Определение дефектов по внешним признакам работы силовых установок

Значительную часть дефектов судовых силовых установок можно определить по внешним признакам во время их работы в период экс­плуатации или специального проверочного пробега судна, а также при пуске отдельных механизмов.

Ниже перечислены некоторые внешние признаки ненормальной ра­боты судовых силовых установок.

Пропаривание. Это явление наблюдается во фланцевых сое­динениях паровых турбин, паровых котлов и паропроводов из-за не­удовлетворительного состояния прокладок, плохой пригонки и небрежного обжатия разъемного соединения в различных местах кот­ла, турбины и паропроводов; через трещины и свищи, появившиеся в результате тепловых напряжений и агрессивного действия пара.

Просачивание воздуха и течи. Воздух просачивается в насосы различного назначения. Признаком просачивания воздуха в воздушный насос и холодильник служит падение вакуума, а в водяных насосах — незасасывание воды.

Чаще всего воздух и жидкость просачиваются в следующих ме­стах: через уплотнение поршневых штоков из-за износа сальниковой набивки, искривления и неравномерного износа по длине поршневых штоков; через фланцевые соединения насосов, холодильника, прием­ных трубопроводов и клапанных коробок из-за порчи прокладок или коррозионных разрушений в местах соединений; через трещины, возни­кающие на стенках корпуса холодильника, цилиндровых блоков насо­сов, клапанных коробок и отдельных труб в результате коррозии.

Места просачивания воздуха обнаруживают по отклонению пла­мени поднесенной свечи.

Неплавность работы двигателей. Этот дефект выра­жается в рывках, поддергивании, прижимах, скольжении и биении от­дельных деталей и узлов. Рывки коленчатых валов д. в. с. обычно про­исходят при неправильной установке и регулировке газораспределения.

Наиболее частые причины этого явления — разворот кулачковой шайбы топливного клапана в сторону вращения распределительно­го вала.

При нарушении центровки поршневого движения вследствие не­равномерного износа антифрикционного сплава мотылевых и головных подшипников оси поршневого штока и коленчатого вала теряют взаим­ную перпендикулярность. В результате поршень прижимается к стен­ке цилиндра, а торец мотылевого подшипника — к щеке мотыля.

Скольжение, наблюдаемое у поршневого движения, как правило, является следствием непараллельности осей мотылевой шейки и ко­ленчатого вала или неперпендикулярности боковых поверхностей нащечин параллелей относительно оси коленчатого вала.

Неудовлетворительная работа регуляторов. Регу­лятор скорости не поддерживает заданное число оборотов и не позво­ляет двигателю развивать полное число оборотов; работает неустойчи­во (число оборотов то повышается, то понижается); при сбрасывании нагрузки число оборотов повышается сверх установленного предела.

Причинами неисправной и неустойчивой работы регулятора ско­рости, как правило, являются неправильная установка и заедание зо­лотника сервомотора и муфты, а также излишняя слабина и заедание в шарнирных соединениях. Если регулятор не позволяет двигателю развивать полное число оборотов, значит либо неправильно установлен сервомотор, либо ослаблена или поломана пружина регулятора. Дви­гатель развивает большое число оборотов при сбрасывании нагрузки в том случае, если имеются заедания в шарнирных соединениях или велик натяг пружины регулятора.

Дефекты регуляторов питания, расхода топлива, подачи воздуха, поддержания давления и температуры паровых котлов также в боль­шинстве случаев устанавливают по внешним признакам во время их работы.

ВЫЯВЛЕНИЕ ДЕФЕКТОВ СИЛОВЫХ УСТАНОВОК

И КОРПУСА СУДНА ОСМОТРОМ И ОБМЕРОМ

Осмотр паровых котлов, теплообменных аппаратов,

трубопроводов и арматуры

Все части паровых котлов, теплообменных аппаратов, трубопрово­дов и арматуры перед осмотром освобождают от изоляции и зачи­щают от грязи, накипи и ржавчины.

Для определения степени износа отдельных частей котлов произ­водят обмеры и контрольное сверление диаметром 5—6 мм (с после­дующей заваркой отверстия).

Обнаружив повреждения, причиной которых может быть плохое качество металла, производят его механические испытания, химический анализ, исследования макро- и микроструктуры. Для таких испытаний в поврежденных местах вырезают образцы. После осмотра всех ча­стей котла, теплообменного аппарата, трубопровода или арматуры и определения степени износа сравнивают последний с допускаемыми нормами и решают вопрос о том, какие части надо ремонтировать, а какие заменить.

Ниже описаны возможные дефекты у котлов, теплообменных ап­паратов, трубопроводов и арматуры, выявляемые осмотром.

Паровые котлы. Водогрейные трубки водотрубных котлов рабо­тают при высоких температурах в коррозионно-активной среде. Поэто­му на внутренней поверхности труб возникают коррозионные повреж­дения в виде разъеданий и трещин, а с наружной стороны — химиче­ская коррозия. Вследствие отложения накипи перегрева металла трубы провисают, выпучиваются и разрываются. В местах изгиба труб кон­центрируются напряжения и происходят наибольшие деформации, в результате чего появляются трещины, а также значительные разъеда­ния. Величина провисания труб не должна превышать 15 мм у труб большого диаметра и диаметра трубы — у труб малого диаметра. Раз­мер выпучины может быть не более 5% диаметра трубы.

Чтобы установить размер выпучины, определяют диаметр трубы по наиболее де­формированному месту и сравнивают его с первоначальным диамет­ром. Трубы с разрывами, трещинами, разъеданиями, значительным утонением концов подлежат замене.

