Проектирование и эксплуатация компрессорной станции

Размещено на http://www.аllbеst.ru/

1. Отметить в чем состоит принципиальное различие между вынужденной аварийной остановкой ГПА и плановой нормальной остановкой ГПА

Все остановки ГПА на компрессорной станции подразделяются на нормальные и вынужденные. Заводы-изготовители в системе управления ГПА предусматривают алгоритмы нормальных и аварийных остановок.

Нормальные остановки (НО) подразделяются на плановые и внеплановые. Плановые нормальные остановки связаны с выводом ГПА в ремонт, проведением ревизии и выводом в резерв его по графику. Внеплановые нормальные остановки, как правило, не связаны с отказами ГПА и проводятся по предварительно принятому распоряжению центральной диспетчерской службой. Чаще всего они связаны с поддержанием режима работы газопровода. Изменение режима работы может произойти при сокращении подачи газа по газопроводу из-за уменьшения потребления газа потребителями или возможного разрыва трубопровода, а также для экономии расхода топливного газа при избыточном числе работающих ГПА.

Нормальные остановки ГПА характеризуются обязательным выводом на рециркуляционное кольцо компрессорной станции, группы агрегатов или отдельного агрегата с постепенной его разгрузкой и отключением нагнетателя от технологических коммуникаций газопровода. Поэтому в условиях, не являющихся аварийными, необходимо всегда проводить нормальную остановку ГПА.

Вынужденные остановки, в свою очередь, могут быть нормальными и аварийными. аварийный компрессорный дефектоскопия износ

Вынужденная нормальная остановка (ВНО) выполняется по команде оператора эксплуатационного персонала при незначительных отклонениях в режиме работы ГПА, появлении предупреждающих сигналов системы автоматики и других отклонениях, при которых агрегат может продолжать работать и не требуется его экстренная (аварийная) остановка, например, при возникновении утечек масла, быстром снижении уровня масла в маслобаке, резком возрастании расхода масла через поплавковую камеру, появлении посторонних шумов внутри проточной части агрегата, повышении уровня вибрации и пр.

Нормальная остановка агрегата осуществляется в такой последовательности.

- При последовательной работе агрегатов осуществляется отключение ГПА от режима работы в трассу и переход на режим "кольцо" открытием станционного крана № 3. Постепенно снижают обороты до минимальной частоты вращения валов ТНД и нагнетателей. После нажатия кнопки "НО" агрегат отключают от газопровода. При этом открываются краны № 3 и 3бис и закрываются краны № 1 и 2.

Отключение от газопровода полнонапорного ГПА происходит аналогично с разгрузкой нагнетателя открытием агрегатного рециркуляционного крана № 3.

После открытия крана № 5 газ из нагнетателя стравливается в атмосферу.

- После снижения давления масла за главным маслонасосом обязательно должен включиться пусковой масляный насос (ПМН).

- После остановки вала ТНД выключают ВМНУ, предварительно убедившись, что краны на трубопроводах технологического газа полностью закрыты.

- После полной остановки агрегата, ПМН оставляют в работе до тех пор, пока температура за ТНД не понизится до 80°С. Если после остановки масляного насоса температура подшипников повысится до 75°С, то вновь включают ПМН (это требование необходимо для предохранения подшипников скольжения). Для равномерного остывания роторов необходимо периодически валоповоротом проворачивать ротор ТВД до снижения температуры перед турбиной примерно до 100°С.

Нормальная остановка агрегата производится автоматически нажатием на кнопку "Нормальная остановка" (НО) на панели управления. При этом в строгой последовательности выполняются все вышеуказанные операции, после чего электромагнитный выключатель прекращает подачу топлива и обеспечивает необходимую перестановку кранов.

Аварийная остановка (АО) агрегата осуществляется при угрозе аварии по команде оператора или автоматически от устройств защиты, а также во всех случаях отклонений от нормального режима, создающих угрозу безопасности обслуживающего персонала или сохранности оборудования.

Аварийная остановка работающего агрегата при срабатывании системы защиты происходит в случаях:

- погасания факела в камере сгорания;

- повышения температуры газов за ТНД выше максимально допустимой;

- повышения температуры подшипников ГПА выше максимально допустимой;

- повышения частоты вращения роторов ТВД и ТНД выше предельно допустимого значения;

- осевого сдвига роторов турбины и нагнетателя ( повышения давления и сигнала на ЭКМ);

- понижения давления масла на смазку подшипников турбины и нагнетателя ниже допустимых значений;

- появления недопустимой вибрации подшипников ГПА (значение виброскорости выше предельно допустимых значений);

- понижения перепада между давлением масла и давлением газа в уплотнении нагнетателя ниже допустимого значения (перепад "масло - газ");

- самопроизвольном срабатывании кранов обвязки турбины и нагнетателя;

- нерасцеплении муфты турбодетандера при пуске агрегата и повышении частоты вращения ротора турбодетандера сверхдопустимой.

