/
Similar
Text
оавочник
ЗЗРАХМИЛЕВИЧ,
И.М.РАДЗИН.
СА.ФАРАМАЗОВ
Справочник
механика
химических
и нефтехимических
производств
/Х-Р.
МОСКВА ХИМИЯ
'1В85
603:6П7.1
Р 27
УДК 658.511.5(083.72) :66
Рахмилевич 3. 3., Радзин И. М., Фарамазов С. А.
Справочник механика химических и нефтехимиче-
ских производств. М.: Химия, 1985. 592 с. ил.
Систематизированы сведения по оборудованию химических и нефтехи-
мических производств, его техническому обслуживанию, ремонту и экс-
плуатации. На основании ГОСТов и нормативно-технической документа-
ции приведены данные по организации и конструкторской подготовке ре-
монтных работ, технологии восстановления деталей и узлов при ремонте
основного оборудования. Рассмотрены методы контроля работоспособности
машин и аппаратов в процессе их эксплуатации.
Для механиков и инженерно-технических работников, занятых проек-
тированием и эксплуатацией оборудования предприятий химической и неф-
техимической промышленности.
592 с., 169 табл., 98 рис., список литературы 102 ссылки.
Рецензент — В. С. ДУРОВ
2801020000—132
050(01)—85 98—86
© Издательство «Химия», 1985 г.
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие 7
РАЗДЕЛ 1. КЛАССИФИКАЦИЯ ОБОРУДОВАНИЯ И ЕГО ОБСЛУ- 8
ЖИВАНИЕ
Глава 1. Оборудование химических и нефтехимических
производств 8
1.1. Машинное оборудование 8
Воздуходувные машины 8
Холодильные машины 22
Гидравлические машины 26
Машины привода 30
Машины специализированного применения 32
1.2. Сосуды и аппараты 40
Технические требования 40
Резервуары 43
Колонные аппараты 48
Теплообменные аппараты 50
Тепловые аппараты 63
1.3. Трубопроводы 74
Трубы 75
Фланцы 78
Крепежные детали 81
Прокладочные материалы 81
Трубопроводная арматура 81
1.4. Расчет деталей машин, аппаратов и трубопроводов 92
Расчет валов 92
Расчет сосудов и аппаратов 94
Рас чет на прочность укрепления отверстий в сосудах и аппаратах 102
Оценка прочности элементов трубопровода 107
Расчет фланцевого соединения 109
Расчет резьбовых соединений 112
Глава 2. Система технического обслуживания и ремонта
оборудования 116
2.1 . Система ТОиР в химической промышленности 116
Общие положения 116
Содержание оборудования 117
Техническое обслуживание 118
Ремонт оборудования 120
Остановочный ремонт 128
2.2 Система ТОиР в нефтеперерабатывающей и нефтехимической про-
мышленности 131
Планирование, подготовка и проведение ремонтов 131
Категории трудоемкости ремонтных работ 135
Межремонтные периоды и структуры ремонтных циклов оборудо-
вания 141
РАЗДЕЛ 2. ТЕХНИЧЕСКАЯ ПОДГОТОВКА РЕМОНТНЫХ РАБОТ 141
Глава 3. Техническая документация 141
з.
3.1. Единая система конструкторской документации (ЕСКД) 141
Назначение стандартов ЕСКД 141
Виды изделий и конструкторских документов 142
Правила выполнения и оформления конструкторской документации 146
Обращение конструкторской документации 148
3.2. Эксплуатационная документация 150
3.3. Ремонтная документация 158
3.4 Условные обозначения в чертежах и схемах по ЕСКД 1^1
Правила указания допусков формы п расположения поверхностей 171
Обозначение шероховатости поверхностей 177
Обозначение покрытий и термообработки 178'
Изображение резьбы 181
Изображение и обозначение сварных швов 183
3.5 Виды и типы схем 186
3.6. Условное изображение элементов машин, аппаратов, трубопроводов
и арматуры 188
3.7. Определение нормативов технически необходимого резерва обору
довапия 188
3 8. Определение норм расхода запасных частей 197
3.9. Международная система единиц 201
Глава 4. Материалы для изготовления и ремонта обору-
дования 207
4.1. Основные физические свойства материалов 207
4.2. Чугун 207
4.3. Сталь 213
4.4. Алюминий и сплавы па его основе 225
4.5. Медь и сплавы на ее основе 229
4.6. Титан и сплавы на его основе 239
4.7. Неметаллические материалы 239
4.8. Смазочные материалы 244
Жидкие смазочные масла 244
Пластичные смазки 247
Твердые смазки 253
РАЗДЕЛ 3. РЕМОНТ ОБОРУДОВАНИЯ 254
Глава 5. Типовые ремонтные работы 254
5.1. Слесарные работы 254
5.2. Такелажные работы 258
5.3. Сварка и наплавка 263
5.4. Центровка агрегатов 269
5.5. Балансировка вращающихся узлов 276
5.6. Восстановление типовых деталей и узлов 281
Глава 6. Ремонт машинного оборудования 298
6.1. Ремонт компрессоров 298
Ремонт поршневых компрессоров 298
Ремонт центробежных компрессоров 315
6.2. Ремонт насосов 323
4
Контроль работоспособности насосов 323
Восстановление работоспособности насосов 330
6.3. Ремонт турбодетандеров 340
6.4. Ремонт машин специализированного применения 342
6.5. Ремонт грузоподъемных механизмов 346
Глава 7. Ремонт сосудов и аппаратов 353
7.1. Виды дефектов корпусов 354
7.2. Подготовка дефектных мест под сварку п наплавку 356
7.3. Ремонт корпусов 359
7.4. Термическая обработка корпусов после ремонта 369
7.5. Контроль и требования к качеству ремонта 371
7.6. Испытания сосудов 373
7.7. Ремонт колонных аппаратов 375
7.8. Ремонт резервуаров 380
7.9. Ремонт газгольдеров 384
7.10. Ремонт теплообменных аппаратов 387
7.11. Ремонт печей 392
Глава 8. Ремонт трубопроводов и арматуры 399
8.1. Ревизия и отбраковка трубопроводов 399
8.2. Ремонт трубопроводов 406
8.3. Сварка технологических трубопроводов 410
8.4. Испытания трубопроводов 425
8.5. Ревизия и ремонт арматуры 429
Ревизия арматуры 429
Ремонт арматуры 432
Ремонт арматуры высокого давления 437
Глава 9. Защита оборудования от коррозии 442
9.1. Виды коррозии 442
9.2. Точечная коррозия 442
9.3. Щелевая коррозия 444
9.4. Межкристаллитная коррозия 445
9.5. Избирательная коррозия 449
9.6. Коррозия под напряжением 450
9.7. Коррозионная усталость 454
9.8. Эрозия 455
9.9. Некоторые особые случаи газовой коррозии металлов 459
9.10. Меры борьбы с коррозией металлов 460
Классификация методов 460
Защитные покрытия 462
Способы очистки металлической поверхности 466
9.11. Определение затрат на противокоррозионную защиту оборудования 467
РАЗДЕЛ 4. КОНТРОЛЬ ОБОРУДОВАНИЯ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ 469
Глава 10. Контроль работоспособности оборудования 469
10.1. Контроль износа деталей и узлов 469
10.2. Виды дефектов деталей и узлов 475
10.3. Методы неразрушающего контроля 478
10.4. Методы контроля сварных соединений 487
Глава 11. Контроль и снижение вибрации и шума обору-
дования 492
11.1. Источники вибрации установок 492
11.2. Допустимые нормы вибрации 494
5
11.3. Контроль параметров вибрации 500
11.4. Методы снижения вибрации 502
11.5. Контроль и снижение шума 510
Глава 12. Оценка надежности оборудования при эксплуа-
тации 516
12.1. Основные определения 516
12.2. Сбор и систематизация данных по эксплуатации 518
123. Показатели надежности 520
12.4. Анализ надежности 525
Глава 13. Надзор за оборудованием 526
13.1. Служба Госгортехнадзора СССР 526
13.2. Служба технического надзора на предприятии 528
13.3. Оформление разрешений на изготовление оборудования 532
13.4. Надзор за изготовлением и монтажном оборудования 535
13.5. Надзор за безопасной эксплуатацией оборудования 536
РАЗДЕЛ 5. ОРГАНИЗАЦИЯ РЕМОНТНЫХ СЛУЖБ НА ПРЕДПРИЯ-
ТИЯХ 540
Глава 14. Структура ремонтной службы 540
14.1. Отдел главного механика 542
14.2. Ремонтное производство 549
14.3, Цех специализированного ремонта 558
14.4. Определение численности рабочих на ремонт и межремонтное тех-
ническое обслуживание 564
Глава 15. Охрана труда 566
15.1. Требования промышленной санитарии 566
15.2. Техника безопасности при эксплуатации оборудования 568
15.3. Техника безопасности при монтаже и ремонте 570
15.4. Электробезопасность, пожаро- и взрывобезопасность 573
Приложение. Перечень нормативно-технической документации 577
Литература 582
Предметный указатель 587
ПРЕДИСЛОВИЕ
Механикам предприятий химической, нефтехимической и нефтеперерабаты-
вающей промышленности в их практике приходится иметь дело с чрезвычай-
но широким кругом вопросов. Главный механик, механики производств и це-
хов, работники ремонтной службы предприятия ежедневно решают большое
число весьма сложных производственных и технических задач, относящихся
к технологии ремонта, конструкторской подготовке ремонтных работ и их
организации. Наряду с ремонтом оборудования одна из важных функций
отдела главного механика — надзор за его эксплуатацией и техническим
состоянием.
Нередко на отдел главного механика предприятия возлагают ремонт
промышленных зданий и надзор за их состоянием, монтаж оборудования, из-
готовление нестандартного оборудования и средств механизации, паспорти-
зацию оборудования, а в последнее время работы, связанные с модерниза-
цией действующего оборудования. На некоторых предприятиях главному
механику подчинено энергетическое хозяйство.
Ввиду ограниченного объема книги поместить справочные материалы, от-
носящиеся ко всем перечисленным работам, выполняемым ремонтными служ-
бами, не представлялось возможным. Поэтому авторы вынуждены были ог-
раничиться включением в справочник сведений, относящихся к основным
функциям ремонтных служб, т. е. ремонту и техническому обслуживанию.
Разделы справочника, посвященные работам, выполняемым непосредст-
венно ремонтной службой предприятия, написаны более подробно в расчете
на использование содержащихся в них материалов в качестве руководящих
при составлении технических условий на ремонт, а также при проведении
технологических операций ремонта. В эти разделы включены отдельные
практические данные. В связи с изложенным при написании этих разделов
справочника авторы сочли необходимым отступить от сжатой формы изло-
жения.
. Настоящий справочник предназначен для широкого круга работников
ремонтных служб: главных механиков, механиков производств и цехов, кон-
структоров и технологов отделов главных механиков, работников бюро пла-
ново-предупредительного ремонта, мастеров по ремонту оборудования, ра-
ботников службы технического надзора, мастеров и технологов ремонтно-
механических цехов.
Подобный справочник для работников службы ремонта предприятий хи-
мической и нефтехимической промышленности издается впервые. Авторы на-
деются, что он окажет помощь работникам ремонтных служб и будет спо-
собствовать повышению технической культуры ремонтного производства.
Авторы с благодарностью примут все замечания и пожелания, направ-
ленные на улучшение справочника.
*
* *
Радзиным И. М. написаны совместно с Рахмилевичем 3. 3. главы 9 и
14; канд. техн, наук Фарамазовым С. А. написана глава 15, в главе 5 разделы
5.3, 5.6 и совместно с Рахмилевичем 3. 3. в главе 1 раздел 1.2. Остальные
разделы справочника написаны канд. техн, наук Рахмилевичем 3. 3., им же
осуществлена общая редакция справочника.
7
Раздел 1
КЛАССИФИКАЦИЯ ОБОРУДОВАНИЯ
И ЕГО ОБСЛУЖИВАНИЕ
Глава 1
ОБОРУДОВАНИЕ ХИМИЧЕСКИХ
И НЕФТЕХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ
Современная химическая, нефтехимическая и нефтеперераба-
тывающая промышленность насчитывает множество произ-
водств, включающих разнообразное оборудование. Принятая в
справочнике классификация отвечает принципиально различ-
ному подходу к техническому обслуживанию и ремонту машин,
сосудов и аппаратов и трубопроводов.
1.1. МАШИННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
Воздуходувные машины
Воздуходувные машины предназначены для повышения давле-
ния и подачи воздуха пли газа.
Для проведения подавляющего большинства основных хи-
мических процессов требуются подача и отвод газов и возду-
ха, что влечет за собой необходимость их сжатия при помощи
воздухе- и газодувных машин.
К воздуходувным машинам относятся вентиляторы, газо-
дувки, компрессоры, работающие по одному принципу, но раз-
личающиеся конструкцией и степенями сжатия.
Вентиляторы дают увеличение плотности воздуха менее чем
на 7%. Вентиляторы успешно применяют в системах промыш-
ленной вентиляции, кондиционерах, тягодутьевых установках,
градирнях и т. д. для подачи больших объемов воздуха (или
газа) обычно при относительно низких скоростях. В зависимо-
сти от создаваемого давления вентиляторы принято делить на
три группы: низкого (до 1000 Па), среднего (до 3000 Па) и
высокого (до 15000 Па) давления. По назначению они подраз-
деляются на вентиляторы общего назначения, вентиляторы
дутьевые котельные (ВД), дымососы котельные (Д) и венти-
ляторы шахтные.
Кроме того, вентиляторы классифицируют по следующим
признакам:
по направлению потока газа в рабочем колесе — осевые,
радиальные, диагональные, диаметральные;
8
Рис. 1.1. Области применения вентилято-
ров различных типов:
/ — радиальные высокого давления; 2 — ради-
альные односторонние; 3 — радиальные двух-
сторонние; 4 — осевые; 5 — радиальные дутье-
вые.
колеса — горизонтальные и
по конструкции — од.но- и
многоступенчатые, реверсивные,
одно- и двухстороннего всасыва-
ния;
по направлению вращения ра-
бочего колеса — правого и лево-
го вращения;
по положению оси рабочего
вертикальные;
по виду привода — с электродвигателем, воздушной турби-
ной, двигателем внутреннего сгорания и т. д.;
по способу привода — непосредственный, с помощью муфты,
передаточного механизма;
по исполнению — стандартное, газонепроницаемое, для
транспортировки газов с абразивной пылью, с коррозионным
воздействием, горючих, взрывоопасных, для пневмотранспорта.
Работу вентиляторов характеризуют качественные показа-
тели трех видов: аэродинамические, механические и внешние.
От аэродинамических показателей зависят размеры венти-
лятора, скорость вращения колеса, шум, создаваемый прн ра-
боте, расход электроэнергии на его привод. Наиболее широко
применяют радиальные и осевые вентиляторы.
Радиальные (центробежные) вентиляторы (ГОСТ 5976—73)
должны обеспечивать производительность (Q) и полное дав-
ление (Р) в пределах области, указанной на рис. 1.1.
В зависимости от аэродинамической схемы центробежного
вентилятора лопатки рабочего колеса могут быть загнуты на-
зад, вперед или расположены радиально.
Обозначение вентилятора включает:
а) букву Ц — радиальные (центробежные);
б) пятикратное значение коэффициента полного давления
¥ в режиме т]макс, округленного до целого числа;
в) быстроходность в режиме гщакс, округленную до целого
числа;
г) номер вентилятора (конструктивное исполнение).
Например, радиальный (центробежный) вентилятор № 3
с коэффициентом полного давления Чг = 0,86 и быстроходностью
«У = 70 будет иметь обозначение: Ц4-70-3.
Осевые вентиляторы (ГОСТ 11442—74) создают полное дав-
ление от 30 до 1000 Па при плотности перемещаемой газооб-
разной среды р=1,2 кг/м3. Производительность (Q) и полное
давление (Р) осевых вентиляторов должны находиться в пре-
делах области, указанной на рис. 1.1.
9
Осевой вентилятор обозначают аналогично радиальному, но
без буквы. Например, при коэффициенте полного давления
ЛР=0,118 и быстроходности пу = 320 осевой вентилятор № 6,3
обозначается так: 0,6-320-6,3.
Вентиляционная установка включает собственно вентилятор
с приводом п устройства для перемещения или обработки воз-
духа, объединенные в один агрегат. В зависимости от назна-
чения вентиляционные установки могут быть приточными и
вытяжными. Совокупность вентиляционных установок различ-
ного назначения принято называть вентиляционной системой.
Она может обслуживать отдельное помещение, цех или корпус.
На предприятиях, где в ходе технологического процесса вы-
деляется большое количество пыли, запыленный воздух от тех-
нологического и транспортирующего оборудования отсасывают
с помощью вентиляционных установок, т. е. осуществляют так
называемую аспирацию, при которой внутри рабочих прост-
ранств аппаратов или защитных кожухов машины создается
разрежение. Термин «аспирация» применяют при рассмотрении
вопросов, связанных с отсасыванием воздуха от оборудования,
а не из помещения.
К устройствам вентиляции относятся и установки конди-
ционирования, создающие в рабочих помещениях определен-
ные условия воздушной среды, поддерживаемые на строго за-
данном уровне с помощью автоматических приборов управле-
ния и регулирования.
Вентиляцию различают по способу перемещения воздуха
(естественная и механическая) и по способу организации воз-
духообмена (местная и общеобменная).
При естественной вентиляции перемещение воздуха проис-
ходит вследствие разности температуры воздуха помещения и
наружного воздуха, создающей тепловой напор, а также в ре-
зультате действия сил ветра, создающих ветровой напор.
При механической вентиляции перемещение воздуха проис-
ходит с помощью вентиляторов с механическим приводом от
электродвигателя. Механическую вентиляцию применяют в
случаях, когда естественная вентиляция не обеспечивает со-
стояние воздушной среды рабочих помещений, требуемое сани-
тарными нормами. Кроме того, она применяется тогда, когда
одновременно с улучшением состояния воздушной среды реша-
ются и производственные задачи.
Газодувки (или нагнетатели) предназначены для сжатия
воздуха или газа без охлаждения, причем отношение давления
нагнетания к давлению всасывания лежит в пределах 1,1...3,5.
Условные обозначения газодувок: первые буквы (ТВ или
ТГ) означают соответственно турбовоздуходувку или турбога-
зодувку; цифры после тире — производительность (м3/мин);
цифры после второго тире — конечное абсолютное давление
(в кгс/см2). На рис. 1.2 показана одноступенчатая газодувка
ТГ-150-1,12.
10
Рис. 1.2. Одноступенчатая консольная газодувка ТГ-150-1,2:
1 — пал; 2 — рабочее колесо; 3 — концевое уплотнение; 4, 5 — подшипники.
К газодувкам относят также эксгаустеры и вакуум-насосы.
Эксгаустеры — машины большой производительности — предна-
значены для отсоса газа, находящегося под давлением меньше
атмосферного, и сжатия его до давления, равного атмосферно-
му или превышающего его. Вакуум-насосы служат для отсоса
газов, находящихся под значительным вакуумом, сжатия их и
выброса в атмосферу.
Компрессоры — это машины, предназначенные для повыше-
ния давления газа и перемещения его с охлаждением в процес-
се сжатия, причем отношение давления нагнетания к давлению
всасывания превышает 3,5.
По принципу сжатия компрессоры можно разделить на два
класса — объемные и динамические. В объемном компрессоре
сжатие происходит в результате периодического уменьшения
объема, занимаемого газом. В динамическом — в результате
непрерывного создания ускорений в иотоке.
Объемные компрессоры по виду рабочего органа делятся
на поршневые, мембранные и роторные.
Динамические компрессоры по принципу действия подразде-
ляются на турбокомпрессоры (радиальные, осевые, вихревые)
и струйные. Радиальные турбокомпрессоры часто называют
центробежными.
В зависимости от условий эксплуатации применяют комп-
рессоры, отличающиеся давлением нагнетания и производи-
тельностью. Для создания высокого давления применяют мно-
гоступенчатые компрессоры, состоящие из конструктивно no-
il
добных или одинаковых единичных ступеней сжатия. Давление
в единичной ступени зависит от необходимого начального и
конечного давления, системы охлаждения и допустимой степени
повышения давления.
В зависимости от рабочего давления все компрессоры де-
лятся на вакуумные (начальное давление газа ниже атмосфер-
ного), низкого давления (конечное давление газа в пределах
0,115—1,0 МПа), среднего давления (конечное давление газа
1,0—10,0 МПа), высокого давления (конечное давление 10—
100 МПа) и сверхвысокого давления (конечное давление свыше
100 МПа).
Рабочим давлением обусловлены прочностная характерис-
тика ступени, конструкция клапанов, применяемые материалы.
От производительности зависят размеры ступени: диаметр ци-
линдра и ход поршня в поршневом компрессоре, диаметр коле-
са в турбокомпрессоре и т. п.
При определении характеристики единичной ступени приме-
няют такие комплексные показатели, как поршневое усилие
или мощность ряда — для поршневых компрессоров и мощ-
ность — для роторных и турбокомпрессоров.
В компрессорную установку, кроме собственно компрессора
с приводом, входят также межступенчатая и концевая тепло-
обменная аппаратура, влагомаслоотделители, трубопроводы
обвязки ступеней, а также средства контроля, защиты и авто-
матики.
Поршневые компрессоры благодаря ряду особенностей (воз-
можности сжатия газов до высоких давлений, высокой эконо-
мичности при малой производительности, простоте конструк-
ции и т. д.) занимают значительное место в общем выпуске
компрессорных машин.
Принцип компримирования, применяемый в турбокомпрес-
сорах, обуславливает высокие производительности при давле-
ниях нагнетания меньших, чем в поршневых компрессорах.
Из сопоставления технико-экономических показателей воз-
душных компрессоров различных типов примерно одинаковой
производительности следует, что поршневые компрессоры зна-
чительно более экономичны, чем остальные типы машин, но
уступают им по металлоемкости, размерам и надежности. Два
основных типа компрессоров — поршневые и турбокомпрессо-
ры скорее не конкурируют, а дополняют друг друга: в каж-
дом конкретном случае оптимальным является применение то-
го ..пли иного типа машин, в зависимости от сочетания усло-
вии показателя адиабаты, плотности газа, его агрессивности,
влажности, загрязненности, желаемой степени регулирования,
стоимости и других факторов. Однако турбокомпрессоры пред-
почтительнее применять при производительности 15 м3/с и
выше.
За последние годы область применения турбокомпрессоров значительно
расширилась в связи с увеличением числа промышленных установок, потреб-
12
ляющих большие количества сжатых газов. Несомненные достоинства тур-
бокомпрессоров — большой срок службы, высокая надежность, сжатие газа
без загрязнения смазочными материалами, непрерывность подачи, достаточно
высокий к. п. д., малая металлоемкость, возможность использования легких
фундаментов благодаря малой вибрации, сравнительно небольшие размеры
компрессорного цеха — предопределяли возможность их применения в хими-
ческих производствах, где необходимы высокие давления и расходы и невы-
годно применение поршневых компрессоров.
Создание центробежных компрессоров высокого давления стимулирова-
лось прежде всего развитием химических производств аммиака, метанола,
карбамида. Еще недавно аммиак получали в установках производитель-
ностью 150 т/сут при давлении 15 МПа, в настоящее время большинство
установок оснащено центробежными компрессорами, их производительность
600—1500 т/сут при давлении 30—35 МПа [1, 2].
Роторные компрессоры занимают промежуточное положе-
ние между поршневыми и центробежными. При производитель-
ности менее 1,5 м3/с, когда необходимо получить сжатый газ,
не загрязненный маслом, применяют роторные (в частности,
винтовые) компрессоры. Лучшие маслозаполненные винтовые
компрессоры большой производительности (до 1 м3/с) при дав-
лении нагнетания Р = 0,9МПа потребляют менее 200 кВт/(м3-с)/
при производительности Q = 0,2—1,0 м3/с винтовые компрессо-
ры сухого сжатия, а также маслонаполненные уступают порш-
невым компрессорам по удельной потребляемой мощности. По-
этому в основном при такой производительности применяют
поршневые компрессоры.
В соответствии с классификацией ВНИИкомпрессормаша
на рис. 1.3 приведены области применения различных типов
компрессоров в зависимости от производительности и давления
нагнетания.
Поршневые компрессоры. В компрессорах этого
типа газ сжимается в замкнутом пространстве (цилиндре) в
результате возвратно-поступательного движения поршня.
Поршневые компрессоры подразделяются по следующим
признакам:
по числу ступеней сжатия — одно-, двух-, многоступенчатые;
по кратности подачи — одинарного и двойного действия;
по типу кривошипно-шатунного механизма — крейцкопфные
и бескрейцкопфные;
по числу цилиндров — од-
но-, двух- и многоцилиндро-
вые;
по расположению осей ци-
линдров — горизонтальные,
вертикальные, угловые.
Рис. 1.3. Области применения ком-
прессоров различных типов:
] — поршневые вертикальные; 2 — поршне-
вые оппозитные; 3 — центробежные; 4 —
осевые; 5 — жидкостно-кольцевые; 6 — ро-
тационные; 7 — поршневые W-образные.
13
Горизонтальные поршневые компрессоры выпускают глав-
ным образом средней и большой производительности. В зави-
симости от расположения цилиндров по отношению к оси вала
горизонтальные компрессоры могут быть односторонними (ци-
линдры расположены по одну сторону вала) и оппозитными
(цилиндры расположены по обе стороны вала).
Основные группы деталей поршневого компрессора — ци-
линдровая, механизма движения и вспомогательного оборудо-
вания. В цилиндровую группу входят узлы цилиндра, поршня
и уплотнения; в группу механизма движения — картер, корен-
ной вал, крейцкопфы, шатуны; в группу вспомогательного обо-
рудования — узел смазки, фильтры, холодильники, масловла-
гоотделители, ресиверы, системы регулирования и защиты.
В зависимости от конструкции механизма движения разра-
ботаны нормализованные базы компрессоров. Основными пара-
метрами, характеризующими базу, являются максимальная
поршневая сила, ход поршня и частота вращения вала.
В табл. 1.1 приведены параметры нормализованных баз го-
ризонтальных односторонних поршневых компрессоров (где
цифры в обозначении типоразмера соответствуют числу рядов).
С начала шестидесятых годов развитие тяжелых поршневых компрессо-
ров пошло по пути создания хорошо уравновешенных машин на оппозитных
базах со скоростью вращения вала в 2—3 раза превышающей скорость вала
в машинах старого типа; занимаемая ими площадь на 40—60% меньше, они
легче и экономичнее.
Многорядные оппозитные компрессоры удобны в обслуживании, что
обусловлено отсутствием сложных дифференциальных поршней. Их показа-
тели соответствуют требованиям современного компрессоростроення. Давле-
ние нагнетания оппозитных компрессоров достигает 250 МПа, поршневое
усилие в ряду — 600 кН, максимальное число рядов—10. Мощность приво-
да превышает 8000 кВт.
Условное обозначение оппозитной базы состоит из буквы и цифры, на-
пример М10. Буква М означает многорядность, цифра — номинальную порш-
невую силу (тс). К условному обозначению модификации оппозитной базы
перед буквой добавляют цифру, соответствующую числу рядов и цилиндров;
например, 2М10.
В общем виде марка компрессора и компрессорной установки обозна-
чается следующим образом: для компрессоров, сжимающих газ от атмос-
ферного или близкого к нему давления: Б — V/PK; для дожимающих комп-
рессоров: Б—V/PH—Рк (где Б — обозначение модификации базы; V—номи-
нальная производительность компрессора при условиях всасывания, м3/мин;
Таблица 1.1. Параметры нормализованных баз горизонтальных
одностгронних поршневых компрессоров
Типоразмер базы Максимальная поршневая сила, кН Ход поршня, мм Число рядов Частота вра- щения вала, с-1 Средняя ско- рость поршня», м/с
1Г 900 1000 9 1,1 4,17
2Г 650 900 о 2,1 3,75
ЗГ 450 800 1; 2 1,1; 2,5 3,33; 4,0
4Г 250 600; 550 1; 2 2,78; 3,12 3,06—3,14
5Г 150 550; 450 1; 2 2,1; 2,78; 3,12 1,83-3,42
14
Рис. 1.4. Компрессорная установка 2М10-60/6-250:
1 — система промывки сальников; 2, 4, 12, 15 — буферные емкости всасывания I—IV сту-
пеней; 3, 14 — буферные емкости нагнетания I—IV ступеней; 5, // — цилиндры III И
IV ступеней; 6, /0 — цилиндры I и II ступеней; 7, 9 — система смазки цилиндров, саль-
ников п механизма движения; 8 — нормализованная оппозитная база 2М10; 13 — холодиль-
ник уравнительной полости; 16 — бак продувок; 17 — гидрозатвор.
- номинальное начальное давление, кгс/см2; Рк— номинальное конечное
давление, кгс/см2). Например, компрессорная установка 2М10—60/6—250
(рис. 1.4).
В настоящее время оппозитные компрессоры выпускают на
базах четырех типоразмеров. В табл. 1.2 приведены параметры
нормализованных баз оппозитных поршневых компрессоров.
Совершенствование поршневых компрессоров привело к
выпуску машин без смазки цилиндров, в том числе па давле-
ние выше 15 МПа, к созданию многофункциональных компрес-
соров, к созданию крупных установок в бесподвальном испол-
нении, расположению установок вне помещения или в полуот-
крытом помещении, к применению промежуточных и концевых
холодильников воздушного охлаждения для средних и крупных
компрессоров.
Вертикальные поршневые компрессоры занимают меньшую
площадь, чем горизонтальные, а фундамент, воспринимающий
вертикальные нагрузки, имеет меньшую массу. В табл. 1.3 при-
ведены параметры нормализованных баз вертикальных комп-
рессоров.
Угловые поршневые компрессоры получили значительное
распространение благодаря ряду преимуществ перед горизон-
тальными и вертикальными машинами: они лучше уравнове-
15
Таблица 1.2. Параметры нормализованных баз оппозитных
поршневых компрессоров
Типоразмер базы Максимальная поршневая си- ла, кН Ход порш- ня, мм Число рядов Частота вра- щения вала, с-1 Средняя скорость поршня, м/с Потребляемая мощность, кВт
мю 100 220 2 8,33 3,67 430
10,0 4,4 580
4 8,33 3,67 960
10,0 4,4 1160
6 8,33 3,67 1450
10,0 4,4 1740
М16 160 320 2 6,25 4 825
8,33 5,33 1100
4 6,25 4 1650
8,33 5,33 2200
6 6,25 4 2475
8,33 5,33 3300
8 6,25 4 3300
8,33 5,33 4400
М25 250 400 4 5,0 4 2510
6,25 5 3140
5 5,0 4 3770
6,25 5 4710
8 5,0 4 5020
6,25 5 6280
М40 400 450 4 4,16 3,75 3770
5,0 4,5 4500
6 4,16 3,75 5650
5,0 4,5 6750
8 4,16 3,75 7550
5,0 4,5 9000
шены (поэтому требуется менее массивный фундамент), ком-
пактны и имеют меньшую массу.
В зависимости от расположения цилиндров по отношению
к оси вала угловые компрессоры могут быть прямоугольными,
V-образными и W-образными, причем компрессоры двух по-
следних типов выпускают, как правило, малой производитель-
ности, в основном для компримирования воздуха.
Из всего разнообразия средних по размерам и мощности
(20—200 кВт) угловых поршневых компрессоров следует вы-
Таблица 1.3. Параметры нормализованных баз вертикальных
поршневых компрессоров
Типоразмер базы Максимальная поршневая сила, кН Ход поршня, мм Частота враще- ния вала, с-’ Средняя ско- рость поршня, м/с Типоразмер базы Максимальная поршневая сила, кН Ход поршня, мм Частота враще- ния вала, с-1 Средняя ско- рость поршня, м/с
1 20 170 10 3,16 2 40 200 9,33 3,33
1.5 30 160 10 3,20 3 100 300 6,25 3,75
16
Таблица 1.4. Параметры нормализованных баз угловых
поршневых компрессоров
Типоразмер базы Максимальная поршневая сила. кН Ход поршня, мм Частота враще- ния вала, с-1 няя ско- . поршня, Типоразмер базы Максимальная поршневая сила, кН Ход поршня, мм Частота враще- ния вала, с-1 Средняя ско- рость поршня, м/с
Et о и рость м/с
2П 20 125 12,3 3 ,С6 5П 50 220 8,33 3,67
ЗП 30 210 8,33 3 ,55 II 7П 70 300 6,25 3,75
делить компрессоры общего назначения, выпускаемые наибо-
лее крупными сериями. К ним относятся компрессоры произ-
водительностью 10, 20 и 30 м3/мин на унифицированных двух-
рядных (один ряд цилиндров горизонтальный, другой — верти-
кальный) прямоугольных базах с поршневым усилием 20, 30 и
50 кН и компрессоры производительностью 3 и 5 м3/мин на
индивидуальных угловых базах.
Угловые базы воздушных и газовых компрессоров норма-
лизованы по основному параметру — максимальной поршневой
силе (табл. 1.4).
Условное обозначение углового компрессора отражает основные харак-
теристики и параметры машин:
цифра соответствует поршневой силе (тс);
буква П означает, что база прямоугольная;
буквы В, Г означают, что компрессор предназначен для сжатия соответ-
ственно воздуха или газа;
цифра перед буквами ВП, ГП соответствует поршневой силе (тс);
в условном обозначении компрессоров завода «Борец» буквы и цифры
перед буквами ВП, ГП, НП, (например, ЗС2СГП) означают следующее:
первая цифра — порядковый номер модификации;
нуль после первой цифры — компрессор выполнен со смазкой цилиндров
и сальников; буква С после первой цифры—без смазки;
вторая буква С (после цифры, означающей поршневое усилие) говорит
о том, 'что компрессор предназначен для сжатия газа относительной влаж-
ностью менее 30%;
цифры в виде дроби после букв ВП, ГП и НП означают: числитель —
производительность (м3/мин), знаменатель — конечное избыточное давление
сжатия (кгс/см2); для дожимающих компрессоров в знаменателе указаны
две цифры: первая — избыточное давление всасывания, вторая — конечное
избыточное давление сжатия (кгс/см2).
Так, марка компрессора 305 ВП—16/70 (рис. 1.5) обозначает, что это
компрессор третьей модификации, со смазкой цилиндров и сальников, на
угловой базе 5П (поршневой силой 5 тс), воздушный, производительностью
16 м3/мин, давлением нагнетания 70 кгс/см2.
За последние годы угловые компрессоры значительно усовершенствова-
ны: кольцевые клапаны заменены прямоточными при перепаде давления до
5 МПа, внедрены промежуточные и концевые холодильники с алюминиевы-
ми оребренными трубками, обеспечивающие глубокое охлаждение при не-
значительных потерях давления и рассчитанные на многолетнюю эксплуата-
цию (10—12 лет). Масса новых холодильников в два раза меньше массы
ранее выпускавшихся. Усовершенствованы масляные холодильники, примене-
ны сальники с коническими уплотняющими элементами, основные детали ко-
^.дорых изготовляют—иа-ие-металлических материалов без механической обра-
.2—1204 : -----—----- - 17
Тис. 1.5. Общий вид поршневого компрессора 305 ВП-16/70:
1 — цилиндр II ступени; 2, 3, •/ — холодильники; 5 — цилиндр I ступени; б — база коми-
рессора; 7 — электродвигатель.
Сотки. Применение сальников новой конструкции позволило в 10—12 раз
уменьшить утечку газа из машины. Осуществлены мероприятия, позволяю-
щие в 2—3 раза уменьшить расход охлаждающей воды. В результате уда-
лось снизить удельную мощность угловых компрессоров общего назначения
с 5,8 до 5,3 кВт на 1 м3 сжимаемого воздуха, удельную металлоемкость — со
144 до 125 кг и повысить ресурс до капитального ремонта до 30—35 тыс. ч.
Мембранные компрессоры. В компрессорах этого
типа газ сжимается в результате уменьшения объема камеры
сжатия при колебательном движении мембраны, вызываемом
возвратно-поступательным движением жидкости. Мембрана,
прогибаясь, вызывает всасывание и нагнетание газа. Мембра-
на полностью изолирует газ, предотвращая попадание в него
масла п воды, поэтому компрессоры данного типа используют
в тех случаях, когда требуется газ высокой чистоты. Они наш-
ли применение при сжатии кислорода, фтора, хлора и других
газов, т. е. там, где необходима полная герметичность полости
компрессора.
