Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Монтаж, эксплуатация и ремонт машин и оборудования нефтегазовых промыслов. Лабораторный практикум
.pdf
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
К а ф е д р а «Машины и оборудование нефтегазовых
и химических производств»
Н.Г. КАЦ, С.Б. КОНЫГИН, С.П. ЛЕСУХИН
МОНТАЖ, ЭКСПЛУАТАЦИЯ
И РЕМОНТ МАШИН
И ОБОРУДОВАНИЯ
НЕФТЕГАЗОВЫХ ПРОМЫСЛОВ
Лабораторный практикум
Самара
Самарский государственный технический университет
2019
1
Печатается по решению ученого совета СамГТУ (протокол № 9
от 27.04.2018 г.).
УДК 622.276(076.5)
ББК 33.36я73
К 30
Кац Н.Г.
К 30 Монтаж, эксплуатация и ремонт машин и оборудования нефтега-
зовых промыслов: лабораторный практикум / Н.Г. Кац, С.Б. Коныгин, С.П.
Лесухин. − Самара: Самар. гос. тех. ун-т, 2019. − 52 с.
Представлены методики проведения лабораторных работ при изучении
курса «Монтаж, эксплуатация и ремонт машин и оборудования нефтегазовых
промыслов» для подготовки бакалавров, инженеров и магистров, занимающихся вопросами монтажа и ремонта оборудования нефтегазоперерабатывающих и
смежных с ними производств.
Предназначен для студентов всех форм обучения. Может быть полезен
студентам при изучении вопросов монтажа, эксплуатации и ремонта промышленного оборудования.
Р е ц е нз е н т : д-р физ.-мат. наук, профессор А.М. Штеренберг
УДК 622.276(076.5)
ББК 33.36я73
К 30
© Н.Г. Кац, С.Б. Коныгин,
С.П. Лесухин, 2019
© Самарский государственный
технический университет, 2019
2
СОДЕРЖАНИЕ
ИНСТРУКТАЖ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ В ЛАБОРАТОРИИ .............. 5
Лабораторная работа № 1. НАЗНАЧЕНИЕ И ПРИНЦИП
ДЕЙСТВИЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ТОЛЩИНОМЕРА ТУЗ-1 ............................. 7
Краткие теоретические сведения ....................................................................... 7
Назначение толщиномера ТУЗ-1 ....................................................................... 9
Устройство и работа толщиномера ................................................................. 10
Подготовка прибора к работе ........................................................................... 14
Порядок работы ................................................................................................. 17
Порядок измерений ........................................................................................... 18
Содержание отчета ............................................................................................ 18
Контрольные вопросы....................................................................................... 18
Литература ......................................................................................................... 18
Лабораторная работа № 2. ДЕФЕКТОВКА СВАРНЫХ ШВОВ .......................... 19
Виды контроля сварных соединений .............................................................. 19
Визуальный осмотр ........................................................................................... 19
Магнитный контроль сварных швов ............................................................... 20
Радиационный контроль ................................................................................... 21
Ультразвуковая дефектоскопия ....................................................................... 21
Капиллярный контроль ..................................................................................... 22
Методы контроля качества сварных соединений на проницаемость .......... 25
Порядок проведения работы ............................................................................ 25
Контрольные вопросы....................................................................................... 26
Литература ......................................................................................................... 26
Лабораторная работа № 3. ИЗУЧЕНИЕ КОНСТРУКЦИИ ЗАПОРНОЙ
АРМАТУРЫ ............................................................................................................... 27
Разновидности трубопроводной арматуры..................................................... 27
Классификация кранов...................................................................................... 31
Назначение и разновидности задвижек .......................................................... 35
Порядок выполнения......................................................................................... 37
Отчет о работе .................................................................................................... 38
Контрольные вопросы....................................................................................... 38
Литература ......................................................................................................... 38
Лабораторная работа № 4. ИЗУЧЕНИЕ КОНСТРУКЦИИ
ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫХ КЛАПАНОВ ............................................................... 39
Предохранительный клапан ............................................................................. 39
3
Конструкция ....................................................................................................... 39
Классификация предохранительных клапанов .............................................. 40
Пружинные клапаны ......................................................................................... 42
Рычажно-грузовые клапаны ............................................................................. 42
Магнито-пружинные клапаны ......................................................................... 43
Технические требования к предохранительным клапанам ........................... 43
Порядок выполнения работы ........................................................................... 44
Отчет о работе .................................................................................................... 44
Контрольные вопросы....................................................................................... 44
Литература ......................................................................................................... 45
Лабораторная работа № 5. ИЗУЧЕНИЕ КОНСТРУКЦИИ ОБРАТНОГО
КЛАПАНА ................................................................................................................. 45
Обратный клапан ............................................................................................... 45
Виды обратных клапанов ................................................................................. 48
Установки клапанов .......................................................................................... 50
Порядок выполнения работы ........................................................................... 50
Контрольные вопросы ...................................................................................... 50
Отчет по работе ................................................................................................. 50
4
ИНСТРУКТАЖ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ
В ЛАБОРАТОРИИ
Во избежание возможных несчастных случаев при работе в лаборатории, обучающиеся должны выполнять следующие требования.
