На какой срок проектируется полярный кран

Краны башенные

Методические указания по проведению обследования металлоконструкций кранов с целью определения возможности их дальнейшей эксплуатации, ВНИИПТ-маш и др.

Обследование кранов проводится комиссией, назначаемой приказом по предприятию (организации) — владельца кранов. Председателем комиссии назначается главный инженер предприятия или его заместитель. В состав комиссии включаются: главный механик предприятия или его заместитель;

• лицо, ответственное за содержание кранов в исправном состоянии;
• инженер по надзору за грузоподъемными машинами;
• крановщик;
• специалисты по сварке, ремонту и энергетики;
• представители специализированных организаций по монтажу;
• представители заводов-изготовителей и научно-исследовательских институтов по грузоподъемным машинам.

Для предприятий, эксплуатирующих значительное количество кранов (свыше 50), создаются постоянно действующие комиссии из работников специализированных служб по эксплуатации и ремонту.

Услуги обследования кранов проводят специализированные организации, имеющие разрешение органов госгортехнадзора и прошедшие аттестацию в его инженерно-консультационных центрах, а также специализированных подразделениях ВНИИПТмаш.
Под предельным состоянием крана или узла понимают такое состояние, обусловленное требованиями безопасности или снижением работоспособности, при котором целесообразна или технически возможна их дальнейшая эксплуатация. Наступление предельного состояния соответствует отказу крана или его узла.
Необходимо учитывать, что условия наступления того или иного предельного состояния зависят от характера действия нагрузок, доступности элементов крана для систематического осмотра и т. п.

Расчеты объектов атомной энергетики

Расчет оборудования атомных электростанций является одним из наиболее востребованных направлений на сегодняшний день. Специалисты компании НТЦ «АПМ» обладают соответствующей компетенцией и имеют большой опыт в проведении прочностного анализа ОИАЭ как уже функционирующих, так и готовящихся к запуску.

Истоки Мирный атом на службе человечества

29 ноября 1949 года, в рамках программы развития мирного атома, по инициативе доктора физико-математических наук, профессора Ленинградского физико-технического института Игоря Васильевича Курчатова, поступило предложение о создании первого реактора будущей АЭС. И уже в мае 1950 года в городе Обнинске, расположенном в Калужской области, началось строительство первой в мире АЭС (Обнинская АЭС).

Роль АЭС в современном мире

В настоящее время в мире функционируют 192 атомные электростанции (453 энергоблоков), вырабатывающие 10,7 % всемирной генерации электричества.

Пятерка мировых лидеров в производстве ядерной электроэнергии на 2018 год:

• США (805,3 млрд Вт·ч/год, 99 реакторов);
• Франция (395,9 млрд Вт·ч/год, 58 реакторов);
• Китай (277,1 млрд Вт·ч/год, 46 реакторов);
• Россия (191,3 млрд Вт·ч/год, 37 реакторов);
• Республика Корея (127,1 млрд Вт·ч/год, 24 реакторов).

Эффективное функционирование и безаварийная работа

Отказ одного из объектов АЭС может привести к страшной мировой катастрофе, в результате которой могут пострадать люди, окружающая среда, экономика.

Эффективное функционирование и безаварийная работа любой АЭС обусловлена правильной работой используемого оборудования, конструкция которого должна обеспечить работоспособность, надежность и безопасность в течение всего срока службы, указанного в технических условиях или паспортах.

Поэтому обеспечение прочности оборудования АЭС является одной из главных задач не только при проектировании и монтаже, но и в процессе эксплуатации.

Аттестационный паспорт

Система автоматизированного расчета и проектирования механического оборудования и конструкций в области машиностроения APM способна решать задачи по оценке напряженно-деформированного состояния, устойчивости, теплопроводности, собственных и вынужденных колебаний, с применением метода конечных элементов. Очень важным является и тот факт, что модуль APM Structure3D, с помощью которого проводятся все необходимые расчеты, имеет сертификат соответствия и аттестационный паспорт программного средства, выданный Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору (Ростехнадзор).

Анализируемые объекты

Атомные электростанции — это сложная техническая система, состоящая из большого числа различных сооружений, агрегатов и оборудования.

За долгий срок существования компании НТЦ «АПМ», сотрудниками было выполнено большое количество расчетов на прочность и сейсмостойкость оборудования 1, 2 и 3 классов безопасности по НП-001-15, предназначенного для обеспечения функционирования различных систем атомных станций: здание реакторного отделения, герметичная оболочка (контейнмент), полярный кран, различные насосы, теплообменники, трубопроводы и сосуды под давлением.

