. Затем монтируется опалубка, вяжется арматура и заливаются гидротехническим бетоном стенки бассейна и несущие колонны под основание градирни. По окончании заливки и выдержки бетона, производятся изоляционные работы с нанесением на внутреннюю поверхность чаши гидроизоляции. Заключительным этапом при строительстве заглубленного бассейна является изготовление отмостки и розетты, которые служат для направления воды, собирающейся возле градирни, в бассейн. Срок службы таких бассейнов может достигать 40-50 лет.
Менее распространенными являются бассейны вентиляторных градирен из металла. Стоимость такого сооружения градирни ниже, чем железобетонного, но и срок службы гораздо меньше. Объем такого бассейна обычно принимается меньше чем железобетонного. Высота металлической чаши составляет от 0,6 до 1,5 метров. Такие бассейны устанавливаются, когда отсутствует возможность заглубления. Для градирни большого размера они свариваются на месте строительства из листового металла с применением ребер жесткости, а для небольших, например ВЕНТА-250 , производятся в цеху крупными блоками.
После монтажа металлического бассейна на подготовленной площадке, осуществляется его антикоррозионная обработка для увеличения срока службы. Кроме того, такие поддоны в зимнее время года требуют постоянного наличия теплой воды для предотвращения замерзания. Для предотвращения обмерзания бассейна производится обваловка грунтом его внешних сторон. Это делается и с ж/б бассейном, расположенным на земле.
Основным недостатком металлического бассейна является его недолговечность по сравнению с железобетонным или стеклопластиковым аналогом.
Самым современным материалом для изготовления бассейна является стеклопластик.
Стеклопластиковый бассейн изготавливается на производстве из стеклоровинга и смолы. Он состоит из нескольких частей для удобства перевозки и монтажа. На производстве происходит контрольная сборка и маркируется каждый элемент будущего бассейна.Чаша бассейна собирается на подготовленной ровной поверхности на объекте строительства. После стыковки всех промаркированных частей с помощью болтов производится стягивание монтажных стыков между сегментами бассейна. Во избежание воздействия атмосферных осадков над монтажными стыками устанавливается навес.
Далее стыки на месте сформовываются стеклопластиком и, после проклейки всех швов с выдержкой нескольких часов для полимеризации смолы, получается монолитная стеклопластиковая чаша бассейна. Вокруг колонн устанавливаются специальные нащельники, которые изготавливаются из оцинкованного металлического листа. Они служат для предотвращения попадания воды между железобетонной колонной и стенкой бассейна.
После формования монолитной чаши, бассейн наполняется водой и выдерживается несколько дней. Таким образом проверяется его герметичность. После этого можно начинать монтаж градирни. Воду из бассейна при этом можно не сливать. Это позволит обезопасить его от повреждения различными строительными предметами (окалиной, электродами, искрами от сварки).
После выбора и монтажа бассейна можно приступать к сборке каркаса водоохлаждающего оборудования.
Далее мы будем рассматривать вариант полностью нового строительства, когда никаких существующих коммуникаций нет.
После завершения разработки нашими инженерами проектной документации, все необходимые чертежи передаются строителям. Среди прочих чертежей передаются сборочные чертежи металлокаркаса в части КМ или проект железобетонной оболочки в части КЖ.
СБОРКА КАРКАСА ГРАДИРНИ
Здесь также существует несколько вариантов:
Железобетонный монолитный каркас Сборный железобетонный каркас Сборный металлический каркас секционной или башенной установки Многоэлементный каркас из композитных профилей (FRP или GRP).МОНТАЖ БАШЕННОЙ ГРАДИРНИ
Как видно из перечня, башенные градирни могут иметь 2 варианта оболочки: из железобетона или металла, покрытого обшивкой.
Более подробно о выборе материала обшивки читайте в статье « Какую обшивку для градирни выбрать? ».
Процесс заливки бетонного параболического гиперболоида градирни сложен, требует наличия специальных навыков и техники, поэтому данное решение очень дорогое. Оно может оправдать себя только при строительстве громадных мегаградирен площадью орошения 10 000м² и больше. Такие градирни чаще всего применяются на атомных электростанциях, где большая стоимость оправдана запредельными требованиями к надежности и производительности водоохлаждающей установки.
В остальных случаях современные башенные градирни возводятся с металлическим каркасом. Процесс заливки бетонной градирни ведется в несколько шагов, ярус за ярусом.
Для этого процесса применяется подъемно-переставная или скользящая опалубка. Принцип её действия заключается в том, что каждый следующий ряд заливается ещё до схватывания предыдущего. Для этого используется гряда щитов, скрепленных металлической рамкой, опирающейся на уровни башни, расположенные ниже.
Рама фиксирует щиты, не давая им расходиться в стороны, исключая неровности получившейся поверхности. Иногда, для усилия щитов применяются домкраты.
Подача бетона на высоту ведется через систему шлангов мощным бетононасосом, расположенным на земле. Реже бетон поднимается краном.
После заливки кольца градирни высотой около 1 метра, опалубка начинает смещаться вверх. Освободившееся место заливают бетоном. Процесс повторяется до полного монтажа башенной градирни. Скорость смещения зависит от скорости подачи бетона и схватывания смеси в текущих погодных условиях.
Так, шаг за шагом будущая охлаждающая башня вырастает ввысь, пока не достигает проектных значений. Учитывая, что высота может быть и 50, и 150 метров, то на возведение башни требуется огромное количество бетона.
Для примера, башенная градирня БГ-7200 Троицкой ГРЭС в Челябинской области имеет диаметр 96 и высоту 130 метров. Она состоит из 96 ярусов бетона общим объемом 6 607 м³. Это 100 полных железнодорожных вагонов. Её вес с водой около 15 000 тонн! Можете представить, сколько стоит такое строительство…
Монтаж металлического каркаса башенной градирни намного проще и повторяет процесс монтажа вентиляторной, описанный ниже. Основным отличием будет работа на высоте и применение специальных высотных или сборных кранов для подъема секций металлокаркаса.
