книги из ГПНТБ / Опарин В.И. Механизация производства химической и нефтяной аппаратуры

сократить время на вспомогательные операции: установку рент­ геновской пленки, наладку аппарата, перестановку на новую по­ зицию и др.

Для предприятий химического и нефтяного аппаратостроения во ВНИИПТхимнефтеаппаратуры созданы средства механиза­ ции, повышающие, производительность труда при применении обычного фотометода.

Рис. 164. Рентгеновская установка для контроля аппаратов просвечиванием снизу

На рис. 164 изображена установка подобного типа.1 Оборудование для рентгенопросвечивания размещают в за -'

крытом Помещении 2, обеспечивающем защиту оператора от излу­ чения. Выход из помещения закрывается дверью 3, подвешенной на роликах и имеющей электромеханический привод для откры­ вания и закрывания ее. В качестве защитного материала для стен и потолка обычно применяют специальный бетон. Двери изготов­ ляются из свинца, обшитого стальными листами.

Контролируемый аппарат 1 устанавливается на приводной тележке с роликоопорами 4. Рентгеновская трубка 5 и трансфор-

1 Т к а ч е н к о Г. П., К у р о в В. Г. Авторское свидетельство № 157552. «Бюллетень изобретений и товарных знаков», 1963, № 18.

201

матор устанавливают на тележке, перемещающейся по рельсо­ вому пути в приямке под аппаратом. Подвод питания к транс­ форматору и масляные шланги подвешивают к стяжке 6 подвес­ ками. Расположение рентгеновской трубки может регулироваться по высоте для установки фокусного расстояния в зависимости от диаметра контролируемого аппарата.

Кассету с рентгеновской пленкой прижимают к шву изнутри аппарата прижимом. Прижим состоит из двух элементов: соб­ ственно прижима из свинцовой пластины и счетчика рентгенов­ ского излучения, который служит датчиком для остановки те­ лежки с рентгеновской трубкой против контролируемого шва. Всеми операциями на данной установке управляют с пульта, вынесенного в безопасную зону.

Контролируемый аппарат устанавливают на роликоопоры вне рентгеновской камеры. Затем тележку с аппаратом подают в по­ мещение рентгенокамеры.

Оператор раскладывает кассеты с прижимами и счетчиком в ме­ стах, подлежащих контролю. С пульта управления закрывают защитные двери, включают рентгеновскую установку и привод тележки с рентгеновской трубкой. Трубка по высоте устанавли­ вается соответственно диаметру контролируемого аппарата. Те-,, лежка с выключенной рентгеновской трубкой начинает переме­ щаться под аппаратом. В положении, когда тележка с трубкой окажется под контролируемым местом, счетчик подает сигнал на привод тележки. Она останавливается и производится просвечи­ вание с установленным временем экспозиции. Далее оператор снова включает привод тележки и она перемещается к следующему месту контроля. Все операции повторяются.

При контроле кольцевых стыков тележка с рентгеновской труб­ кой подводится к кольцевому шву. Контролируемое место коль­ цевого шва подводится вращением самого аппарата при помощи приводных ролнкоопор. После проведения съемок оператор вы­ ключает рентгеновскую трубку, открывает защитные двери, вхо­ дит в камеру, заменяет кассеты и съемка повторяется.

При проектировании помещений и устройств такого типа не­ обходимо обращать внимание на расчет стен и перекрытия, а также дверей и уплотнений в стыках для защиты от первичного излучения.

К обслуживанию и уходу за приборами и механизмами допу­ скаются лица, ознакомленные с правилами эксплуатации рен­ тгеновских кабинетов и аппаратов и постоянно и непосредственно работающие с радиоактивными источниками.

Следует отметить, что проводимые усовершенствования рент­ геновского просвечивания с применением обычного фотометода не могут полностью удовлетворить возрастающие требования к качеству и производительности контрольных операций. В СССР

и за рубежом проводятся эксперименты' и проектируются уста­ новки, основанные на методе рентгеноскопии. Созданы установки

202

для визуального наблюдения за качеством шва с одновременной фиксацией дефектных мест обычным фотометодом либо на спе­ циальную пленку. Сварной шов просматривается визуально, а обнаруженные дефектные места отмечаются и дополнительно исследуются игфотографируются. Этот метод позволяет обеспечить 100%-ный контроль с одновременным повышением производи­ тельности в несколько раз.

