Ремонт та випробування арматури

У процесі експлуатації трубопровідна арматура, піддаючись дії середовища, що транспортується, виходить з ладу. Ущільнюючі поверхні руйнуються корозією, на них з’являються вм’ятини та подряпини у результаті потрапляння між ними твердих часток при закриванні. Така арматура не забезпечує необхідної щільності перекриття трубопроводів.

Ремонт засувки починають з зовнішнього огляду та визначення стану її деталей. Особливу увагу слід звернути на концентричність ущільнюючих кілець, шиберів з кільцями корпусу. Шпиндель засувки частіше за все має наступні дефекти: корозію стрижня, знос різі, знос прямокутної голівки. Технологія ремонту шпинделя залежить від ступеня його пошкодження. Незначні раковини та знос головки усувають шляхом наплавлення електрозварюванням з подальшою механічною обробкою. При значних пошкодженнях його бракують та виготовляють новий.

Випробування арматури є останньою операцією у процесі її ремонту. В умовах ремонтної майстерні випробування виконують на гідравлічному стенді. Іноді у експлуатаційних умовах арматуру перевіряють за допомогою гасу, що допустимо при випробуванні її на тиск до 8 кгс/см².

Швидко та надійно можна випробувати арматуру за допомогою стисненого повітря. Для цього до засувки пригвинчують фланець з штуцером під шланг. Засувку закривають, встановлюють вертикально та шлангом, надітим на штуцер, подають повітря тиском 2-3 кгс/см². З іншого боку у засувку заливають воду. Якщо після пуску повітря у воді не відмічається рух бульбашок повітря, щільність засувки можна вважати гарною. Якщо повітря проходить, то необхідно точно встановити, у якому місці.

5 Експлуатація приводів

5.1 Технічне обслуговування приводів

Гідроприводи є складовими частинами різних машин та технологічного обладнання, які експлуатуються у відповідності до нормативної документації та прийнятою системою технічного обслуговування та ремонтів. Для того щоб технічне обслуговування проводилося кваліфіковано, необхідно знати устрій та принцип дії приводу, вміти читати гідравлічні схеми, аналізувати функціонування приводу та його елементів та на основі аналізу встановлювати та усувати різні несправності.

Незалежно від призначення та місця встановлення приводу перед його запуском необхідно виконати наступні операції: перевірити рівень рідини у гідробаках та при необхідності зробити долив, перевірити кріплення всіх агрегатів та елементів шляхом зовнішнього огляду, переконатися у відсутності витоку рідини у гідросистемі, перевірити роботу всіх гідромашин на холостому ходу та наявність тиску у зливній магістралі.

У кінці робочої зміни необхідно очистити штоки гідроциліндрів від пилу, бруду і льоду та втягнути їх всередину циліндру, встановити у нейтральне положення важелі керування, оглянути гідросистему та підтягнути з’єднання у місцях підтікання рідини.

Технічне обслуговування гідроприводу включає обслуговування гідробаків, гідроліній, насосів та гідродвигунів, гідроапаратури та робочої рідини.

Основне завдання обслуговування гідробаків – виключення потрапляння всередину баку пилу, атмосферних осадів та інших чужородних тіл. Для цього гідробак повинен бути закритим кришкою з прокладками для герметизації.

У відповідності з нормативно-технічною документацією повинна проводитися заміна робочої рідини. Перед зливом робочої рідини необхідно протягом кількох хвилин увімкнути та вимкнути гідро двигуни для того, щоб привести забруднюючі частки у підвішений стан. Для заправки гідробаків застосовуються лише штатні засоби. При експлуатації гідроприводу, особливо у літній час, необхідно слідкувати за температурою рідини, яка не повинна бути вищою 80ºС.

Обслуговування гідроліній полягає у їх зовнішньому огляді, підтягуванні деталей, з’єднань та усуненні витоку рідини. При зовнішньому огляді переконуються також у відсутності на поверхні трубопроводів рисок, задирів, вм’ятин та інших механічних пошкоджень. Не допускається скручування та защемлення гумових шлангів. У мобільних машинах необхідно огороджувати трубопроводи, щоб вони не чіплялися за оточуючі предмети. При експлуатації гідроприводу необхідно виключити виникнення у гідросистемі пікових тисків.