МОНТАЖ ВЕНТИЛЯТОРНОЙ ГРАДИРНИ
Строительство каркаса вентиляторной установки рассмотрим на примере Вента-2000 . Она имеет 2 типа исполнения несущего металлического каркаса: рамочный и каркасный.
для рамочной - это набор однотипных рамок, собранных в единую конструкцию. для каркасной - это несущие колонны с технологическими площадками и опорами под ороситель , водораспределительную систему , водоуловитель и т.п. Для двигателей монтируются собственные опоры.Задача каркаса состоит в передаче нагрузок от технологических элементов и вентилятора к опорам фундамента градирни. Сборка может вестись, как при помощи монтажной сварки , так и на болтовых соединениях.
Второй вариант единственно возможный при использовании каркаса из FRP или горячеоцинкованной стали.
Недостатком болтового метода является необходимость постоянной протяжки соединений из-за воздействия динамических нагрузок от вентилятора на каркас. Если такую протяжку не делать регулярно, то вибрации, передаваемые на каркас двигателем, будут приводить к ограничению мощности и ухудшению охлаждения из-за постоянного срабатывания защиты двигателя.
В каркасном варианте вентиляторной градирни это проблема решена введением отдельной опоры под двигатель. Как результат - вибрация на каркас не передается и двигатель автономен.
При сборке градирни в первую очередь выполняется монтаж силовых и несущих конструкций каркаса на имеющихся закладных деталях железобетонного фундамента.
Затем выполняется монтаж рамок нижнего пояса каркаса для рамочной градирни или связующих ригелей для каркасной градирни.
Далее последовательно снизу вверх монтируются связующие металлоконструкции, площадки под ороситель и водоуловитель, представляющие собой сетку с шагом 200-300 мм.
Если заказчик выбрал поставку металлоконструкций в заводском грунте, без покраски в цеху, то после монтажа каркас надо окрасить.
Заводская обработка надежнее и долговечнее благодаря более качественной подготовке поверхностей перед окрашиванием. Однако, если на монтаже применялась сварка или конструкции были поцарапаны, сколоты при транспортировке или монтаже, то и заводской окраске требуется дополнительная защита. Обычно уже окрашенные конструкции не покрывают еще одним полным слоем, а только докрашивают поврежденные места.
Окраска в условиях монтажа ведется в несколько этапов.
Сначала поврежденные места зачищают вручную щетками или с помощью мобильных пескоструйных или дробеструйных аппаратов. Далее участок обезжиривается, например уайт-спиритом, после чего наносится краска. Реже кистью вручную, чаще переносным аппаратом для окрашивания под давлением.
Если не провести тщательную окраску и восстановление лакокрасочного покрытия металлокаркаса градирни, то под действием воды он начнет быстро ржаветь и придет в негодность очень скоро.
Третьим этапом строительства будет монтаж водораспределительной системы и подводка воды. Для этого сначала подвешиваются на шпильки и хомуты или опираются на стальные элементы основные коллектора градирни.
Есть два типа технических решений разводки воды в градирне:
Первый тип: кольцевая замкнутая. Второй тип: гребенчатая, не замкнутая.Первый вариант подразумевает, что основные коллектора и лучи ВРС образуют замкнутый многогранник:
Рис.1 Замкнутая ВРС градирни СК-400 Рис.2 Замкнутая ВРС вентиляторной градирни или башенной градирни
Второй тип ВРС содержит центральный коллектор и отходящие от него в разные стороны лучи. Лучи в такой системе часто выполняются переменного сечения для поддержания равномерной скорости жидкости и предотвращения забивания ВРС.
После установки труб водораспределения, в патрубки или посадочные места закручиваются сопла. О том, какие сопла лучше использовать, читайте в статье «Как подобрать форсунки градирни?» .
После того, как внутренняя разводка сделана, монтируются подводящие стояки. Они не должны давать нагрузку на внутреннюю часть ВРС, поэтому при их установке используют кран и временные опоры.
Один конец стояка через фланец и прокладку притягиваются к задвижке на основной трубе водоблока, а второй конец соединяется с вводным коллектором ВРС.
После протягивания болтов можно убрать опоры-времянки и отделить стропы крана. Труба стояка будет держать сама себя.
УСТАНОВКА ВЕНТИЛЯТОРА ГРАДИРНИ
Следом за ВРС или параллельно с ней, в зависимости от количества техники и людей у подрядчика, монтируется вентилятор градирни.
Процесс его установки зависит от типа выбранного привода градирни: прямого или через редуктор, а так же наличия или отсутствия конфузора.
Если вентиляторная установка снабжена конфузорной частью, то монтаж начинается с нее. Конфузор расширяет зону выхода воздуха из градирни и состоит из ряда металлических элементов, которые соединяются между собой болтами.
У градирни Вента конфузор представляет собой два соосных восьмиугольника разного размера.
Конструкция собирается из элементов с помощью подпорок, после чего устраняется несоосность (эллипсоисоидность). Затем болты протягивают и обваривают.
Далее устанавливают монтажную раму электродвигателя или выравнивающую раму системы двигатель-редуктор. Важно, чтобы эта рама была жестко закреплена и не имела уклона относительно горизонта. В противном случае срок службы вентиляторного оборудования весьма невелик.
После этого при помощи крана на раму поднимают и монтируют приводную технику (электродвигатель, редуктор).
Далее монтируется корпус вентилятора.
В случае отсутствия конфузора, на верхнем перекрытии градирни собирается монтажное кольцо, служащее опорой для корпуса вентилятора (диффузора).