Расчеты оборудования АЭС в программных продуктах APM

Продукты АPM позволяют выполнять следующие типы расчетов:

• расчеты статической прочности (в линейной и нелинейной постановке);
• анализ теплопроводности и термопрочности;
• циклической прочности (для регулярного нагружения и случайной нагрузки);
• расчеты на динамические воздействия (вибрационные, спектральные, гармонические).

Расчеты строительных конструкций в программных продуктах APM

С использованием строительной линейки APM были выполнены расчеты несущей способности и подтверждения стойкости к воздействию внешних факторов металлических и железобетонных строительных конструкций основных и вспомогательных зданий и сооружений АЭС, в том числе здание реакторного блока, здание резервной дизельной электростанции, кабельные трассы и тд.

Расчеты на сейсмические воздействия

Одним из актуальных на данный момент является расчет на сейсмическую прочность. Это связано с рядом крупнейших аварий на АЭС, вызванных сейсмическими воздействиями.
В продуктах APM реализованы алгоритмы для проведения спектрального анализа, необходимого для оценки сейсмостойкости объектов АЭС.
Кроме расчета на сейсмическую прочность иногда требуется провести расчеты на динамические воздействия, такие как падение самолета (ПС) и внешняя ударная волна (ВУВ), что так же является решаемой задачей для специалистов НТЦ «АПМ» и подтверждается большим списком рассчитанных конструкций.

Итоги Итоги выполненных проектов

Специалистами НТЦ «АПМ» реализовано обоснование прочности важных объектов как уже функционирующих атомных электростанций, так и готовящихся к запуску, таких как:

• Россия — Курская АЭС, Балаковская АЭС, Белоярская АЭС;
• Украина — Запорожская АЭС, Ровенская АЭС, Хмельницкая АЭС, Южноукраинская АЭС;
• Белоруссия — Белорусская АЭС;
• Турция — АЭС «Аккую»;
• Индия — АЭС «Куданкулам»;
• Бангладеш — АЭС «Руппур».

Срок службы крана

Режим работы ГПМ устанавливается согласно ГОСТ 25546-82 и стандартом ISO 4301/1-88. Группу режима работы ГПМ определяют в зависимости от класса его использования и класса нагружения. Таким образом, эта характеристика крана учитывает степень нагрузки крана за весь срок его использования.

Выбор режима работы ГПМ влияет на экономические и технические аспекты предприятия. Режим работы крана и его стоимость взаимосвязана, так как чем выше режим работы, тем больше издержки по его изготовлению, а, следовательно, и конечная цена выше для клиента. Разница в цене между ГПМ с одинаковой грузоподъемностью и пролетом, но разным режимом работы, может отличаться. Соответственно сделаем вывод: не стоит выбирать тяжелый режим работы крана, т.к. это может быть экономически нецелесообразно.

При попытке сэкономить и ввести в эксплуатацию ГПМ с легким режимом работы может привести к еще более печальным последствиям. Длительные предельные нагрузки на ГПМ с легким режимом работы, не предназначенным для тяжелых работ ведет к повышенному износу механизмов оборудования, их ремонту — как следствие простой оборудования приводит к экономическим потерям на предприятии. В итоге кран может не проработать срок службы, установленный изготовителем. Из этого следует вывод –легкий режим работы крана не предназначен для длительных нагрузок с весом близким к номинальному.

Определить режим работы крана на производстве не легко, так как нужны достоверные исходные данные, которыми часто не обладает будущий владелец крана. Хорошо, если приобретаемый кран покупается взамен старому или на производстве уже существует аналогичный. В этом случае можно собрать исходные данные для расчета оптимального режима работы. Если есть возможность — желательно заказать выезд специалиста ГПМ для определения на месте режима крана. И даже в этих случаях собрать необходимую, а главное достоверную, информацию о характере перемещаемых грузов и интенсивность работы крана затруднительно, так как требуется довольно длительный срок и точный подсчет этой информации.

СРОК СЛУЖБЫ ГПМ

Сроки службы грузоподъемных машин регламентированы государственными стандартами, техническими условиями и другими нормативными документами.

В среднем кран служит 25-30 лет.

Срок службы кранов, которые работают под открытым небом, может быть ниже на 25%, чем у крана, работающего в помещении.

Каждый кран имеет определенный срок службы, указанный в его техническом паспорте, по окончании которого механизм должен быть списан или обследован на предмет его дальнейшего использования.

Срок службы крана зависит от срока службы несущих металлических конструкций. Практика показывает, что в процессе эксплуатации крана за время его службы практически все навесные детали (электромоторы, полиспаст, тормозная система) изнашиваются и заменяются новыми.

Факторы, снижающие срок эксплуатации крана

Чтобы продлить срок службы крана, что экономически выгодно для предприятий, нужно сначала определить причины возникающих поломок и дефектов, которые неизбежны в процессе использования грузоподъемного механизма.