1. Быть внимательными и дисциплинированными, точно выпол-
нять все указания преподавателя.
2. Не приступать к работе без разрешения преподавателя.
3. Размещать приборы, материалы, оборудование на своих ра-
бочих местах таким образом, чтобы исключить их падение и опрокидывание.
4. Перед выполнением работ необходимо внимательно изучить
ее содержание и последовательность выполнения.
5. Для предотвращения падения стеклянные сосуды осторожно
закрепить на лапке штатива.
6. При проведении опытов не допускать предельных нагрузок
измерительных приборов.
7. При работе с приборами и стекла соблюдать особую осто-
рожность.
8. Следить за исправностью всех крепежей приборов и приспособлений. Не прикасаться руками и не склонять голову (особенно с
неубранными волосами) к вращающимся частям машин.
9. При сборке электроизмерительных установок использовать
провода с прочной изоляцией без видимых повреждений.
10. Без разрешения преподавателя не включать под напряжение
собранную схему.
11. При сборке электрической схемы избегать пересечения проводов.
12. Для проверки наличия напряжения пользоваться индикатором
или контрольной лампой.
13. Не прикасаться к зажиму отключенных конденсаторов.
14. Прежде чем произвести пересоединение в цепи, нужно отключить цепь от источника питания.
5
15. Источники тока в электрической цепи подключать в последнюю очередь.
16. Не прикасаться к элементам сети, лишенным изоляции.
17. После проведения работы отключить источник питания и
разобрать схему, если на это есть разрешение преподавателя.
18. При поражении человека электрическим током отключить ис-
точник питания, немедленно сообщить о случившемся преподавателю и оказать пострадавшему первую медицинскую помощь.
19. Ответственность за соблюдение правил настоящей инструкции возлагается на работающих в лаборатории, а контроль над их выполнением ведется преподавателем. Обучающиеся должны изучить
содержание настоящей инструкции и расписаться в журнале по технике безопасности.
6
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1
λ
n
nh
−
НАЗНАЧЕНИЕ И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ
УЛЬТРАЗВУКОВОГО ТОЛЩИНОМЕРА ТУЗ-1
Цель работы – изучить ультразвуковой толщиномер ТУЗ-1 и по-
лучить практические навыки работы.
Краткие теоретические сведения
По принципу действия ультразвуковые толщиномеры подразде-
ляются на две группы [1]:
1) приборы, позволяющие измерить толщину резонансными методами;
2) приборы, позволяющие измерить толщину импульсным эхометодом.
УЗ-резонансные толщиномеры используют для измерения толщин при одностороннем доступе. Применению эхо-метода в этом
случае мешает мертвая зона.
В простейшем случае объект исследования ОК представляет собой
пластину, поверхности которой с обеих сторон свободны. Связь собственных частот пластины с ее толщиной h определяется условием:
ncn
h
==
, (1.1)
f
22
n
где c − скорость звука;
f − частота, соответствующая гармонике
n
.
