1. ОСОБЕННОСТИ ЭЛЕКТРОМОНТАЖНОГО ПРОИЗВОДСТВА И ТРЕБОВАНИЯ К ПРОЕКТНОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ
Процесс выполнения электромонтажных работ, как и все строительно-монтажные работы, характеризуется неподвижностью выпускаемой продукции и перемещением средств труда. На практике эта теоретическая формулировка означает, что объекты строительства располагаются на определенных проектом местах строительной площадки, а рабочее место и сам монтажник передвигаются от одного узла работы к другому по мере ее выполнения. Другой особенностью является относительно более длительный период изготовления окончательной продукции, например завершение работ по объекту или комплексу работ, по сравнению с промышленным производством. Сами электромонтажные работы характеризуются сложностью и разнообразием технологических приемов и монтажных операций.
Ежегодный объем работ среднего монтажного управления составляет 5—6 млн. руб., его выполняют на нескольких сотнях объектов, причем одновременно работы ведут на десятках из них. Для сокращения сроков строительства электромонтажные организации работают по совмещенному графику параллельно со строительными и другими монтажными организациями. Строительными нормами и правилами предусмотрено проведение монтажа на объектах в две стадии. На первой стадии выполняют все подготовительные и заготовительные работы: разметку и монтаж опорных конструкций для трасс электропроводок и заземления, установку закладных деталей для шкафов, пультов и другие работы, которые могут быть выполнены без ущерба для их качества до окончания отделочных работ. Одновременно выполняются работы по изготовлению и укрупнению вне монтажной зоны узлов и блоков. На второй стадии выполняют работы по установке комплектных устройств, монтажу укрупненных узлов и блоков электрооборудования, отдельно стоящих машин, прокладке сетей по подготовленным трассам, подсоединению проводов и кабелей к электрооборудованию. Работы на второй стадии в электротехнических сооружениях проводят после окончания строительных, отделочных и других специализированных работ. Вторую стадию монтажа в производственных помещениях ведут параллельно с работами других специализированных монтажных организаций по совмещенному графику. Для изготовления узлов и укрупненных блоков вне монтажной площадки в составе управления имеются мастерские электромонтажных заготовок (МЭЗ), оснащенные специальными технологическими линиями, например по заготовке блоков магистральных шинопроводов длиной до 12 м, светильников, пакетов кабелей, проводов, тросовых проводок, а также предварительной сборке комплектных подстанций, щитов, пультов и их предварительной наладке.
Обширная номенклатура материалов, изделий, узлов и блоков, требования сокращения сроков электромонтажных работ и повышения производительности труда исключили существовавшую ранее практику получения материалов со склада по разовым требованиям с доставкой их на объект «россыпью». В настоящее время монтаж объектов жилья и социально-культурного назначения, а также промышленных объектов по технологическим этапам обеспечивается максимальной комплектацией материалов, узлов и деталей с контейнерной доставкой их на место производства работ. Часть материалов, требующая предварительной обработки, поступает в МЭЗ, где выполняется укрупненная сборка монтажных узлов и блоков. Сортовой металл, трубы и шины завозятся в МЭЗ для изготовления по эскизам и чертежам опорных конструкций укрупненных узлов и блоков, ограждений, заземляющих устройств и других изделий, что сокращает трудозатраты на монтажной площадке. На технологических линиях производят заготовку мерных отрезков проводов больших сечений и кабелей, которые на инвентарных барабанах транспортируют на место прокладки. По типовым конструкциям изделий постоянного применения на складах создают несокращаемый запас, который позволяет комплектовать изделия в контейнеры независимо от программы работы МЭЗ. Доставку контейнеров на монтажную площадку осуществляют в соответствии с месячными план-графиками и учетом состояния работ на объекте.