На рис. 165 показаны различные способы рентгенопросвечивания сварных швов:

I — просвечивание на обычный флюоресцирующий экран; по этой схеме трудно осуществить защиту от вредного действия излучения;

II — просвечивание с ис­ пользованием электролюминесцентного экрана; в этом экране на слой фотопровод­ ника подается электрическое поле, возрастающее при рент­ геновском облучении про­ порционально интенсивности г лучей и вызывающее, в свою очередь, свечение нанесен­ ного на фотопроводиик лю­ минофора;

III — просвечивание с по­ мощью электронно-оптиче“ ских преобразователей-уси­

лителей; за экраном наблюдают через обычные оптические уст­ ройства (бинокулярная или перископическая монокулярная лупа); кроме того, фотографируют изображение контролируемого объекта обычным фотоаппаратом или кинокамерой;

IV — наблюдение рентгеновского изображения с обычного флюоресцирующего экрана на кинескопе телевизора; допускается применение излучений большой энергии; вместо экрана исполь­ зуются люминофоры, кристаллы йодистого натрия и др.;

V — наблюдение изображения электронно-оптического уси­ лителя на экране телевизора;

VI — устройство позволяет на специальном видиконе, имею­ щем слой, чувствительный к рентгеновским лучам, превращать изображение в видеосигналы и передавать их на телевизионный экран.

В зависимости от характера производства и конструктивных особенностей контролируемого объекта можно использовать лю­ бую из этих схем. В химическом и нефтяном аппаратостроении получает распространение метод, основанный на схеме IV, благо­ даря его простоте, надежности и высокой точности.

На рис. 166 показана установка для визуального рентгенов­ ского контроля, спроектированная по этой схеме. Она предназна-

203

чѳна для контроля продольных и кольцевых сварных швов

цилиндрических корпусов аппаратов и для отметки дефектных мест.

В герметизированной бетонной кабине размещено оборудова­ ние для контроля корпусов аппаратов: механизм крепления и перемещения интроскопа /, тележка кантователя 3, защитные двери 2 и 7, рентгенотелевизионный интроскоп 4, рентгеновская установка 5 с дефектоотметчиком и механизм перемещения рент-

Рис. 166. Установка визуального рентгеноконтроля аппаратов

геновскои трубки 6. На консоли механизма перемещения крепится рентгенотелевизионный интроскоп. Консоль, в свою очередь, крепится к тележке, перемещающейся по направляющим из швеллеров при помощи электромеханического привода и служа­ щей для установки интроскопа на необходимую высоту по отно­ шению к внутренней поверхности контролируемого корпуса ап­ парата. Крайние, верхнее и нижнее положения консоли контро­ лируются конечными выключателями.

Для транспортировки изделия в рентгенокамеру и сообщения ему рабочей скорости служит самоходная тележка-каитователь. Она представляет собой сварную раму, поставленную на катки. На раме установлены две приводные роликоопоры и одна непри­ водная. Привод продольного перемещения имеет маршевую и ра­ бочую скорости. Привод вращения роликоопор имеет только ра-

204

бочую скорость. Питание приводов перемещения тележки и вращения роликов подводится по гибкому кабелю, скользящему по натянутой струне в приямке камеры. Крайние положения те­ лежки-кантователя контролируются конечными выключателями, остановка тележки-кантователя при подходе к зоне контроля производится также конечным выключателем. Управление при­ водами тележки-кантователя местное с подвесного пульта в рентгенокамере для настройки и дистанционное с главного пульта управления из операторской.

Персонал защищен от рентгеновского облучения дверями. Каждая дверь представляет собой сварную раму, в которую вмон­ тирован свинцовый пакет, снижающий дозу облучения до допу­ стимой. Дверь в операторскую подвешена на петлях и открывается и закрывается вручную. Дверь, отделяющая рентгенокамеру от цеха, подвешена на катках. Она перемещается по направляющим от электромеханического привода. Крайние положения дверей контролируются конечными выключателями.

Источником излучения служит рентгеновская установка РУП 150-10 с острофокусной трубкой 0,3 БПВ-4-150. Механизм перемещения трубки обеспечивает плавный подвод ее к наружной поверхности контролируемого изделия на необходимое расстоя­ ние. Управление механизмом для предварительной настройки местное, с главного пульта управления. Для охлаждения рентге­ новскую трубку подключают к водопроводу.

