Организация ремонтов насосного оборудования

УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА «МАШИНЫИ АППАРАТЫ

ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ»

КУРС ЛЕКЦИЙ

СОСТАВИТЕЛЬ: ПРЕПОДАВАТЕЛЬ, К.Т.Н.

МУХАМЕТЗЯНОВ ЗИНУР РИШАТОВИЧ

УФА 2015

Раздел 5 Организация ремонта оборудования

нефтеперерабатывающих, нефтехимических и химических предприятий

 

 

Лекция 5.1 Ремонтные службы НПЗ и НХЗ

 

 

НПЗ построены по топливной или по топливно-масляной схемам. Наиболее часто встречаемая – это топливно-масляная схема. При работе завода по такой схеме примерно 65-70% нефти, поступающей на завод, перерабатывается по топливной схеме, остальные – по топливно-масляной.

Целью современных НПЗ является выработка из нефти автомобильных и авиационных бензинов, реактивного и дизельного топлива, а также производство смазочных масел, парафина, моющих средств, серной кислоты и т.д.

Газоперерабатывающий завод предназначен для улавливания из природных или попутных газов бензиновых фракций, этана, пропана, бутанов, гелия и производства элементарной серы.

Сухой газ частично используют на нужды завода, но основная ее часть направляется в газопроводы для использования в качестве бытового или энергетического топлива.

К основным технологическим установкам ГПЗ относятся компрессорный цех, установки очистки газа от сероводорода и углекислого газа, а также установки осушки, масляной абсорбции, газофракционирующая и производства серы.

Товарной продукцией ГПЗ являются стабильный бензин, этан, пропан, бутан, изо-бутан, а также сухой газ, направляемый затем в газопровод.

Современное нефтеперерабатывающее и нефтехимическое предприятие представляет собой технологический комплекс, который состоит из самостоятельных технологических объектов. К ним относятся как основные технологические установки: АВТ, установки каталитического крекинга, установки селективной очистки масел и т.д., так и вспомогательные, такие как резервуарные парки, установки фасовки готовых нефтепродуктов, узлы налива нефтепродуктов в автоцистерны и железнодорожные вагоны и т.д. Нормальное функционирование нефтеперерабатывающего завода невозможно также без узлов электропитания, подачи технологического воздуха, подготовки воды, очистки технологической воды.

Все это разнообразие объектов определяет разнообразие технологического оборудования, которое обладает и рядом специфических особенностей. Большинство видов оборудования нефтеперерабатывающих заводов имеет большой внутренний объем и габариты и в основном находятся вне помещений. Технологической средой являются смеси углеводородов, которые обладают высокой пожаровзрывоопасностью и токсическими свойствами. В качестве подтверждения специфики нефтезаводского оборудования можно рассмотреть оборудование установки АВТ, характерное для любого нефтеперерабатыващего предприятия. Условно все техническое оборудование установок НПЗ можно разделить на следующие типы:

1. Емкостное оборудование (колонны, резервуары, емкости, сепараторы и т.д.) предназначены для ведения технологических процессов и отличается большим внутренним объемом и наличием технологических систем с несколькими фазами (газ-жидкость, жидкость-жидкость, жидкость-газ-твердые включения и т. д.). Данное оборудование, как правило, не имеет крутящихся и трущихся элементов.

2. Теплообменное оборудование отличается меньшим внутренним объемом, по сравнению с емкостным, и наличием твердой поверхности, обеспечивающей теплообмен между двумя технологическими потоками. Трущиеся и крутящиеся элементы имеются только у аппаратов воздушного охлаждения и у кристаллизаторов.

3. Трубчатые печи предназначены для нагрева технологических сред или проведения реакционных процессов в трубчатом змеевике. Отличаются наличием открытого пламени, которое обеспечивает нагрев среды за счет радиационного и конвективного теплообмена. Элементы печи работают в условиях высоких температур с непосредственным контактом с открытым пламенем.

4. Насосно-компрессорное оборудование предназначено для сообщения энергии технологической среде для поддержания давления в системе и перемещения среды по всей технологической схеме. Данный тип оборудования характеризуется наличием вращающихся и трущихся элементов, подверженных интенсивному износу, относительно малым внутренним объемом.