Необхідно регулярно здійснювати промивку гідроліній при заміні робочої рідини або після роботи насосів протягом певного часу виконувати заміну фільтрів.

Обслуговування насосів полягає у підтриманні таких режимів та умов, які забезпечували б їх необхідні характеристики. З цією метою при експлуатації не допускається перевищення тиску у напірній магістралі понад допустимим для даного насоса, перевищення температури рідини понад допустимою, робота при кавітаційних режимах та на забруднених рідинах. При першому запуску насоса необхідно спочатку послабити пружину напірного клапану, вручну провернути вал насоса на декілька обертів, запустити двигун та переконатися у вірності напрямку обертання валу насоса. Починати роботу необхідно при низькому тиску, та, лише переконавшись у справності гідросистеми, налаштувати клапан на робочий тиск.

Під час роботи гідроприводу слідкують за плавністю обертання валу, відсутністю сторонніх шумів та витоків рідини через ущільнення, періодично перевіряють тиск у зливній лінії, а при тиску вище припустимого виконують заміну фільтрів. При всіх несправностях у насосі необхідно вимкнути його привід, від’єднати насос, злити рідину та встановити причини несправностей.

Обслуговування гідродвигунів полягає у регулярному зовнішньому огляді. При цьому звертають увагу на те, щоб штоки не мали забоїн та подряпин, на справність ущільнень, а за наявності несправностей своєчасно їх заміняють. Під час експлуатації у кінці роботи необхідно очищувати штоки від бруду, пилу, снігу та льоду, своєчасно підтягувати кріплення. У машинах, що працюють в умовах запиленого повітря, на штоки доцільно одягати захисні кожухи, які також захищають їх від механічних пошкоджень.

При довгій перерві у роботі гідроциліндри заповнюють рідиною для запобігання корозії.

При обслуговуванні гідромоторів необхідно звертати увагу на плавність обертання валу, стан ущільнень та відсутність витоків і сторонніх шумів, на співвісність валу гідромотору та робочого органу, приєднаного до нього.

При першому запуску гідродвигуна потрібно переконатися у правильності приєднання до нього напірних, зливних та дренажних гідроліній.

Обслуговування гідроліній полягає у зовнішньому огляді та усуненні витоків рідини шляхом підтягування кріплень та заміни ущільнень.

Ущільнення замінюють за необхідності та лише ті, що рекомендовані інструкціями.

Оператор, що обслуговує гідропривід, повинен знати робочий та максимальний тиски та під час експлуатації постійно стежити за показаннями манометрів.

Клапани та реле тиску регулюють за манометрами, розрахованими на тиск, що на 30…50%перевищує максимальний тиск у гідросистемі. Для запобігання виходу з ладу манометрів їх необхідно підключати через демпфуючі пристрої, запірні крани та вентилі.

Клапани регулюють лише при наладці гідросистем після виробництва або ремонту, за можливістю уникаючи виконання цієї операції у процесі експлуатації. Коли тиск у гідросистемі перевищить встановлене значення, вимикають привід насоса для з’ясування причин та усунення несправностей. Якщо при дросельному керуванні витрата рідини при фіксованому положенні дроселя зменшується, то це свідчить про засмічення його прохідних перерізів. Для усунення несправності необхідно декілька раз повністю відкрити та закрити дросель. Якщо засмічення не усувається, то необхідно прочистити дросель.

Обслуговування фільтрів включає видалення відстою з корпусу, промивку фільтруючих елементів (пластин, сіток, магнітів тощо) або заміну їх новими. Фільтруючі елементи промивають чистим гасом або бензином з подальшою продувкою сухим повітрям. Паперові, картонні та тканинні фільтруючі елементи при засміченні замінюють новими.