Вынужденная аварийная остановка агрегата выполняется сменным персоналом нажатием кнопки "Аварийная остановка" или воздействием на пневматические (гидравлические) кнопки управления:

- при отказах системы защиты (хотя бы одной из вышеперечисленных защит);

- воспламенение масла на турбине (если невозможно быстро погасить пламя подручными средствами);

- внезапном прорыве газа в помещение машинного зала;

- появлении дыма из подшипников;

- появлении условий, создающих угрозу безопасности обслуживающему персоналу или поломки оборудования.

Алгоритм аварийной остановки осуществляется в следующем порядке:

а) при срабатывании системы защиты закрывается стопорный клапан подачи топлива. Открываются краны № 6, 3, 3бис, закрываются всасывающий № 1 и нагнетательный № 2 краны. После того, как всасывающий и нагнетательный краны закрылись, выпускной кран № 5 открывается, стравливая газ из контура нагнетателя в атмосферу;

б) при нажатии на кнопку "Аварийная остановка" закрывается стопорный клапан подачи топлива. Одновременно краны № 6, 3, 3бис, 5 открываются, а краны № 1 и 2 закрываются, т.е. газ стравливается в атмосферу до закрытия кранов № 1 и 2.

После любой аварийной остановки необходимо найти причину неисправности и устранить ее. Пуск агрегата без выполнения этого условия категорически запрещен.

2. Остановка компрессорной станции ключом аварийной остановки станции (КАОС)

В процессе эксплуатации компрессорной станции могут возникнуть внештатные аварийные ситуации, которые локализовать путем остановки одного ГПА или какого либо другого оборудования нельзя. К таким ситуациям относятся:

- пожар в машзале и галерее центробежных нагнетателей, который может перекинуться на соседние ГПА;

- разрывы газопроводов как на трассе, так и на территории КС, а также в случае прорыва газа через фланцы, прокладки и невозможности перекрыть газ запорной арматурой;

- любое возгорание на вспомогательном оборудовании, АВО газа, пылеуловителях, фильтр-сепараторах, блоках подогрева и подготовки топливного и пускового газа;

- стихийные бедствия, создающие угрозу оборудованию и жизни людей.

Эти ситуации можно предотвратить путем остановки компрессорной станции. Для этих целей на КС смонтирована система аварийного управления кранами и агрегатами, которая приводится в действие кнопкой, установленной на главном щите управления. Эта общестанционная система называется КАОС и расшифровывается: "Ключ-аварийной-остановки-станции". При создании аварийной ситуации и включении ключа КАОС происходит следующее:

- аварийно останавливаются все газоперекачивающие агрегаты, закрываются краны № 1 и 2 и открываются свечи № 3.

- одновременно закрываются краны № 7 и 8 и открываются свечи № 17 и 18, а весь газ с технологических коммуникаций стравливается через эти свечи. Кран № 20 можно открыть только после выравнивания давления до и после крана;

- кроме этого, сменный оперативный персонал обязан отключить импульсный, топливный и пусковой газ на узле подключения до и после крана № 20.

В случае отказов в перестановке любого из кранов № 7 и 8 и свечей № 17,18 оперативный персонал должен перекрыть охранные краны № 19 и 21 общестанционной системой управления "Вега" и свечи охранных кранов, обеспечить вручную дозакрытие или открытие кранов. Необходимость установки такой общестанционной системы объясняется тем, что тушить пожар и локализовать аварию можно только после отключения подачи газа и как можно быстрее его стравить из коммуникаций, чтобы очаги пожара или аварий не увеличивались.

Для проверки работоспособности этой системы в процессе эксплуатации раз в год перед плановой остановкой компрессорного цеха производится ее испытание по алгоритму, аналогичному аварийной ситуации.

В процессе эксплуатации раз в полгода необходимо производить испытания системы КАОС путем имитации, т.е. путем проверки поступления импульсного газа на узлы управления при отсоедененных рукавах высокого давления.

Ввиду важности данной системы все испытания должны быть оформлены актом установленной формы.