Дымогарные трубы огнетрубных котлов со стороны водяного про­странства подвергаются коррозии, а со стороны огневой камеры — обгорают.

Дымогарные трубы со свищами, трещинами, коррозионными ра­ковинами глубиной 2—2,5 мм (простые) и 3—4 мм (связные) необ­ходимо заменить. Утонение вальцуемых концов труб более чем на 50% первоначальной толщины стенки трубы, а также сильное их обгорание не допускаются.

Коллекторы водотрубных котлов и корпуса огнетрубных с внутрен­ней стороны подвергаются действию пара и котловой воды; в резуль­тате возникают коррозионные разрушения со стороны водяного про­странства. При подъеме пара в различных частях коллекторов и корпуса вследствие разности температур происходит неравномерное расширение и возможны появления течи в швах, а также возникнове­ние концентраций напряжения в загибах днищ. Здесь образуются кор­розионные раковины и трещины.

В наружных поверхностях коллекторов и корпуса, особенно в нижней части котла, из-за отсутствия или плохой изоляции часто раз­вивается коррозия.

Все дефекты — разъедания, трещины, расслоения металла, течи и пропаривание сварных швов — подлежат обязательному устранению.

На трубных решетках коллекторов водотрубных котлов и корпусах огнетрубных под воздействием коррозионно-активной среды и высо­кой температуры возникают коррозионные раковины, трещины, выпу­чины. При деформации трубной решетки и некачественной вальцовке труб трубные отверстия приобретают овальность (эллиптичность). Их проверяют при помощи штихмасса или специально изготовленного ка­либра и щупа. Наибольшая овальность гнезд в зависимости от диа­метра труб не должна превышать 0,3—0,5 мм. Все обнаруженные тре­щины, а также разъедания подлежат устранению.

Кроме дефектов в перечисленных частях котлов, возникают де­фекты в виде коррозионных поражений, выпучин, расслоения металла и трещин в огневых камерах, жаровых трубах, коротких и длинных связях огнетрубных котлов, установленных на судах старой постройки.

Теплообменные аппараты. Теплообменные аппараты (масляные и водяные холодильники, воздухоохладители, подогреватели питательной воды и нефти, испарители, опреснители и др.) в процессе эксплуатации подвергаются резкой смене температур и вибрационным нагрузкам. Оба эти фактора в значительной степени способствуют нарушению плотности соединения трубок с трубными досками, в результате чего теплообменники выходят из строя. Большинство теплообменных аппа­ратов сообщается с забортной морской водой, поэтому трубки и труб­ные доски корродируют, что нарушает плотность соединения трубки с доской и приводит к образованию свищей в трубах. Кроме того, в процессе эксплуатации трубчатые элементы покрываются отложениями солей, загрязняются, в результате чего нарушается теплообмен.

В зависимости от конструкции теплообменных аппаратов и места расположения дефектов устраняют их либо заменой трубок и трубных досок, либо заваркой трещин на трубных досках и глушением концов трубок. Для теплообменных аппаратов ответственного назначения (на­пример, масляные холодильники д.в.с.) разрешается глушить 5% от общего числа трубок, а в теплообменных аппаратах неответственного назначения (например, подогреватель воды) допускается глушить до 10—15% от общего числа трубок.

Трубопроводы и системы. Дефектации осмотром подвергаются на­ружные и внутренние поверхности труб, фланцы, штуцерные соедине­ния, патрубки и все сварные и паяные швы для выявления трещин, над­ломов, забоин, вмятин и коррозионных поражений. Трубы и детали, на­ружный осмотр которых убеждает в полном отсутствии каких бы то не было дефектов, откладывают в сторону для проверки на прочность гидравлическим давлением в заводских условиях.

К ремонту, как правило, допускаются трубы и детали систем и тру­бопроводов, дефекты которых могут быть устранены путем: замены приварных ответвительных штуцеров и патрубков; наплавки основного металла на торцы фланцев при наличии на них отдельных раковин, глубина которых не превышает 15% от нормальной толщины; механи­ческой обработки фланцев, если толщина их после обработки будет составлять не менее 90% от первоначальной толщины по чертежу; вос­становления уплотнительных рисок; правки вмятин, если размер их не превышает 1/6 длины окружности в поперечном направлении или 1,5 диаметра по длине трубы; приварки новых фланцев; заварки сви­щей механического происхождения; наращивания труб после отрезки негодного участка, если длина последнего не превышает Уз всей дли­ны трубы.

Арматура. Основными дефектами арматуры, выявляемыми осмот­ром после ее разборки, являются износ уплотнительных поверхностей фланцев, штуцеров, крышек, штоков, тарелок и седел; износ резьбы и забоины; плотная грязь с ржавчиной на шпильках, болтах и в гнездах под шпильками; нарушение плотности прилегания пробки к корпусу крана; коррозия язвенная или общая корпуса, тарелки, штока и других деталей, деформация штока или тарелки из-за большой перегрузки ли случайного удара; трещины в корпусе или крышке.

Крышки сальников, тарелки, седла и штоки подлежат замене, если в них обнаружены следующие дефекты: трещины, свищи, пористости, расслоения, остаточные деформации, раковины, глубина которых более 30% от номинальной толщины детали, общее утонение стенок по сей поверхности более чем на 10% от номинальной толщины, глубо­кие раковины или трещины на уплотнительной поверхности, искривле­ние оси, сорванная резьба.