Ремонт и монтаж на насосных и компрессорных установках

- продолжительность работы между двумя ремонтами должна соответствовать установленным нормам;

- длительность каждого ремонта должна быть строго ограниченной;

- при длительном ремонте вводить в эксплуатацию резервное оборудование, чтобы число действующих агрегатов не уменьшалось.

Число отработанных часов в году для всех агрегатов должно быть примерно одинаковым, для чего при составлении графика ремонта и плана эксплуатации предусматривают поочередное пребывание всего оборудования как в работе, так и в резерве.

Вспомогательное оборудование, технологически связанное с основным, обычно ремонтируют одновременно с основным, чтобы сократить общий срок простоя.

Для правильной организации ремонта оборудования и качественного выполнения ремонтных работ за короткие сроки необходимо:

- учесть все оборудование, которое требует ремонта;

- составить паспорт оборудования с определением технического состояния агрегата, машины;

- организовать систематический учет работы оборудования, расхода запасных частей, материалов, необходимых для эксплуатации и ремонта;

- разработать номенклатуру и количество деталей, узлов оборудования и материалов для оперативного и неприкосновенного запасов;

- создать оперативный и неприкосновенный запасы деталей, узлов оборудования и материалов;

- организовать изготовление запасных частей; организовать контроль за качеством проведения ремонта и правильностью эксплуатации оборудования; организовать ремонтное хозяйство — ремонтные цехи, базы.

План планово-предупредительного ремонта оборудования составляют по ведомости дефектов — основному техническому документу, подробно отражающему все повреждения оборудования и необходимый объем восстановительных работ. На основании ведомости дефектов составляют спецификацию необходимых для капитального ремонта материалов и смету стоимости ремонтных работ.

2. Ремонт и монтаж центробежных насосов

2.1 Виды ремонтов

Плановый осмотр (ревизию) проводят через каждые 200—250 ч работы агрегата. Объем работ, выполняемых при этом, зависит от типа насосов. Обычно при плановых осмотрах выполняют:

1) ревизию подшипников; если шарикоподшипники имеют раковины на беговых дорожках или недопустимый зазор между шариками и обоймами, их следует заменить; нормальный зазор между шариками и обоймами для подшипников диаметром до 50 мм составляет до 0,1 мм и для подшипников диаметром 50—100 мм — до 0,2 мм; подшипники скольжения перезаливают, когда толщина оставшегося слоя баббита составляет 1—1,5 мм;

2) ревизию и промывку картеров подшипников, смену масла, промывку масляных трубопроводов;

3) ревизию и при необходимости смену сальниковой набивки и проверку рабочих поверхностей защитных гильз (втулок);

4) проверку состояния соединительной муфты, прокладку и смену смазки (у зубчатых муфт);

5) промывку и продувку системы трубопроводов, подводящих уплотняющую жидкость, когда сальники насосов имеют жидкостное уплотнение;

6) чистку трубопроводов и камер водяного охлаждения;

7) проверку состояния корпуса насоса путем его осмотра и простукивания;

8) проверку крепления всего агрегата на фундаменте;

9) проверку центровки агрегата.

Текущий ремонт производят через 700—750 ч работы агрегата.

При этом, кроме работ, предусмотренных плановым осмотром, выполняют следующие операции.

Полностью разбирают насос и тщательно осматривают его детали. Обо всех дефектах отмечают в журнале. Проверяют осевой разбег ротора в корпусе. До установки радиально-упорных подшипников осевой разбег составляет 8—10 мм. После их установки и затяжки (то есть фиксации ротора) осевой люфт в пределах 0,1 - 0,2 мм. Зазор между деталями ротора и корпусом насоса должен быть 4—6 мм. Проверяют зазоры в уплотнениях ротора и корпуса насоса. На рис. 1 приведены наиболее широко распространенные конструкции уплотнительных колец центробежных насосов на магистральных трубопроводах.

Рисунок 1. Уплотнительные кольца центробежных насосов:

а — плоские; б — типа угольника;

в — типа однорядного лабиринта; г — типа двухрядного лабиринта

Для плоских уплотнительных колец нормальный радиальный зазор составляет 0,2—0,3 мм. При зазоре больше 0,4 мм уплотняющие кольца следует менять. Для остальных типов уплотнительных колец радиальный зазор зависит от диаметра входного отверстия рабочего колеса и температуры перекачиваемого продукта.

Если величины радиального зазора меньше расчетных, может произойти заедание в уплотнительных кольцах.