5. Технологические трубопроводы, предназначены для транспортирования среды от одного аппарата к другому. Технологические трубопроводы отличаются большой протяженностью и наличием запорной и регулирующей арматуры.

Количественное соотношение отдельных видов оборудования приблизительно составляет: насосное оборудование - 36…38% от общего количества оборудования, теплообменники и аппараты воздушного охлаждения составляют 21…25% и 7…8% соответственно, колонное оборудование, имеющее наибольший внутренний объем, составляет 5…9%, емкости и резервуары 20…21%.

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

Постоянная работоспособность нефтезаводского оборудования поддерживается его правильной эксплуатацией и своевременным и качественным обслуживанием и ремонтом. Ремонт осуществляется специализированными структурами предприятия, которые называются ремонтными службами.

Ремонтные службы НПЗ и НХЗ

Основной задачей ремонтных служб является поддержание работоспособности и проведение своевременного и полного восстановления оборудования. Разделяют две основные структуры, которые существуют на предприятиях нефтепереработки, нефтехимии и химии:

 

 

 

Рисунок 28 - Примерная организационная структура ремонтного предприятия

1. Первая структура это предметно-специализированное предприятие (рисунок 28) которое производит демонтаж, слесарно-сборочные ремонтные работы, монтаж отдельных видов оборудования и сдачу оборудования в эксплуатацию (насосы, аппаратуру, арматуру и т.п.);

2. Вторая структура - специализированные предприятия, проводящие полный комплекс работ по ремонту технологических установок с применение грузоподъемной техники и сварки, а именно: ремонт оборудования, технологических трубопроводов, металлических конструкций, общестроительные работы.

Ремонт включает комплекс работ, направленных на предотвращение или остановку износа и полное или частичное восстановление размеров, форм и физико-механических свойств материалов деталей и узлов, всего оборудования в целом. Ремонт – это комплекс мероприятий или работ, направленных на поддержание и восстановление исправности или работоспособности оборудования или его составных частей с заданным восстановлением ресурса.

Важной характеристикой оборудования является приспособленность оборудования к проведению работ с целью поддержания и восстановления работоспособности оборудования, которая называется ремонтопригодностью.

Проведение ремонтных работ основано на системе технического обслуживания и ремонта оборудования (ТОиР).

Система ТОиР – это совокупность взаимосвязанных средств, документации и исполнителей, необходимых для поддержания и восстановления качества оборудования. Система ТОиР предусматривает комплекс профилактических мероприятий, которые исключают возможность работы оборудования в условиях прогрессирующего износа, а именно:

- предварительное изготовление узлов и деталей;

- планирование ремонтных работ и потребности в трудовых и материальных ресурсах;

- установление нормативов трудовых затрат на все виды плановых ремонтов, структуры ремонтного цикла и перечня типовых работ, выполняемых при плановых ремонтах. Эта система предусматривает принудительную остановку оборудования на профилактические осмотры и ремонты через заранее запланированные промежутки времени (межремонтные периоды) с возможными пределами их применения.

Система ТОиР базируется на сочетании ТО и планово-предупредительных ремонтов (ППР), которые проводят по методу планово-периодических ремонтов для основного оборудования, когда ремонты всех видов планируют и выполняют в строго установленные ремонтными нормативами сроки, методу послеосмотровых ремонтов (по техническому состоянию) для вспомогательного оборудования, когда виды и сроки ремонта планируют на основе сведений о техническом состоянии оборудования, полученных при проведении периодического технического обслуживания.

Техническое обслуживание (ТО) – это комплекс операций по поддержанию работоспособности или исправности оборудования при использовании в технологическом процессе, при хранении и транспортировании.

Целями ТО – являются:

- своевременное обнаружение и устранение неисправностей оборудования;

- предупреждение преждевременного износа узлов и деталей;

- накопление данных, необходимых для правильного определения объемов ремонтных работ, их периодичности и продолжительности.