3. Перечислить основные виды работ (в порядке их следования) по подготовке оборудования КС к ремонту. Назвать документ, на основе которого оборудование может быть принято из ремонта в эксплуатацию

Образование взрывоопасной смеси хлора с водородом, приводящей к взрывам и разрушениям сосудов и трубопроводов, содержащих жидкий и газообразный хлор;

Большое значение для безопасной эксплуатации производства имеет правильная организация ремонта и тщательная подготовка аппаратов и трубопроводов к ремонтным работам. Отложения полимеров ацетиленовых углеводородов и ацетилен, сортируемый продуктами коррозии, с трудом и очень медленно удаляются при продувках. Известны случаи взрыва ацетилена при сварочных работах даже в тщательно продутых трубопроводах. Подготовка к ремонту аппаратов и трубопроводов, содержащих ацетилен, должна состоять в продувке их азотом для удаления основного количества С2Н2. длительной пропарке и повторной продувке азотом. Во избежание возможности полимеризации (при высоких температурах) высших ацетиленовых углеводородов, содержащихся в газе, рекомендуется до продувки паром продуть аппаратуру и коммуникации азотом до отсутствия горючих компонентов в продувочном газе.

-с разборкой аппаратуры, оборудования и трубопроводов, содержащих горючие и легковоспламеняющиеся вещества;

-с разборкой аппаратуры, оборудования и трубопроводов, содержащих горючие и легковоспламеняющиеся вещества;

Надежность работы предохранительного клапана обеспечиваете правильным расчетом его пропускной способности, точной регулировкой пружины и затвора и контролем за исправностью действия. Пропускная способность клапана (в кг/ч) рассчитывается по формуле, приведенной в "Правилах по сосуд г м", регулировка пружины на установочное давление и затора на герметичность проводится на специальном стенде, кон"роль осуществляется посредством устройства для принудительного пробного открытия клапана (подрыва) в процессе его эксплуатации. Для сосудов, аппаратов, трубопроводов, содержащих некоторые ядовитые, горючие и взрывоопасные среды, допускается установка предохранительных клапанов без устройств для подрыва, при условии, что клапаны будут подвергаться ревизии в сроки, определенные "Правилами по сосудам".

В воздушных компрессорах возможно образование взрывоопасных смесей даже при небольших количествах горючих газов, уступающих с забираемым воздухом. Поэтому воздух забирают из зоны, не содержащей примесей горючих газов и пыли, а высоте не менее 2--3 м от уровня земли и очищают в фильтрах различной конструкции (например, состоящих из пластин, пропитанных висциновым маслом или из специальных волокон). Во избежание попадания в трубопроводы сжатого BоsАvxа взрывоопасных или токсичных веществ правилами запрещается устройство постоянных врезок от трубопроводов, содержащих такие вещества. Система снабжения сжатым воздухом должна обладать повышенной надежностью, поскольку прекращение его подачи для КИП и автоматики делает технологические установки неуправляемыми. Чтобы предотвратить серьезные аварии предусматривается 100%-ное резервирование компрессоров, подающих воздух для систем КИП и автоматика.

Для трубопроводов, содержащих хлор, необходимо предусматривать возможность их опорожнения путем продувки сухим (с точкой росы минус 40 °С) сжатым воздухом (азотом) или вакуумированием с последующей продувкой сухим сжатым воздухом (азотом) до остаточной концентрации хлора в газах продувки не более 1 мг/м3.

Во избежание самовозгорания омега-полимера, во всех случаях остановки аппаратов или трубопроводов, содержащих этот полимер, они должны обильно орошаться водой до выгрузки и освобождения их от продукта.

Сквозной проход через ЭМП трубопроводов, содержащих взрывоопасные газы, горючие или легковоспламеняющиеся жидкости, не допускается. В ЭМП разрешается прокладывать только трубопроводы, непосредственно относящиеся к установленному в них обору- сжатия этих газов до необходимого давления допускается на обоснованное использование воздуха (окислителя) для испытания на плотность технологических систем перед заполнение: их горючими газами и жидкостями, пары которых образуют воздухом взрывоопасные смеси. В ряде производств вмести инертного газа используется воздух для продувки аппаратов трубопроводов, содержащих взрывоопасные газы и пары; на всегда производится продувка инертным газом аппаратуры перед заполнением ее ЛВЖ и горючими газами, или она проводится недостаточным количеством инертного газа, что не обеспечивает необходимое удаление воздуха. Надежность работы предохранительного клапана обеспечивается правильным расчетом его пропускной способности, точной регулировкой пружины и затвора и контролем за исправностью действия. Пропускная способность клапана (в кг/ч) рассчитывается по формуле, приведенной в "Правилах по сосудам", регулировка пружины на установочное давление и затвора на герметичность проводится на специальном стенде, контроль осуществляется посредством устройства для принудительного пробного открытия клапана (подрыва) в процессе его эксплуатации. Для сосудов, аппаратов, трубопроводов, содержащих некоторые ядовитые, горючие и взрывоопасные среды, допускается установка предохранительных клапанов без устройств для подрыва, при условии, что клапаны будут подвергаться ревизии в сроки, определенные "Правилами по сосудам".

