База книг в электронке для ЭНН УТЭК / трубопроводы / АЛИЕВ Сооружение и ремонт газонефтепроводов

Рис. 76. Расположение магнит­ ных силовых линий при поверх­ ностной трещине

жидкости. Капиллярные методы используют для выявления де­ фектов, имеющих выход на поверхность изделия. Они приме­

этому его широко используют при дефектации деталей компрес­ соров и насосов.

Принцип действия капиллярных методов дефектоскопии основан на увеличении контраста между дефектными и безде­ фектными материалами после обработки всего изделия специ­ альной индикаторной жидкостью (рис. 78). По типу проникаю­ щей жидкости капиллярные методы делят на флуоресцирующие (люминесцентные) и цветные. Иногда применяют методы конт­ роля с помощью керосина, масла, радиоактивных веществ, ще­ лочного индикатора, фильтрирующих частиц. При испытаниях

флуоресцирующим методом в пенетрант вводят люминофоры, светящиеся под действием ультрафиолетового света. В темноте дефектные места светятся. Для проведения таких испытаний требуются темное помещение и источники ультрафиолетового света. При цветном методе в индикаторной жидкости раство­ ряют красители, поэтому дефекты проявляются в виде цветных пятен. Цветной способ прост, дешев, не требует специального оборудования и может быть применен непосредственно в цехо­ вых условиях. В простейшем случае ограничиваются нанесением керосиново-меловой пробы. При этом деталь обильно смачивают керосином или опускают в ванну с ним, а по истечении 15— 20 мин насухо вытирают. Места, где возможно трещинообразо- в.' ние, натирают мелом, затем простукивают молотком. Из трешлн выступает керосин, оставляя на слое металла пятна.

Рис. 78. Основные этапы контроля деталей капиллярным методом дефекто­ скопии:

При люминесцентном методе проверяемую деталь тщательно промывают и на 10—15 мин опускают во флуоресцирующую жидкость (смесь светлого трансформаторного масла, освети­ тельного керосина и неэтилированного бензина в соотношении (по объему) 0,25:0,5:0,25). После извлечения из этой жидко­ сти деталь промывают холодной водой, просушивают сжатым воздухом и облучают ультрафиолетовыми лучами (ртутно­ кварцевой лампой ПРК-2 или ПРК-4). Жидкость, выходящая из трещин на поверхность, при облучении детали светится зе­ лено-желтым светом.

Выявление размеров трещины, ее формы и глубины залега­ ния в расчетном сечении осуществляют методами дефектоско­ пии. Каждый метод имеет характеристическую кривую чувстви­

ровна, сборка, проверка на прочность, опробование, сдача в экс­

плуатацию) .

Карты на дефектацию и ремонт —один из основных тех­ нических документов. В них даны указания по дефектации де­ талей. Карты заполняют в порядке возрастания нумерации сбо­ рочных единиц и деталей или в конструктивной последователь­ ности расположения последних. В левом верхнем углу карты помещают эскиз детали или технологического процесса. На нем проставляют габаритные размеры, отдельно показывают про­ фили зубьев шестерен, шлицев, шлицевых и шпоночных пазов, кулачков и т. д. Номера позиций, места позиций и контроля вы­ носят от размерной стрелки и располагают в порядке возрас­ тания по часовой стрелке или слева направо. В правом верхнем углу карты приводят чертежи с данными, характеризующими деталь. Принят следующий порядок построения карты:

проставляют номера позиций дефектов, указанных на эскизе (не указанные на эскизе детали наносят в первую очередь без проставления позиций);

заносят возможные дефекты детали, образующиеся в про­ цессе эксплуатации машины, в технологической последователь­

ности их контроля: сначала отмечают дефекты, определяемые визуально, а затем дефекты, определяемые замерами;

указывают способы и средства контроля дефектов; проставляют номинальные размеры, указывают допуски

в соответствии с чертежами завода-изготовителя; проставляют допустимые размеры с точностью до 0,01 мм

при сопряжении ремонтируемой детали с машиной или новой деталью;

указывают рекомендуемый способ устранения дефекта или выбраковки детали, который должен быть наиболее простым, экономичным, опробованным на практике и отвечать возможно­ стям ремонтных заводов.