В зависимости от характера и объема работ (ГОСТ 18322) предусматривается ежесменное и периодическое ТО. Ежесменное ТО проводится силами технологического и дежурного персонала данной смены без остановки технологического процесса. В объем ежесменного ТО входят следующие работы: обтирка, чистка, наружный осмотр, выявление всех неисправностей, смазка, подтяжка сальников, проверка состояния масляных и охлаждающих систем подшипников, наблюдение за состоянием крепежных деталей и их подтяжка, проверка исправности ограждающих устройств и заземления. Все обнаруженные в работе неисправности необходимо устранять в короткие сроки и фиксировать в сменном журнале. Этот журнал является первичным документом, отражающим техническое состояние и работоспособность действующего оборудования, и служит для контроля работы дежурного ремонтного персонала.

Периодическое ТО выполняется через установленные в эксплуатационной документации значения наработки или интервалы времени. Оно проводится либо во время планово – периодической остановки оборудования, либо в период нахождения оборудования в резерве, либо в нерабочий период.

Для выполнения периодического ТО привлекается ремонтный персонал технологического цеха или централизованного ремонтного подразделения. Основное назначение ТО – устранение дефектов, которые не могут быть обнаружены или устранены в период работы оборудования. Главный метод ТО – осмотр, во время которого определяют техническое состояние наиболее ответственных узлов и деталей оборудования, а также уточняется объем предстоящего ремонта. Типовой перечень работ, подлежащих выполнению ремонтным персоналом во время периодического ТО, составляют в виде приложения к ремонтному журналу.

Ресурс – это время работы оборудования до предельного состояния (оговоренного в технической документации), обусловленного либо снижением эффективности его дальнейшей эксплуатации, либо требованиями безопасности.

Содержание некоторых операций ремонта и технического обслуживания могут совпадать, однако при выполнении ремонтов обязательным условием является восстановление первоначальных характеристик оборудования, указанных в нормативно – технической документации.

Система ППР предусматривает текущий и капитальный ремонты.

Текущий ремонт выполняется для обеспечения или восстановления работоспособности оборудования и состоит в замене или восстановлении отдельных сборочных единиц и деталей оборудования. При этом осуществляется: операции периодического ТО; работы по замене или восстановлению быстроизнашивающихся деталей и сборочных единиц; ремонт футеровки и защитного покрытия; окрашивание; проверку крепежных соединений и замену вышедших из строя деталей; замену сальников и прокладок; ревизию арматуры; смену масла в смазочных системах.

Капитальный ремонт выполняют для восстановления исправности оборудования и полного или близкого к полному восстановления ресурса оборудования с заменой или восстановлением любых его элементов, включая базовые. При этом выполняют также работы по модернизации оборудования и внедрению новой техники. Объем капитального ремонта и подробный перечень работ устанавливаются ведомостью дефектов. Типовые работы при капитальном ремонте:

- мероприятия в объеме текущего ремонта;

- полная разборка, очистка и промывка ремонтируемого оборудования;

- замена или восстановление всех изношенных деталей и узлов, включая базовые;

- полная или частичная замена футеровки, изоляции;

- сборка, выверка, регулирование оборудования;

- окраска и послеремонтные испытания.

При капитальном ремонте устраняют дефекты оборудования, выявленные как в процессе эксплуатации, так и при проведении ремонта.

ППР оборудования проводят на основе ремонтных нормативов, разработанных для машин и оборудования различных типов и определяющих: межремонтный период (ресурс); продолжительность простоя с разбивкой на подготовительный, ремонтный и заключительный периоды (в часах); трудоемкость ремонта (в человеко-часах)

Межремонтный период – время работы оборудования между двумя последовательно проведенными ремонтами – являются основой для разработки такого показателя системы ППР, как структура ремонтного цикла. Общее число рабочих часов оборудования принято равным 720 ч в месяц, 8640 ч в год. В зависимости от условий работы производства и с учетом технического состояния оборудования допускаются следующие отклонения межремонтного периода от норматива: 15% между текущими ремонтами; 10% между капитальными ремонтами. На основе межремонтного периода разрабатывается ремонтный цикл – наименьшие повторяющиеся интервалы времени, или наработка оборудования, в течение которых выполняются в определенной последовательности и в соответствие с требованиями нормативно-технической документации все установленные виды ремонта. Для химического оборудования в качестве ремонтного цикла принимают период между двумя капитальными ремонтами.

