ПРОЕКТИРОВАНИЕ СОСТАВА УЗЛОВ

В ходе разработки генерального графика строительства чрезвычайно важным является правильное определение состава узлов или блоков, как их иногда называют. В состав узла, в зависимости от технологического назначения строительного комплекса (доменная печь, мартеновский цех, отдельный турбогенератор или новая тепловая электростанция, прокатный стан, химический завод), включают отдельные конструктивные узлы (по доменной печи — шахта, колошниковое устройство с засыпным аппаратом, бункерная эстакада) или целые объекты (разливочная машина, турбовоздуходувная станция, береговая насосная свежей воды).

При проектировании состава узла следует учитывать, что завершение строительно-монтажных работ на данном узле сопряжено с завершением работ определенного технологического цикла с тем, чтобы была возможность произвести испытание и опробование механизмов, аппаратов и агрегатов. Наравне с требованиями технологической последовательности включения в работу механизмов, аппаратов, их испытания и опробования необходимо обращать особое внимание на организационную структуру строительно-монтажных организаций и систему оперативного управления производством, на контроль за выполнением работ в намеченные сроки. Невыполнение этих принципов иногда приводит к нежелательным последствиям. Так, при определении состава узла методических печей на строительстве листопрокатного стана «2800—1» на Коммунарском металлургическом заводе трест Коммунарскстрой в перечень работ, включенных в узел, кроме печей, внес энергетические коммуникации всего цеха. При этом выполнение указанных работ ввиду значительного объема их было поручено различным организациям-исполнителям.

Такой порядок определения состава узла и исполнителей работ без учета структуры и профиля исполнителей (специализированных субподрядных организаций) привел к тому, что в период завершения работ нельзя было обеспечить испытание, а следовательно, и сдачу коммуникаций в эксплуатацию. Руководство стройки вынуждено было на ликвидацию неувязок по сдаче этого узла затратить более двух недель.

С учетом опыта строительства стана «2800—1» при определении состава узла печного отделения стана «1700» в его состав были включены все работы, связанные с обслуживанием методических печей, в том числе монтаж газовых коммуникаций печи до отсекающих задвижек, подводящих газопроводов с их испытанием. Внешние и внутренние газопроводы монтировались, испытывались и сдавались в эксплуатацию самостоятельно, независимо от состояния работ на узле «нагревательные печи», а энергетические коммуникации были объединены в самостоятельный узел. Такой порядок определения состава узла обеспечил строгую ответственность исполнителей за порученные работы и выполнение их в сроки, установленные графиком. Это дало возможность руководству строительного комплекса установить оперативный контроль за работой исполнителей по каждой позиции узла и в целом по узлу.

Рис. 65. Схема узлов, принятая при разработке генерального графика строительства прокатного цеха завода «Криворожсталь».

Примером разбивки комплекса на технологические узлы может служить схема, разработанная в процессе проектирования мелкосортного и проволочного стана «250» Криворожского металлургического завода (рис. 65).

Рис. 66. Схема узла IX, принятая при разработке генерального графика строительства листопрокатного стана «1700».

При разработке генерального графика комплекс стана «1700» был разбит на 32 узла, в том числе здание цеха— на 8 узлов, при этом узлы определены по температурным швам здания. Каждый узел включал большой объем строительных работ, определяемый суммой от 350 до 880 тыс. руб., площадь крыши такого узла была почти 15 тыс. м2, вес металлоконструкций достигал 15 тыс. т.

Узел IX (методические печи) включает механизмы загрузки:

группы печей с боровами и 100-метровой трубой, приемный рольганг с упорами, фундаменты и другие устройства. Объем работ по узлу в суммарном выражении составил 2951 тыс. руб. (рис. 66).

Вследствие значительного заглубления рекуператоров строительство фундаментов печей велось одновременно с возведением фундаментов здания.

Узел X (черновые клети) включал все механизмы с фундаментами, магнитными станциями, пультами управления, механизмы черновой прокатки с рольгангами, расположенными в пролете «Ж—3» между осями 81—118.

Узел XI (машинный зал № 1) включал распределительные устройства подстанций, преобразователи и приводы группы клетей чистового проката.

При такой разбивке на узлы была достигнута возможность совмещения на узле X механомонтажных работ с электромонтажными, а на узле XI такое совмещение было достигнуто путем закрепления основных осей двигателей и редуктора привода валков клети и соединения их после окончания монтажа шарнирной вставкой. Схема закрепления оси линии прокатки, а также поперечных осей клетей, редуктора и двигателей приведена на рис. 78. Для обеспечения геодезического контроля в середине цеха были устроены специальные наблюдательные вышки.