Чрезмерное увеличение радиального зазора (более 30% номинальной величины) приводит к недопустимому увеличению коэффициента щелевых утечек и снижению гидравлического к. п. д. насоса.

Если насос имеет подшипники скольжения, проверяют конусность и эллиптичность шеек вала. При эллиптичности или конусности до 0,02 — 0,04 мм шейки валов обтачивают и шлифуют, а при больших значениях эллиптичности производят наплавку, затем обточку и шлифовку.

При текущем ремонте обычно меняют подшипники качения. Возможна также смена защитных втулок или шлифовка их. Вскрывают и промывают масляные фильтры. При необходимости меняют масло в системе смазки.

Текущий ремонт выполняет ремонтный персонал (бригада слесарей-ремонтников в составе четырех-пяти человек) насосной станции. Все затраты но текущему ремонту относят к средствам эксплуатации.

При надлежащей организации текущий ремонт насосного агрегата занимает не более трех дней.

Средний ремонт производят один раз в год. При этом выполняют все работы текущего ремонта, разбирают отдельные узлы и заменяют детали (подшипники, уплотняющие кольца, торцевые уплотнения и др.), проверяют состояние рабочих колес, зазоров разгрузочного устройства и состояние поверхностей деталей разгрузки (у секционных насосов), а также биение ротора с помощью индикатора.

При среднем ремонте выполняют статическую балансировку ротора насоса. Разбирают торцевое уплотнение и замеряют износ трущихся поверхностей. При необходимости перезаливают подшипники скольжения, меняют масло в системе смазки.

Средний ремонт также производится за счет средств эксплуатации.

Капитальный ремонт. Чем качественнее выполняют текущий и средний ремонт, чем выше техническая культура эксплуатации оборудования, тем дольше оно работает без капитального ремонта.

Примерный срок, через который требуется капитальный ремонт центробежных насосов, колеблется в пределах 10 000—25 000 ч. Содержание и объем капитального ремонта устанавливают на основе определения степени износа отдельных деталей. В объем капитального ремонта могут входить следующие работы: полная разборка агрегата, определение дефектов всех деталей, восстановление изношенных деталей до номинальных размеров или замена их новыми, обточка шеек роторов насоса, перезаливка вкладышей подшипников скольжения или замена всех подшипников качения, шлифовка или замена защитных гильз, замена рабочих колес, динамическая балансировка ротора насоса, сборка и обкатка насоса.

Аварийная остановка, если для ее ликвидации требуется полная разборка насоса с заменой отдельных узлов и деталей, относится к капитальному ремонту.

При капитальном ремонте осуществляют также модернизацию оборудования.

Капитальный ремонт выполняют за счет средств, которые специально образуются из ежегодных амортизационных отчислений.

2.2. Ремонт и восстановление основных деталей оборудования насосных станций

Валы. Основными дефектами валов центробежных насосов являются их прогиб, износ шеек, шпоночных канавок и резьбы.

Изогнутые валы можно править термически, механически и термомеханически.

Сущность механической правки заключается в растягивании сжатых волокон металла с вогнутой стороны. Для этого вал устанавливают в центрах токарного станка вогнутостью вверх, а под вал в этом месте подводят деревянную подкладку.

При термомеханическом способе вал нагревают до 500—5500 С, при помощи траверс производят нажим и оставляют в таком состоянии в течение 3—4 ч .

Сильному износу подвержены шейки валов. Если конусность или эллиптичность шеек валов не превышает 0,04 мм, их можно устранить обточкой на токарном станке и последующей шлифовкой.

Исправление шеек валов этим способом применимо до тех пор, пока их размеры не отличаются на 2—3% от номинальных.

Если изменение размеров диаметра шейки превышает 2—3% от первоначального или конусность (эллиптичность) больше 0,04 мм и имеются глубокие царапины, то изношенные участки вала необходимо проточить на глубину повреждений и на эти места наплавить валики.

Чтобы не допустить тепловой деформации (коробления) вала, сварку выполняют по спирали при постоянной скорости вращения вала. При продольном наложении швов окружность делят на четыре части и сварку ведут поочередно через 1800.

Муфты. У зубчатых муфт износу подвержены зубья. При ремонте зубьев устраняют вмятины и заусенцы.

У полуэластичных муфт износу подвержены резиновые кольца на пальцах, которые по мере износа заменяют новыми.

Статическая балансировка ротора. Вибрацию центробежного насоса при работе вызывает статическая и динамическая неуравновешенность ротора.

Рисунок 3. Центробежная заливка подшипников.

1 — планшайба, насаженная на шпиндель токарного станка; 2, 4 — диски для зажима вкладыша; 3 — вкладыш подшипника; 5 — камера для радиального и упорного подшипников; 6 — воронки для заливки баббита.

