Выверка оборудования. Информация, необходимая для формирования технического задания, а также для определения объёма и стоимости работ

Способы опирания оборудования на фундамент

6.1. Установка оборудования на фундамент осуществляется следующим способом:

а) с выверкой и закреплением на постоянных опорных элементах и последующей подливкой бетонной смесью зазора "оборудование - фундамент" (рис. 15, б);

б) с выверкой на временных опорных элементах, подливкой зазора "оборудование - фундамент" и с опиранием при закреплении на массив затвердевшего материала подливки (бесподкладочный монтаж, рис. 15, а).

рис. 15. Опорные элементы для выверки и установки оборудования

а ¾ временные; б ¾ постоянные; 1 ¾ отжимные регулировочные винты; 2 ¾ установочные гайки с тарельчатыми пружинами; 3 ¾ инвентарные домкраты; 4 ¾ облегченные металлические подкладки; 5 ¾ пакеты металлических подкладок; 6 ¾ клинья; 7 ¾ опорные башмаки; 8 ¾ жесткие опоры

При первом способе опирания оборудования передача монтажных и эксплуатационных нагрузок на фундамент осуществляется через постоянные опорные элементы, а подливка имеет вспомогательное, защитное или конструктивное назначение.

При необходимости регулировки положения оборудования в процессе эксплуатации подливка может не производиться, что должно предусматриваться инструкцией при монтаже.

6.2. При установке оборудования с использованием в качестве постоянных опорных элементов пакетов плоских металлических подкладок, опорных башмаков и т.п. соотношение суммарной площади контакта опор А с поверхностью фундамента и суммарной площади поперечного сечения болтов А sa должно быть не менее 15.

6.3. При опирании оборудования на бетонную подливку эксплуатационные нагрузки от оборудования передаются на фундаменты непосредственно через подливку.

6.4. Конструкция стыков указывается в монтажных чертежах или в инструкции на монтаж оборудования.

При отсутствии специальных указаний в инструкциях завода-изготовителя оборудования или в проекте фундамента конструкция стыка и тип опорных элементов назначаются монтажной организацией.

Выверка оборудования

6.5. Выверку оборудования (установку в проектное положение относительно заданных осей и отметок) осуществляют поэтапно с достижением заданных показателей точности в плане, а затем по высоте и горизонтальности (вертикальности).

Отклонения установленного оборудования от номинального положения не должны превышать допусков, указанных в заводской технической документации и в инструкциях на монтаж отдельных видов оборудования.

6.6. Выверку оборудования по высоте производят относительно рабочих реперов либо относительно ранее установленного оборудования, с которым выверяемое оборудование связано кинематически или технологически.

6.7. Выверку оборудования в плане (с заранее установленными болтами) производят в два этапа: сначала совмещают отверстия в опорных частях оборудования с болтами (предварительная выверка), затем производят введение оборудования в проектное положение относительно осей фундаментов или относительно ранее выверенного оборудования (окончательная выверка).

6.8. Контроль положения оборудования при выверке производят как общепринятыми контрольно-измерительными инструментами, так и оптико-геодезическим способом, а также с помощью специальных центровочных и других приспособлений, обеспечивающих контроль перпендикулярности, параллельности и соосности.

6.9. Выверку оборудования производят на временных (выверочных) или постоянных (несущих) опорных элементах.

В качестве временных (выверочных) опорных элементов при выверке оборудования до его подливки бетонной смесью используют: отжимные регулировочные винты; установочные гайки с тарельчатыми шайбами; инвентарные домкраты; облегченные металлические подкладки и др.

При выверке в качестве постоянных (несущих) опорных элементов, работающих и в период эксплуатации оборудования, используют: пакеты плоских металлических подкладок; металлические клинья; опорные башмаки; жесткие опоры (бетонные подушки).

6.10. Выбор временных (выверочных) опорных элементов и соответственно технологии выверки производится монтажной организацией в зависимости от веса отдельных монтажных блоков оборудования, устанавливаемых на фундамент, а также исходя из экономических показателей.

Количество опорных элементов, а также число и расположение затягиваемых при выверке болтов выбираются из условий обеспечения надежного закрепления выверенного оборудования на период его подливки.

6.11. Суммарную площадь опирания промоины (выверочных) опорных элементов А, м 2 , на фундамент определяют из выражения

А £6 n А sa + G× 15×10 -5 , (21)

где n ¾ число фундаментных болтов, затягиваемых при выверке оборудования; А sa ¾ расчетная площадь поперечного сечения фундаментных болтов, м 2 ; G ¾ вес выверяемого оборудования, кН.

Суммарная грузоподъемность W , кН, временных (выверочных) опорных элементов определяется соотношением

W ³ 1,3 G + n A sa s 0 , (22)

где s 0 ¾ напряжение предварительной затяжки фундаментных болтов, кПа.

6.12. Временные опорные элементы следует располагать исходя из удобства выверки оборудования с учетом исключения возможной деформации корпусных деталей оборудования от собственного веса и усилий предварительной затяжки гаек болтов.

6.13. Постоянные (несущие) опорные элементы следует размещать на возможно близком расстоянии от болтов. При этом опорные элементы могут располагаться как с одной стороны, так и с двух сторон болта.

6.14. Закрепление оборудования в выверенном положении должно осуществиться путем затяжки гаек болтов в соответствии с рекомендациями разд. 8 настоящего Пособия.

6.15. Опорная поверхность оборудования в выверенном положении должна плотно прилегать к опорным элементам, отжимные регулировочные винты ¾ к опорным пластинам, а постоянные опорные элементы ¾ к поверхности фундамента. Плотность прилегания сопрягаемых металлических частей следует проверять щупом толщиной 0,1 мл.