Монтаж самого диффузора внешне несложен. Однако без шеф-инженера или опыта подобных работ есть риск собрать конструкцию с отклонениями. Учитывая, что зазор между рабочим колесом и диффузором должен быть не более 2 сантиметров, то минимальная ошибка на этом этапе приведет к невосстановимой поломке вентилятора градирни при первом же запуске.
Чтобы избежать проблем, требуется выдержать окружность цилиндрической части корпуса вентилятора. При наличии минимальной эллипсности, лопасти рабочего колеса будут задевать за сегменты диффузор и сломают его.
Последний этап монтажа вентилятора - сборка и установка рабочего колеса.
Редко на вал двигателя краном монтируется собранное внизу рабочее колесо. Более распространенным вариантом является монтаж ступицы на вал двигателя, а затем последовательная установка лопастей. Если колесо изготовлено правильно и отбалансировано в цеху, то проблем сборка не представляет.
При установке лопасти зажимаются фланцами к ступице. Стоит учитывать угол установки лопастей. На данном этапе его надо сделать с минимальным разбросом между лопастями, во избежание поломки при случайном или пробном включении двигателя. Более точно угол будет установлен инженером на этапе пуско-наладки.
МОНТАЖ ЖАЛЮЗИ И ОБШИВКИ ГРАДИРНИ
На этом этапе устанавливают жалюзи, если они предусмотрены, и обшивку. Жалюзи поставляются в готовом виде отдельными секциями. На монтаже их навешивают на каркас или опирают на борта бассейна. После чего скручивают между собой и к монтажным проушинам каркаса градирни.
Обшивка градирни крепится к заранее предусмотренным ригелям. Эти ригели (прогоны) могут быть выполнены из стеклопластика или металла.
Шаг ригелей определяются материалом обшивки и ветровой нагрузкой региона строительства. Чем она больше, тем чаще идут опоры.
Для жесткой обшивки с высокими ребрами или гофрами шаг можно уменьшить. Например, для обшивки ЛСП и профлиста шаг прогонов составляет 1 метр, а для обшивки ЛПВ шаг уже 0,7 метра.
К ригелям обшивка крепится кровельными саморезами с резиновой прокладкой. Стоит следить за качеством метизов - если прокладка слабая или болт некачественный, то начинается подтекание и обмерзание градирни.
МОНТАЖ ОРОСИТЕЛЯ И ВОДОУЛОВИТЕЛЯ ГРАДИРНИ
Последний лист обшивки сразу не монтируется. Через это отверстие загружают ороситель градирни. Отверстие зашивают после укладки технологических элементов: оросителя и водоуловителя. Важно: после монтажа этих элементов НЕЛЬЗЯ вести огневые работы!
Что бывает, когда этим правилом монтажники пренебрегают:
Так же важно, в каком виде поставляется ороситель на стройплощадку. Многие поставщики для экономии на транспорте привозят ороситель в разобранном виде. В этом случае требуется предварительно нанять рабочих и арендовать аппарат для сборки (склейки) оросителя.
Если ороситель собран неправильно, то градирня будет плохо работать. Блоки оросителя БНС 5.5.5 всегда поставляются 100 % готовыми для монтажа прямо «с колес».
Укладка оросителя и водоуловителя на заранее подготовленные площадки ведется согласно схемы поставщика градирни. Причем для водоуловителя «Полуволна» важно учитывать направление вращения рабочего колеса вентилятора и создаваемого им потока воздуха.
Когда технологические элементы смонтированы, а обшивка окончательно зашита, градирня готова к предварительному запуску и пуско-наладке.
ПОДКЛЮЧЕНИЕ ДВИГАТЕЛЕЙ И СИСТЕМЫ АВТОМАТИКИ
Для того, чтобы пробный запуск состоялся вовремя, параллельно с монтажом каркаса и технологических элементов ведется электромонтаж и подключение приборов КИП. О том, как устроена и работает АСУ читайте в разделе «Автоматика градирни» . На этом этапе прокладываются и подключаются силовые и сигнальные кабели - в лотках на самой охлаждающей и по эстакаде или подземно от градирни до операторской.
После устанавливаются шкафы автоматики, обвязываются контроллеры и переключатели.
Когда все готово, начинается тестирование.
ОСОБЕННОСТИ МОНТАЖА ГРАДИРЕН ЗИМОЙ
Все сказанное выше справедливо большей частью для монтажных работ, проводимых в теплое время года - с апреля по октябрь.
Для северных регионов и зимних условий монтаж осложняется минусовыми температурами.
Как выглядит зимний монтаж градирни, опишем в этом разделе на примере реально построенного объекта. Например, установка нового производства формалина на ООО "ГалоПолимер Кирово-Чепецк" потребовала немалых усилий.
На фото вы видите построенную градирню. В настоящий момент она отлично работает на предприятии, обеспечивая необходимое охлаждение оборотной воды.
Однако, добиться такого результата было непросто, учитывая задачи, поставленные Заказчиком перед нашей компанией. В связи с выделением финансирования в конце года, произвести все работы требовалось холодной северной зимой, чтобы к новому весенне-летнему сезону оборудование было введено в эксплуатацию .
Вот так выглядела старая градирня, вместо которой предстояло построить новую, более эффективную Вента-2000.
28 декабря был заключен договор, а уже 5 января специалисты приступили к демонтажу, несмотря на стоящие в регионе морозы, порой достигавшие -37С. Однако, даже такие суровые погодные условия не помешали произвести все работы с высочайшим качеством.
Старая градирня была демонтирована до отметки, соответствующей верху чаши.
На предварительно осушенном бассейне были проведены работы по ремонту и восстановлению гидроизоляции бассейна и укреплению несущих опор.
Для обеспечения заливки фундаментов с требуемой прочностью и долговечностью, каждая опора сооружения укрывалась и прогревалась специальным образом.
На отремонтированном бассейне в минимальные сроки был смонтирован новый каркас, представляющий собой набор однотипных рамок, собранных в единую конструкцию на болтовых соединениях.