5.2 Технічне обслуговування робочих рідин

Робоча рідина у приводі передає енергію від джерела (насос, насосна станція) до споживача (гідродвигун, гідроциліндр), є змащувальним та протикорозійним середовищем, видаляє продукти зносу тертя, охолоджує гідросистему ти виконує інші функції. Тому від її якості суттєво залежить працездатність всіх агрегатів та елементів приводу.

Вибір робочої рідини для гідроприводу визначається діапазоном робочих температур, тиском у гідросистемі, швидкостями руху вихідних ланок гідродвигуна, конструкційними матеріалами та матеріалами ущільнень, особливістю експлуатації приводу (кліматична зона, умови зберігання під час перерв у роботі, можливості заміни тощо). При цьому передусім враховують умови роботи насосів.

Мінімальну в’язкість робочої рідини, що відповідає максимальній температурі, встановлюють за допустимим зниженням об’ємного к.к.д. та за міцністю плівки рідини. Максимальну в’язкість, що відповідає мінімальній температурі, встановлюють за працездатністю насосів, яка характеризується заповненням їх робочих об’ємів або лімітом прокачуваності рідини.

Робочий тиск у гідросистемі та швидкість руху вихідної ланки гідродвигуна також впливають на вибір робочої рідини. Рухомі деталі багатьох гідроагрегатів виготовлюють без внутрішніх ущільнень, а їх герметичність забезпечується завдяки малим зазорам. Витоки робочої рідини у зазорах зростають з підвищенням тиску та зниженням в’язкості рідини. Вони знижують к.к.д. приводу та збільшують нерівномірність руху вихідних ланок.

У теперішній час у гідроприводах застосовують різноманітні робочі рідини: на нафтовій основі (мінеральні оливи) з присадками для покращення фізичних властивостей (протиокислювальні, в’язкістні, протизношувальні, протикорозійні тощо).

У гідроприводах, що працюють у пожежонебезпечних умовах, застосовують водомісткі рідини (водооливяні емульсії), які є сумішшю води та мінеральної оливи у співвідношеннях 100:1, 50:1. Зазвичай з цією метою використовують емульсії, що складаються з 85% мінеральної оливи І-20, 12% олеїнової кислоти та 3% розчину їдкого натрію.

Для приводів, що працюють при високих температурах, застосовують синтетичні рідини – рідини на кремнійорганічній основі (силікони). Вони негорючі, стійкі до окислення, мають стабільну в’язкість у великому діапазоні температур, проте мають і суттєві недоліки: несумісність з матеріалами ущільнень, висока текучість, токсичність тощо.

При експлуатації робочої рідини необхідно створювати такі умови, за яких вона як можна довше зберігала б первинні фізичні властивості. Для цього необхідне наступне:

- не допускати змішування робочої рідини з водою та з технологічними рідинами;

- слідкувати, щоб у рідину не потрапляли пил, стружка та інші механічні домішки, для цього перед заправленням необхідно рідину фільтрувати;

- тримати рідину у щільно закритій тарі, не змішувати в одній тарі свіжу та бувшу в експлуатації рідини;

- виконувати рекомендації заводу-постачальника стосовно режимів роботи гідроприводу.

6 Особливості експлуатації насосного обладнання

6.1 Насоси для гідросумішей

Насоси для гідросумішей розрізняють в залежності від призначення, виду перекачуваної рідини та умов експлуатації: землесоси, грунтові, піскові, шламові, пульпові та ін. Назва насосу в основному визначає і область його застосування. З усієї групи відцентрових насосів для гідросумішей найбільш широке застосування мають грунтові насоси ().

Рисунок –Типова конструкція грунтових насосів:1 – всмоктувальний патрубок; 2 – кришка; 3 – бронедиск зі сторони входу; 4 – робоче колесо; 5 – зовнішній корпус; 6 – внутрішній корпус; 7 – опорній вузол; 8 – ротор; 9 – ущільнююче кільце  

Грунтові насоси застосовують на підприємствах кольорової та чорної металургії (від видалення відходів збагачування руди до гідротранспорту всередині підприємства). Грунтові насоси перекачують різні мінерали, вугілля, породи. Їх використовують при намивних роботах, гідротехнічному будівництві, на силікатних заводах та ін.