6.16. Технология выверки оборудования с помощью регулировочных винтов, инвентарных домкратов, установочных гаек, а также на жестких бетонных подушках и металлических подкладках дана в прил. 7.

Подливка оборудования

6.17. Подливка оборудования должна осуществляться бетонной смесью, цементно-песчаными или специальными растворами после предварительной (для конструкций стыков на временных опорах) или после окончательной (для конструкций стыков на постоянных опорах) затяжки гаек болтов.

6.18. Толщина слоя подливки под оборудованием допускается в пределах 50-80 мм. При наличии на опорной поверхности оборудования ребер жесткости зазор принимается от низа ребер (рис.16).

Рис.16. Схема подливки под оборудование

1 ¾ фундамент; 2 ¾ подливка; 3 ¾ опорная часть оборудования; 4 ¾ ребро жесткости опорной части

6.19. Подливка в плане должна выступать за опорную поверхность оборудования не менее чем на 100 мм. При этом ее высота должна быть больше высоты основного слоя подливки под оборудованием не менее чем на 30 мм и не более толщины опорного фланца оборудования.

6.20. Поверхность подливки, примыкающая к оборудованию, должна иметь уклон в сторону от оборудования и должна быть защищена маслостойким покрытием.

6.21. Класс батона или раствора по прочности при опирании оборудования непосредственно на подливку должен приниматься на одну ступень выше класса бетона фундамента.

6.22. Поверхность фундаментов перед подливкой следует очистить от посторонних предметов, масел и пыли. Непосредственно перед подливкой поверхность фундамента увлажняют, не допуская при этом скопления воды в углублениях и приямках.

6.23. Производить подливку под оборудованием при температуре окружающего воздуха ниже 5°С без подогрева укладываемой смеси (электроподогрев, пропаривание и т.п.) не разрешается.

6.24. Бетонную смесь или раствор подают через отверстия в опорной части или с одной стороны подливаемого оборудования до тех пор, пока с противоположной стороны смесь или раствор не достигнут уровня, на 30 мм превышающего высоту уровня опорной поверхности оборудования.

Подачу смеси или раствора следует производить без перерывов. Уровень смеси или раствора со стороны подачи должен превышать уровень подливаемой поверхности не менее чем на 100 мм.

Для подливки оборудования можно использовать пневмонагнетатели бетона типа С-862 или бетононасосы типа СБ-68.

6.25. Подачу бетонной смеси или раствора рекомендуется осуществлять вибрированием с применением лотка-накопителя. Вибратор при этом не должен касаться опорных частей оборудования. При ширине подливаемого пространства более 1200 мм установка лотка-накопителя обязательна (рис. 17).

Рис. 17. Подливка оборудования с помощью лотка-накопителя

1 ¾ опалубка; 2 ¾ опорная часть оборудования; 3 ¾ лоток-накопитель; 4 ¾ вибратор; 5 ¾ подливочная смесь; 6 ¾ фундамент

Длина лотка должна быть равна длине подливаемого пространства.

Опирание лотка на подливаемое оборудование не допускается.

Уровень бетонной смеси при подливке с лотком должен находиться выше опорной поверхности оборудования приблизительно на 300 мми поддерживаться постоянным.

6.26. Поверхность подливки в течение трех суток после завершения работ необходимо систематически увлажнять, посыпать опилками или укрывать мешковиной.

6.27. При применении бетонной подливки размер крупного заполнителя должен быть не более 20 мм.

6.28. Подбор состава бетона производится в соответствии с действующими нормативными документами. Осадка конуса бетонной смеси должна быть не менее 6 см. Для улучшения свойств бетона подливы (уменьшения усадки, увеличения подвижности) рекомендуется вводить добавку СДБ в количество 0,2 - 0,3% массы цемента. При введении СДБ расход цемента и воды ориентировочно снижается на 8-10% при сохранении расчетного значения водоцементного отношения. В качестве подливки может быть использован пескобетон.

6.29. Для защиты подливки от коррозии в агрессивных средах следует применять покрытия в соответствии с требованиями главы СНиП 2.03.11.

Выверка на фундаментах и опорных конструкциях различных видов технологического оборудования является одной из основных монтажных операций. Особенно ответственна она при современном индустриальном методе монтажа, когда оборудование, аппараты и конструкции поступают на монтаж в полностью собранном виде или укрупненными узлами.

Основной целью выверки оборудования на фундаментах является достижение заданной геометрической точности его установки, соответствующей техническим требованиям и проектным линейным и угловым размерам. Качество монтажа характеризуется в первую очередь точностью установки оборудования в проектное положение как в плане, так и по высоте в горизонтальной или в вертикальной плоскости. Для достижения высокого качества монтажа оборудования необходим тщательный предварительный контроль технической документации на само оборудование, технологию его монтажа и на строительную часть объекта, включая фундаменты и опорные конструкции. В свою очередь, от точности выверки оборудования зависят его долговечность и темпы износа отдельных узлов и деталей, уровень колебаний в соединениях и крепежных деталях, а также условия смазки трущихся частей.

Учитывая назначение, принцип работы, рабочие параметры, габариты, массу и конфигурацию монтируемого оборудования, а также строительную характеристику объекта и тип фундамента или опорной конструкции, в практике монтажа технологического оборудования используют различные способы его установки, выверки и крепления в проектном положении.

Способ выверки и крепления оборудования на фундаменте выбирают в зависимости от способа передачи монтажных и эксплуатационных нагрузок на фундамент. Различают три типа соединений оборудования с фундаментом:
1) с помощью временных опорных элементов, используемых при выверке оборудования на затвердевший массив цементного раствора, подливаемого в зазор между опорным узлом оборудования и фундаментом (рис. 12, а);
2) с применением постоянных опорных элементов для выверки оборудования, заливаемых раствором, для опирания на них самого оборудования (рис. 12,6);
3) с опиранием монтируемого оборудования непосредственно на фундамент (рис. 12, в).

