Монтаж, эксплуатация и ремонт оборудования отрасли

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования 
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ 
ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» 

 
 
 
 
 
 
 
О.К. Семакина 
 
 
 
 
 
МОНТАЖ, ЭКСПЛУАТАЦИЯ И РЕМОНТ 
ОБОРУДОВАНИЯ ОТРАСЛИ 
 
 
Рекомендовано в качестве учебного пособия  
Редакционно-издательским советом 
Томского политехнического университета 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Издательство 
Томского политехнического университета 
2018 

 

УДК 66.02.002.72(075.8) 
ББК  35.11я73 
 
С30 
 
Семакина О.К. 
С30  
Монтаж, эксплуатация и ремонт оборудования отрасли : 
учебное пособие / О.К. Семакина ; Томский политехнический 
университет. – Томск : Изд-во Томского политехнического университета, 2018. – 184 с. 

ISBN 978-5-4387-0812-4 

 
В пособии рассмотрены основные разделы, включенные в программу 
дисциплины «Монтаж, эксплуатация и ремонт оборудования отрасли»: ремонт и монтаж теплообменных и колонных аппаратов, емкостного оборудования и трубопроводов. Описаны организация и технология монтажа оборудования, монтажные инструменты, механизмы и приспособления. 
 
Предназначено для студентов, обучающихся по профилю «Машины и 
аппараты химических производств» в рамках направления 18.03.01 «Химическая технология», а также может быть полезно широкому кругу инженернотехнических работников химической и нефтегазоперерабатывающей промышленности.
 
УДК 66.02.002.72(075.8) 
ББК 35.11я73 
 
 
Рецензенты 
 
Доктор химических наук 
заведующий лабораторией ИТЦ СФТИ ТГУ 
В.И. Сачков 
 
 
Главный механик ЗАО «НПК "Полимер-компаунд"» 
И.А. Шихалев 
 
 
 
 
 
ISBN 978-5-4387-0812-4 
© ФГАОУ ВО НИ ТПУ, 2018 
© Семакина О.К., 2018 
© Оформление. Издательство Томского 
политехнического университета, 2018 

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ..............................................................................................................6

ЧАСТЬ I. МОНТАЖ ХИМИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ........................8

1. ОРГАНИЗАЦИЯ МОНТАЖНЫХ РАБОТ................................................8

1.1. Проектирование монтажных работ..........................................................8
1.2. Организация монтажной площадки.......................................................10
1.3. Методы организации монтажных работ................................................11
1.4. Контроль качества монтажных работ....................................................11
1.5. Способы проведения монтажа................................................................12
1.6. Поставка оборудования...........................................................................13

2. МОНТАЖНЫЕ РАБОТЫ ..........................................................................16

2.1. Такелажные изделия................................................................................16

2.1.1. Канаты................................................................................................16
2.1.2. Стропы................................................................................................18
2.1.3. Блоки ..................................................................................................20
2.1.4. Полиспасты........................................................................................22

2.2. Монтажные приспособления..................................................................23

2.2.1. Монтажные траверсы........................................................................23
2.2.2. Шарнирные устройства, сани и тележки........................................25

2.3. Монтажные устройства...........................................................................26

2.3.1. Лебедки ..............................................................................................26
2.3.2. Тали ....................................................................................................27
2.3.3. Монтажные мачты ............................................................................28
2.3.4. Порталы и шевры ..............................................................................29
2.3.5. Якоря ..................................................................................................30

2.4. Монтажные механизмы...........................................................................32
2.5. Установка монтажных мачт....................................................................35
2.6. Выбор способа установки оборудования ..............................................37
2.7. Подъем оборудования с помощью мачт................................................39
2.8. Установка оборудования на фундаменте ..............................................41
2.9. Контроль геометрического положения .................................................44

3. МОНТАЖ КОЛОННЫХ АППАРАТОВ..................................................46

3.1. Монтаж аппаратов способом поворота вокруг шарнира.....................47
3.2. Монтаж аппаратов способом скольжения низа аппарата....................48
3.3. Устройство для строповки......................................................................49
3.4. Строповка колонных аппаратов .............................................................50
3.5. Монтаж мачтами......................................................................................51
3.6. Выверка и закрепление колонных аппаратов .......................................53

4. МОНТАЖ ТЕПЛООБМЕННИКОВ.........................................................55
5. МОНТАЖ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ РЕЗЕРВУАРОВ ..............................56

6. МОНТАЖ СФЕРИЧЕСКИХ РЕЗЕРВУАРОВ........................................61

6.1. Монтаж сферических резервуаров горизонтальным методом...........61
6.2. Монтаж сферических резервуаров вертикальным методом................63
6.3. Монтаж резервуаров из двух полусфер.................................................65