В мембранных компрессорах происходит интенсивное ох-
лаждение сжимаемого газа вследствие большой поверхности
мембраны (иногда для более интенсивного охлаждения под
диском располагают дополнительно змеевик, охлаждаемый во-
дой) и малого мертвого пространства, что обеспечивает высо-
кую степень сжатия в одной ступени. Так, в трехступенчатом
мембранном компрессоре достигается давление, равное
100 МПа.
К недостаткам мембранных компрессоров относятся малая
частота вращения вала, большие габаритные размеры и масса
и малая долговечность мембран (от 500 до 1500 ч).
18
Условное обозначение мембранного компрессора. Первые цифры соответ-
ствуют поршневому усилию (тс); буквы МК—мембранный компрессор (на-
пример, 1,6 МК); после тире дробью обозначены основные параметры комп-
рессора: в числителе — производительность (м3/ч), в знаменателе — давление
нагнетания (кгс/см2), для дожимающих компрессоров в знаменателе указы-
вают давления всасывания и нагнетания; Ml или М2 — модификация комп-
рессора (Ml — общепромышленное исполнение по уровню взрывозащиты для
сжатия неагрессивных газов, М2 — для сжатия агрессивных газов во взрыво-
безопасных помещениях).
Роторные компрессоры — это машины вытеснитель-
ного типа. К роторным компрессорам относятся пластинчатые,
жидкостно-кольцевые, винтовые и типа «Руте».
Одноступенчатые пластинчатые компрессоры могут разви-
вать давление нагнетания 0,4—0,5 МПа, двухступенчатые —
0,7 МПа. При использовании в качестве вакуум-насосов одно-
ступенчатые компрессоры могут обеспечить вакуум до 95%,
двухступенчатые — до 99% •
Жидкостно-кольцевые компрессоры предназначены для со-
здания вакуума и удаления воздуха.
Винтовые компрессоры могут быть двух типов: сухого сжа-
тия и маслозаполненные. В машинах сухого сжатия газ ох-
лаждается с помощью рубашек в корпусе компрессора, а так-
же промежуточного и концевого холодильников. В маслоза-
полненных компрессорах газ охлаждают впрыскиванием мас-
ла или воды в рабочие полости винтов.
Винтовые компрессоры имеют существенные преимущества
перед другими типами машин и в последнее время находят
значительное распространение. Специальным конструкторским
бюро компрессоростроения (г. Казань) проведен анализ целе-
сообразности замены поршневых компрессоров винтовыми.
Оказалось, что при производительности 10-—40 м3/мпн эконо-
мически выгодны винтовые компрессоры с масляным впрыски-
ванием, а при производительности 63—100 м3/мин — сухого
сжатия.
СКБК (г. Казань) разработаны три унифицированных ряда
винтовых компрессоров: маслозаполненные, сухого сжатия и
холодильные.
Унифицированный ряд винтовых маслозаполпенпых комп-
рессоров включает четыре базы: ЗВКМ, 5ВКМ, 6ВКМ, 7ВКМ.
Все компрессоры этого ряда — одноступенчатые машины про-
изводительностью 4—40 м3/мин и давлением нагнетания
0,8 МПа.
Ряд винтовых компрессоров сухого сжатия включает десять
базовых машин производительностью соответственно: 6 3- 10‘
16; 25; 40; 63; 100; 160; 250; 400 м3/мин.
Одноступенчатые винтовые компрессоры сухого сжатия со-
здают номинальное и максимальное давление нагнетания 0,3
и 0,4 МПа, двухступенчатые — соответственно 0,9 и 1,15 МПа.
Компрессоры типа «Руте» имеют два одинаковых ротора,
расположенных параллельно (рис. 1.6). Создаваемое давление
2*
19
Рис. 1.6. Общий вид роторншо компрессора:
J— шестерня; 2 — подшипник; 3 — торцевая крышка; 4 — ротор; 5 — цилиндр.
не превышает 0,02—0,03 МПа, поэтому часто их называют га-
зодувками.
Условное обозначение газодувки «Руте» (например, 1А 24—30—4А) рас-
шифровывается следующим образом: Первые цифра и буква означают испол-
нение газодувки, вторые две цифры — условный размер газодувки, состоя-
щий из обозначения габарита (цифры 1, 2, 3 соответствуют расстоянию меж-
ду осями роторов — 72, 100, 200 мм) и условного размера длины роторов
(1, 2, 4); следующие цифры — после первого тире — наибольший перепад
давления (кПа), при котором испытана газодувка; последние цифра и буква
после второго тире — число полюсов и исполнение электродвигателя.
Центробежные компрессоры. В центробежном
компрессоре давление газа создается под действием центро-
бежных сил, возникающих во вращающемся газовом потоке.
Они имеют следующие преимущества по сравнению с поршне-
выми: газ не загрязняется маслом, так как оно подается толь-
ко в подшипники; благодаря большой частоте вращения дости-
гается высокая производительность; плавный ход и отсутствие
вибраций позволяют сооружать облегченные фундаменты;
в связи с равномерной подачей газа отпадает необходимость в
ресиверах.
К недостаткам центробежных компрессоров можно отнести
ухудшение технико-экономических показателей при увеличении
степени сжатия.
Центробежные компрессоры подразделяют на компрессоры
с горизонтальным и вертикальным разъемом корпуса. Они
различаются диапазоном создаваемых давлений. Первые явля-
ются машинами низкого и среднего давлений и создают избы-
точное давление до 7 МПа при производительности до 10 м3/с
(рис. 1.7). Машины с вертикальным разъемом корпуса разви-
вают избыточное давление до 35 МПа при максимальной про-
изводительности на всасывание 10 м3/с.
20
В последнее время освоен выпуск унифицированных цент-
робежных компрессорных машин. Эти машины обеспечивают
давление нагнетания до 3,5—4,0 МПа и производительность
60—400 м3/мин при сжатии различных газов. В результате
разработки унифицированного ряда число используемых кор-
пусов сократилось с 27 до 5, а число рабочих колес — со 120
до 20 (пять диаметров колес, четыре значения выходного угла
лопаток для каждого диаметра).
К компрессорам относятся также детандеры — поршневые
или турбинные машины для охлаждения газа в результате его
расширения с совершением внешней работы. Они используют-
ся главным образом в установках для сжижения и разделения
газов.
Компрессор, или детандер, в котором рабочее тело хотя бы
на одной стадии рабочего процесса имеет температуру ниже
120 К, называют криогенной машиной.
Осевые компрессоры. Для обеспечения производи-
тельности от 25 м3/с и выше наряду с центробежными применя-
ют и осевые компрессоры, принцип работы которых заключа-
ется в превращении половины кинетической энергии в энергию
давления на лопатках ротора и остальной половины — на ло-
патках статора. Ряды статорных лопаток, характеризующие
Рис. 1.7. Продольный разрез корпуса низкого давления центробежного ком-
прессора ЦК-135/8.
21
осевой компрессор, служат для увеличения кинетической энер-
гии и давления, а также для направления сжимаемого газа на
роторных лопатках. Они имеют преимущества перед машинами
с радиальным потоком: более высокие к. п. д., меньшую массу
и меньшие габариты.
Холодильные машины
Холодильные машины (ХМ) осуществляют искусственное ох-
лаждение с помощью подводимой энергии. Различают компрес-
сионные ХМ, в которых осуществляется сжатие холодильного
агента, и теплоиспользующие ХМ, потребляющие не механиче-
скую, а тепловую энергию.
Компрессионные ХМ подразделяют на газовые и паровые.
В газовых ХМ газообразный холодильный агент не меняет аг-
регатного состояния, а в паровых изменяет. В испарителе хо-
лодильной машины холодильный агент кипит, отнимая теплоту
от охлаждаемого объекта. Образовавшиеся пары отсасыва-
ются, сжимаются компрессором и подаются в конденсатор,
где сжижаются в результате охлаждения водой или воздухом;
затем холодильный агент вновь поступает в испаритель через
регулирующий вентиль, который обеспечивает дросселирование
и понижение температуры (рис. 1.8).
Холодильные компрессоры делятся на поршневые, винто-
вые, ротационные и центробежные [3].
Рис. 1.8. Общий вид холодильной машины 1ХМ-ФУУ 80/1РЭ:
1 — испаритель; 2 — конденсатор; 3 — фильтр-осушитель; 4 — теплообменник; 5 — элект-
родвигатель; 6—муфта; 7 — компрессор.
22
Поршневые компрессоры различают по холодопроизводи-
тельности*, конструкции и по температурному диапазону ра-
боты. К крупным поршневым компрессорам относят машины
холодопроизводительностью (при t0 =— 15°С и Д = 30°С) свы-
ше 120 кВт, к средним — от 12 до 120 кВт и к малым — менее
12 кВт. По конструкции компрессоры разделяют на крейц-
копфные п бескрейцкопфные, по расположению цилиндров —
на горизонтальные, вертикальные, угловые и оппозитные.
В зависимости от типа газораспределения бескрейцкопфные
компрессоры подразделяют на прямоточные и непрямоточные.
Цилиндры бескрейцкопфных компрессоров (от одного до шест-
надцати) могут быть расположены вертикально, V-образно с
углом развала от 60 до 90° или веерообразно с углом развала
от 45 до 60°.
Крупные компрессоры выполняют крейцкопфными двойного
действия и бескрейцкопфными простого действия. И те, и дру-
гие изготовляют в основном многоцилиндровыми. Крейцкопф-
ные непрямоточные компрессоры выпускают холодопроизводи-
тельностью свыше 600 кВт с частотой вращения, как правило,
примерно до 8 с-1. В настоящее время наиболее распростране-
на конструкция с оппозитным расположением горизонтальных
цилиндров. Бескрейцкопфные компрессоры изготовляют холо-
допроизводительностью до 500 кВт в прямоточном и непрямо-
точном исполнениях. Отечественная промышленность выпуска-
ет бескрейцкопфные компрессоры холодопроизводительностью
до 250 кВт с частотой вращения до 24 сг1.
Средние компрессоры выпускают только бескрейцкопфными
с частотой вращения до 24 с-1, а малые — только непрямоточ-
ными, в основном со встроенными электродвигателями.
Поршневые компрессоры производительностью 5,2 кВт и бо-
лее выпускают в СССР по ГОСТ 6492—76.
Диапазон работы иоршневых компрессоров на различных
холодильных агентах по температуре кипения агента составля-
ет от 10 до —100°С, наиболее характерными агентами для
поршневых компрессоров являются R12, R22, R717, /?502 и др.
Винтовые компрессоры могут быть одно-, двух- и трехро-
торными. В зависимости от способа уплотнения полости сжа-
тия различают сухие и маслозаиолненные винтовые компрессо-
ры. В холодильной технике применяют преимущественно мас-
лозаполненные двухроторные компрессоры. В настоящее время
в холодильной технике винтовые компрессоры применяют в об-
ласти холодопроизводительностей от 210 до 3500 кВт при рабо-
те на /?22 и аммиаке.
Винтовые маслозаполненные холодильные компрессоры
применяют в виде компрессорных агрегатов, включающих кро-
* Холодопроизводительность компрессора — условное понятие. Под ней
следует понимать холодопроизводительность холодильной машины, в которой
расход холодильного агента при указанных температурных условиях равен
массовой производительности компрессора.
23
ме собственно компрессора систему смазки, электропривод,
приборы автоматики, систему регулирования и управления.
Параметрический ряд отечественных винтовых компрессор-
ных агрегатов охватывает диапазон холодопроизводительности
от 410 до 1680 кВт при стандартных условиях работы на R22
и /?717.
В обозначения компрессоров и компрессорных агрегатов
параметрического ряда входят: тип компрессора или агрегата,
холодопроизводительность, холодильный агент, температурный
диапазон и наличие регулирования. Например, марки винто-
вых холодильных компрессоров и компрессорных агрегатов
ВХ350-2-1, ВХ350-7-2, АН130-7-7 расшифровываются следую-
щим образом: ВХ — винтовой сальниковый компрессор; 350 —
холодопроизводительность в тыс. ккал/ч при tQ = — 15°С и tK =
= 30°С; 2 и 7 — соответственно R22 или аммиак; 1,2 или 7 —
температурный диапазон и регулирование производительности;
А — компрессорный агрегат; АН — компрессорный агрегат низ-
котемпературный.
Параметрический ряд включает одноступенчатые винтовые
маслозаполненные компрессорные агрегаты, обеспечивающие
работу холодильных парокомпрессионных машин в диапазоне
температур кипения от +10°C до —115°C и при температурах
конденсации не выше 50 °C.
Ротационные пластинчатые компрессоры применяют в холо-
дильной технике главным образом в качестве ступеней низкого
давления (бустер-компрессоров) в двух- и трехступенчатых хо-
лодильных установках. Это обусловлено тем, что именно в об-
ласти малых перепадов давлений (до 300—400 кПа) пластин-
чатые компрессоры имеют достаточно высокие объемные и
энергетические показатели.
Область применения холодильных ротационных бустер-
компрессоров характеризуется холодопроизводительностью от
нескольких киловатт до 900 кВт (теоретическая производи-
тельность до 1,3 м3/с) при температуре кипения /0=—40°С и
промежуточной температуре ^Пр = —10 °C, температурой кипе-
ния от —25 до —70 °C; разностью давлений нагнетания и вса-
сывания до 400 кПа. Компрессоры используют для работы на
аммиаке и фреонах.
Холодильные машины с центробежными компрессорами
разделяют на две группы: компрессорные холодильные маши-
ны для охлаждения воды или рассола, наиболее распростра-
ненные в установках комфортного и промышленного конди-
ционирования воздуха; компрессорные агрегаты, применяемые
в холодильных установках химических и нефтехимических про-
изводств.
Для холодильных машин первой группы характерно исполь-
зование фреонов, второй группы — аммиака, пропана и других
углеводородов. Холодильные машины первой группы включа-
ют компрессор, привод, конденсатор, испаритель, систему смаз-
24
ки, систему автоматики, вспомогательную аппаратуру, второй
группы — компрессор, привод, систему смазки, систему авто-
матики, комплект вспомогательной аппаратуры, трубопроводов
и арматуры [4].
Холодильные машины и установки с центробежными комп-
рессорами применяют главным образом для больших холодо-
пропзводительностей. Наименьшая холодопроизводительность
их определяется целесообразным минимальным расходом холо-
дильного агента при выходе из последнего колеса. Для совре-
менных фреоновых компрессоров этот расход можно принять
равным примерно 0,165 м3/с, что соответствует диаметру ра-
бочего колеса в 250 мм. Наименьшая холодопроизводитель-
ность компрессоров промышленного типа при стандартных ус-
ловиях составляет при работе на /?12 700 кВт, на /?11
160 кВт и на 7?113 85 кВт. Наибольшая холодопроизводитель-
ность холодильных машин с центробежными компрессорами до-
стигает 20 тыс. кВт.
В холодильных центробежных компрессорах применяют
фреоны 7?11, /?12,/?13, R22, /?113 и /?114. В установках химиче-
ской промышленности применяют также аммиак, пропан (или
пропан-пропиленовую смесь), этан, этилен, метан. В водоох-
лаждающих машинах для кондиционирования воздуха исполь-
зуют главным образом 1, 7?113 и 7?114. Хладоагент 7?12 наи-
более широко применяют в диапазоне температур кипения от
5 до —70 °C; для машин большой холодопроизводительности
применяют и R22.
Теплоиспользующие ХМ подразделяют на абсорбционные,
у которых в холодильном цикле участвуют два компонента —
холодильный агент и поглотитель (абсорбент) — и пароэжек-
торные, в которых сжатие пара осуществляется с помощью па-
рового эжектора.
Абсорбционные ХМ состоят из кипятильника (генератора),
конденсатора, испарителя и абсорбента (поглотителя). Кипя-
тильник служит для выпаривания холодильного агента из
крепкого раствора за счет подвода теплоты. Выпаривание
(этот процесс соответствует выталкиванию паров из компрес-
сора) производится при относительно высоких температурах и
давлениях. Конденсатор, испаритель и регулирующий вентиль
выполняют те же функции, что и в компрессионных ХМ. Про-
цесс поглощения паров в абсорбере соответствует всасыванию
их компрессором.
В настоящее время в химических производствах широко
применяют водоаммиачныс абсорбционные и бромистолитпе-
вые абсорбционные холодильные машины непрерывного дейст-
вия одноступенчатого типа, использующие в качестве теплоно-
сителя пар, горячую воду, горячие газы и парогазовые смеси.
В качестве примера можно привести агрегат АВХА—6300/5,
предназначенный для работы при температуре испарения
—5 °C и температуре конденсации 48 °C. Это базовый тип од-
25
ноступенчатой абсорбционной машины с непосредственным ис-
парением аммиака в технологических аппаратах с периодиче-
ским отводом из них водоаммиачного раствора (флегмы) во
второй элемент абсорбера. Бромистолитиевый агрегат АБХА—
2500 использует в качестве теплоносителя пар низкого давле-
ния с температурой 125°C и горячей воды от 90 до 120°C.
Гидравлические машины
К гидравлическим относится большая группа машин, предна-
значенных для транспортирования жидкостей, использования
механической энергии движущейся жидкости и передачи энер-
гии от одних машин или устройств к другим. К гидравличе-
ским машинам относятся насосы, гидравлические турбины и
гидроприводы.
Насос — это машина, в которой происходит преобразование
механической энергии привода в гидравлическую энергию по-
тока перекачиваемой жидкости.
Насосный агрегат, или насосная установка состоит из насо-
са, двигателя, соединительной муфты (или вариатора частоты
вращения) и измерительных приборов.
По принципу действия подающего элемента насосы подраз-
деляют на объемные, динамические и специальные [5].
В объемных насосах определенный объем перекачи-
ваемой жидкости перемещается от входного патрубка к напор-
ному, при этом жидкости сообщается дополнительная энергия,
главным образом в виде энергии давления. Насосы объемного
типа подразделяются на две подгруппы — возвратно-поступа-
тельного действия и роторные.
В возвратно-поступательных насосах жидкость перемещает-
ся под действием поршня или диафрагмы. С помощью клапа-
нов цилиндр соединяется попеременно то с подводящим, то с
напорным трубопроводом.
Поршневые насосы можно классифицировать по следующим
признакам: по способу действия поршня — на одностороннего
и двухстороннего действия; по положению поршня и цилинд-
ра— на горизонтальные и вертикальные; по форме поршня—-
на дисковые и плунжерные; по типу привода — с электричес-
ким приводом и паровым.
В роторных насосах один или несколько вращающихся ро-
торов образуют в корпусе насоса полости, которые захватыва-
ют перекачиваемую жидкость и перемещают ее от входного
патрубка насоса к напорному. Роторные насосы обеспечивают
более равномерную подачу, чем возвратно-поступательные, в
них отсутствует отсекающая клапанная система. Наибольшее
распространение получили следующие конструктивные схемы
роторных насосов: шестеренчатые, винтовые, пластинчатые.
В динамических насосах приращение энергии про-
исходит в результате взаимодействия потока жидкости с вра-
ге
щающимся рабочим органом. Эти насосы подразделяют на две
основные группы: лопастные и вихревые.
В лопастных насосах жидкость получает приращение энер-
гии в результате взаимодействия лопастей рабочего колеса с
неподвижными элементами насоса.
По направлению потока в рабочем колесе лопастные насо-
сы подразделяются на центробежные (радиальные и диаго-
нальные) н осевые.
В вихревых насосах приращение энергии перекачиваемой
жидкости происходит в результате турбулентного обмена энер-
гией основного потока на входе насоса и вторичного потока в
рабочем колесе.
К специальным насосам относятся струйные (эжек-
торы), пневматические, электромагнитные.
Струйные насосы представляют собой трубу Вентури, в
центр которой подводится струя рабочей среды (вода, газ,
пар). Рабочая струя вначале захватывает частички окружаю-
щего воздуха, а затем перекачиваемую жидкость из подводя-
щего трубопровода.
В пневматических насосах (газлифтах) образуется водовоз-
душная смесь малой плотности при поступлении воздуха под
давлением в заглубленную под уровень жидкости трубу. Окру-
жающая жидкость большей плотности проникает во всасыва-
ющую трубу; так происходит процесс подъема жидкости.
Электромагнитные насосы предназначены главным образом
для перекачивания жидкого металла в магнитном поле.
По свойствам перекачиваемой жидкости (от которых зависит конструк-
тивное исполнение и применяемые материалы) насосы могут быть разбиты
на следующие группы: для чистых и слегка загрязненных нейтральных жид-
костей; для загрязненных жидкостей и взвесей; для агрессивных и радиоак-
тивных жидкостей; для жидких металлов; для эрозирующих жидкостей и
твердых веществ.
В зависимости от температуры перекачиваемой жидкости насосы под-
разделяются на холодные (Г^373 К) и горячие (Т>373 К).
По назначению насосы делятся на питательные, циркуляционные, кон-
денсатные, сетевые насосы и др. Классификацию по назначению следует при-
менять лишь в том случае, когда недостаточно первых двух признаков (по
принципу действия и по свойствам перекачиваемой среды) для четкой ха-
рактеристики типа насоса.
По конструктивным признакам насосы различаются следующим образом
(ГОСТ 17398—78).
Динамические и объемные насосы делятся:
по направлению оси расположения, вращения или движения рабочих
органов — на горизонтальные и вертикальные;
по расположению рабочих органов и конструкции опор — на консольные,
моноблочные, с высокими опорами и с внутренними опорами;
по расположению входа в насос — с боковым, осевым и двухсторонним
входом;
по числу ступеней и потоков — на одноступенчатые, двухступенчатые и
многоступенчатые; однопоточные, двухпоточные и многопоточные;
по конструкции и виду разъема корпуса — на секционный, с торцовым
или осевым разъемом, на двухкорпусной, с защитным корпусом или футеро-
ванный;
27
по расположению насоса — на погружной, скважинный и насос с транс’
миссионным валом;
в зависимости от требований эксплуатации — на обратимый, реверсив-
ный, регулируемый, дозировочный, ручной;
по условиям всасывания — на самовсасывающие, с предвключенной сту-
пенью, с предвключенным колесом;
по взаимодействию насоса с окружающей средой — на герметичные^
взрывозащищенные, малошумные, маломагнитные, ударостойкие;
по необходимости поддержания температуры подаваемой среды — на
обогреваемые и охлаждаемые;
по месту установки насоса — на стационарные, передвижные, встроенные.
Объемные насосы различают также по расположению рабочих органов:
односторонние, оппозитные, V-образные, звездообразные и по числу плоско-
стей, в которых расположены оси рабочих органов: однорядные и много-
рядные.
Возвратно-поступательные насосы различаются по числу поршней или
плунжеров, а также по числу циклов нагнетания (всасывания) за один двой-
ной ход (одностороннего и двухстороннего действия).
Роторные насосы различаются по числу циклов вытеснения за один обо-
рот ротора (однократного, двухкратного и многократного действия).
Области применения насосов различных типов по подаче Q
и высоте подъема жидкости Н показаны на рис. 1.9.
ГОСТ 10168—75 устанавливает основные параметры цент-
робежных насосов для химических производств и регламенти-
рует подачу, напор, частоту вращения вала, допускаемый ка-
витационный запас. Стандарт распространяется на центробеж-
ные насосы с уплотнением вала, с подачей от 1,5 до 2500 м3/ч'
и напором от 10 до 250 м столба перекачиваемой жидкости,
предназначенные для перекачивания химически активных и
нейтральных жидкостей плотностью не более 1850 кг/м3, име-
ющих твердые включения размером до 5 мм, объемная кон-
центрация которых не превышает 15% -
Принадлежность насоса к данному стандарту обозначается
буквой X.
Рис. 1.9..Области применения насосов различных типов:
1 — вихревые и центробежно-вихревые; 2 — консольные; 3 — двухсторонние; 4 — осевые;
5 диагональные; 6 — вертикальные; / —многоступенчатые; 8 — поршневые; 9 — одновин-
товые; 10 — трехвинтовые; 11 — питательные.
28
Рис. 1.10. Продольный разрез консольного насоса типа X:
/ — крышка корпуса; 2 — корпус; 3 — уплотнительное кольцо; 4 — рабочее колесо; 5 —
сальник; 6 — вал; 7 — опорный кронштейн; 8 — упругая муфта.
В условном обозначении типоразмера указаны номинальные
подача (в м3/ч) и напор (в м столба перекачиваемой жидко-
сти). Так, насос типа X с номинальной подачей 20 м3/ч и но-
минальным напором 18 м имеет условное обозначение Х20/18
(рис. 1.10).
Консольные центробежные насосы типа X по многообразию
исполнений и применению представляют наиболее крупную
группу. Унифицированный ряд консольных химических насосов
типа X для перекачивания чистых химически активных жидко-
стей состоит из 19 типоразмеров, охватывающих диапазон по-
дач от 2 до 700 м3/ч и напоров от 10 до 140 м ст. жидкости.
Для транспортировки кристаллизующихся и легкозастываю-
щих жидкостей при температуре до 200°C изготовляют хими-
ческие насосы типа ХО. Их унифицированный ряд включает
насосы типоразмеров с подачей от 3 до 300 м3/ч и напором от
15 до 100 м ст. жидкости. В насосах этого типа предусмотрены
обогрев корпуса и охлаждение узла сальникового уплотнения.
Для перекачивания химически активных жидкостей со взве-
сями до 1,5% (объемн.) при крупности частиц до 1 мм выпу-
скают восемь типоразмеров насосов типа АХ, покрывающих
поле подач от 7 до 700 м3/ч при напоре от 20 до 65 м ст. жид-
кости.
Погружные вертикальные насосы типа ХП применяются
для откачивания химически активных жидкостей из резервуа-
ров и различных емкостей. Насосы предназначены для перека-
чивания чистых азотной, серной, фосфорной и других кислот и
щелочей с подачей от 10 до 600 м3/ч и напором до 50 м ст.
жидкости.
Для создания циркуляции в реакторах, выпарных аппара-
тах и кристаллизаторах применяют осевые автономно встроен-
2»
ные насосы типа ОХ. Они, как правило, должны обеспечивать
большие подачи при очень малых напорах, которые определя-
ются только суммой гидравлических потерь в системе.
В химической промышленности широко применяют порш-
невые насосы типа XT со встроенным редуктором и быстро-
ходным электродвигателем, встроенным механизмом изменения
длины хода.
К поршневым приводным насосам относятся дозировочные
насосы (НД), основным эксплуатационным показателем кото-
рых является класс точности дозирования. Выпускается 17 ти-
поразмеров насосов серии НД, предназначенных для объемно-
го напорного дозирования различных жидкостей.
Гидравлические турбины преобразуют энергию потока жид-
кости в механическую. Движущаяся под напором жидкость
проходит через рабочее колесо турбины и, воздействуя на ло-
патки, вращает его.
Гидравлический привод представляет собой агрегат, основ-
ные элементы которого — насос и гидравлический двигатель —
соединены между собой трубопроводом, по которому циркули-
рует рабочая жидкость. Гидравлический насос, приводимый в
движение при помощи двигателя, передает энергию рабочей
жидкости, а последняя переносит его в гидравлический двига-
тель и через него — к исполнительным органам машины. Рас-
смотренные машины приводятся в действие с помощью элект-
родвигателя или приводных турбин.
Машины привода
Электропривод предназначен для того, чтобы приводить в дви-
жение машины и механизмы. Основные элементы электропри-
вода — электродвигатели, распределительные и пусковые уст-
ройства, а также устройства автоматического управления, ре-
гулирования и защиты агрегатов.
По роду тока различают электрооборудование постоянного
и переменного тока, по напряжению — низковольтное (до
1000 В) и высоковольтное (свыше 1000 В). Низковольтное
оборудование переменного тока изготовляют для работы при
частоте сети 50 и 60 Гц и напряжении 220, 380 и 660 В. В ма-
шинах общепромышленного назначения применяют, как прави-
ло, электрооборудование переменного тока.
Электродвигатели могут быть переменного тока (одно- и
трехфазные), постоянного тока и универсальные (коллектор-
ные). Двигатели трехфазного тока подразделяют на асинхрон-
ные (с короткозамкнутым и фазовым ротором) и синхронные.
По роду монтажа различают электродвигатели горизонтальные
и вертикальные, фланцевые и встроенные в агрегат (ГОСТ
2479—79).
В зависимости от степени защиты от влияния окружающей
среды корпус электродвигателя изготовляют в различном ис-
полнении по ГОСТ 14254—80.
:30
Асинхронные электродвигатели трехфазного тока с коротко-
замкнутым ротором просты, удобны в эксплуатации, экономич-
ны и изготовляются в различном исполнении мощностью от
5 Вт до 12500 кВт с частотой вращения от 4,2 до 50 с-1 на раз-
личные напряжения.
Асинхронные электродвигатели с фазовым ротором приме-
няются для привода механизмов с высоким пусковым момен-
том или при ограничении пускового тока.
Синхронные электродвигатели применяют для привода
крупных компрессоров и насосов. Двигатели изготовляют на
номинальные мощности 1000—12 500 кВт; на номинальные на-
пряжения 3000, 6000 и 10 000 В; на номинальную частоту вра-
щения 50—1,7 с
Электродвигатели постоянного тока применяют при отсутст-
вии источника переменного тока и в случаях, когда требуются
регулирование скорости в широких пределах или большой на-
чальный пусковой момент.
Турбинный привод. С укрупнением единичных мощностей
установок наметилась тенденция применения турбинного при-
вода. В этом случае установки получили название паротурбин-
ных (ПТУ) — с паровой турбиной в качестве привода — и га-
зотурбинных (ГТУ) — с газовой турбиной.
По параметрам свежего пара турбины различаются следу-
ющим образом:
турбины низкого давления с использованием пара давлени-
ем до 20 МПа включительно;
турбины среднего давления с использованием свежего па-
ра давлением до 4,0 МПа;,
турбины высокого давления, работающие свежим паром с:
давлением выше 4,0 МПа.
Обозначение турбин: К—конденсационная без регулируе-
мых отборов пара; Т — конденсационная с теплофикационным
регулируемым отбором пара; Р — с противодавлением без ре-
гулируемых отборов пара. Цифры после букв означают номи-
нальную мощность (МВт) и начальное давление пара,
(в кгс/см2).
Кроме того, турбины различаются следующим образом:
По числу цилиндров (корпусов) — одно-, двух- и трехцилиндровые.
По числу ступеней — одноступенчатые и многоступенчатые.
Одноступенчатые турбины имеют в проточной части только один ряд
неподвижных сопел-лопаток, закрепленных в корпусе, и один ряд подвижных
рабочих лопаток, закрепленных на вращающемся диске ротора. Многоступен-
чатые представляют собой ряд одноступенчатых турбин, соединенных после-
довательно на одном валу и заключенных в одном корпусе.
По направлению потока пара:
аксиальные осевые, в которых поток пара движется вдоль (параллельно)
оси вала турбины, а рабочие лопатки размещены перпендикулярно этой оси;
радиальные, в которых поток пара движется в радиальном направлении,,
т. е. в плоскости, перпендикулярной оси вала турбины, а рабочие лопатки
расположены параллельно указанной оси;
комбинированные (радиально-аксиальные), в которых поток пара дви-
жется сначала в радиальном, а затем в осевом направлении.
По характеру преобразования энергии пара:
активные, в которых расширение пара, т. е. процесс превращения тепло-
вой энергии пара в кинетическую, совершается в основном в каналах непод-
вижных сопел и лопаток, закрепленных в корпусе турбины;
аксиальные реактивные, в которых превращение тепловой энергии пара
в кинетическую совершается нс только в соплах и каналах направляющих ло-
паток, закрепленных в корпусе, но и в каналах рабочих лопаток ротора. Эти
турбины выполняются только многоступенчатыми (до 20—45 ступеней);
комбинированные, или активно-реактивные;
радиальные реактивные, не имеющие неподвижных направляющих лопа-
ток и сопел (типа Юнгстрем) и радиальные реактивные (типа Сименс),
имеющие неподвижные направляющие лопатки и сопла, закрепленные в кор-
пусе, и подвижные рабочие лопатки, закрепленные на дисках ротора тур-
бины.
По способу парораспределения:
с дроссельным распределением, при котором свежий пар после стопор-
ного клапана поступает в турбину обычно через один дроссельный клапан,
открывающийся почти полностью только при номинальной нагрузке тур-
бины;
с дроссельно-сопловым парораспределением, при котором кроме общего
дроссельного регулирующего клапана имеются еще клапаны управления
впуском свежего пара в сопловые коробки регулирующей ступени турбины;
с сопловым парораспределением, при котором впуск свежего пара в
турбину осуществляется несколькими последовательно открывающимися ре-
гулирующими клапанами;
с обводным парораспределением, при котором после полного открытия
подачи свежего пара к первой ступени турбины он может подводиться к од-
ной или двум промежуточным ее ступеням.
По характеру теплового процесса в турбине:
конденсационные, в которых все количество свежего пара, поступающе-
го в турбину, проходит проточную часть, расширяется в ней до давления
ниже атмосферного и направляется в конденсатор, где отдает свою теплоту
охлаждающей воде п конденсируется;
конденсационные с регулируемым отбором пара из промежуточных сту-
пеней для промышленных или отопительных целей при частичном пропуске
пара в конденсатор;
турбины с противодавлением, у которых весь отработавший пар (если
не принимать во внимание отбор пара для регенеративных подогревателей)
давлением выше атмосферного направляется к потребителям для производ-
ственных, отопительных и других целей.
Машины специализированного применения
Машины для измельчения материала предназначены для не-
прерывного нлп периодического тонкого и сверхтонкого из-
мельчения материалов в жидких или газовых средах. Конст-
рукцией измельчителей предусмотрены разнообразные способы
измельчения: удар, истирание, кавитационный эффект и их
комбинация. К размольному оборудованию относятся дробил-
ки, мельницы, дисмембраторы, дезинтеграторы [6].
Дробилка — машина для дробления кусковых материалов
(главным образом минерального сырья). По форме дробящего
органа различают дробилки щековые, конусные, с эксцентри-
чески расположенными круглыми дробящими частями; валко-
32
вне (с округлыми вращающимися валками); ударные — ротор-
ные и молотковые; стержневые.
Мельница — машина для тонкого измельчения различных
материалов до частиц мельче 5 мм. По форме и виду рабочего
органа мельницы можно условно разделить на пять групп:
1 — барабанные (шаровые, стержневые, галечные и др.); 2 —
роликовые, валковые, кольцевые, фрикционно-шаровые, бегу-
ны; 3 — молотковые, пальцевые; 4 — вибрационные с качаю-
щимся корпусом; 5 — струйные, аэродинамические. Наиболь-
шее распространение получили барабанные мельницы. К мель-
ницам относятся также дезинтеграторы и дисмембраторы.
Машины для сортировки, дозировки и подачи материалов,
К этим машинам относятся грохоты, дозаторы, питатели все-
возможных конструкций.
Грохоты—устройства для механической сортировки (гро-
хочения) сыпучих материалов по крупности частиц (кусков)
просеиванием их через колосники или решетки, установленные
неподвижно, а также через сита — качающиеся, вращающиеся,
вибрационные. Различают грохоты: колосниковые, духовые,
валковые, барабанные, качающиеся, вибрационные.
Дозаторы — устройства для автоматического отмеривания
(дозировки) заданной массы или объема жидких и сыпучих
веществ. Различают дозаторы весовые и объемные; периодиче-
ского и непрерывного действия; с ручным и автоматическим
управлением; одно- и многокомпонентные.
Питатели — устройства для равномерной или регулируемой
подачи насыпных и штучных материалов из бункеров и загру-
зочных лотков к транспортирующим и перерабатывающим ма-
шинам. Применяют питатели гравитационные (воронки с за-
слонкой, мерные сосуды, клапаны) и с принудительной пода-
чей (вибрационные, винтовые или шнековые, тарельчатые и
др.). Наиболее распространены весовые питатели, обеспечива-
ющие автоматическое регулирование и дистанционное управ-
ление дозированием материалов (дозаторы). Управляемые ве-
совые питатели могут быть дискретного и непрерывного дейст-
вия, а по типу грузоподъемного устройства делятся на ленточ-
ные п бункерные.