При изготовлении и сборке укрупненных узлов в МЭЗ широко используют унифицированные детали и изделия заводов электротехнической промышленности, ведомственных заводов по производству электромонтажных конструкций и других организаций. Применение на монтажной площадке этих изделий способствует успешному выполнению всех видов электромонтажных работ: креплению аппаратов, светильников, установке укрупненных блоков и опорных конструкций по трассам проводок, монтажу шинопроводов и осветительных проводок, разделке, оконцеванию, подсоединению проводов и кабелей, защите их от механических повреждений и т.д. Применение изделий и деталей, изготовленных на заводах, способствует также сокращению трудовых затрат, повышению производительности труда и улучшению качества монтажа. Основу для изготовления несущих конструкций и блоков составляют перфорированные профили, которые позволяют легко собирать опорные и несущие конструкции, рамы и каркасы для сборки в блоки пусковой аппаратуры и светильников. Для крепежных работ широко применяют дюбеля, их забивают ручной оправкой и пиротехническими инструментами, которые обеспечивают надежный способ крепления при минимальных трудовых затратах. Лотки и короба позволяют во многом упростить монтаж проводок, заменяя, например, трудоемкую операцию по затягиванию проводов в трубы на прокладку проводов и кабелей по открытым трассам, лучше механизировать эти трудоемкие работы в условиях монтажной площадки. Стойки, полки и другие кабельные изделия обеспечивают сборку из них блочных конструкции в мастерских, а использование универсальных изделий для сборных электромонтажных конструкций (УСЭК) позволяет с наименьшими затратами собирать конструкции крепления в зоне монтажа из стандартных элементов. Повышению качества работ и снижению трудозатрат при монтаже освещения способствуют изготавливаемые на заводах кронштейны для установки светильников, распаечные коробки, короба для прокладки осветительных сетей и крепления светильников к ним, изделия для изготовления тросовых и струнных проволок. Массовое применение пластмассовых изделий — труб, коробов, коробок, втулок, заглушек — позволяет сократить расход черных металлов и значительно облегчает труд электромонтажников.
Совершенствование электромонтажных работ во многом зависит от прогрессивных проектных решений. Так, проектные институты Главэлектромонтажа Минмонтажспецстроя активно работают над сокращением количества коммутационных аппаратов, сокращением числа и уменьшением объемов машинных залов, уменьшением резервных мощностей, внедрением микроэлементных цифровых и цифро-аналоговых систем управления электроприводами, применением самонастраивающихся систем управления, расширением применения напряжения 660 В, использованием новых экономичных источников света, внедрением малогабаритных токопроводов.
Новые виды электротехнического оборудования и материалов, осваиваемые электропромышленностью, совершенствование технологии их монтажа, увеличение плотности нагрузок и повышение норм освещенности, требования повышения надежности электроснабжения и качества электрической энергии способствуют принятию при проектировании прогрессивных решений. При проектировании электроснабжения промышленных предприятий широко применяют глубокие воздушные и кабельные вводы напряжением110 и 220 кВ, симметричные токопроводы напряжением 6—10 кВ, сокращают количество промежуточных трансформаций, применяют трансформаторы с расщепленной вторичной обмоткой на напряжение 6—10 кВ, комплектные трансформаторные подстанции с трансформаторами мощностью до 2500 кВ-А, комплектные распределительные устройства серии КРУ, тиристорные преобразовательные устройства на 10000 А при напряжении 1050 В и др.
В области электропривода внедряют прогрессивные решения: питание реверсивных и нереверсивных электроприводов от полупроводниковых выпрямителей с применением универсальных блочных систем регулирования, логических и интегральных элементов, использование электродвигателей с улучшенной изоляцией на синтетической основе, уменьшенных габаритов и повышенной надежности, бесконтактных командоаппаратов и другого оборудования. Это значительно сокращает трудозатраты при монтаже за счет уменьшения массы и повышения заводской готовности монтируемого оборудования. При монтаже электрических сетей применяют кабели токопроводы типа АвЭВ-10 на 10 кВ взамен параллельно идущих по сложным трассам кабелей меньших сечений или шинных токопроводов, кабели типа ABB до 1 кВ сечением до 2000 мм2 вместо шинных магистралей, кабели ВБВ и АВБВ в помещениях со взрывоопасными зонами и химически активными средами. При монтаже электроосвещения внедряют осветительные шинопроводы, современные источники света и, в частности, щелевые световоды, ксеноновые лампы для наружного освещения больших территорий, разрабатывают способы рациональной эксплуатации светильников, чистки и замены осветительной аппаратуры. При проектировании обращают особое внимание на возможное ограничение числа типоразмеров электрооборудования и материалов, силовых трансформаторов и пунктов, светильников, марок и сечений кабелей и проводов и т. д. Это облегчает работу снабженческих организаций и заводов-изготовителей, обеспечивает выдачу материалов и оборудования в монтаж по мере поступления их без привязки к конкретным цехам и установкам, резко сокращает потребность в эксплуатационном резерве. В практике электромонтажа сложились определенные требования к объему и комплектности проектной документации. При этом сокращение объема проектной документации никак не предполагает снижение ее информационной способности, т. е. качества проектной документации. В «Указаниях по отдельным вопросам проектирования электрооборудования промышленных установок» ВНИПИ Тяжпромэлектропроект им. Ф. Б. Якубовского (ВНИПИ ТПЭП) рекомендуются в целях сокращения объема проектов следующие основные направления: применение оптимальных масштабов чертежей, размеров схем, таблиц и т.д.; исключается возможное дублирование информации, при этом ограничиваются ссылкой на соответствующее место проекта; избегается излишняя детализация чертежей; не повторяется текст нормативных документов, а в необходимых случаях ограничиваются ссылками на них; помещается в архивный экземпляр проекта часть расчетов, которые не требуются для монтажа и наладки.
