
- •Введение
- •1. Надежность, долговечность и ремонтопригодность оборудования
- •1.1. Оценка надежности оборудования при эксплуатации
- •1.2. Сбор и систематизация данных по эксплуатации
- •Классификация отказов
- •1.3. Показатели надежности
- •Интенсивность отказов некоторых типовых узлов и деталей
- •1.4. Основные виды износа
- •1.4.1. Эрозионный износ
- •1.4.2. Усталостный износ
- •1.4.3. Тепловой износ
- •1.4.4. Коррозионный износ
- •1.4.5. Особенности износа оборудования
- •1.5. Способы контроля и измерения величины износа
- •1.6. Способы борьбы с износом
- •1.6.1. Поверхностное упрочнение деталей химико-термическими способами
- •1.6.2. Защита от коррозии путем удаления агрессивных примесей
- •1.6.3. Электрохимическая защита
- •1.6.4. Металлизация
- •1.6.5. Гальваническое покрытие деталей оборудования
- •1.7. Восстановление деталей
- •1.7.1. Методы электролитического восстановления деталей
- •1.7.2. Обработка деталей на ремонтные размеры
- •1.7.3. Восстановление методом пластических деформаций
- •2. Система планово-предупредительного ремонта
- •Нормативы для планирования ремонта
- •3. Ремонт теплообменных аппаратов
- •3.1. Подготовительные работы
- •3.2. Гидроиспытание (опрессовка)
- •3.3. Разборка
- •3.4. Чистка
- •3.4.1. Механическая чистка
- •3.4.2. Гидромеханическая чистка
- •3.4.3. Физико-химическая чистка
- •3.4.4. Чистка при эксплуатации и предупреждение отложений
- •3.5. Развальцовка и приварка труб
- •Группы материального исполнения труб и трубных решеток
- •3.6. Ремонт трубных пучков
- •Направления сверла (б):
- •3.7. Ремонт корпусов
- •4. Ремонт колонной аппаратуры
- •4.1. Подготовка колонной аппаратуры к ремонту
- •4.2. Технология ремонта
- •5. Ремонт реакционной аппаратуры
- •6. Ремонт типовых деталей технологического оборудования
- •6.1. Ремонт валов, подшипников
- •6.2. Ремонт механизмов преобразования движения
- •7. Ремонт центробежных насосов
- •8. Ремонт деталей поршневых насосов
- •Допустимые износы цилиндров
- •Зазоры по высоте для металлических поршневых колец жидкостных цилиндров
- •Износ поршневых штоков и допустимые зазоры
- •8.1. Периодические осмотры деталей поршневых насосов и устранение дефектов
- •9. Ремонт шестеренчатых насосов
- •Литература
- •625000, Г. Тюмень, ул. Володарского, 38
- •625000, Г. Тюмень, ул. Володарского, 38
Введение
Современные нефтегазоперерабатывающие производства представляют собой комплекс сложных технологических установок и включают разнообразные по конструкции и назначению аппараты и машины.
Для проведения химико-технологических процессов (нагрев, охлаждение, ректификации, абсорбции, десорбции и др.) на этих предприятиях используется разнообразное оборудование при различных рабочих условиях (температура, среда, давление), что во многом предопределяет характер износа оборудования при его эксплуатации.
Постоянная надежность и работоспособность оборудования поддерживается его правильной эксплуатацией, своевременным и качественным ремонтом.
Надежная и безопасная эксплуатация оборудования может быть обеспечена только при строгом выполнении определенных, запланированных по времени мероприятий по надзору и уходу за оборудованием, включая проведение необходимых ремонтов. Совокупность этих организационно-технических мероприятий в нефтегазопереработке именуется системой планово-предупредительного ремонта (система ППР).
Система ППР включает в себя межремонтное техническое обслуживание, плановые осмотры оборудования, а также текущие, средние и капитальные ремонты, отличающиеся один от другого объемом выполняемых работ. Фактический объем работ при ремонте конкретной единицы оборудования уточняется на основании анализа записей в вахтенных, эксплуатационных и ремонтных журналах, результатов обследования технического состояния оборудования.
1. Надежность, долговечность и ремонтопригодность оборудования
Технологические процессы, осуществляемые в нефтяной, химической и нефтехимической промышленности, отличаются большим разнообразием параметров. Эксплуатационные условия оборудования определяются температурой, давлением и физико-химическими свойствами среды. Известно, что химические процессы протекают при температуре среды в диапазоне от - 250 до 1000оС и давлении до 200 МПа, а также в глубоком вакууме. Широкий интервал рабочих параметров зачастую сопровождается сильным агрессивным воздействием среды.