Для подачи сыпучих порошкообразных и зернистых мате-
риалов применяют шлюзовые тарельчатые и винтовые питате-
ли; для равномерной подачи нелипких плохосыпучих порошко-
образных материалов — винтовые вибрационные питатели.
Условное обозначение питателя включает: обозначение типа (Ш — шлю-
зовой, В — винтовой, Т — тарельчатый, А—питатель-активатор вибрацион-
ный); порядковый номер модели (цифра после обозначения типа); диаметр
рабочего органа в см (для шлюзовых питателей — диаметр ротора; для вин-
товых— диаметр винта; для тарельчатых — рабочий диаметр тарелки; для
питателя-активатора — диаметр входного патрубка); вид механизма регули-
рования производительности, исполнение электродвигателя, материал дета-
лей, модификацию конструктивного исполнения.
3—1204
33
Рис. 1.11. Типы мешалок:
1 — трехлопастная; 2 — винтовая; 3 — открытая турбинная; # —шнековая; 5 —ленточная;
6 — якорная, 7 — рамная.
Например, Ш1-30 ПВК-01 означает, что питатель шлюзовой, первой мо-
дели, диаметр ротора 30 см, пневматическое регулирование производитель-
ности, электродвигатель взрывозащищенного исполнения, материал деталей,
соприкасающихся с обрабатываемым продуктом, — коррозиоиностойкая сталь,
модификация — 01.
Машины для перемешивания материалов. Перемешивание
применяют для получения однородных растворов, эмульсий,
суспензий, для ускорения растворения твердых и пастообраз-
ных веществ в жидкости, для обеспечения химических реакций
и т. д. Перемешивание интенсифицирует тепловые, диффузион-
ные и химические процессы.
Для перемешивания жидких неоднородных сред предназна-
чены следующие перемешивающие устройства: механические
(движение среды осуществляется в результате механического
воздействия); циркуляционные (движение среды осуществля-
34
ется по замкнутому контуру с помощью насоса); струйные
(движение среды осуществляется под действием струи, выте-
кающей из сопла); пульсационно-струйные (перемешивание с
пульсирующей струей); барботажные (движение среды обу-
словлено действием барботируемого потока дисперсной газовой
фазы); газлифтовые (то же, но по замкнутому контуру) и др.
ГОСТ 22577—77 устанавливает следующие типы мешалок
(рис. 1.11): лопастная, трехлопастная, шестилопастная, спи-
рально-лопастная, винтовая, турбинная открытая и закрытая,
клетьевая, листовая, дисковая, шнековая, ленточная, якорная,
рамная, скребковая, цепная.
Наибольшее распространение получили стальные верти-
кальные аппараты с механическими перемешивающими уст-
ройствами без покрытий, с полимерными и другими покрытия-
ми, футерованные п из цветных металлов и сплавов объемом
до 100 м3 с механическими вращающимися перемешивающими
устройствами (мешалками), работающими при температуре
рабочей среды от —40 до +350 °C и условном давлении не ни-
же 0,67 Па (остаточном) и не выше 6,4 МПа (избыточном).
Изготовляют аппараты, различающиеся формой днищ, крышек
и разъемом корпуса (рис. 1.12).
Согласно ГОСТ 20680—75, отношение диаметра аппарата
к диаметру мешалки должно быть следующим: для лопастных,
трехлопастных, шестилопастных, турбинных, винтовых, клетье-
вых — от 2,0 до 6,0; для шнековых — от 1,8 до 5,0; для якор-
ных и рамных— 1,05—1,3; для ленточных— 1,04—1,3.
Для интенсификации процесса и поддержания необходимой
температуры перемешиваемой среды внутри аппарата могут
быть установлены различные устройства и их сочетания: отра-
жательные перегородки, трубные змеевики, направляющие тру-
бы, барботеры.
Конструкционные материалы, применяемые для изготовле-
ния аппаратов с перемешивающими устройствами, должны со-
ответствовать температурным пределам их применения, пре-
дельному рабочему давлению при температуре эксплуатации и
группе продукта (А — нетоксичные, невзрывоопасные и непо-
жароопасные; Б — токсичные, взрыво- и пожароопасные). При
общей толщине стенки более 8 мм можно применять для изго-
товления корпуса двухслойную сталь. Рубашки аппаратов мо-
Рис. 1.12. Типы днищ п крышек вертикальных аппаратов с разъемным кор-
пусом и с механическими перемешивающими устройствами.
3'
35
гут быть гладкими приварными и составленными из полутруб.
На эллиптические днища обычно приваривается змеевик из
труб полого сечения. Рабочее давление в гладких приварных
рубашках — не более 0,4 МПа; в рубашках из труб и полу-
труб— не более 1,6 МПа.
Для проведения процессов в жидких средах, содержащих
сильно корродирующие, пожаро- и взрывоопасные, сильнодей-
ствующие ядовитые и вредные вещества применяют эмалиро-
ванные аппараты с механическими перемешивающими устрой-
ствами (ГОСТ 24000—80) номинальным объемом до 50 м3,
предназначенные для работы при температуре от —15 до
+ 200°С (материал аппарата — чугун) и при температуре от
—30 до +30°C (материал аппарата — сталь) при давлениях
от 4 кПа до 1,6 МПа.
Наиболее распространенным приводом для механических
перемешивающих устройств является индивидуальный привод
со стандартным электродвигателем и типовым редуктором.
Герметичность аппарата на участке ввода вала обеспечивает-
ся манжетным, сальниковым или торцевым уплотнением. Ман-
жетные уплотнения применяют при температуре среды до
120°C при отсутствии давления. Сальниковые уплотнения мож-
но применять при температуре до 70°C и давлении до 0,1 МПа;
они недопустимы в аппаратах, содержащих легколетучие, взры-
вопожароопасные и ядовитые среды, а также работающих под
вакуумом. Наиболее надежны торцевые уплотнения, имеющие
широкие пределы применения, однако трущиеся поверхности
необходимо предохранять от попадания абразивных частиц или
веществ, образующих полимерные соединения. Материалы тру-
щейся пары выбирают в зависимости от их химической и кор-
розионной стойкости.
Машины для разделения неоднородных систем. Разделение
неоднородных смесей осуществляют в машинах или аппаратах
в зависимости от состава смеси (неоднородную смесь жид-
кость — твердые частицы называют суспензией, жидкость —
жидкость — эмульсией, а газ — твердые частицы — газо-
взвесью).
Разделение неоднородных смесей на их компоненты осу-
ществляется методами, основанными либо на разности плотно-
стей этих компонентов (фаз), либо на задержании одного из
них (твердой фазы) пористой перегородкой, пропускающей
лишь сплошную фазу (жидкость, газ). Первые из этих мето-
дов называют осаждением, пли отстаиванием, вторые—фильт-
рованием.
Сепараторы предназначены для сепарации, отделения жид-
ких или твердых частиц от газа, твердых частиц от жидкости,
для разделения на составные части твердых или жидких сме-
сей. Наиболее распространены центробежные сепараторы
(центрифуги), в которых более тяжелая жидкость или взвесь
твердых частиц в жидкости отжимается под действием центро-
36
бежной силы к периферии сепаратора, откуда и удаляется, а
также отстойные сепараторы для разделения двух несмешива-
ющихся жидкостей путем отстаивания в резервуаре с двумя
отводными трубами: верхней — для легкой жидкости и ниж-
ней — для тяжелой.
Жидкостные центробежные сепараторы — машины для раз-
деления жидких дисперсных систем в поле центробежных сил.
По технологическому назначению жидкостные центробежные
сепараторы делятся на пять типов: сепараторы-разделители,
очистители, очистители-разделители, сгустители, классифика-
торы.
В условном обозначении марки сепаратора (например, УОВ-50 1 К-2)
первая буква соответствует технологическому назначению сепаратора: Р —
разделители; О — очистители; У — очистители-разделители; С — сгустители;
К—классификаторы. Второй буквой обозначают способ вывода жидких <раз
из ротора: О — свободный слив; Д — напорное устройство; К—комбиниро-
ванный. Третья буква обозначает способ выгрузки осадка из ротора: Р—руч-
ной; С — сливной; В — принудительным открытием поршня; Л— подвижным
днищем; К—клапанный; Н — наружным поршнем; П — промежуточным от-
секающим устройством.
Число после букв соответствует наружному диаметру ротора (в см).
Следующая цифра — исполнение сепаратора по степени изоляции обрабаты-
ваемого продукта и взрывозащищенности машины: 1—негерметизироваиное;
2 — негерметизироваиное со взрывозащищенным электрооборудованием;
3 — герметизированное взрывозащищенное; 4 — герметизированное для ра-
боты под давлением; 5 — с герметизированным ротором; 6 — с обогревом
или охлаждением; 7 — с обогревом или охлаждением со взрывозащищенным
электрооборудованием; 8 — капсулированное; 9 — специальное. Буква, сле-
дующая за цифрой, обозначает материал основных деталей ротора, сопри-
касающихся с обрабатываемым продуктом: У — углеродистая сталь; Л — ле-
гированная сталь; К — коррозионностойкая сталь; Т—титан и его сплавы;
М — цветные металлы и их сплавы-, П—пластмассовые покрытия’, Г —гум-
мированные покрытия; С — другие материалы. Последняя цифра — порядко-
вый номер модели.
Центрифуги классифицируют следующим образом:
по принципу разделения — осадительные, разделяющие (се-
парирующие), фильтрующие и комбинированные;
по характеру протекания процесса центрифугирования —
непрерывного и периодического действия;
по способу выгрузки осадка из ротора — с ручной выгруз-
кой, контейнерной или кассетной, вибрационной, инерционной,
гравитационной (саморазгружающпеся центрифуги), выгрузкой
ножом, пульсирующим поршнем и шнеком;
по расположению оси вращения ротора — вертикальные, го-
ризонтальные и наклонные.
Приведенная классификация центрифуг условна, так как не
охватывает всего многообразия конструктивных признаков ма-
шин.
Наиболее универсальный тип центрифуг — осадительные
горизонтальные со шнековой выгрузкой осадка. Их применяют
для обезвоживания кристаллических и зернистых продуктов,
37
для классификации продуктов по крупности и плотности и для
осветления суспензий.
Фильтрующие центрифуги с пульсирующей выгрузкой осад-
ка применяют для разделения суспензий с кристаллической
твердой фазой. В производстве химических волокон, минераль-
ных удобрений применяют фильтрующие центрифуги со шне-
ковой, инерционной и ножевой выгрузкой осадка.
В настоящее время большинство центрифуг выпускается на 15 унифици-
рованных базах. База — это основная часть машины, единая для всех моди-
фикаций типоразмера; в базу входят станина, виброизолирующее устройство,
привод, опоры, кожух ограждения. Обозначение центрифуги составляется и
расшифровывается следующим образом:
1) цифра 1 или 2—одинарный или сдвоенный ротор',
2) цифра, соответствующая числу каскадов (после черты дроби);
3) буква, указывающая принцип разделения (О — осадительная,
Ф — фильтрующая, Р — разделяющая);
4) буква, указывающая конструктивный признак (Г—горизонтальная,
П—подвесная, М — маятниковая, Т — трубчатая и др.);
5) буква, означающая способ выгрузки осадка из ротора (Н — ножевой,
П — поршневой, К — контейнерный, Б,Д,Р — ручной соответственно через
борт, днище; с разборкой ротора и др.);
6) цифра, соответствующая внутреннему диаметру (в мм);
7) цифра, соответствующая модификации центрифуги;
8) буква, указывающая материал (У — углеродистой конструкционной
стали, Л — легированной, К — коррозионностойкой, Т — титана и его спла-
вов и др.);
9) цифра, соответствующая номеру модели.
Например, центрифуга 1/2 ФГП 401 К-4 (рис. 1.13) — фильтрующая го-
ризонтальная с выгрузкой осадка пульсирующим поршнем с двухкаскадным
одинарным ротором диаметром 400 мм в негерметизированном исполнении,
четвертая модель. Основные детали, соприкасающиеся с обрабатываемым
продуктом, изготовлены из коррозионностойкой стали 12Х18Н10Т.
Рис. 1 13. Продольный разрез центрифуги типа ФГП:
/ — питающая труба; 2 — кожух; 3 — уравнительное кольцо; 4 — сбрасывающее кольцо;
<5 — ротор; 6 — вал; 7 — гидроцилиндр; 8 — торцевая муфта; 9 — холодильник; 10— ста-
нина; 11 — промывная труба.
38
Фильтры предназначены для разделения, сгущения или ос-
ветления неоднородной системы, содержащей твердую и жид-
кую фазы (суспензии), пропусканием ее через фильтровальную
перегородку. Фильтры подразделяют на аппараты периодиче-
ского и непрерывного действия, а по способу создания разно-
сти давлений — на фильтры, работающие под вакуумом или
под давлением.
Простейшими аппаратами периодического действия явля-
ются нутч-фильтры и фильтр-прессы (камерные и рамные),
листовые, патронные фильтры, у которых рабочая поверхность
фильтрования достигает 50—150 м2.
Наиболее простым фильтром непрерывного действия явля-
ется ленточный, представляющий собой бесконечную рифле-
ную резиновую ленту с прорезями, покрытыми фильтровальной
тканью. Лента перемещается приводным барабаном и поддержи-
вается в натянутом состоянии натяжным барабаном и систе-
мой направляющих роликов. Ширина ленты достигает 3 м,
длина 9 м, толщина слоя осадка 1—25 мм.
Широкое применение в химической промышленности полу-
чили барабанные ячейковые вакуум-фильтры с поверхностью
фильтрования до 40 м2 (диаметр барабана 1—3 м, длина 0,35—
4 м), вращающиеся с частотой 0,1—3 мин-1 и приводимые в
движение электродвигателями мощностью 0,1—4,5 кВт.
Для разделения суспензий с твердыми частицами применяют
дисковые, карусельные и тарельчатые фильтры с поверхностью
фильтрования соответственно до 100, 40 и 12 м2.
Среди промышленных методов разделения газовзвесей зна-
чительное место занимает осаждение твердых частиц в поле
центробежной силы. Этот метод разделения осуществляют в
аппаратах, называемых циклонами. Циклон состоит из ци-
линдро-конического корпуса диаметром до 1 м, снабженного
вверху тангенциально расположенным штуцером для закручи-
вания входящего потока газовзвесп, нижним штуцером для вы-
хода осевшей пыли в сборник (бункер) и газоотводящей тру-
бы, соосной с корпусом. В промышленности применяют две
конструкции циклонов, соединенных в батареи: с вводом газо-
взвеси через винтовую вставку — «винт» или через неподвиж-
ное лопастное колесо — «розетку».
Для разделения газовзвесей в электрическом поле (для
пылеулавливания) используют аппараты, называемые электро-
фильтрами. Электрофильтры бывают двупольными и много-
польными (в зависимости от числа электрических полей), су-
хими и мокрыми, трубчатыми и пластинчатыми (в зависимо-
сти от формы осадительных электродов).
Скрубберы для улавливания из газовой смеси твердых (пы-
ли, смолы и др.) и газообразных (сероводород, аммиак и др.)
примесей. Различают скрубберы полые безнасадочные, в ко-
торых примеси улавливаются распыленной форсунками жид-
костью; с насадками (керамическими или фарфоровыми коль-
39
цами) для создания развитой влажной поверхности соприкос-
новения газа с жидкостью; механические, в которых перемеши-
вание поглощающей жидкости и газа производится вращаю-
щимися лопатками (при этом поглотитель движется сверху
вниз, газ — навстречу); циклонные; барботажные (пенные); и
с трубой Вентури.
1.2. СОСУДЫ И АППАРАТЫ
Сосуд — это изделие (устройство), имеющее внутреннюю по-
лость, предназначенную для проведения химических, тепловых
и других технологических процессов, а также для хранения и
транспортирования газообразных, жидких и других веществ.
Ряд условных (номинальных) давлений в пределах 0,10—
100 МПа для сосудов установлен ГОСТом 9493—80. Под ус-
ловным (номинальным) давлением понимают наибольшее из-
быточное рабочее давление при расчетной температуре 20 °C,
при котором обеспечивается длительная работа сосудов и ап-
паратов, их сборочных единиц и деталей, имеющих определен-
ные размеры, обоснованные расчетом на прочность при вы-
бранных материалах и характеристиках прочности при темпе-
ратуре 20 °C.
Аппарат — сосуд, оборудованный внутренними устройства-
ми, предназначенный для проведения химико-технологических
процессов. Аппараты в зависимости от технологического про-
цесса и конструкции носят различное название: колонны, ка-
меры, автоклавы и др.
Резервуар — емкость для хранения жидкостей и газов. Ши-
роко распространены металлические и железобетонные резер-
вуары. В зависимости от назначения и вида хранимого веще-
ства резервуары покрывают слоем тепло- и гидроизоляции, а
их внутренние стенки облицовывают (например, кислотоупор-
ными материалами).
Газгольдер — резервуар для приема, хранения и выдачи га-
за в установки по его переработке.
Ресивер — сосуд для скапливания газа или пара, предна-
значенный главным образом для сглаживания колебаний дав-
ления, обусловленных пульсирующей подачей пли прерывис-
тым расходом.
Сборник — сосуд для накапливания вещества, образующе-
гося в технологическом процессе.
Технические требования
Технические требования на сосуды и аппараты из углеродис-
тых, легированных и двухслойных сталей, предназначенные для
работы в химической и нефтеперерабатывающей отраслях про-
40
мышленности, установлены ГОСТ 24306—80. Он распространя-
ется па сосуды и аппараты, работающие при температурах не
ниже —70 °C без давления или под наливом, под избыточным
давлением до 10 МПа и под вакуумом при остаточном давле-
нии не ниже 665 Па. Он не распространяется на эмалирован-
ную аппаратуру, хранилища, изготовляемые на месте монта-
жа, сосуды для транспортирования жидкостей и газов.
Требования к устройству, изготовлению, монтажу, ремонту
и эксплуатации сосудов, работающих под давлением свыше
0,07 МПа (без учета гидростатического давления), установле-
ны «Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосу-
дов, работающих под давлением», утвержденными Госгортех-
надзором СССР.
Сосуды, работающие под давлением до 0,07 МПа, для кото-
рых в диапазоне давлений от 0,01 до 0,07 МПа произведение
давления (в МПа) на объем (в л) не превышает 100, относят-
ся к сосудам, работающим без давления.
Технические требования к сосудам кованым и ковано-свар-
ным высокого давления установлены ГОСТ 11879—81. Он рас-
пространяется на сосуды, работающие под давлением от 10 до
100 МПа при температуре стенки от —40 до +380°C для уг-
леродистых сталей и +420°C — для низколегированных и сред-
нелегированных сталей.
ГОСТы 24306—80 и 11879—81 устанавливают общие требо-
вания к конструкции, материалам изготовлению, приемке и по-
ставке сосудов и аппаратов, а Правила Госгортехнадзора, кро-
ме того, устанавливают требования к монтажу, содержанию,
обслуживанию, арматуре, контрольно-измерительным приборам
и предохранительным устройствам, а также контролю за со-
блюдением правил эксплуатации.
Материалы выбирают по нормативно-технической докумен-
тации в зависимости от расчетного давления, температуры
стенки (минимальной отрицательной и максимальной расчет-
ной), емкости сосуда, химического состава и характеристики
среды (коррозиоипоактивпый, взрывоопасный, токсичный и
т. д.). Аппараты, работающие под давлением и предназначен-
ные для сжиженных газов, взрыво- и пожароопасных или вы-
сокотоксичных сред, а также сред, вызывающих коррозионное
растрескивание пли расслоение, не должны изготовляться из
кипящей углеродистой стали. Все применяемые материалы,
включая сварочные, должны быть подвергнуты техническому
контролю. Пх соответствие стандартам и техническим услови-
ям должно быть подтверждено сертификатами.
Сосуды и аппараты и их элементы рассчитывают на проч-
ность в соответствии с ГОСТ 14249—80 и другой нормативно-
технической документацией [7, 8].
Конструкция сосуда должна предусматривать возможность
его осмотра, очистки, промывки, продувки и ремонта, а также
41
контроля состояния сварных швов. Внутренние устройства, пре-
пятствующие проведению этих операций, должны быть разбор-
ными. Отверстия для люков, лазов и штуцеров должны быть
расположены вне швов.
Сосуды и аппараты внутренним диаметром более 800 мм
должны быть снабжены люками и лазами диаметром не менее
450 мм, если они установлены на открытом воздухе, и
400 мм — при установке в помещении. Размеры лазов овальной
формы по осям должны быть не менее 325X400 мм. Сосуды
для высокотоксичных, но некоррозионных сред могут быть без
лазов, но наличие на них смотровых люков обязательно.
В зависимости от параметров эксплуатации в сосудах и ап-
паратах применяют следующие днища: эллиптические, полу-
шаровые, сферические отбортованные и неотбортованные, то-
роидальные, конические отбортованные и неотбортованные.
Каждое днище должно иметь маркировку с клеймом на на-
ружной выпуклой поверхности. Сварные швы днищ должны
быть стыковыми с полным проваром.
Применяемые для сосудов и аппаратов крепежные детали
должны быть изготовлены из марок, предусмотренных
ГОСТами. Гайки и шпильки должны быть изготовлены из ста-
лей разных марок или с разной твердостью.
Объемы, диаметры и условные давления для сосудов и ап-
паратов установлены стандартами. ГОСТ 13372—78 устанав-
ливает ряд номинальных объемов корпусов цилиндрических
сосудов и аппаратов, для которых проектный объем опреде-
ляется технологическим расчетом. Номинальным объемом счи-
тается внутренний объем сосуда или аппарата без учета объ-
емов штуцеров, люков, внутренних устройств, включая футе-
ровку. Ниже приведен стандартный ряд номинальных объемов
(в м3): 0,010; 0,016; 0,025; 0,04; 0,063; 0,100; 0,125; 0,160; 0,200;
0,250; 0,32; 0,40; 0,50; 0,63; 0,80; 1,00; 1,25; 1,60; 2,00; 2,50; 3,2;
4,0; 5,0; 6,3; 8,0; 10,0; 12,5; 16,0; 20,0; 25,0; 32; 40; 50; 63; 80;
100; 125; 160; 200; 250; 320; 400; 500.
ГОСТ 9617—76 устанавливает ряды внутренних диаметров
(в мм) сосудов и аппаратов, изготовленных из стальных листов
или покоеок: 400, (450), 500, (550), 600, (650), 700, 800, 900,
1000, (1100), 1200, (1300), 1400, (1500), 1600, (1700), 1800,
(1900), 2000, 2200, 2400, 2500, 2600, 2800, 3000, 3200, 3400, 3600,
3800, 4000, 4500, 5000, (5500), 5600, (6000), 6300, (6400), 7000,
7500, 8000, 8500, 9000, 9500, 10000, 11000, 12000, 14000, 16000,
18000, 20000.
Значения, указанные в скобках, применяют только для ру-
башек сосудов и аппаратов.
Тот же ГОСТ устанавливает ряд внутренних диаметров для
сосудов и аппаратов, изготовленных из цветных металлов и
сплавов, а также ряд наружных диаметров сосудов и аппара-
тов, изготовленных из стальных труб.
42
ГОСТ 9493—80 устанавливает ряд условных (номинальных)
давлений*, применяемых в расчетах па прочность сосудов и ап-
паратов, кроме резервуаров и газгольдеров.
Условные давления должны быть выбраны из следующего
ряда (в МПа): 0,10; 0,16; 0,25; 0,30; 0,4; 0,6; 0,8; 1,00; 1,25;
1,60; 2,00; 2,50; 3,20; 4,00; 5,00; 6,30; 8,00; 10,0; 12,5; 16,0; 20,0;
25,0; 32,0; 40,0; 50,0; 63,0; 80,0; 100.
В зависимости от назначения и эксплуатационных парамет-
ров соответствующими правилами и инструкциями устанавли-
ваются способы контроля состояния сосудов и их элементов,
способы устранения обнаруженных дефектов, нормы гидравли-
ческого испытания, необходимость в арматуре, контрольно-из-
мерительных приборах и предохранительных устройствах, по-
рядок технического освидетельствования, содержания и обслу-
живания.
К сосуду или аппарату должна быть прикреплена фирмен-
ная табличка с нанесенными на пес наименованием предприя-
тия-изготовителя, заводского номера, года изготовления, рабо-
чего давления, пробного давления, допускаемой температуры
стенки, объема сосуда или аппарата. Все сосуды и аппараты,
кроме работающих под вакуумом или без давления, должны
быть снабжены паспортом по форме, установленной по СТ СЭВ
289—76, а также инструкциями по монтажу и эксплуатации.
Резервуары
Резервуары предназначены для хранения жидкостей и га-
зов. В эксплуатации находятся наземные, полуиодземные и
подземные резервуары различных конструкций (горизонталь-
ные, вертикальные и шаровые) [9]. Определяющими фактора-
ми при выборе конструкции резервуара являются: внутреннее
избыточное давление, свойства и температура находящегося в
резервуаре продукта, объем, климатические условия. Кроме
того, выбор должен быть обоснован технико-экономическим
расчетом, учитывающим стоимость резервуара, эксплуатацион-
ные расходы п необходимость максимального снижения по-
терь.
Резервуары должны быть оборудованы сливо-налпвпымп,
контрольно-измерительными и предохранительными устройст-
вами.
Все резервуары должны быть обеспечены системой молние-
защпты, которая одновременно является также защитой от ста-
Под условным (номинальным) давлением понимают наибольшее избы-
точное рабочее давление при расчетной температуре 20°C, при которой обес-
печивается длительная работа сосудов и аппаратов, их сборочных единиц и
детален, имеющих определенные размеры, обоснованные расчетом на проч-
ность при выбранных материалах и характеристиках их прочности при тем-
пературе 20 °C.
43
тического электричества. На каждый резервуар должен быть
составлен паспорт.
Горизонтальные резервуары. Горизонтальные сварные ре-
зервуары имеют объем от 3 до 200 м3 в зависимости от конст-
рукции корпуса, который, согласно ГОСТ 9931—79, может быть
с эллиптическими, плоскими и коническими днищами. ГОСТ
устанавливает основные размеры корпусов (диаметр, длину
цилиндрической части, внутреннюю поверхность) в зависимости
ст объема и конструкции днища. Действительный внутренний
объем корпуса не должен отличаться от номинального объема
(ГОСТ 13372—78) более чем на +10% и —5%.
ГОСТ 17032—71 устанавливает типы и основные размеры
стальных сварных горизонтальных резервуаров объемом от 5
до 100 м3 и рабочим давлением до 0,07 МПа, предназначенных
для наземного и подземного хранения нефтепродуктов. Макси-
мально допустимое заглубление (расстояние от поверхности
земли до верха обечайки) при подземном хранении—1,2 м.
Резервуары емкостью до 8 м3 включительно изготовляют
с плоскими днищами, более 8 м3 — с коническими или плоски-
ми днищами. Листы стенок соединяют встык или внахлестку.
Внутренние поверхности резервуаров могут быть оцинкова-
ны или покрыты консервантами; наружные поверхности окра-
шивают.
Резервуары, предназначенные для хранения химически ак-
тивных веществ, должны быть защищены антикоррозионной
облицовкой; в случае необходимости внутренние поверхности
футеруют кислотоупорным кирпичом или плитами. Для защи-
ты от атмосферных осадков или от перегрева солнечными лу-
чами над резервуаром следует установить навес. Температуру
продукта поддерживают теплоизоляцией, которой покрывают
наружную поверхность резервуара.
Вакуум в резервуарах не должен превышать 1 кПа, поэто-
му их испытывают на вакуум 1,5 кПа.
Вертикальные резервуары. Резервуары вертикальные сталь-
ные являются наиболее распространенными хранилищами для
жидкостей. Они по внутреннему давлению подразделяются на
резервуары: без давления (с понтоном, плавающей крышей и
др.), низкого давления (2 кПа или вакуум 250 Па) и повы-
шенного давления (70 кПа или вакуум до 1 кПа).
Схема вертикального цилиндрического резервуара показа-
на на рис. 1.14. Резервуар покоится на основании, состоящем
из надежно уплотненного грунта и песчаной подушки, поверх
которой нанесен слой изоляции для предохранения днища от
коррозии. Конусная форма основания предохраняет его от раз-
мыва поверхностными водами. Основания резервуаров для хра-
нения токсичных веществ покрывают бетоном.
Резервуары имеют формы покрытий: конические, сфериче-
ские и сфероидальные.
44
Рис. 1.14. Схема вертикального цилиндрического резервуара:
/—световой люк; 2 — вентиляционный патрубок; 3 — огневой предохранитель; 4 — ды-
хательный клапан; 5 — замерный люк; б— указатель уровня; 7 — люк — лаз; 8 — сифонный
кран; 9 — подъемная труба; 10— шарнир подъемной трубы; //— приемно-раздаточные
патрубки; /2 — перепускное устройство; 13 — хлопушка; 14 — управление хлопушкой; 15 —
лебедка.
Резервуары для хранения нефтепродуктов, имеющих тем-
пературу вспышки паров 301 К и ниже, независимо от катего-
рии и группы резервуарных парков должны иметь плавающую
крышу или понтоны.
Для того чтобы предотвратить повышение давления или
вакуума сверх допустимых значений на крышах резервуаров
устанавливают грузовые дыхательные клапаны, предусмотрен-
ные ГОСТ 23097—78. Корпус, крышку, седла и тарелки кла-
пана изготовляют из алюминия марки АЛ2, уплотнительные и
направляющие поверхности — из фторопласта-4.
ГОСТ 4630—80 для вертикальных резервуаров предусмат-
ривает предохранительные клапаны с разрывной мембраной,
предотвращающей повышение давления или вакуума выше до-
пустимых значений при отказе дыхательных клапанов.
В комплекте с дыхательными и предохранительными кла-
панами на резервуарах устанавливают огнепреградители, за-
крывающие доступ в резервуар извне пламени или искрам.
Схема резервуара с открытым металлическим понтоном по-
казана на рис. 1.15. Он имеет открытые герметичные отсеки,
что позволяет контролировать его техническое состояние. Ци-
линдрическая часть корпуса должна быть сварена стыковыми
швами так, чтобы внутренняя поверхность ее была гладкой.
45
Важным узлом конструкции понтона и плавающей крыши
является затвор-уплотнение кольцевого пространства между
стенкой резервуара и покрытием. Применяют затворы петле-
вые, мягкого типа и жесткого типа. Затворы мягкого типа со-
стоят из внутренней тонкой эластичной оболочки с наполните-
лем и наружной защитной оболочки из резинотканевого изно-
соустойчивого материала. Наполнителями могут быть керосин,
пенополиуретан.
Для хранения жидкостей с высокой упругостью насыщен-
ных паров применяют резервуары со сферическими крышами и
днищами, прикрепленными к фундаменту анкерными болтами.
Они могут работать при давлении до 25 кПа и вакууме
до 980 Па. Они снабжены кольцами жесткости, опоясыва-
ющими резервуар на расчетных расстояниях друг от друга.
Шаровые резервуары. Значительные давления (в большин-
стве случаев до 1 МПа) и высокий вакуум выдерживают ша-
ровые резервуары, предназначенные для хранения газов, объ-
емом до 2000 м3. Наибольшее распространение получили ре-
зервуары объемом 600 м3, диаметром 10,5 м, рассчитанные па
рабочее давление 0,6 МПа. Шаровые резервуары устанавлива-
ют на кольцевых опорах или стойках. Пояса резервуара над
опорами или стойками должны быть усилены.
Рис. 1.15. Схема резервуара с понтоном:
1 — наружное кольцо жесткости; 2 — центральное кольцо; 3 — днище понтона; 4 — опор-
ная стойка; 5 — петлевой затвор.
43
Рис. 1.16. Схема мокрого газгольдера:
1 — корпус; 2 — телескоп; 3 — колокол; 4 —
направляющие стойки; 5 — ролик; 6 — крон-
штейн ролика; 7 — направляющие; 8 —
упор.
Газгольдеры. Выпускают
газгольдеры постоянного и пе-
ременного объемов. ГОСТ
5172—63 устанавливает пара-
метры и основные размеры
стальных цилиндрических газ-
гольдеров постоянного объ-
ема, предназначенных для
хранения газов, не вызываю-
щих интенсивной коррозии
стали, а также сжиженных га-
зов при давлении в газовом
пространстве 0,25—2 МПа. ГОСТ предусматривает следующие
номинальные объемы таких газгольдеров: 50, 100, 175, 270 м3.
Внутренний диаметр всех газгольдеров равен 3200 мм. Газголь-
деры объемом до 175 м3 включительно могут быть установлены
как горизонтально, так и вертикально. Газгольдеры объемом
270 м3 устанавливают только горизонтально. Конструктивно
газгольдеры состоят из цилиндрической части и закрывающих
ее двух полусферических днищ. Корпуса газгольдеров изготов-
ляют из стали ВСт.З (при толщине стенки до 12 мм) и из низ-
колегированных сталей (15ХСНД, 09Г2С, 10Г2С1, 16ГС) при
толщине стенки более 12 мм.
Для хранения больших объемов газа при небольших давле-
ниях (до 4—5 кПа) применяют газгольдеры переменного объ-
ема, которые по принципу работы делятся на сухие и мокрые.
Сухие газгольдеры представляют собой цилиндрический верти-
кальный резервуар со сферическим покрытием. Внутри резер-
вуара подвижная перегородка — поршень — перемещается вер-
тикально вверх и вниз, в зависимости от объема газа.
Наибольшее распространение п 'чили мокрые газгольде-
ры, типовые конструкции которых рассчитаны на объем до
32000 м3. Принципиальная схема мокрого газгольдера показана
на рис. 1.16. Требуемое давление в газгольдере устанавливает-
ся нагружением колокола грузами: по верхней его площадке —
бетонными, по нижнему кольцу —• чугунными. Плотность в со-
пряжениях между резервуаром и телескопом, а также между
телескопом и колоколом обеспечивается гидравлическим затво-
ром. Температура воды в затворах должна быть не ниже 5°C.
Все мокрые газгольдеры оборудуются предохранительными
устройствами: перепускным устройством на крыше колокола,
гидравлическим затвором в камере ввода, сигнализацией пре-
47
дельных положений колокола, системой автоматического от-
ключения подачи газа в газгольдер и др.
Ресиверы. К указанным аппаратам относятся приемники
для воздуха и газов. Ресиверы применяют в качестве буфер-
ных емкостей для уменьшения колебаний в сети, а также при
необходимости предварительной обработки воздуха или га'а
(например, очистка от воды и масла).
Сборники жидкости предназначены для поддержания по-
стоянства давления в сети, монжусы — для подъема и переме-
щения предварительно накопленной в них жидкости под дей-
ствием избыточного давления газов над жидкостью (передав-
ливанием) .
Ресиверы и монжусы работают под давлением. Они имеют
цилиндрическую форму и снабжены эллиптическими днищами.
Аппараты монтируют как в горизонтальном, так и в верти-
кальном положениях.
Колонные аппараты
Колонный аппарат (ГОСТ 24305—80) — вертикально стоящий
цилиндрический аппарат, предназначенный для проведения
различных процессов тепло- и массообмена (ректификации,
дистилляции, абсорбции, десорбции и экстракции).
Колонные аппараты (рис. 1.17) изготовляют диаметром
400—4000 мм: для работы под давлением до 1,6 МПа — в цар-
говом (на фланцах) исполнении корпуса; для работы под дав-
лением до 4,0 МПа под атмосферным давлением или под ва-
куумом (с остаточным давлением не ниже 1,3 кПа)— в цель-
носварном исполнении корпуса.
Колонные аппараты подразделяют на тарельчатые, наса-
дочные, пленочные в зависимости от конструкции внутреннего
устройства, назначение которого — обеспечение контакта меж-
ду жидкостью и паром.
Тарельчатые колонны наиболее часто применяют в ректи-
фикационных установках. К тарельчатым колоннам относятся
колпачковые, ситчатые, клапанные, желобчатые с S-образны-
мн колпачками, чешуйчатые, провальные и др..