Следует иметь в виду, что при использовании первого способа соединения оборудования с фундаментом к качеству подливки предъявляются повышенные требования, так как монтажные и эксплуатационные нагрузки от оборудования к фундаменту передаются непосредственно через массив подливки. При втором способе соединения оборудования с фундаментом нагрузки от оборудования воспринимаются фундаментом через постоянные опорные элементы (пакеты подкладок, опорные башмаки и др.), а подливка, выполняемая после окончательного закрепления оборудования, имеет вспомогательное конструктивное или защитное назначение. Наконец, при использовании третьего способа соединения монтируемого оборудования с фундаментом все нагрузки от оборудования передаются непосредственно на фундамент. В этом случае опорную поверхность фундамента тщательно выверяют и обрабатывают, поэтому необходимость выверки оборудования непосредственно на фундаменте исключается.

Рис. 12. Типы соединений оборудования с фундаментом:
а - с помощью временных опорных элементов, с опиранием на бетонную подливку; б - с опиранием на постоянные опорные элементы; в - с опиранием непосредственно на фундамент; 1 - оборудование; 2 - фундаментный болт; 3 - подливка; 4 - фундамент; 5 - временный опорный элемент; 6 - постоянный опорный элемент

Машины и механизмы, требующие повышенной надежности и жесткости закрепления, устанавливают со сплошным опиранием на подливку при использовании временных опорных элементов, а также непосредственно на фундамент. Аппараты, требующие окончательного закрепления до подливки, например вертикальные аппараты (так как подкладки имеют большую податливость при затяжке фундаментных болтов.чем бетонная подливка), монтируют со смешанным опиранием (на подливку и постоянные опорные элементы).

При монтаже оборудования, требующего частой регулировки положения и перестановок, используют способ установки с местным опиранием на постоянные опорные элементы (пакеты подкладок, опорные башмаки, инвентарные домкраты) без подливки.

В общем случае процесс установки и выверки на фундаменте технологического оборудования и конструкций сводится к выполнению следующих операций:
– достижению проектной точности положения оборудования в плане (в горизонтальной плоскости);
– достижению заданной точности положения оборудования в вертикальных плоскостях (по высоте, горизонтальности или вертикальности) ;
– выверке относительно ранее установленного оборудования;
– контролю отклонения от соосности, параллельности и перпендикулярности; – закреплению оборудования в проектном положении на фундаменте.

Заданная точность монтажа оборудования в плане, по высоте и на горизонтальность достигается в процессе выверки, при которой происходит регулировка положения оборудования с поэтапным контролем точности его установки. При этом измене-ние положения оборудования на фундаменте по высоте может осуществляться путем регулировки высотных размеров самих опорных элементов или предварительным подбором их высоты с учетом расчетной точности установки оборудования по высоте.

Используются опорные элементы двух видов: постоянные в виде пакетов плоских или клиновых металлических подкладок, опорных башмаков или жестких бетонных опор (бетонных подушек) и временные опорные элементы, представляющие собой регулировочные (отжимные) винты, установочные гайки фундаментных болтов, инвентарные домкраты, сокращенное количество пакетов металлических подкладок, винтовые подкладки и др.

При выборе типа опорных элементов и их применении надо руководствоваться следующими соображениями:
– временные опорные элементы выбираются в зависимости от массы монтируемого оборудования с учетом экономической целесообразности;
– количество опорных элементов должно обеспечивать надежное закрепление оборудования до его подливки;
– расположение временных опорных элементов назначается с учетом удобства монтажа оборудования и исключения деформаций опорных деталей оборудования от его собственной массы, а также усилий от предварительной затяжки гаек фундаментных болтов;
– постоянные опорные элементы должны располагаться возможно ближе к фундаментным болтам с одной или с двух сторон;
– опорная поверхность оборудования после регулировки его положения на фундаменте должна плотно прилегать ко всем опорным элементам, которые, в свою очередь, должны обеспечивать плотное прилегание оборудования к поверхности фундамента, что контролируется щупом толщиной 0,1 мм.

Установка оборудования на фундаменте без деформации его опорной части от массы самого оборудования и усилий от предварительной затяжки гаек фундаментных болтов находится в прямой зависимости от площади опирания временных регулировочных элементов на фундаменты. Эту площадь, см2, определяют по формуле

Для регулировочных винтов оборудования S - площадь опорной пластины.

Выверка оборудования оптическими приборами. При монтаже промышленного оборудования и конструкций широко используют оптические приборы для выверочных операций, связанных со сборкой узлов и деталей, а также с установкой оборудования в проектное положение. С помощью их выполняют выверку при установке реперов и пакетов подкладок под оборудование, проверяют высотное положение монтируемого оборудования, его горизонтальность, вертикальность и проектный уклон, а также контролируют соосность узлов машины, прямолинейность и перпендикулярность как плоскостей, так и элементов оборудования. Выверку в горизонтальной плоскости осуществляют с помощью нивелира, а в вертикальной - с использованием теодолита.

Оптический способ позволяет с большой точностью произвести выверочные операции и в первую очередь выверку оборудования на горизонтальность и по высоте. Для этого по высотным отметкам реперов, заложенных на фундаменте, предварительно устанавливают оборудование по осям и высоте с использованием штихмаса, линейки и уровня. Затем определяют высотное положение нивелира путем отсчета по рейке от одного или двух ближайших реперов, уточняя среднюю высоту горизонта нивелира, от которой находят высотные отметки всех занивелированных точек оборудования.

