Zakład Konstrukcji i Ekspertyz
TECHMARIN Sp. z o.o.
 eng
 rus
 de
 
 Nawigator: Strona główna » Publikacje » Wykorzystanie zmodyfikowanych technologii z przemysłu...

 Produkty
Stalowe ramy fundamentowe,
podpory i uchwyty rurociągów,
pakiety ślizgowe...
więcej »

 Technologie
Technologia naprawy poprzez tulejowanie bloku silnika głównego ZL i AL na statkach w rejsie, technologia zmiany fundamentowania ciężkich maszyn i urządzeń, technologia płytkowania bloków turbin niskoprężnych o mocy 220 i 500 MW w elektrowniach... więcej »

 Więcej o naszych produktach i technologiach »

 Publikacje
Nowy sposób naprawy posadowienia ciężkich maszyn i urządzeń na przykładzie motosprężarek GMVH 12.
czytaj cały »

Zastosowanie własnych oraz zmodyfikowanych technologii z przemysłu stoczniowego w polskim gazownictwie.
czytaj cały »

 Wszystkie publikacje »

Wykorzystanie zmodyfikowanych technologii
z przemysłu stoczniowego w gazownictwie

Nowoczesne Gazownictwo 4 (V) 2000

Włodzimierz Kołodziejski
Ryszard Klimczak
Zakład Konstrukcji i Ekspertyz TECHMARIN Sp. z o.o.
Świnoujście

Wstęp

    Zakład Konstrukcji i Ekspertyz TECHMARIN Sp. z o.o. rozpoczął swoją działalność w 1989 roku. Pierwsze lata swojej działalności firma skupiała na świadczeniu usług w zakresie remontu siłowni okrętowych oraz urządzeń pokładowych, a także prowadzeniu specjalistycznych usług remontowych z użyciem chemoutwardzalnych tworzyw amerykańskiej firmy ITW Devcon, której była przedstawicielem. W regionie, głównymi odbiorcami naszych usług są: PŻB Kołobrzeg, Euroafrica Szczecin, Żegluga Świnoujska, Port Handlowy w Świnoujściu. Od 1991 roku, sprawdzone w okrętownictwie technologie, przenosimy do innych działów gospodarki, np. energetyka czy gazownictwo. W 1992 roku firma nasza rozszerzyła zakres świadczonych przez własny serwis usług o specjalistyczną naprawę fundamentowań maszyn i urządzeń lądowych. Nasze rozwiązanie podpierania bloków turbin niskoprężnych pakietami płyt ślizgowych, zyskało uznanie ABB Zamech, ALSTOM Power jak i samych elektrowni. Rozwiązanie to jest stosowane we wszystkich modernizowanych blokach i wykonywane przez nasz serwis. Do tej pory płytkowanie turbin niskoprężnych wykonywaliśmy w elektrowniach w Polsce, Estonii, na Węgrzech i w Chinach, łącznie na 30-tu blokach o mocach 220 MW i 500 MW. Od 1992 roku pracujemy w tłoczniach gazu, zmieniając fundamentowania sprężarek gazu typu GMVH-12, Halberstadt 1HB 5K-400/250 i innych. Zmodernizowaliśmy fundamentowania wszystkich sprężarek w tłoczniach gazu PGNiG, znajdujących się w Zakładzie Odazotowania Gazu KRIO w Odolanowie (do 1994 r.), w Zakładzie Przesyłu Gazu w Rembelszczyźnie (do 1996 r.), w Tłoczni Gazu Maćkowice (do 1998 r.), w tłoczniach przesyłowych gazu w Jarosławiu (do 1999 r.) oraz w Hołowczycach (do 2000 r.). Pierwsza, nowatorska zmiana posadowienia połączona z demontażem 80 tonowego napędu GMVH-12, w pracującej tłoczni gazu, w warunkach gazoniebezpiecznych została przeprowadzona w roku 1993, w Odolanowie. (Fot. 1 i 2).