Рентгенотелевизионный интроскоп (РТИ) является прием­ ником излучения и служит для преобразования рентгеновского изображения сварного шва в видимое. Приемная головка интроскопа торцом крепится к консоли. Телевизионный кабель и ка­ бели питания прокладываются во внутренней полости консоли. Кабели соединены с главным пультом управления. Дефектоотметчик предназначен для отметки дефектных мест в сварном шве, обнаруженных при визуальном просмотре его на видеоконтрольном устройстве. Он представляет собой пневматический краско­ распылитель, курок которого связан с электромагнитом для ди­ станционного управления с главного пульта управления из опе­ раторской.

На установке можно производить контроль изделий с диа­ метрами 325—2000 мм, толщиной стенки до 24 мм и длиной ап­ парата от 500 до 9000 мм. Однако этим методом можно контроли­ ровать корпуса аппаратов любого диаметра и длин; ограничения, связанные с возможностями рентгеновского аппарата, касаются только толщин стенок аппарата. Рабочая скорость контроля про­ дольных и кольцевых швов установлена в пределах 1 м/мин.

Разрешающая способность рентгенотелевизионного интроскопа составляет 2—-3%. Достоинством установки, кроме высокой произ­ водительности, является то, что управление всеми механизмами дистанционное с главного пульта, что обеспечивает хорошую защиту от рентгеновского излучения.

205

УСТАНОВКИ ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ АППАРАТОВ

Гидравлические испытания аппаратов производятся для про­ верки их прочности и плотности. По нормативной документации пробное гидравлическое давление для сварных аппаратов опре­ деляется в соответствии со следующими данными:

Отдельно устанавливаются нормы для испытания аппаратов, работающих при высоких температурах, малых давлениях и при атмосферном давлении.

Рис. 167. Установка для гидроиспытаний аппаратов

Под пробный давлением изделие находится 5 мин. Затем дав­ ление плавно снижается до рабочего и производится осмотр аппарата.

Аппараты испытывают на специальной площадке, оборудован­ ной необходимыми устройствами и строительными сооружениями, обеспечивающими соблюдение техники безопасности.

Установка (рис. 167) состоит из тележек 1 либо специальных стеллажей, на которые устанавливают аппарат во время испыта­ ний, трубопровода 2 от общей системы водопровода для предва­ рительного заполнения аппарата водой, насосной станции 3 для создания необходимого давления, средств для уплотнения открытых штуцеров и отсоса или слива воды из аппарата по окон­ чании испытаний.

На испытательной площадке можно установить несколько одно­ типных установок для одновременного испытания нескольких ап­ паратов. Последовательность гидроиспытаний аппаратов следую­ щая.

Аппарат мостовым краном устанавливают на рабочее место. Все открытые штуцера, кроме одного, и муфты уплотняются спе­ циальными технологическими заглушками.

От системы оборотного водоснабжения (рис. 168) через рукав 8 аппарат заполняется водой. Затем через специальные переходы штуцер подсоединяют к трубопроводу 2 высокого давления, иду-

206

щего от насоса 1. При этом вентили 5 и 7 открыты, вентиль 6 закрыт. Включается насос 1 и давление повышается до испытательного изменением проходного сечения вентиля 7. По­ вышение давления наблюдается по манометру 5. При достижении заданного давления вентиль 7 полностью открывается. Обратный клапан 4 предотвращает падение давления в аппарате.

Время выдержки установлено инструкцией для испытания ап­ парата в зависимости от его конструкции и назначения. Для сброса давления служит клапан 6.

Вода сливается в систему оборотного водоснабжения через штуцера.

г

Рис. 168. Схема гидроиспытаний аппаратов

Для удобства работы на площадке гидроиспытаний аппаратов рядом со стендом устанавливают подъемную площадку 1, пере­ мещающуюся по высоте (рис. 169).. Подъемная площадка переме­ щается вдоль аппарата по рельсам на катках 2.

С балкона подъемной площадки производят налив аппарата водой, установку заглушек, а также осмотр корпуса аппарата для обнаружения дефектных мест.

Дефекты необходимо исправлять на специальном рабочем месте после просушки внутренней полости аппарата.

Тележки, на которые установлены испытываемые аппараты, выполнены в виде рам 4 на катках 3. Перемещение тележек по рельсам необходимо для установки аппаратов разных габаритов и конструкций.

Особенностью тележек является то, что аппарат установлен на гибкую цепь 5, укрепленную шарнирно на стойках 6. Вес аппарата, заполненного водой, достигает нескольких десятков тонн, и при относительно тонких стенках аппарата в месте кон­ такта корпуса аппарата с точечной опорой могут образоваться вмятины. При установке же аппарата на гибкую цепь корпус аппарата и опора имеют значительную поверхность контакта и поэтому смятия корпуса аппарата не происходит.