Межремонтные периоды и структуры ремонтных циклов оборудования приведены в таблице 1.

Чередование ремонтов в определенной последовательности и через определенные промежутки времени называется структурой ремонтного цикла. Она основана на объединении деталей и узлов по группам, внутри которых наработки до первого отказа практически одинаковы. При этом выявляют группы быстроизнашивающихся деталей, восстановление которых при ремонте производится путем замены или незначительного по объему ремонта, и группы деталей с большим сроком наработки, требующих при ремонте больших трудозатрат по восстановлению. Соотношением таких групп деталей и определяется структура ремонтного цикла.

Продолжительность простоя в ремонте исчисляется с момента отключения оборудования до момента сдачи отремонтированного оборудования эксплуатационному персоналу и вывода оборудования на рабочий режим и включает время проведения подготовительных, ремонтных и заключительных работ. К подготовительным работам относятся: остановка оборудования; сброс давления; вывод продукта; продувка, промывка нейтрализация; установка заглушек. Подготовительные работы завершают сдачей оборудования рабочему персоналу. Продолжительность собственно ремонтных работ – это период от момента приемки оборудования в ремонт до момента сдачи отремонтированного оборудования эксплуатационному персоналу, включая время испытанной на прочность и плотность для сосудов и аппаратов. К заключительным работам относятся подготовка, пуск оборудования в эксплуатацию и вывод его на рабочий режим.

Заключение

Современный нефтеперерабатывающий завод не может нормально функционировать без наличия в своем составе ремонтных служб. В зависимости от технологических установок и вспомогательных производств, сложности оборудования, структура ремонтных служб может быть различной. Эта структура определяется спецификой оборудования (количеством съемного и несъемного оборудования, наличием унифицированного оборудования), трудоемкостью и частотой ремонтов.

Список использованных источников

1. Владимиров А.И., Перемячкин В.И. Ремонт аппаратуры нефтегазопереработки и нефтехимии: Учеб. пособие для вузов. - М.: Нефть и газ, 2001.

1. Ермаков В.И., Шеин В.С. Ремонт и монтаж химического оборудования. Учебное пособие для вузов. Л.: Химия, 1981.

2. Бакиев А.В. Технология аппаратостроения. Учебное пособие. – Уфа, 1995.

3. Гафаров Р.Х. и др. Краткий справочник инженера - механика. Учебное пособие. – Уфа, 1995.

 

 

Раздел 6 Износ оборудования и восстановления изношенных деталей

 

Лекция 6.1 Износ оборудования

 

Механический износ.

Износ элементов машин (аппаратов) происходит под воздействием механических, тепловых и химических факторов. Механический износ проявляется в пластической деформации поверхности, изменении свойств материала в поверхностном слое детали и т. д. Большое влияние на такой износ оказывают силы трения, возникающие при взаимном перемещении сопряженных деталей. Вид износа, обусловленный силами трения, считается основным.

Основная часть

Механический износ деталей машин (аппаратов) — неизбежный естественный процесс. Задача правильной (нормальной) эксплуатации машины заключается в обеспечении условий, уменьшающих скорость износа. При нарушении нормальных условий эксплуатации машины скорость износа возрастает и наступает аварийный режим.

Помимо механического износа имеет место старение материалов, которое проявляется в самопроизвольном изменении строения и свойств материалов (естественное старение). При старении происходят диффузионное перемещение атомов в металле (т. е. изменяется кристаллическая структура металла), распад структур, полученных при термообработке, и превращения, сопровождающиеся изменением химического состава.

Результат износа проявляется в изменении размеров или формы детали, нарушении ее целостности, появлении задиров, царапин, трещин. Косвенными признаками износа являются снижение показателей работы машины (например, напора и произ­водительности насоса или компрессора), появление вибраций, заклиниваний и т. д.

