Ремонтно-механический цех занимается ремонтом химического оборудования. Здесь работает около 400 рабочих. В цехе представлены различные виды оборудования, начиная от фрезерного станка и до современного компьютерного оборудования.
Здесь производится ремонт различного оборудования, рассмотрим его особенности.
3.1. Ремонт аппаратов воздушного охлаждения.
В аппаратах воздушного охлаждения наибольшему износу подвергаются трубные секции и редуктор. Аппараты имеют большие габариты и расположены над поверхностью земли, поэтому наиболее трудоёмкими ремонтными операциями являются демонтаж и монтаж секций, крышек секций, снятие и установка редуктора и электродвигателя. Для проведения монтажных работ используются краны на автомобильном и пневмоколесном ходу.
Сначала демонтируют трубные секции, потом колесо вентилятора, а затем редуктор.
Характерными повреждениями редуктора являются поломка зубьев конической пары и шлицев ведущей шестерни, усталостное выкрашивание и абразивный износ подшипников редуктора, нарушение герметичности редуктора и утечка масла.
Состояние зубчатого зацепления редуктора проверяют визуально. При поломке зубьев шестерни заменяют. На лопастях вентилятора возможно появление трещин. Обычно мелкие трещины заделывают эпоксидальной смолой, а затем проводят статическую балансировку. Форсунки узла увлажнения воздуха прочищают. При необходимости отдельные форсунки заменяют.
При ремонте трубного пучка допускается установка пробок на 15 % трубок в каждом потоке пучка. При выходе из строя более 15 % трубок все они заменяются полностью. Правка вмятин в трубах проводится с помощью следующего приспособления: штанга продевается через трубу до упора оправки во вмятину. После этого на штангу надеваются шайба и гайка. При завинчивании гайки оправка осуществляет выпрямление вмятого участка.
Собранный аппарат обкатывают в течении 8 часов.
3.2. Ремонт реакционных аппаратов.
Большинство реакционных аппаратов является нестандартным оборудованием и разрабатывается для конкретной реакции с учётом её особенностей.
Ремонт реактора высокого давления. При эксплуатации реактора возникают повреждения корпуса, плакирующего слоя, термопар, изоляции, что чаще всего приводит к нарушению герметичности. При разборке аппарата проводится отключение трубопроводов, демонтаж арматура, выгрузка катализатора. Все шпильки вывёртываются для контроля и замены. Из-за пригара шпилек для их вывёртывания необходимы большие крутящие момента, что приводит к повреждению резьбы в гнёздах и необходимости нарезки резьбы с большим диаметром.
Термопары при разборке удаляются. Гильзы для термопар подвергаются испытанию.
Уплотняющая поверхность затвора при необходимости полируется, металлическая прокладка заменяется.
Ремонт корпуса аппарата начинается с внешнего осмотра. При отсутствии видимых дефектов может осуществляться выборочный магнитный и ультразвуковой контроль. При наличии механических повреждений и трещин проводится выборка дефектного металла шлифовальной машинкой с периодическим магнитным контролем.
Возможны следующие способы восстановления корпуса:
1) снятие поверхностного наклёпа с повреждённого места и скругление дефектного места с плавным переходом на поверхность корпуса для снижения концентрации напряжений;
2) разделка повреждений или расточка отверстий до неповреждённого металла с последующей компенсацией ослабленного места при помощи электросварки;
3) удаление повреждённой царги с последующей вваркой новой царги или стыковкой и сваркой за счёт уменьшения длины корпуса – только при большой площади повреждения корпуса.
Ремонт штуцеров возможен путём установки гильзы. Гильза приваривается с обеих сторон к штуцеру.
Собранный аппарат подвергается гидравлическому испытанию.
Ремонт реакторно-регенераторного блока с псевдоожиженным слоем катализатора. В процессе работы реакторно-регенераторного блока изнашиваются: корпус, футеровка, циклонная группа, змеевики закалки, секционирующие решётки, распределительная камера и десорбционный стакан.
При ремонте выполняются следующие мероприятия: вскрытие люков и обследование облицовки и секционирующих решёток; обследование распределительной решётки, центрального стакана, узла ввода катализаторопровода через распределительную решётку; осмотр и очистка циклонов; ремонт футеровки; проверка вмятин корпуса; демонтаж секционирующих решёток; демонтаж закалочных змеевиков и опорных балок; снятие облицовки по высоте псевдоожиженного слоя, ремонт циклонов; монтаж облицовки и футеровка; монтаж секционирующих тарелок; ремонт распределительной решётки; монтаж опорных балок под змеевики и установка змеевиков; закрытие люков и испытание; ревизия арматуры; контроль стенок циркуляционных линий.
При серьёзных повреждениях в ремонтные работы может включаться частичная замена корпуса аппарата и циркуляционных линий.