Типы колонных тарельчатых аппаратов приведены ниже:
Тип колонны Тип тарелки Диаметр колонны, 1 мм
С колпачковыми тарелками (КСК) ТСК-1 ТСК-Р ТСК-РЦ, тск-рб 400—1800 1000—3600 1400—3600
С ситчатыми тарелками (ксс) ТС, ТС-Р, ТС РД, ТС-РЦ ТС-РБ 400—3600
С решетчатыми тарелками (КСР) TCP ТР 400—1800
С насыпной насадкой (КСН) ТСН-Н, TCH-III 400—3600
С клапанными тарелками (ККП) ТКП однопоточные ТКП двухпоточные 1000—3800 2000—4000
48
Рис. 1.17. Схема колонного аппарата:
/— кран-укосина; 2—устройство для строповки,- <3 — рас-
пределитель жидкости; 4 — контактное устройство (нере-
гулярная насадка); 5 —решетка; 6 — штуцер; / — кон-
тактное устройство (насадка регулярная); й — площад-
ка; 2 — лестница; 10 — контактное устройство; 11 — люк;
12 — днище; 13 — опорная конструкция; 14— корпус; 15 —
внутренние устройства; 16 — наружные устройства.
Колонные аппараты диаметром 400—
4000 мм оснащаются стандартными кон-
тактными и распределительными тарел-
ками, опорными решетками для насадоч-
ных аппаратов, опорами, люками, пово-
ротными устройствами, днищами и флан-
цами.
Конструктивно тарелки отличаются
большим разнообразием (ГОСТ 16332)
Колпачковая тарелка — тарелка с
направляющим аппаратом для паровой
фазы в виде колпачков и с переливами
Технические требования на капсуль-
ные стальные колпачки, устанавливае-
мые па тарелках, предусмотрены
ГОСТом 9634—81. Колпачки изготовля-
ют из стали марок Юкп или 08кп,
12Х18Н10Т или 10Х17Н13М2Т.
Колпачки на тарелках располагают
по вершинам равносторонних треугольников шагом от 1,3 до
1,9 диаметра колпачка. Их устанавливают и крепят на тарелке
индивидуально или группой (гирляндой). Колпачки надевают
на патрубки, которые крепятся к полотну тарелки развальцов-
кой или сваркой.
Направляющим аппаратом клапанной тарелки для паровой
фазы служат клапаны. Клапанные тарелки изготовляют с дис-
ковыми и прямоточными клапанами. В практике химических
заводов применяют прямоточные тарелки с клапанами. ГОСТ
16452—79, устанавливающий основные параметры и размеры
таких тарелок, предусматривает следующие расстояния между
тарелками: 300, 350, 400, 450, 500, 600, 700, 800, 900 мм. Тарел
ки выпускают в двух исполнениях: с обычным карманом для от-
бора жидкости и с заглубленным карманом двух модификаций
(А и Б), отличающихся сечением переливов. Обе модификации
имеют три свободных сечения за счет расстояния t между ряда-
ми клапанов по ходу жидкости, равного 50, 75 и 100 мм. Тарел-
ки изготовляют из сталей марок ВСтЗсп, ВСтЗпс, ВСтЗкп,
08X13, 12Х18Н10Т, 08Х22НАТ, 10Х17Н13М2Т, 08Х21Н6М2Т.
Полотна, клапаны, сливной порог, крепежные детали и ограни-
чители тарелок из углеродистых сталей должны быть изготов-
лены из стали марки 08X13, а все прокладки — из паронита
марки ПМБ или ПОН.
4—1204
49
Широко применяют тарелки из S-образных элементов, со-
бранных последовательно и имеющих переливы. Каждый эле-
мент образует одновременно полость для жидкости и паров.
Ситчатыми тарелками называют такие, в которых имеются
отверстия для прохода пара и переливы для жидкости. Наибо-
лее распространены ситчатые тарелки с отбойными элементами.
Тарелки изготовляют из сталей марок ВСтЗсп, ВСтпс, ВСткп,
08X13, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т, 08Х22Н6Т или 0,8Х21Н6М2Т.
Применяются также ситчатые тарелки с двумя зонами кон-
такта фаз. Они разделены перегородками на ряд самостоятель-
ных ячеек, снабженных переливами и образующих в межтаре-
лочном пространстве дополнительную зону контакта фаз.
Тарелка с основанием, в котором имеются щелевидные от-
верстия, предназначенные для прохода как легкой, так и тяже-
лой фракций, называется решетчатой. Такие тарелки переливов
не имеют. Их изготовляют из сталей марок ВМСТЗсп, 0X13,
Х18Н10Т, 6Х17Н13М2Т.
Насадочные колонны представляют собой цилиндрические
аппараты, заполненные инертными материалами в виде кусков
определенного размера или насадочными телами, имеющими
различную развитую форму для увеличения поверхности фазо-
вого контакта и интенсификации перемешивания жидкой и па-
ровой фаз.
Колонные аппараты диаметром 400—800 мм с насыпной на-
садкой изготовляют в царговом исполнении. Для равномерного
распределения жидкости по поверхности насадки аппараты ос-
нащены распределительными тарелками типа ТСН-Ш и пере-
распределительными тарелками типа ТСН-П. Каждый ярус
насадки опирается на опорную решетку.
Колонные аппараты диаметром 1000—2800 мм с насыпной
насадкой изготовляют с цельносварным корпусом и съемной
крышкой. Для равномерного распределения жидкости по по-
верхности насадки аппараты также оснащены тарелками
ТСН-Ш и ТСН-П.
Минимальные толщины стенок корпуса колонного аппарата
зависят от диаметра аппарата:
Диаметр аппарата, мм
Толщина стенки, мм .
1000— 2000— 2800— 3400— 4(00
1:00 2600 3200 3800
10 12 14 18 24
Трубчатые пленочные ректификационные колонны состоят из
пучка вертикальных труб, по внутренней поверхности которых
тонкой пленкой стекает жидкость, взаимодействуя с поднимаю-
щимся по трубам паром.
Теплообменные аппараты
Теплообменные аппараты предназначены для передачи тепло-
ты от среды с более высокой температурой к среде с более низ-
кой температурой. По назначению теплообменные аппараты де-
ло
лятся на теплообменники, холодильники, конденсаторы, испа-
рители и др. Теплообменники по способу передачи тепла де-
лятся на рекуператоры, регенераторы и смесители. В рекупера-
тивных теплообменниках теплота от нагревающего вещества к
нагреваемому передается через разделяющую их стенку (воз-
духе- и водоподогреватели, конденсаторы, холодильники). В ре-
генеративных теплообменниках одна и та же поверхность на-
грева омывается попеременно то нагреваемым, то нагревающим
веществом. В смесительных аппаратах теплота передается в
процессе смешения нагревающего и нагреваемого веществ (ба-
шенные охладители-градирни, скрубберы и т. п.).
Холодильник, предназначен для охлаждения среды хладо-
агентом.
Конденсатор — теплообменник для осуществления перехода
вещества из газообразного (парообразного) состояния в жид-
кое или кристаллическое. Конденсация пара происходит в ре-
зультате соприкосновения его с поверхностью стенки (поверх-
ностные конденсаторы) или жидкости (контактные конденсато-
ры), имеющих температуру более низкую, чем температура
насыщения пара при данном давлении. Конденсация пара сопро-
вождается выделением теплоты парообразования, которая
должна отводиться при помощи охлаждающей среды.
Дефлегматор—аппарат для частичной пли полной конден-
сации паров жидкостей, разделяемых перегонкой или ректифи-
кацией. Основное назначение дефлегматора — частичная кон-
денсация паров, выходящих из ректификационной колонны и
возврат конденсата (флегмы) в колонну для более полного
разделения смеси па отдельные фракции.
Выпарной аппарат (испаритель, кристаллизатор) — аппарат
для концентрирования растворов или частичного выделения из
них растворенных твердых веществ с удалением растворителя
в виде пара. Обычно представляют собой трубчатые нагрева-
тельные камеры. Выпарные аппараты для выпаривания воды,
поступающей на питание котлов, а также хладагента в холо-
дильных установках, называют испарителями. К теплообмен-
ным аппаратам можно отнести и сушилки. По конструкции раз-
личают испарители горизонтальные паротрубные, в которых
греющий пар проходит внутри труб, а испаряемая вода омы-
вает трубы снаружи, и вертикальные водотрубные, в которых
вода проходит внутри труб.
В зависимости от физического состояния теплоносителей раз-
личают теплообменные аппараты парожидкостные, жидкостно —
жидкостные, газожидкостные, газо —газовые и парогазовые.
В зависимости от конфигурации поверхности теплообмена теп-
лообменные аппараты разделяют на трубчатые с прямыми тру-
бами, змеевиковые, ребристые, спиральные, пластинчатые, а по
компоновке ее — на кожухотрубчатые, типа «труба в трубе»,
оросительные (не имеющие ограничивающего корпуса) и т. д.
Наиболее распространены кожухотрубчатые теплообменники.
4
51
1
3
Рис. 1.18. Типы кожухотрубчатых теплообменных аппаратов:
и — с неподвижными трубными решетками; б —с плавающей головкой; в — с U-образ-
чыми трубами.
Кожухотрубчатые теплообменные аппараты. Типы, основные
параметры и размеры стальных кожухотрубчатых теплообмен-
ных аппаратов установлены ГОСТом 9929—82. ГОСТ распро-
страняется на аппараты диаметром от 159 до 3000 мм с поверх-
ностью теплообмена до 5000 м2, работающие при температурах
от —60 до +600 °C и условном давлении до 16 МПа. Аппараты
изготовляют следующих типов (рис. 1.18): Н — с неподвижны-
ми трубными решетками, К — с температурным компенсатором
на кожухе, П — с плавающей головкой, У—с U-образными
трубами, ПК — с плавающей головкой и компенсатором на ней.
Основные параметры и размеры теплообменников приведены в
табл. 1.5.
Основные параметры и размеры кожухотрубчатых тепло-
обменников с неподвижными трубными решетками и с темпе-
ратурным компенсатором на кожухе установлены ГОСТ
15122—79. Предусматривается изготовление теплообменников
52
Таблица L5. Параметры и размеры кожухотрубчатых теплообменных аппаратов
Наименование параметра Значения параметров и размеров для аппаратов типа
Н к п У ПК
Поверхность теплообмена, м2 От 1 до 5000 От 10 до 1250 От 10 до 1400 От 178 до 1866
Условное давление в трубном или межтрубном пространстве, МПа 0,6; 2,6; 4, 1,0; 1,6; 0; 0,3; 8,0 0,6; 1,0; 1,6; 2,5 1,0; 1,6; 2,5; 4, 12,5; 0; 6,3; 8,0; 10,0; 16,0 5,0; 6,3; 10,0 8,0;
Диаметр кожуха, мм
наружный (из труб) 159; 273; 325; 426; 530; 630 325*; 426 *; 530 *; 630* —
внутренний (из листовой стали) 400; 1400; 500; 600; 800; 1000; 1200; 1600; 1800; 2000; 2200; 2400; 2600; 2800; 3000 400*; 500; 600*; 800; 1000; 1200; 1400; 1600**; 1800**; 2000**; 2200**; 2400**; 2600**; 2800** 800; 1000; 1100; 1200; 1300; 1500; 1600; 1800
Наружный диаметр и толщина стенки теплообменных труб (диаметрХтолщина стенки), мм 16X1,5; 16X2; 20x2; 25X1,5; 25x2; 25x2,5***; 38x2***; 57ХЗ*1 20x2; 25x2; 25x2,5; 38x2*** 20x2; 25x2***; 25x2,5*** 20x2; 25x2; 25x2,5
Длина прямого участка тепло- обменных труб, мм 1000; 1500; 2000; 8000*4 3000; 4000; 6000; 9000 3000; 4000 *4; 6000; 9000* 6000; 9000
♦ Только для аппаратов с плавающей головкой и U-образными трубами.
** Только для аппаратов с паровым пространством.
*** Применять только по согласованию с головной организацией по кожухотрубчато^ теплообменной аппаратуре и для аппаратов, изготов-
ляемых на экспорт.
* 4 Применять для аппаратов, изготовляемых на экспорт.
Примечание. Поверхность теплообмена определяется по наружному диаметру теплообменных труб с учетом длины труб между труб-
S ними решетками.
в следующих исполнениях: Г — горизонтальные, В— вертикаль-
ные, для невзрыво- и непожароопасных сред и сред, не обла-
дающих токсичностью (группа А), для взрыво- и пожароопас-
ных сред и сред, обладающих токсичностью (группа Б). Аппа-
раты выпускают диаметром от 159 до 1200 мм для работы при
температуре теплообменивающихся сред от —30 до +350 °C.
Установлено следующее число ходов по трубам в зависимости
от диаметра теплообменника: для диаметров 159—273 мм — 1;
для диаметров 325—400 мм — 1 или 2; для диаметров 600—•
1200 мм—1, 2, 4 или 6. Из предусмотренного ГОСТом ряда
размеров можно выбрать теплообменник поверхностью теплооб-
мена от 1,0 до 9(31 м2.
Пределы применения теплообменников для различной тем-
пературы рабочей среды устанавливаются в зависимости от ма-
териалов, из которых изготовлены кожух, распределительная
камера и крышки, а также трубы. ГОСТ предусматривает
13 вариантов исполнения по материалам, обозначаемых шифра-
ми М и Б с соответствующими цифровыми индексами. Для
корпусов применяются стали марок: ВСтЗсп5; 16ГС; 12Х18Н9Т;
10Х17Н13М2Т; 08Х22Н6Т; 08Х21Н6М2Т, а также двухслойные
стали в сочетаниях углеродистой и легированной сталей. Трубы
изготовляют из стали 10 и 20, а также перечисленных марок
легированной стали.
Наибольшая допускаемая разность температур кожуха и
труб зависит от размеров теплообменника и его исполнения по
материалу. Соблюдение температурных условий весьма важно,
учитывая большие температурные деформации, испытываемые
кожухом и трубами. Все теплообменники имеют условное обо-
значение, по которому легко установить полную характеристи-
ку; в числителе записываются: диаметр кожуха в мм, буква Т
(теплообменник), исполнение (Н или К), пространственное
положение (Г или В), условное давление в трубах и кожухе в
кгс/см2, исполнение по материалу (М или Б с индексами), ис-
полнение по температурному пределу (О — от минус 20 до
100 °C, С —от 100 до 200 °C, В от 200 до 300 °C, ВВ — от 300
до 350 °C, Н — от —20 до —30 °C); в знаменателе записывают-
ся: диаметр теплообменной трубы в мм, длина труб в м, число
ходов по трубному пространству, группа назначения (А или Б).
Основные параметры и размеры горизонтальных и верти-
кальных кожухотрубчатых теплообменников с плавающей го-
ловкой даны в ГОСТ 14246—79 для групп назначения А и Б
(по взрыво-, пожароопасности и токсичности теплообмениваю-
щихся сред). Аппараты изготавливаются диаметром кожуха
325—1400 мм на условные давления в трубном пространстве и
кожухе 1,6; 2,5; 4,0; 6,4; 8,0 МПа, поверхностью нагрева от 10
до 1246 м2 и с числом ходов по трубам 2 и 4. Вертикальные
теплообменники поставляются с длиной труб 3000 мм и диамет-
рами кожуха 325, 426, 530 мм.
Материалы, применяемые для изготовления сборочных еди-
54
Таблица 1.6. Материалы, применяемые для изготовления сборочных единиц
кожухотрубчатых теплообменных аппаратов
Исполнение Сборочные единицы теплообменников
кожух распредели- тсльиая ка- мера трубы трубная решетка
Ml ВСтЗсп5 14637—6 по ГОСТ J Сталь марок 10 и 20 по ГОСТ 8733—74 и трубы электросварные по технической до- кументации, ут- вержденной в ус- тановленном по- рядке* Сталь марки 16ГС по ГОСТ 5520—79
М2 Сталь марки 16ГС но ГОСТ 1520—42. Тру- бы — сталь марки 20 Сплав марки АМг2 по ГОСТ 18475—73 Сплав марки АМг5 или АМгб по ГОСТ 4784—74 и ГОСТ 17232—71
М3 по ГОСТ 8731—74 Латунь ЛАМш77-2-0,05 по ГОСТ 494—76 Сталь марки 16ГС по ГОСТ 5520—79 с на- плавкой латунью марки ЛО62—1 или Л63 по ГОСТ 15527—70
М4 См. ис- полнение Ml См. исполне- ние Б1 Сталь марки 15Х5М или Х8 по ГОСТ 550—75 Сталь марки 15Х5М по ГОСТ 5632—72, ГОСТ 7350—77 (группа А), ГОСТ 8479—70 (груп- па IV) и технической документации, утверж- денной в установленном порядке**
М12 См. исполнение Ml С таль марки 08Х22Н6Т по ГОСТ 9941—72 См. исполнение Ml
Б1 Двухслойная сталь марки 16ГС+08Х13 или ВСтЗсп5-|-08Х13 по ГОСТ 10885—75 Сталь марки 08X13 по ГОСТ 9941—72 Сталь марки 12X13 по ГОСТ 5632—72, ГОСТ 7350—77 (группа А), ГОСТ 8479—70 (группа IV) и технической доку- ментации, утвержденной в установленном поряд- ке
Б2 Двухслойная сталь марки 16ГС+ + 12Х18Н10Т или ВСтЗсп5+ + 12Х18Н10Т по ГОСТ 10885-75 Сталь марки 08Х18Н10Т или 12Х18Н10Т по ГОСТ 9941—72, трубы электро- сварные по техни- ческой документа- ции, утвержденной в установленном порядке Сталь марки 12Х18Н10Т по ГОСТ 5632 72, ГОСТ 7350—77, (груп- па А), ГОСТ 8179—70 (группа IV) и техниче- ской документации, ут- вержденной в установ- ленном порядке
55
Продолжение
Исполнение Сборочные единицы теплообменников
кожух распредели- тельная ка- мера трубы трубная решетка
БЗ Двухслойная сталь марки 16ГС + + 10Х17Н13М2Т или ВСтЗсп5 + + 10Х17Н13М2Т по ГОСТ 10885-75 Сталь марки 10Х17Н13М2Т по ГОСТ 9941—72 Сталь марки 10Х17Н13М2Т по ГОСТ 5632—72, ГОСТ 7350—77 (группа А), ГОСТ 8479—70 (груп- па IV) и технической документации, утверж- денной в установлен- ном порядке
* Для условного давления до 4,0 МГТа (40 кг/см2) и температуры до 400 °C.
** от>4,2 МПа (42 кгс/см2).
Примечания. 1. Разрешается изготовлять сборочные единицы из материалов
др'гих мд рок по механическим свойствам и коррозионной стойкости не уступающим ма-
териалам. указанным в таблице. 2. Теплообменники с трубными решетками из сталей
марок 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т следует применять до температуры 350 °C. 3. Теплооб-
менники исполнения М12 следует применять до температуры 300°C,
ниц теплообменников (кожуха, распределительной камеры,
труб и трубной решетки), обусловливаются рабочими парамет-
рами эксплуатации; варианты исполнения обозначаются индек-
сами МЛ, М2, М3, М.4, М12, Б1, Б2 и БЗ. (табл. 1.6). Размеще-
ние отверстий в трубных решетках и поперечных перегородках
трубного пучка, размеры отверстий под трубы и их взаимное
р асположение даны в ГОСТ 13202—77.
Для работы в условиях повышенных температур и высоких
давлений применяют кожухотрубчатые теплообменники специ-
альной конструкции (ГОСТ 23762—79). Их изготовляют для
сред групп А и Б по взрыво- и пожароопасности и токсичности
диаметром кожуха 800—1300 мм, поверхностью теплообмена
178—1088 м3. Температура теплообменивающихся сред — от
—40 до +540 °C; условные давления в кожухе 5,0; 6,4; 8,0.
в трубном пространстве. — 5,0; 6,4; 8,0; 10,0 МПа.
Простотой конструкции и надежностью в эксплуатации от-
личаются теплообменники с U-образпыми теплообменными тру-
бами (ГОСТ 14245—79). Однако их можно применять в тех.
случаях, когда теплообменные трубы не загрязняются в процес-
се работы или когда образующуюся на стенках грязь можно
легко смыть водой или каким-либо растворителем. Теплообмен-
ники выпускают для сред, по пожаро- и взрывоопасности и
токсичности отнесенных к группам А и Б, с диаметром кожуха
325—1400 мм, поверхностью теплообмена 14—1369 м2, рассчи-
танные. на условное давление в трубном пространстве и кожухе
1.6; 2,5; 4,0; 6,4 и на температуру теплообменивающихся сред,
от —30 до +450 °C.
Применяются кожухотрубчатые конденсаторы с неподвиж-
ными трубными решетками и с плавающей головкой. Они пре-
дусмотрены для работы на воде или другой нетоксичной, не-
ба.)
взрыво- и непожароопасной охлаждающей среде с. температу-
рой от минус 20 до плюс 60 °C.
По ГОСТ 15121- 79 конденсаторы изготавливают с непод-
вижными трубными решетками и с температурным компенса-
тором на кожухе в горизонтальном и вертикальном исполнении
для групп А и Б диаметром кожуха от 600 до 1400 мм. Они
предназначены для работы при температуре конденсируемой в
кожухе среды от 0 до плюс 300 °C и давлениях охлаждающей
среды в трубах — 0,6 МПа, конденсируемой среды в кожухе —
0,6; 1,0; 1,6; 2,5 МПа (для конденсаторов типа Н) и 0,6; 1.0;
1,6 МПа (для типа К). Конденсаторы имеют поверхность теп-
лообмена от 46 до 865 м2 и число ходов 2, 4, 6. ГОСТ приводит
варианты исполнения основных узлов и деталей конденсаторов
по применяемым материалам в зависимости от эксплуатацион-
ных условий, основные размеры их и наибольшие допускаемые
разности температур кожуха и труб в зависимости от диаметра
кожуха, давления (30—60 °C для типа И и 30—80 С — для
типа К). Условное обозначение конденсаторов аналогично обо-
значению теплообменников (вместо буквы Т ставится буква К).
Кожухотрубчатые конденсаторы с плавающей головкой изго-
товляются по основным параметрам и размерам, установлен-
ным ГОСТ 14247—79. Их диаметр 600—1400 мм; поверхность
теплообмена 87—831 м2; число ходов по трубам 2, 4, 6. Рабочие
условия, температура конденсируемой среды в кожухе — от 0
до 400 °C, условное давление охлаждающей среды в трубах —
до 1,0 МПа, условное давление конденсируемой среды—1,0;
1,6; 2,5 МПа. Конденсаторы исполняются по взрыво- и пожа-
роопасности и токсичности конденсируемых сред по группам А
и Б. ГОСТ приводит основные размеры конденсаторов, а также
область применения их в зависимости от диаметра, давления и
исполнения по материалу (Ml, М3, М12, Б2, БЗ).
Для охлаждения водой или другим нетоксичным, непожаро-
и невзрывоопасным хладоагентом жидких и. газообразных сред
применяют кожухотрубчатые холодильники с неподвижными
трубными решетками и холодильники с плавающей головкой.
Для кожухотрубчатых холодильников с неподвижными труб-
ными решетками и с температурным компенсатором на. корпусе,
горизонтальных и вертикальных, групп исполнения по взрыво-
и пожароопасности А и Б установлен ГОСТ 15120—79. Такие
холодильники имеют диаметр кожуха от 159 до 1200 мм, по-
верхность теплообмена от 1,0 до 937 м2, число ходов по трубам
1, 2, 4, 6. Предназначены для рабочих условий: по условному
давлению охлаждающей среды в трубах 0,6 МПа, по ее темпе-
ратуре от —2 до +60; по условному давлению охлаждаемой
среды в кожухе 0,6; 1,0; 1,6; 2,5; 4,0 (для конструкции Н) и
0,6; 1,0; 1,6 МПа (для конструкции К), по ее температуре от 0
до 300 °C. ГОСТ приводит основные размеры таких аппаратов,
пределы применения в зависимости от исполнения по материа-
лам (Ml, М3, М10, МН, М12, М19, М20, Б2, БЗ) и наиболь-
шую допускаемую разность температур кожуха п труб в зави-
57
Рис. 1.19 Общий вид выпарного аппарата
с. соосной двухходовой греющей камерой:
/ — греющая камера; 2 — сепаратор; 3 — распреде-
.пптельная камера.
симости от диаметра кожуха, дав-
ления в нем (20—40 °C для конст-
рукции Н и 30—80 °C — для конст-
рукции К).
Кожухотрубчатые холодильники
с плавающей головкой имеют диа-
метр кожуха от 325 до 1400 мм, по-
верхность теплообмена от 10 до
1246 м2, число ходов по трубам 2 и 4.
Их рабочие условия определяются
температурой охлаждаемой среды в
кожухе от 0 до 400 °C, условному
давлению в кожухе 1,6; 2,5; 4,0;
6,4 МПа, условному давлению в
трубах до 1,0 МПа.
ГОСТ 14244—79 приводит раз-
меры холодильника, области при-
менения в зависимости от диамет-
ра, давления и исполнения по мате-
риалу (Ml, М3, М12, Б2, БЗ).
Применяемые для испарения
сред в технологических процессах кожухотрубчатые испарите-
ли изготовляют с неподвижными трубными решетками (Н) и с
температурным компенсатором на кожухе (К), с жидким, газо-
образным, парогазовым или парожидкостным теплоносителем и
с паровым теплоносителем, для групп А и Б по взрыво- и пожа-
роопасности и токсичности среды. Аппараты имеют диаметр
кожуха от 600 до 1400 мм, поверхность теплообмена от 40 до
486 м2 и исполняются одноходовыми по трубам. Условия рабо-
ты аппаратов: температура греющей и испаряемой сред от —30
до +350 °C, условное давление в трубах 0,6 и 1,0 МПа, в кожу-
хе—0,6; 1,0; 1,6; 2,5; 4,0 МПа (для исполнения Н) и 0,6; 1,0;
1,6 МПа (для исполнения К).
Горизонтальные испарители с паровым пространством, со-
гласно ГОСТ 14248—79, имеют диаметр кожуха от 800 до
2800 мм и рассчитаны на условные давления в кожухе от 1,0
до 2,5 МПа и в трубном пучке от 1,6 до 4,0 МПа при темпе-
ратурах от —30 до +450 °C. Их изготовляют с плавающей го-
ловкой (П) и с U-образными трубами, с коническим днищем
диаметром от 800 до 1600 мм и с эллиптическим днищем диа-
метром от 2400 до 2800 мм для групп А и Б по взрыво- и пожаро-
опасности и токсичности сред. Варианты исполнения зависят от
применяемых для изготовления сборочных единиц (кожуха,
58
распределительной камеры труб и трубной решетки): Ml, М4,
Б1 и БЗ. ГОСТ 11987—81 устанавливает типы, основные пара-
метры и размеры выпарных трубчатых стальных аппаратов с
естественной, принудительной циркуляцией и пленочных с по-
верхностью нагрева от 10 до 3150 м2, обогреваемых паром при
давлении до 1,6 МПа. На рис. 1.19 показан выпарной аппарат
с соосной двухходовой греющей камерой. Выпарные аппараты
с естественной циркуляцией имеют диаметр сепаратора до
5600 мм, высоту до 18000 мм. Аппараты с принудительной цир-
куляцией могут иметь диаметр сепаратора до 6300 и общую
высоту до 25500 мм. Выпарные аппараты работают при давле-
нии вторичных паров (паров, образующихся из раствора) от
0,0054 до 1,0 МПа и температурах сред 12—200 °C. Основным
узлом аппаратов является греющая камера, представляющая
собой трубчатый теплообменник. Греющий пар подается в меж-
трубное пространство, выпариваемый раствор — в трубное.
Греющая камера выполняется разъемной от остального аппара-
та для возможности чистки поверхностей теплообменных труб.
Кожухотрубчатые кристаллизаторы предназначены для вы-
деления твердого вещества из его раствора или расплава (при
затвердевании вещества). Большинство кристаллизаторов ра-
ботают по принципу охлаждения раствора водой или рассолом.
Теплообменники «труба в трубе». При небольших тепловых
нагрузках, когда требуемая поверхность теплообмена не превы-
шает 20—30 м2, целесообразно применение теплообменников
типа «труба в трубе». Типы и основные размеры теплообменни-
ков установлены ГОСТ 9930—78. Он предусматривает стальные
теплообменники с гладкими и ребристыми теплообменными тру-
бами, предназначенные для охлаждения и нагрева жидких и
газообразных сред при температуре от —60 до +600 °C пяти
типов: 1—разборные одно- и двухпоточные; 2 — неразборные
однопоточные малогабаритные; 3 — разборные одноиоточные;
4—неразборные однопоточные; 5 — разборные многопоточные.
На рис. 1.20 показан разборный однопоточный теплообменник.
Спиральные теплообменники. Спиральные теплообменники
изготовляются из двух спирально изогнутых листов, закрытых
по торцам специальными крышками, обеспечивающими плот-
ность. ГОСТ 12067—80 устанавливает типы, основные парамет-
Рнс. 1.2G Разборный однопоточиый теплообменник «труба в трубе»:
/—двойник; 2 — внутренняя труба; 3 — наружная труба; -/ — трубная доска; 5 — крыш-
ка-калач; 6 — внутренний двойник-, 7 — опора.
59
2
Рггс. 1.21. Теплообменная пластина с прокладкой:
1. 4 — прокладки; 2, 3 — отверстия для первой жидко-
сти; 5, 6 — отверстия для второй жидкости.
ры и размеры на спиральные стальные
теплообменники с поверхностью тепло-
обмена от 10 до 100 м2, работающие при
давлении до 1,0 МПа, а также при оста-
точном давлении не ниже 80 кПа и тем-
пературах рабочей среды от —20 до
+ 200 °C.
Пластинчатые теплообменники . Бла-
годаря высоким техникоэкономическим.
д и эксплуатационным показателям плас-
у тинчатые теплообменники получают рас-
пространение; они менее металлоемкие,
имеют более высокий коэффициент теп-
лопередачи, меньшие гидравлические со-
'' s противления, легко разбираются для
очистки поверхностей теплообмена и др.
Однако пластинчатые теплообменники работают при ограничен-
ных давлениях и фложны в сборке из-за множества прокладок
между собираемыми элементами. Для работы в средах, агрес-
сивных по отношению к прокладке, и температурах выше 200 °C
применяют неразборные пластинчатые теплообменники, элемен-
ты которых собраны на сварке.
Схема теплообменной пластины с прокладками — на
рис. 1.21. Поверхность теплообмена в теплообменнике образу-
ется собранными в нем в блок штампованными пластинами,
имеющими па поверхностях гофры, образующие извилистые
щелевидные каналы шириной 3—6 мм. Теплообмениваюшиеся
среды омывают противоположные поверхности каждой пласти-
ны. Четыре отверстия в пластинах образуют четыре канала —
коллектора, в два из которых поступают, а из двух других от-
водятся теплообмениваюшиеся жидкости после прохождения
через каналы пластин. Пластины собирают на штангах и зажи-
мают в блок (пакет) неподвижной и подвижной плитами, стя-
гиваемыми винтом.
Углеграфитовые теплообменники. Для процессов теплообме-
на с участием высокоагрессивных сред используют углеграфи-
товые теплообменники различного конструктивного оформле-
ния: блочные, кожухотрубчатые, погружные и др. Блочные теп-
лообменники собирают из графитовых блоков прямоугольного
сечения, в которых выполнены перекрещивающиеся (но не пе-
ресекающиеся) под прямым углом каналы. Блоки соединены
так, что одна из жидкостей проходит вертикальные, а другая —
горизонтальные каналы.
Аппараты воздушного охлаждения. Аппараты воздушного ох-
лаждения получили широкое применение благодаря экономич-
60
ности, удобству эксплуатации и ремонта. Применяемые в на-
стоящее время конденсаторы и холодильники принципиально
отличаются друг от друга расположением трубных секций и
конструкцией воздухоподающего узла (рис. 1.22). Секции ап-
паратов воздушного охлаждения состоят из четырех, шести или
восьми рядов труб, закрепленных в трубных решетках, которые
закрываются крышками. Длина теплообменных труб 1,5—12 м,
внутренний диаметр 21 или 22 мм. Трубы имеют оребрение, по-
верхность которого превышает поверхность гладкой трубы в
9—23 раза. Чаще применяются биметаллические трубы с нака-
танным оребрением.
Типы, основные параметры и размеры аппаратов воздушного
охлаждения приведены в ГОСТе 20764—79 для конденсации и
охлаждения газообразных и жидких сред. В зависимости от
типа оребренных труб и примененных материалов аппараты
могут использоваться при температуре среды от —40 до
+ 300 °C (при трубах с накатанным оребрением) и до +400 °C
(при трубах с навитым оребрением). Аппараты изготавливают-
ся на условное давление 0,6; 1,6; 2,5; 4,0 и 6,4 МПа следующих
типов: АВМ—малопоточные, АВГ — горизонтальные; АВГ-В —
горизонтальные для охлаждения вязких продуктов; АВГ-ВВ--
горизонтальные для охлаждения высоковязких продуктов;
АВГ-Т — горизонтальные трехконтурные; АВЗ — зигзагообраз-
Рис. 1.22. Типы аппаратов воздушного охлаждения (ЛВО):
а — горизонтальные; б — вертикальные; в — зигзагообразные с одним вентилятором.
6Й
Таблица 1.7. Основные параметры аппаратов воздушного охлаждения
Значения основных пара метров для типов
Наименования основных параметров СП CQ со ь ri и- го СО
CQ CQ со со И и и
< < < < < < <
Поверхность теплообмена, 105— 875- 890— 630— 7060— 265—3540—
м2 840 6720 3590 1270 26880 9800 13100
Коэффициент оребрения 9,0; 14,6; 7,80 5,15 9,0; 14,6; 20,0;
труб* Число секций в аппарате 20,0; 22,0** 1 1 з 8 22,0 12 | 6
Число рядов труб Длина труб, мм 4; 6; 8 5 1500; 4000; 8000 4; 6; 8 8000 6000 8000
Диаметр вентилятора, мм Число вентиляторов и их 3000 803 1; 2800 2 5000 2800 4 1 2
приводов Мощность привода, кВт во взры воз а щи [ценном 3 22; 30; 37; 4( 37; 22;
исполнении в невзрывозащищенном 3 10/ 40; 30; 75; 37; 90 40 19; 18/32; 25/45 40 10/19;
исполнении Л'ч;дlip'i.i охлаж. 1СПНЯ с коьффп 18/32; 25/45 ипсптамп оребрения 20 и 22 иэготов-
.'|'яi.i।ся ня <л дасованню потребителя с предприятием-изготовителем.
• М коэффициент о[ еб рен ия 22 —для труб из уг тсродпстой стили с навитым оребре-
ние м.
ные с одним вентилятором; АВЗ-Д — зигзагообразные с двумя
вентиляторами. Малопоточные аппараты изготавливаются в
двух исполнениях: горизонтальные (АВМ-Г), вертикальные
(АВМ-В). В табл. 1.7 даны основные параметры аппаратов воз-
душного охлаждения.
уХппараты для высоких давлений (10 МПа и выше) изготов-
ляют из неразъемных пучков труб.
Сушилка — устройство для испарения из материала влаги.
По способу подвода теплоты сушилки делятся на конвективные
(материал соприкасается с нагретым газом), контактные (мате-
риал соприкасается с горячей поверхностью), радиационные.
К сушильным аппаратам и установкам общего назначения
относятся барабанные, атмосферные, ленточные, вальцовые,
вальцеленточные, роторные, распылительные и др.
Из барабанных наибольшее применение нашли вращающие-
ся атмосферные сушилки с насадкой (типа БН) и с гранулиро-
ванием (типа БГ). Барабанные сушилки представляют собой
цилиндрический сварной аппарат (барабан), установленный с
наклоном под углом 1—4°. Вращение барабана осуществляется
от индивидуального привода, состоящего из электродвигателя,
редуктора и зубчатой передачи. Внутри барабана приварена на-
<32
садка в виде лопастей. Ленточные сушилки представляют со-
бой каркасную конструкцию, внутри которой размещены транс-
портный конвейер, паровые калориферы и циркуляционные вен-
тиляторы. В вальцеленточной и вальцовой сушилках основным
элементом является вращающийся рифленый валок, обогревае-
мый изнутри паром.