После этого были установлены технологические элементы - диффузоры, вентиляторное оборудование, стеклопластиковая водораспределительная система, система зимнего водораспределения, выпускаемые на собственном производстве компании "Агростройсервис".
Современные стеклопластиковые комплектующие не подвержены коррозии, легки, а по надежности не уступают металлическим.
Затем на специальных площадках были уложены ороситель БНС 5.5.5 водоуловитель "Полуволна", а так же установлены воздухорегулирующие жалюзи.
В завершение работ градирня была закрыта стеклопластиковой обшивкой ЛСП, которая и по прошествии нескольких лет сохранила все свои качества и отличный внешний вид.
Стоит обратить внимание, что градирня изначально проектировалась с учетом эксплуатации в холодном климате.
Так, использование зимней системы водораспределения позволяет в холодный период года проливать оборотную воду помимо оросителя. Это исключает образование льда на технологических элементах и увеличивает срок их службы. А использование жалюзи позволило оперативно управлять расходом воздуха в градирню в зависимости от метеорологических условий и теплового режима градирни. При необходимости, жалюзи обеспечат эффективную консервацию градирни на зиму
Вот так, всего за 5 месяцев специалисты нашей компании смогли осуществить все работы по демонтажу старой и монтажу новой градирни.
Кстати о сроках. Это тоже не маловажный фактор, который зависит от опыта, технической оснащенности, наличия людских ресурсов и грамотного управленческого аппарата у подрядчика.
Давайте посмотрим, как варьируются и из чего складываются сроки монтажа градирен. Рассматривать будем на примерах вентиляторных градирен, для башен ситуация схожая.
Итак, первое, с чем часто сталкивается подрядчик, приступая к работе - это появление неучтенных ранее дополнительных объемов.
Нередко Заказчик, планируя строительство, не закладывает время на демонтаж старого сооружения или иных зданий на месте строительства. В среднем срок демонтажа вентиляторной градирни из 2х секций составляет 1 месяц.
Далее встает вопрос об утилизации образовавшегося строительного мусора. Если условия строительной площадки стеснены, то мусор будет мешать начать работу по крупноузловой сборке и монтажу градирни.
После решения вопроса с вывозом мусора, часто в границах стройплощадки обнаруживаются неучтенные коммуникации, требующие бережного обхождения или переноса. Этот факт также удлиняет сроки работ.
Стоит отметить, что опытный профессиональный подрядчик, знающий специфику рынка, учтет все эти вещи ещё на этапе планирования и проектирования при разработке ПОС: проекта организации строительства.
На этапе подготовки фундамента или чаши градирни бетонные работы ведутся в зависимости от сезона. Они могут занимать от 15 до 45 дней. После заливки бетона он наберет первоночальную прочность через 12-14 дней, а полностью будет готов через 28-30 дней.
Монтаж каркаса без сильного нагружения фундамента можно начинать через 2 недели после заливки. В среднем заливка бетона чаши двухсекционной вентиляторной градирни длится 2 месяца.
После старта процесса монтажа каркаса срок будет зависеть от количества элементов и наличия грамотных монтажников в достаточном количестве. Если на большинство работ выбранный поставщик градирни будет привлекать субподрядчиков, то работа пойдет медленно из-за отсутствия необходимой квалификации. Персоналу потребуется время на ее повышение и получение опыта.
Ориентировочно сборка секционной градирни занимает 1 месяц на секцию. Эта цифра приведена для случая, когда сборка ведется из уже поставленных заказчику конструкций.
Если же сборка идет «с колес», точнее прямо «из цехов», то срок может увеличиться. Факторов много, но основной – это взаимодействие производства и монтажников. Если подряд на изготовление и монтаж градирни в одних руках, его ведет одна фирма, то риск задержки заметно снижается. Всегда есть возможность что-то передвинуть или сместить в очередности поставки.
Установка технологических элементов оборудования может быть организованна параллельно с рядом других работ по вентиляторам, водораспределению и КИП.
Опыт нашей компании говорит, что минимальный срок монтажа двух секций градирни занимает 2 месяца напряженной работы. Оптимально закладывать же трехмесячный отрезок времени.
Автор: ООО "НПО "Агростройсервис"
Дата публикации: 25.09.2017Другие статьи
Згідно з «Великої Енциклопедії Нафти і Газу», забезпечення всього циклу будівництва градирень повинно забезпечуватися тільки досвідченими спеціалізованими організаціями.
Чому це так важливо? У чому полягає складність будівництва градирні?
Давайте розбиратися разом.
Практика показує, що будівництво охолоджувальних установок, як і будь-якого іншого інженерної споруди, неможливо виконати без професійно підготовленого проекту. Про організацію проектних рішень і як проектуються градирні, читайте в статті «Проектування градирні».
Після того, як проект майбутньої водообігового системи і її градирень затверджений, приступають безпосередньо до монтажу. МОНТАЖ БАСЕЙНУ (ЧАШІ) ГРАДИРНИ
Варто зазначити, що на етапі проектування замовник і генпроектувальник визначають, який тип водозбірного басейну буде застосований.
Можливо кілька варіантів: Залізобетонна чаша, заглиблена в землю; Залізобетонна чаша на поверхні землі з обвалуванням; Залізобетонна чаша над насосної або іншим будівлею; Металевий піддон наземного виконання; Склопластиковий басейн на залізобетонній плиті;
Як вибрати найбільш підходящий варіант в тому чи іншому випадку залежить від декількох факторів. Більш детально цей вибір описаний в окремій статті «Басейн градирні»
В разі модернізації вже наявної градирні, можливе використання існуючого басейну. Якщо замовник виконує цю частину роботи самостійно в рамках загально-будівельних робіт майбутнього виробництва, то в комплекті креслень будівельникам передається частина ЯЖ або видаються креслення завдання на проектування фундаментів і габаритно-прівязочние креслення для підводки комунікацій.