На частоту возникновения поломок влияют такие факторы:

• состояние подкрановых путей, которое в свою очередь, зависит от:

1. скоростей движения крана;
2. числа одновременно работающих в пролетах кранов;
3. степени загрузки механизмов в смену.

• различным образом может сказаться на состоянии крана воздействие среды (коррозия конструкций);
• влияние динамических нагрузок может привести к поломке узлов и механизмов или поломке самой несущей конструкции крана;
• ужесточение режима использования, из-за чего возникают неисправности механизмов, в конечном счете ведет к выходу из строя крана;
• перебои в электроснабжении негативно влияют на электромоторы и электрооборудование;
• неправильный монтаж и работы по наладке – немаловажный фактор снижения срока службы крана;
• самым опасным фактором, влияющий на срок эксплуатации крана является несвоевременное техническое обслуживание, повышают износ поверхности трущихся деталей.

Приведем пример ТО крана.

Технические обслуживания ТО1, ТО2, ремонты Тр и С. Периодичность технических обслуживании и ремонтов приведена ниже.

Вид обслуживания, ремонта	Обозна­чение	Периодичность работы*
		Механическая часть	Электрическая часть
Ежесменное техническое обслуживание	ЕОТ	Перед началом каждой рабочей смены
Первое техническое обслуживание	ТО1	10 рабочих дней (25 ч.)
Второе техническое обслуживание	Т02	3 месяца (225 ч.)	1 месяц (75 ч.)
Текущий ремонт	Тр	48 месяцев (3600 ч.)	12 месяцев (900 ч.)
Средний ремонт	С	7,5 лет (7000 ч.)	7,5 лет (7000 ч.)

*Примечание: в скобках — периодичность работы в часах механизма подъема груза.

Эти работы выполняет ремонтно-эксплуатационные персонал предприятия, причем при проведении ТО1 и ТО-2 должен участвовать хотя бы один из крановщиков, управляющих данным краном.

Ориентировочная трудоемкость выполнения работ по техническим обслуживаниям крана может быть принята:

• ТО-1 — 40 человеко-часов, в том числе электрооборудование — 15 ч.ч;
• ТО-2 — 70 ч., в том числе электрооборудование — 30 ч.ч.

В целях обеспечения гарантии безопасной эксплуатации технических устройств, расчет остаточного ресурса требуется выполнять грузоподъёмным машинам, для которых:

— срок службы, после установленного заводом-изготовителем, превышает:

• 20 лет — для специальных кранов и кранов-перегружателей;
• 15 лет — для кранов общего назначения мостового типа, портальных кранов;
• 10 лет — для кранов стрелового и башенного типа, подъемников и вышек, строительных подъемников.

— техническое состояние базовых конструкций требует капитального ремонта или замены элементов;

— режимы работы превышают паспортные;

— окружающая среда эксплуатации агрессивна;

— требуется проводить реконструкцию или модернизацию под новые технологии.

За пределами нормативного срока службы регламентировано пользоваться правилами экспертизы промышленной безопасности – Приказ Ростехнадзора от 14.11.2013 №538 «Правила проведения экспертизы промышленной безопасности».

Вам также может быть интересно:

Кран мостовой электрический кругового действия (полярный) для реакторного отделения

Полярный кран устанавливается под куполом гермооболочки реакторного здания АЭС и используется для перемещения грузов в реакторном отделении.

Тележка полярного крана перемещается вдоль моста, сам кран передвигается по круговому рельсу над шахтой ядерного реактора, что позволяет совершать транспортные операции в любой точке здания.

Полярный кран выполняет следующие операции:

• транспортно-технологические и ремонтные операции по обслуживанию атомного реактора в период эксплуатации АЭС с грузами, включая ядерноопасные грузы; операции по загрузке ядерного топлива в контейнер свежего топлива и выгрузке отработанного топлива в транспортный коридор;
• подъемно-транспортные и строительно-монтажные операции в период строительства АЭС: операции по складированию оборудования (частей реактора, корпусов парогенераторов, компенсатора, главных циркуляционных насосов трубопроводов и др.), а затем по его установке на проектное место.

Управление краном осуществляется с помощью кресла-пульта, установленного в кабине управления, которая расположена вне крана, в гермозоне реакторного помещения. Кроме органов управления краном кресло-пульт оборудуется цветным сенсорным монитором, системой видеонаблюдения и телефонной связью. Шкафы управления с пускорегулирующей аппаратурой устанавливаются в отдельном помещении вне гермозоны.

Полярные краны относятся к наиболее ответственному оборудованию АЭС, имеющему класс безопасности 1Н.