В 1968 г. в Портленде (штат Орегон, США) взорвался на завершающей стадии строительства стальной низкотемпературный резервуар сжиженных газов объемом 27,8 тыс. м3. Расследование обстоятельств и причин взрыва показало, что на одном из пяти трубопроводов, соединяющих почти готовый резервуар с системой переработки газа, были открыты две задвижки. Этот трубопровод диаметром 152 мм предназначался для отбора паровой фазы и был соединен с системой охлаждения. После взрыва обнаружили, что ближайшая к резервуару задвижка полностью открыта, а задвижка, расположенная на некотором расстоянии от резервуара, закрыта полностью. Ко времени взрыва резервуар еще не был заполнен. Однако некоторое количество газа, использовавшегося в ходе опробования отдельных узлов комплекса, проникло в резервуар, что и привело к образованию взрывоопасной смеси с воздухом. Погибшие во время взрыва рабочие вели приготовления к нанесению минеральной ваты на перекрытие внутренней алюминиевой оболочки и, вероятно, вызвали искры, от которых произошло воспламенение. Стоимость низкотемпературного резервуара составляла 1,2 млн. долл. Перед техническим освидетельствованием оборудование должно быть остановлено, надежно отключено от всех трубопроводов, соединяющих его с источниками давления, охлаждено, освобождено от заполняющей его рабочей среды, а поверхности, подлежащие осмотру, очищены до металла от загрязнений, накипи и т. п.

Разборка или вскрыше агрегата (или отдельного аппарата), остановленного для внутреннего осмотра чистки, ремонта и тому подобного, может производиться только после освобождения его от продуктов производства и отключения заглушками с ясно видимыми хвостовиками от всех трубопроводов, соединяющих его; источниками давления или с другими агрегатами. В зависимости от находившихся в агрегате (аппарате) продуктов он перед вскрытием должен быть продут инертным газом или острым водяным, паром и, если это требуется, промыт водой и продут чистым воздухом.

Перед внутренним осмотром и гидравлическим испытанием сосуд должен быть остановлен, охлажден (отогрет), освобожден от заполняющей его рабочей среды, отключен заглушками от всех трубопроводов, соединяющих сосуд с источником давления или с другими сосудами, очищен до металла.

При подготовке к осмотрам и гидравлическим испытаниям сосуд следует охладить (отогреть), освободить от заполняющей рабочей среды, отключить заглушками от всех трубопроводов, соединяющих его с источниками давления или другими сосудами, очистить от металла. Футеровка, изоляция и другая защита поверхностей сосуда частично или полностью удаляются в тех случаях, когда есть признаки дефектов в металле сосуда под защитным покрытием, например: не плотность футеровки, отдулин в гуммированном слое, следы пропуска изоляции и др. Вся арматура перед гидравлическим испытанием тщательно очищается и притирается, а крышки, люки и т. п. устанавливаются прочно и плотно, исключая возможность течи.

Гибкость трубопроводов, соединяющих цилиндры компрессора с аппаратурой (буферные емкости, холодильники), должна быть достаточной, чтобы компенсировать температурные деформации компрессора и трубопровода.

Гибкость трубопроводов, соединяющих цилиндры компрессора с аппаратурой (буферные емкости, промежуточные холодильники), должна быть достаточной для того, чтобы компенсировать температурные деформации.

Фонтанная арматура АФК6В-100х210К2 отличается от АФК6-100х х210ХЛ наличием задвижек ЗМС1Б-100Пх21К2 с пневмоуправлением и штуцером типа ШРА2К-100х21. Пневмопривод управляемой задвижки состоит из пневмоцилиндра с поршнем, соленоидного пилотного клапана, трубопроводов, соединяющих верхнюю и нижнюю полости пневмоцилиндра с соленоидными клапанами. Стационарная установка охлаждения резервуара состоит из горизонтального кольца орошения (оросительного трубопровода с устройством для распыления воды -- перфорация, спринклерные или дренчерные головки и др.), размещаемого в верхнем поясе стенок резервуара, сухих стояков и горизонтальных трубопроводов, соединяющих кольцо орошения с сетью противопожарного водопровода, и задвижек с ручным приводом для обеспечения подачи воды при пожаре на охлаждение всей поверхности резервуара и любой ее четверти (считая по периметру).

Перед внутренним осмотром и гидравлическим испытанием сосуд должен быть остановлен, охлажден (отогрет), освобожден от заполняющей его рабочей среды, отключен заглушками от всех трубопроводов, соединяющих сосуд с источником давления или с другими сосудами. Металлические сосуды должны быть очищены до металла.