Кроме того, у монтажных и проектных организаций есть ряд общих вопросов, совместное рассмотрение и удовлетворительное решение которых могут привести и уже приводят к сокращению как трудовых, так и материальных затрат. К ним, например, относят вопросы и совмещения в одном документе проектного и исполнительного кабельных журналов, сметы и журнала учета выполненных работ, рационального использования типовых проектов деталей и узлов электротехнических установок и т.п. Целевое комплектование состава проекта по получателям также способствовало бы сокращению проектной документации.
Для ознакомления с проектом в составе общей части помещают перечень томов проекта, пояснительную записку, ведомость физических объемов работ, ситуационные планы. Наличие этих обобщающих материалов позволяет без длительных затрат времени получить представление об объекте и предстоящих работах, использовать эти материалы для оформления предварительных заявок на вспомогательные материалы, механизмы и для оценки трудозатрат. Для объектов с небольшими по объему электромонтажными работами этот материал дают на одном отдельном листе, но наличие его позволяет значительно сократить время и упростить ознакомление с документацией.
В комплект документации на каждый отдельный объект включают чертежи размещения и установки электрооборудования, комплектных устройств, установок электроосвещения. Для технически сложных объектов разрабатывают чертежи установки конструкций питающих сетей, токопроводов, троллейных линий и т. д., а при значительном числе проводок — кабельные журналы, позволяющие легко ориентироваться в раскладке сетей. Проводки в трубах указывают на чертежах, а при большом их числе и многослойном расположении прикладывают трубозаготовительные ведомости. Прокладку внешних кабельных трасс выполняют по планам с указанием необходимых разрезов, а для монтажа воздушных линий, кроме планов, применяют ведомости опор с приведением необходимых технических данных.
Отдельно составляют задания для МЭЗ, в которых помещают перечень примененных по разделам проекта типовых альбомов на изготовляемые узлы и конструкции, трубозаготовительные ведомости и сборочные чертежи на укрупненные узлы для выполнения монтажа индустриальным способом, что способствует применению в проектах блочных решений с учетом индустриального характера монтажа. Как справочный материал для монтажников в состав получаемой проектной документации включают строительные задания на проектирование электропомещений и размещение закладных конструкций и проемов. При монтаже крупных объектов монтажники предварительно знакомятся с заданиями заводам электропромышленности на изготовление комплектных устройств и другого электрооборудования, и это позволяет вовремя внести предложения по совершенствованию индустриальности и сборности заказываемого, оборудования.
Для сложных объектов ВНИПИ ТПЭП составляет и передает монтажной организации справочник-путеводитель, который содержит краткие сведения по всем объектам проектируемого комплекса. В справочнике содержатся информация об объемах электромонтажных работ, технические показатели объектов комплекса, ситуационный план, схемы электроснабжения, компоновки электротехнических помещений, расположение кабельных коммуникаций и т. п.
Рабочие чертежи по объекту комплектуют в тома так, чтобы наилучшим образом отвечать выполнению монтажных работ индустриальными методами. Для этого тома проекта условно разделяют на две группы. В первую включают чертежи для выполнения электромонтажных работ в монтажной зоне, а также для наладки и эксплуатации объекта. Вторая группа содержит чертежи для выполнения заготовительных и подготовительных работ в МЭЗ и на площадке. Для крупных объектов чертежи в пределах каждой группы комплектуют по монтажным зонам. Для объектов с небольшим объемом электромонтажных работ такое деление чертежей не обязательно.
Для подготовки электромонтажных работ используют спецификации на оборудование и материалы, помещенные на каждом чертеже проектной документации. Сводные спецификации комплектуют для крупных объектов в отдельные тома, раздельно для каждой очереди строительства. Для небольших объектов они могут комплектоваться в тома вместе с чертежами.
Сметы, как правило, комплектуют пообъектно в отдельные тома проекта. Их составляют раздельно для каждой очереди строительства с разбивкой по разделам проектной документации и видам работ. Кроме того, в проекте составляется сводка итогов затрат по всем сметам.
Проектные организации, применяющие типовые проекты, вносят необходимые изменения в рабочие чертежи этих проектов, корректируют спецификации в соответствии с изменившейся номенклатурой изделий, выпускаемых заводами.