Таким образом, для измерения толщины ОК из материала с известной скоростью звука нужно знать резонансную частоту
мер n гармоники. Если
неизвестно, то применяют формулу для
разности гармоник n и m:
)(
cmn
h
=
−
7
. (1.2)
)(2
ff
mn
f и но-
n
Признаки наличия дефектов ОК следующие [1−3]:
−
=
t
а) если дефект имеет вид расслоения, то частоты резонансов изменяются таким образом, что измерения дают уменьшенное значение
толщины изделия;
б) если дефект находится в плоскости, расположенной не параллельно поверхности ОК, то резонансы по толщине стенки исчезают.
Метод применяют в двух вариантах: контактном и иммерсионном, причем устройство приборов существенно разнится.
Эхо-метод − основной способ измерения толщины. Его применяют при решении всех трех видов задач, указанных ранее. Рассмотрим подробнее его возможности и ограничения.
В случае когда измерение выполняют в контактном варианте, по
первому донному сигналу толщину h определяют согласно формуле
)(5,0
ttch
, (1.3)
з
где c − скорость распространения ультразвука в материале объекта,
которая считается известной или она учитывается при настойке;
− измеряемое при контроле время прохождения ультразвукового импульса от пьезоэлемента излучающего преобразователя до дна
ОК и затем к приемнику;
t − время прохождения импульса в прямом и обратном направ-
з
лениях через акустические задержки призмы или протекторы плюс
слой контактной жидкости. Это время обычно учитывают при
настройке толщиномера путем введения задержки начала отсчета
времени.
Прямой преобразователь имеет довольно большую мертвую зону.
Для ее сокращения иногда применяют иммерсионную или твердотельную плоскопараллельную акустическую задержку. Такие задержки позволяют наблюдать многократные донные сигналы в ОК, если
он имеет гладкие плоскопараллельные или эквидистантные поверхности. По расстоянию между донными сигналами измеряют время
пробега и толщину.
8
Назначение толщиномера ТУЗ-1
Толщиномер ультразвуковой малогабаритный ТУЗ-1 предназначен для [1, 3]:
− измерения толщины изделий из конструкционных металлических сплавов, в том числе с корродированными поверхностями, при
одностороннем доступе к ним;
− измерения скорости распространения ультразвуковых колебаний (УЗК) в металлах при известной толщине.
Толщиномер может применяться для контроля качества продукции при ее изготовлении и эксплуатации в различных отраслях промышленности.
Толщиномер сохраняет работоспособность при измерении толщины изделий из конструкционных металлических сплавов с затуханием УЗК на частоте 2,5 МГц до 0,1 дБ/см и со скоростью распространения продольных УЗК от 3000 до 6500 м/с.
Предельные значения параметров контролируемых объектов,
ограничивающих область применения толщиномера (для металлов):
− максимально допустимое значение параметра шероховатости
со стороны ввода УЗК
R
160 мкм;
z
− максимально допустимое значение параметра шероховатости
со стороны, противоположной стороне ввода УЗК,
R
320 мкм;
z
− минимальный радиус кривизны поверхности со стороны ввода
УЗК − 3,0 мм при толщине стенки 1,0 мм;
− максимальная непараллельность поверхности не превышает
3,0 мм на участке базовой длины 20,0 мм;
− максимальная температура поверхности контролируемого из-
делия 50 °С.
Другие параметры контролируемых объектов, ограничивающих
область применения толщиномера, устанавливаются в нормативной
документации на конкретные виды контроля [2].
Толщиномер также позволяет измерять толщину в изделиях из
любых материалов со скоростью распространения УЗК в пределах
100 до 9999 м/с и затуханием УЗК на частоте 5,0 МГц до 10 дБ/см.
9
Внешний вид толщиномера представлен на рис. 1.1.
Рис. 1.1. Внешний вид прибора
Устройство и работа толщиномера
Принцип работы толщиномера основан на ультразвуковом импульсном эхо-методе измерения, который использует свойства УЗК
отражаться от границы раздела сред с различными акустическими сопротивлениями.
Передающая пьезопластина акустического преобразователя раздельно-совмещенного типа излучает импульс УЗК через линию задержки (призму) в направлении наружной поверхности изделия, толщину которого нужно измерять. Импульс УЗК распространяется в
10
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]