Рис. 66. Схемы выверки плоскости оптическими приборами
а - поверка телескопом и визирной меткой; б - поверка коллиматором и телескопом; в - поверка автоколлиматором и зеркалом; 1 - телескоп; 2 - визирная метка; 3-выверяемая плоскость; 4 - коллиматор; 5 - сетка коллиматора; 6 - объектив телескопа; 7 - сетка телескопа; 8-окуляр; 9 - зеркало

Прямолинейность плоскости контролируют при помощи телескопа и визирной метки, перемещаемой по плоскости (рис. 66, а). Для этой же цели применяют коллимационную установку (рис. 66, б), принцип устройства и работы которой заключается в следующем: вдоль проверяемой плоскости из трубы от низковольтной лампочки посылается пучок света с изображением шкалы, попадающей в объектив телескопа, перемещаемого вдоль проверяемой поверхности. Визирную сетку рассматривают в окуляр. При наличии пересечения оптической оси телескопа с оптической осью коллиматора под углом а световые лучи собираются на сетке телескопа в точке А, не совпадающей с оптической осью. Степень непрямолинейности поверхности определяется величиной смещения АВ шкалы коллиматора относительно визирной сетки телескопа.

При замене телескопа плоским зеркалом (рис. 65, в), от которого пучок параллельных лучей, отразившись, возвращается в коллиматор, в его окуляре наблюдают положение этого луча и по величине отклонения судят о точности установки выверяемого оборудования или плоскости. Такая установка носит название автоколлиматорной оптической системы. При выверке отдельных узлов оборудования на них последовательно ставят зеркало. Для установки автоколлиматора строго горизонтально он снабжается уровнем.

Неперпендикулярность плоскостей, кроме как обычными измерительными приборами, определяют также оптическим способом с помощью телескопа и коллиматора (рис. 67). Этими же приборами проверяют соосность отверстий и валов.

Оптический метод измерений широко используют также при. выверке вращающихся элементов машин (валов, барабанов, роликов и т. п.), оси которых перпендикулярны контрольной оси: Эта выверка выполняется авторефлексионным способом (рис. 68, а), при котором на вращающуюся деталь ставят инструментальную призму с зеркалом, а геодезический прибор устанавливают на оси монтируемого оборудования и визируют его на зеркало. В процессе установки детали добиваются выверки ее так, чтобы отраженный от зеркала луч совпал с падающим лучом.

При монтаже вращающихся деталей используют способ выверки с помощью скобы, закрепленной на выверяемой детали (рис. 68, б). Для этого визирную линию 6 геодезического прибора направляют перпендикулярно оси вращающейся детали, поворачиваемой на 180°, и добиваются изменения положения оси детали до совпадения заостренного конца скобы с визирной линией в обоих положениях выверяемой детали при ее повороте вокруг оси.

Рис. 67. Схема выверки перпендикулярности плоскостей
1 - выверяемая плоскость; 2 - коллиматор; 3 - оптическая призма; 4 - телескоп

Рис. 68. Схемы выверки валов, перпендикулярных заданной оси, оптическим способом
а -с помощью призмы с зеркалом; б -с помощью скобы; 1 - геодезический прибор; 2 - вал; 3 - инструментальная призма с зеркалом; 4 -- ось монтируемого оборудования; 5 - отраженный луч; 6 - визирная линия; 7 - скоба

Выверка оборудования лазерными приборами. В последнее время в практике монтажа промышленного оборудования широко используются лазерные приборы, дающие наибольший эффект с точки зрения технической и экономической целесообразности их применения.

По сравнению с другими приборами подобного назначения лазерные приборы имеют следующие существенные преимущества:
– повышение качества геодезических и монтажных работ за счет точности замеров;
– рост производительности труда за счет автоматизации и совмещения нескольких видов замеров; универсальность приборов; широкий диапазон измерений;
– независимость от влияния неблагоприятных атмосферных условий (дождь, снег, туман);
– удобство получения результатов замеров; независимость результатов замеров от квалификации и особенностей зрительных органов оператора.

С помощью лазерных приборов выполняют ряд геодезических и выверочных операций, связанных с монтажом промышленного оборудования и конструкций:
– разбивку осей и высотных отметок для дальнейшей установки и выверки оборудования на фундаментах и опорных конструкциях;
– выверку монтируемого оборудования в плане, по высоте, на вертикальность и горизонтальность;
– проверку прямолинейности, соосности, перпендикулярности, параллельности и контроль угловых перемещений монтируемого оборудования и его отдельных деталей и узлов; выверку барабанов и других тел вращения.

Перечисленные операции целесообразно выполнять лазерными приборами, если применение последних дает возможность использовать хотя бы одно из нижеперечисленных преимуществ по сравнению с оптическими геодезическими приборами:
– большое расстояние визирования;
– возможность установки оборудования в проектное положение.по световому лучу без предварительного закрепления;
– возможность выполнения измерительных и контрольных работ в условиях плохой видимости и освещенности;
– возможность установки лазерного прибора в стесненных условиях и неудобных местах;
– выполнение контрольных и измерительных работ без использования рабочих высокой квалификации.

Принцип работы лазерной установки основан на использовании пучка излучения оптического квантового генератора (лазера) в качестве измерительной базы для контроля расположения деталей (узлов) монтируемого оборудования и его формы. Лазерная установка состоит из двух основных узлов: лазерного излучателя и блока питания. В настоящее время получили распространение гелий-неоновые лазеры с газоразрядной трубкой. На электроды трубки подают высокое напряжение, и частицы газа испускают свет. Лазерный луч имеет диаметр 1…2 мм с углом расходимости 5… 10. Он несет отчетливо наблюдаемую световую энергию, в отличие от визирной оси оптических приборов, что значительно упрощает технологию выверки оборудования. С увеличением расстояния до 50 м диаметр луча увеличивается до 75… 100 мм, при этом интенсивность его световой энергии ослабляется, поэтому после излучателя устанавливают оптическую систему - коллиматор, уменьшающий угол расходимости луча. По способам приема измерений величин отклонений лазерные приборы подразделяются на визуальные и фотоэлектрические. Ряд лазерных приборов используется на дистанции до 100 м с обеспечением точности ±0,02 мм на длине 10 м.