Шламові насоси використовують для перекачування різних гідросумішей, що містять відносно малі тверді частинки в

цементній та вугільній промисловостях, чорній металургії,

теплоенергетиці та ін.

Шлами менш абразивні, ніж пісчано-гравійні суміші. Тому шламові насоси мають менші прохідні перерізи, ніж грунтові.

Велику групу насосів для абразивних гідросумішей складають відцентрові піскові насоси консольного типу з боковим всмоктувальним підводом. Ці насоси широко використовують в глиноземному виробництві, збагаченні руд та ін.

В останній час при розробці корисних копалин і виконанні гідромеліоративних робіт застосовують землесоси - грунтові насоси, занурені під рівень води. При використанні занурюванних насосів внаслідок підпору води збільшується їх всмоктувальна можливість.

Основним експлуатаційним недоліком всіх насосів є низький термін придатності деталей проточної частини внаслідок гідроабразивного зношування.

Основною особливістю експлуатації насосів для абразивних гідросумішей є те, що вони перекачують неоднорідні рідини – гідросуміші, (в більшості випадків це суміші твердих матеріалів з водою). Гідросуміші в залежності від технології виробництва мають різну назву: суміш води з рудою, концентратами і хвостами збагачувальних фабрик називають пульпою, суміш глини з водою називають глинистими розчинами, аналогічно крейдяний, вапняний, цементний розчин.

Тверді фракції в складі гідросумішей мають різні розміри (від долей мм до сотень мм), різні фізико-хімічні властивості: твердість, абразивність, густину та ін. Окремо необхідно відмітити особливу групу гідросумішей – суспензії, в яких тверді фракції мають розмір мікрона. Суспензій мають властивості неньютоновських рідин, що впливає на робочий процес насоса.

Загальна особливість всіх цих насосів - це специфічні властивості перекачуваної рідини (абразивність і тверді включення). Перекачуючи такі рідини, насоси знаходяться під руйнівною дією твердих частинок, що рухаються в потоці. Це призводить до інтенсивного зносу. Аналіз витрат на експлуатацію цих насосів показав, що основна їх частина пов'язана із заміною зношених деталей. Експлуатаційні витрати внаслідок зношування деталей насосів складаються з вартості запасних запчастин, затрат на демонтаж насоса і затрат, пов'язаних з невиробничими простоями обладнання при відсутності резервних насосів (наприклад, землесосів).

Простої обладнання, додаткові затрати на складання і розбирання насосів пов'язані, в основному, з забиванням каналів твердими включеннями. Таким чином, при оцінці експлуатаційних якостей цих насосів першоступеневе значення мають такі показники, як надійність, зносостійкість, розміри прохідних перерезів. К.к.д., який в насосах для чистої води є одним з основних показників, в насосах для абразивних гідросумішей має менш важливе значення.

Насоси повинні пропускати тверді включення розміром до (0,5-0,7)d_вх. Це вимагає збільшення прохідних перерізів (каналів) підводу, робочого колеса, відводу і призводить до перерозширення проточної частини і, як наслідок, до зниження к.к.д. і всмоктувальної властивості насосів для абразивних гідросумішей. Тому к.к.д. і кавітаційні якості цих насосів нижчі, ніж у звичайних лопатевих насосів аналогічних розмірів.

6.2 Експлуатація хімічних відцентрових насосів

Насоси, що застосовують для перекачування агресивних, токсичних і вибухових рідин, називаються хімічними. Основними вимогами до насосів є надійність їх конструкції, корозійна стійкість, герметичність, довговічність, простота обслуговування, мінімальна трудомісткість ремонтних робіт та їх безпека.

В хімічній промисловості використовують різні типи насосів: відцентрові, вихрові, об’ємні (поршневі, шестеренні, гвинтові) та ін. Найбільшу групу складають відцентрові насоси. Зупинимось на їх властивостях.