Перед внутренним осмотром и гидравлическим испытанием сосуд должен быть остановлен, охлажден (отогрет), освобожден от заполняющей его рабочей среды, отключен заглушками от всех трубопроводов, соединяющих сосуд с источником давления или с другими сосудами, очищен до металла.

4. Перечислить виды неразрушающего контроля деталей. Отметить, какое физическое явление положено в основу ультразвуковой дефектоскопии

Неразрушающий контроль подразумевает проведение экспертизы объектов без нарушения их целостности и функциональности. Выгоден неразрушающий контроль качества именно относительной простотой его проведения и широтой сферы применения.

Стоит отметить, что неразрушающий контроль деталей и конструкций -- один из важнейших аспектов обеспечения безопасности промышленных объектов и предметов широкого пользования, нарушение целостности которых может представлять собой риск для жизни и здоровья людей.

Производство и применение приборов неразрушающего контроля

Многообразие оборудования

За последние годы оборудование неразрушающего контроля в своем развитии шагнуло далеко вперед. Модернизировались старые образцы приборов, появились абсолютно новые аппараты, были внедрены современные методики и методы контроля.

К примеру, сегодня доступны приборы неразрушающего контроля, позволяющие без труда производить ультразвуковую или рентгеновскую экспертизу. Благодаря огромному количеству способов и методов исследования применять оборудование неразрушающего контроля можно при проверке безопасности практически любого объекта.

Такое современное оборудование разрабатывается с учетом всех норм безопасности специалиста, проводящего дефектоскопию, и отличается высоким уровнем точности результатов. Они позволяют сделать объективное заключение о состоянии детали или конструкции. Неразрушающий контроль помогает выявлять даже самые незначительные дефекты материалов и конструкций, оценить их техническое состояние, безопасность и возможный срок эксплуатации.

Производство и применение приборов неразрушающего контроля

Производятся приборы неразрушающего контроля как российскими, так и зарубежными компаниями. В их линейках представлены стационарные и портативные (ручные) аппараты. Последние значительно облегчают проведение дефектоскопии в любых условиях. Как правило, такие приборы оснащены автономным источником питания. Сам дефектоскоп подбирается в зависимости от материала, из которого изготовлена деталь или объект исследования. Особенно востребован неразрушающий контроль деталей и конструкций в строительстве и машиностроении, его используют также при техническом обслуживании автомобильного транспорта.

Оборудование неразрушающего контроля при проверке узлов и деталей

Наиболее широко применяется оборудование неразрушающего контроля при проверке узлов и деталей в машиностроительной отрасли. При этом неразрушающий контроль качества является единственным способом, позволяющим установить внутренние дефекты у механизмов и рабочих узлов. Испытания в таком случае можно проводить на каждой детали и на любом ее участке.

Опасные с позиции эксплуатационной надежности участки изделия исследуются по нескольким направлениям. Для этого используются приборы неразрушающего контроля разного принципа действия, чувствительные в отношении разных материалов. Ступенчатый последовательный неразрушающий контроль качества позволяет получить объективную картину о составе изделия и внешнего покрытия, наличии (отсутствии) внутренних дефектов.

Непрерывный неразрушающий контроль качества

В современных условиях оборудование неразрушающего контроля может применяться в условиях непрерывного рабочего процесса. Все используемые приборы неразрушающего контроля не нарушают целостность и характеристики узлов, деталей и механизмов.

При необходимости проводится повторный контроль деталей в партии, если был обнаружен дефект хотя бы на одном изделии. Непрерывный неразрушающий контроль качества дает возможность выявить закономерности и причины отклонений от действующих стандартов, обнаружить "слабое звено" -- участок производства, где допускаются просчеты.

Портативные и встроенные приборы неразрушающего контроля

В настоящее время неразрушающий контроль деталей может проводиться выборочно, при помощи портативных приборов. Второй вариант -- процесс полностью автоматизируется, то есть устройства встраиваются в конвейерную линию и подают сигнал при обнаружении дефекта.

Большинство методов неразрушающего контроля являются кратковременными и малозатратными, при этом применяемое оборудование становится с каждым годом все точнее и эффективнее.