Як правило, в проектах типових радянських градирень басейн виконувався із залізобетону. Такий басейн зводився під типову градірню і мав розмір, що співпадає з розміром самої градирні. Якщо говорити про вентиляторних градирнях, то розмір залежав від кількості секцій. Наприклад, якщо градирня чотирьохсекційна з розміром секції 8х8 м, то розмір басейну відповідно 8х32 м.
На сьогоднішній день найпоширенішим є саме залізобетонний басейн. Він може бути виконаний як заглибленим щодо поверхні землі, так і надбудованим.
Недоліком такого рішення є необхідність проведення значного обсягу земляних і бетонних робіт. Однак мінус окупається довговічністю і відсутністю необхідності частого проведення обслуговування і ремонтів.
Варто відзначити, що при виборі варіанту будівництва ж / б басейну Замовник може піти від будівництва насосної станції. В такому випадку доцільно будувати заглиблений залізобетонний басейн збільшеного розміру. При такому варіанті прилаштовується приймальня камера, яка представляє собою такий же басейн меншого розміру. У ній розміщуються напівзаглибні насоси з електроприводами, які беруть на себе роль самої насосної станції. При такому розташуванні насосів доречно сказати про економію місця на майданчику, а також зниження витрат на капітальне будівництво насосної станції.
Перш, ніж приступати до будівництва ж / б басейну, необхідно провести геологічні та геодезичні дослідження. На підставі отриманих даних розробляється проект самого басейну. Тут варто зазначити, що в проектних роботах розраховується його глибина, товщина стінок і товщина дна. Як правило, глибина басейну становитиме 2-2,5 м, що розраховується виходячи з обсягу води в басейні з урахуванням роботи насосів протягом 30 хв на випадок аварії або зупинки.
Після видачі проектної документації можна приступати до будівництва. Якщо басейн заглиблений, то проводиться облаштування котловану, при необхідності забиваються палі. Після цього проводяться роботи з заливки фундаментної плити. Потім монтується опалубка, в'яжеться арматура і заливаються гідротехнічним бетоном стінки басейну і несучі колони під основу градирні. Після закінчення заливки і витримки бетону, виробляються ізоляційні роботи з нанесенням на внутрішню поверхню чаші гідроізоляції. Заключним етапом при будівництві заглибленого басейну є виготовлення вимощення і розети, які служать для направлення води, яка збирається біля градирні, в басейн. Термін служби таких басейнів може досягати 40-50 років.
Менш поширеними є басейни вентиляторних градирень з металу. Вартість такої споруди градирні нижче, ніж залізобетонного, але і термін служби набагато менше. Обсяг такого басейну зазвичай приймається менше ніж залізобетонного. Висота металевої чаші становить від 0,6 до 1,5 метрів. Такі басейни встановлюються, коли відсутня можливість заглиблення. Для градирні великого розміру вони зварюються на місці будівництва з листового металу із застосуванням ребер жорсткості, а для невеликих, наприклад Вента-250, виробляються в цеху великими блоками.
Після монтажу металевого басейну на підготовленому майданчику, здійснюється його антикорозійна обробка для збільшення терміну служби. Крім того, такі піддони в зимову пору року вимагають постійної наявності гарячої води для запобігання замерзання. Для запобігання обмерзанню басейну проводиться обвалування ґрунтом його зовнішніх сторін. Це робиться і з ж / б басейном, розташованим на землі.
Основним недоліком металевого басейну є його недовговічність в порівнянні з залізобетонним або стеклопластіковим аналогом.
Найсучаснішим матеріалом для виготовлення басейну є склопластик.
Склопластиковий басейн виготовляється на виробництві з стеклоровінга і смоли. Він складається з декількох частин для зручності перевезення і монтажу. На виробництві відбувається контрольне збирання і маркується кожний елемент майбутнього басейну.Чаша басейну збирається на підготовленої рівній поверхні на об'єкті будівництва. Після стикування всіх промаркованих частин за допомогою болтів виробляється стягування монтажних стиків між сегментами басейну. Щоб уникнути впливу атмосферних опадів над монтажними стиками встановлюється навіс.
Далі стики на місці сформовиваются склопластиком і, після проклейки всіх швів з витримкою декількох годин для полімеризації смоли, виходить монолітна склопластикові чаша басейну. Навколо колон встановлюються спеціальні нащельники, які виготовляються з оцинкованого металевого листа. Вони служать для запобігання попадання води між залізобетонною колоною і стінкою басейну.
Після формування монолітної чаші, басейн наповнюється водою і витримується кілька днів. Таким чином перевіряється його герметичність. Після цього можна починати монтаж градирні. Воду з басейну при цьому можна не зливати. Це дозволить убезпечити його від пошкодження різними будівельними предметами (окалиною, електродами, іскрами від зварювання).
Після вибору і монтажу басейну можна приступати до складання каркаса водоохолоджувальну обладнання.
Далі ми будемо розглядати варіант повністю нового будівництва, коли ніяких існуючих комунікацій немає.
Після завершення розробки нашими інженерами проектної документації, всі необхідні креслення передаються будівельникам. Серед інших креслень передаються складальні креслення металоконструкцій в частині КМ або проект залізобетонної оболонки в частині ЯЖ. ЗБІРКА КАРКАСУ ГРАДИРНИ
Тут також існує кілька варіантів: Залізобетонний монолітний каркас Збірний залізобетонний каркас Збірний металевий каркас секційної або баштової установки Багатоелементний каркас з композитних профілів (FRP або GRP). Монтаж башт ГРАДИРНИ
Як видно з переліку, баштові градирні можуть мати 2 варіанти оболонки: із залізобетону або металу, покритого обшивкою.
Більш докладно про вибір матеріалу обшивки читайте в статті «Яку обшивку для градирні вибрати? ».