Износ зависит от следующих факторов: 1) качества металла трущихся поверхностей; 2) чистоты обработки трущихся по­верхностей; 3) наличия и качества смазки деталей трущихся пар.

Качество материала деталей оказывает большое влияние на работу трущейся пары, в частности на износостойкость пары трения. От качества материалов зависит интенсивность и характер пластических деформаций, усталостные явления, изменения в ме­талле под действием теплоты трения и т. д. На износ оказывает также влияние обработка поверхности (например, закалка, це­ментация, азотирование). Для уменьшения износа применяются специальные антифрикционные чугуны, баббиты, бронзы и другие материалы.

В центробежных насосах контактирующие кольца (враща­ющееся и неподвижное) изготавливаются из стали. Скорость из­носа пары сталь — сталь высока. Замена одного из колец на чугунное позволяет значительно повысить долговечность колец. Так, пара чугун — сталь 3X13 работает на истирание в 2—3 раза дольше, чем пара сталь — сталь. Часто необходимую пару под­бирают в процессе ремонтных работ.

С увеличением твердости материала износ детали уменьшается, поэтому особое внимание при замене изношенных деталей следует уделять проверке качества закалки, цементации и других методов повышения поверхностной твердости материала.

Чистота обработки поверхностей определяет фактическую по­верхность контакта трущихся деталей. В начале работы деталей микронеровности, образованные на поверхности деталей в резуль­тате предшествующей механической обработки, разрушаются и возникает новый микрорельеф поверхности, соответствующий вполне определенным условиям взаимного перемещения элементов пары. Поэтому качество обработки деталей в лучшем случае должно давать такой микрорельеф поверхности (форма, размер и направление неровностей), который получается после обкатки. При этом износ деталей в период обкатки будет наименьшим. Качество обработки поверхности оказывает также влияние на антикоррозионную стойкость и усталостную прочность деталей.

Наличие смазки значительно снижает механический износ, гак как при достаточной толщине смазочного слоя трение деталей одна о другую заменяется трением слоев смазки..Например, для пары сталь — бронза износ при наличии смазки уменьшается при­мерно в 30 раз по сравнению с износом, имеющим место при отсутствии смазки. Даже кратковременное отсутствие смазки приводит к резкому повышению износа и заеданию деталей. Выделение больших количеств теплоты при трении без смазки приводит к выплавлению баббита из подшипников скольжения и заклиниванию. В зависимости от толщины и характера слоя, образуемого смазкой, возможны следующие виды трения: жидкостное (полное разделение трущихся поверхностей смазкой), полужидкостное (смазка покрывает только часть полной поверхности трущихся деталей), полусухое (большая часть поверхности деталей не имеет смазки и лишь небольшая часть поверхности имеет смазку), сухое (смазка отсутствует полностью), граничное (слой смазки на­столько тонок — менее 0,1 мкм, что его свойства не подчиняются законам гидродинамики).

Смазка уменьшает коэффициент трения соприкасающихся де­талей, заменяя трение рабочих поверхностей трением слоев смазки и тем самым уменьшая износ трущихся деталей. Поэтому назначение смазки заключается в сохранении работоспособности и точности оборудования, увеличении его долговечности.

Основная характеристика смазочного материала — вязкость. В большинстве случаев сырьем для синтеза смазок служат про­дукты перегонки нефти. В зависимости от вязкости смазки могут быть жидкими (текучими), консистентными (густые пластичные смазки) и твердыми (в качестве твердой смазки используется графит).

Поскольку оборудование может эксплуатироваться в широком диапазоне температур, дополнительными характеристиками смазки являются температуры замерзания и вспышки. Температура замерзания масла характеризует потерю подвижности масла. При этой температуре износ трущихся деталей возрастает. Температура вспышки — это температура, при которой пары масла образуют с окружающим воздухом смесь, воспламеняющуюся при поднесении к ней пламени.