В роторных внутри барабана расположен обогреваемый ро-
тор с лопастями, который вращается в подшипниках, установ-
ленных в торцовых крышках аппарата.
Распылительная сушилка представляет собой цилиндриче-
скую камеру с коническим днищем. В верхней части камеры
установлен центробежный распылитель или пневматические
форсунки.
Тепловые аппараты
К тепловым аппаратам относятся печи, топки, котлы.
Печь — тепловой аппарат, в котором в результате горения
топлива или химических реакций выделяется теплота, исполь-
зуемая для отопления, тепловой обработки материалов и т. п.
Печь химического производства предназначена для осу-
ществления химических и физических превращений исходных
материалов в химическом производстве путем их тепловой об-
работки (ОСТ 2601-68—77). В зависимости от источника тепла
печи делят на пламенные и электрические. По технологическо-
му назначению печи могут быть разделены на следующие виды:
для удаления влаги из материала (сушильные печи); нагрева-
тельные; обжиговые; плавильные и т. д. Многообразием назна-
чения обусловлено и многообразие конструкций печей.
Трубчатая печь. Каталоги ЦИНТИхимнефтемаш, составлен-
ные на основании нормалей, предусматривают трубчатые печи
поверхностью нагрева 15—2200 м2 следующих типов: беспла-
менного горения, с верхним отводом дымовых газов и верти-
кальными трубами змеевика; узкокамерные с верхним отводом
дымовых газов; с зональной регулировкой теплоотдачи; много-
камерные; цилиндрические. В зависимости от способа сжигания
топлива различают печи беспламенные с резервным жидким
топливом, настильные с дифференциальным подводом топлива,
настильные и объемно-настильные, пламенные со свободным фа-
келом (рис. 1.23).
Во вращающейся печи рабочая камера выполнена в виде
полого цилиндра, установленного на опорных станциях и со-
вершающего вращательное движение вокруг продольной оси.
Вращающиеся печи бывают с непосредственным, наружным
обогревом, муфельные. Вращающиеся печи непрерывного дей-
ствия состоят из цилиндрического корпуса с бандажами, кото-
рыми корпус сидит на опорных роликах. Последние вращают
цилиндрический корпус-барабан (рис. 1.24). Внутри барабан
футеруют огнеупорным кирпичом.
63
h’
Рис. 1.23. Трубчатая печь типа ЦС (цилиндрическая со свободным факелом
горения):
/ — горелка; 2 — смотровое окно; 3 — корпус; 4 — футеровка; 5 — люк -лаз; 6 — змеевик.
В печах с псевдоожиженным слоем тепловая обработка га-
зообразных или зернистых материалов проводится в псевдоожи-
женном слое.
В шахтных печах в вертикальной рабочей камере обрабаты-
вается твердый кусковой материал, а воздух и топочный газ
движутся через слой обрабатываемого материала. Различают
однокамерные и многокамерные шахтные печи. В муфельной
однокамерной шахтной печи теплота передается через стенку
муфеля.
64
Шахтная печь, предназначенная для обжига карбонатного
сырья, представляет собой вертикальную шахту (цилиндриче-
скую), выложенную огнеупорным кирпичом внутри металличе-
ского кожуха. Пространство между кожухом и футеровкой за-
полнено теплоизоляционной засыпкой.
В камерных, печах непрерывного действия сжигание топли-
ва производится в рабочей камере и материал подвергается
тепловой обработке в факеле или потоке теплоносителя. Разли-
чают факельные, аэрофонтанные (с фонтанирующим факе-
лом), циклонные (с вращающимся потоком обрабатываемого
материала или топлива) и камерные печи.
В подовых механических печах обрабатываемый материал
перемешивается и перемещается с помощью механических уст-
ройств, а теплота от теплоносителя непосредственно передает-
ся обрабатываемому материалу. Различают муфельные, одно-
и многоподовые печи.
Ванные печи — печи с подом, выполненным в форме ванны,
в которой обрабатываемый материал находится в расплавлен-
ном состоянии. Разновидностью являются отражательные ван-
ные печи, в которых основная часть теплоты передается мате-
риалу излучением, отражаемым от свода.
К печам других типов следует отнести туннельную, с вра-
щающимся кольцевым подом, с вращающимся тарельчатым
подом, ретортную, тигельную, пневмотрубную, струйную печи.
Общими для всех печей конструктивными элементами явля-
ются фундаменты, металлические каркасы, стены и своды,
трубные змеевики, топливное оборудование, система топливо-,
воздухо- и пароснабжения, пароперегреватели, рекуператоры и
площадки обслуживания.
Трубные змеевики состоят из труб, соединяемых друг с дру-
гом сваркой или двойниками различных конструкций. Для змее-
виков применяют бесшовные катаные трубы из стали марок 10
и 20 по ГОСТ 1050—70 (при температуре 450 °C и некоррози-
онной среде) и из легированных сталей — при более жестких
эксплуатационных условиях.
Продукт
Рис. 1.24. Печь с вращающимся барабаном:
/—откатная головка; 2 — барабан; 3 — бандаж; 4 — механизм привода; 5 — разгрузочная
камера; 6 — опорная станция; 7 — опорно-упорная станция.
5-1204
6S
§ / аблица 1.8. Классификация технологических трубопроводов по группам и категориям
Груп- па Среда Категория трубопроводов
I II III IV V
р , раб 'раб ^раб **раб ^раб ^раб ^раб 'раб ^раб ''раб
А Продукты с токсиче- скими свойствами а) сильнодействую- щие ядовитые веще- ства — аммиак жид- кий и газообразный; аммиачная вода 25%-ная, нитрил ак- риловой кислоты, ок- сид углерода, серо- водород, сероуглерод, тетраэтилсвинец, хлор жидкий и газообраз- ный, хлорметил, ди- хлорэтан, синильная кислота, нитро- и аминосоединения аро- матического ряда Незави- симо От —150 до +700 — — — — — — — —
б) дымящие кислоты: олеум, серная кисло- та (конц.), соляная кислота (конц.), азот- ная кислота (конц.), плавиковая кислота Незави- От —150 до 700
в) прочие продукты с токсическими свойст- вами: ацетальдегид, бензол, метанол-яд, Свыше 1,6 и ниже 0,08 От 350 до 700 От 0,08 до 1,6 От —150 до +350 1 — — —
окись этилена, хлор- бензол, фенол, крезол, толуол, монохлорид серы, оксид цинка, диэтиламин, диэтил- бензол, пиридин, сульфанол, этилбен- зол, этилтрихлорси- лан, щелочные рас- творы концентрацией более 10% (ДО о.ооп
Горючие и активные легковоспламеняю- щиеся и горючие жидкости
а) взрывоопасные сжиженные газы с давлением насыщен- ных паров при +20 °C более 0,6 МПа; пропан, пропилен, этан, эти- лен Свыше 2,5 Свыше 250
Свыше Свыше
б) взрывоопасные
сжиженные газы с
давлением насыщен-
ных паров при 20 °C
менее 0,6 МПа; бу-
тан, бутилен, диви-
ннл, изобутан, изобу-
тилен
2,5 250
До 2,5
От —150
до +250
От 1,6
до 2,5
От 120 До 1,6 От —150
до 250 до +120
00
Груп- па Среда
₽раб
в) взрывоопасные га- зы: бутан, бутилен, водород, изобутан, изобутилен, контакт- ный газ, крекинг-газ, метан, пирогаз, про- пан, пропилен, топ- ливный газ, факель- ный газ, этан, этилен г) легковоспламеняю- щиеся жидкости (ЛВЖ) с температу- рой кипения ниже 45 °C: изопентан, пен- тан, этиловый эфир; д) легковоспламе- няющиеся жидкости с температурой кипения свыше 45 °C: ацетон, бензины, керосин, бу- тиловый спирт, бути- ловый эфир, этило- вый спирт, гексан, гептан, изопропило- вый спирт, бутилаце- тат, нефть е) горючие жидко- сти: мазут, масла, ди- зельное топливо, гуд- Незави- симо Ниже 0,08 до 0,001 Свыше 2,5 Ниже 0,08 до 0,001 Незави- симо Ниже 0,08 до 0,001 Незави- симо Ниже
Продолжение
Категория трубопроводов
II III IV V
^раб Рраб' Zpa6 ^раб Zpa6 ^раб ^раб ^раб *раб
От 350 до 700 Незави- симо От 2,5 до 6,4 Ниже 0,095 до 0,8 От 250 до 350 Незави- симо От 1,6 до 2,5 От 120 до 250 До 1,6 От —150 до +120 — —
Свыше 250 Незави- симо От 1,6 до 2,5 Ниже 0,095 до 0,08 От 120 до 250 Незави- симо До 1,6 От —150 до +120 — — — —
От 350 до 700 Незави- симо От 2,5 до 6,4 Ниже 0,095 до 0,08 От 250 до 350 Незави- симо От 1,6 до 2,5 От 120 до 250 До 1,6 От —150 до +120 — —
От 350 до 100 Незави- От 2,5 до 6,4 Ниже От 250 до 350 От 250 От 1 ,6 до 2,5 Ниже От 120 до 250 От 120 До 1,6 От —150 до +120 — —
рон, соляровое масло, 0,003 симо 0,08
асфальт, этаноламин, битум, масляные дис- тилляты, диэтилен- гликоль, диэтилкетон до 0,001 до 0,003
ж) высокотемпера- Незави- Свыше Незави-
в турные органические теплоносители: доу- термы, дитолилметан И т. д. Пар водяной перегре- тый;2 симо 120 симо
1а) Незави- симо Свыше 580 До 3,9
16) Незави- симо От 540 до 580 От 2,2 До 3,9
1в) Незави- симо От 450 до 540 —
г 1г) Пар водяной насы- щенный:2 Свыше 3,9 До 450
4а) — — —
2в) — — От 3,9 до 8,0
г 1д) Горячая вода:2 Свыше 8,0 Свыше 115
46) — — —
2в) — — до 8,0
1Д) Свыше 8,0 Свыше 115 —
s
ДО 350 0,095 до 0,08 до 250
До 120
От 350 До 2,2 От 250 От 0,07 От 115 —
до 450 до 350 ДО 1 ,6 до 250
До 350 От 1,6 До 250 — — — —
до 2,2
— От 0,07 От 115
до 1,6 до 250
Свыше От 1,6 Свыше —
115 до 3,9 115
С.В ЫШ6 От 1,6 Свыше До 1,6 Свыше 115 — —
115 до 3,9 115
П родолжени?
Груп- па Среда Категория трубопроводов
I II 111 IV V
^раб ^раб ^раб *раб ^раб ^раб Рраб ^раб ^раб ^раб
д Негорючие газы, жид- кости и пары: а) азот, вода, воздух, инертные газы, рассо- лы, растворы щело- чей концентрацией до 10% б) фреон Незави- симо Ниже 0,003 до 0,001 Свыше 1,5 От 450 до 700 Незави- симо Незави- симо От 6,4 до 10,0 Ниже 0,08 до 0,003 До 1,6 От 350 до 450 и от 0 до —150 То же Незави- симо От 2,5 ДО 6,4 Ниже 0,095 до 0,08 От 250 до 350 и от 0 до —70 До 2,5 От 120 до 250 и от 0 до —70 До 1,6 От 0 до 120
Примечания. 1. Рп^б— в МПа, /поб— в °C: давление ниже 0,1 МПа — абсолютное (вакуум). 2. Категории трубопроводов пара и горя-
чен воды определены в соответствии с «Правилами устройства и безопасной эксплуатации пара и горячей воды» Госгортехнадзора СССР.
3. Трубопроводы водяного пара давлением ниже 0,07 МПа и горячей воды при температуре ниже 115 °C следует относить к категории У.
Таблица 1.9. Выбор труб в зависимости от параметров транспортируемой среды
Транспортируемая среда (классификация в соответствии с табл. 1.8) Предельные параметры среды D , мм Трубы Материал труб
Pv МПа, не более Температура, °C от | до вид ГОСТ марка ГОСТ
1. Сжиженные газы независимо от давления насы- щенных паров, относящихся к 6,4 6,4 —70 —70 —40 —40 10—300 10-40 Крекинговые коммуника- ционные Бесшовные холоднотяну- тые и холоднокатаные гр. В 550— 75 8734—75 10Г2 1072 4543—71 4543—71
группам А и Б,
сильнодействую-
щие ядовитые ве-
щества (СДЯВ),
дымящиеся кис-
лоты независимо
от рабочих пара-
метров, а также
прочие продукты
с токсическими
свойствами, отно-
сящиеся по рабо-
чим параметрам к
категории I.
II. Группа А. Про-
дукты с токсиче-
скими свойства-
ми, кроме указан-
ных в пи. I и III
и газообразного
аммиака.
Группа Б. Горю-
чие и активные
газы, ЛВЖ и го-
рючие жидкости,
кроме указанных
в пп. I и Ш.
6,4
10,0
10,0
10,0
10,0
10,0
10,0
10,0
10,0
1,6
1,6
2,5
2,5
6,4
10,6
—70 —40 25—300 Бесшовные горячеката- ные гр. В 8732—78 10Г2 4543—71
—40 +450 10—40 Бесшовные холоднока- таные и холоднотянутые гр. В 8734—45 20 1050— 74
-40 +450 25—400 Бесшовные горячеката- ные гр. В 8732—78 20 1050—74
-40 +550 50—200 Бесшовные коммуника- ционные 550—75 15Х5М 5632—72
—40 + 570 10—400 То же МРТУ 14-4-21—67 12Х1МФ МРТУ 14-4-21—67
— 150 +600 10—40 Бесшовные холоднотяну- тые и холоднокатаные 9941—81 12Х18Н10Т 5632—72
—150 + 600 50—ЗСО Бесшовные горячеката- ные 9940—81 12Х18Н10Т 5632—72
—150 +700 10—40 Бесшовные холоднотяну- тые и холоднокатаные 9941—81 10Х17Н13М2Т 5632—72
— 150 +700 50—300 Бесшовные горячеката- ные 9940—81 10Х17Н13М2Т 5632—72
—30 +300 10—400 Электросварные по тех- ническим требованиям ГОСТ 10705—80 гр. В 10704—76 10, 15 и 20 ВМСтЗсп ВМСтЗпс 1050—74 380—71
—30 —150 +300 + 600 500—1400 10—80 Электросварные по тре- бованиям ГОСТ 10706—76 гр. В Электросварные 10704—76 ВМСтЗпс ВМСтЗсп 380—71
—40 +400 Аналоги Аналоги 500—1000 4110 рбКОМ шо реком То же ендациям и. I настоящей ендациям п. I настоящей 11068—81 таблицы на 12Х18Н10Т Ру = 6,4 МПа Ру =10,0 МПа 5632—72
io _________________________________________________________________________________________________П родолженив
Транспортируемая сре- да (классификация в соответствии с табл. 1.8) Предельные параметры среды мм Трубы Материал труб
Ру, МПа, не более Температура, °C вид гост марка ГОСТ
от до
III. То же, что и в п. II настоящей таблицы, но ра- —40 +450 10—40 Бесшовные холоднотяну- тые и холоднокатаные гр. В 8734—75 20 1050—74
ботающие под вакуумом в пре- —40 +450 25—400 Бесшовные горячеката- ные гр. В 8732—78 20 1050—74
делах абсолютно- го давления от 0,95 до 1 кПа. —30 +300 500—1400 Электросварные по тех- ническим требованиям ГОСТ 10706—76 гр. В 10704—76 ВМСтЗсп 10, 20 380—71 1050—74
IV. Группа В. Пар водяной перегре- тый. 1,о — +200 10—50 Водогазопроводные обыкновенные 3262—75 ВМСтЗсп ВМСтЗпс 380—71
Группа Г. Пар водяной насы- 1,6 — +200 Электросварные со спи- ральным швом гр. А и В 8696—74 ВМСт2кп 380—71
щенный, горячая вода. 1,6 — +300 10—400 Электросварные по тех- ническим требованиям ГОСТ 10705—80 гр. В 10704—76 10, 20 ВМСтЗсп ВМСтЗпс 1050—74 380—71
1,6 — +300 500—1400 Электросварные по тех- ническим требованиям ГОСТ 10706—76 гр. А 10704—76 ВМСтЗсп ВМСтЗпс 380—71
V. Группа Д. Него- рючие газы, жид- 1,0 0 +200 10—50 и в Водогазопроводные обыкновенные ВМСтЗсп ВМСтЗпс 380—71
кости и пары (кроме фреона). 2,5 —253 +600 10—80 Электросварные из не- ржавеющей стали 11068—81 12Х18Н10Т 5632—72
2,5 —40 +400 500—1200 Электросварные ТУ 14-3-109—73 17ГС 1050—74
2,5 —30 +300 10—400 Электросварные по тех- ническим требованиям ГОСТ 10705—80 гр. В 10701—76 10, 20 СтЗсп СтЗпс 380—71
2,5 -30 J 300 500—1400 Электросварные по тех- ническим требованиям 10704—76 СтЗсп СтЗпс 380—71
6,4 10,0 I I ГОСТ 10706-80 гр. В I I 1 Аналогично рекомендациям п. I настоящей таблицы на Ру=6,4 МПа
Аналогично рекомендациям п. I настоящей таблицы на . + =10,0 МПа
Группа Д. Фреон. 1,6 —70 +450 10—40 Бесшовные холоднотяну- тые и холоднокатаные гр. В 8734—75 10Г2 4543—71
1,6 —70 +450 25—300 Бесшовные горячеката- ные гр. В 8732—78 10Г2 4543—71
1,6 —40 +450 10-40 Бесшовные холоднотяну- тые и холоднокатаные гр. В 8734—75 20 1050—74
1,6 —40 +450 25—300 Бесшовные горячеката- ные гр. В 8732—78 20 1050—74
1,6 -30 +300 10-400 Электросварные по тех- ническим требованиям ГОСТ 10705—80 гр. В 10704—76 СтЗсп СтЗпс 380—71
1,6 2,5 и более —30 +300 По рек 500—1400 эмендация Электросварные по тех- ническим требованиям ГОСТ 10706—76 гр. В м п. I настоящей таблиць 10704—76 i на Ру = 6,4 СтЗсп СтЗпс и 10,0 МПа 380—71
Примечания. 1. При необходимости замены марок углеродистых сталей следует руководствоваться указаниями табл. 1.10 и 1.11.
2. Трубы бесшовные (ГОСТ 8732—78 и 8734—75) из стали марки 10. группа поставки В допускаются к применению для трубопроводов, транс-
портирующих среды со скоростью коррозии до 0,1 мм/год на Ру до 10 МПа, для трубопроводов, транспортирующих среды со скоростью
коррозии 0,1— 0,5 мм/год при £>у = 150 мм — на Ру до 10 МПа, при /)у = 200—350 мм —на Ру до 64 МПа и при £)у=400 мм — на Ру до 4 МПа.
3. Взамен труб электросварных по ТУ 14-3-109—73 из стали марки 17ГС Допускается применять трубы электросварные из стали марки 14ХГС.
4. Взамен труб бесшовных крекинговых из стали 15Х5М (ГОСТ 550—75) разрешается применять трубы коммуникационные из стали марки
Х5М-У (улучшенной) по ТУ 14-3-457—76. 5. При выборе труб для трубопроводов пара и горячей воды с параметрами, превышающими указанные
м в таблице, следует руководствоваться рекомендациями «Правил устройства и безопасной эксплуатации трубопрозодов пара и горячей роды»
ср Госгортехнадзора СССР.
Цельносварные трубные змеевики размещаются полностью
внутри камер печи и удерживаются подвесками и кронштейна-
ми из жароупорной стали. Разборные змеевики, применяемые
при необходимости механической чистки внутренних поверхно-
стей труб, составляются на двойниках-ретурбендах, вынесенных
за пределы камер и размещенных в ретурбендиых камерах.
Ретурбенды представляют собой стальные литые или кованые
короба, изменяющие направление движения потока. Однопоточ-
ные ретурбенды имеют два гнезда под трубы и два гнезда для
герметизирующих камеру пробок, двухпоточные же соответст-
венно по четыре.
Дымовые трубы бывают стальными или железобетонными.
Стальные трубы крепятся к фундаменту болтами, а их нижняя
часть изнутри футеруется огнеупорным кирпичом на высоте до
15 м.
Печи обычно снабжают пароперегревателями для перегрева
технологического пара до нужной температуры и рекуператора-
ми для подогрева воздуха, подаваемого на горение, за счет теп-
.ла дымовых газов. Пароперегреватели собирают из стальных
труб, образующих змеевик, рекуператоры изготовляют коробча-
тыми с трубным пучком.
Паровой котел представляет собой систему, состоящую из
поверхностей нагрева, вспомогательных устройств, арматуры,
органов и аппаратуры системы управления.
Существуют различные способы классификации котлов в за-
зависимости от того или иного характерного признака, который
принимается в качестве определяющего: всего в зависимости
от типа топки — со слоевыми (колосниковыми) топками, с ка-
мерными (факельными) топками, с циклонными предтопками;
в зависимости от типа циркуляции среды —с естественной
циркуляцией, с принудительной циркуляцией, прямоточные;
в зависимости от уровня рабочего давления — низкого давления
(менее 4 МПа), среднего (4—8 МПа) и высокого (более8МПа).
В ГОСТ 3119—76 приняты обозначения типов паровых котлов: П — котел
прямоточный; Е — то же, с естественной циркуляцией; Пр — то же, с прину-
дительной циркуляцией, Пп — прямоточный котел с вторичным перегревом
лара, Еп — котел с естественной циркуляцией и вторичным перегревом пара;
в обозначении типоразмеров паровых котлов первое число — паропроизводи-
тельность (т/ч), второе число — давление пара (кгс/ем2). При сжигании раз-
личных топлив указываются; Г — газовое топливо; М— мазут, ГМ — газ и
мазут, Ж — жидкое шлакоудаление. Например, типоразмер Е-420-140 ТМ
означает: паровой котел с естественной циркуляцией для сжигания газа и
мазута на 420 т/ч пара при давлении около 14 МПа (140 кгс/см2).
1.3. ТРУБОПРОВОДЫ
Трубопровод — сооружение из труб, плотно соединенных между
собой, предназначенное для транспортирования газообразных,
жидких и твердых продуктов. В зависимости от транспортируе-
мого продукта различают газопровод, водопровод, нефтепро-
вод, пульпопровод и т. п.
74
Все технологические трубопроводы в зависимости от харак-
тера транспортируемой среды делятся на пять основных групп
(А, Б, В, Г, Д), а в зависимости от рабочих параметров сре-
ды (давления и температуры)—на пять категорий (I, II, III,
IV, V) [10].
Классификация трубопроводов в зависимости от свойств и
рабочих параметров среды приведена в табл. 1.8. При отсутст-
вии в таблице необходимого сочетания параметров следует ру-
ководствоваться тем параметром, который требует отнесения
трубопровода к самой высокой категории. Категорию трубопро-
вода, транспортирующего смесь продуктов, устанавливают по»
компоненту, требующему отнесения трубопровода к более высо-
кой категории.
Трубы
Выбор труб в зависимости от параметров транспортируемой
среды следует проводить по табл. 1.9. Размеры труб из углеро-
дистой и легированной стали должны приниматься по номен-
клатуре труб, выпускаемых отечественной промышленностью
[11].
Таблица 1.10. Марки стали бесшовных труб для технологических
трубопроводов
Группа трубопроводов Температура стенки трубы, °C
от — 70 до —40 от —40 до +450 от 15 до +300
А, Б, В Г, Д 10Г2 10Г2 20; 10 20; 10 20; 10 20; 10; ВСт2сп; ВСтЗсп; ВСт4сп; Ст2сп; СтЗсп; Ст4сп.
Примечание. Таблица составлена на основании данных ВСН 186—74.
Таблица 1.11. Марки стали электросварных труб
для технологических трубопроводов
Группа трубопроводов Температура стенки трубы, °C
от —30 до —15 от —15 до +300
А Б, В г, д 20; ВСтЗсп; ВСтЗпс; 20; 10; ВСтЗсп; ВСтЗпс 20; 10; ВСтЗсп; ВСтЗпс 20-, ВСтЗсп; ВСтЗпс 20; 10; ВСтЗпс; ВСтЗсп 20; 10; ВСтЗсп; ВСтЗпс; ВСт2сп; ВСт2пс; ВСт4сп; Ст2сп; Ст2пс; СтЗсп; СтЗпс; Ст4сп
Примечания. 1. Таблица составлена на основании данных ВСН I8G—74.
2. Применение электросварных труб из спокойной стали при толщине стенки до 10 мм.
включительно обязательно в том случае, если это предусмотрено проектом.
75.
В зависимости от технологии изготовления трубы могут
быть бесшовными и сварными.
Бесшовные горячекатаные трубы из углеродистой стали
должны соответствовать ГОСТ 8731—74 и 8732—78. Марки ста-
.лей для труб приведены в табл. 1.10.
В зависимости от назначения должны поставляться трубы
следующих групп:
А — по механическим свойствам из стали марок Ст2сп,
Ст4сп,. Ст5сп, Стбсп, по ГОСТ 380—71;
Б — по химическому составу из спокойной стали 1 катего-
рии по ГОСТ 380—71, а также из стали по ГОСТ 1050—74,
ГОСТ 4543—71;
В — по механическим свойствам и химическому составу из
стали по ГОСТ 1050—74, ГОСТ 4543—71 и ГОСТ 380—71;
Г — по химическому составу с контролем механических
свойств на термообработанных образцах из стали по ГОСТ
1050—74, ГОСТ 4543—71;
Д — без нормирования химического состава и механических
свойств, но с гарантией испытательного гидравлического давле-
ния.
Бесшовные холоднотянутые и холоднокатанные трубы по
техническим требованиям должны отвечать следующим стан-
дартам: ГОСТ 8733—74 — Общие технические требования,
ГОСТ 8734—75 — Сортамент.
В зависимости от назначения должны поставляться трубы
следующих групп:
Б — по химическому составу из спокойной стали по ГОСТ
1050—74, ГОСТ 4543—71;
В — по механическим свойствам и химическому составу из
стали по ГОСТ 1050—74, ГОСТ 4543—71;
Г — по химическому составу с контролем механических
свойств на термообработанных образцах из стали по ГОСТ
1050—74, ГОСТ 4543—71;
Е — после специальной термической обработки;
Д — без нормирования химического состава и механических
свойств, но с гарантией испытательного гидравлического дав-
ления.
Электросварные стальные трубы должны отвечать следую-
щим стандартам:
ГОСТ 10704—76 — Сортамент труб электросварных прямо-
шовных.
ГОСТ 10705—80 — Технические требования на трубы диа-
метром от 8 до 530 мм;
ГОСТ 10706—76 — Технические требования на трубы диа-
метром от 426 до 1620 мм;
ГОСТ 8696—74 — Сортамент и технические требования на
трубы электросварные со спиральным швом.
В зависимости от назначения поставляются электросварные
стальные трубы следующих групп.
76
По ГОСТ 10705—80:
А — по механическим свойствам из спокойной, полуспокой-
ной и кипящей стали марок Ст2, Ст,3, Ст4 по ГОСТ 380—71;
Б — по химическим свойствам из спокойной, полуспокойной
и кипящей стали марок ВСт2, ВСтЗ, ВСт4 по ГОСТ 380—71,
а также из спокойной, полуспокойной и кипящей стали марок
08, 10, 15 и 20 по ГОСТ 1050—74.
В — по механическим свойствам и химическому составу из
спокойной, полуспокойной и кипящей стали марок ВСтЗ, ВСт4
по ГОСТ 380—71, а также из спокойной, полуспокойной и ки-
пящей стали марок 08, 10, 15, 20 по ГОСТ 1050—74.
Д — без нормирования химического состава и механических
свойств, но с гарантией гидравлического давления.
По ГОСТ 10706—76:
А — по механическим свойствам с испытанием гидравличе-
ским давлением по ГОСТ 3845—75;
Б — по механическому составу с испытанием гидравличе-
ским давлением 2,5 МПа;
В — по механическим свойствам и химическому составу с
одновременным испытанием гидравлическим давлением по
ГОСТ 3845—75;
Д — без нормирования химического состава и механических
свойств, но с нормированным испытанием гидравлическим дав-
лением 2,5 МПа.
По ГОСТ 8696—74:
А — по механическим свойствам из стали III категории ма-
рок Ст2, СтЗ по ГОСТ 380—71;
В — по химическому составу из стали марок БСт2кп2,
БСтЗси2, БСтЗкп2 по ГОСТ 380—71;
В — по механическим свойствам и химическому составу из
стали марок ВСт2кп и ВСтЗ по ГОСТ 3871;
Д — без нормирования механических свойств и химического
состава, но с нормированием гидравлического давления.
Электросварные прямошовные трубы диаметром 426—
1620 мм по ГОСТ 10706—76 поставляются из стали по
ГОСТ 380—71.
Трубы из легированной стали для сред со скоростью корро-
зии до 0,5 мм/год (по отношению к углеродистой стали) долж-
ны применяться в следующих случаях:
а) при рабочей температуре среды ниже —70 °C и выше
+ 450 °C;
б) для сред, не допускающих присутствия соединений желе-
за, если недопустимо применение труб из углеродистой стали с
защитным антикоррозионным покрытием.
Трубы из легированной стали по техническим требованиям
должны отвечать следующим стандартам:
ГОСТ 550—75 — Трубы стальные крекинговые;
ГОСТ 9940—81 —Трубы бесшовные, горячекатаные, из не-
ржавеющей стали. Сортамент;
77
ГОСТ 9941—81 — Трубы бесшовные, холоднокатаные и теп-
локатаные из нержавеющей стали. Сортамент;
ГОСТ 11068—81 —Трубы электросварные из нержавеющей
стали.
Для сжиженных газов, относящихся к группам А и Б, трубо-
проводы должны изготовляться только из бесшовных труб.
Электросварные трубы не рекомендуется применять для тру-
бопроводов, в которых при дросселировании возникают резкие
изменения напряжения, а также для обогревающих спутников.
При применении бесшовных и электросварных труб из угле-
родистой стали по ГОСТ 380—71 для транспортирования
средств, относящихся к группам А (а), А (б), А (в), Б (а), Б (б),
В (в), Б (г), Б(д), категорию стали следует принимать не ниже
четвертой.
Для трубопроводов, транспортирующих газообразный ам-
миак, указанные трубы по ГОСТ 10706—76 могут применяться
только с обязательным 100%-ным контролем сварных швов не-
разрушающими методами в соответствии с п. 9 этого стан-
дарта.
Электросварные трубы больших диаметров по ГОСТ 10704—
76 могут быть заменены электросварными трубами со спираль-
ным швом по ГОСТ 8696—74 из материалов и в пределах при-
менения, указанных в табл. 1.11.
Фланцы
Выбор фланцев в зависимости от рабочих параметров транс-
портируемой среды должен производиться по ГОСТам и нор-
малям (табл. 1.12) с учетом требований, изложенных ниже.
Материал фланцев следует принимать по табл. 1.12, по нор-
малям и ГОСТам на фланцы, с учетом рабочих параметров
среды. Для высокоагрессивных сред и сред при температурах,
на которые указанные документы не распространяются, мате-
риал фланцев устанавливается по рекомендациям проектных
или научно-исследовательских организаций.
Плоские приварные фланцы разрешается применять для
технологических трубопроводов, работающих при условном
давлении не выше 2,5 МПа и температуре среды не выше
4-300 °C. Для трубопроводов, работающих при условных дав-
лениях выше 2,5 МПа или при температуре выше 300 °C, неза-
висимо от давления должны применяться только фланцы, при-
варные встык.
На трубопроводах, транспортирующих горючие, токсичные
и сжиженные газы, плоские приварные фланцы, применяемые
при условном давлении среды Ру до 1,0 МПа, должны быть
рассчитаны на Ру не ниже 1,0 МПа. При Ру больше 0,1 МПа
должны применяться плоские приварные фланцы, рассчитан-
ные на условное давление, соответствующее рабочим парамет-
рам среды.
78
Таблица 1.12. Выбор типа и материала фланцев в зависимости от параметров среды
Тип фланцев Давление условное, МПа Температурные пределы применения сталей, °C
ВСтЗспЗ ВСтЗпсЗ ВСтЗГпсЗ гост 380—71 ВСтЗсп4 ВСтЗпс4 ВСтЗГпе4 ГОСТ 380—71 20, гост 1050—74 16ГС гост 5520—79 09Г2С ГОСТ 5520—79 10Г2 ГОСТ 4543—71 15ХМ ГОСТ 4543—71 15Х5М ГОСТ 4543-71 12Х18Н10Т 10Х17Н13М2Т 10X17H13M3T ГОСТ 5632—72
Плоские приварные
С соединитель- 1,0; 1,6; От 0 до От —20 до От —30 От —40 От —70 • — — От —70 до
ным выступом 2,5 + 300 + 300 до +300 до +300 до +300 + 300
С выступом 1,0; 1,6; От 0 до От —20 до От —30 От —40 От —70 — — — От —70 до
или впадиной 2,5 + 300 + 300 до +300 до +300 до +300 + 300
С шипом и па- 1,0; 1,6; От 0 до От —20 до От —30 От —40 От —70 — — — От —70 до
зом 2,5 + 300 + 300 до +300 до +300 до +300 +300
Приварные встык
С соединитель- ным выступом С выступом или впадиной С шипом или пазом Под прокладку овального или восьмиугольно- го сечения Под линзовую прокладку 1,0; 1,6; 2,5 1,0; 1,6; 2,5; 4,0; 6,4 1,0; 1,6; 2,5; 4,0; 6,4 6,4; 10,0; 16,0 6,4; 10,0: 16,0 — — От —30 до +450 От —30 Illi 1 От —70 до +450 От —70 до —30 От —70 до —30 От 0 до +550 От 0 до +550 От 0 до +550 От 0 до +560 От 0 до + 560 От —40 до +550 От —40 до +550 От —40 до +550 От —40 до +600 От —40 От —70 до +550 От —70 до +550 От —70 до +550 От —70 до + 600 От —70 до + 600
От ДО От до От до От до —70 + 450 —70 + 450 —70 + 450 —70 + 450
до От до От до От до +450 —30 +450 —30 +450 —30 +450
От до От ДО От до —70 -30 —70 —30 —70 -30
до + 600
Примечав ня. 1. Возможность применения фланцев для температур ниже -70 “С в каждом конкретном случае должна быть согласован
с голозной конструкторской организацией по данному виду оборудования. 2. Фланцы из стали 20 (мартеновской) допускается применять до
—40*0 при условии их нормализации. 3. В случае изготовления плоских приварных фланцев методом холодной гибки температурный предел
применения стали марок ВСтЗспЗ, ВСтЗпсЗ. ВСтЗГпсЗ должен приниматься +200 °C. 4. Допускается изготовление фланцев из сталей, не ука-
Jp ванных в настоящей таблице, если по техническим требованиям они не хуже приведенных.
Рис. 1 25. Уплотнительные поверхности фланцев арматуры и соединительных
частей трубопроводов:
.7 — гладкая с уплотнительными канавками; б — гладкая; п — под линзовую прокладку;
—под кольцевую ироклг1дку овального сечения; д — выс ту и-впядп и а , с — mini — паз.
Если толщина стенки выбранных труб меньше регламенти-
рованной в ГОСТе на плоские приварные фланцы, то для флан-
цевых соединений с плоскими приварными фланцами должны
применяться фланцы с патрубками.
Конструкцию уплотнительной поверхности фланцев (рис.
1.25) в зависимости от параметров среды следует выбрать по
табл. 1.12. При выборе типа уплотнительной поверхности флан-
цев для соединения трубопроводов в зависимости от транспор-
тируемой среды и условного давления необходимо руководст-
воваться данными табл. 1.13.