Процес заливки бетонного параболічного гиперболоида градирні складний, вимагає наявності спеціальних навичок і техніки, тому дане рішення дуже дороге. Воно може виправдати себе тільки при будівництві величезних мегаградірен площею зрошення 10 000м² і більше. Такі градирні найчастіше застосовуються на атомних електростанціях, де велика вартість виправдана позамежними вимогами до надійності і продуктивності водоохолоджуючої установки.
В інших випадках сучасні баштові градирні зводяться з металевим каркасом. Процес заливки бетонної градирні ведеться в кілька кроків, ярус за ярусом.
Для цього процесу застосовується підйомно-переставна або змінна опалубка. Принцип її дії полягає в тому, що кожен наступний ряд заливається ще до схоплювання попереднього. Для цього використовується гряда щитів, скріплених металевою рамкою, що спирається на рівні вежі, розташовані нижче.
Рама фіксує щити, не даючи їм розходитися в сторони, виключаючи нерівності вийшла поверхні. Іноді, для зусилля щитів застосовуються домкрати.
Подача бетону на висоту ведеться через систему шлангів потужним бетононасосом, розташованим на землі. Рідше бетон піднімається краном.
Після заливки кільця градирні висотою близько 1 метра, опалубка починає зміщуватися вгору. Місце, що звільнилося заливають бетоном. Процес повторюється до повного монтажу баштової градирні. Швидкість зсуву залежить від швидкості подачі бетону і схоплювання суміші в поточних погодних умовах.
Так, крок за кроком майбутня охолоджуюча башта виростає вгору, поки не досягає проектних значень. З огляду на, що висота може бути і 50, і 150 метрів, то на зведення вежі потрібна величезна кількість бетону.
Для прикладу, баштова градирня БГ 7200 Троїцької ГРЕС в Челябінській області має діаметр 96 і висоту 130 метрів. Вона складається з 96 ярусів бетону загальним об'ємом 6 607 м³. Це 100 повних залізничних вагонів. Її вага з водою близько 15 000 тонн! Можете уявити, скільки коштує таке будівництво ...
Монтаж металевого каркаса баштової градирні набагато простіше і повторює процес монтажу вентиляційної, описаний нижче. Основною відмінністю буде робота на висоті і застосування спеціальних висотних або збірних кранів для підйому секцій металоконструкцій. МОНТАЖ ВЕНТИЛЯТОРНИМ ГРАДИРНИ
Будівництво каркаса вентиляційної установки розглянемо на прикладі Вента-2000. Вона має 2 типу виконання несучого металевого каркаса: рамковий і каркасний. для рамкової - це набір однотипних рамок, зібраних в єдину конструкцію. для каркасної - це несучі колони з технологічними майданчиками і опорами під зрошувач, водорозподільчу систему, водоуловлювач і т.п. Для двигунів монтуються власні опори.
Завдання каркаса полягає в передачі навантажень від технологічних елементів і вентилятора до опор фундаменту градирні. Збірка може вестися, як за допомогою монтажного зварювання, так і на болтових з'єднаннях.
Другий варіант єдино можливий при використанні каркаса з FRP або гарячеоцинкованої сталі.
Недоліком болтового методу є необхідність постійної протягання з'єднань через вплив динамічних навантажень від вентилятора на каркас. Якщо таку протяжку не робити регулярно, то вібрації, що передаються на каркас двигуном, будуть призводити до обмеження потужності і погіршення охолодження через постійне спрацьовування захисту двигуна.
В каркасному варіанті вентиляторної градирні це проблема вирішена введенням окремої опори під двигун. Як результат - вібрація на каркас не передається і двигун автономний.
При складанні градирні в першу чергу виконується монтаж силових і несучих конструкцій каркасу на наявних заставних деталях залізобетонного фундаменту.
Потім виконується монтаж рамок нижнього пояса каркаса для рамкової градирні або сполучних ригелів для каркасної градирні.
Далі послідовно знизу вгору монтуються сполучні металоконструкції, майданчики під зрошувач і водоуловлювач, що представляють собою сітку з кроком 200-300 мм.
Якщо замовник вибрав поставку металоконструкцій в заводському грунті, без фарбування в цеху, то після монтажу каркас треба пофарбувати.
Заводська обробка надійніше і довговічніше завдяки більш якісній підготовці поверхонь перед фарбуванням. Однак, якщо на монтажі застосовувалось зварювання або конструкції були подряпані, сколоти при транспортуванні або монтажі, то і заводський забарвленні потрібно додатковий захист. Зазвичай вже пофарбовані конструкції не покривають ще одним повним шаром, а тільки дофарбовують пошкоджені місця.
Забарвлення в умовах монтажу ведеться в кілька етапів.
Спочатку пошкоджені місця зачищають вручну щітками або за допомогою мобільних піскоструминних або дробоструминних апаратів. Далі ділянку обезжиривается, наприклад уайт-спіритом, після чого наноситься фарба. Рідше пензлем вручну, частіше переносним апаратом для фарбування під тиском.
Якщо не провести ретельну забарвлення і відновлення лакофарбового покриття металоконструкцій градирні, то під дією води він почне швидко іржавіти і прийде в непридатність дуже скоро.
Третім етапом будівництва буде монтаж водорозподільної системи і підводка води. Для цього спочатку підвішуються на шпильки і хомути або спираються на сталеві елементи основні колектора градирні.
Є два типи технічних рішень розводки води в градирні: Перший тип: кільцева замкнута. Другий тип: гребенчатая, що не замкнута.
Перший варіант передбачає, що основні колектора і промені ВРС утворюють замкнене багатогранник:
Рис.1 Замкнута ВРС градирні СК-400 Рис.2 Замкнута ВРС вентиляторної градирні або баштової градирні
Другий тип ВРС містить центральний колектор і відходять від нього в різні боки промені. Промені в такій системі часто виконуються змінного перерізу для підтримки рівномірної швидкості рідини і запобігання забивання ВРС.