Основные виды жидких масел, используемые в качестве смазок: индустриальные, автотракторные, авиационные, трансмиссион­ные, турбинные, компрессорные, приборные масла и масла специального назначения (трансформаторное, гидротормозное и т. д.).

Консистентные смазки получают путем загущения жидких масел. Для загущения используют мыла и синтетические жиры, а также твердые углеводороды — парафин, петролатум, церезин. К консистентным относятся следующие основные группы смазок: универсальные низкоплавкие, среднеплавкие, тугоплавкие, инду­стриальные смазки и смазки специального назначения (бензо-упорная, клейкая, морская).

Для улучшения эксплуатационных качеств смазок к маслам примешивают специальные добавки — присадки. Присадки слу­жат для улучшения вязкостных, антиокислительных, антикорро­зионных, антипенных и моющих свойств смазок.

Смазка оборудования осуществляется в соответствии с завод­скими инструкциями. Составляется карта смазки. Карта смазки — это схематический чертеж машины с позициями смазываемых узлов, для которых указывается способ и_периодичность смазки. Смазка проводится в основном в период межремонтного обслуживания как основными рабочими, так и дежурным персоналом ремонтной службы. Графики смазки и замены масла, инструкции и карты смазки должны находиться у дежурного персонала на рабочем месте. Смазочный инвентарь (масленки, воронки, фильтры, шприцы, емкости, отстойники, обтирочный материал) должен содержаться в чистоте. При рациональной организации смазочного хозяйства номенклатура смазочных материалов доводится до ми­нимума — уменьшается количество емкостей и приспособлений для смазки. Смазка узлов оборудования может быть как индивидуальной, так и централизованной. При индивидуальной смазке каждый узел имеет собственную систему смазки. Индивидуальная смазка осуществляется периодически или непрерывно с помощью наливных масленок, пресс-масленок, масляных ванн, смазочных колец, а также с использованием систем циркуляционной смазки.

При централизованной смазке смазочный материал подается одновременно к нескольким узлам. Кроме того, применяется за­кладной способ смазки — консистентная смазка закладывается в узел трения только в период его сборки.

Основными элементами, для которых необходима смазка в машинах и аппаратах, являются подшипники скольжения и качения, зубчатые, цепные, червячные и винтовые передачи, сальники, пары трения с возвратно-поступательным движением.

Коррозионный износ. Коррозией называется процесс разру­шения металлов при химическом или электрохимическом взаимодействии их с окружающей средой. Металлы разрушаются при взаимодействии с жидкими и газообразными продуктами, а также в результате окислительно-восстановительных процессов взаимодействия с окружающей атмосферой.

Атмосферной коррозии подвергаются металлоконструкции. Методами борьбы с атмосферной коррозией являются окраска и антикоррозионная металлизация. Срок службы лакокрасочных покрытий составляет 3—4 года, покрытий из напыленного металла — 8—10 лет. Для напыления используются в основном цинк и алюминий, которые имеют относительно низкую температуру плавле­ния. Толщина напыленного слоя обычно равна 50—500 мкм. Напыленный слой дополнительно окрашивается.

Для уменьшения коррозии используются технологические методы снижения агрессивных свойств среды. Например, агрессивные свойства продуктов при переработке нефти объясняются присутствием солей, хлористого водорода, сероводорода. Поэтому снижение агрессивных свойств перерабатываемой нефти дости­гается ее обессоливанием, подачей содовощелочного раствора, вве­дением ингибиторов коррозии. Эти методы эффективны в том случае, когда концентрация агрессивного агента, например хлори­стого водорода, невысока; подача небольших количеств содовоще­лочного раствора приводит к химическому взаимодействию ще­лочи и кислоты с образованием неагрессивных солей и, таким образом, к устранению хлористоводородной коррозии.