7. ИСПЫТАНИЯ НА ПРОЧНОСТЬ И ПЛОТНОСТЬ СОСУДОВ.......66
8. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ МОНТАЖЕ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ .......................................68

9. МОНТАЖ ТРУБОПРОВОДОВ.................................................................71

9.1. Технология монтажа внутрицеховых трубопроводов .........................72

9.1.1. Разметка мест прокладки трубопроводов.......................................72
9.1.2. Монтаж опорных конструкций, опор и подвесок..........................73
9.1.3. Установка узлов трубопроводов в проектное положение ............76
9.1.4. Монтаж компенсаторов....................................................................78

9.2. Монтаж межцеховых трубопроводов ....................................................79

9.2.1. Рытье и крепление траншей.............................................................80
9.2.2. Способы прокладки межцеховых трубопроводов.........................82

9.3. Антикоррозионная изоляция трубопроводов .......................................85
9.4. Тепловая изоляция трубопроводов ........................................................86
9.5. Испытания трубопроводов......................................................................87
9.6. Опознавательная окраска трубопроводов .............................................90

ЧАСТЬ II. РЕМОНТ ХИМИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ......................91

10. ОРГАНИЗАЦИЯ РЕМОНТНОЙ СЛУЖБЫ

ХИМИЧЕСКОГО ПРЕДПРИЯТИЯ ......................................................91

10.1. Система технического обслуживания и ремонта ...............................93
10.2. Формы и методы проведения ремонта ................................................95
10.3. Обеспечение, учет и хранение запасных частей.................................96

11. ИЗНОС ОБОРУДОВАНИЯ......................................................................97

11.1. Основные виды износа..........................................................................97

11.1.1. Механический износ.......................................................................97
11.1.2. Эрозионный износ...........................................................................99
11.1.3. Усталостный износ .........................................................................99
11.1.4. Коррозионный износ.......................................................................99
11.1.5. Тепловой износ..............................................................................100

11.2. Способы контроля и измерения величины износа ...........................101
11.3. Способы борьбы с износом.................................................................104

12. ВОССТАНОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ.........................................................109

12.1. Восстановление деталей сваркой.......................................................109
12.2. Наплавка ...............................................................................................110
12.3. Металлизация.......................................................................................111
12.4. Методы электролитического восстановления деталей....................112
12.5. Восстановление деталей методом пластических деформаций ......113
12.6. Обработка деталей на ремонтные размеры.......................................114

13. РЕМОНТНЫЕ ОПЕРАЦИИ ..................................................................117

14. КОНТРОЛЬ И ИСПЫТАНИЯ 

ПРИ РЕМОНТНЫХ ОПЕРАЦИЯХ ....................................................121

14.1. Контроль геометрического положения .............................................121
14.2. Дефектация...........................................................................................126
14.3. Испытания ............................................................................................128

15. ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ ОПЕРАЦИИ С ДЕТАЛЯМИ 

ИЗ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ ....................................131

15.1. Пластмассы...........................................................................................131

15.1.1. Сварка пластмассы........................................................................134
15.1.2. Склеивание пластмассы................................................................136

15.2. Стекло ...................................................................................................137
15.3. Резина....................................................................................................138
15.4. Другие неметаллические материалы .................................................139

16. РЕМОНТ НЕКОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ .............................................141

16.1. Ремонт валов.........................................................................................141
16.2. Ремонт подшипников ..........................................................................144

17. РЕМОНТ ЕМКОСТНОГО ОБОРУДОВАНИЯ..................................147

17.1. Очистка внутренних поверхностей....................................................148
17.2. Исправление повреждений корпуса...................................................151
17.3. Восстановление тепловой изоляции ..................................................154
17.4. Испытание емкостного оборудования...............................................156

18. РЕМОНТ ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТОВ.................................158
19. РЕМОНТ КОЛОННЫХ АППАРАТОВ ...............................................165

19.1. Характер износа и неисправности колонных аппаратов .................165
19.2. Подготовка к ремонту .........................................................................165
19.3. Технология ремонта ............................................................................166
19.4. Испытание колонн ...............................................................................168

20. РЕМОНТ ТРУБОПРОВОДОВ...............................................................170

20.1. Основные неисправности....................................................................170
20.3. Испытания трубопроводов..................................................................176

ЗАКЛЮЧЕНИЕ..................................................................................................177

КОНТРОЛИРУЮЩИЕ МАТЕРИАЛЫ........................................................178

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ ..............182

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ................................................................................183

ВВЕДЕНИЕ

Современные химические или нефтегазоперерабатывающие заводы 

представляют собой комплекс сложных технологических установок, которые включают разнообразные по конструкции и назначению машины, 
аппараты, колонны, трубопроводы, электротехническое и теплотехническое оборудование.