При комплектовании томов проекта необходимо разделение проектной документации с учетом специализации монтажных организаций. В некоторых проектных институтах имеются комплексные отделы, выполняющие работы по электротехнической части, контрольно-измерительным приборам и автоматизации объекта, связи и другим видам работ. Структура монтажных организаций и практика выполнения монтажных работ требуют, чтобы чертежи такими комплексными отделами выпускались по каждому виду работ раздельно, с раздельными спецификациями и сметами.
Остановимся более подробно на некоторых требованиях к проектной документации. Организация и выполнение электромонтажных работ во многом зависит от того, как подготовили строители и смежные организации фронт работ. Именно с правильной выдачи строительных заданий начинается индустриализация работ. Задания на фундаменты, направляющие, обрамления и конструкции под электрооборудование, отверстия для электрических коммуникаций диаметром более 30 мм, закладные детали для крепления опорных конструкций строительного профиля включают в проектную документацию строительных организаций. В строительных заданиях предусматривают транспортные средства и такелажные приспособления с учетом массы монтируемого оборудования. В примечаниях к строительной части проекта помещают указания об их первоочередном монтаже.
Если при выдаче строительных заданий невозможно предусмотреть все отверстия, проемы и т.д., на чертеже указывают, что будет выдано дополнительное задание после разработки рабочих чертежей электрической части проекта.
Правильно организованная технология предусматривает транспортировку крупноблочных узлов (пультов, щитов и т. д.) электрооборудования непосредственно до места их установки механизированным способом. Для этого в строительных заданиях предусматривают монтажные проемы достаточных размеров. Их расположение выбирают в зоне действия грузоподъемных механизмов при наличии возле них разгрузочных площадок и проездов для транспортных средств и железнодорожных путей для доставки тяжеловесного оборудования. Необходимые такелажные средства предусматриваются технологической спецификацией генпроектировщика или технологических отделов других проектных институтов.
Рост мощности и количества электрических сетей промышленных предприятий требует совмещения сетей на меньшем количестве трасс, компактного их расположения и улучшения условий их монтажа и обслуживания. Важно предусмотреть возможность механизированного монтажа кабелей с применением индивидуального привода и другими способами. Осуществлению механизированной прокладки способствуют сокращение количества поворотов по трассе, наличие площадок для установки кабельных барабанов по длине трассы с учетом заказываемой строительной длины кабелей. Механизированной прокладке не должны мешать средства пожаротушения (трубы, пеногенераторы и другое оборудование), устанавливаемые конструкции, светильники и т.п., при этом проходы в свету выдерживаются в соответствии с требованиями Правил устройств электроустановок.
Ответственным этапом в проектировании является выдача задания заводам-изготовителям электрооборудования. В задании содержатся принципиальная схема устройства, общий вид с габаритными размерами, расположением аппаратов и приборов с указанием текстов требуемых надписей. Отдельно выдают спецификацию на электрооборудование и схемы соединений. В заданиях заводам-изготовителям отражают требования технологичности и индустриальности выполнения электромонтажных работ. Целесообразно предусматривать в возможных случаях установку электрооборудования на полу или перекрытии без устройств дополнительных опорных конструкций и специальной подготовки оснований. В шкафах устройств предусматривают зону, достаточную для свободного подвода кабелей, размещения концевых муфт и выполнения монтажных работ по подключению. Для выполнения монтажа индустриальным способом заводскую поставку оборудования выполняют в виде укрупненных блоков с высокой заводской готовностью по нескольку единиц оборудования в каждом блоке.
Среди основных направлений повышения индустриализации электромонтажных работ, повышения качества их выполнения, сокращения сроков и трудозатрат прежде всего выделяют применение объемных элементов в строительстве. Впервые метод крупноблочного монтажа покрытии промышленных зданий на конвейере был внедрен при сооружении механосборочного корпуса Горьковского автомобильного завода. При организации работ этим методом вблизи от возводимого объекта строительная организация сооружает конвейер, на котором в технологической последовательности собирают блоки покрытия до полной строительной готовности. Одновременно на конвейере находится в сборке число блоков, равное числу рабочих площадок (стоянок). Одну из стоянок, в конце конвейера, выделяют для электромонтажных работ. В межферменном пространстве блока в соответствии с проектными решениями монтируют магистральные и осветительные шинопроводы, светильники, лотки, короба и другие элементы проводок. Выполнение работ на нулевой отметке приводит к сокращению трудозатрат по монтажу электрооборудования, по данным Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института по электромонтажным работам (ВНИИПЭМ), до 15 чел-дней на 1000 м2 покрытия цеха.