Насоси типу Х призначені для перекачування хімічно активних і нейтральних рідин (рис.12.1). Це насоси з витратою рідини до 500 і напором до 240 м, з ущільненнями у вигляді м’якої сальникової набивки або торцевим. Ущільнення є взаємозамінними.

Насоси бувають горизонтальні і вертикальні, одно і двоступеневі, з приводом від електродвигуна через пружну муфту. На замовлення насоси поставляють у вибухо- і пожежобезпечному виконанні. Ці насоси мають меншу масу і на протязі декількох років не зазнають корозії, легко демонтуються.

При виготовленні хімічних насосів широко використовують пластичні маси, металокераміку і матеріали порошкової металургії. Деталі хімічних насосів, які перекачують кислоти, луги, агресивні та вибухонебезпечні рідини, виготовляють із різних легованих і високолегованих сталей, чавуну, бронзи і кольорових матеріалів. Це сталі: Х28, Х34, Х18Н9Т та ін. При перекачуванні хлоридів, азотної кислоти використовують титан і сплави на його основі. При виготовленні хімічних насосів застосовують і пластмаси. Серед пластмас найширше використовують склопластик.

Рисунок 12.1 – Хімічні насоси:1 – кришка; 2 – нижній диск; 3 – рабоче колесо; 4 – верхній диск; 5 – корпус; 6 – вал; 7 – корпус підшипника; 8 – відбійник рідини; 9 – опорная стійка; 10 – муфта; 11 – опорна плита; 12 – всмоктувальна труба  

АГ-4 і його модифікації (з них виготовляють робочі колеса, кришки, фланці та підшипники). Склопластик використовують замість нержавіючої сталі, міді, нікелю та інших матеріалів. До недоліків склопластика відносяться його висока вартість і розтріскування під навантаженням. Крім цього використовують і інші пластмаси на основі епоксидних і поліуретанових смол.

В хімічних насосах застовують контактні ущільнення вала - сальникові і торцеві.

Сальникові ущільнення застосовують при перекачуванні нетоксичних, вибухонебезпечних рідинах при порівняно низькому тиску. Але сальники працюють при деяких обов’язкових витоках рідини. Їх необхідно систематично підтягувати, що ускладнює автоматизацію технологічних процесів і в деяких випадках не забезпечує необхідної надійності.

Торцеві ущільнення не потребують обслуговування і практично не мають витоків рідини. Ці ущільнення працюють в умовах агресивних і абразивних середовищ при тисках до 45 МПа, температурі від - 200 С до + 450 С, швидкості ковзання у парі тертя до 100 м/с.

Для ущільнень, що працюють на рідинах з твердими включеннями, подають чисту рідину (воду). Для підвищення довговічністі пари тертя застосовують наступні матеріали: графіт, графітофторопласт, кераміку, флубон та ін.

Розглянемо вплив властивостей рідини на вибір насоса. За хімічними властивостями перекачувані рідини можна розділити на нейтральні, корозійноактивні, горючі, ядовиті та радіоактивні. Вибір матеріалу насоса обумовлюється хімічним складом рідини, її концентрацією і РН рідини.

Рідини можуть містити газові і тверді включення, що

ускладнюють процес перекачування. Більшість насосів не можуть перекачувати рідини, що містять 5% і більше газів. В деяких випадках частинки рідини можуть утворювати комки, відкладення, кристали та ін. Тому при виборі насоса, необхідно обов’язково проаналізувати властивості рідини, що перекачуються.

Несамовсмоктувальні лопатеві насоси перед першим пуском необхідно залити рідиною. Можлива схема заливу з прийомним клапаном і повітряним краном у верхній частині корпуса наведена на рис. 12.2

Рисунок 12.2 – Схема заливу насоса з прийомним клапаном

Ця схема застосовується рідко з наступних причин: 1) не забезпечується надійна робота клапана при перекачуванні в’язких і забруднених рідин; 2) необхідно мати клапани з корозійностійких матеріалів; 3) прийомний клапан утворює великий опір рідині у всмоктувальній лінії, що зменшує висоту всмоктування.