Номенклатура промышленного оборудования отличается разнооб
разием и непрерывно обновляется. Машины и агрегаты, поступающие
на монтаж, имеют сложную конструкцию, состоят из большого числа 
частей и деталей. Некоторые машины и аппараты уникальны по своим 
габаритам и массе.

Монтаж оборудования – важнейший этап производственного про
цесса строительства новых и технологического перевооружения действующих цехов промышленных предприятий. Он неразрывно связан со 
всеми предшествующими технологическими процессами изготовления 
оборудования и является завершающим этапом сборки из отдельных 
машин и узлов целых линий и установок на месте их эксплуатации. От 
монтажа в значительной мере зависят сроки освоения выпуска новых 
видов продукции и работоспособность технологического оборудования.

Рост производительности труда в строительстве новых объектов 

обусловлен повышением степени индустриализации монтажных работ, 
т. е. перенесением наибольшего объема работ в заводские условия. Как 
следствие этого, необходимо выполнять работы по установке в проектное положение укрупненных блоков либо целиком собранных аппаратов массой до нескольких сот тонн, высотой до 106 м, диаметром до 
12 м. Подъем такого оборудования возможен при использовании специальных механизмов и оснастки либо таких технологических процессов, 
которые расширяют область применения серийно выпускаемых грузоподъемных механизмов, ручных машин и инструмента.

Научно-технический прогресс связан с перевооружением всего 

народного хозяйства, быстрым ростом и обновлением технологического 
оборудования промышленных предприятий, что в свою очередь вызывает необходимость совершенствования сроков монтажа оборудования

Оборудование, которым укомплектованы химические и нефтепере
рабатывающие заводы, должно полностью отвечать требованиям 
надежности, под которой понимают безотказность, долговечность и ремонтопригодность.

Постоянная работоспособность оборудования поддерживается его 

правильной эксплуатацией и своевременным и качественным ремонтом. 

Поэтому ремонтная служба имеет огромное значение для нормальной 
жизнедеятельности любого предприятия.

Надежная и безопасная эксплуатация оборудования в пределах 

установленных параметров работы может быть обеспечена только при 
строгом выполнении определенных, запланированных во времени мероприятий по надзору и уходу за оборудованием, включая проведение 
необходимого ремонта. Комплекс организационных и технических мероприятий по обслуживанию и ремонту оборудования в химической и 
нефтеперерабатывающей промышленности, проводимых с заданной последовательностью и периодичностью, представляет собой единую систему планово-предупредительного ремонта (ППР). Система ППР 
включает работы по полному или частичному восстановлению размеров, форм и физико-механических свойств как отдельных деталей и узлов, так и всего оборудования. Совместно с комплексом операций, 
направленных на предотвращение или приостановку износа, качественно проведенный ремонт способствует поддержанию эксплуатационных 
и технико-экономических показателей. 

Производительность труда и качество выполняемых монтажных и 

ремонтных работ повышаются в связи с разработкой новых технологий 
транспортирования и подъема крупногабаритного оборудования, широким внедрением автоматической сварки и новых методов контроля качества сварных швов и разъемных соединений.

Часть I

МОНТАЖ ХИМИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

1. ОРГАНИЗАЦИЯ МОНТАЖНЫХ РАБОТ

Монтаж оборудования на химических и нефтеперерабатывающих 

заводах производится при строительстве новых объектов, а также при 
реконструкциях и ремонте действующих.

Строительно-монтажные работы по возведению объекта включают 

в себя следующие категории работ: строительные, специальные строительные и монтажные.

К строительным относятся работы по возведению зданий и со
оружений. К специальным – работы по вентиляции, футеровке, нанесению химзащитных и изоляционных покрытий, кладке промышленных 
печей, возведению кирпичных и железобетонных труб. К монтажным –
монтаж оборудования, металлоконструкций, трубопроводов, контрольно-измерительных приборов (КИП), энергетического оборудования, 
подъемно-транспортного оборудования.

Монтажные работы при строительстве крупных объектов выпол
няются специализированными монтажными предприятиями.

Действия всех участвующих в сооружении объекта организаций 

координируются одной из них, называемой генеральным подрядчиком. Другие организации, привлекаемые к сооружению объекта, называются субподрядными организациями – заключают с генподрядчиком договор на выполнение соответствующего объема работ.

1.1. Проектирование монтажных работ

Монтаж оборудования, трубопроводов и конструкций проводят на 

основании технической, нормативной, проектно-сметной, технологической монтажной и производственной исполнительной документации.