Fot. 1. Widok fundamentu przed remontem (GMVH 12, Tłocznia Gazu Odolanów)


Fot. 2. Widok fundamentu po remoncie (GMVH 12, Tłocznia Gazu Odolanów)

Otwartość na innowacje i aktywna postawa Dyrektora Józefa Wołoszczuka otworzyły w polskim gazownictwie drogę do poprawy warunków pracy maszyn i ich obsługi. Jednocześnie dopracowaliśmy się systemu zabezpieczeń BHP i p.poż umożliwiającego prowadzenie tego typu prac. Do dzisiaj zmodernizowaliśmy fundamentowania 32 sprężarek gazu (Tabela 1).

Kalendarium wykonanych zmian posadowień sprężarek gazu
Lp. Inwestor Data remontu Urządzenie Lokalizacja Uwagi
1 Zakład Odazotowania Gazu KRIO 1993 GMVH - 12 Nr 1 Odolanów
Tłocznia Gazu
Waga ramy 6500kg
2 GMVH - 12 Nr 5
3 1994 GMVH - 12 Nr 3
4 GMVH - 12 Nr 4
5 1994/95 GMVH - 12 Nr 2
6 MOZG Warszawa 1995 Halberstadt nr 6 1HB 5K-400/250 Tłocznia Gazu Rembelszczyzna Waga ramy w 12 częściach 14358kg
7 KOZG Tarnów Zakład Gazowniczy Jarosław 1995 GMVH - 12 Nr 7 Tłocznia Gazu Maćkowice Waga ramy w 3 częściach 13872kg
8 MOZG Warszawa 1996 Halberstadt nr 5 1HB 5K-400/250 Tłocznia Gazu Rembelszczyzna Waga ramy w 12 częściach 14358kg
9 Halberstadt nr 4 1HB 5K-400/250
10 KOZG Tarnów Zakład Gazowniczy Jarosław 1996 GMVH - 12 Nr 6 Tłocznia Gazu Maćkowice Waga ramy w 3 częściach 13872kg
11 1997 GMVH - 12 Nr 4
12 1998 GMVH - 12 Nr 3
13 GMVH - 12 Nr 5
14 MOZG Warszawa 1998 Halberstadt nr 3 1HB 5K-400/250 Tłocznia Gazu Hołowczyce bez ramy, na EPY
15 Halberstadt nr 4 1HB 5K-400/250
16 KOZG Tarnów Zakład Gazowniczy Jarosław 1998 GMVH - 8 Nr 5 Tłocznia Gazu Jarosław I bez ramy, na EPY
17 1997/98 Halberstadt nr 1 Tłocznia Gazu Żurawica Rama na EPY
18 1998 Halberstadt nr 2
19 Halberstadt nr 3
20 1999 GMVH - 8 Nr 1 Tłocznia Gazu Jarosław I bez ramy, na EPY
21 GMVH - 8 Nr 2
22 GMVH - 8 Nr 3
23 GMVH - 8 Nr 4
24 GMVH - 8 Nr 5
25 GMVH - 8 Nr 6
26 MOZG Warszawa 1999 Halberstadt nr 1 1HB 5K-400/250 Tłocznia Gazu Hołowczyce bez ramy, na EPY
27 Halberstadt nr 2 1HB 5K-400/250
28 2000 Halberstadt nr 5 1HB 5K-400/250
29 Halberstadt nr 6 1HB 5K-400/250
29 Halberstadt nr 7 1HB 5K-400/250
29 Halberstadt nr 8 1HB 5K-400/250

    Dla Regionalnego Oddziału Przesyłu w Warszawie świadczymy usługi serwisowe w zakresie przeglądów i remontów sprężarek gazu Halberstadt w Tłoczni Gazu Hołowczyce w Hołowczycach i Tłoczni Gazu Rembelszczyzna w Rembelszczyźnie. W trakcie prowadzonych prac remontowych opracowano szereg rozwiązań usprawniających funkcjonowanie urządzeń zespołu sprężarki Halberstadt. Dzięki merytorycznemu zaangażowaniu i wysokim wymaganiom stawianym przez Dyrektora Mikołaja Sztenke było możliwe wykonanie trudnej operacji zmiany fundamentowania wieloelementowych sprężarek gazu (Fot. 3).