Большой интерес представляет решение задач, связанных с расчленением на узлы пусковых комплексов доменных печей, возводимых в условиях действующих металлургических заводов.

В данном случае приходится иметь дело не только с сооружением собственно доменной печи, но и с переустройством железных и автомобильных дорог, рудного двора, бункерной эстакады, воздуходувной станции, газоочистки, разливочной машины, установок по переработке шлака, действующей системы подачи в доменный цех воздуха, газа, кислорода и воды, отвода сточных вод и т. д.

Выполнение указанных работ должно осуществляться с учетом обеспечения нормальной работы действующих агрегатов доменного цеха как в процессе производства строительно-монтажных работ, так и после их завершения, с обязательным соблюдением четкого графика переключения действующих агрегатов на новые или реконструируемые устройства без нарушения их • нормативной эксплуатации.

Количество узлов в зависимости от объема работ, предусмотренного пусковым комплексом, в каждом отдельном случае может изменяться. Так, при строительстве доменной печи № 5 на заводе «Азовсталь» для обеспечения пропускной способности путей по доставке грузов на завод и отправку готовой продукции потребовалось в короткий срок построить железнодорожную ветку завод — станция Сартана (МПС) с устройством моста через реку Кальмиус, а также путепроводов, жилых поселков, линий связи и других сооружений общей стоимостью 3,8 млн. руб. Значительный объем работ определил необходимость выделения объектов внешнего железнодорожного транспорта в отдельный узел.

В генеральном графике строительства доменной печи было принято следующее расчленение пускового комплекса:

При возведении доменной печи № 6 на заводе «Азовсталь» работы по расширению причала морского порта завода были также вынесены в отдельный узел.

Состав узлов по объектам собственно печи, как правило, оставался аналогичным на всех построенных в Донбассе доменных печах. Несмотря на то, что объем работ изменялся в зависимости от состава комплекса по железнодорожным путям, водоводам, электроподстанциям и кабельным линиям, насосным станциям, газо и паропроводам, их характер на всех комплексах печей оставался неизменным.

В составе узла одного из важнейших технически сложных участков — верха доменной печи (рис. 67), связанного с системой загрузки (колошниковое устройство и его увязка с шахтой, наклонным мостом и машинным зданием), увязка по предоставлению стальмонтажниками фронта работ механомонтажникам для монтажа засыпного устройства определялась сдачей опорного кольца, копра под монтаж балансирной балки и других конструкций. Все это делалось в соответствии с проектом данной доменной печи, а также техническими условиями и технологическими картами на монтаж оборудования засыпного устройства.

Каждая организация в пределах установленных параметров и сроков генерального графика обязана закончить свои работы и при наличии соответствующей готовности у смежников начать опробование. Такой метод оправдал себя повсеместно и в обеспечении точности монтажа и в определении четкой ответственности исполнителей. Он может быть рекомендован при определении состава узлов.

Узлы генерального графика обычно не учитывают строительства временных сооружений, электролиний и предприятий стройиндустрии, которое должно выполняться по отдельному графику. Если же до начала строительства основных объектов комплекса требуется перенести действующие коммуникации или снести целые цехи и объекты, то в таких случаях эти работы включаются в состав подготовки территории к строительству основных объектов.

Рис. 67. Узел загрузки доменной печи:

1— колошниковая площадка; 2 — большой конус; 3 — чаша большого конуса; 4 — газовый затвор; 5—малый конус; 6 — стойки копра; 7 — вращающаяся воронка с зонтом; 8 — штанга конусов; 9 — уравнительный газопровод; 10 — засыпная воронка; И — наклонный газоход; 12—монтажная балка копра; 13 — монтажная тележка; 14 — консольно-поворотный кран; 15 — атмосферный клапан; 16 — балансиры с противовесами; 17 — верхний шкив; 18 — скип; 19 —- наклонный мост скипоподъемника.

Только в отдельных случаях подобные работы включаются в генеральный график строительства. Это делается тогда, когда требуется в чрезвычайно короткий срок построить и сдать в эксплуатацию крупный объект или сложный технологический комплекс, включающий проектирование основных сооружений, сносуществующих объектов и перенос действующих коммуникаций с площадки строительства (без остановки действующих агрегатов), выполняемых обычно в подготовительный период. К этому прибегают для обеспечения четкого оперативного решения всех возникающих вопросов и совмещения выполнения некоторых процессов подготовительного периода с основными работами.

