Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Организация ремонтных и сервисных работ газоперекачивающих агрегатов. Учебное пособие.pdf
Рисунок, являясь необходимым признаком дефекта, привлекает
внимание дефектоскописта, который по различным дополнительным
признакам должен установить наличие дефекта, его протяженность,
вид и характер.
Наиболее существенными дополнительными признаками, по
которым отличают индикаторный рисунок действительного дефекта
от ложного, являются:
• место расположения индикаторного рисунка (относительно
концентраторов напряжений, узлов колебаний и т.д.);
• направление линий рисунка относительно оси детали и
действующих нагрузок;
• конфигурация линий рисунка, наличие изломов и
разветвлений;
• четкость и степень подобия контуров, т.е. границ линий
рисунка;
• цвет и яркость, насыщенность окраски;
• скорость образования рисунка и характер его изменения с
течением времени;
• микрорельеф поверхности слоя проявляющей краски в зоне
рисунка;
• наличие подобного рисунка в соседних зонах детали.
При анализе индикаторного рисунка дополнительные признаки
рассматривают последовательно в указанном порядке. Однако, для
определения характера рисунка не обязательно анализировать все
признаки. В некоторых случаях достаточно рассмотреть два три из
них. Так, по месту, направлению и конфигурации линий отличают
рисунок трещин усталости от рисунка, образованного волосовинами,
рисками, цепочками эрозионных поражений и другими
повреждениями поверхности детали. В сложных случаях проводят
анализ рисунка по всем дополнительным признакам.
Результаты контроля методом ЦД зависят от правильности
выполнения каждой технологической операции. Но наиболее важной
операцией, от качества выполнения которой в наибольшей степени
зависит достоверность контроля, является предварительная очистка
поверхности.
81
При контроле деталей методом ЦД допускают в основном
следующие ошибки:
• не полностью удаляют лакокрасочные покрытия и
поверхностные загрязнения;
• нередко поверхность промытой детали кажется чистой, но на
самом деле деталь может иметь следы грунтовки, краски, тонкие
пленки лака, клея, смолистых отложений; при нанесении
проникающей жидкости эти вещества окрашиваются в красный цвет, а
после нанесения проявляющей краски они образуют рисунки ложных
дефектов или создают окрашенный фон, маскирующий рисунок
действительных дефектов;
• после удаления лакокрасочного покрытия смывками не
промывают детали растворителем марки 645, а затем ацетоном; при
этом полости дефектов остаются заполненными малолетучими
веществами (формальгликолем, толуолом, нафталином, парафином и
др.), которые препятствуют выявлению дефектов;
• для обезжиривания применяют растворители марок 645, 646,
647, Р04, Р05 и другие без последующей промывки ацетоном и
выдержки на воздухе в течение 15–20 минут; это приводит к
заполнению полостей трещин малолетучими веществами
компонентами растворителей, которые препятствуют проникновению
в трещины красной проникающей жидкости и снижают
чувствительность контроля;
• красную проникающую жидкость наносят в один слой; при
этом полости дефектов не целиком заполняются ею; после нанесения
проявляющей краски контакт между ней и жидкостью возникает не
сразу, что снижает скорость проявления дефектов; насыщенность
окраски индикаторного рисунка уменьшается;
• для удаления с поверхности деталей красной проникающей
жидкости ошибочно используют чистый керосин, бензин, ацетон или
смывки вместо рекомендуемой жидкости;
• при такой обработке детали красная проникающая жидкость
удаляется из полостей дефектов;
• красную проникающую жидкость удаляют с поверхности
деталей не жидкостью МКС, а резинками; при этом полости дефектов
перекрываются мелкой резиновой и абразивной пылью; кроме того, на
поверхности детали остаются следы засохшей неудаленной
проникающей жидкости, которые создают индикаторные рисунки
ложных дефектов и окрашенный фон;
82
• не перемешивают белую проявляющую краску перед
нанесением ее на детали или при переливании из емкостей, в которых
она хранится; за время хранения пигмент краски оседает, краска
становится прозрачной, не образует белого фона на детали;
• детали с целью обнаружения дефектов осматривают сразу же
после нанесения белой проявляющей краски, когда процесс
проявления мелких и узких трещин находится в начальной стадии;
только грубые дефекты проявляются сразу после нанесения краски;
осматривать лопатки турбины и компрессора и некоторые другие
детали с целью выявления дефектов следует не менее чем через 1 час
после нанесения краски;
• неправильно проверяют или вообще не проверяют качество
дефектоскопических материалов на контрольных образцах; вследствие
этого контроль деталей может выполняться с применением
некондиционных материалов.