Рисунок 4. Зазоры между валом и вкладышем подшипника.

Перед сборкой ротора проверяют статическую балансировку (уравновешенность) каждой его детали отдельно на специальных призмах, изготовленных из стали марки Ст. 5  последующей термообработкой и шлифовкой рабочей поверхности. Длину призм принимают такой, чтобы вал мог сделать три-четыре оборота.

Ширину острия призм (ножа) принимают и зависимости от веса балансируемой детали по формуле:

                                          (1)

где а — ширина ножа в см;

G — нагрузка на нож в кгс;

d — диаметр вала в месте соприкосновения с ножами в см.

Ножи устанавливают параллельно и строго горизонтально с точностью до 0,2 мм на 1 м.

Для проверки рабочего колеса насоса его насаживают на короткий вал и устанавливают на ножи. Затем легким толчком приводят в движение и дают свободно остановиться. У неотбалансированного колеса центр тяжести всегда расположен ниже оси, и поэтому колесо останавливается тяжелой частью вниз. На противоположной стороне небалансированного рабочего колеса укрепляют груз, который полностью должен уравновесить его. Груз, уравновешивающий рабочее колесо, взвешивают. Для достижения статической балансировки колеса из его тяжелой части удаляют эквивалентное количество металла высверливанием или фрезерованием стенки рабочего колеса на небольшую глубину (ближе к наружной окружности). Толщину рабочего колеса при этом оставляют не менее 3 мм.

Вся операция повторяется сначала, пока не будет достигнута полная балансировка.

Собранный из предварительно, отбалансированных деталей ротор подвергают проверке на биение, установив его в центрах токарного станка. Имеющееся биение устраняют обточкой. Максимальное допустимое биение собранного ротора по рабочим колесам должно быть не более 0,2 мм. Допускаемое же биение защитных втулок вала составляет 0,03 мм, под уплотнительные кольца между рабочими колесами — 0,05 мм.

Динамическую балансировку в условиях перекачивающих станций не производят, ее осуществляют специализированные заводы.

Коленчатый вал. Усиленному износу подвержены шейки коленчатых валов, в результате чего они могут иметь эллипсность или конусность. Эллипсность или конусность замеряют микрометром или индикатором. Коленчатый вал ремонтируют обязательно, если в шейках образовались задиры глубиной более 0,1 мм, эллипсность или конусность по длине шейки более 0,001d + 0,05 mm (d — диаметр шейки вала в мм). Такие дефекты устраняют путем проточки и шлифовки вала. Задиры и царапины устраняют притиркой. При этом допускаемое уменьшение диаметра шейки составляет 0,03d.

Цилиндры и клапаны. Цилиндры поршневых насосов подвержены износу по рабочей поверхности. Задиры и царапины появляются из-за механических примесей в перекачиваемых продуктах.

Эллипсность, конусность и задиры цилиндровых втулок устраняют путем расточки на специальном приспособлении.

Уменьшение толщины стенки цилиндра после расточки не должно составлять более 1/12 ее номинальной толщины.

Размеры цилиндровых втулок после ремонта должны быть такими, чтобы сохранялся нормальный зазор между втулкой и поршнем. Точность обработки зеркала должна быть не ниже 9 класса.

Клапаны и седла при их ремонте можно протачивать на токарном станке, а затем притирать.

Штоки и крейцкопф. Основные виды износа штоков — прогибы, трещины, истирание рабочей поверхности, задиры и царапины на ней. При истирании штоки восстанавливают путем металлизации с последующей шлифовкой. Прогиб штоков исправляют в центрах токарного станка подобно валам центробежного насоса.

У крейцкопфа изнашиваются трущиеся поверхности, срабатываются гнезда под крейцкопфные пальцы и шпоночные канавки в них.

Зазор между крейцкопфом и верхней направляющей регулируют путем установки прокладок между ползуном и крейцкопфом. Этот зазор должен составлять 0,2-0,3 мм. Гнезда под крейцкопфные пальцы исправляют разверткой, а крейцкопфные пальцы заменяют новыми.

Цилиндры газовых турбин. В цилиндрах газовых турбин или осевого компрессора могут быть трещины. Для их устранения устанавливают границы трещины, зачищая и протравливая их 10%-ным раствором азотной кислоты. Затем, чтобы предотвратить распространение трещины при ее подготовке под сварку, сверлят отверстия диаметром 8—12 мм по ее концам. Подготовленную таким образом трещину заваривают электросваркой.