В практике выполнения электромонтажных работ в последнее время нашли применение объемные элементы. Часть подстанций городского типа монтируют из полносборных объемных элементов, транспортируемых к месту установки со смонтированным электрооборудованием, кроме силовых трансформаторов, которые устанавливают в камеры на месте монтажа (рис. 1). В промышленном строительстве применяют объемные посты управления (ОПУ), предназначающиеся для размещения в них командной и сигнальной аппаратуры, оборудования связи и телевидения, для контроля и управления работой электрооборудования технологических агрегатов. Организации Минмонтажспецстроя СССР изготавливают и монтируют индустриальные панельные электротехнические помещения (ИПЭП) из легких конструкций высотой 3,5 м, шириной от 3 до 6 м при общей длине помещения 3,6 м и более (с шагом 1,2 м). Эти помещения предназначены для размещения щитов станции управления, шкафов и т. д. Они должны заменить сооружаемые в настоящее время кирпичные и другие электротехнические помещения внутри производственных зданий. Их применение позволяет приблизить монтаж к заводским условиям и обеспечить наибольшую сборность на монтажной площадке.
Рис. 1. Объемная трансформаторная подстанция.
Аппаратуру управления и контроля, пульты и шкафы устанавливают внутри этих помещений с креплением как к полу, так и на стенах. К полу пульты крепят болтами. Для крепления навесного оборудования на задней, боковых и передней стенках поста по всей их длине проложены монтажные перфорированные профили. Широкое применение объемных электромеханических помещений позволит осуществить дальнейшую индустриализацию электромонтажа, ослабить зависимость выполнения работ от смежных организаций.
Поставляемые заводские изделия выпускают с полностью выполненными внутри блока коммутационными соединениями всех видов: шинными, кабельными и т. д. В комплект включают шинные мосты, шинопроводы, электропроводки различных назначений и необходимые детали к ним.
В МЭЗ выполняют комплектацию и сборку элементов электроустановок, поставляемых заводами электропромышленности в разрозненном виде, в возможно более крупные монтажные узлы. Здесь же изготавливают отдельные детали и конструкции, необходимые для монтажа и крепления частей электроустановки. В томе заданий МЭЗ содержатся ведомости (спецификации) изделий и узлов, подлежащих укрупнению в мастерских, рабочие чертежи изготавливаемых конструкций и деталей (как правило, применяют типовые изделия и их чертежи не прикладывают), чертежи блоков и пакетов труб, спецификации материалов, необходимых для изготовления изделий в мастерских. Для комплектования заводского оборудования и конструкций в укрупненные узлы должны быть даны чертежи общих видов этих узлов, а также спецификации входящих в состав узлов деталей. Задания на изделия и укрупненные узлы разрабатывает проектная организация с максимальным использованием типовых проектов «Детали и узлы промышленных электротехнических установок», распространяемых центральным институтом типового проектирования. В чертежах указывают шифры типовых проектов, номера чертежей и исполнения узлов или деталей, а в спецификациях предусматривают материалы для их изготовления. Иногда при привязке выявляется необходимость внесения изменения в типовой чертеж. В этих случаях измененные чертежи прикладывают к заданию МЭЗ. Документацию на нестандартизированное электрооборудование (шкафы, щиты, панели, пульты, посты, ящики с зажимами, токопроводы и крепежные детали к ним и т. п.) не включают в том проекта для изделий МЭЗ. Размещение заказа на изготовление и поставка его относятся к обязанностям заказчика. Всю документацию на такое оборудование и изделия комплектуют в том «Задание на изготовление нестандартизированного оборудования» и передают заказчику. Последний решает вопросы с размещением заказов и обеспечением материалами и оборудованием этого вида поставок.
Объем и содержание заданий для работы в МЭЗ проектный институт, как правило, согласовывает с монтажным управлением в порядке перспективной подготовки на стадии проектирования. При этом предусматривают установку на общих конструкциях аппаратов, приборов, ящиков зажимов, щитков, расположенных на планах вблизи друг от друга, независимо от того, связаны они между собой общей электросхемой или нет.
Рис. 2. Погрузка блоков магистрального шинопровода в контейнер.
Шинопроводы комплектуют в блоки (рис. 2). Параллельно идущие проводки группируют в общие потоки. Светильники, как правило, собирают в блоки с установкой пусковой аппаратуры и креплением проводок. Узлы и блоки электрооборудования устанавливают на общих конструкциях и соединения между ними выполняют в МЭЗ.