Для установки лазерного прибора (рис. 69) над определенной точкой его крепят соединительным винтом к штативу через подставку, обеспечивающую вертикальное положение оси прибора при его установке и неизменное направление осей лазерных пучков в процессе работы. Прибор снабжен центрировочным отвесом нитяного или оптического типа и уровнем для получения горизонтального или вертикального направления лазерного пучка. Кроме того, прибор имеет коллиматор - как правило, геодезическую зрительную трубу для фокусировки пучка и наведения его на заданную точку или направление. Лазерный пучок направляется в зрительную трубу оптическими призмами, зеркалами или волоконной оптикой, где он совмещается с визирной осью трубы так, чтобы световое пятно пучка совпало с перекрестием сетки трубы в точке наведения, видимой в оптическую трубу (рис. 70).

Точность измерений при использовании лазерных приборов обеспечивают установкой начальной и конечной марок при совмещении их центров с центрами пятен лазерного луча (рис. 71). Для соблюдения этого условия предварительно строго контролируют правильность расположения плашек и реперов на фундаментах.

Возможность выполнения большого разнообразия работ достигается за счет универсальности лазерных приборов. Так, например, при установке в проектное положение аппаратов колонного и башенного типов, высотных металлоконструкций их выверяют в плане, по высоте и по вертикали. Для этого целесообразно иметь установки многоцелевого назначения, какими и являются лазерные приборы.

Принцип лазерной выверки технологического оборудования на фундаментах заключается в установке его в проектное положение путем регулировочных перемещений с одновременным контролем пространственного положения оборудования лазерным прибором в пределах допускаемых отклонений.

Лазерные приборы начали использовать для измерения расстояний, это позволило значительно увеличить точность и дальность измерений при высокой производительности за счет сокращения времени на эту операцию.

Рис. 69. Схема установки лазерного прибора
1 -лазерный прибор; 2- подставка для прибора; 3 - штатив; 4 - центровочный отвес

Рис. 70. Схема совмещения лазерного пучка с визирной осью
1 - штатив; 2 - подставка; 3 - лазерный прибор; 4 - зрительная труба; 5 - ось зрительной трубы; 6 - точка наведения; 7-ось лазерного пучка; 8 - плашка

Применение лазерных дальномеров эффективно и для разбивки осей, так как с помощью этих приборов можно разбивать оси сразу в двух взаимно перпендикулярных направлениях с использованием электронных датчиков с фоточувствительной регистрацией и передачей результатов на расстоянии. При необходимости разбивки вертикальных осей применяют лазерные зенит-приборы. Для обеспечения направления оборудования протяженных видов и сооружений, таких как подкрановые пути, трубопроводы и т. п., при их монтаже используют также лазерные пучки.

Широкое применение находят лазерные приборы при выверке такого крупногабаритного и тяжеловесного оборудования, как вращающиеся печи. В этом случае процесс выверки значительно упрощается при достижении необходимой высокой точности. Так, для вращающейся печи длиной 185 м при массе 600 т установлен жесткий допуск на отклонение ее оси по всей длине - 5 мм, он свободно контролируется лазерным прибором.

Монтаж корпуса вращающейся печи на роликоопорах состоит из ряда трудоемких и ответственных операций, таких как стыковка секций корпуса, монтаж и центровка венцовой шестерни, установка бандажей, рихтовка холодного и горячего концов печи. Контроль этих операций обычными приборами и инструментом осуществляют последовательно по мере их выполнения с замерами через каждую четверть оборота печи. При использовании лазерного пучка, направленного по оси вращения печи, все монтажные операции с необходимой выверкой ведут совмещенно без вращения печи.

Рис. 71. Схема установки лазерного прибора для соблюдения точности измерения
1 - лазерный прибор; 2 - заданная начальная точка створа; 3 - начальная марка; 4, 8 - стойки марок; 5 - луч лазера; 6 - заданная конечная точка створа; 7 - конечная марка

Для выноса в натуре проектного положения оборудования в плане и по высоте с помощью лазерного пучка исходят от знаков основных осей в плане (плашек) и по высоте (реперов). Лазерный прибор (рис. 72) и ориентирную марку устанавливают над конечными противоположными знаками монтажной оси. При этом прибор должен быть отцентрирован и отнивелирован. Ориентирную марку центрируют над осевым знаком и нивелируют, добиваясь совпадения центра горизонтального лазерного пучка с центром экрана ориентирной марки. Используя передвигаемую разбивочную марку и стальную рулетку, производят разбивку осей на фундаменте, на котором в дальнейшем будет монтироваться оборудование. Разбивочная марка имеет на вертикальном экране прорезь для прохождения лазерного пучка и контрольно-измерительную шкалу для определения высотных отметок. Рулетка служит для фиксации положения продольной и поперечной осей.

При необходимости выверки оборудования одновременно в плане, по высоте и на вертикальность используют лазерные зенит-приборы. Схема такой выверки оборудования показана на рис. 73. В верхней части выверяемого оборудования закрепляют контрольную марку, а в нижней - марку. Марки устанавливают, ориентируясь по рискам, нанесенным на образующей оборудования, и закрепляют на аппарате с помощью магнитных приставок. На непрозрачный экран верхней марки нанесены концентрические окружности и оси координат, а в центре экрана нижней марки имеется отверстие (диафрагма) для лазерного пучка. Лазерный зенит-прибор устанавливают и центрируют на фундаменте на монтажной оси. При выверке аппарата его положение регулируют с помощью подкладок под опорную часть, добиваясь совмещения диафрагмы нижней марки и перекрестья верхней марки лазерным пучком 3, после этого аппарат закрепляют фундаментными болтами. Для аппаратов значительной высоты вместо марок устанавливают фотомишени с регистраторами. Выверку аппарата по высоте выполняют с помощью оптической насадки, преломляющей вертикальный лазерный пучок в горизонтальное направление, добиваясь совпадения его с горизонтальной риской на аппарате путем регулировки положения аппарата по высоте подкладками под опорную часть оборудования.