КОНТРОЛЬ РАБОТОСПОСОБНОСТИ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ НАСОСНЫХ И КОМПРЕССОРНЫХ СТАНЦИИ

Контроль работоспособности основного оборудования НС и КС направлен на повышение эффективности их использования за счет упорядочения системы плановых ремонтов, предупреж­ дения неплановых (аварийных) простоев, сокращения расходов запасных частей и обеспечения безопасной эксплуатации.

Центробежные компрессоры. К деталям, где возможно по­ явление наиболее опасных дефектов, относят корпус, направ­ ляющие аппараты, диффузоры, ротор, опорные и упорные под­

шипники, лабиринтные уплотнения. Корпус подлежит контролю на наличие коррозии, эрозии, трещин. Проверяют состояние опор, плоскости горизонтального разъема. Трещины обнару­ живают методом цветной дефектоскопии. При контроле корпуса

211

проверяют плотность разъемов. При выявлении плотности гори­ зонтального разъема крышку устанавливают вместе с собран­ ными направляющими аппаратами. Зазоры проверяют щупом при свободном положении крышки и затянутых болтах.

При отсутствии специальных требований завода-изготови- теля и коробления, удовлетворительном состоянии поверхности величина местных зазоров должна быть не более 0,1—0,2 мм. Если местные зазоры равны 0,2—0,5 мм, в случаях, допускае­ мых инструкцией завода-изготовителя, для уплотнения разъема в дополнение к мастике разрешается применять асбестовый шнур диаметром не более 2 мм. В тех случаях, когда при этом не удается достичь необходимой плотности разъема, а также при зазорах более 0,5 мм поверхность разъема исправляют шабрением или другим способом с последующим пришабриванием по краске. Шабрение заканчивают, если местные зазоры между контрольной линейкой и обработанной поверхностью не превышают 0,15 мм.

При эксплуатации возможны следующие неисправности: по­ вреждение лопаток направляющего аппарата в результате по­ падания на них постороннего предмета или по другим причинам; задиры от задевания ротором при осевом сдвиге его, коррозия или эрозия, ослабленное крепление диафрагмы в корпусе и др. Диафрагмы осматривают после очистки их от осадков и кор­ розии. Повреждения лопаток (загибы, вмятины, поломки) уст­ раняют разными способами, выбор которых зависит от конст­ рукции и материала аппарата. Например, загибы и вмятины обычно выправляют с помощью оправки, изготовляемой по про­ филю канала. Ее осторожно забивают между лопатками, вы­ правляя профиль. Задиры, вызванные задеванием ротора, тща­ тельно зачищают. При сильных задирах поврежденное место проверяют на наличие трещин (например, цветным методом). Если сильный задир вызывает значительный местный нагрев, то следует проверять вертикальную плоскость диафрагмы на коробление с помощью контрольной линейки.

В результате коррозии или эрозии, а также вибрации могут повреждаться крепления, соединяющие диафрагму с корпусом. Проверке подлежат все крепления независимо от конструкции. Во время работы детали ротора испытывают сложные напряже­ ния в результате действующих центробежных сил, динамиче­ ских нагрузок со стороны потока рабочей среды и температур­ ных деформаций. Неисправности ротора могут привести к серь­ езным авариям, поэтому во время ремонтов необходимо тщательно проверять места, которые испытывают наибольшие напряжения: переходы от одного сечения вала к другому (гал­ тели); места изменения профиля дисков колес, сечения, ослаб­ ленные отверстиями и шпоночными пазами; места около закле­ почных головок на дисках и др. При обнаружении трещин на валу или рабочих колесах выясняют причины их возникнове­ ния, а детали обязательно заменяют. Царапины и забоины зл-

212

щищают шлифовкой или проточкой более чем на 3 % от их первоначальной величины. Зазоры между покрывными дисками и лопатками, которые проверяют с помощью щупа, не должны превышать 0,05 мм. При отклонении зазоров от этой величины рабочие колеса заменяют. Если ротор неразборный, то его за­

меняют целиком.