5. Перечислить виды дефектов деталей. Отметить какие детали относятся к деталям первой группы, а какие к деталям второй группы

Ошибки конструирования, нарушения технологического процесса производства, технического обслуживания и ремонта автомобилей, а также эксплуатация приводят к возникновению дефектов. Дефектом называют каждое отдельное несоответствие продукции требованиям, установленным нормативной документацией. Дефекты деталей по месту расположения можно подразделить на локальные (трещины, риски и т.д.), дефекты во всем объеме или по всей поверхности (несоответствие химического состава, качества механической обработки и т.д.), дефекты в ограниченных зонах объема или поверхности детали (зоны неполной закалки, коррозионного поражения, местный наклеп и т.д.). Данное местонахождение дефекта может быть внутренним (глубинным) и наружным (поверхностным и подповерхностным). По возможности исправления дефекты классифицируют на устраняемые и неустраняемые. Устраняемый дефект технически возможно и экономически целесообразно исправить. В противном случае это неустраняемый дефект. По отражению в нормативной документации дефекты делят на скрытые и явные. Скрытый дефект -- дефект, для выявления которого в нормативной документации не предусмотрены необходимые правила, методы и средства контроля. В противном случае это явный дефект. По причинам возникновения дефекты подразделяют на конструктивные, производственные, эксплуатационные. Конструктивные дефекты-- это несоответствие требованиям технического задания или установленным правилам разработки (модернизации) продукции. Причины таких дефектов -- ошибочный выбор материала изделия, неверное определение размеров деталей, режима термической обработки. Эти дефекты являются следствием несовершенства конструкции и ошибок конструирования. Производственные дефекты -- несоответствие требованиям нормативной документации на изготовление, ремонт или поставку продукции. Производственные дефекты возникают в результате нарушения технологического процесса при изготовлении или восстановлении деталей. Эксплуатационные дефекты -- это дефекты, которые возникают в результате изнашивания, усталости, коррозии деталей, а также неправильной эксплуатации. Наиболее часто встречаются следующие эксплуатационные дефекты: изменение размеров и геометрической формы рабочих поверхностей; нарушение требуемой точности взаимного расположения рабочих поверхностей; механические повреждения; коррозионные повреждения; изменение физикомеханических свойств материала деталей. Дефекты, возникающие у сборочных единиц, -- потеря жесткости соединения; нарушение контакта поверхностей, посадки деталей и размерных цепей. Потеря жесткости возникает в результате ослабления резьбовых и заклепочных соединений. Нарушение контакта -- это следствие уменьшения площади прилегания поверхностей у соединяемых деталей, в результате чего наблюдается потеря герметичности соединений и увеличение ударных нагрузок. Нарушение посадки деталей вызывается увеличением зазора или уменьшения натяга. Нарушение размерных цепей происходит благодаря изменению соосности, перпендикулярности, параллельности и т. д., что приводит к нагреву деталей, повышению нагрузки, изменению геометрической формы, разрушению деталей; Дефекты, возникающие у деталей в целом, -- нарушение целостности (трещины, обломы, разрывы и др.), несоответствие формы (изгиб, скручивание, вмятины и др.) и размеров деталей. Причины нарушения целостности (механические повреждения) деталей -- это превышение допустимых нагрузок в процессе эксплуатации, которые воздействуют на деталь или из-за усталости материала детали, которые работают в условиях циклических знакопеременных или ударных нагрузок. Если на деталь воздействуют динамические нагрузки, то у них может возникнуть несоответствие формы (деформации); Дефекты, возникающие у отдельных поверхностей, -- несоответствие размеров, формы, взаимного расположения, физикомеханических свойств, нарушение целостности. Изменение размеров и формы (нецилиндричность, неплоскостность и т.д.) поверхностей деталей происходит в результате их изнашивания, а взаимного расположения поверхностей (неперпендикулярность, несоосность и т.д.) -- изза неравномерного износа поверхностей, внутренних напряжений или остаточных деформаций. Физикомеханические свойства материала поверхностей деталей изменяются вследствие нагрева их в процессе работы или износа упрочненного поверхностного слоя и выражается в снижении твердости. Нарушение целостности поверхностей деталей вызывается коррозионными, эрозионными или кавитационными поражениями. Коррозионные повреждения (сплошные окисные пленки, пятна, раковины и т.д.) возникают в результате химического или электрохимического взаимодействия металла детали с коррозионной средой. Эрозионные и кавитационные поражения поверхностей возникают при действии на металл потока жидкости, движущейся с большой скоростью. Эрозионные повреждения металла детали происходят из-за непрерывного контакта металла со струей жидкости, что приводит к образованию пленок окислов, которые при трении потока жидкости о металл разрушаются и удаляются с поверхности, а на поверхностях деталей образуются пятна, полосы, вымоины. Кавитационные повреждения (каверны) металла происходят тогда, когда нарушается сплошность потока жидкости и образуются кавитационные пузыри, которые находясь у поверхности детали, уменьшаются в объеме с большой скоростью, что приводит к гидравлическому удару жидкости о поверхность металла. В реальных условиях наблюдаются сочетания дефектов. При выборе способа и технологии восстановления большое значение имеют размеры дефектов.Величина дефектов-- количественная характеристика отклонения фактических размеров и (или) формы деталей и их поверхностей от номинальных значений. Можно выделить три группы размеров -- до 0,5 мм; 0,5...2 мм и свыше 2 мм.