Рис. 72. Схема построения монтажных осей и выверки основания в плане и по высоте
1 - лазерный прибор; 2 - разбнвочная марка; 3 - лазерный пучок; 4 - ориентирная марка; 5 - рулетка; 6 - фундамент

Рис. 73. Схема выверки аппарата в плане, по высоте и на вертикальность
1 - выверяемый аппарат; 2, 4 - контрольные марки; 3 - лазерный пучок; 5 - лазерный зенит-прибор; 6-фундаментные болты

Сложным и трудоемким процессом является выверка подкрановых путей для мостовых кранов в промышленных зданиях. На рис. 74 показана схема такой выверки. По оси подкранового пути на высоте 100 мм от проектной отметки головки рельса у крайней колонны устанавливают площадку для лазерного прибора а у противоположной колонны закрепляют площадку для ориентирной марки с координатной сеткой. Лазерный пучок в этом случае будет проходить на уровне около 500 мм над проектной отметкой подкранового пути. На приборе устанавливают оптическую насадку, обеспечивающую горизонтальное направление лазерного пучка, параллельного оси А-А подкранового пути и перпендикулярного ему пучка. У ближайшей колонны по оси второй нитки подкранового пути ставят оптическую преломляющую призму, которая направляет лазерный пучок к ориентирной марке второй нитки пути. Параллельность лазерных пучков по осям А-А и Б-Б контролируют путем замера расстояний между ними стальной рулеткой в двух противоположных точках по длине подкранового пути. Для контроля точности монтажа отдельных элементов пути на концах каждого элемента устанавливают две контрольные марки: марку с диафрагмой - у ближнего к прибору конца и марку с координатной сеткой - у противоположного конца элемента.

Рис. 74. Схема выверки подкрановых путей
1 - лазерный прибор; 2. 7- контрольные марки; 3, 4, 5. 6 - ориентирные марки; 8 - оптическая призма; 9 - лазерный пучок

Монтируемые участки подкрановых путей будут установлены в проектное положение в плане, по высоте и по горизонтали, когда лазерный пучок, пройдя через диафрагму марки, попадает в окружность экрана марки, соответствующую заданному допуску. В такой последовательности монтируют и выверяют элементы обеих ниток подкранового пути по всей длине.

Выверенный участок подкранового пути закрепляют, одновременно наблюдая за положением лазерного пучка на экранах марок. При неизменности положения пучка участок пути закрепляют окончательно без дополнительной выверки.

Рис. 75. Схема выверки корпусов подшипников машины лазерным прибором 1 - стена здания; 2 - стенной репер; 3 - лазерный прибор; 4, 9 - начальная и конечная марки; 5 - рейка-призма; 6 - корпуса подшипников; 7 - уровень; 10 - ось монтируемой машины; 11 - лазерный луч

Рис. 76. Схема выверки трубопровода лазерным прибором
1 - штатив; 2 - лазерный прибор; 3 - репер; 4, И - начальная и конечная марки; 5 - стойка, 6 - элемент конструкции; 7 - струбцина; 8 - рейки-призмы; 9 - монтируемый трубопровод; 10 - лазерный луч

Детали и узлы оборудования монтируют в проектное положение, ориентируясь на рабочие реперы на стенах или колоннах здания. На рис. 75 показана схема выверки корпусов подшипников машины лазерным прибором. В этом случае ось машины задается лазерным лучом, проходящим через начальную и конечную марки. Для удобства эту ось направляют несколько ниже (на величину Л) действительной оси машины. Перемещая корпус подшипника в плане, вводят его в створ лазерного луча, добиваясь прохождения в продольные щели обеих реек-призм. Затем выверяют корпус подшипника по высоте так, чтобы лазерный луч проходил по соответствующим одинаковым делениям шкал реек-призм. После этого выверяют остальные корпуса подшипников машин, переставляя на них рейки-призмы.

При монтаже трубопроводов для проверки их прямолинейности также можно использовать лазерные приборы. На рис. 76 показана схема выверки прямолинейности монтируемого трубопровода. В этом случае лазерным лучом, проходящим через начальную и конечную марки, задают ось трубопровода, принимая репер 3 за исходную точку. На каждую из труб или секцию монтируемого трубопровода устанавливают уровни у реек-призм. Выверку с регулировкой пространственного положения трубы до проектного с учетом допускаемых отклонений ведут, добиваясь прохождения луча лазера через щели реек-призм на высоте одинаковых делений шкал на них.

Здесь изложены краткие сведения о выверке промышленного оборудования оптическими и лазерными способами. При необходимости детально ознакомиться с разнообразными оптическими и лазерными приборами, их устройством и использованием следует обратиться к специальной литературе.

Особенности сегмента

Проведение работ по выверке и юстировке промышленного оборудования сопровождает практически весь жизненный цикл производственных линий предприятий, начиная с момента завершения монтажа цеха и создания внутрицеховой опорной геодезической сети с учетом требуемой точности монтажа производственных линий в этом цеху и заканчивая периодическим мониторингом положения контрольных точек, осей и плоскостей комплекса оборудования в процессе его эксплуатации.

Основной особенностью данного сегмента геодезических работ являются сильно повышенные требования к точности определения как координат контрольных точек производственных линий предприятий, так и отклонений контрольных осей и плоскостей от проектных положений.