Таблица 1.13. Выбор типа уплотнительной поверхности фланцев
Среда Давление Р , МПа Рекомендуемый тип уплотни- тельной поверхности
Все среды групп В, Г, Д 2,5 Гладкая
Все среды группы А и Б, >2,5 Гладкая с уплотнительны-
кроме А(а) и ВОТ (высоко- ми канавками
температурный органиче- ский теплоноситель) Е1се среды, кроме ВОТ >2,5 Выступ — впадина
Среды группы А (а) <0,25 Гладкая с уплотнительны-
>0,25 ми канавками Выступ — впадина
ЕЮТ Независимо Шип — паз
Фреон Независимо Выступ — впадина
Все среды под вакуумом 0,095—0,05 Гладкая с уплотнительны-
0,05—0,01 ми канавками Шип — паз
80
Для фланцев на Рус2,5 МПа могут применяться только
мягкие или металлические гофрированные с мягкой набивкой
прокладки. При применении металлических прокладок следует
предусматривать фланцы на Ру не менее 8,0 МПа.
При давлении Ру от 6,4 МПа и выше вместо фланцев с. уп-
лотнительной поверхности типа «выступ — впадина» могут при-
меняться соответствующие фланцы под прокладку овального
сечения или с гладким соединительным выступом под зубчатую
металлическую прокладку.
Крепежные детали
Выбор крепежных деталей для фланцевых соединений и мате-
риалов для них в зависимости от рабочих условий следует про-
изводить по табл. 1.14.
При изготовлении шпилек или болтов и гаек твердость шпи-
лек или болтов должна быть выше твердости гаек не менее чем
на 30 НВ (30 единиц по Бринеллю).
Болты для фланцевых соединений следует изготовлять по
ГОСТ 7798—70, а гайки к ним — по ГОСТу 5915—70. Шпильки
изготовляют по ГОСТ 9066—75, а также по ОСТ 26-2040—
77 26-2043—77, а гайки к ним — по ГОСТ 5915—70 и
9064—75, а также по указанным ОСТам.
Углеродистые стали для изготовления шпилек следует при-
менять и в нормализованном состоянии. Шпильки из легиро-
ванных сталей должны подвергаться термообработке и после
этого иметь механические свойства, приведенные в табл. 1.15.
Прокладочные материалы
Выбор прокладок и прокладочных материалов для уплотнения
фланцевых соединений в зависимости от транспортируемой
среды и ее рабочих параметров рекомендуется проводить по
табл. 1.16.
Кроме материалов прокладок, перечисленных в табл. 1.16,
по рекомендациям соответствующих проектных и научно-иссле-
довательских организаций допускается применение во фланце-
вых соединениях металлических зубчатых и спирально-навитых
прокладок по ОСТ 26—02—399—72, а также прокладок из раз-
личных пластмасс в пределах их физико-химических свойств.
Прокладки из фторопластового уплотнительного материала
(ФУМ) и фторопласта следует применять во фланцевых соеди-
нениях с уплотнительной поверхностью типа «шип — паз».
Трубопроводная арматура
Промышленная трубопроводная арматура — это устройства,
устанавливаемые на трубопроводах и емкостях и обеспечиваю-
щие управление (отключение, распределение, регулирование,
6—1204
81
Таблица 1.14. Выбор материала для изготовления
Рабочие условия Болты Шпильки
давление условное, /Jv, МПа рабочая тем- пература, dC марка стали гост марка стали ГОСТ
от д°
До 2,5 —40 + 300 35, класс 1050—74 — —
прочности
5,6 или 6,6
—70 + 300 — 12Х18Н10Т 5632—72
Более 2,5 —40 +400 — — 35Х; 38ХА 4543—71
—40 +450 — — ЗОХМА 4543—71
—70 —40 — — 20ХНЗА 4543—71
—40 + 540 — — 25Х2М1Ф —
—40 +565 — — 20Х1М1Ф1ТР ТУ14-1-552-72
—70 +600 — 45Х14Н14В2М —
—70 +600 — — 0Х14М20ВЗТ —
* Применяется при температуре до 540 °C.
Примечания. 1. Возможность применения аустенитных сталей марок I2X18H
лее 300 °C должна подтверждаться расчетом на прочность автором проекта. 2. Легиро
состоянии. 3. Допускается изготовление крепежных деталей из сталей, па указанных
смешивание и др.) потоком рабочих сред путем изменения про-
ходного сечения [12].
От вида технологического процесса, протекающего в систе-
мах, работающих под давлением жидкости или газа (периоди-
ческий или непрерывный), зависит его арматурное оформление.
Кроме того, в зависимости от условий эксплуатации к арматуре
предъявляют ряд требований, приведенных ниже:
Основные требования, предъявляемые к промышленной трубопро-
водной арматуре
Безопасность эксплуатации ...........................
Предотвращение загрязнения окружающей среды
Надежность...........................................
Экономичность........................................
Параметры, влия-
ющие па обеспе-
чение основных
требований*
I, 2, 10, 12
1, 2, 7, 10, 12
1,2,7,8,10,12
1-12
* 1 — герметичность затвора; 2 — герметичность относительно окружающей среды;
3 - масса и габариты; 4— стоимость; 5 — удобство монтажа, обслуживания и ремонта;
б — долговечность и цикличность; 7 — продолжительность открытия и закрытия; 8 — кор -
розпонная стойкость; 9 — гидравлическое сопротивление; 10—взрывоопасность; 11 —эсте-
тика; 12 — эргономика.
Естественно, что главные факторы, обеспечивающие выпол-
нение основных требований к арматуре, — конструкция, техно-
логия и качество изготовления.
Ниже приведена классификация промышленной трубопро-
водной арматуры по назначению и основным конструктивным
особенностям:
1. По назначению промышленная трубопроводная арматура
делится на следующие виды:
82
крепежных деталей
Гайки Шайбы
марка стали ГОСТ марка стали ГОСТ
25, класс прочно- 1050—74 —
сти 5 или 6
12Х18Н10Т 5632—72 —
35Х, 40Х 4543—71 ВСтЗ 380—71
40Х 4543—71 ВСтЗ 380—71
10Г2 4543—71 15ХМ 4543—71
25Х1МФ —. 15ХМ 4543—71
25Х1МФ* — 15ХМ 4543—71
12X18Н10Т 5632—72 12Х18Н10Т 5632—72
12Х18Н10Т 5632—72 12Х18Н10Т 5632—72
ЮТ, 10Х17Н13М2Т для изготовления шпилек на Ру более 2,5 МПа или температуру бо-
ванные стали для крепежных деталей след>’ет применять в термически обработанном
в настоящей таблице, если по техническим требованиям они не хуже приведенных.
запорная, предназначенная для перекрытия потока рабочей
среды (например, клиновая задвижка, шаровой кран, электро-
магнитный клапан, дисковый затвор);
регулирующая, предназначенная для регулирования пара-
метров рабочей среды посредством изменения ее расхода (на-
пример, регулирующий клапан);
распределительно-смесительная, предназначенная для рас-
пределения потока рабочей среды по определенным направле-
ниям или для смешивания потоков (например, смесительный
клапан);
предохранительная, предназначенная для автоматической
защиты оборудования от аварийных изменений параметров (на-
пример, предохранительный клапан, пилотно-предохранитель-
Таблица 1.15. Механические свойства сталей для крепежных деталей
Марки сталей Предел проч- ности , МП а Предел теку- чести , МПа Относи- тельное удлинение, о/ /0 Относитель- ное сужение поперечного сечения, % Ударная низкость, МДж/м2 Число твердости по Бринел- лю, НВ
Де м е нее Не более
зох 650 450 15 45 0,6 280
35Х и 38ХА 750 570 15 45 0,6 200
25Х1МФ (ЭН10) 850 700 15 50 0,6 280
45XI4HI4B2M 700 320 20 35 0,5 250
(ЭИ69) ЗОХМА 800 650 15 45 0,6 280
83
°? Таблица 1.16. Ьыбор материалов прокладок в зависимости от параметров
фланцев
среды и типов уплотнительной повер.хноы и
Прокладки Предельная температура, °C Предел рабочего давления, МПа, при уплотнительной поверхности фланцев Среда
Материал и конструкция гост, нормаль, ТУ от ДО гладкой выступ- впадина шип — паз под кольце- вую про- кладку овального сечения
Резина техниче- ская кислотоще- лочестойкая (КЩ) 7338—77 —30 4-50 1,0 — > — — Вода, воздух, нейтральные растворы солей, нейтральные газы и пары (азот, водород и др.), серная кислота конц. до 65%, соляная кислота конц. 10-32%
Резина техниче- ская маслобензо- стойкая (МБ) 7338—77 —30 4-50 1,0 — — — Тяжелые нефтепродукты, ке- росин, масла, бутиловый спирт
Резина техниче- ская теплостойкая (Т) 7338—77 —35 + 140 +80 1,0 1,0 Водяной пар, сухие нейтраль- ные и инертные газы Воздух
Паронит общего 481—80 — +250, 2,5 6,4 — — Вода
назначения (ПОН) —40 +450 +200 + 15 + 150 + 150 2,5 2,5 2,5 1,6 1,6 6,4 6,4 Вакуум от 50 до 95% — Водяной пар, сухие нейтраль- ные и инертные газы Тяжелые нефтепродукты Легкие нефтепродукты Спирты Аммиак жидкий и газообраз- ный
Паронит маслобен- зостойкий (ПМБ) 481—80 — +200 +300 2,5 2,0 — Вакуум от 50 до 99% — Легкие нефтепродукты Тяжелые нефтепродукты
—40 -1-60 1,6
— + 150 2,5
—182 — 0,25
— +490 2,5
Паронит, армиро- 481—80 — +250 2,5 2,5
ванный сеткой — +450
(ПА) — +250 2,5
— +400 2,5
— +200 2,5
Паронит электро- 481—80 — + 180 2,5
лазерный (ПЭ) —15 + 150 1,6
— +200 —
Пластикат поливи- ТУ — 15 +40 1,0
нилхлоридный МХП2024—49
Картон прокладоч- ный пропитанный 9347—74 +40 1,0
марки А Картон асбестовый 2850—80 —15 +450 0,15
Фибра листовая 14613—69 —15 +80 1,0
техническая +250
Фторопласт-4 10007—80Е -269 —
Алюминий иТОЖ- женный марки АМЦ —196 +250 1,6
S Алюминий АЗ 11069—74 — +425 1,6
— > — Сжиженные и газообразные уг- леводороды С,—С5
5,0 — — Кислород и азот газообразный
— — — Кислород и азот жидкий
6,4 — — Коксовый газ
10,0 — Вода
10,0 — Пар водяной
7,5 — — Воздух, нейтральные и инерт- ные газы
7,5 Вакуум от 50 до 99% — Тяжелые нефтепродукты
7,5 » — Легкие нефтепродукты
2,5 — — Щелочи копц. 30—40%, водо- род, кислород
2,5 2,5 — Аммиак жидкий и газообраз- ный
0,6 0,6 — Нитрозные газы
4,0 Жирные кислоты, аммиак, ме- тиловый спирт, кислоты азот- ная (56%), серная (75%), сер- нистая (любая), соляная (лю- бая), фосфорная (100%), гид- роокись натрия (40—60%)
— — — Вода
— — — Углеводороды жидкие и газо- образные, в том числе мазут, масла, смолы и др.
1,6 Вакуум от 50 до 90% — Нейтральные газовые среды
— 2,5 — Кислоты и щелочи любой кон- центрации, растворители
4,0 Вакуум от 50 до 99% Углеводороды жидкие и газо- образные, в том числе мазут, масла, смолы и другие неаг- рессивные среды
4,0 То же — То же
GO
02
Прокладки
Материал и конструкция гост, нормаль, ТУ
Медь листовая мягкая марки М2 495—77
Свинец марки С2 3778—77Е
Гофрированные асбомедные Гофрированные асбоалюминиевые —
Спирально - нави- тые, каркас из стали 12Х18Н10Т, наполнитель из паронита марки ТП-1 Спирально - нави- тые, каркас из стали 12Х18Н10Т, 08Х18Н10Т, напол- нитель из парони- та марки КП-2 ОСТ 2602-399—72 ОСТ 2602-399—72
П родолжение
Тредельная тем- пература, СС Предел рабочего уплотнительной давления, МПа, при поверхности фланцев Среда
от ДОЛ гладкой выступ— впадина шип — паз под кольце- вую про- кладку овального сечения
— 196 +250 2,5 10,0 Вакуум от 50 до 99% — Вода перегретая, водяной пар, жидкие и газообразные нефте- продукты
—15 +50 0,6 — То же — Морская вода, серная кислота (0,5—80%)
+20 0,6 Раствор сернистой кислоты ук- сусной кислоты 1—60%, хлор чистый и сжиженный
—70 +315 2,5 6,4 — — Фенол, ацетон, бензол, толуол, влажный водяной пар
—70 +425 2,5 0,4 Тяжелые и легкие нефтепро- дукты, углеводородные газы, сухой водяной пар, диоксид углерода, доменные и дымовые газы
+450 2,5 10,0 Пар, вода и другие неагрес- сивные среды
— +250 1,6 1,6 — — Кислоты, щелочи, окислители и другие агрессивные среды
Спирально - нави- тые, каркас из стали 12Х18Н10Т ОСТ 2602-399—72 + 690 2,5 10,0 — — Пар, сухие газы, тяжелые не- фтепродукты
наполнитель из асбестовой бумаги марки АРБ-3 Зубчатые из низ- По специаль- —40 +470 10,0 Углеводороды жидкие и газо-
коуглеродистой стали Зубчатые из стали ным черте- жам — 196 +700 10,0 образные (бензин, смазочные масла, смолы и др.), водяной пар, газы и пары нейтральные То же
12Х18Н10Т Зубчатые медные По специаль- — 196 +250 — 10,0 — -— То же
Кольцевые оваль- ным черте- жам —40 +475 - — 16,0 Углеводороды жидкие и газо-
ного сечения из низкоуглероди- стой стали 08КП Кольцевые оваль- —70 + 690 16,0 образные (бензин, мазут, сма- зочные масла, смола и др.), водяной пар, газы и пары ней- тральные То же
ного сечения из стали 08Х18Н10Т
Примечание. Материал прокладок следует принимать с учетом химических свойств среды, воздействующей на прокладку. При вы-
боре материала прокладок для агрессивных сред можно руководствоваться «Рекомендациями по выбору материалов для химически стойких
Прокладок» (НИПХиммаш, 1965 г.), «Указаниями по выбору материала прокладок фланцевых соединений трубопроводов, работающих в
Ов условиях воздействия агрессивных сред» («Минхимпром СССР, 1967 г.), а также «Рекомендациями по выбору материала прокладок фланце-
-sj вых соединений трубопроводов, работающих в условиях воздействия агрессивных сред» (ЦНИЛХИМСТРОГ1, Москва. 1968 г.).
ное устройство, содержащее пилотный предохранительный кла-
пан, разрывная мембрана);
обратная, предназначенная для автоматического предотвра-
щения обратного потока рабочей среды (например, обратный
клапан);
фазораспределительная, предназначенная для автоматиче-
ского разделения рабочих сред (например, конденсатоотвод-
чик);
отключающая, предназначенная для автоматического пре-
дотвращения потерь рабочей среды в случае повреждения си-
стемы, а также для ограничения расхода в системах сверх уста-
новленного предела (например, отключающий клапан).
Все большее распространение получает арматура, предназ-
наченная для выполнения нескольких функций, например, за-
порно-регулирующая, обратно-запорная, регулирующе-предо-
хранительная и т. д. Такую арматуру по назначению можно на-
звать комбинированной, в ней одни и те же элементы служат
выполнению различных функций. Этим она отличается от арма-
турных блоков, в которых отдельные виды арматуры различно-
го назначения объединены в одном корпусе и могут быть внутри
него связаны или не связаны между собой каналами.
2. По направлению перемещения запорного органа трубо-
проводную арматуру можно разделить на четыре вида:
задвижки, в которых запорный или регулирующий орган со-
вершает возвратно-поступательное движение перпендикулярно
оси потока рабочей среды; это характерно также для шланго-
вой и плунжерной арматуры;
клапаны, в которых запорный или регулирующий орган со-
вершает возвратно-поступательное движение параллельно на-
правлению оси потока рабочей среды;
краны, в которых запорный или регулирующий орган имеет
форму тела вращения, поворачивающегося вокруг собственной
оси, произвольно расположенной по отношению к направлению
потока рабочей среды;
дисковые затворы, в которых запорный или регулирующий
орган поворачивается вокруг оси, не являющейся его собствен-
ной осью.
3. По видам присоединения арматура может быть фланце-
вой, муфтовой, цапфовой, штуцерной, под приварку.
4. По виду уплотнения подвижных элементов от окружаю-
щей среды арматура может быть сальниковой, сильфонной,
мембранной и шланговой, а также цельной (например, элек-
тромагнитный клапан, в котором усилие через цельную стенку
передается на подвижные элементы с помощью электромагнит-
ного поля).
5. По характеру перемещения запорного или регулирующего
органа арматура может быть непрерывной и релейной:
непрерывная — когда запорный или регулирующий орган
перемещается плавно, занимая определенное положение в за-
88
висимости от значения и направления управляющего воздей-
ствия;
релейная — когда запорный или регулирующий орган пере-
мещается скачкообразно и принимает два или более определен-
ных постоянных положения в зависимости от значения и на-
правления управляющего воздействия; наиболее распростране-
на релейная арматура двухпозиционного действия.
6. В промышленной трубопроводной арматуре для переме-
щения запорного или регулирующего органа в основном приме-
няют три вида привода: ручной*, электрический и пневматиче-
ский привод.
Электрический привод может быть электромагнитным и
электромеханическим, состоящим из электродвигателя и редук-
тора.
7. В зависимости от числа подсоединительных патрубков для
прохода среды всю арматуру можно разделить на двухходовую
и многоходовую. Двухходовая арматура по направлению дви-
жения среды на выходе относительно направления движения
на входе делится на проходную и угловую.
При выборе типа запорной арматуры (кран, вентиль, за-
движка) следует руководствоваться положениями:
а) основным типом запорной арматуры, рекомендуемым к
применению для трубопроводов диаметром от 50 мм и выше,
является задвижка, имеющая минимальное гидравлическое со-
противление, надежное уплотнение затвора, небольшую строи-
тельную длину и допускающая переменное направление движе-
ния среды;
б) вентили рекомендуется применять для трубопроводов
диаметром до 50 мм; при диаметре более 50 мм вентили могут
применяться тогда, когда гидравлическое сопротивление запор-
ного устройства не имеет существенного значения, или когда по
условиям технологического процесса требуется ручное дроссе-
лирование давления, или в подобных случаях;
в) краны следует применять в специальных случаях, когда
применение задвижек или вентилей по каким-либо соображе-
ниям недопустимо или нецелесообразно (например, краны на
трубопроводах для полимеризующихся жидкостей, запорные
устройства на мерниках для спирта, на линиях мазута, масел
и т. п.).
Вся трубопроводная арматура с металлическим уплотнени-
ем в затворе, применяемая для технологических трубопроводов,
по классу герметичности должна соответствовать требованиям
ГОСТа 9544—75 (табл. 1.17).
Арматура, применяемая для опасных сред (пожаро- и взры-
воопасные газы, сжиженные газы, ЛВЖ и т. п.), а также для
энергосред (пар, ВОТ и т. п.), должна соответствовать клас-
су I герметичности затвора по ГОСТ 9544—75.
Стальную арматуру из углеродистых и легированных сталей
разрешается устанавливать на трубопроводах для любых жид-
89
Таблица 1.17. Нормы герметичности арматуры
♦ Образование на краях уплотнительных поверхностей затвора росы (при испытании
капли, или наличие неотрывающихся пузырьков не является дефектом.
ких п газообразных сред, не агрессивных по отношению к этим
материалам. Для сред со скоростью коррозии более 0,5 мм в
год выбор арматуры производится по рекомендации научно-ис-
следовательских или проектных организаций.
Арматуру из ковкого чугуна марки не ниже КЧЗО—6
(ГОСТ 1215—79) и из серого чугуна марки не ниже СЧ 15—32
(ГОСТ 1412—79) для трубопроводов, транспортирующих среды
групп В и Г, на которые распространяются «Правила устройст-
ва и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей
воды» Госгортехнадзора СССР, допускается устанавливать в
пределах параметров, указанных в табл. 1.18.
Арматуру из ковкого чугуна марки не ниже КЧЗО—6 (ГОСТ
1215—79) допускается устанавливать на трубопроводах для
сред групп В и Г (кроме указанных выше) и группы Д в пре-
делах параметров указанных в каталогах.
Для сред групп А (в), В (в), В(д), Б(е) допускается установ-
ка арматуры из ковкого чугуна указанных марок в пределах
рабочих температур среды не ниже —30 °C и не выше +150 °C,
при давлении среды не более 1,6 МПа. При этом для рабочих
Таблица 1.18. Пределы применения арматуры из чугуна
Избыточное давление среды, МПа Температура среды, °C не выше Условный проход, мм, не более Марка чугуна (ГОСТ)
1,6 300 80 Не ниже марки КЧЗО—6, (ГОСТ
1215—79)
1,0 200 300 Не ниже марки СЧ15—32, (ГОСТ
1412—79)
0,6 120 600 То же
0,25 120 1600 ъ
90
давлений среды до 1,0 МПа должна приниматься арматура,
рассчитанная на Ру не менее 1,6 МПа, а для рабочих давлений
более 1,0 МПа — арматура, рассчитанная на Р7 не менее
2,5 МПа.
Не разрешается применение арматуры из ковкого чугуна на
трубопроводах, транспортирующих среды групп (а), А(б),
Б (а), Б (б), Б (г), за исключением жидкого аммиака, для кото-
рого допускается применение специальной (аммиачной) арма-
туры из ковкого чугуна в пределах параметров, указанных
выше для сред групп А (в), Б (в), Б (д), Б (е).
Арматуру из серого чугуна марки не ниже СЧ 15—32
ГОСТ 1412—79) допускается устанавливать на трубопроводах
для сред группы Д (см. табл. 1.9) в пределах параметров, ука-
занных в каталогах.
Для сред групп А(в), Б (в), Б(д) и Б(е) допускается уста-
новка арматуры из серого чугуна указанных марок в пределах
рабочих температур не ниже —10 °C и не выше +100 °C для
рабочих давлений не выше 0,6 МПа; при этом должна прини-
маться арматура, рассчитанная на давление не менее 1,0 МПа.
Не разрешается применение арматуры из серого чугуна на
трубопроводах, транспортирующих среды групп А (а), А (б),
Б(а), Б(б), Б(г), а также на паропроводах и трубопроводах
горячей воды, используемых в качестве спутников.
Чугунная арматура из серого и ковкого чугуна не допуска-
ется к применению, независимо от среды, рабочего давления и
температуры, в следующих случаях: на трубопроводах, подвер-
женных вибрации; на трубопроводах, работающих при резко
переменном температурном режиме среды; при возможности
значительного охлаждения арматуры в результате дроссель-эф-
91
фекта, вызываемого прохождением большого количества газа
через малые отверстия с последующим снижением его давле-
ния; на трубопроводах, транспортирующих газообразные
взрывоопасные и ядовитые среды всех групп, содержащие
воду или другие замерзающие жидкости, при температуре
стенки трубопровода ниже О °C, независимо от давления; в об-
вязке насосных агрегатов, в том числе на вспомогательных тру-
бопроводах, при установке насосов на открытых площадках.
На трубопроводах, работающих при температуре среды ни-
же 40 °C, следует применять арматуру из соответствующих ле-
гированных сталей, специальных сплавов или цветных метал-
лов, имеющих при наименьшей возможной температуре корпу-
са арматуры ударную вязкость металла не ниже 0,2 МДж/м2.
Арматура общего назначения, изготовленная из хромонике-
левых сталей, как правило, может применяться при температу-
ре среды не ниже —70 °C. При температуре среды ниже
—70 °C следует применять арматуру специальной конструкции,
учитывающей условия эксплуатации при низких температурах.
1.4. РАСЧЕТ ДЕТАЛЕЙ МАШИН, АППАРАТОВ
И ТРУБОПРОВОДОВ
Расчет валов
Основные положения. Вал любого роторного агрегата является
его важнейшей составной частью, поскольку производитель-
ность, точность технологических операций, ресурс агрегата и
другие важные показатели зависят прежде всего от динамиче-
ских перемещений и напряжений в материале вала.
Расчету вала предшествует разработка расчетной схемы, от-
ражающей лишь наиболее важные факторы и исключающей все
те несущественные особенности, которые не могут сказаться ни
на точности расчета, ни на работоспособности агрегата в целом.
Так, материал вала считают сплошной однородной изотропной
средой с идеальной упругостью, а деформации вала—'Малыми
по сравнению с его размерами.
В зависимости от числа установленных на валу дисков,
шкивов, барабанов, мешалок, зубчатых колес, муфт и других
узлов и деталей разнообразного назначения различают валы с
одной и многими сосредоточенными массами. При этом относи-
тельно менее массивные элементы полагают лишенными массы.
По виду поперечного сечения различают валы постоянного и
переменного сечений. В зависимости от места установки под-
шипников валы подразделяют на однопролетные (с концевой
опорой) и консольные. Наиболее часто валы рассматривают
как прямые статически определяемые стержни, закрепленные в
шарнирных опорах и подвергающиеся изгибу и кручению задан-
ными нагрузками. Центр опорного шарнира для валов на ко-
ротких опорах (одиночный подшипник качения, сдвоенный
92
подшипник качения при условии самоустанавливаемости всего
блока опоры, самоустанавливающийся подшипник скольжения
при l/d = G,Q—1,2 и несамоустанавливающийся короткий под-
шипник скольжения при //d<0,6) на расчетных схемах соот-
ветствует середине подшипника [13].
Расчет статической прочности, жесткости и устойчивости ва-
лов. На статическую прочность валы рассчитывают по наиболь-
шей возможной кратковременной нагрузке (с учетом динамиче-
ских и ударных воздействий), повторяемость которой мала и
не может вызвать усталостного разрушения.
Так как валы в основном работают в условиях изгиба и
кручения, а напряжения от продольных усилий невелики, то
эквивалентное напряжение в точке наружного волокна
<4, к в = У^и2 + Зтк2
где Ои — наибольшее напряжение при изгибе моментом Л1И; On=Ad„/lV’K;
т1; — наибольшее напряжение при кручении моментом Мк; xK = MK/WK; tt7u и
У — соответственно осевой и полярный моменты сопротивления сечения ва-
ла: №и = л£Н/32; «7к = 21Г',и = лД3/16.
Для валов круглого сплошного сечения диаметром D
°эки = я£)3 Ш.2 + 0,75Л4К2
Запас прочности по пределу текучести /2T = oT/o3KB; обычно
принимают пт=1,2—1,8.
Опасное сечение (сечения), для которого следует найти за-
пас прочности, определяется значениями моментов и размера-
ми сечений. Это сечение находят после построения эпюр изги-
бающих и крутящих моментов. Если нагрузки действуют на вал
в разных плоскостях, то, проектируя силы на оси координат,
вначале строят эпюры моментов в координатных плоскостях,
а затем проводят геометрическое суммирование изгибающих
моментов.
Если угол между плоскостями действия сил не превышает
30°, то для простоты считают, что все силы действуют в одной
плоскости.
Тонкостенные валы могут выходить из строя вследствие по-
тери устойчивости (выпучивания) как от действия крутящих
моментов, так и в результате изгиба.
Тонкостенные валы при кручении и изгибе рассчитывают на
устойчивость. Действующая внешняя нагрузка изменяется либо
по симметричному, либо по асимметричному циклу. В этом слу-
чае расчет вала ведут на усталостную прочность [14].
При проектировании валов следует проверять прогибы и
углы поворота сечений. Перемещения сечений валов вычисля-
ют с помощью интеграла Мора или правила Верещагина [14].
Допустимые перемещения (прогибы и углы поворота) сече-
ний вала зависят от требований, предъявляемых к конструк-
95
ции, и особенностей ее работы. 'Ниже приведены допустимые
значения углов поворота сечения вала в местах расположения
деталей:
Детали Угол, рад
Подшипники качения
шариковые однорядные........................ 0,005
шариковые сферические.................... 0,05
роликовые цилиндрические.................... 0,0025
роликовые конические ....................... 0,0016
Подшипники скольжения............................ 0,001
Зубчатые колеса.............................. 0,001—0,002
Максимальный прогиб валов, несущих зубчатые колеса,
обычно не должен превышать 0,02—0,03% от расстояния между
опорами, а допустимый прогиб под колесами составляет 0,01m
для цилиндрических и 0,005 m— для конических, гипоидных и
глобоидных передач (где т —модуль зацепления).
Допустимые углы закручивания валов также зависят от тре-
бований и условий работы конструкции и лежат в пределах
0,20—1° на 1 м длины вала.
На практике нередко наблюдаются изгибные (поперечные),
крутильные (угловые) и изгибно-крутильные колебания валов.
Во избежание резонансных колебаний необходимо знать допу-
стимый диапазон (по частоте или оборотам) рабочих режимов,
ограничиваемый частотой собственных колебаний системы.
При расчете частоты собственных колебаний вал с присоеди-
ненными дисками (зубчатыми колесами и т. п.) принимают за
стержень (балку) с сосредоточенной массой (массами), шар-
нирно закрепленный в жестких (или упругих) опорах. В приб-
лиженных расчетах массу вала приводят к массе диска (путем
суммирования масс с учетом коэффициента приведения массы
вала, зависящего от расположения опор и диска, а также от
вида колебаний).
Методика расчета частот собственных изгибных и крутиль-
ных колебаний систем изложена в литературе [14].
Расчет сосудов и аппаратов
Нормы и методы расчета на прочность цилиндрических обеча-
ек, конических элементов, днищ и крышек сосудов и аппаратов
из углеродистых и легированных сталей, применяемых в хими-
ческой, нефтеперерабатывающей и смежных отраслях промыш-
ленности, работающих в условиях однократных и многократных
статических нагрузок под внутренним избыточным давлением,
вакуумом или наружным избыточным давлением и под дейст-
вием осевых и поперечных усилий и изгибающих моментов
установлены ГОСТ 14249—80. Нормы и методы расчета на
прочность применимы при соблюдении «Правил устройства и
безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлени-
94
ем», утвержденных Госгортехнадзором СССР, и при условии,
что отклонения от геометрической формы и неточности изготов-
ления рассчитываемых элементов сосудов и аппаратов не пре-
вышают допусков, установленных нормативно-технической до-
кументацией.
Расчетную температуру определяют на основании тепловых расчетов или
результатов испытаний. При положительных температурах за расчетную тем-
пературу стенки элемента сосуда или аппарата следует принимать наиболь-
шее значение температуры стенки. При отрицательной температуре стенки за
расчетную температуру при определении допускаемых напряжений следует
принимать 20“С.
Под рабочим давлением для сосуда и аппарата следует понимать мак-
симальное внутреннее избыточное или наружное давление, возникающее при
нормальном протекании рабочего процесса, без учета гидростатического дав-
ления среды и допустимого кратковременного повышения давления во время
действия предохранительного клапана пли других предохранительных
устройств.
Под расчетным давлением в рабочих условиях для элементов сосудов и
аппаратов следует понимать давление, на которое производится их расчет
на прочность. Как правило, принимают, что расчетное давление равно рабо-
чему или выше него.
При повышении давления в сосуде или аппарате во время действия пре-
дохранительных устройств более чем на 10% (по сравнению с рабочим) эле-
менты аппарата следует рассчитывать на давление, составляющее 90% дав-
ления при полном открытии клапана или предохранительного устройства.
Для элементов, разделяющих пространства с разными давлениями (на-
пример в аппаратах с обогревающими рубашками), за расчетное следует при-
нимать либо каждое давление в отдельности, либо давление, при котором
требуется большая толщина стенки рассчитываемого элемента. Если обеспе-
чивается одновременное дс-йствие давлений, допускается производить расчет
на разность давлений.
Под пробным давлением в' сосуде или аппарате следует понимать давле-
ние, при котором производится испытание сосуда или аппарата.
Допускаемое напряжение [о] при расчете по предельным нагрузкам со-
судов и аппаратов, работающих при статических однократных* нагрузках,
определяют по следующим формулам:
для углеродистых и низколегированных сталей
/ ат или <тй .,
[о] = -q mini----------
<7в . gflio5 . gl% юз
^В 1 ^д *
для аустенитных сталей
а1% 105
Мп
В тех случаях, когда отсутствуют данные по пределу длительной проч-
ности, или же по условиям эксплуатации необходимо ограничить величину
деформации (перемещения), для определения допускаемого напряжения ис-
пользуют предел ползучести.
* Если сосуды и аппараты работают при многократных статических на-
грузках, но число циклов нагружения от давления, стесненности температур-
ных деформаций или других воздействий не превышает 103, то в расчетах
на прочность такая нагрузка условно считается однократной. При определе-
нии числа циклов нагружения не учитывают колебание нагрузки в пределах
15% от расчетной.
95
Таблица 1.19. Коэффициенты прочности сварных швов <р
Вид сварного шва Значение (р при длине контролируемого шва, % от общей длины*
100% 10-50%
Стыковой или тавровый с двусторонним сплош- 1,0 0,9
ным проваром, выполняемый автоматической и полуавтоматической сваркой Стыковой с подваркой корня шва или тавровый 1.0 0,9
с двусторонним сплошным проваром, выполняе- мый вручную Стыковой, доступный сварке только с одной сто- 0,9 0,8
роны и имеющий в процессе сварки металличе- скую подкладку со стороны корня шва, приле- гающую по всей длине шва к основному металлу Втавр, с конструктивным зазором свариваемых 0,8 0,65
деталей Стыковой, выполняемый автоматической и полу- 0,9 0,8
автоматической сваркой с одной стороны с флю- совой или керамической подкладкой Стыковой, выполняемый вручную с одной стороны 0,9 0,65
* Объем контроля определяется техническими требованиями на изготовление и пра-
вилами Госгортехнадзора СССР.
Коэффициенты запаса прочности должны соответствовать приведенным
ниже: «т "в "д пп
Рабочие условия .... Испытания . . 1,5 2,4 1,5 1,0
гидравлические .... пневматические .... . . 1,1 . . 1,2 — — —
Поправочный коэффициент к допускаемым напряжениям (п) должен
быть равен единице, за исключением стальных отливок, для которых коэф-
фициент 1] имеет следующие значения: 0,8 — для отливок, подвергающихся
индивидуальному контролю перазрушающимн методами; 0,7 — для осталь-
ных отливок.
При расчете на прочность сварных элементов сосудов и аппаратов в рас-
четные формулы следует вводить кооэффициеиты прочности сварных
швов (ср):
срр — продольного шва цилиндрической или конической обечаек;
i; т—кольцевого шва цилиндрической или конической обечаек;
<рк — сварных швов кольца жесткости;
ера — поперечного сварного шва для укрепляющего кольца;
Ф, <рл, <ро — сварных швов выпуклых и плоских днищ и крышек (в зави-
симости от расположения).
Числовые значения этих коэффициентов должны соответствовать приве-
денным в табл. 1.19.
Для бесшовных элементов сосудов и аппаратов <р = 1.
При расчете сосудов и аппаратов необходимо учитывать прибавку к
расчетным толщинам элементов сосудов и аппаратов.
Исполнительную толщину стенки элемента сосуда и аппарата следует
определять по формуле
s SR с
96
Рис. 1.26. Расчетная схема
гладких цилиндрических обе-
чаек:
а — обечайка с фланцем или с
плоским днищем; б — обечайка
с жесткими перегородками.
Прибавку к расчетным толщинам находят по формуле
С — С1 + С2 4“ С3
Обоснование всех прибавок к расчетным толщинам должно быть приве-
дено в технической документации.
При двустороннем контакте с коррозионной и(или) эрозионной средой
прибавка с, для компенсации коррозии и (или) эрозии должна соответствен-
но увеличиваться; с2— прибавка для компенсации минусового допуска.
Технологическая прибавка с3 предусматривает компенсацию утонения
стенки элемента сосуда или аппарата при технологических операциях — вы-
тяжке, штамповке, гибке труб и т. д. В зависимости от принятой технологии
эту прибавку должно учитывать предприятие-изготовитель при разработке
рабочих чертежей.
Прибавки с2 и с3 учитывают в тех случаях, когда их суммарное значение
превышает 5% номинальной толщины листа.
Технологическая прибавка с3 не включает округление расчетной толщины
до стандартной толщины листа.
Гладкие цилиндрические обечайки, нагруженные внутренним
избыточным давлением (рис. 1.26).
Толщину стенки следует рассчитывать по формулам:
_ PD .