Циклоны, как в реакторах, так и в регенераторах работают в тяжёлых условиях, подвержены интенсивному абразивному износу потоком катализаторной пыли при высокой температуре. Срок службы циклонов от 2 до 8 месяцев. Вследствии вибрации и высокой температуры у циклонов наблюдается нарушение герметичности сварных швов. При ремонте проводится заварка швов, приварка накладок и вставок. Для чистки внутренней поверхности в бункерах циклонов прорезают лючки или делают съёмные элементы.
Основной сложностью ремонта змеевиков закалки является затруднительный доступ к ним при производстве сварочных работ внутри реактора. Образование трещин происходит в результате истирания змеевиков катализатором и прогорании при высокой температуре. Опоры змеевиков разрушаются из-за частичного отложения на них кокса или под воздействием вибраций.
Секционирующие решётки трубчатого типа изнашиваются потоком катализатора. Наибольший износ труб приходится на боковые части.
Характерные нарушения в распределительной камере – образование трещин в распределительной решётке по сварным швам в местах крепления решётки к обечайке камеры и по монтажному шву решётки, обрыв рёбер жёсткости внутри камеры. Это приводит к просыпанию катализатора в днище камеры. Образование трещин происходит в результате термических напряжений, возникающие при пуске и остановке аппаратов.
Корпусы реактора и регенератора – основные несущие конструкции. При разрушении футеровки происходит перегрев корпусов с последующей деформацией их под воздействием собственного веса. Поэтому работоспособность облицовки и футеровки – важнейший фактор нормальной работы реактора. Разрушение футеровки происходит под воздействием потоков катализатора, проникающих под облицовку в местах недостаточной герметизации или в случае обрушения облицовки.
Разрушение транспортных линий внутри реактора и регенератора происходит из-за коксообразования в свищах и мелких трещинах. У клапанов в результате интенсивного истирания катализатором часто выходит из строя седло и головка. Изнашиваются также штоки клапанов.
3.3. Ремонт шаровых барабанных мельниц.
Шаровые мельницы применяются для помола разнообразных продуктов. Кроме того, в некоторых процессах одновременно с помолом осуществляется смешение компонентов смеси. Рабочими органами мельницы, подверженными наибольшему износу, являются броня и шары. Износу подвергаются также подшипники, система их смазки, привод.
Перед началом ремонта до остановки мельницы проводится измерение вибрации мельницы и редуктора.
В процессе работы шары подвергаются износу с уменьшением их диаметра. Шары, достигшие минимально допустимого диаметра при сортировке отбраковываются. Количество загружаемых в мельницу шаров должно соответствовать паспорту мельницы, поэтому при загрузке шары взвешиваются.
Броня мельницы состоит из отдельных броневых плит, которые изготавливаются из марганцевой стали. При 50 % износе броня заменяется. Если броню не менять, она начинает при дальнейшем износе ломаться и выпадать. Торцевая броня даже при сквозном износе ремонтируется путём вварки вставок из листовой стали или путём замены отдельных плит. Иногда наблюдается заклинивание шаров в зазоре между плитами. Их выбивают или разрезают газовой горелкой. Кроме стальной используется резиновая броня, которая способствует глушению шума при работе мельницы. Срок службы резинового покрытия оказывается в несколько раз выше, чем стальных броневых плит.
У зубчатого венца от действия ударных нагрузок ослабляются болтовые соединения, изнашиваются зубья, повышаются радиальное и осевое биения. Небольшие дефекты зубьев завариваются наплавкой и зачищаются наждачным кругом. При износе зубьев до 30 % их толщины венец нужно повернуть на 180 0, чтобы зубья работали неизношенной стороной. Зубчатый венец с двусторонним износом зубьев заменяется новым.
Испытание мельницы после ремонта заключается в следующем. Осуществляется поузловое опробование электродвигателя с редуктором в течение 2 часов, маслосистемы в течение 30 мин., агрегата в целом без загрузки мельницы шарами в течение 2 часов. При опробовании проверяется отсутствие ударов в главной зубчатой передаче, отсутствие утечки масла через подшипники, замеряются повышения температуры масла при проходе его через подшипники, вибрация подшипников приводных шестерен, редуктора и электродвигателя. Далее проводится опробование мельницы под нагрузкой.
3.4. Ремонт теплообменных аппаратов.
В процессе длительной работы теплообменные аппараты подвергаются загрязнению и износу. Поверхность их покрывается накипью, маслом, отложениями солей и смол, окисляется и т. п. С увеличением отложений возрастает термическое сопротивление стенки и ухудшается теплообмен.