Соответственно, данный тип работ требует от геодезистов:
- наличия опыта проведения прецизионных измерений с обязательным точным учетом температуры и влажности в момент выполнения данных измерений;
- предварительной разработки и утверждения методики проведения измерений индивидуально для каждого объекта с целью достижения требуемой точности;
- проведения самих измерений при полной остановке всех строительных или монтажных работ и производственного оборудования.

В связи с неизбежными процессами стабилизации строительных конструкций цеха в первые 3–5 лет с момента его постройки и монтажа оборудования необходимы постоянные (как минимум, раз в 6 месяцев) контрольные измерения положения критических для качества производства контрольных точек, осей и плоскостей производственных линий цеха. В зависимости от конструкции производственного оборудования и интенсивности его эксплуатации требуются плановые контрольные измерения.

Виды выполняемых работ

Создание / контроль опорной геодезической сети цеха (закладка / контроль планово-высотных точек сети, реперов);
- вынос в натуру осей производственных линий;
- точное определение отклонения контрольных осей и плоскостей узлов оборудования линий от проектных значений в процессе монтажа и юстировки оборудования;
- контрольная или исполнительная съемка осей и плоскостей узлов оборудования в процессе и после завершения юстировки;
- мониторинг изменения положения контрольных осей и плоскостей оборудования в процессе эксплуатации;
- определение отклонения формы рабочих поверхностей оборудования от проектных значений.

Информация, необходимая для формирования технического задания, а также для определения объёма и стоимости работ

Обзорные чертежи цеха с оборудованием (очень желательно);
- точность и состав опорной геодезической сети;
- положение и ориентация системы координат монтируемой / контролируемой производственной линии;
- количество и точность определения контрольных плоскостей и осей оборудования;
- планируемый график проведения циклов измерений в процессе монтажа и юстировки оборудования;
- особенности проведения работ (время суток, температура, наличие вибраций).

Отчётные материалы

Каталоги координат и схема расположения точек опорной геодезической сети цеха;
- каталоги координат и схема размещения реперных точек осей производственных линий;
- каталоги координат контрольных точек, осей и плоскостей с указанием точных величин их отклонения от проектного положения;
- диаграммы отклонения формы контрольных поверхностей от проектных значений.

Краткое описание некоторых проектов, выполненных компанией «НГКИ» в сегменте выверки и юстировки промышленного оборудования:

Компания «НГКИ» осуществила выверку и юстировку двух пар позиционеров роботизированного сварочного комплекса на подмосковном заводе металлических конструкций. Работы по выверке и юстировке промышленного оборудования завода проводились с применением прецизионного электронного тахеометра. На выполнение всех необходимых работ нашим специалистам потребовалось девять часов.

Предприятие «НГКИ» произвело мониторинг высотного положения бетонного основания и основных направляющих сверлильного станка на фабрике по производству кухонной мебели в подмосковной Малаховке. Эти измерения были выполнены в связи с резким снижением точности работы станка. Нашим специалистам требовалось подтвердить или опровергнуть претензии к стабильности бетонного пола на мебельной фабрике с целью выявить причину снижения точности работы оборудования.

Компания «НГКИ» завершила выполнение проекта по выверке вращающейся сушильной печи, находящейся на стадии монтажа, на крупном предприятии в Московской области. Работы по контролю монтажа оборудования произведены с применением технологии лазерного сканирования, а также съемки электронным тахеометром. В общей сложности полевой и камеральный этапы работ по проекту заняли 6 рабочих дней, в результате чего Заказчику были пререданы обмерные чертежи и каталоги координат элементов конструкции вращающейся печи.

Компания «НГКИ» выполнила проект по определению положения колонн основания, монтажных площадок и центров осей опор (роллеров) вращающейся цилиндрической печи на крупном заводе в Московской области по производству мебельной плиты, ламината и стеновых панелей. Данный проект выполнен с применением как технологии лазерного сканирования, так и традиционных способов геодезических измерений с использованием электронных тахеометров и оптических нивелиров.

Специалисты инженерной компании «НГКИ» завершили проект по независимому геодезическому контролю качества монтажа промышленного оборудования линии по производству мебельных панелей на специализированном заводе в поселке Новый Егорьевского района Московской области. Геодезический контроль монтажа линии был произведен дважды - в процессе монтажа оборудования, а также в процессе его регулировки непосредственно перед запуском производственной линии.

Специалисты компании «НГКИ» выполнили инженерно-геодезические изыскания на территории металлургического завода «Электросталь», расположенного в Московской области. Было произведено наземное лазерное сканирование внутренней поверхности цилиндров гидравлического пресса с целью определения фактического размера и взаимного положения втулок.

Летом 2009 года на Саяно-Шушенской ГЭС произошла крупная техногенная катастрофа, в результате которой один из гидроагрегатов электростанции был практически вырван напором воды. 3D лазерное сканирование места аварии выполнили специалисты компании «НГКИ». По результатам проведенного лазерного сканирования наши сотрудники изготовили и передали Заказчику полный комплект трехмерных моделей и точных исполнительных чертежей, которые позволили успешно реализовать проект по извлечению разрушенных гидроагрегатов из машинного зала для целей их дальнейшей утилизации.

Завершены работы по 3D лазерному сканированию вновь построенного производственного цеха на этапе монтажа оборудования.

Подробное описание некоторых проектов компании «НГКИ», выполненных в сегменте выверки и юстировки промышленного оборудования:

Стоимость работ по выверке и юстировке промышленного оборудования

Работы по выверке и юстировке промышленного оборудования состоят из трех основных этапов:
- создание / контроль опорной геодезической сети объекта;
- выверка оборудования;
- юстировка оборудования.
Соответственно этому и стоимость полного комплекса работ складывается из стоимости трех данных этапов работ.