207

»

После расстановки роликоопор они захватами фиксируются за рельсы устройством 7.

Рис. 169. Тележки с гибкой цепью и подъемная площадка для гидро­ испытаний аппаратов

Пол испытательной площадки бетонирован и имеет наклон к отверстию для слива отработанной воды в систему оборотного водоснабжения.

БАЛАНСИРОВКА РОТОРОВ КРУПНОГАБАРИТНЫХ ВЕНТИЛЯТОРОВ

Для сравнительной оценки неуравновешенности деталей раз­ личного веса вводится понятие удельной неуравновешенности, т. е. величины неуравновешенности, отнесенной к 1 кгс веса де­ тали:

208

При статической неуравновешенности, характеризующейся величиной G ^ , удельная неуравновешенность е численно равна расстоянию между осью инерции и осью вращения.

Оптимальная величина допуска на остаточную неуравновешен­ ность зависит от очень многих факторов. Тем не менее, на основе накопленного опыта эксплуатации и теоретических исследований имеются предложения по назначению технически обоснованных допусков на остаточную неуравновешенность вращающихся ро­ торов.

В результате работ Всесоюзного научно-исследовательского института электромеханики введен в действие ГОСТ 12327—66 «Машины электрические. Остаточные неуравновешенности рото­ ров. Нормы и методы измерения». Он распространяется на элек­ трические машины общего и специального назначения с жесткими роторами массой от 0,01 до 1000 кг и рабочей частотой вращения до 30 000 об/мин.

Показателем статической уравновешенности тела является его способность сохранять состояние покоя в любом положении. Однако способность тела сохранять состояние покоя не гаранти­ рует, что оно уравновешено с достаточной точностью. Это проис­ ходит потому, что возникающие в реальных условиях силы тре­ ния в местах сопряжения балансируемого тела с опорными по­ верхностями устройства, на котором проводится балансировка, препятствуют его перемещению, если момент, создаваемый этими силами, больше вращающего момента веса неуравновешенной массы.

В общем виде условие равновесия определится выражением (xG = eG,

где p,G = М т— момент трения качения в опорных поверхностях балансировочного устройства;

р. — коэффициент трения качения.

Следовательно, минимальная величина остаточного смещения центра тяжести, очевидно, не может быть доведена до величины, меньшей, чем коэффициент трения качения, т. е. е ^ р, так как в противном случае остаточная неуравновешенность не сможет быть зафиксирована данным балансировочным устройством.

Следовательно, при назначении величины остаточной неуравно­ вешенности необходимо учитывать чувствительность балансиро­ вочного устройства.

В табл. 11 приведены основные параметры роторов крупно­ габаритных вентиляторов ВГ-70, ВГ-50, 2ВГ-47 и ВГ-25 для гра­ дирен, а также роторов вентиляторов аппаратов воздушного охлаждения горизонтального (АВГ) и зигзагообразного (АВЗ) типов.

Как видно из данных табл. 11, удельная остаточная неуравно­ вешенность на роторах вентиляторов по техническим условиям "на их изготовление задана в достаточно жестких пределах. Учи-

Таблица 11

Основные параметры роторов крупногабаритных вентиляторов

тывая, что величина вдолжна быть больше или равна коэффициенту трения в месте контакта балансируемого ротора с опорными по­ верхностями балансировочного приспособления, была поставлена задача создания такого балансировочного устройства, которое бы имело требуемую чувствительность. Кроме того, устройство должно быть простым и удобным в работе.

Одно из таких устройств показано на рис. 170.

Устройство имеет основание 3, которое крепится к бетонному полу при помощи фундаментных болтов. Внутри основания закреплен пневмоцилиндр со штоком 15, траверсой 17 и четырьмя скалками 8, на концах которых посажены прихваты 9. К наружной боковой поверхности основания болтами крепятся три сварных кронштейна 1, на которых крепятся указатели 4 и бесконтактные датчики 2. Сверху основание закрыто крышкой 16 с конусом 14. На крышку с конусом установлен диск 12 со стрелками 5 таким образом, чтобы стрелки совпали с указателями на кронштейнах. В зависимости от типа балансируемых вентиляторов на конус устанавливается стакан 11. Фланец каждого стакана крепится неподвижно к диску со стрелками при помощи двух откидных болтов 13 с гайками-барашками 7. На стрелках размещены грузы 6, служащие для приведения системы (стакан, диск, стрелки) в рав­ новесное состояние.

Положение центра тяжести колеблющейся системы влияет на точность балансировки'. В каждом стакане для каждого типа

210