Ингибиторы коррозии образуют на поверхности тончайшие пленки или нерастворимые осадки, которые препятствуют электрохимическому взаимодействию металла и среды. Например, для водных растворов NaCl и СаС1₂, используемых как холодильные рассолы, в качестве ингибитора'[применяется хромат калия кон­центрацией 0,1—0,3%. Применение ингибиторов позволяет уменьшить скорость коррозии стали в несколько раз и оказывается особенно целесообразным для замкнутых систем циркуляции, про­дукта; в этом случае добавка ингибитора может осуществляться периодически. Электрохимические методы защиты заключаются в присоединении металлоконструкции к положительному (анодная защита) или отрицательному (катодная защита) полюсу источника тока. Катодная защита более универсальна, чем анодная, но и она практически не применяется в химической промышленности. Катодная защита может быть осуществлена не только присоединением аппарата или трубопровода к постороннему источнику тока, но и путем контакта их с металлом, имеющим отрицательный потенциал по отношению к металлу защищаемого аппарата или трубопровода. Этот метод называется протекторной защитой. Протектор изготовляется в виде пластин толщиной 10—15 мм, соединенных болтами с корпусом аппарата. Площадь протектора составляет 3—5% от поверхности аппарата. В качестве протекторов для стальных аппаратов используются цинковые пластины.

Протектор является анодом и подвергается интенсивной коррозии, тем самым уменьшая разрушения корпуса аппарата в результате анодных процессов. Аналогичные процессы происходят при катодной защите, когда корпус аппарата присоединяется к отрицательному полюсу источника постоянного тока, а в раствор, содержащийся в аппарате, погружается никелевый стержень, выполняющий роль анода. Для химических аппаратов протекторная защита более удобна в эксплуатации, чем катодная.

Кислородная коррозия особенно существенна для аппаратов, охлаждаемых водой, и трубопроводов для свежей воды, в которой всегда содержится растворенный кислород. Значительного умень­шения кислородной коррозии удается достигнуть при использова­нии циркулирующей воды без подпитки свежей. При необходи­мости подпитки в свежую воду предварительно добавляется сульфит натрия, который связывает кислород.

В наибольшей степени коррозии подвержены: 1) места с высокой линейной скоростью среды (например, у входного и выходного штуцеров при большой скорости среды происходит разрушение защитных пленок металла); 2) участки с остаточными напряжениями, в которых имеет место коррозионное растрескивание (чаще всего это сварные швы, а также штампованные или точеные детали, с которых не снято напряжение); 3) застойные зоны, в которых может скапливаться жидкость (поэтому в аппаратах необходимо предусматривать сливные отверстия); 4) зоны нагрева (при повышении температуры скорость коррозии резко увеличи­вается); 5) узлы трения (механический износ при воздействии агрессивной среды усиливается, изменяются также свойства смазки).

Заключение

Основными элементами, для которых необходима смазка в машинах и аппаратах, являются подшипники скольжения и качения, зубчатые, цепные, червячные и винтовые передачи, сальники, пары трения с возвратно-поступательным движением.

Список использованных источников

1. Ермаков В.И., Шеин В.С. Ремонт и монтаж химического оборудования. Учебное пособие для вузов. Л.: Химия, 1981.

2. Бакиев А.В. Технология аппаратостроения. Учебное пособие. – Уфа, 1995.

3. Гафаров Р.Х. и др. Краткий справочник инженера - механика. Учебное пособие. – Уфа, 1995.

4. Владимиров А.И., Перемячкин В.И. Ремонт аппаратуры нефтегазопереработки и нефтехимии: Учеб. пособие для вузов. - М.: Нефть и газ, 2001.

 

 

Лекция 6.2 Восстановление деталей

 

 

Под технологией ремонта понимается технический способ выполнения ремонта с определенной последовательностью операций. При этом можно выделить способы восстановления, общие для всех деталей, и способы восстановления типовых деталей и сборочных единиц.

Восстановление деталей применяется при отсутствии запасных частей. Экономичность такого метода заключается в том, что вос­становление может обходиться дешевле, чем изготовление новой детали.

Стоимость восстановления детали обычно составляет 10—25% стоимости изготовления новой детали, а для базовых деталей слож­ной конфигурации —5—10%.

Выбор способа восстановления определяется величиной и характером износа, необходимой термообработкой, конструктивными особенностями, размерами и характером нагрузок, действующих на деталь.