Одна из причин возникновения трещин под деталями, поса­ женными на вал с натягом,— фреттинг-коррозия. У компрессо­ ров фреттинг-коррозия под упорным диском — результат знако­ переменных напряжений в узле вследствие биения рабочей по­

а также ослабленная посадка диска. Фреттинг-коррозия сни­ жает предел усталостной прочности вала на 30—35 %, поэтому при обнаружении ее необходимо провести ревизию узла и уст­ ранить причины возникновения коррозии. Основное условиепредупреждения фреттинг-коррозии — точная обработка и

сборка узла, исключающие появление знакопеременных напря­ жений на месте посадки (увеличение посадочного натяга обычно ее не устраняет). Плотность посадки рабочих колес, упорного диска и полумуфт на валу ротора проверяют по звуку, обстукивая ступицы медным молотком массой 1—1,5 кг. Обна­ руженную неплотность устраняют или заменяют весь ротор.

Овальность и конусность шеек вала ротора проверяют пу­ тем замера их микрометрической скобой. Предельно допусти­ мое значение должно соответствовать размерам, приведенным на чертежах завода-изготовителя. При отсутствии этих данных

соответственно 0,015 и 0,02 мм.

Чтобы определить состояние оси вала ротора, проводят про­ верку на биение. Прогиб оси валавызывает вибрацию компрес­ сора, поэтому величина его ограничена малыми допусками. Прогиб вала, вызывающий повышенную вибрацию, а также бие­ ние шеек вала, полумуфт и упорного диска, превышающее до­ пустимые нормы, выправляют на месте или в центрах на то­ карном станке.

При необходимости после правки вала его шейки, полумуфты и соответствующие поверхности упорного диска доводят до нормы проточкой или шлифовкой.

Опорные подшипники воспринимают массу ротора, пере­ дают фундаменту динамические переменные усилия от его виб­ рации и фиксируют радиальное положение ротора относительно корпуса. Основная неисправность опорных подшипников, спо­ собная привести к аварии,— подплавление баббитовой заливки

вкладышей, вызываемое частичным или полным прекращением подачи масла; загрязнением подшипников, вибрацией компрес­ сора, некачественным баббитом или плохо выполненной залив­

кой вкладышей; неудовлетворительным состоянием шеек или

21 3 '.

плохой пригонкой к ним вкладышей; плохим качеством смазоч­

ного масла.

Плотность прилегания нижнего и верхнего вкладышей

(в разъеме) проверяют после замены вкладышей новыми или перезаливки старых. Пластинка щупа толщиной 0,03 мм должна проходить между верхней и нижней половинами вкладыша, на­ ложенными друг на друга.

При установке новых вкладышей необходимо проверить сов­ падение маслоотводящих отверстий в крышке подшипника верхнего вкладыша.

Упорные подшипники воспринимают осевое давление ротора во время работы компрессора и фиксируют положение ротора

относительно неподвижных деталей проточной части и лаби­ ринтных уплотнений. В компрессоре может быть установлен отдельный упорный подшипник или упорный подшипник в ком­ бинации с опорным (опорно-упорный). Упорный подшипник выходит из строя вследствие аварийной вибрации, повышения осевого давления, неудовлетворительно выполненного ремонта или недостаточной смазки.

При проверке ротор перемещают рычагом (с проворачива­ нием его) сначала в одно, а затем в другое крайнее положение. Разбег замеряют щупом (еще лучше индикатором) между пере­ двигаемой частью ротора и неподвижной деталью. При замере разбега ротора с опорно-упорным подшипником следует пом­ нить, что вкладыш последнего может смещаться в осевом на­ правлении при расточке корпуса подшипника примерно на 0,1 мм, поэтому с помощью индикатора необходимо проверять, есть ли смещение, и устранить его. При проведении этой опера­

ции измерительная лапка индикатора упирается в торец вкладыша.

В центробежных компрессорах в основном применяют уп­ лотнения лабиринтного типа. Неправильная сборка или повреж­ дение лабиринтного уплотнения (осевой сдвиг, сильная вибра­ ция ротора, недостаточный зазор в уплотнениях, неудовлетво­ рительная запрессовка гребней уплотнения в пазы обоймы, скопление в уплотнениях большого количества отложений) не только снижают эффективность работы компрессора, но и мо­ гут вызвать аварию.