Частіше застосовується схема з уловлювачем (рис 12.3). Уловлювач на хімічних підприємствах є необхідним приладдям кожного насоса.

Уловлювач – це вертикальний циліндричний стакан об’ємом 50-70 л з патрубками входу і виходу рідини і з внутрішнім перфорованим стаканом. Рідина попадає в стакан, проходить через отвори (при цьому відокремлюються домішки) і потім поступає у всмоктувальний трубопровід. Уловлювач запобігає забиванню насоса різними домішками, папером, ганчірками, трісками та ін. Його встановлюють перед насосом. Оскільки вхідний штуцер уловлювача знаходиться у верхній його частині, то після зупинки насоса більша частина уловлювача залита рідиною. При пуску насоса рідина відкачується із уловлювача, тиск в ньому зменшується і рідина з резервуару підіймається по всмоктувальному трубопроводу спочатку в уловлювач і далі в насос. Об’єм уловлювача повинен бути не меншим 1,25-1,5 об’єму всмоктувального трубопроводу.

Рисунок 12.3 – Схема заливу з уловлювачем

Під час експлуатації хімічних насосів необхідно забезпечити постійний догляд і контроль за їх роботою. Дуже важливим є виконання інструкції заводу-виробника.

В перші 3000 годин, як правило, необхідно проводити тільки контроль і догляд за насосом. При цьому контролюють тиск на вході в насос, температуру рідини, рівень масла в картері і підшипниках, температуру підшипників (нормальна 45-60 С, можлива 80 С). Крім цього необхідно слідкувати за роботою сальникового ущільнення, перевіряти вібрацію підшипників, постійно контролювати підвід і відвід рідини для прогріву насосів, що обігріваються.

Під час експлуатації хімічних насосів слід пам’ятати про наступні ознаки:

1 Засмічення всмоктувального трубопроводу, захисної сітки або робочого колеса приводить до зменшення напору і розриву суцільності потоку.

2 Підвищення максимальної геометричної висоти всмоктування може привести до розриву суцільності потоку і кавітації.

3 Збільшення температури рідини, що перекачується при експлуатації, знижує максимальну висоту всмоктування, оскільки з підвищенням температури збільшується тиск насиченої пари Рнп.

4 При високих значеннях Рнп необхідно передбачити підпір тиску на вході в насос.

5 Якщо відсутня можливість прокладання довгого трубопровіду, всмоктувальний трубопровід необхідно прокладати з постійним нахилом в бік насоса, щоб запобігти появі повітряних мішків.

6 Повітря або газ, що містяться в рідині необхідно видалити за допомогою деаератора або вакуумного насоса.

7 При напорах, вищих 10-15 м, необхідно встановлювати зворотний клапан.

8 Сальникову набивку необхідно замінювати через 2000 год роботи. Сильне підтягування сальника приводить до сухого тертя і згорянню сальникової набивки.

9 Для нормальної роботи торцевого ущільнення необхідно забезпечити спокійну роботу вала насоса.

10 Неякісна центровка насоса і двигуна приводить до підвищеного зносу сальників і підшипників.

Додаткові вимоги до обслуговуючого персоналу під час експлуатації хімічних насосів:

1 Оператори повинні бути додатково проінструктовані з техніки безпеки в залежності від ступеня агресивності перекачуваного середовища.

2 При зливі з цистерн і резервуарів сірчаної і соляної кислот категорично забороняється перекачувати кислоту через нижні крани. Для перекачування кислоти з заглиблених резервуарів необхідно користуватись вакуум – насосом.

3 Кислотопроводи повинні бути розташовані в доступних місцях. Якщо вони прокладені горизонтально, під ними підвішують навіси, якщо вертикально –щитки для захисту обслуговуючого персонал від розбризкування кислоти.

4 Категорично забороняється:

- виконувати роботи з кислотою без спецодягу;

- заливати воду в сосуди з кислотою, тому що вода в кислоті викликає бурхливе кипіння і розбризкування.

Дата добавления: 2014-01-04