6. Перечислить виды износа деталей. Отметить, что собой представляет селективный износ, к какой разновидности износа он относится

Износ деталей машин и механизмов подразделяют на естественный, аварийный и моральный.

Естественный износ характеризуется разрушением или изменением геометрических размеров деталей под действием сил трения, температуры, атмосферных условий и т. д., в процессе длительной эксплуатации машины.

Под аварийным износом понимают выход из строя деталей ранее предполагаемого срока конца эксплуатации. Он может быть вызван конструктивными недоработками, низким качеством материала, изготовления и сборки, неправильной эксплуатацией машины, некачественным ремонтом.

Моральный износ наступает тогда, когда появляются более совершенные конструкции аналогичного оборудования, т. е. машины с большей производительностью, экономичностью, большей степенью автоматизации и удобством в эксплуатации, меньшей материалоемкостью и т. д.

Износ деталей машин с точки зрения физических явлений может быть механическим, молекулярно-механическим и коррозийно-механическим. При механическом износе (сопряжений вал -- подшипник, поршень -- цилиндр, направляющая -- подшипник; деталей валов, осей, шестерен, пружин и др.) для его уменьшения следует применять в конструкции износостойкие материалы, необходима регулярная смазка, повышение чистоты поверхности соприкасающихся поверхностей, поверхностное упрочнение и наконец, правильная эксплуатация оборудования.

При молекулярно-механическом износе (например, в зубчатой паре, винтовой паре, подшипнике) для уменьшения его воздействия необходима регулярная и в достаточном количестве смазка.

Коррозийно-механический износ, возникающий при одновременном химическом и механическом воздействии (шейки валов и осей, опоры качения), уменьшают путем регулярной смазки трущихся и окрашиванием нерабочих поверхностей, применением коррозиестойких материалов и покрытий.

В результате износа изменяются формы и размеры деталей, что приводит к увеличению зазоров в подвижных соединениях, нарушению плотности посадок неподвижных соединений. При наступлении предельного износа детали становится невозможным ее дальнейшее использование, так как нарушается нормальная работа узла или механизма, что может привести к аварии оборудования. Допустимый износ детали предполагает возможность установки детали в машину без ремонта.

Износ детали можно определить различными путями: внешним осмотром или по изменению характера звука, который исходит от передачи, подшипника, соединения;

замером температуры нагрева детали.

Механический износ от трения скольжения проявляется во многих узлах и механизмах машин. Каждое тело, даже если оно отполировано, имеет в действительности на микроскопическом уровне более или менее неравномерную поверхность. Если два тела находятся в контакте (игла -- клин, направляющий рельс -- направляющая каретки), то они соприкасаются только в определенных местах. Фактическая нагруженная зона поверхности намного меньше, чем геометрическая, поэтому поверхность фактического контакта воспринимает значительные нагрузки, что и определяет величину изнашиваемости деталей.

Различают следующие виды трения: сухое, которое характеризуется отсутствием смазки между трущимися поверхностями деталей;

граничное, которое появляется при наличии между трущимися поверхностями слоя смазки незначительной толщины (0,1 мкм и менее);

жидкостное, при котором поверхности трущихся деталей разделены слоем смазки;

полужидкостное -- одновременное жидкостное и граничное. (например, между пяткой иглы и клином замочной системы).

Износ деталей вязального оборудования, включая и бытовые машины, зависит от ряда причин, к числу которых можно отнести качество материала, твердость и состояние сопрягающихся поверхностей, качество и количество смазки, давление на сопряженные поверхности и скорость относительного перемещения трущихся поверхностей, условия эксплуатации и др.

Для повышения износостойкости путем получения соответствующей структуры и твердости сопряженных деталей их подвергают термической или химико-термической обработке. Основные детали ручных вязальных машин -- клинья, изготовленные из легированной стали марки 65 Г или стали марки 45, закаливают до твердости HRC 58...62, а иглы изготавливают из стали У8ХА с последующей закалкой до HRC 52.

Шероховатость поверхности деталей, зависящая от режима обработки, геометрии и материала режущего инструмента, оказывает значительное влияние на износ сопрягаемых поверхностей.

Смазка узлов и механизмов машин, а также их правильное (техническое обслуживание влияют на износ и долговечность боты оборудования. Режимы смазки устанавливаются правилами технической эксплуатации.

В процессе хранения и эксплуатации вязальных машин необходимо уделять внимание защите металлов от коррозии.