Fot. 3. Zespół kompresora Halberstadt po zmianie fundamentowania
(Tłocznia Gazu w Rembelszczyźnie)

Wprowadzono zmiany konstrukcyjne w tłokach sprężarek, polegające na zmniejszeniu ich ciężaru o 30% co przyniosło poprawę pracy maszyn i wymierne korzyści ekonomiczne w zakresie oszczędności energetycznych. Ponadto wyprodukowaliśmy całkowicie zmienione technologicznie łożyska ślizgowe do sprężarek Halberstadt, posiadające cienką (0,2 mm) warstwę stopu łożyskowego. Łożyska te mają inną technologię montażu od oryginalnych. Ich potwierdzona podczas eksploatacji wytrzymałość jest kilka razy wyższa od oryginalnych. Dyrektor Mikołaj Sztenke wraz ze swoim zespołem doprowadził do wykorzystania polskiej myśli technicznej, krajowych technologii realizowanych w oparciu o polskie produkty najwyższej jakości. Łącząc te cechy z naszym wieloletnim przygotowaniem, potwierdzonym certyfikatem ISO 9001, doprowadziliśmy do powstania solidnego zaplecza technicznego, elastycznie i szybko reagującego na wszelkie potrzeby i problemy. Ponadto przeprowadziliśmy modernizacje sprężarek Halberstadt w Tłoczni Gazu Żurawica. Poza zmianami fundamentowań sprężarek gazu wdrażamy nowe, ujednolicone podpory i uchwyty rur i rurociągów oraz innych urządzeń, np. filtrów gazu, butli antypulsacyjnych. Poprzez połączenie naszej technologii zmiany fundamentowania z technologią mocowania rurociągów stworzyliśmy system ochrony urządzeń i instalacji, który w sposób zasadniczy ograniczył drgania niszczące zespoły sprężarkowe i wszystkie współpracujące ze sprężarkami urządzenia. Pierwszy taki zintegrowany system powstał w rejonie podkarpackim, w tłoczniach zarządzanych przez Dyrektora Stefana Moskala (Jarosław, Maćkowice, Lubaczów) (Fot. 4, 5, 6).


Fot. 4. Zunifikowane uchwyty rurociągów (Tłocznia Gazu w Maćkowicach)


Fot. 5. Podpory rur przed remontem i widok podpory z uchwytem po remoncie
(Tłocznia Gazu w Maćkowicach)


Fot. 6. Fragment ochrony przed wibracją i mocowania dużego kolana rurociągu
(Tłocznia Gazu w Lubaczowie)

Oszczędności finansowe oraz wyeliminowanie kłopotów organizacyjnych uzyskano w tym rejonie poprzez realizację zamówień w firmie TECHMARIN tulei cylindrowych do sprężarek GMVH. Demontaże starych tulei i montaż nowych wykonuje nasz serwis na miejscu w zakładzie. Po rocznych badaniach i eksperymentach uruchomiliśmy proces oczyszczania płaszczy wodnych turbodoładowarek z osadów, eliminujących te drogie urządzenia z eksploatacji. Dla Zielonogórskiego Zakładu Górniczego Nafty i Gazu rozpoczęliśmy świadczyć usługi remontowo-przeglądowe silników gazowych DORMAN 12.

Posadowienia ciężkich maszyn i urządzeń jako system ich ochrony przed drganiami.

    Tradycyjne posadawianie ciężkich maszyn i urządzeń odbywa się bezpośrednio na funadamentach betonowych przy użyciu podkładek stalowych (Rys. 1) (Rys. 2).