Подобные условия встречаются при разработке генерального графика строительства комплексов новых объектов на действующих заводах. Возведение комплексов, связанных с реконструкцией существующих сооружений на действующих заводах, в отличие от строительства аналогичных комплексов на новых заводах представляет известные трудности.

Они заключаются в необходимости поэтапного выполнения ряда подготовительных работ по освобождению и освоению площадок до начала строительства основных объектов. К таким подготовительным работам относятся:

перенос действующих водоводов, воздухопроводов, газопроводов и других коммуникаций из зоны строительства основных объектов до начала работ без остановки или с кратковременной остановкой действующих агрегатов;

перенос электрокабельных линий, линий связи и сигнализации, которые мешают начать сооружение новых объектов комплекса одновременно (в случае необходимости) с прокладкой новых электрокабельных тоннелей;

предварительное возведение отдельных объектов (дымовые трубы, насосные, здания КИП, служебные здания), необходимых для нормальной эксплуатации действующего цеха, взамен сооружений, подлежащих сносу;

перестройка действующих железнодорожных путей; поэтапное переключение действующих газопроводов, водопроводов, паропроводов и других коммуникаций для постепенного освобождения площадки строительства.

Объем этих работ иногда бывает трудоемким, сложным и требует значительного времени для его выполнения. Так, при сооружении доменной печи № 4-бис объемом 1033 м3 Енакиев-ского металлургического завода стоимость подготовительных работ составила 380 тыс. руб., или 5% общего объема работ. На подготовительные работы было затрачено 29 тыс. чел.-дней, или 6,9% общих трудовых затрат.

Еще больший объем подготовительных работ был выполнен до начала строительства отдельных объектов комплекса доменной печи № 3-бис этого же завода. Сметная стоимость подготовительных работ предварительно определялась в сумме 550 тыс. руб., или 12% стоимости строительно-монтажных работ объектов комплекса доменной печи без новой паровоздуходувной станции стоимостью 4,6 млн. руб. Учитывая значительный удельный вес таких работ в общем объеме комплекса доменной печи и их тесную технологическую связь с основными работами в условиях строительства на действующем заводе, подготовительные работы были включены в генеральный график. К ним относилось, в частности, переключение действующего воздухонагревателя № 8 с доменной печи № 2 на доменную печь № 3, что дало возможность остановить воздухонагреватели этой печи для их демонтажа и разработки (рис. 68). Стоимость этих работ составила 5,8 тыс. руб. При этом было смонтировано 36 т металлоконструкций и уложено 13 м3 огнеупорной футеровки. Продолжительность всех подготовительных работ, включая переключение воздухонагревателей во время остановки доменной печи, составила 12 рабочих дней.

Рис. 68. Схема переключения воздухонагревателя № 8 в связи со строительством доменной печи.

После окончания строительства доменной печи № 3-бис необходимо было выполнить обратное переключение воздухонагревателя на печь № 2.

Продолжительность разборки воздухонагревателей определялась генеральным графиком и была выполнена за 15 рабочих дней при трехсменной работе. Стоимость работ составила 31 тыс. руб. За это время было демонтировано 500 т металлоконструкций, 35 т оборудования и разобрано 3000 ж3 кладки.

Значительные объемы аналогичных работ были также выполнены по переносу водовода действующей печи, литейному двору, бункерной эстакаде и другим объектам доменного цеха.

Трудоемкость всех работ, которые нужно было выполнить до начала строительства основных объектов комплекса доменной печи № 3-бис, составила 2450 чел.-дней.

На строительстве комплекса доменной печи № 3 Ждановского металлургического завода им. Ильича объем работ подготовительного периода составил около 10%. Возведение объектов комплекса этой печи потребовало сноса ряда цехов, переноса действующих и сооружения новых коммуникаций, полной перестройки грузопотоков железнодорожного транспорта, для чего было построено 22 км новых железнодорожных путей, 7 путепроводов и ряд других сооружений.

Анализируя работу по строительству рассмотренных двух доменных печей, следует считать обязательным включение подготовительных работ в состав узлов генерального графика.

Опыт сооружения в Донбассе за сравнительно короткий срок ряда доменных печей, а также других крупных промышленных объектов показал целесообразность разбивки объемов работ на узлы при составлении генерального графика.