Центробежные насосы. К. и. д. насосного агрегата снижается с увеличением перетока жидкости в результате износа уплот­ нительных колец рабочего колеса, уплотнений вала и непра­ вильного устройства системы разгрузки его уплотнений. Эти причины определяются уровнем эксплуатации всей системы магнистрального трубопровода. Возможны случаи, когда на­ пример, на насосе установлено колесо диаметром 460 мм, но в результате износа уплотнительных колец и увеличения внут­ ренней циркуляции его работа соответствует работе колеса с эквивалентным диаметром 450 мм, т. е. характеристика на­ соса заметно снижена.

2 14

Таким образом, необходимо строго соблюдать правила экс­ плуатации агрегатов, сохранять оптимальный режим их работы, своевременно выполнять ремонт оборудования.

При нормальной работе насосного агрегата отсутствуют вибрация насоса и двигателя (роторов, подшипников), задева­ ние и удары, выбрасывание масла из корпуса подшипников, утечки в местах соединения деталей, через сальники или тор­ цовые уплотнения.

вибрации по данным обследования некоторых НПС превышает санитарные нормы в 1—5,9 раза (табл. 29).

При распространении вибрации по конструктивным элемен­ там агрегатов, когда собственные частоты вибрации отдельных деталей оказываются близкими и равными частотам основ­

ного тока или его гармоник, возникают резонансные колебания, угрожающие целостности некоторых узлов и деталей, в част­ ности радиально-упорного подшипника качения и маслопрово­ дов опорных подшипников скольжения. Одно из средств умень­

вибропоглощающего покрытия, например мастики ШВИМ-18. Источник низкочастотной механической вибрации агрегатов на фундаменте — сила дисбаланса и величина несоосности валов насоса и двигателя, частота которой кратна частоте вращения валов, деленной на 60. Вибрация, вызванная несоосностью ва­ лов, приводит к увеличенным нагрузкам на валы и подшип­ ники скольжения, их нагреву и разрушению, расшатыванию ма­ шин на фундаменте, срезанию анкерных болтов, а в ряде слу­ чаев— к нарушению взрывопроницаемости электродвигателя. На НПС для снижения амплитуд вибрации валов и увеличения

нормативного межремонтного периода баббитовых подшипни­ ков скольжения до 7000 мото-ч применяют стальные калибро­

ванные прокладочные листы, устанавливаемые в разъемах кры­ шек подшипников для выбора зазора износа.

Снижение механической вибрации достигается тщательной балансировкой и центровкой валов, своевременной заменой из­ носившихся деталей и устранением предельных зазоров в под­ шипниках.

Система охлаждения должна обеспечивать температуру под­ шипников, не превышающую 60 °С. При чрезмерном нагрева­ нии сальника насос следует несколько раз остановить и сразу запустить, чтобы масло просочилось через набивку. Отсутствие масла свидетельствует о том, что сальник набит слишком туго и его следует ослабить. При появлении стука насос останавли­ вают для выяснения причины этого явления: проверяют смазку, масляные фильтры. При потере давления в системе, превышаю­ щего 0,1 МПа, фильтр очищают.

Нагрев подшипников, прекращение поступления смазки, чрезмерная вибрация или ненормальный шум указывают на неполадки в работе насосного агрегата. Его необходимо не­ медленно остановить для устранения обнаруженных неполадок. Для остановки одного из насосных агрегатов закрывают за­ движку на нагнетательной линии и вентиль на линии гидрораз­ грузки, затем включают двигатель. После охлаждения насоса закрывают все вентили трубопроводов, подводящих масло и воду, краны у манометров. При остановке насоса на длитель­ ное время для предотвращения коррозии рабочее колесо, уп­ лотняющие кольца, защитные гильзы вала, втулки и все детали, соприкасающиеся с перекачиваемой жидкостью, следует сма­ зывать, а сальниковую набивку вынимать.

При эксплуатации насосных агрегатов возможны разные неполадки, которые могут быть вызваны различными причи­ нами. Рассмотрим неисправности насосов и способы их уст­ ранения.