Стоимость работ по созданию / контролю опорной геодезической сети объекта определяется количеством точек сети, требуемой точности сети, доступностью точек для измерений, способом их закрепления. Ориентировочная стоимость одной точки опорной геодезической сети колеблется в пределах 7500 рублей.

Стоимость работ по выверке оборудования полностью определяется количеством точек, осей и плоскостей, которые подлежат определению / выверке, их расположением и требуемой точностью определения координат точек. Расчет стоимости работ по этому этапу производится на основании определения трудовых затрат нашей бригады на каждый объект контрольных измерений.

Стоимость работ по юстировке промышленного оборудования полностью зависит уже от работы монтажников этого оборудования, осуществляющих его юстировку по результатам нашей съемки одновременно с самими измерениями. По этой причине стоимость этого этапа работ сразу фиксируется в договоре в виде стоимости работ нашей бригады за каждый день работ. Окончательная стоимость работ по юстировке определяется количеством дней, затраченных на этот этап работ.

Естественно, при работах на выезде в стоимость работ отдельной статьей входят транспортные и командировочные расходы.

Примеры некоторых проектов, выполненных компанией «НГКИ» в сегменте выверки и юстировки промышленного оборудования:

Вынос в натуру и проведение исполнительной съемки на производственных линиях фабрики по производству изделий личной гигиены и картонной тары

Специалисты инженерной компании «НГКИ» по заказу ООО «Юнчарм Мельнлике Рус» выполнили геодезические работы на строительстве «Фабрики по производству изделий личной гигиены и картонной тары» в г. Венев Тульской области.

Задание 1
Вынос в натуру контрольных точек производственной линии «Pegasus 4» (45 точек), платформы (89 шт.), заземления (90 шт.), точная нивелировка точек производственной линии (36 шт.). Все данные работы выполнялись высокоточным инженерным тахеометром Leica 1201+, компарированной рулеткой Leica, высокоточным цифровым нивелиром Leica Sprinter 250M с базиса, методом линейной засечки. Точки закреплялись с помощью керна в центре перекрестья линий толщиной 0,5 мм. Планово-высотное положение базисной линии наши специалисты определили по материалам 3D лазерного сканирования несущих конструкций цеха.

Задание 2
Исполнительная съемка смонтированной линии «Peter Pen» для производства детских подгузников Libero. Данные измерения выполнялись при помощи высокоточного инженерного тахеометра Leica 1201+ с базиса, разбитого вдоль производственной линии. Всего было отснято 428 марок. Марки клеились по четырем углам несущих элементов линии. Планово-высотное положение марок позволило Заказчикам проекта с высокой точностью оценить отклонение линии от проектного положения.

Все конечные материалы были переданы Заказчику в виде исполнительных схем и разрезов.
Скачать файл чертежа в формате PDF

Основная задача по техническому заданию заключалась в точных замерах геометрии элементов конструкции спиральных камер и колонн статоров гидроагрегатов.

Технология 3D лазерного сканирования была избрана для обеспечения максимальной плотности и точности измерений по всему объему спиральных камер. В качестве отчетной документации были приняты чертежи сечений спиральных камер и колонн статоров гидроагрегатов с наложением фактического и проектного положения элементов конструкций.

Съемка спиральных камер 3-х гидроагрегатов была проведена за 8 рабочих дней бригадой из двух человек. Обработка всех полученных полевых материалов, создание чертежей и подготовка отчетной документации заняла 30 рабочих дней.

Выверка имеет своей целью коррекцию местоположения различных составляющих в оборудовании - механизмов, деталей. Необходимо, чтоб все эти части соответствовали определенным стандартам. Существует определенный алгоритм проведения выверки . В первую очередь создается опорная геодезическая сеть и проводится контроль над ней. Далее осуществляется наблюдение за работоспособностью и съемка исследуемого оборудования вместе с созданной сетью. Это необходимо для того, чтоб выявить – соответствует ли техника и ее элементы геометрическим параметрам. После того, как контроль выполнен, составляется геодезическая документация и разрабатываются схемы.

Для того, чтоб все замеры были выполнены точно и качественно, необходимо их проводить соответствующим оборудованием. Также немало зависит и от квалификации специалистов, выполняющих геодезическую выверку. Чтоб получить правильные результаты, обратитесь в компанию «Гильдия Инжиниринг». Здесь вам выполнят выверку технологического оборудования как на этапе установки, так и при проведении ремонтных и демонтажных работ с устройствами. Также будет проанализирован фундамент под данное оборудование на предмет его правильности, прочности и геометрического соответствия.

Геодезия является сопроводителем монтажа и демонтажа оборудования на объектах промышленной деятельности. И не стоит недооценивать геодезические исследования, так как непрофессиональное проведение выверки технологического оборудования может в дальнейшем сказаться на осуществлении промышленного процесса. Исполнительная геодезическая съемка позволяет проконтролировать качество работы, а также состояния оборудования. Такая съемка позволяет во вовремя обнаружить все деформации, а также принять все необходимые меры по их предотвращению.

Во время осуществления геодезической выверки проводятся следующие процессы:

• работы по созданию и контролю опорной геодезической сети;
• работы, направленные на контроль за качеством работы технологического оборудования. Проводится контроль соответствия геометрических параметров оборудования, а также отдельных его элементов;
• камеральные работы, которые проводятся на основе полученных данных в ходе проведения измерений. К таким работам относится составление и ведение исполнительной документации.

Геодезисты компании "Гильдия Инжиниринг" при проведении геодезической выверки технологического оборудования, с последующей подготовкой отчета и рекомендаций по приведению в проектное положение (разворот и передвижение опорных роликов с целью обеспечения прямолинейности оси печи) используют специализированное оборудование, которое позволяет получить максимально точные данные за короткие строки.