Почему сложно обеспечить безопасность кантования оборудования

Кантование технологического оборудования — сложнейшая такелажная операция, требующая инженерных расчетов и профессионализма. Чтобы выполнить кантование безопасно, исполнитель должен понимать процессы, которые происходят с грузом при вращении, и иметь опыт соответствующих работ.

Кантование пресса с помощью портальной системы

Для чего кантуют оборудование

Кантование — это изменение положения объекта в пространстве с вращением вокруг горизонтальной оси.

Существует много типов промышленного оборудования, которое при эксплуатации установлено вертикально и достигает многометровой высоты. Это колонны, сосуды, реакторы, прессы и т.д. Такое оборудование перевозится в горизонтальном положении, поскольку для дорог общего пользования стандартная разрешенная высота груза — 4 метра. Перемещать оборудование по производственной площадке в вертикальном положении тоже не всегда возможно: нередко оно не проходит в габариты ворот, под эстакадами, трубопроводами и иными препятствиями. Как правило, вертикализация груза (кантование) происходит непосредственно рядом с местом установки.

Крупногабаритное оборудование транспортируют в горизонтальном положении

Кантование пресса на трубном производстве

Иногда кантование нужно сделать дважды. Сначала оборудование переворачивают вокруг своей оси, а затем ставят вертикально. Необходимость такой операции может быть связана с ограничениями окружающего пространства или конструкцией самого оборудования: некоторые машины и их детали необходимо поворачивать вокруг определенной точки. На порядок операций по кантованию влияет и расположение строповочных точек. К примеру, бывает, что проушину сосуда можно нагружать только в одном направлении.

В чем сложность кантования

У груза есть центр тяжести, то есть точка, относительно которой он уравновешен во всех направлениях. Центр тяжести конкретного оборудования не всегда совпадает с его геометрическим центром. Точное расположение центра тяжести зачастую неизвестно, поскольку оборудование состоит из разнородных частей и имеет сложную конфигурацию, в том числе выступающие детали.

Представим, что мы приподнимаем картонный куб за одно ребро. Из повседневного опыта человеку кажется, что куб начнет заваливаться на противоположную сторону, когда угол между нижней гранью и поверхностью стола достигнет 45 градусов. Но это справедливо только для тех ситуаций, когда центр тяжести совпадает с геометрическим центром. Если на верхнюю грань куба изнутри наклеить тяжелую металлическую пластину, центр тяжести сместится вверх, и куб упадет на противоположную сторону раньше, чем этого ждет наблюдатель.

Кантование — сложнейшая такелажная операция

Во время кантования центр тяжести может менять пространственное положение, и действующие силы перераспределяются. Чтобы груз оставался в устойчивом положении, его центр тяжести всегда должен находиться внутри опорного контура, то есть между точками опоры или подвеса. Как только центр тяжести выходит из этого контура, груз начинает самопроизвольно опрокидываться. Чтобы этого не происходило, необходимо изменять опорный контур, сохраняя положение центра тяжести внутри контура, либо добавлять к грузу удерживающее боковое усилие.

Если точное расположение центра тяжести неизвестно, остается имитировать такую ситуацию, когда он будет постоянно находиться внутри опорного контура. С этой целью вращение крупногабаритного оборудования обычно проводят в воздухе: груз не опирается на землю или пол, а подвешивается за крайние точки. Это гарантирует, что центр тяжести все время остается между точек строповки. Как правило, для подвеса выбирают крайние левую и правую точки, которые при вертикализации становятся нижней и верхней.

Кантование промышленного оборудования

Кантование и установка технологического оборудования

Каким оборудованием кантуют груз

Для кантования производственного оборудования можно использовать следующие пары грузоподъемных механизмов:

  • Гидравлический портал
  • Два крана
  • Кран и гидравлический портал
  • Кран и автомобильная платформа (Self-propelled modular transporter — самоходный модульный транспортер)
  • Специализированные металлоконструкции (башни) в сочетании с тросовыми домкратами и гидравлический портал

Выбор грузоподъемных механизмов зависит от габаритов кантуемого оборудования и наличия свободного пространства в зоне такелажа. К примеру, емкости, сосуды, колонны и другие грузы длиннее 10 метров кантуют с использованием двух кранов или башен с тросовыми домкратами (верхняя точка подвеса) и портала (нижняя точка подвеса). А при установке пресса в стесненных условиях цеха наилучшим, а зачастую и единственным вариантом будет пара гидравлических порталов.