Метод восстановления должен обеспечить полноценность детали в условиях эксплуатации и быть экономически целесообразным. При выборе метода восстановления необходимо учитывать стоимость восстановления и долговечность не только восстанавливаемой детали, но и детали, с ней сопряженной, так как износ сопряженной детали зависит от метода восстановления ремонти­руемой детали. Наплавка твердыми сплавами также увеличивает износ сопряженной детали. Для повышения технико-экономиче­ских показателей ремонта способ восстановления должен выби­раться не только по техническим возможностям ремонтного цеха, но и с учетом экономических факторов путем сопоставления показателей ремонта детали различными способами.

Оптимальным может быть такой способ восстановления детали, при котором обеспечивается максимальный срок ее службы при приемлемых затратах.

Критерием выбора оптимального способа восстановления детали является показатель эффективности восстановления В:

В= С/ТП,

Где, С – затраты на ремонт; Т – срок службы детали после ремонта; П – количество возможных операций восстановления детали

 

Основная часть

Сварка

Сваркой устраняются повреждения целостности деталей. Валы при ремонте обычно изготавливаются заново. В исключительных случаях используется сварка частей поломанного вала одним из способов, приведенных на рис. 29. Отломившаяся часть вала мо­жет вытачиваться заново.

Станины и корпусные детали машин изготавливаются мето­дом литья на специализированных машиностроительных заводах. Выход из строя станин и корпусных деталей связан с длительной остановкой оборудования, наносит большой экономический ущерб предприятию. Поэтому ремонт таких тяжеловесных деталей, вы­полняемый обычно методами сварки, приобретает важное значение. Ремонт корпусных деталей—длительная и ответственная операция. Основные сложности связаны с демонтажем деталей, необходимостью их прогрева, сохранения основных размеров детали и обеспечения прочности отремонтированной детали.

Для ремонтных целей применяются разнообразные способы сварки: дуговая ручная; электрошлаковая; автоматическая и полуавтоматическая в углекислом газе (двуокиси углерода) и под флюсом; ацетилено-кислородная и другие.

Дуговая сварка наиболее широко используется при ремонте, так как позволяет выполнять работы при любом положении шва. Большой ассортимент выпускаемых промышленностью электродов обеспечивает возможность подбора металла шва по механическим свойствам и химическому составу, близким к основному металлу.

Для сварки легированных сталей следует применять элек­троды, имеющие несколько большую степень легирования, чем у свариваемого металла детали, так как часть легирующих доба­вок при сварке окисляется. Для повышения устойчивости горения дуги электроды покрываются меловой обмазкой.

 

а — выверка частей вала; б—г — способы подготовки частей вала к сварке

Рисунок 29 - Ремонт поломанных валов

 

Меловая обмазка повышает устойчивость дуги, но не защищает металл от воздействия воздуха. Электродные покрытия содержат органические вещества, которые, сгорая, образуют СО₂ и СО, вытесняющие воздух из области дуги, и, таким образом, защищают металл от окисления. Электродные обмазки включают и шлакообразующие материалы (мрамор, полевой шпат, каолин); получаемый жидкий шлак в процессе сварки тоже изолирует поверхность металла от воздуха. Кроме этого, в электродные покрытия входят раскисляю­щие вещества (графит, алюминий, ферросплавы), которые, соеди­няясь с окислами, образуют легкоплавкие шлаки.

При подготовке к сварке стальных деталей проводится разделка кромок до полного удаления трещины. Разделка выполняется механическим способом (рубка, фрезерование, проточка), газовой резкой и выплавкой электрической дугой. Когда объем удаляемого металла велик, целесообразно на дефектный участок вварить вставку из металла, близкого по составу к основному.

При ручной дуговой сварке не требуется сложного сварочного оборудования, ее можно выполнять в различных производственных условиях как на месте установки ремонтируемого оборудования, так и в ремонтном цехе. Сварка стальных изделий большой толщины (50 мм) из стали, содержащей > 0,23 % С осуществляется с общим или местным подогревом до 250—350 Сº. Нагрев может быть индукционным, в электрических печах и горна

Автоматическ<