Оборудование считается надежным, если оно полностью соответствует технологическому назначению в пределах заданных параметров работы, если исключена возможность нарушения целостности и рабочей пригодности всей конструкции, ее узлов и деталей, а следовательно, и возможности аварий.
Надежность оборудования не может быть вечной; с течением времени, в зависимости от условий эксплуатации, а также от качества ухода за оборудованием она постоянно уменьшается.
Надежность - свойство изделия выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в заданных пределах, соответствующих заданным режимам и условиям использования, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования в течение требуемого промежутка времени. Свойство это является не только качественным, но может быть выражено в виде различных показателей.
Надежность оборудования закладывается как на стадии его проектирования, так и на стадиях изготовления и эксплуатации и проблемы обеспечения надежности можно сформулировать следующим образом.
1. На стадии проектирования - обеспечение равнопрочности всех деталей и узлов машины или аппарата, выявление наиболее быстро изнашивающихся узлов и деталей, исключение мест концентраций напряжений, обеспечение ремонтопригодности машины, разработка предохранительных устройств.
2. На стадии изготовления - применение эффективных средств упрочнения поверхностных слоев трущихся пар, соблюдение точности и чистоты обработки деталей, усовершенствование методов контроля изготовления и сборки, повышение требований к сварке и испытанию машины, высококачественное выполнение обкатки оборудования.
3. На стадии эксплуатации - выполнение рекомендаций по смазке, техосмотрам, соблюдение сроков ремонтов, соблюдение температурных режимов и т. д.
Требование надежности оказывает влияние на конструкцию машины. При уменьшении числа конструктивных элементов надежность машины увеличивается.
Анализ надежности в процессе проектирования возможен по оценке надежности типовых деталей аппаратуры, например, вала, шестерни, подшипника качения и скольжения, сальника, муфты и др. Сведения, накопленные по отказам этих типовых узлов , должны содержать не только перечень отказов, но и сведения об их причинах с указанием состояния окружающей среды, при котором отказы имели место.
В конечном счете надежность является параметром экономическим. При повышении затрат на изготовление машины с целью повышения ее надежности уменьшаются затраты на ремонт в течение всего срока службы машины (Рис.1.1).
Рис.1.1. Экономическая оценка надёжности:
1-затраты на ремонт; 2-затраты на изготовление машины;
3-суммарные затраты; P-надёжность машины; Q-затраты.
Суммарные затраты имеют некоторое минимальное значение, соответствующее оптимальной надежности. Поэтому необходимо добиваться не просто надежности, а именно оптимальной надежности. Основные определения надежности приведены в ГОСТ 13377-75.
Работоспособность - состояние объекта, при котором он способен выполнять заданные функции, сохраняя значения заданных параметров в пределах, установленных нормативно-технической документацией.
Безотказность - свойство объекта непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого времени или некоторой наработки.
Отказ - событие, заключающееся в нарушении работоспособности объекта.
Предельное состояние - состояние объекта, при котором его дальнейшая эксплуатация должна быть прекращена из-за неустранимого нарушения требований безопасности, выхода заданных параметров за установленные пределы, необходимости проведения среднего или капитального ремонта.
Наработка - продолжительность или объем работы объекта.
Технический ресурс - наработка объекта от начала эксплуатации или ее возобновления после среднего или капитального ремонтов до наступления предельного состояния.
Долговечность - свойство объекта сохранять работоспособность до наступления предельного физического износа при установленной системе технического обслуживания и ремонтов. Долговечность машины следует отличать от срока службы машины до очередного ремонта (текущего или капитального), а также от полного срока службы.
Полный срок службы машины - это число лет, в течение которых она находилась в эксплуатации. Чем выше долговечность машины, тем больше полный срок ее службы. Полный срок службы машины связан также с ее эксплуатационной надежностью, которая определяет срок службы до очередного ремонта.
Надежность деталей и узлов определяются длительностью межремонтного срока их службы: чем выше гарантийный межремонтный срок службы деталей, тем выше их надежность и, как правило, тем выше долговечность машины в целом.
Ремонтопригодность - свойство объекта, заключающееся в приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения его отказов, повреждений и устранению их последствий путем проведения ремонтов и технического обслуживания.
Ремонтируемый объект - объект, исправность и работоспособность которого в случае возникновения отказа или повреждения подлежит восстановлению.
Приведенные выше определения показывают, что надежность оборудования зависит от качества технического обслуживания и ремонтов. На предприятиях нефтепереработки и нефтехимии большая роль в повышении надежности отводится ремонтным службам и, в частности, службам надежности, которые целесообразно создавать на каждом предприятии.
Анализ показывает, что выход деталей из строя чаще всего происходит не из-за недостаточной прочности, а вследствие износа рабочих поверхностей.