8.2. Контроль магнитопорошковым методом
Магнитопорошковый метод предназначен для выявления
поверхностных и подповерхностных нарушений сплошности
материала: трещин, волосовин, непроваров, надрывов и т.д. Данный
вид контроля применяют для объектов из ферромагнитных материалов
с магнитными свойствами, позволяющими создавать в местах
нарушения сплошности магнитные поля рассеяния, достаточные для
притяжения частиц магнитного порошка.
Магнитопорошковый контроль проводится по технологическим
картам согласно ГОСТ 3.1102 и ГОСТ 3.1502, в которых указываются:
наименование детали, эскиз детали, зона контроля, способ контроля,
вид и схема намагничивания, значения напряженности магнитного
поля, средства контроля, нормы на отбраковку.
При контроле деталей корпуса двигателя используется способ
приложенного поля.
При подготовке объекта с контролируемой поверхности
необходимо удалить продукты коррозии, масляные загрязнения. При
контроле объектов с темной поверхностью при помощи черного
магнитного порошка на контролируемую поверхность следует
наносить покрытие, обеспечивающее необходимый контраст.
Направление намагничивания выбирается в зависимости от
характера и ориентации дефектов, подлежащих выявлению. При этом
83
наилучшее условие выявления дефектов перпендикулярное
направление намагничивающего поля по отношению к направлению
ожидаемого дефекта.
Для нанесения магнитного порошка на поверхность объекта
используют, как правило, аэрозольный способ. Осмотр
контролируемой поверхности и регистрация выявленных дефектов
проводится визуально, а также с использованием различных
оптических устройств (лупы, микроскопы). Освещенность
контролируемой поверхности должна быть не менее 1000 лк.
Расшифровка результатов наиболее ответственный этап
контроля. Задачей ее является определение по характеру осаждения
порошка истинных и мнимых дефектов.
Наиболее характерные признаки истинных дефектов:
• шлифовочные трещины выявляются в виде отдельных
четких линий или сетки, усталостные трещины – в виде резко
очерченных, четких линий в местах концентрации напряжений.
Термические трещины выявляются так же четко, как шлифовочные;
• волосовины выявляются в виде прямых линий различной
длины, расположенных вдоль волокон. Осаждение порошка над
закатами имеет вид серии извилистых линий;
• флокены выявляются в виде отдельных прямолинейных или
искривленных черточек, расположенных группами и имеющих
случайное направление;
• неметаллические (шлаковые) включения выявляются в виде
цепочек или точечных скоплений порошка.
Наиболее характерные признаки мнимых дефектов:
• образование полей рассеяния на стальных деталях при
отсутствии дефекта может происходить в случаях наличия
структурной неоднородности, ярко выраженной текстуры,
концентраций остаточных напряжений, резкого сужения сечения
детали, мест грубой механической обработки проверяемой
поверхности и т.д.
8.3. Вихретоковая дефектоскопия
В условиях эксплуатации метод вихревых токов используют, в
основном, для выявления поверхностных и подповерхностных
дефектов сплошности в деталях различной формы из
электропроводящих материалов. В отдельных случаях его применяют
84
для определения марки материала или значительных изменений
структуры некоторых сплавов. Наибольшие преимущества метода
вихревых токов проявляются при контроле деталей с защитными
покрытиями, небольших по площади участков, деталей,
расположенных в труднодоступных местах конструкции, при поиске
малораскрытых трещин, при контроле отверстий и т.д. Этот метод в
эксплуатации может быть применен также для измерения толщины
изделий или покрытий на них. При контроле методом вихревых токов
используют зависимость амплитуды, фазы, траекторий, переходных
характеристик и спектра частот токов, возбуждаемых в изделии, от его
формы и размеров, физико – механических свойств и сплошности
материала, расстояния до датчика, частоты и скорости перемещений, в
том числе вибрации.