SR 2 [о] фр — р ’
S sft + с
Допускаемое внутреннее избыточное давление следует рас-
считывать по формуле
_ 2 [а] фр($—с)
- D + (s - с)
При изготовлении обечайки из листов разной толщины, со-
единенных продольными швами, расчет толщины обечайки при-
водят для каждого листа с учетом имеющихся ослаблений.
Цилиндрические обечайки, подкрепленные кольцами жест-
кости, нагруженные внутренним избыточным давлением
(рис. 1.27).
Для определения размеров колец жесткости при заданном
расчетном давлении р и толщине стенки s следует коэффици-
ент Л рассчитать по формуле
р (D 4-s— с)
«=-2фр[а1(*-С)-1
Если К4<0, то укрепления кольцами жесткости не требует-
ся. В диапазоне 0<К4< (2срт/<рр—1) расстояние между двумя
7—1204
97
Рис. 1.27. Расчетная схема цилиндрической обечайки, подкрепленной кольцами
жесткости.
кольцами жесткости b и площадь поперечного сечения кольца
Лк следует рассчитывать по формулам:
4. ><,<«-«)
Если (2<рт/фр—1), толщину стенки необходимо увеличить
до такого размера, чтобы выполнялось условие
0<к<2 — — 1
Фр
При определении площади поперечного сечения кольца
жесткости Дк следует учитывать прибавку с( для компенсации
коррозии.
Допускаемое внутреннее избыточное давление следует опре-
делять из условия [р] = min{[p]1; [р]г}-
Допускаемое внутреннее избыточное давление, определяемое
из условий прочности всей обечайки, рассчитывают по фор-
муле
Ак
2 [о] фр (s — с) 4- 2 — [а]к фк
= Р + (s —с)
98
Допускаемое внутреннее избыточное давление, определяемое
из условий прочности обечайки между двумя соседними кольца-
ми жесткости, рекомендуется рассчитывать по формуле
_ 2 [ст] Ср.г (s — с) 2 Ц-Хга2
1Р12- D + (s-c) ‘I+VtA^p
, йг
где М = D(s — c)
Днища выпуклые. На рис. 1.28 приведены схемы расчета
эллиптических, полусферических и торосферических днищ. Рас-
четные формулы применимы при следующих условиях:
для эллиптических днищ
0,002 < S1~C <0,1; 0,2 <-^-<0,5
для торосферических днищ
$1 — С
0,002 < — <0,1
Для торосферических днищ в зависимости от соотношения
параметров R, Dit ц приняты следующие типы днищ:
тип A R~D,; 0,095Dx
тип В 7?~0,9D1; r1^0,170D1
тип С RxO,8Dl; r1>0,lo()Dl
Эллиптические и полусферические днища, нагруженные
внутренним избыточным давлением. Толщину стенки следует
рассчитывать по формулам:
PR
2<p[oJ — О,5р •
S1 S1R + с
Допускаемое внутреннее избыточное давление следует рас-
считывать по формуле
i 2<р [ст] fa — с)
LPJ — + 0,5(5! — г)
Радиус кривизны в вершине днища Я = ОЩН, где R = D —
для эллиптических днищ с // = 0,252); R = 0,5/) для полусфериче-
Рис. 1.28. Расчетная схема выпуклых днищ:
а — эллиптическое днище: б — полусферическое днище; в — торссферическое днище.
7* 99
Если длина цилиндрической отбортованной части днища hx>
>0,8y/)(si—с) (для эллиптического днища) или
>0,3]/£>(si—с) (для полусферического днища), то толщина
днища должна быть не меньше толщины обечайки.
Для днищ, выполненных из целой заготовки, коэффициент
<р=1. Для днищ, выполненных из нескольких заготовок, коэф-
фициент <р следует определять в соответствии с табл. 1.19.
Торосферические днища, нагруженные внутренним избыточ-
ным давлением. Толщину стенки в краевой зоне следует рас-
считывать по формулам
_ РД1Р1
2<р[а] ’
S1 S1R + с
(1)
Для сварных днищ необходимо дополнительно проверить
толщину стенки в центральной зоне по формулам:
рТ?
si« = 2<р [о] — р : si > + с (2)
Допускаемое избыточное давление из условия прочности
краевой зоны рассчитывают по формуле
2 (Sj — с) ср [а]
[Р1 =-----------Ж-------------
(3)
Для сварных днищ допускаемое избыточное давление необ-
ходимо дополнительно проверить из условия прочности цент-
ральной зоны по формуле
2 (st — с) ср [о]
(4)
За допускаемое принимают меньшее из рассчитанных давле-
ний, по формулам (3), (4). В случае сварки днищ из листов
различной толщины в формулы (3), (4) следует подставлять
соответствующие значения толщин стенок для краевой и цент-
ральной зон.
Коэффициент 0! следует определять в соответствии с
рис. 1.29, а, а коэффициент р2 — в соответствии с рис. 1.29,6,
или по формулам:
для типа А
для типа В
для типа С
Р2 = max 1 1,25;
Р2 = max 11,0;
Р2 = max ]0,9;
Для днищ, изготовленных из целой заготовки, коэффициент
<р= 1. Для днищ, изготовленных из нескольких частей, коэффи-
циент ср следует принимать по табл. 1.20.
100
Рис. 1.29. Графики для определения коэффициентов р, (а) и р2 (б).
Если длина цилиндрической отбортованной части днища
hl^0,8^Di(si—с), то толщина цилиндрической части днища
должна быть не меньше толщины обечайки.
Днища и крышки плоские круглые. Формулы для расчета
плоских круглых днищ и крышек применимы при условии
(Si—c)/Z)RcO,l. При (s,—c)/Dr>0,1 допускаемое давление сле-
дует умножить на поправочный коэффициент
Кр = min j 1;
_______2,2______'
1+V1 + [6 (S1-c)W
Проверка допускаемого давления для днищ и крышек при
($1—с)/£)к>0,1 проводится во всех случаях.
Толщину плоских круглых днищ и крышек сосудов и аппа-
ратов, работающих под внутренним избыточным давлением,
Таблица 1.20. Коэффициент прочности сварных швов <р для днищ
Эскиз днища
<р для формул (1), (3) ф для формул (2), (4)
Для шва А
фл | 1
Для шва В
1 | <Ра
При d/D<0,6
1 | <Ра
При dJD^Ofi
фв 1
Примечание. Значения коэффициентов и <рв следует определять по
табл. 1.19.
101
следует рассчитывать по формулам:
stR — KKqDr [а] ф ; si Sir + с
Коэффициент К = 0,38—0,53, в зависимости от конструкции
днищ и крышек (табл. 3, ГОСТ 14249—80). Коэффициент ос-
лабления Ко для днищ и крышек, имеющих одно отверстие и
несколько отверстий, определяют соответственно по формулам
/ d / d V /1-^ (di/D^
K°~V * + d₽+(dJ
Коэффициент ослабления Ко для днищ и крышек без отвер-
стий принимают равным 1.
Во всех случаях присоединения днища к обечайке мини-
мальная толщина плоского круглого днища должна быть боль-
ше или равна толщине обечайки.
Допускаемое давление, на плоское днище или крышку сле-
дует определять по формуле
(S Q \ 2
kkodr '} Н*р
Гладкие конические обечайки, нагруженные внутренним из-
быточным давлением. Толщину стенки рекомендуется рассчи-
тывать по формулам:
_____рОк 1 . . ,
2 [а] фр — р cos а ’ Sk SkR с-
Допускаемое внутреннее избыточное давление рассчитыва-
ют по формуле
2 [д] Фр (зк — с)
DK/cos а + (sK — с)
Расчет на прочность укрепления отверстий
в сосудах и аппаратах
Расчет на прочность укрепления отверстий выполняют по
ГОСТ 24755—81, который предполагает следующие соотноше-
ния размеров:
Параметр Цилиндри- ческие обе- чайки Конические обечайки (переходы и днища) Эллиптиче- ские днища Сферические и торосфе- рические днища
Отношение диаметров Отношение толщины стенки обечайки или днища к диаметру -^<10 S ^-<0,1 -^-<10 Dk s 0,1 cos а du ЛГ-<0,5 S D <0,1 "Д- <0,5 -^-<°,1
102
Расчетные диаметры укрепляемых элементов определяют по
следующим формулам:
для цилиндрической обечайки и конической обечайки (пере-
хода или днища) —соответственно
Dr = D и £)я=Ок/соза
для эллиптических днищ
для эллиптических днищ при // = 0,25/)
Dr = 2D 1/1 —3(х/0)а
для сферических днищ и торосферических вне зоны отбор-
товки
DH = 2R
где R для торосферических днищ определяют по ГОСТ
14249—80.
Расчетный диаметр отверстия в стенке обечайки, перехода
или днища при наличии штуцера с круговым поперечным сече-
нием, ось которого совпадает с нормалью к поверхности в цент-
ре отверстия, а также расчетный диаметр отверстия для штуце-
ра, ось которого лежит в плоскости поперечного сечения ци-
линдрической или конической обечайки или кругового отвер-
стия без штуцера равен
— d + 2cs
Расчетные толщины стенок укрепляемых элементов опреде-
ляют в соответствии с ГОСТ 14249—80. Для эллиптических
днищ, работающих под внутренним давлением, расчетную тол-
щину определяют по формуле
_ рРц
Sli 4<р [а] — р
Расчетную толщину стенки штуцера, нагруженного как внут-
ренним, так и наружным давлением, определяют по формуле
p(d + 2cs)
1R 2<pi [a]! — р
Расчетные длины внешней и внутренней частей штуцера,
участвующие в укреплении отверстия (рис. 1.30), определяют
по формулам соответственно
/1Л = min {4; 1,25 V(d + 2cs) (Sj — cj)
l3R = min [ /3; 0,5 V(d + 2cs) (s3 — 2cJ}
В случае проходящего штуцера принимают $з=5ь
103
Рис. 1.30. Основная расчетная схема соедине-
ния штуцера со стенкой сосуда.
Ширина зоны укрепления в обе-
чайках, переходах и днищах
lo = (s — с)
Расчетную ширину зоны укрепле-
ния в стенке обечайки, перехода или
днища в окрестности штуцера и рас-
четную ширину накладного кольца
определяют по формулам соответственно
Zfl=min{/; Vd^(s —с)}
= min {l2; Д/DR (s2 + s — c) |
Отношения допустимых напряжении определяют следующим
образом:
f [aIi 1
y1==rmn 11,0; - 1 — для внешней части штуцера;
( [<т], ]
X2=min <1,0; > — для накладного кольца;
| [о]з 1
5(3=min <1,0; !— для внутренней части штуцера
Расчетный диаметр отверстия, не требующего укрепления,
при отсутствии избыточной толщины стенки сосуда, рассчиты-
вают по формуле
4л = °.4 У^я (s — с)
Расчет укрепления одиночных отверстий. Отверстие считают
одиночным, если ближайшее к нему отверстие не оказывает на
него влияния, что имеет место, когда расстояние между на-
ружными поверхностями соответствующих штуцеров (рис. 1.31,
1.32) удовлетворяет условию
b Vn^(s2' + s —с) + УDr (s2" + s — с) (4а)
Расчетный диаметр одиночного отверстия, не требующего до-
полнительного укрепления, при наличии избыточной толщины
стенки сосуда вычисляют по формуле
= 2 PiF" - 0 8) Vdr(s-c)
Если расчетный диаметр одиночного отверстия удовлетворя-
ет условию dR<d0, то дальнейших расчетов укрепления отвер-
стий не требуется.
104
Рис. 1.31. Расположение взаимовлияющих отверстий.
При укреплении отверстия утолщением стенки сосуда или
штуцера накладным кольцом, или торообразной вставкой, или
отбортовкой должно выполняться условие укрепления:
11R (S1 — S1R — cs) Xi + W2X2 + lsR (ss — 2cs) Xs + Ir (s — Sr — c)
^0,5(dR—dOR)SR (5)
Допускается укреплять отверстие без использования наклад-
ного кольца. В этом случае расчет укрепления проводят по
формуле (5), в которой принимают $2 = 0. При этом длину
внешней части штуцера /] отсчитывают от наружной поверхно-
сти аппарата.
При отсутствии штуцера и укреплении отверстия накладным
кольцом и утолщением стенки сосуда в условии укрепления (5)
принимают /1« = /зл = 0. При этом исполнительную ширину на-
кладного кольца /2 отсчитывают от края отверстия.
Рис. 1.32. Укрепление взаимовлияющих отверстий.
105
Расчет укрепления отверстия при помощи накладного коль-
ца проводят по формуле (6), определяющей площадь попереч-
ного сечения накладного кольца A2 = l2RS2'.
1
Я2 > — {0,5 (dR — doR) sR — lR(s — sR — с) —
Л2
Gff (si S1R cs) Xi fa 2cs) ya
(6)
Если s2>2s, to накладные кольца допускается устанавли-
вать снаружи и изнутри сосуда или аппарата, причем толщину
наружного кольца принимают 0,5s2, а внутреннего (0,5s2 + c).
Расчет укрепления взаимовлияющих отверстий. Если не
выполнено условие (4а), то расчет взаимовлияющих отверстии
(см. рис. 1.31, 1.32) проводят следующим образом. Вначале
рассчитывают укрепления для каждого из этих отверстий от-
дельно, а затем проверяют достаточность укрепления перемыч-
ки между отверстиями, для чего определяют допускаемое дав-
ление для перемычки [р] по формуле
г 1 2КХ (s—с) <р [ст]
И - 0,5(Ол' + Кл')+«-с 1
где
= min (1,0;
. , Gr(s' — cs)Xi' + faffS2'X2' + z'3fffa' — 2с3')Хз' ,
______________________b(s—c)___________________21
К /1 4-0 bd*' + dK\л.К (d' + 2c> *₽ I'iR
K3 ^1 + 0,5 -b j + Ki Dk, +
iff faCs") Xi ~Ь 8Я$гХ2 4~ faff fa 2cs*) 73*
b (s — c)
, ^ + 2cs" Ф 1“1R\
+ dr"
Если ось сварного соединения обечайки удалена от наруж-
ных поверхностей обоих штуцеров более чем на три толщины
стенки укрепляемого элемента 3s и не пересекает перемычку,
то коэффициент прочности сварного шва в формулах (7) и
(8) принимают <р=1. В остальных случаях принимают <pfal,
в зависимости от вида и качества сварного шва.
Коэффициент прочности продольных сварных швов штуце-
ров ср/=1 и ф1/^=1, если угол между соответствующими свар-
ными швами на окружности штуцеров и линией, соединяющей
оси штуцеров, не менее 60°. В остальных случаях <р/<1 и
tp/'^l, в зависимости от вида и качества соответствующего
сварного шва.
Для выпуклых днищ Кз = 1. Для цилиндрических и кониче-
ских обечаек коэффициент Кз находят из соотношения Кз =
= (1 + cos2 <р) /2.
106
Оценка прочности элементов трубопровода
Основы расчета прочности. В расчет прочности элементов тру-
бопровода входят оценка напряжений, возникающих в резуль-
тате внешних воздействий; оценка условий эксплуатации, свя-
занных с технологическим процессом; оценка прочности при за-
данных механических характеристиках материала.
Расчет прочности трубопроводов для производств с ярко
выраженными технологическими особенностями изложены в
специальных справочниках и монографиях [14—18].
Общими характеристиками эксплуатации трубопроводов большинства
производств являются температурный режим и агрессивное действие транс-
портируемой среды на материал труб. По этим признакам можно выделить
следующие типы трубопроводов: работающие при стационарном температур-
ном режиме и транспортирующие неагрессивные среды; работающие при ста-
ционарном режиме и транспортирующие агрессивные среды; подвергающиеся
действию циклических нагрузок вследствие ярко выраженного нестационар-
ного температурного режима либо вследствие пульсации внутреннего давле-
ния.
К трубопроводам первого типа можно отнести системы, транспортирую-
щие неагрессивные среды при стационарном температурном режиме с огра-
ниченным (300—500 за весь срок службы) числом циклов изменения напря-
женного состояния вследствие пуска и остановки системы, а также вследст-
вие сезонных изменений температуры. Исследования показали, что развитие
малых упруго-пластических деформаций в материале таких систем не пре-
пятствует их надежной эксплуатации. Элементы трубопроводов этого типа
рассчитывают по предельной нагрузке [7] или по методу предельных состоя-
ний, которые обеспечивают достаточную надежность и экономичность конст-
рукции трубопровода.
В элементах трубопроводов второго типа возникновение пластических
деформаций недопустимо, так как они способствуют ускорению процессов
коррозии под воздействием агрессивной среды. При напряжениях, превы-
шающих предел текучести, коррозия материала трубы развивается более ин-
тенсивно, чем обычно, и в конечном счете приводит к разрушению даже при
стационарном температурном режиме. Прочность элементов трубопровода
такого типа считается обеспеченной, если наибольшее опасное напряжение
не превышает допускаемого значения, определяемого делением предела теку-
чести сгт на соответствующий коэффициент запаса.
Трубопроводы третьего типа, испытывающие в процессе эксплуатации
большое число циклов изменения напряженного состояния, рассчитывают на
усталостную прочность. При транспортировании агрессивной среды расчет на
усталостную прочность проводят с учетом понижения пределов усталости
вследствие коррозии материала.
Расчет толщины стенки трубы. Для трубопроводов, находя-
щихся под давлением, толщину стенки трубы h определяют по
действующим нормам [7]. В нормах, составленных на основе
расчета прочности по предельной нагрузке, предусмотрено, что
элементы трубопровода изготовлены из стали достаточно высо-
кой пластичности. В качестве предельной нагрузки принято
предельное значение внутреннего давления рпр, определенное
по условию пластичности Сен-Венана — Треска:
Рдр 2йат/О
где Ст—предел текучести материала при осевом растяжении; D—диаметр
107
поперечного сечения срединной поверхности трубы; D = D„—h=DB+h; DH и
DB — номинальные значения наружного и внутреннего диаметров трубы.
Толщину стенки бесшовной трубы определяют по следую-
щей формуле
. рРн „
П- 2[о]+р
Толщину стенки труб с продольным сварным швом рассчи-
тывают с учетом коэффициента прочности сварного шва <р< 1:
h______рРн । г
2<р[аЦ-р
Расчетное давление р принимают равным номинальному
давлению в трубопроводе.
Допускаемое напряжение [ст] определяют на основании ко-
эффициентов запаса прочности, введенных в механические ха-
рактеристики материала при расчетной температуре t. Для
предела текучести принят коэффициент запаса пт = 1,5; для вре-
менного сопротивления ст‘в— коэффициент ив = 2,6; для услов-
ного предела длительной прочности о'д.п — коэффициент пдп =
= 1,5.
В нормах [7] приведены таблицы номинальных допускае-
мых напряжений для расчетной температуры t от 20 до 700 °C.
Таблицы составлены по наименьшему из следующих трех зна-
чений:
[ст] < с/т/1,5; [о] < azB/2,6; [о] < а^д.ц/1 ,5
Значения коэффициента прочности продольного сварного
шва приведены в нормах [7]. Величину С! определяют в зави-
симости от предполагаемого коррозионного износа стенки тру-
бы за период эксплуатации трубопровода, а также от минусо-
вого допуска на толщину стенки. Для кривых труб значение
кроме того, зависит от наибольшего уменьшения толщины стен-
ки, возникающего в процессе гибки. Методика определения С{
приведена в нормах [7] и в специальной литературе [16].
Расчет трубопроводов для транспортирования агрессивных
сред. Оценку прочности труб проводят с учетом осевых усилий,
изгибающих и крутящих моментов, вызванных весовой нагруз-
кой и самокомпенсацией температурных деформаций.
Для прямых элементов трубопровода, подверженных дейст-
вию весовых нагрузок, рекомендуется [7] следующее условие
прочности:
<-’эЛ <0,87 [о] 1/1,2-(опр/[о]р
где Оз6 — эквивалентное напряжение в трубе от весовых нагрузок, определен-
ное условием пластичности Мизеса — Губера; вычисляется по формуле
оэь = 1/(ар + 0,8ои)2 + Зта
где = — напряжение от растягивающего или сжимающего продольно-
108
Рис. 1.33. Фланцевое соединение.
го усилия У; <Ги = М/(<РиП7)—напря-
жение от изгибающего момента Л1; т=
=Л1К/2Ц7 — касательное напряжение от
крутящего момента Л4К; <ри — коэффи-
циент прочности поперечного сварного
шва.
На самокомпенсацию темпе-
ратурных деформаций элементы
трубопровода рассчитывают по
условию прочности, учитываю-
щему эквивалентное напряже-
ние а.}ь от весовых нагрузок:
Щск <0,87 [о] 1/2 — (спр/[о|)2 — о/
где оэск — эквивалентное напряжение в
трубе от усилий, вызванных самоком-
пенсацией; определяется формулой
=У(Ор№ + 0,8Ои®)2-Зт2ск
где О|,ск = Л,ск//? — напряжение от растягивающего или сжимающего продоль-
ного усилия №к, вызванного самокомиенсацией; аиск = Л1ск/(<ри 1Г)—напря-
жение в прямой трубе от изгиба[ощего момента Мск, вызванного самоком-
пенсацней; Тск = Л1ксв/2№'— касательные напряжения от крутящего момента
Л1КСК, вызванного самокомпенсацией.
Приведенное напряжение от внутреннего давления <тпр оп-
ределяют по формуле
_ ррн-^-с,)]
апР ~ 2<р (И. — Cj)
Расчет фланцевого соединения
Конструирование и расчет фланцевого соединения рекоменду-
ется выполнять в изложенной ниже последовательности
(ОСТ 26-373—78) и [19].
Принимаемые конструктивные и определяемые расчетом раз-
меры фланцевого соединения приведены на рис. 1.33.
Нагрузка, действующая на фланцевое соединение от внут-
реннего избыточного давления
Qg-— 0,785D2n.CpPR
Реакция прокладки в рабочих условиях
/?П= 2nDn.cp6EmPR
где т — коэффициент, принимаемый по табл. 1.21.
Болтовую нагрузку в условиях монтажа (до подачи внут-
реннего давления) рассчитывают следующим образом.
109
Таблица 1.21. Расчетные параметры прокладок
Конструкция прокладки Материал прокладки m q, МПа
Плоская неметал- Резина твердостью, МПа
лическая 0,76—1,2 0,5 2,0
более 1,2 1,0 4,0
Картон, паронит 2,5 20
Фторопласт-4 толщиной 1—3 мм 2,5 10
Плоская металли- Алюминий АД 4,0 60
ческая Латунь Л63 4,7 90
Сталь 08X13 5,5 125
Сталь 08Х18Н10Т 6,5 180
При р<0,6 МПа
Р61= max (aQg + /?n; nDn.cpbEq; 0,4 [аб]20 z6f6} (9)
где q— параметр, определяемый по табл. 1.22; а — коэффициент жесткости.
При р>0,6 МПа принимают максимальное значение по фор-
муле (9) (без учета третьего члена).
Коэффициент жесткости фланцевого соединения [20] рас-
считывают по формулам
06 = А [Уб + 0 >25 (В1 -ф- Д) (Og — DB.CP)]
Л = [Уп + Уб + 0,25 (t/ф! -ф- (/ф2) Рб — Оп.ср)2]'1
^1 = Уф1 (^б sei) > В2 — уф2 Рб ^2 ^ег)
где Dt и D2—внутренние диаметры фланцев I и 2; при стыковке одинако-
вых фланцев у,ц = уф2; В, = В2.
Линейная податливость болтов (шпилек), м/Н:
Уб = 1б!рб(бгб)
где fo — расчетная площадь поперечного сечения болта (шпильки) по внут-
реннему диаметру резьбы; — модуль продольной упругости материала
болта (шпильки). -
Угловая податливость фланца [1/(МН-м)]
[1 — (1 +0,9Х)]ф2
-— /13Еф
где Еф — модуль продольной упругости материала фланца.
Линейная податливость прокладки (м/МН)
Уа Зд/(лОв срЬп£в)
где ЕП— модуль продольной упругости материала прокладки.
Безразмерный параметр
63= [1 + 0,'Л. (1 + ф,/2)]-!
где'=/г/зе; 4’i=l,281gK; Я=Рф/Р.
110
Коэффициент Л определяют по рис. 1.34, а коэффициент
ф2 — по рис. 1.35.
Эквивалентная площадь втулки фланца se = xs0. Для плос-
кого приварного фланца se=5o.
Коэффициент х определяют по формуле
х = 1 + ф _ !) х + (1 + р)/4
где х = Z/"|/Ds0', (J = Sj/s0.
Болтовая нагрузка в рабочих условиях
p62 = p6l + (i-a)Qg + Q/
Величину Qt учитывают только при Q/>0.
Приведенные изгибающие моменты в диаметральном сече-
нии фланца
44qi — 0(£?б ^п.ср)
Л102 =0,5 [Рб2 (D6 — Dn.cp) + Qg (Сп.ср — D - s£)] [о]ао7[<’]/
За расчетное значение Л1о принимают большее из значений
- - — - ' I кольцом
Л401 и Мог. При расчете бурта фланца со свободным
вместо Об следует подставлять Ds.
Условия прочности болтов (шпилек):
^Г^20;
В случае несоблюдения любого из этих условий следует
увеличить число болтов, но так, чтобы оно оставалосЕэ кратным
четырем.
Рис. 1.34. График для определения коэффициента к:
1 — для плоских приварных фланцев; 2 —для приварных встык фланцев.
Рис. 1.35. График для определения коэффициента ф2.
111
Расчет резьбовых соединений
Предварительное определение размеров резьбовых деталей. При
выборе резьбы необходимо стремиться к минимально возмож-
ному диаметру стержня болта или шпильки, так как с увели-
чением диаметра и шага резьбы усталостная прочность болтов
понижается.
Если резьбовые соединения предназначены для статических
нагрузок, то диаметр стержня dc можно выбирать в пределах
от внутреннего до среднего диаметра нарезки. В этом случае
стержень болта и его резьбовая часть равнопрочны.
Если основная нагрузка переменна во времени, то равно-
прочным с резьбовой частью будет стержень значительно мень-
шего диаметра. В этом случае принимают обычно dc =
= (0,8—l)di.
Переходы от резьбовой части к гладкой и различные за-
кругления выполняют радиусом r>O,2do.
Минимальную площадь сечения болта (шпильки) в случае
равномерного распределения нагрузки на все болты определя-
ют из соотношения
Е/ = E/(za0)
где Р — суммарное внешнее усилие на все болты; z— число болтов; Оо — ус-
ловное напряжение в резьбовой части болта; oQ— (0,2—0,3) щ.
Полученное значение F'i должно удовлетворять условию
(где F\ — площадь сечения болтов по внутреннему диа-
метру резьбы).
Расчет статической прочности. Напряжение затяжки при
монтаже из условия плотности, т. е. нераскрытия стыка, равно
Р
= К zFi (1 — у)
где К—коэффициент затяжки, учитывающий запас по иераскрытию стыка;
для статических нагрузок /(=1,25—1,50; для переменных нагрузок /(=2,5—4
(большие значения — для соединений с уплотнениями посредством мягких
прокладок); % — коэффициент основной нагрузки; % = 0,2—0,3 (большие зна-
чения— для прокладочных соединений).
Напряжение затяжки принимают равным:
для углеродистых сталей ст3< (0,6—0,7)cts;
для легированных сталей <т3< (0,5—0,6)щ.
Усилие затяжки при монтаже Qo° = o3Fi; усилие затяжки
всех болтов равно Qo = ZQoe.
В соединениях, обеспечивающих герметичность, найденную
величину затяжки Qo необходимо проверить на условие смятия
прокладки и на герметичность стыка.
Расчетным усилием затяжки является наибольшее из уси-
лий, полученных из условий обеспечения необходимой затяжки
по иераскрытию стыка; смятия прокладки; герметичности стыка
(в случае плотных соединений).
112
Крутящий момент, действующий на болт или шпильку при
затяжке, Мкр= (0,12—0,15) Q^d^.
Крутящий момент от сил трения на торце гайки равен:
2 Р з_____р з
М'кр= т Мо° /?'2 —
где f — коэффициент трения на кольцевой опорной поверхности,
гайки с радиусами Рх и /?2; приведенный ниже:
Поверхность гайки, болта, шайбы
Без покрытия .................
Кадмирована ..................
Омеднена......................
Оцинкована....................
Оксидирована .................
Коэффициент трения* [
без смазки со смазкой
0,18
0,22
0,24
0,16
0,10
0,14
0,18
0,20
* При повторных затяжках коэффициент трения для смазанных резьб
должен быть уменьшен на 10—30%.
Крутящий момент на ключе Л1кл = Л1,!р + Л1/1(р.
Полное усилие, действующее на шпильку или болт после
приложения нагрузки, равно Q6 = Qo6 = x^’6 = X^’/2- Усилие, дей-
ствующее на все резьбовые соединения, равно Q=zQ6.
Расчетные формулы для определения напряжений и запасов
прочности при расчете на статическую прочность приведены в
табл. 1.22.
Расчет усталостной прочности проводят только для резьбо-
вых соединений, работающих при переменной нагрузке. Если
нагрузка на болт изменяется от 0 до максимального значения
Р&, то переменное напряжение цикла = х-Рб/2Д.
Среднее напряжение цикла От = а;)+ств.
Таблица 1.22. Формулы для расчета напряжений а, т и запасов прочности (п)
Параметр Нарезанная часть болта Гладкая часть болта
Нормальное напряжение Касательное напряжение Максимальное приведен- ное напряжение Запас прочности по плас- тическим деформациям Запас по пределу проч- ности Oi = Q6/6i Т1 = Л1кр/(0,2б/,3) oc = Qo/Fc тс = Л1кр/(0,2Щ3)
ai* = y ai2 + 3Ti2 l,15as /2S — [rts] ' 1 , 15aB Лв — п [^в] a*c=V <ц2 + ЗТс2 ns = > [rzsl Bn пв = 5 ["ul
Примечания. 1. Коэффициент 1,15 учитывает упрочнение материала при на-
резании резьбы. 2. Если максимальное приведенное напряжение <т* = 0,8 as. то болты или
шпильки следует предохранять от перекручивания, например, с помощью удерживаю-
щего шестигранника или лыски. 3. Допускаемое значение запасов прочности: [ns]~ 1,2—
—2,5; [/) д] = 1,5—4,0.
8-1204 115
Предел усталости резьбового соединения а-]я=а-\/Кя-
Эффективный (действительный) коэффициент концентрации
напряжений для резьбового соединения типа «болт — гайка»,
выполненного методом нарезания (метрическая резьба) равен:
для углеродистой стали /<д = 3,5—4,5; для легированной стали
7(д = 4,О—5,5 (большие значения относятся к резьбам с d0>
>20 мм). Для резьбовых соединений типа стяжки значения Кя
снижают на 20%.
Выполнение резьб диаметром до 40—50 мм методом накат-
ки повышает усталостную прочность соединения, что обусловле-
но появлением внутренних остаточных напряжений сжатия во
впадинах нарезки. Усталостная прочность накатанных резьб
сильно зависит от режима накатки. При обычных режимах ус-
талостная прочность повышается на 20—40%, т. е. значения
для накатанных резьб составляют 1,2—1,4 от соответствующих
значений для нарезанных резьб.
Усталостную прочность нарезанных резьб можно увеличить
путем наклепа впадин между витками резьбы специальными
роликами. Обжатие металла в 0,2—0,7 мм на диаметр увеличи-
вает усталостную прочность в 1,5—2 раза и более. При упроч-
нении некоторых легированных сталей А’д может снизиться до 1.
Запас прочности по подобному циклу
(Т_ -1 д
"е =------= 1 -3“2-5
+ ав/ От
где ст'р =1,15 ств—предел прочности нарезанного стержня.
Запас прочности по переменным напряжениям
(, °т
ст-м V ~ <тв' /
nv =------------ > [ни] = 2,5 — 4
Запас статической прочности
»в=-^7^-34^]= i,5 —Э
Проверка прочности витков резьбы на срез необходима при
малом числе витков и при существенной разнице в прочности
материала болта (шпильки) и гайки. Результаты эксперимен-
тальных исследований прочности витков показывают, что с
уменьшением отношения HldQ и с увеличением djs (т. е. для
измельченных резьб) опасность разрушения вследствие среза
витков возрастает.
Усилие, вызывающее срез витков, равно:
Qpaap — ^С1/С2Лс1//Тв
где 7<i — коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагруз-
ки по виткам; K^SS/do! для стяжки близко к 1; Ла — коэффициент пол-
ноты резьбы (отношение длины основания витка к шагу резьбы); для мет-
114
рической резьбы ^2=0.87; для прямоугольной К2=0,4; для трапецеидальной
/(2=0,65; Н— высота гайки, см; тн— предел прочности материала болта или
гайки на срез; для стали тв=(0,6—0,7) ов.
Для гайки (d=d0) и болта (d = di) необходимо выполнение
условия QS-CQpaap.
Для обеспечения равнопрочности болта и гайки должно
быть выполнено соотношение
Но _ дв' W 1
d0 ~ Тв da2 ' 4К.хКг
где а'в = 1,15<Тв — предел прочности нарезанного стержня при растяжении;
тв — предел прочности на срез материала гайки.
Если диаметр стержня болта (шпильки) то
Нр __ ов dc2 1
d0 — тв d02 ’ 4KjK2
ИЛИ
Нр____1 / ‘S V qB' (tb' — TB )
dp 4 ’ d0 j TB TB
где т'о — предел прочности на срез материала гайки; т"в — предел прочности
на срез материала болта.
Величину Но, определяемую из условия равнопрочности
стержня и витков резьбы, называют необходимой высотой гай-
ки (необходимо, чтобы
Допускаемое напряжение на срез резьбы для статических и
близких к ним по характеру нагрузок имеет следующие значе-
ния:
для стали [т]в=(0,2—0,3)os;
для чугуна [т]в=Тв.ср/л, где п = 1—9.
Для переменных нагрузок значение [т]в необходимо умень-
шить в 1,25—1,5 раза.
Напряжение на срез в резьбе
Q6
Тср = K^ndH
Расчет резьбы на изгиб и смятие витков. Принимая равно-
мерное распределение усилий по виткам и не учитывая зазоры
по вершинам и впадинам резьбы, получим удельное давление
смятия на поверхности витков резьбы:
_________<Зб .
— о,785 (da2 — dj2) ZB
где Za— число витков; ZB = H!S (И — высота нарезки; 3 — шаг резьбы);
Qn — полное усилие на болт.
Допускаемое напряжение смятия для стали [о] cM==0,15as;
для подвижного соединения [о]См = 40 МПа; для неподвижного
соединения [о]См = 60МПа.
8’
113
Напряжение на смятие принимают пониженным, так как
давление на витки в действительности распределяется неравно-
мерно, и резьба изнашивается.
Напряжение при изгибе в витках резьбы для болта d = d{ и
для гайки d = da равно
_ 3(^(4,-^) .. .
о« - 2nK22S2dZD 1°1и
Допускаемое напряжение при изгибе для стали [о]и =
= 0,4os для подвижного соединения [о]н = 40 МПа; для непо-
движного соединения [о]п = 60 МПа.
Глава 2
СИСТЕМА ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ
И РЕМОНТА ОБОРУДОВАНИЯ
2.1. СИСТЕМА ТОиР В ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Общие положения
Система технического обслуживания и ремонта (ТОиР) —это
комплекс организационных и технологических мероприятий по
обслуживанию и ремонту оборудования [1].
Под термином «оборудование» подразумевается активная
часть основных промышленно-производственных фондов пред-
приятий химической промышленности: машины, аппараты, ко-
лонны, трубопроводы, электротехническое и теплотехническое
оборудование.
Система ТоиР включает планирование, подготовку, реали-
зацию технического обслуживания и ремонта с заданными по-
следовательностью и периодичностью. Для этих целей в Систе-
ме ТОиР приведены нормативы продолжительности межремонт-
ных периодов, ремонтных циклов, простоев и трудоемкости в
ремонте (техническом обслуживании) оборудования и техноло-
гических агрегатов, примерное содержание ремонтных работ
отдельных видов оборудования, даны указания по организации
его ремонта и технического обслуживания.