Rys. 1. Przekrój klasycznego fundamentowania sprężarek GMVH


Rys. 2. Przekrój pierwotnego fundamentowania sprężarki Halberstadt (u góry)
oraz przekrój nowego mocowania (u dołu)

Powierzchnie łap fundamentowych sprężarek nie dają się dopasować w prosty i trwały sposób do powierzchni stalowych podkładek osadzonych w betonie (Rys. 3).


Rys. 3. Ilustracja powierzchni przylegania podkładki stalowej i podkładki wykonanej z materiału EPY
(producent EPY MSJ Jaroszewicz ze Szczecina)

Technika metalowych podkładek wyrównawczych jest już technologią przestarzałą, szczególnie w sytuacji dużych, ciężkich, skomplikowanych maszyn generujących znaczne siły dynamiczne. Pracujące maszyny i urządzenia są źródłem drgań mechanicznych i akustycznych. Ich poprawna praca, tj. praca w warunkach jakie założył konstruktor, wskutek wyżej wymienionych przyczyn, odbiega od normy. Tak fundamentowane maszyny i urządzenia pracujące w ruchu ciągłym stosunkowo szybko tracą parametry pracy. Przysparza to eksploatatorowi szeregu problemów technicznych, a z czasem nasila przestoje remontowe. Beton w miarę starzenia się traci swoją jednolitość i koroduje. Przesączony olejami kruszeje i rozpada się, a wibracje sprawiają, że beton pęka. Maszyna zaczyna być luźna. Dokręcane śruby wydłużają się i pękają. Nasz sposób fundamentowania ma za zadanie stworzenie warunków pracy urządzenia maksymalnie zbliżonych do założeń producenta. Maszyny wyznaczone do remontu są demontowane lub odstawiane. Stary cokół żelbetowy jest adaptowany do konstrukcji stalowej, która jest fundamentem urządzenia. Na miejsce ściętego cokołu betonowego wstawiana jest specjalnie zaprojektowana i wykonana rama fundamentowa (Rys. 4).


Rys. 4. Schemat fundamentowania sprężarki GMVH 12 przed i po modernizacji

Jej lekkość, przestrzenna konstrukcja zapewnia stabilne podłoże dla urządzenia o masie przekraczającej 80 ton (Fot. 7).


Fot. 7. Widok na ramę fundamentową i sprężarkę GMVH 12 w trakcie remontu
(Tłocznia Gazu w Maćkowicach)

Dobór jej parametrów powoduje dyferencjacje drgań. Rama fundamentowa jest kotwiona do podłoża. Na ramie osadzone jest urządzenie. Rama i maszyna ustawiane są śrubami odciskowymi, co pozwala na swobodne, nie wymuszone ustawienie urządzeń. Tak ustawiony zestaw posadawiany jest na tworzywie EPY. Ono właśnie eliminuje wcześniej wymienioną technologię podkładek metalowych. Tak skręcony układ za pomocą specjalnie wykonanych śrub jest włączany w system technologiczny (Fot. 8).


Fot. 8. Widok motokompresora GMVH 12 po zmianie fundamentowania
(Tłocznia Gazu w Maćkowicach)

Mocowania i zabezpieczenia rurociągów

    Innym elementem przez nas chronionym są rurociągi wraz z urządzeniami na nich montowanymi. Stosowanie, dotychczas (Fot. 9).


Fot. 9. Stare podpory rurociągów

bezobsługowych uchwytów rurociągów, których bezobsługowość wynikała z niemożności ich demontażu, spowodowało szereg zniszczeń w rurach, a nade wszystko uniemożliwiało monitorowanie stanu i zmian grubości rur. Zaproponowane przez ZKiE TECHMARIN a przyjęte przez Zakład Gazowniczy w Jarosławiu rozwiązanie remontu i zmiany chwytania rurociągów (Fot. 10) oraz podpierania zaworów, butli antypulsacyjnych (Fot. 11).,