Після установки труб водорозподілення, в патрубки або посадочні місця закручуються сопла. Про те, які сопла краще використовувати, читайте в статті «Як підібрати форсунки градирні?» .
Після того, як внутрішня розводка зроблена, монтуються підводять стояки. Вони не повинні давати навантаження на внутрішню частину ВРС, тому при їх установці використовують кран і тимчасові опори.
Один кінець стояка через фланець і прокладку притягуються до засувки на основній трубі водоблоку, а другий кінець з'єднується з вступним колектором ВРС.
Після протягування болтів можна прибрати опори-времянки і відокремити стропи крана. Труба стояка буде тримати сама себе.
ВСТАНОВЛЕННЯ ВЕНТИЛЯТОРА ГРАДИРНИ
Слідом за ВРС або паралельно з нею, в залежності від кількості техніки і людей у підрядника, монтується вентилятор градирні.
Процес його установки залежить від типу обраного приводу градирні: прямого або через редуктор, а так само наявності або відсутності конфузора.
Якщо вентиляторна установка забезпечена конфузорной частиною, то монтаж починається з неї. Конфузор розширює зону виходу повітря з градирні та складається з ряду металевих елементів, які з'єднуються між собою болтами.
У градирні Вента конфузор є два співвісних восьмикутника різного розміру.
Конструкція збирається з елементів за допомогою підпірок, після чого усувається несоосность (елліпсоісоідность). Потім болти простягають і ошпарюють.
Далі встановлюють монтажну раму електродвигуна або вирівнює раму системи двигун-редуктор. Важливо, щоб ця рама була жорстко закріплена і не мала ухилу відносно горизонту. В іншому випадку термін служби вентилятора обладнання дуже невеликий.
Після цього за допомогою крана на раму піднімають і монтують приводную техніку (електродвигун, редуктор).
Далі монтується корпус вентилятора.
В разі відсутності конфузора, на верхньому перекритті градирні збирається монтажне кільце, що служить опорою для корпусу вентилятора (дифузора).
Монтаж самого дифузора зовні нескладний. Однак без шеф-інженера або досвіду подібних робіт є ризик зібрати конструкцію з відхиленнями. З огляду на, що зазор між робочим колесом і дифузором повинен бути не більше 2 сантиметрів, то мінімальна помилка на цьому етапі призведе до невідновні поломки вентилятора градирні при першому ж запуску.
Щоб уникнути проблем, потрібно витримати окружність циліндричної частини корпусу вентилятора. При наявності мінімальної еліпсності, лопаті робочого колеса будуть зачіпати за сегменти дифузор і зламають його.
Останній етап монтажу вентилятора - збірка і установка робочого колеса.
Рідко на вал двигуна краном монтується зібране внизу робоче колесо. Найбільш поширеним варіантом є монтаж маточини на вал двигуна, а потім послідовна установка лопатей. Якщо колесо виготовлено правильно і отбалансировал в цеху, то проблем збірка не представляє.
При установке лопасти зажимаются фланцами к ступице. Стоит учитывать угол установки лопастей. На данном этапе его надо сделать с минимальным разбросом между лопастями, во избежание поломки при случайном или пробном включении двигателя. Более точно угол будет установлен инженером на этапе пуско-наладки. На этом этапе устанавливают жалюзи, если они предусмотрены, и обшивку. Жалюзи поставляются в готовом виде отдельными секциями. На монтаже их навешивают на каркас или опирают на борта бассейна. После чего скручивают между собой и к монтажным проушинам каркаса градирни. Обшивка градирни крепится к заранее предусмотренным ригелям. Эти ригели (прогоны) могут быть выполнены из стеклопластика или металла. Шаг ригелей определяются материалом обшивки и ветровой нагрузкой региона строительства. Чем она больше, тем чаще идут опоры. Для жесткой обшивки с высокими ребрами или гофрами шаг можно уменьшить. Например, для обшивки ЛСП и профлиста шаг прогонов составляет 1 метр, а для обшивки ЛПВ шаг уже 0,7 метра. К ригелям обшивка крепится кровельными саморезами с резиновой прокладкой. Стоит следить за качеством метизов - если прокладка слабая или болт некачественный, то начинается подтекание и обмерзание градирни. Последний лист обшивки сразу не монтируется. Через это отверстие загружают ороситель градирни. Отверстие зашивают после укладки технологических элементов: оросителя и водоуловителя. Важно: после монтажа этих элементов НЕЛЬЗЯ вести огневые работы! Что бывает, когда этим правилом монтажники пренебрегают: Так же важно, в каком виде поставляется ороситель на стройплощадку. Многие поставщики для экономии на транспорте привозят ороситель в разобранном виде. В этом случае требуется предварительно нанять рабочих и арендовать аппарат для сборки (склейки) оросителя. Если ороситель собран неправильно, то градирня будет плохо работать. Блоки оросителя БНС 5.5.5 всегда поставляются 100 % готовыми для монтажа прямо «с колес». Укладка оросителя и водоуловителя на заранее подготовленные площадки ведется согласно схемы поставщика градирни. Причем для водоуловителя «Полуволна» важно учитывать направление вращения рабочего колеса вентилятора и создаваемого им потока воздуха. Когда технологические элементы смонтированы, а обшивка окончательно зашита, градирня готова к предварительному запуску и пуско-наладке. Для того, чтобы пробный запуск состоялся вовремя, параллельно с монтажом каркаса и технологических элементов ведется электромонтаж и подключение приборов КИП. О том, как устроена и работает АСУ читайте в разделе «Автоматика градирни» . На этом этапе прокладываются и подключаются силовые и сигнальные кабели - в лотках на самой охлаждающей и по эстакаде или подземно от градирни до операторской. После устанавливаются шкафы автоматики, обвязываются контроллеры и переключатели. Когда все готово, начинается тестирование. Все сказанное выше справедливо большей частью для монтажных работ, проводимых в теплое время года - с апреля по октябрь. Для северных регионов и зимних условий монтаж осложняется минусовыми температурами. Как выглядит зимний монтаж градирни, опишем в этом разделе на примере реально построенного объекта. Например, установка нового производства формалина на ООО "ГалоПолимер Кирово-Чепецк" потребовала немалых усилий. На фото вы видите построенную градирню. В настоящий момент она отлично работает на предприятии, обеспечивая необходимое охлаждение оборотной воды.