Износ теплообменного аппарата выражается в следующем: уменьшение толщины стенки корпуса, днища, трубных решёток; выпучины и вмятины на корпусе и днищах; свищи, трещины, прогары на корпусе, трубках и фланцах; увеличение диаметра отверстий для труб в трубной решётке; прогиб трубных решёток и деформация трубок; заклинивание плавающих головок и повреждение их струбцин; повреждение линзовых компенсаторов; повреждение сальниковых устройств, катковых и пружинных опор; нарушение гидро- и термоизоляции.
Подготовка к ремонту включает выполнение следующих мероприятий: снижается избыточное давление до атмосферного и аппарат освобождается от продукта; отключается арматура и ставятся заглушки на всех подводящих и отводящих трубопроводах; проводится продувка азотом или водяным паром с последующей промывкой водой и продувкой воздухом; выполняется анализ на наличие ядовитых и взрывоопасных продуктов.
Далее выполняются следующие работы: снятие крышек аппарата, люков, демонтаж обвязки и арматуры; выявление дефектов вальцовки и сварки, а также целостности трубок гидравлическим и пневматическим испытаниями на рабочее давление; частичная смена или отключение дефектных трубок, крепление труб вальцовкой или сваркой; ремонт футеровки и антикоррозионных покрытий деталей с частичной заменой; ремонт или замена износившейся арматуры, трубопроводов, регулировка предохранительных клапанов; смена уплотнений разборных соединений; извлечение трубок, чистка внутренней поверхности корпуса аппарата и теплообменных трубок, зачистка отверстий в трубной решётке, зачистка концов трубок; замена частей корпуса, днищ и изношенных деталей; изготовление новых трубок; монтаж трубного пучка и вальцовка труб в решётке; ремонт плавающих головок; монтаж резьбовых соединений; гидравлическое испытание межтрубной и трубной частей аппарата пробным давлением; пневматическое испытание аппарата.
Очистка трубок от отложений включает в себя обработку как внутренних, так и наружных поверхностей. Используются следующие методы очистки: химические – применяются для очистки от накипи 5 – 15 % раствором соляной кислоты с добавлением ингибиторов; абразивные – подразделяются на механический (шомполы, свёрла, щётки, резцы), гидропневматический (чистка осуществляется зубчатой металлической втулкой-шомполом), гидромеханический (струей воды высокого давления) и пескоструйный; специальные – ультразвуковой.
Ремонт трубного пучка такой же, как и в аппаратах воздушного охлаждения.
Корпус аппарата, имеющий различные выпучины и вмятины, выправляется ударами кувалды по медной подкладке. Если невозможно устранить указанные выше дефекты ударами и нагревом, то повреждённые части или удаляются, или на них ставятся накладки.
Дефектные штуцеры и трубные решётки при достижении максимальных величин износа и прогиба заменяются.
Свищи и трещины устраняются путём заварки или постановкой накладок с предварительным удалением дефектного участка.
При помощи цветной дефектоскопии определяют протяжённость и положение концов трещин, обнаруженных в корпусе. Эти концы до заварки засверливают свёрлами. При появлении гнездообразных трещин повреждённые места вырезаются и закрываются заплатами без острых углов.
3.5. Ремонт ёмкостных аппаратов.
Для этого типа аппаратуры характерны повреждения целостности и формы. Подготовленный к ремонту аппарат осматривается. Участки поверхности аппарата и сварные швы, на которых обнаружены несквозные трещины, проверяются керосином.
Трещины глубиной менее половины толщины стенки разделываются вырубкой зубилом до чистого металла и завариваются. Сквозные узкие трещины и трещины глубиной более половины толщины стенки разделываются на всю толщину металла вырубкой зубилом или газовым резаком. Участки со сквозными проржавлениями и широкими трещинами ремонтируются путём вырезки металла и приварки заплат.
Небольшие вмятины и выпучины вырезаются и на их место ввариваются заплаты.
Днище и нижний пояс резервуара могут разрушаться в результате разделения эмульсии и накопления воды. Отстоявшаяся вода содержит соли, что способствует усилению язвенной коррозии. Коррозия днища может быть настолько значительной, что его приходится заменять новым.
При капитальном ремонте осуществляется замена поврежденных коррозией листов или поясов стенки, покрытия или днища резервуара.
Подготовка резервуара к ремонту состоит в отключении резервуара от общей заводской схемы, очистке резервуара от нефтепродукта, зачистке, пропарке, вентиляции и удалении оставшейся грязи – песок, окалина.
Крыша резервуара подвергается с внутренней стороны интенсивной коррозии. При появлении на кровле отдельных отверстий, когда кровля обладает ещё достаточной прочностью и безопасностью в эксплуатации, проводится локальный ремонт кровли. При появлении сплошной коррозии меняется всё покрытие.
Список использованной литературы:
1. Производство аммиачной селитры в агрегатах большой единичной мощности/ М. Е. Иванов и др. – М.: «Химия», 1990.
2. Технология ремонта химического оборудования/В. И. Ермаков, В. С. Шеин – Л.: «Химия», 1977.