Кантование пресса с использованием двух порталов

Подготовка к кантованию

На такелаж, включающий кантование оборудования, обязательно разрабатывается организационно-технологическая документация: проект производства работ (ППР), технологическая карта. Инженеры должны провести все необходимые расчеты, чтобы предусмотреть развитие событий, не допустить самопроизвольного движения груза в какую-либо сторону.

При разработке ППР проектировщики опираются на курс теоретической механики, описывающий законы механического движения или равновесия материальных тел и механического взаимодействия между ними, а также на прежний опыт реализации подобных проектов. Они учитывают геометрическую форму груза, расположение точек строповки относительно габаритов груза и относительно друг друга (близко-далеко), а также расположение центра тяжести относительно точек строповки.

Кантование допустимо проводить только в соответствии с ППР. Если на площадке выясняется, что имеющийся план неприменим (к примеру, точки строповки расположены не так, как указано в документации), производственный персонал должен согласовать все отклонения с проектировщиком. Безопасность кантования гарантирована только при условии, что инженер проанализировал ситуацию с учетом новых условий и смоделировал поведение груза на основании расчетов.

Кантование сосудов в химической промышленности

Кантование гидравлического пресса в стесненных условиях

Безопасность кантования

В Правилах безопасности опасных производственных объектов, на которых используются подъемные сооружения, описаны требования по выполнению кантовки тяжелых грузов и грузов сложной конфигурации. Согласно Правилам эти работы можно производить только под руководством специалиста, ответственного за безопасное производство работ с применением подъемных сооружений. Это обученный, аттестованный человек, который должен знать теорию и иметь практику подобных операций.

В процессе кантования важно синхронизировать работу грузоподъемных механизмов и перемещение оборудования в горизонтальной и вертикальной плоскости. Для этого помимо операторов порталов и/или машинистов крана на площадке работает несколько сигнальщиков. Они отслеживают вертикальность строп и опор портала, работу крана, а также положение оборудования в пространстве. Обычно у всех участников такелажа есть возможность переговариваться по радиосвязи.

Настоящие профессионалы в сфере такелажа знают, что невозможно на глаз определить расположение центра тяжести или спрогнозировать поведение груза с абсолютной достоверностью, исходя «из опыта». Даже если сотрудники не раз кантовали подобное оборудование, нет никаких гарантий, что новый пресс или емкость при вращении поведут себя точно так же как предыдущие.

Опыт необходим производственному персоналу с другой целью. Он помогает сигнальщикам и операторам заметить первые признаки отклонения процесса от нормы и не допустить развития опасной ситуации. Сотрудники, не понимающие теоретических основ и не имеющие практики кантования, зачастую не учитывают нюансы, которые в итоге могут привести к аварии.

Кантование пресса SACMI РН3800

Установка крупногабаритного оборудования

«100 ТОНН МОНТАЖ» — профессионал в кантовании

За 18 лет работы на рынке монтажных и такелажных услуг «100 ТОНН МОНТАЖ» реализовала несколько десятков проектов, включающих сложное кантование технологического оборудования.

Инженеры производственно-технического отдела компании имеют обширный опыт разработки ППР для безопасного проведения работ. По итогам каждого проекта специалисты изучают обратную связь от такелажных бригад и учитывают эти сведения при разработке новых проектов.

Компания обладает обширным парком грузоподъемного оборудования, в том числе имеет 48 опор гидравлических порталов грузоподъемностью от 60 до 1100 тонн, а также комплект тросовых домкратов грузоподъемностью 800 тонн.

Производственный персонал «100 ТОНН МОНТАЖ» знает все тонкости безопасного производства работ при кантовании технологического оборудования.

Кантование станины пресса Sacmi PH6500 внутри цеха с помощью двух порталов

Установка пресса SACMI РН3800 на керамическом производстве

Примеры реализованных проектов