Чувствительными элементами (датчиками), которые позволяют
получить сигнал о сплошности и других свойствах проверяемой
детали, являются катушки индуктивности.
Наиболее универсальными являются накладные датчики. Они
пригодны для контроля изделий практически любой формы и
размеров.
В процессе контроля на сигнал датчика могут оказывать влияние
различные факторы. Если контроль проводят с целью выявления
трещин, а материал детали имеет резко выраженную структурную
неоднородность, то обусловленные ею колебания электропроводности
от участка к участку детали могут привести к таким значительным
изменениям сигнала датчика, что на их фоне практически невозможно
будет заметить сигнал от трещины. Особенно сильно влияет на сигнал
неоднородность свойств магнитных материалов. При выявлении
дефектов структурная неоднородность материала детали является
фактором, мешающим проведению контроля.
Условием эффективного применения дефектоскопов является
правильное разделение каждой детали на зоны контроля, так как во
многих случаях контролировать всю поверхность нет необходимости.
В пределах каждой зоны не должно быть значительного изменения
формы поверхности, толщины детали (если она соизмерима с
глубиной проникновения вихревых токов), изменения расстояния до
магнитной детали, если она примыкает к проверяемой детали. Следует
выделять зоны: краевую – шириной, равной диаметру датчика; галтели
перехода одинакового (или близкого) радиуса; участки поверхности
двойной, но близкой по значению кривизны; ребра жесткости; пазы
85
одинаковой ширины; участки вокруг отверстий, заклепок, магнитных
масс, например запрессованных подшипников, крепежа, а также
другие участки, подлежащие контролю. На каждой из перечисленных
зон, возможно, потребуется применять соответствующий ей датчик, а
при использовании только одного датчика – выполнять подстройку
дефектоскопа.
Показания дефектоскопа могут быть вызваны:
• трещиной;
• глубокой (диаметром около 1 мм) забоиной (если контроль
проводится датчиком, в торец которого вклеен шарик);
• пористостью материала;
• включениями;
• поражением металла коррозией.
С помощью вихретоковой дефектоскопии (ВД) можно
определить протяженность несплошности, которая равна пути
перемещения датчика от начала появления сигнала до его
исчезновения. Точность повышается с уменьшением диаметра
датчика. Она зависит и от настройки дефектоскопа.
Показания дефектоскопа как ложные сигналы могут
наблюдаться, когда не выдерживается постоянным расстояние от
датчика до заклепки, до магнитной детали, при переходе датчика с
плоской поверхности на галтель, в паз, при значительном изменении
структуры материала из за локального наклепа, прижога и т. д.
8.4. Ультразвуковой контроль (УЗК)
УЗК выполняется с целью контроля на наличие внутренних
дефектов сварных соединений, наружных дефектов сварного шва, не
определяемых ВИК, а также трещин и несплошностей в металле
деталей и узлов ГПА.
Перед проведением УЗК с контролируемой поверхности
удаляется защитное покрытие, а также следы коррозии, смазки и
влаги.
УЗК может проводиться с использованием как прямого, так и
наклонного преобразователя, как на прямом, так и на отраженном
луче.
УЗК сварных соединений может выполняться как с наружной,
так и с внутренней поверхности детали или узла ГПА при наличии
доступа.
86
Заключение
Оптимизация режимов работы газоперекачивающих агрегатов и
вспомогательного оборудования КС с одновременным решением задач
по сокращению энергозатрат на транспорт газа невозможна без
организации и использования порядка технического обслуживания и
ремонта (ТОиР) ГПА, призванной оценивать и прогнозировать
изменение технического состояния агрегатов в процессе их
эксплуатации.