Fot. 10. Widok ogólny na obszar objęty systemem uchwytów rurociągów w Tłoczni Gazu Jarosław


Fot. 11. Butle antypulsacyjne podparte i chwycone nowoczesnym uchwytem
umożliwiającym łatwy dozór

filtrów gazu umożliwia poprzez okresowe kontrole badanie stanu rurociągów w miejscach występowania podpór. Zamontowane podpory i uchwyty są regulowane i demontowalne, a jedynym elementem wymiennym jest wkładka elastyczna. Ona to spełnia rolę separatora i wstępnego tłumika drgań. Po ścięciu zniszczonej głowni cokołu betonowego, przy użyciu tworzywa posadowieniowego, mocujemy nowe, regulowane uchwyty rurociągów, które w sposób jednoznaczny chwytają i utrzymują rurociągi (Fot. 12).


Fot. 12. Widok podpartego i chwyconego rurociągu (Tłocznia Gazu w Maćkowicach)

Nie występuje również wyginanie rurociągów. Było ono powszechne przy starych uchwytach. Rurociąg był luźny. Tak utrzymane rurociągi w trakcie ich pracy nie emitują dodatkowych drgań. Ograniczona została możliwości wyluzowania się rurociągu czy też zaworu. W przypadku luzowania się podpory ruchomej obok ległe podpory przejmują obciążenia. Obsługa dokonuje regulacji poprawnego ustawienia i skręca układ. Taki stan dynamiczny długich odcinków rur eliminuje do minimum wystąpienie niekontrolowanych zdarzeń typu: luzowanie się elementów, przetarcia. Zaobserwowano zdecydowane uspokojenie rur i co najważniejsze wyeliminowano niebezpieczeństwo zniszczenia poprzez wzajemne tarcie się elementów stalowych. Zamontowane podpory są urządzeniami obsługowymi. Oznacza to konieczność okresowej kontroli dokręcenia śrub kotwowych i fundamentowych, oraz kontroli stanu wkładki elastycznej. Głównym czynnikiem destrukcyjnym rur były stare mocowania, oddziaływujące niszcząco na drgające rurociągi poprzez tarcie i utrzymywanie permanentnego stanu korozji. Część podpór była wyrwana. Przeprowadzony remont podpór doprowadził fundamenty betonowe do stanu dobrego, w których nie zauważa się już zasadniczych uszkodzeń. Drgania przenoszone z motosprężarek poprzez kolektory na fundamenty i mocowania obniżyły się do takiego poziomu, że nie zagrażają ani urządzeniom ani obsłudze. Zamontowane podpory i uchwyty dają możliwość przeglądu i konserwacji rurociągów. Czas degradacji mechanicznej rurociągów w miejscach podparć tym sposobem został maksymalnie spowolniony. Innym systemem są specjalne podpory butli antypulsacyjnych (Fot. 13).


Fot. 13. Widok na stare podpory i nowe uchwyty butli antypulsacyjnych
(Tłocznia Gazu w Jarosławiu)

Ich konstrukcja i montaż umożliwia okresowe dozorowanie bez konieczności bardzo kłopotliwego i pracochłonnego demontowania ciężkiej butli. Wspólną cechą omówionych rozwiązań jest wyeliminowanie kontaktu beton - stal. Osiąga się to poprzez stosowanie odpowiedniego materiału posadowieniowego. Tworzywo EPY posiada znacznie wyższy dekrement tłumienia drgań aniżeli stal. Najważniejszym aspektem naszych rozwiązań jest indywidualnie projektowana dla określonego problemu konstrukcja stalowa, stanowiąca podstawę urządzeń. Dobór materiałów, rozwiązania konstrukcyjne i opracowana technologia posadowienia sprawiają, że do tej pory awaryjne urządzenia zaczynają pracować prawidłowo. Inną cechą naszych technologii jest funkcjonalność rozwiązań. Opracowania powstają po wywiadzie środowiskowym, który pokazuje te zagadnienia eksploatacyjne, które sprawiały obsłudze najwięcej problemów.