Коррозия -- процесс химического или электрохимического разрушения металлов при взаимодействии с окружающей средой.

При химической коррозии происходит разрушение металлов при их взаимодействии с веществами (сероводород, кислород, галогены), не проводящими электрический ток.

Электрохимическая коррозия возникает при взаимодействия металлов с электролитами -- жидкостями, проводящими электрический ток (растворы кислот, щелочей, солей), а также при воздействии на них влажного воздуха.

Коррозия, начинающаяся с поверхности металлических деталей, постепенно проникает вглубь, что приводит к разрушению детали и значительному ухудшению условий работы сопрягаемых поверхностей.

В зависимости от условий, при которых протекает коррозия, различают следующие ее виды: атмосферная, когда на поверхность детали периодически воздействуют то влага, то сухой воздух атмосферы;

подводная, возникающая при воздействии на деталь воды с растворенными в ней солями и кислотами;

подземная, которая развивается под действием влаги почвы и солей, обусловливающих электропроводимость;

водородная, когда на металл оказывает действие водород при высоких температурах и давлении;

кислородная, возникающая при воздействии кислорода; газовая, когда на поверхность металла воздействуют газы или пары (при высокой температуре);

макрокоррозия, возникающая при взаимодействии двух металлов с химической разнородностью.

Коррозия может протекать равномерно, когда разрушению подвергается одновременно вся поверхность детали. В этом случае прочность детали уменьшается равномерно.

Коррозия может происходить локально (местная коррозия), т. е. разрушаются отдельные участки детали. Этот вид коррозии приводит к концентрации больших напряжений на пораженном участке, что вызывает поломку детали.

Процесс коррозии характеризуется ее скоростью и оценивается по 10-балльной шкале, где скорость коррозии менее 0,001 мм в год приравнивается к 1 баллу.

Для защиты металлов от коррозии на них наносят металлические и неметаллические покрытия.

Металлические покрытия наносят на детали следующими способами: гальваническим (покрытие медью, никелем, хромом); горячим (покрытие расплавленным оловом, цинком, свинцом) ;

напылением (покрытие цинком и алюминием).

Применяют также способы оксидирования, азотирования и фосфорирования.

В качестве неметаллических покрытий используют полиэтилен, эпоксидную смолу, винипласт, резину, кремнийорганические полимеры и лакокрасочные покрытия, которые образуют на детали прочные эластичные защитные пленки. Кроме того, применяются способы эмалирования и битумирования. Все корпусные детали ручных вязальных машин покрывают эмалью.

При хранении и транспортировке машин их рабочие поверхности очищают, обезжиривают и покрывают смазкой с последующим обертыванием парафинированной бумагой. Эти мероприятия обеспечивают надежную защиту деталей машин и комплектующих изделий от коррозии.

На ручных вязальных машинах в процессе взаимодействия петлеобразующих органов с нитью последние подвергаются значительному износу. Опыт эксплуатации машин показывает, что синтетические и искусственные нити изнашивают петлеобразующие органы интенсивнее, чем хлопчатобумажная пряжа. Особенно велик их износ при переработке капроновой нити, так как микроскопические частицы диоксида титана, которые могут оставаться в капроне после его получения, играют роль абразивного материала.

Одновременно следует отметить, что на величину износа оказывают влияние заряды статического электричества, которые возникают в результате трения нити о петлеобразующие органы и другие направляющие детали. Характерно, что сильно электризуют нить детали, выполненные из пластмассы, слабее -- металлические детали и очень слабо -- фарфоровые, поэтому малому износу подвергаются фарфоровые питенаправители, устанавливаемые на вязальных машинах.

Характер износа петлеобразующего органа или направляющей детали определяется тем, что движущая нить протирает узкую канавку, края которой повреждают элементарные волокна нити. В результате происходит значительная потеря прочности нити и заметное ухудшение качества вырабатываемого трикотажа из-за появления на его поверхности ворсистости.

Явление износа нитью петлеобразующих органов было исследовано на примере кулирной платины котонной машины, для чего капроновая нить скользила по платине (в виде трения скольжения) в одном направлении. Износ оценивали по глубине прорези, измеренной в микронах. Для определения влияния линейной плотности нити на величину износа при испытаниях использовалась капроновая нить различной линейной плотности. Результаты испытаний показывают, что при прочих равных ус-

118 ловиях, т. е. при одинаковых натяжении и скорости скольжения "итей, износ будет обратно пропорционален линейной плотности нити. Это объясняется тем, что с увеличением линейной плотности нити уменьшается ее удельное давление в месте контакта с петлеобразующими органами.

Размещено на Аllbеst.ru

...