Нормативная документация – строительные нормы и правила 

(СНиП), отраслевые и государственные стандарты, нормы технического 
проектирования, технические условия на производство и приемку монтажных работ, нормативные документы органов государственного 
надзора. Состав и объем проектно-сметной документации определен 
СНиП 01.02.01 [1].

Технологическая монтажная документация включает: проект 

организации строительства; проект производства работ; технологиче

ские карты и технологические схемы производства работ, журналы 
производства монтажных и специальных работ.

Проект организации строительства определяет порядок и после
довательность производства строительно-монтажных работ и разрабатывается на стадии рабочего проекта промышленного объекта. Одной 
из составных частей проекта организации строительства является раздел 
«Механомонтажные работы. Монтаж оборудования». 

Проект производства работ является основным технологическим 

документом, который разрабатывается в целом на объект или на отдельные виды работ и состоит из пояснительной записки, графической 
части и приложений. Состав, содержание, порядок согласования и 
утверждения проекта производства работ по монтажу технологического 
оборудования и трубопроводов регламентированы СНиП 03.01.01 «Организация строительного производства» и ОСТ 36–143 «Монтаж технологического оборудования и технологических трубопроводов. Проект 
производства работ. Порядок разработки, состав и содержание».

Монтаж отдельных машин и аппаратов осуществляют в соответ
ствии с рабочими чертежами и инструкциями заводов-изготовителей. 
Если технология, заложенная в инструкциях, не соответствует условиям 
производства, монтаж отдельных машин осуществляют по технологическим картам, где указывают: наименование и характеристику машины, объемы работ; сметную стоимость и трудоемкость работ; продолжительность и сроки производства работ; план монтажной площадки; 
маршруты перемещения механизмов; требования к расконсервации и 
подготовке оборудования к монтажу; схемы перемещения, строповки, 
установки в проектное положение и выверки оборудования; последовательность работ; потребность в монтажных механизмах, приспособлениях и инструментах; порядок испытания вхолостую; техникоэкономические показатели; требования техники безопасности.

Не нуждающиеся в сложных инженерных решениях работы по 

транспортировке и подъему выполняют по технологическим схемам
производства работ.

Журналы производства работ ведут при монтаже ответственного 

оборудования и металлоконструкций, а также при защите оборудования 
от коррозии и его испытаниях.

Производственная исполнительная документация – это схемы 

фундаментов и схемы смонтированного оборудования и трубопроводов; 
формуляры установки ответственных машин; акты на скрытые работы 
и т. д. Эту документацию составляют в процессе выполнения работ. 
В исполнительных схемах и формулярах указывают проектные и фак

тические размеры, положение осей и высотных отметок элементов оборудования и фундаментов, конструкций и трубопроводов.

1.2. Организация монтажной площадки

Монтажной площадкой называется комплекс производственных 

и бытовых зданий с дорогами и коммуникациями. При организации 
монтажной площадки особое внимание уделяется вопросам техники 
безопасности – ограждению опасных зон, освещению монтажной площадки, наличию пожарного инвентаря и аптечек [2].

К началу монтажных работ должны быть выполнены работы нуле
вого цикла: подготовка подъездных путей и проездов, изготовление 
фундаментов, покрытие монтажных площадок сборными железобетонными плитами, обеспечение площадок водопроводом, электроэнергией, 
канализацией. Организация площадки включает:

1) установку производственных, бытовых и складских сооруже
ний;

2) оборудование площадки для укрупнительной сборки;
3) обеспечение временными разводками сжатого воздуха, горячих 

и инертных газов, электроэнергии, воды;

4) создание постов для сварки, резки и термообработки сварных 

соединений.

Для размещения монтажной бригады, прорабской конторы, ин
струментальной или материальной кладовой используют здания контейнерного типа или из крупноразмерных плоских стеновых панелей 
заводской готовности.

По способу хранения оборудование делится на 4 группы:
1) оборудование, хранимое на открытых площадках, т. е. не тре
бующее защиты от атмосферных осадков;

2) оборудование, хранимое под навесами, т. е. требующее защиты 

от осадков, но не требующее защиты от колебаний температуры;

3) оборудование, хранимое в неотапливаемых закрытых складах 

(мелкие детали, крепеж, арматура);

4) оборудование, хранимое в отапливаемых закрытых складах 

(электроды, КИП, подшипники качения и т. д.).

Электроснабжение должно осуществляться от внешних источников 

питания или от постоянных энергетических объектов строящегося 
предприятия. В неосвоенных районах предусматривают временные 
электростанции, энергопоезда, вагоны-электростанции (ВЭС) и передвижные электростанции-фургоны (ПЭС).