Zakończenie

Zmiany zachodzące w środowisku pracy człowieka oraz zmiany reżimu pracy urządzeń przed i po modernizacji były badane i sprawdzane przez:

Polski Rejestr Statków w Świnoujściu,
Wojewódzką Stację Sanitarno-Epidemiologiczną w Kaliszu,
Wojskową Akademię Techniczną w Warszawie,
Inspektorat Akademii Marynarki Wojennej w Gdyni,
Państwową Inspekcję Pracy w Warszawie,
Politechnikę Szczecińską Wydział Budowy Maszyn.

    Powyższe instytucje działały na zlecenie inwestorów. Wydane przez te instytucje opinie, są najlepszym świadectwem prawidłowości zaproponowanych i zastosowanych w praktyce rozwiązań. Wyniki badań naszych systemów ochrony urządzeń przed drganiami wykazały bardzo znaczące ograniczenie drgań (Rys. 5 i 6) emitowanych przez urządzenia do gruntu lub na inne, sąsiadujące obiekty.


Rys. 5. Wielkość zmniejszenia amplitudy drgań dla jednego kierunku (w %)
dla motokompresora GMVH 12 nr 1 w Tłoczni Gazu Odolanów


Rys. 6. Ilustracja tłumienia drgań fundamentu sprężarki Halberstadt *

* Dane zaczerpnięte z: "Badania kontrolne parametrów drgań po wykonaniu przebudowy posadowienia zespołu sprężarkowego nr 6. Zakład Przesyłu Gazu w m. Rembelszczyzna k. Warszawy". Wykonał zespół Wojskowej Akademii Technicznej pod kierownictwem prof. dr hab. Grzegorza Bąka.

Wyniki badań potwierdziły słuszność naszych rozwiązań w bardzo wielu przypadkach. Duże, eksploatowane blisko 20 lat maszyny, po przeprowadzeniu remontu uzyskały ocenę dobrą swojego stanu, podczas gdy przed zmianą fundamentowania stan niektórych był niedopuszczalny (Rys. 7). Większość stosowanych przez nas rozwiązań jest chroniona naszymi patentami.


Rys. 7. Diagram stanów maszyn różnych klas w zależności od skutecznej prędkości drgań
(Ilustracja istotności remontu posadowienia motokompresora GMVH 12) **

** Dane zaczerpnięto z: "Sprawozdanie z pomiarów i analiz drgań i pulsacji gazów motosprężarek w przepompowni Maćkowice w marcu 1997 r." Instytutu Technicznej Eksploatacji Okrętów Akademii Marynarki Wojennej z Gdyni. Wykonawcy: dr inż. Stanisław Polanowski i inni, Gdynia, 1997.

    Obecnie rozszerzamy nasze działania na inne branże przemysłu, które stosując technologie budowlane sprzed wielu lat borykają się z efektami niewłaściwego fundamentowania urządzeń. Jednocześnie zwracamy uwagę na fakt, że firma nasza specjalizuje się i oferuje usługi serwisowe, posiada więc niezbędne środki transportowe na dojazd serwisu wraz z wyposażeniem. Posiadamy narzędzia do bezudarowych wierceń i cięcia zbrojonych betonów, przewoźne wytaczarki dla celów końcowej obróbki łożysk ramowych, które mają różną grubość spodów. Posiadamy niezbędną obróbkę mechaniczną dostosowaną do zakresu świadczonych usług. Prowadzimy usługi remontowe i modernizacyjne na obiektach w ruchu, bardzo często pod rygorem pracy gazo niebezpiecznej. Usługi produkcyjne, serwisowe i handlowe świadczymy zgodnie z założeniami ISO 9001.

Copyright © 1999-2018 ZKiE TECHMARIN Sp. z o.o.
All rights reserved.
Aktualizacja: 11 stycznia 2018


Pomoc | Nota prawna
Poprawny CSS!