Однако, добиться такого результата было непросто, учитывая задачи, поставленные Заказчиком перед нашей компанией. В связи с выделением финансирования в конце года, произвести все работы требовалось холодной северной зимой, чтобы к новому весенне-летнему сезону оборудование было введено в эксплуатацию . Вот так выглядела старая градирня, вместо которой предстояло построить новую, более эффективную Вента-2000.
28 декабря был заключен договор, а уже 5 января специалисты приступили к демонтажу, несмотря на стоящие в регионе морозы, порой достигавшие -37С. Однако, даже такие суровые погодные условия не помешали произвести все работы с высочайшим качеством. Старая градирня была демонтирована до отметки, соответствующей верху чаши. На предварительно осушенном бассейне были проведены работы по ремонту и восстановлению гидроизоляции бассейна и укреплению несущих опор. Для обеспечения заливки фундаментов с требуемой прочностью и долговечностью, каждая опора сооружения укрывалась и прогревалась специальным образом. На отремонтированном бассейне в минимальные сроки был смонтирован новый каркас, представляющий собой набор однотипных рамок, собранных в единую конструкцию на болтовых соединениях.
После этого были установлены технологические элементы - диффузоры, вентиляторное оборудование, стеклопластиковая водораспределительная система, система зимнего водораспределения, выпускаемые на собственном производстве компании "Агростройсервис". Современные стеклопластиковые комплектующие не подвержены коррозии, легки, а по надежности не уступают металлическим. Затем на специальных площадках были уложены ороситель БНС 5.5.5 водоуловитель "Полуволна", а так же установлены воздухорегулирующие жалюзи.
В завершение работ градирня была закрыта стеклопластиковой обшивкой ЛСП, которая и по прошествии нескольких лет сохранила все свои качества и отличный внешний вид. Стоит обратить внимание, что градирня изначально проектировалась с учетом эксплуатации в холодном климате. Так, использование зимней системы водораспределения позволяет в холодный период года проливать оборотную воду помимо оросителя. Это исключает образование льда на технологических элементах и увеличивает срок их службы. А использование жалюзи позволило оперативно управлять расходом воздуха в градирню в зависимости от метеорологических условий и теплового режима градирни. При необходимости, жалюзи обеспечат эффективную консервацию градирни на зиму Вот так, всего за 5 месяцев специалисты нашей компании смогли осуществить все работы по демонтажу старой и монтажу новой градирни. Кстати о сроках. Это тоже не маловажный фактор, который зависит от опыта, технической оснащенности, наличия людских ресурсов и грамотного управленческого аппарата у подрядчика. Давайте посмотрим, как варьируются и из чего складываются сроки монтажа градирен. Рассматривать будем на примерах вентиляторных градирен, для башен ситуация схожая. Итак, первое, с чем часто сталкивается подрядчик, приступая к работе - это появление неучтенных ранее дополнительных объемов. Нередко Заказчик, планируя строительство, не закладывает время на демонтаж старого сооружения или иных зданий на месте строительства. В среднем срок демонтажа вентиляторной градирни из 2х секций составляет 1 месяц. Далее встает вопрос об утилизации образовавшегося строительного мусора. Если условия строительной площадки стеснены, то мусор будет мешать начать работу по крупноузловой сборке и монтажу градирни. После решения вопроса с вывозом мусора, часто в границах стройплощадки обнаруживаются неучтенные коммуникации, требующие бережного обхождения или переноса. Этот факт также удлиняет сроки работ. Стоит отметить, что опытный профессиональный подрядчик, знающий специфику рынка, учтет все эти вещи ещё на этапе планирования и проектирования при разработке ПОС: проекта организации строительства. На этапе подготовки фундамента или чаши градирни бетонные работы ведутся в зависимости от сезона. Они могут занимать от 15 до 45 дней. После заливки бетона он наберет первоночальную прочность через 12-14 дней, а полностью будет готов через 28-30 дней. Монтаж каркаса без сильного нагружения фундамента можно начинать через 2 недели после заливки. В среднем заливка бетона чаши двухсекционной вентиляторной градирни длится 2 месяца. После старта процесса монтажа каркаса срок будет зависеть от количества элементов и наличия грамотных монтажников в достаточном количестве. Если на большинство работ выбранный поставщик градирни будет привлекать субподрядчиков, то работа пойдет медленно из-за отсутствия необходимой квалификации. Персоналу потребуется время на ее повышение и получение опыта. Ориентировочно сборка секционной градирни занимает 1 месяц на секцию. Эта цифра приведена для случая, когда сборка ведется из уже поставленных заказчику конструкций. Если же сборка идет «с колес», точнее прямо «из цехов», то срок может увеличиться. Факторов много, но основной – это взаимодействие производства и монтажников. Если подряд на изготовление и монтаж градирни в одних руках, его ведет одна фирма, то риск задержки заметно снижается. Всегда есть возможность что-то передвинуть или сместить в очередности поставки. Установка технологических элементов оборудования может быть организованна параллельно с рядом других работ по вентиляторам, водораспределению и КИП. Опыт нашей компании говорит, что минимальный срок монтажа двух секций градирни занимает 2 месяца напряженной работы. Оптимально закладывать же трехмесячный отрезок времени. Автор: ООО "НПО "Агростройсервис"
Создание сайтов Донецк
студия Webskill