1. Насос нельзя запустить:

вал насоса, соединенный зубчатой муфтой с валом электро­ двигателя, не проворачивается — проверить вручную вращение вала насоса и электродвигателя в отдельности, правильность сборки зубчатой муфты; если валы отдельно вращаются, то

.■216

проверить центровку агрегата; проверить работу насоса и провода при их соединении через турбопередачу или редук­ тор;

вал насоса, отсоединенный от вала электродвигателя, не проворачивается или туго вращается из-за попадания в насос посторонних предметов, поломки его движущихся частей и

ские повреждения.

2. Насос пущен, но не подает жидкости или после пуска подача ее прекращается:

всасывающая способность насоса недостаточна, так как в приемном трубопроводе находится воздух вследствие непол­ ного заполнения насоса жидкостью или из-за неплотностей во-

ное вращение ротора; действительная высота всасывания больше допустимой

вследствие несоответствия вязкости, температуры или парци­ ального давления паров перекачиваемой жидкости расчетным

в уплотнительных кольцах происходит заедание вследствие больших зазоров в подшипниках или в результате смещения

очистить трубопровод разгрузочного устройства; в одной из фаз электродвигателя перегорает предохрани­

тель— заменить предохранитель.

4. Насос не создает расчетного напора:

понижена частота вращения вала насоса — изменить ча­ стоту вращения, проверить двигатель и устранить неисправ­ ности;

повреждены или изношены уплотняющие кольца рабочего колеса, входные кромки рабочих лопаток — заменить рабочее колесо и поврежденные детали;

гидравлическое сопротивление нагнетательного трубопро­

вода меньше расчетного вследствие разрыва трубопровода, чрезмерного открытия задвижки на нагнетательной или обвод­

ной линии — проверить подачу; если она возросла, то закрыть задвижку на обводной линии или прикрыть ее на нагнетатель­ ной; устранить разного рода неплотности нагнетательного тру­ бопровода;

2 1 7

плотность перекачиваемой жидкости меньше расчетной, по­ вышено содержание воздуха или газов в жидкости — проверить плотность жидкости и герметичность всасывающего трубопро­

вода, сальников; во всасывающем трубопроводе или рабочих органах насоса

наблюдается кавитация — проверить фактический кавитацион­ ный запас удельной энергии; при заниженном значении его устранить возможность появления кавитационного режима.

5. Подача насоса меньше расчетной:

частота вращения меньше номинальной — изменить частоту вращения, проверить двигатель и устранить неисправности;

высота всасывания больше допустимой, вследствие чего на­ сос работает в кавитационном режиме — выполнить работы,

указанные в п. 2; образование воронок на всасывающем трубопроводе, не­

ликвидации воронки, повысить уровень жидкости над входным отверстием всасывающего трубопровода;

увеличение сопротивлений в напорном трубопроводе, вслед­ ствие чего давление нагнетания насоса превышает расчетное — полностью открыть задвижку на нагнетательной линии, прове­ рить все задвижки манифольной системы, линейные задвижки,

очистить места засорений; повреждено или засорено рабочее колесо; увеличены за­

зоры в уплотнительных кольцах лабиринтного уплотнения вследствие их износа — очистить рабочее колесо, заменить из­

ношенные и поврежденные детали; через неплотности всасывающего трубопровода или саль­

подача насоса выше расчетной, напор меньше вследствие открытия задвижки на перепускной линии, разрыва трубопро­

вода или чрезмерного открытия задвижки на нагнетательном трубопроводе — закрыть задвижку на перепускной линии, про­ верить герметичность трубопроводной системы или прикрыть задвижку на напорном трубопроводе;

поврежден насос (изношены рабочие колеса, уплотнитель­

ные кольца, лабиринтные уплотнения) или двигатель — про­ верить насос и двигатель, устранить повреждения.

7. Повышенная вибрация и шум насоса:

подшипники смещены вследствие ослабления их крепления; изношены подшипники — проверить укладку вала и зазоры в подшипниках; в случае отклонения довести величину зазоров до допустимой;

ослаблены крепления всасывающего и нагнетательного тру­ бопроводов, фундаментных болтов и задвижек — проверить крепление узлов и устранить недостатки;

2 1 8