В связи с этим основными задачами ТОиР являются: оценка
технического состояния объекта ремонта (ОР), поиск неисправности и
причин отказа и прогноз дальнейшего изменения технического
состояния исследуемого объекта.
Естественно, что эффективность систем ТОиР существенно
повышается при решении задач прогнозирования изменения
технического состояния агрегата на будущие моменты времени.
Одновременно прогноз позволяет своевременно принять меры к
предотвращению неисправности и заранее спланировать техническое
обслуживание и ремонт агрегата. Снижение эффективности работы
установки в процессе эксплуатации всегда характеризуется целым
рядом технологических диагностических и надежностных показателей
ее работы, к которым можно отнести снижение подачи газа по
нагнетателю, увеличение расхода топливного газа по ГТУ, снижение
мощности ГПА и времени наработки на отказ и т.д.
Газоперекачивающий агрегат с газотурбинным приводом, как
отмечалось ранее, представляет собой весьма сложную техническую
систему, где в процессе его эксплуатации одновременно происходит
целый комплекс процессов различной физической природы. Все это
приводит к определенным трудностям при ТОиР и диагностике
агрегата, особенно с учетом многообразия их видов, отличия в
конструкциях и схемах ГТУ, условиях эксплуатации, технического
состояния и т. д. [7].
Использование существующих методов контроля работы ГПА
показывают, что на компрессорных станциях необходимо
использовать различные виды обслуживания только при
одновременном диагностировании агрегатов. На остановленном
вскрытом и работающем агрегатах проводятся различные виды
диагностики: визуально-оптический, линейные измерения,
ультразвуковой и магнитно-порошковой дефектоскопии,
87
рентгенографии, металлографии и т.д. Данная процедура представляет
большие возможности для оценки технического состояния ГПА,
определение конкретного вида неисправностей, качественного и
своевременного выполнения ремонта.
88
Список использованных источников
1. СТО Газпром 2-2.3-681-2012 - Компрессорные станции.
Газоперекачивающие агрегаты. Порядок проведения технического
обслуживания и ремонта.
2. ВД Компрессорные станции. Газоперекачивающие агрегаты.
Порядок проведения технического обслуживания и ремонта.
3. ГОСТ 27.002-89 Надежность в технике. Основные понятия.
Термины и определения.
4. ГОСТ 18322-78 Система технического обслуживания и
ремонта техники. Термины и определения.
5. ГОСТ 28775-90 Агрегаты газоперекачивающие с
газотурбинным приводом. Общие технические условия.
6. Хисамеев И. Г. Проектирование и эксплуатация промышленных центробежных компрессоров / И. Г. Хисамеев [и др.]. –
Казань: ФЭН, 2010. – 671 с.
7. Козаченко А. Н. Энергетика трубопроводного транспорта
газов / А. Н. Козаченко [и др.]. - М.: ГУП Издательство "Нефть и газ"
РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина, 2001. – 400 с.
8. Шнепп В. Б. Конструкция и расчет центробежных
компрессорных машин / В. Б. Шнепп. – М.: Машиностроение, 1995. –
239 с.
9. Р Газпром 2-2.3-291-2009 – инструкция по оценке
технического состояния и определению дополнительного ресурса ГТД
ГПА типа MS5002 Ф. «Нуово Пиньоне».
89
Приложение 1 – Типовая форма дефектной ведомости
№
Наименование
Указание
Единицы
Количество
1 2 3 4 5
УТВЕРЖДАЮ»
Главный инженер КС (ЛПУ МГ)
« _____ » ______ ______ г
ВЕДОМОСТЬ ДЕФЕКТОВ
От «_____»_________20 г.
Газоперекачивающий агрегат типа ____станционный номер №_____
заводской номер№_______
Составил ________должность_______подпись_____ФИО
Согласовано ________должность_______подпись_____ФИО
узла с
описанием
дефекта
по ремонту
90
измерения