Система ТОиР призвана обеспечить-, поддержание оборудо-
вания в работоспособном состоянии и предотвращение неожи-
данного выхода его из строя; правильную организацию техниче-
ского обслуживания и ремонта оборудования; увеличение коэф-
фициента технического использования оборудования за счет
повышения качества технического обслуживания и ремонта, и
уменьшения простоя в ремонте; возможность выполнения ре-
монтных работ по графику, согласованному с планом произ-
116
водства; своевременную подготовку необходимых запасных ча-
стей и материалов.
В основу Системы ТОиР положено сочетание технического
обслуживания и планово-предупредительных ремонтов.
В зависимости от значимости оборудования в технологиче-
ском процессе планово-предупредительный ремонт может про-
водиться по методу планово-периодического ремонта и ремонта
по техническому состоянию (послеосмотровый метод).
На основное оборудование распространяется метод планово-
периодического ремонта.
Основное оборудование — это такое оборудование, в котором
проводятся основные химико-технологические процессы получе-
ния продукта (промежуточного или конечного) и выход из
строя которого приводит к остановке технологической линии
(установки) или резкому снижению ее производительности.
Перечень основного оборудования составляется по каждому
цеху (производству) начальниками технологических цехов сов-
местно с представителями ремонтной службы и утверждается
главным инженером предприятия.
Сущность планово-периодического ремонта заключается
в том, что все виды ремонта планируются и выполняются в
строго установленные ремонтными нормативами сроки.
Перечень оборудования, на которое распространяется метод
ремонта по техническому состоянию (послеосмотровый метод),
составляется по каждому цеху (производству) начальниками
технологических цехов совместно с представителями ремонтной
службы по форме 10 приложения 1 и утверждается главным
инженером предприятия.
Сущность ремонта по техническому состоянию заключается
в том, что все виды и сроки ремонта устанавливаются в зави-
симости от технического состояния оборудования, определяемо-
го во время проведения периодического ТО. При этом должен
быть составлен акт по форме 7 приложения 1 на установление
вида и срока ремонта, который является основным документом
при составлении годового или месячного графиков ремонта.
Содержание оборудования
Все оборудование, технологические сооружения, установки и
коммуникации, смонтированные в цехах, находятся в ведении
начальников цехов, несущих полную ответственность за их нор-
мальное рабочее состояние, эксплуатацию и ремонт, в соответ-
ствии с правилами техники безопасности и правилами техниче-
ской эксплуатации.
В целях содержания оборудования в рабочем состоянии и
улучшения его использования, а также предупреждения аварий
и поломок на предприятиях должна осуществляться рациональ-
ная эксплуатация и соблюдаться строгая ответственность про-
изводственного персонала за состояние оборудования.
117
Оборудование необходимо использовать в соответствии сего
назначением и производственно-техническими характеристика-
ми.
Эксплуатационный персонал обязан строго соблюдать нор-
мальный технологический режим работы оборудования, содер-
жать его в чистоте, постоянно следить за техническим состоя-
нием оборудования, своевременно выявлять и устранять неис-
правности в работе оборудования.
Все нарушения правил технической эксплуатации, обнару-
женные и устраненные дефекты действующего оборудования
должны фиксироваться в сменном журнале.
Начальники технологических цехов обязаны организовать
учет продолжительности работы и технического состояния ос-
новного технологического оборудования для последующего со-
ставления графиков ремонта и технического обслуживания
оборудования.
Эксплуатационный персонал под руководством начальников
смен должен строго выполнять действующие инструкции и пра-
вила по технической эксплуатации и по подготовке оборудова-
ния к ремонту, осуществлять допуск ремонтного персонала в
соответствии с требованиями Системы ТОиР.
На всех предприятиях для каждого рабочего места должны
быть разработаны программы теоретического и практического
обучения эксплуатационного (аппаратчики, машинисты, опера-
торы и др.) и обслуживающего дежурного персонала (дежур-
ные слесари, электрики, мастера КИПиА) по устройству, экс-
плуатации и техническому обслуживанию оборудования.
Весь вновь принятый эксплуатационный и обслуживаЕощнй
дежурный персонал перед допуском к самостоятельной работе
должен пройти обучение по устройству, эксплуатации и техни-
ческому обслуживанию оборудования со сдачей экзаменов це-
ховой комиссии.
Участие в приеме экзаменов руководителя ремонтного под-
разделения (механика цеха, заместителя начальника цеха по
оборудованию, механика производства или начальника участ-
ка, мастера ЦЦР, РМЦ и т. п., закрепленных за данным цехом)
и представителя ОГМ. (ОГЭ, КИПиА) обязательно.
Техническое обслуживание
Техническое обслуживание — это комплекс работ для поддер-
жания работоспособности оборудования между ремонтами.
Техническое обслуживание осуществляется эксплуатацион-
ным (аппаратчиками, машинистами, операторами и т. п.) и об-
служивающим дежурным персоналом (пом. мастеров, дежур-
ными слесарями, электриками, мастерами КИПиА и др.) под
руководством начальников смен (участков, отделения, сменных
мастеров) в соответствии с действующими на предприятиях ин-
струкциями по рабочим местам и регламентам.
118
В зависимости от характера и объема проводимых работ
ГОСТ 18322—78 предусматривает ежесменное (ЕО) и
периодическое (ТО) техническое обслуживание.
Ежесменное техническое обслуживание является основным и
решающим профилактическим мероприятием, призванным обес-
печить надежную работу оборудования между ремонтами.
Поэтому на всех предприятиях необходимо иметь четкие
инструкции по каждому рабочему месту, в которых должны
быть отражены исчерпывающие указания по ежесменному тех-
ническому обслуживанию каждого вида оборудования, входя-
щего в технологическую систему.
В ежесменное техническое обслуживание входят следующие
основные работы: обтирка, чистка, регулярный наружный ос-
мотр, смазка, подтяжка сальников, проверка состояния масля-
ных и охлаждающих систем подшипников, наблюдение за со-
стоянием крепежных деталей, соединений и их подтяжка, про-
верка исправности заземления, устранение мелких дефектов,
частичная регулировка, выявление общего состояния тепловой
изоляции и противокоррозионной защиты, проверка состояния
ограждающих устройств с целью обеспечения безопасных ус-
ловий труда и др.
Ежесменное техническое обслуживание проводится, как пра-
вило, без остановки технологического процесса.
Выявленные дефекты и неисправности должны устраняться
в возможно короткие сроки силами технологического и дежур-
ного ремонтного персонала данной смены, и фиксироваться в
сменном журнале (Приложение 1, форма 1).
Сменный журнал по учету выявленных дефектов и работ
ежесменного технического обслуживания является первичным
документом, отражающим техническое состояние и работоспо-
собность действующего оборудования, и служит для контроля
работы дежурного ремонтного персонала.
Сменный журнал, как правило, ведется начальниками смен
или бригадирами дежурного ремонтного персонала.
Заступающий на смену обязан: ознакомиться с записями
предыдущей смены; ознакомиться с состоянием оборудования;
при обнаружении дефектов и неисправностей, не отраженных
в журнале, сделать об этом соответствующую запись.
В сменном журнале должны фиксироваться: результаты
осмотров закрепленного оборудования;все дефекты, неполадки и
неисправности, нарушающие нормальную работу оборудования,
либо безопасность условий труда; меры, принятые для устра-
нения дефектов и неисправностей; нарушения правил техниче-
ской эксплуатации оборудования технологическим персоналом
и фамилии нарушителей; отметки об устранении дефектов и
неисправностей, а также ставится подпись лица, устранившего
дефект.
Более подробный порядок устранения выявленных дефектов
и неполадок, а также порядок передачи смены должен устанав-
119
ливаться инструкцией, разрабатываемой на предприятии с уче-
том его конкретных производственных условий.
Периодическое техническое обслуживание — это техническое
обслуживание, выполняемое через установленные в эксплуата-
ционной документации значения наработки или интервалы вре-
мени. Планирование периодического ТО осуществляется в годо-
вом графике.
Для оборудования химических производств с непрерывным
технологическим процессом периодическое ТО может прово-
диться во время планово-периодической остановки (ППО) обо-
рудования в соответствии с требованиями технологических рег-
ламентов с целью проведения технологической чистки от осад-
ков емкостей, аппаратов, агрегатов, машин, магистральных тру-
бопроводов и другого оборудования, которое не имеет резерва
и без которого технологическая система работать не может.
Для остального оборудования в период нахождения оборудо-
вания в резерве или в нерабочий период.
Основным назначением периодического ТО является устра-
нение дефектов, которые не могут быть обнаружены или устра-
нены в период работы оборудования. Главным методом ТО яв-
ляется осмотр, во время которого определяется техническое со-
стояние наиболее ответственных узлов и деталей оборудования,
а также уточняется объем предстоящего ремонта.
В зависимости от характера и объема предстоящих работ
для проведения периодического ТО может привлекаться ремонт-
ный персонал технологического цеха или централизованного ре-
монтного подразделения.
Подготовка оборудования для проведения периодического
ТО проводится сменным персоналом под руководством началь-
ников смей, несущих персональную ответственность.
Принятые меры по технике безопасности, а также сдачу обо-
рудования в периодическое ТО и приемку после выполненного
ТО следует фиксировать в журнале.
Типовой перечень работ, подлежащих выполнению ремонт-
ным персоналом во время периодического ТО, должен состав-
ляться в виде приложения к ремонтному журналу.
Ремонт оборудования
Ремонт — это комплекс операций по восстановлению исправно-
сти или работоспособности оборудования и восстановлению
ресурсов оборудования.
В соответствии с особенностями повреждений и износа со-
ставных частей оборудования, а также трудоемкостью ремонт-
ных работ, системой ТОиР предусматривается проведение теку-
щего (Т) и капитального (К) ремонтов.
Текущий ремонт — это ремонт, выполняемый для обеспече-
ния или восстановления работоспособности оборудования и со-
120
стоящий в замене или восстановлении отдельных узлов и дета-
лей оборудования.
Перечень основных работ, выполняемых, как правило, при
текущем ремонте: проведение операций периодического техни-
ческого обслуживания; замена быстроизнашивающихся деталей
и узлов; ремонт футеровок и противокоррозионных покры-
тий, окраска; замена набивок сальников и прокладок, ревизия
арматуры; проверка на точность; ревизия электрооборудования.
Типовой перечень работ, подлежащих выполнению при те-
кущем ремонте конкретного оборудования, составляется руко-
водителем ремонтного подразделения (заместителем начальни-
ка цеха по оборудованию, механиком цеха или начальником
участка, мастером ЦЦР, РМЦ), утверждается руководителями
инженерных служб предприятия и является обязательным при-
ложением к ремонтному журналу.
Капитальный ремонт — это ремонт, выполняемый для вос-
становления исправности и полного или близкого к полному
восстановлению ресурса оборудования с заменой или восста-
новлением любых его частей, включая базовые. Под базовой
частью понимают основную часть оборудования, предназна-
ченную для его компоновки и установки других составных
частей.
При капитальном ремонте производится частичная, а в слу-
чае необходимости — и полная разборка оборудования.
В объем капитального ремонта входят следующие основные
работы: мероприятия в объеме текущего ремонта; замена или
восстановление всех изношенных деталей и узлов; полная или
частичная замена изоляции, футеровки, противокоррозионной
защиты; выверка и центровка машины; послеремонтные испы-
тания и т. п.
Подробный перечень работ, которые необходимо выполнить
во время капитального ремонта конкретного вида оборудова-
ния, устанавливается в ведомости дефектов.
Рекомендуется составлять типовую ведомость дефектов на
капитальный ремонт каждого вида (или группу одинакового)
оборудования.
Планирование ремонтов. Основными документами при пла-
нировании ремонтов являются:
установленные ремонтные нормативы;
нормы периодичности освидетельствования и испытания со-
судов и аппаратов;
титульный список капитального ремонта основных фондов
предприятия;
сметно-техническая документация;
годовой график планово-периодических ремонтов оборудо-
вания;
месячный план-график-отчет ремонта оборудования;
121
акт на установление (изменение) календарного срока ремон-
та предыдущего года;
проект графика остановочных ремонтов производств химиче-
ской продукции.
Форма годового и месячного графиков ремонта оборудова-
ния должны предусматривать возможность их обработки с по-
мощью ЭВМ. В зависимости от структуры и состава предприя-
тия допускается внесение изменений в формы ремонтной доку-
ментации при условии сохранения основного содержания.
При планировании ремонтов необходимо учитывать взаимо-
связь технологических систем (цехов) на предприятии и связи
по кооперации, а также фактическое состояние оборудования и
противокоррозионной защиты.
Ремонтный цикл — это наименьший повторяющийся период
эксплуатации, в течение которого осуществляются в определен-
ной последовательности установленные виды технического об-
служивания и ремонта, предусмотренные настоящей системой.
Межремонтный период — это время работы оборудования
между двумя последовательно проведенными ремонтами.
Структура ремонтного цикла—это чередование ремонтов в
определенной последовательности и через определенные проме-
жутки времени.
На основании установленных нормативов руководителем
ремонтного подразделения, закрепленного за данным цехом
(заместителем начальника цеха по оборудованию, механиком
цеха или начальником участка, мастером централизованной ре-
монтной службы), совместно с начальником цеха составляется
проект годового графика планово-периодического ремонта обо-
рудования цеха, который представляется на согласование ОГМГ
ОГЭ, ПТО и главному прибористу (метрологу).
После согласования с руководителями инженерных служб
предприятия график утверждается руководителем предприятия
(главным инженером) до 15 ноября года, предшествующего
планируемому, и является основным документом для проведе-
ния ремонтов.
На основании утвержденных годовых графиков ремонта с
учетом фактического использования оборудования за прошед-
ший период, составляется месячный план-график-отчет ремонта
оборудования цеха. Месячные графики утверждаются главным
механиком (энергетиком) предприятия и начальником ПТО не
позднее 25-го числа месяца, предшествующего планируемому.
Для контроля за соблюдением ремонтных нормативов, ру-
ководитель ремонтного подразделения, закрепленного за дан-
ным производственным цехом должен вести итоговый учет вре-
мени работы и состояния оборудования по месяцам и годам с
записью в ремонтном журнале на данное оборудование.*
* Для составления отчета по форме 1-кор. руководитель ремонтного под-
разделения ведет отдельный учет в ремонтном журнале времени простоя
оборудования из-за коррозии.
122
Рекомендуемая форма учета часов работы оборудования
приведена в ГОСТ 2.601—68.
Предприятия обязаны направлять во всесоюзные промыш-
ленные объединения по подчиненности следующие планы и от-
четы:
проект годового графика остановочного ремонта химических
производств, продукция которых планируется вышестоящей ор-
ганизацией, с кратким обоснованием необходимости остановки
объекта на ремонт—к 1 апреля года, предшествующего плани-
руемому;
проект плана (титульный список) капитального ремонта ос-
новных фондов предприятия на год с разбивкой ио кварталам
(в денежном выражении по направлению затрат) — 1 мая года,
предшествующего планируемому;
отчет о выполнении плана капитального ремонта основных
фондов (форма № 5 тп);
пояснительную записку к паспорту ремонтной службы пред-
приятия.
Всесоюзные промышленные объединения направляют в Уп-
равление главного механика и главного энергетика следующую
документацию:
проект графика остановочного ремонта химических произ-
водств, подлежащий утверждению руководством Министерст-
вом— к 20 апреля года, предшествующего планируемому;
заявки на подрядные работы — к 25 апреля года, предшест-
вующего планируемому;
отчет о выполнении капитального ремонта основных фондов
(форма № 5 тп).
Нормативы простоев технологических систем (производств)
в ремонте, подготовки и пуска после ремонта установлены в со-
ответствии с простоями основного оборудования, лимитирую-
щего простой технологической системы, с учетом регламента
технологического процесса и правил техники безопасности.
Простой в ремонте исчисляется с момента отключения обо-
рудования и прекращения выпуска целевого (промежуточного)
продукта до момента сдачи отремонтированного оборудования
эксплуатационному персоналу и вывода оборудования на рабо-
чий режим.
Простой оборудования в ремонте указан в календарных ча-
сах и включает время на проведение подготовительных, ремонт-
ных и заключительных работ. Подготовительные работы необхо-
димы для остановки оборудования, сброса давления, охлажде-
ния, удаления продукта, продувки, промывки, нейтрализации,
установки заглушек и т. д. Подготовительный период заканчи-
вается моментом сдачи оборудования ремонтному персоналу;
для сдачи оборудования в капитальный ремонт оформляется
акт.
Непосредственно ремонт включает время, необходимое для
выполнения всего объема ремонта и послеремонтных испыта-
123
ний. Ремонтный период заканчивается сдачей отремонтирован-
ного оборудования эксплуатационному персоналу; после капи-
тального ремонта оформляется акт.
Заключительный период включает время на подготовку и
пуск отремонтированного оборудования в эксплуатацию (под-
ключение коммуникаций, снятие заглушек и т. д.).
Работы подготовительного и заключительного периодов вы-
полняются эксплуатационным персоналом. Устранение обнару-
женных при рабочей обкатке дефектов производится исполните-
лем ремонтных работ.
Нормативы трудоемкости ремонтов определены как средние
величины (в чел.-ч), приведенные к четвертому разряду ремонт-
ников при шестиразрядной сетке, поэтому являются ориенти-
ровочными и предназначены для предварительного расчета
числа ремонтников, но не могут служить основанием для опла-
ты труда ремонтного персонала.
Изменение действующих нормативов, а также установление
нормативов на вновь введенное оборудование производится
предприятиями (объединениями) в следующем порядке:
на основное технологическое оборудование, которое опреде-
ляет производственную мощность по выпуску продукции, но-
менклатура которой планируется Министерством, по согласо-
ванию с Министерством;
на основное технологическое оборудование, которое опреде-
ляет производственную мощность по выпуску продукции, номен-
клатура которой планируется Всесоюзным промышленным объ-
единением, по согласованию с ВПО по подчиненности;
на остальное оборудование нормативы утверждаются дирек-
тором (главным инженером) предприятия (объединения) без
предварительного согласования с вышестоящей инстанцией.
Порядок приема оборудования в ремонт. Оборудование счи-
тается принятым в капитальный ремонт после подписания акта
по установленной форме ответственным лицом за подготовку
и сдачу оборудования в ремонт, и руководителем ремонта (ме-
хаником или энергетиком цеха, мастером централизованного
ремонтного подразделения предприятия, представителем под-
рядной организации) о принятии оборудования в ремонт с уче-
том требований «Типовой инструкции о порядке безопасного
проведения ремонтных работ на предприятиях Министерства
химической промышленности» (ТИ—ХП—79).
Началом текущего ремонта оборудования считается дата
подписания в журнале сдачи оборудования в ремонт и приема
оборудования из ремонта руководителем ремонта (механиком,
энергетиком цеха или мастером централизованного ремонтного
подразделения) о принятии оборудования в ремонт от началь-
ника смены.
На всех предприятиях химической промышленности в обя-
зательном порядке должна вестись паспортизация всего обо-
рудования с использованием паспортов или формуляров заво-
124
дов-изготовителей. При отсутствии паспорта (формуляра) за-
вода-изготовителя он составляется предприятием-владельцем
оборудования.
Допускается составление одного паспорта или формуляра
на группу однотипного оборудования с вкладышами для каж-
дой единицы.
Содержание указанных документов должно соответствовать
требованиям ГОСТ 2.601—68.
Местонахождение паспортов или формуляров определяется
руководством предприятия в зависимости от организационной
структуры ремонтной службы. На предприятиях с высоким
уровнем внутризаводской централизации ремонтной службы
паспорта или формуляры хранятся, как правило, в ремонтном
подразделении, осуществляющем ремонт данного оборудования.
Руководителем ремонтного подразделения (механиком или
энергетиком цеха, мастером централизованного ремонтного
подразделения) на каждую единицу оборудования должен быть
заведен ремонтный журнал, который прилагается к паспорту
на данное оборудование.
На капитальный ремонт оборудования составляется следую-
щая документация:
ведомость дефектов;
смета расходов (по действующей на предприятии форме);.
технические условия на капитальный ремонт (для несложно-
го сварного оборудования, не имеющего кинематических уст-
ройств, допускается руководствоваться при ремонте техниче-
скими паспортами на оборудование и конструкторскими доку-
ментами: рабочими чертежами, схемами и т. п.). Технические
условия на капитальный ремонт должны соответствовать тре-
бованиям ГОСТ 2.602—68.
Ответственность за подготовку и сдачу оборудования в ре-
монт. Вывод оборудования в ремонт осуществляется по пись-
менному распоряжению начальника цеха, в котором указывает-
ся дата и время остановки на ремонт, а также ответственное
лицо за сдачу оборудования в ремонт (начальник смены или
установки, отделения).
Перед сдачей в ремонт оборудование должно быть очищено,
от грязи, шлама, промыто и отключено от коммуникаций,,
а также обесточено. Оборудование, связанное с производством
взрыво-пожароопасных, агрессивных, вредных для здоровья ве-
ществ, передается в ремонт обязательно освобожденным от ра-
бочей среды и обезвреженным (нейтрализованным, пропарен-
ным, продутым инертным газом, провентилированным и т. п.) и
отключенным от систем с помощью специальных заглушек в
соответствии с действующими на предприятии инструкциями.
Оборудование готовит к ремонту эксплуатационный (маши-
нисты, аппаратчики, операторы) и обслуживающий дежурный
персонал (дежурные слесари, электрики, мастера КИПиА) под
125;
руководством ответственного за подготовку к ремонту лица
(начальника смены, установки, отделения).
В отдельных случаях для отключения оборудования от ком-
муникаций и установок заглушек может привлекаться ремонт-
ный персонал, который работает под непосредственным контро-
лем ответственного за подготовку к ремонту лица.
Оборудование в ремонт сдает начальник смены (начальник
установки или отделения), при этом делается соответствующая
запись в журнале сдачи оборудования в ремонт и приема из
ремонта (по установленной форме) который хранится у на-
чальников смен.
Более подробный порядок подготовки оборудования к ремон-
ту и сдачи в ремонт должен определяться соответствующими
цеховыми инструкциями, которые составляются с учетом опас-
ности производства и обязаны отвечать требованиям типовых
инструкций Минхимпрома и «Правилам безопасности во взры-
воопасных и взрыво-пожароопасных химических и нефтехими-
ческих производствах (ПБВХП—74)».
Начальник технологического цеха (производства):
несет ответственность за своевременную сдачу оборудования
в ремонт и его проведение согласно утвержденному графику;
организует обучение эксплуатационного и обслуживающего
персонала по устройству, безопасной эксплуатации и обслужи-
ванию оборудования с приемом экзаменов перед допуском к
самостоятельной работе;
организует составление для каждого рабочего места рабо-
чих инструкций с подробным изложением в разделе «Описание
рабочего места» устройства и правил безопасной эксплуатации
и обслуживания оборудования;
выдает наряды-допуски на газоопасные работы и работы с
повышенной опасностью; для персонала сторонних организа-
ций; разрешения на проведение огневых работ;
организует приемку капитально отремонтированных объек-
тов, подписывает акт выполнения работы и несет ответствен-
ность за соответствие объемов выполненных работ;
осуществляет контроль за соблюдением правил технической
эксплуатации и обслуживания;
несет ответственность за организацию работы по соблюде-
нию требований настоящей Системы эксплуатационным персо-
налом.
Начальник смены:
несет ответственность за соблюдение правил технической
эксплуатации и обслуживания оборудования;
организует техническое обслуживание оборудования в соот-
ветствии с действующими инструкциями;
осуществляет контроль учета времени работы оборудования
в смене;
ведет журнал сдачи оборудования в ремонт и приемки из
ремонта, а также сменный журнал по учету дефектов;
426
производит подготовку и сдачу оборудования в ремонт и-
приемку отремонтированного оборудования после соответст-
вующих предпусковых испытаний;
организует установку заглушек и ведет журнал установки и
снятия заглушек;
организует отбор проб газовоздушной среды для выполнения
газоопасных и огневых работ во время ремонта.
Формы и методы проведения ремонта. По принципу органи-
зации ремонтная служба может быть централизованной, де-
централизованной и смешанной.
При централизованной системе техническое обслуживание и
ремонт всего оборудования выполняется силами ремонтно-меха-
нического цеха (РМЦ). Весь ремонтный персонал выведен из
состава технологических цехов в РМЦ, в котором создаются
бригады, специализированные по видам ремонта, и группы по-
межремонтному обслуживанию оборудования.
При децентрализованной системе все виды ремонта прово-
дятся на ремонтных участках технологических цехов.
При смешанной системе организации ремонтной службы ре-
монт выполняется как силами РМЦ, так и силами ремонтных
отделений технологических цехов, при этом в РМЦ осуществля-
ется капитальный ремонт оборудования и изготовления запас-
ных частей.
Кроме внутризаводской централизации ремонта в химиче-
ской промышленности развивается и межзаводская централи-
зация. Например, ремонтно-строительные тресты ВПО «Союз-
химремоборудование» и организации ПО «Союзхимпромэнер-
го», которые проводят ремонт оборудования на химических
предприятиях подрядным способом.
Поскольку предприятия химической промышленности в на-
стоящее время не могут полностью выполнить своими силами
весь комплекс ремонтных работ, имеющих самый различный
характер, к их выполнению привлекаются также специализиро-
ванные подрядные организации, подчиненные другим министер-
ствам и ведомствам.
При организации ремонта оборудования химических пред-
приятий различают узловой и подагрегатный методы ремонта.
Узловой метод ремонта — замена изношенных узлов новыми
или заранее отремонтированными запасными узлами.
Поагрегатный метод ремонта предполагает замену агрегата
новым или заранее отремонтированным.
Основными направлениями развития и совершенствования
организации ремонтной службы на предприятиях являются:
дальнейшее повышение уровня внутризаводской! централизации
и специализации ремонтной службы; развитие выполнения ре-
монтных работ с гарантированным уровнем качества, удосто-
веряемым выдачей гарантийного паспорта; повышение техниче-
ской вооруженности ремонтного персонала с широким использо-
ванием средств механизации, специализированных инструмен-
127
тов и приспособлений при выполнении ремонтных работ; внед-
рение прогрессивных форм и методов ремонта (поагрегатного
и узлового).
Прием оборудования из ремонта. Датой окончания капи-
тального ремонта оборудования считается день завершения ре-
монтным подразделением (организацией) всего запланирован-
ного объема работ с оформлением акта на прием оборудова-
ния из капитального ремонта.
Из текущего ремонта оборудование принимается путем со-
ответствующей записи в журнале сдачи оборудования в ремонт
и приема из ремонта.
Владелец оборудования осуществляет технический контроль
при приемке отремонтированного оборудования от ремонтного
подразделения (организации) в объеме показателей, установ-
ленных ТУ на ремонт.
После окончания капитального ремонта энергетического обо-
рудования оно подлежит наладке для достижения режимных и
энергоэкономических показателей на уровне, установленном
паспортом (проектом) на данное оборудование.
Акты приемки оборудования из капитального ремонта долж-
ны быть оформлены в течение суток после завершения ремонта
и окончания испытаний. Одновременно оформляется гарантий-
ный паспорт на отремонтированное основное оборудование, ко-
торым гарантируется работа в соответствии с паспортными дан-
ными.
Сроки гарантий после ремонта не должны быть меньше нор-
мативных сроков между ремонтами.
После сдачи оборудования из ремонта руководитель ремонт-
ного подразделения обязан сделать запись о проведенном ре-
монте в ремонтном журнале на данное оборудование по уста-
новленной форме.
Оборудование, подведомственное Котлонадзору, сдается ин-
спектору местного органа надзора владельцем оборудования
после приемки его от ремонтной организации.
Заполненные ремонтные журналы, акты приемки оборудо-
вания из ремонта, сертификаты и прочие документы на вновь
установленные детали, а также на материалы, из которых они
изготовлены, описание и документация на произведенные конст-
руктивные изменения оборудования, протоколы и журналы ис-
пытаний и технологической проверки оборудования прилагают-
ся к паспортам или формулярам оборудования.
Остановочный ремонт
Остановочный ремонт — это планово-предупредительный ре-
монт технологической системы, предприятия, производства, цеха
или отдельного объекта, осуществление которого возможно
только при условии полной остановки и прекращения выпуска
128
продукции данной технологической системой, предприятием,
производством, цехом.
В период полной остановки технологической системы, пред-
приятия, производства, цеха проводятся все виды ремонта, ко-
торые не могут быть выполнены без полной остановки объекта.
К основным объектам, ремонт которых требует остановки
технологической системы, предприятия, производства, цеха от-
носятся:
технологические системы и энергообъекты с непрерывным
технологическим процессом и не имеющие резерва;
общезаводские и магистральные коммуникации и сооруже-
ния;
общецеховые коммуникации и сооружения.
Периодические остановки объектов для проведения чистки,
переключения оборудования выполнение других технологиче-
ских операций, предусмотренных регламентом производства,
к остановочным ремонтам не относятся.
В период остановочных ремонтов, как правило, должны
быть выполнены работы по техническому освидетельствованию
оборудования инспектирующими органами.
Плановые сроки остановочных ремонтов и продолжитель-
ность простоя устанавливаются в проекте графика остановоч-
ного ремонта химических производств.
Сроки и продолжительность остановочных ремонтов техно-
логических систем, предприятий, производств, цехов, продукция
которых планируется Министерством, утверждаются руковод-
ством Министерства.
Сроки и продолжительность остановочных ремонтов техно-
логических систем, предприятий, производств, цехов, продук-
ция которых планируется всесоюзным промышленным объеди-
нением, утверждаются начальником (заместителем) ВПО по
подчиненности.
На остановочный ремонт остальных объектов график утверж-
дается директором предприятия (объединения).
Изменение сроков проведения остановочных ремонтов до-
пускается в исключительных случаях только по согласованию с
подрядными организациями (если планировалось их участие в
ремонте) и с разрешения вышестоящей организации, ранее
утвердившей сроки остановочного ремонта.
Для организации остановочного ремонта и принятия отре-
монтированных объектов издается приказ по предприятию.
В приказе указываются: состав комиссии по организации ре-
монта и приемки из ремонта; сроки остановки, подготовки, ре-
монта и пуска; ответственные лица за организацию и проведе-
ние ремонта, за подготовку к ремонту аппаратуры и коммуни-
каций, за выполнение мероприятий по безопасности, предусмат-
риваемых планом организации и проведения ремонтных ра-
бот, за пуск объекта после ремонта; исполнители ремонтных
работ.
9—1204
129
Не позднее чем за 10 дней до начала остановочного ремонта
по графику, утвержденному вышестоящей организацией, пред-
приятие докладывает этой организации о готовности к остано-
вочному ремонту и спрашивает разрешение на его остановку.
Для подготовки и проведения остановочного ремонта необ-
ходима следующая документация: ведомость дефектов; сметы;
план организации ремонта (по необходимости); график сетевой
(линейный); чертежи, схемы на ремонтируемые объекты; техни-
ческие условия на капитальный ремонт основных объектов.
В подготовительный период предприятия осуществляют сле-
дующие мероприятия:
изготовляют силами своих ремонтных баз необходимые уз-
лы и детали для замены изношенных;
своевременно оформляют заявки на приобретение со сторо-
ны оборудования, арматуры, запасных частей и т. п., необходи-
мых на остановочный ремонт;
разрабатывают рабочие чертежи и схемы для производства
работ по модернизации оборудования и т. д.
Работы, не влияющие на нормальную безопасную эксплуа-
тацию технологической системы, предприятия, производства,
цеха в том числе изолировочные и отделочные, незаконченные
во время остановочного ремонта, могут выполняться в период
эксплуатации с соблюдением необходимых мер по технике без-
опасности.
Выполнение этих работ должно производиться по графику,
утвержденному главным инженером предприятия.
Взаимоотношения между предприятиями и организациями
«Союзхимремоборудования», принимающими участие в остано-
вочном ремонте, регламентируются «Положением о производ-
ственных взаимоотношениях и порядке расчетов предприятий и
организаций Министерства химической промышленности с ре-
монтно-строительно-монтажными организациями «Союзхимрем-
оборудования».
Прием оборудования в остановочный ремонт осуществляют
по акту; после завершения остановочного ремонта должен быть
составлен акт (оба акта составляют по установленной форме).
Сдача в эксплуатацию оборудования, приобретенного и
смонтированного на месте вышедшего из строя за счет средств
на капитальный ремонт, проводится на основании акта, состав-
ленного по установленной форме.
Предприятия (объединения) после окончания остановочного
ремонта не позднее трехдневного срока должны сообщать все-
союзному промышленному объединению по подчиненности о за-
вершении остановочного ремонта с указанием фактического
срока и продолжительности его проведения.
130
2.2. СИСТЕМА ТОиР В НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕЙ
И НЕФТЕХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Планирование, подготовка и проведение ремонтов
Планирование ремонтов оборудования и установок производит-
ся с учетом следующих основных факторов [2]:
установленного ремонтного цикла и его структуры;
обеспечения выполнения установленной программы выпуска
товарной продукции;
возможности ремонтной службы предприятия, подрядных ре-
монтных и строительных организаций;
ритмичности и особенностей поставки сырья, реагентов и
других необходимых материалов предприятиями-поставщи-
ками;
взаимосвязи технологических установок на предприятии;
периодичности освидетельствования и испытания сосудов и
аппаратов.
На основании установленных нормативов и результатов
эксплуатации в предыдущем периоде начальником и механиком
установки (цеха) составляется проект годового плана-графика
ремонта оборудования и технологической установки (цеха), ко-
торый представляется в отдел главного механика завода.
Службой главного механика завода составляются сводные го-
довые планы-графики.
Годовой план-график ремонта установок (цехов) согласовы-
вается с главными специалистами предприятия, а в части капи-
тальных ремонтов — с собственными подрядными организация-
ми, утверждается руководителем предприятия и составляется по
установленной форме.*
Годовой план-график ремонта оборудования (кроме резер-
вуаров и газгольдеров) утверждается главным механиком за-
вода.
Годовой план-график ремонта резервуаров и газгольдеров
утверждается главным инженером.
На основании утвержденных годовых планов-графиков при
необходимости составляются месячные графики ремонта техно-
логических установок, резервуаров и газгольдеров, машинного
оборудования, систем вентиляции и отопления, грузоподъемных
механизмов, зданий и сооружений. Месячные графики ре-
монта машинного оборудования составляются с учетом тех-
нического состояния и отработанных часов. Месячные графики
составляются не позднее 25-го числа предшествующего плани-
руемому месяца.
Отступление от графика ремонта установок (цехов), резер-
вуаров и газгольдеров допускается в отдельных случаях только
* Формы документации являются рекомендуемыми. В зависимости от
структуры и состава предприятия допускается внесение изменений в формы
при условии сохранения основного содержания.
131
после осмотра и проверки технического состояния оборудова-
ния, зданий и сооружений комиссией под руководством главно-
го инженера завода в составе главного механика, главного
энергетика, главного прибориста, заместителей главного инже-
нера по производству, по технике безопасности, начальника
службы технического надзора, начальника и старшего механи-
ка цеха, начальника и механика установки. Результаты ос-
мотра и проверки технического состояния оформляются ак-
том.
Возможность переноса срока ремонта оборудования опреде-
ляется комиссией под руководством главного механика и:
оформляется актом.
Основным документом для проведения ремонта технологи-
ческой установки является дефектная ведомость работ, подле-
жащих выполнению во время текущего или капитального ре-
монта.
Ведомость дефектов составляется начальником и механиком
установки (цеха), обсуждается на совещании ИТР установки-
(цеха) и не позднее чем за 90 дней до начала капитального ре-
монта и за 30 дней до начала текущего ремонта представляет-
ся на рассмотрение в отделы главного механика, главного энер-
гетика и главного прибориста, где уточняются объемы работ,
потребность в материалах, запчастях, механизмах и приспособ-
лениях, распределяются работы исполнителям (ремонтной
службе предприятия, подрядным организациям).
В ведомость дефектов на капитальный ремонт включаются:
ремонтные работы; работы по реконструкции установки и мо-
дернизации оборудования; работы по внедрению рационализа-
торских предложений; мероприятия по технике безопасности;
работы, выполняемые в подготовительный период.
В ведомость дефектов на текущий ремонт включаются: ре-
монтные работы; мероприятия по технике безопасности; работы,
выполняемые в подготовительный период.
В последний раздел ведомости дефектов заносятся все ра-
боты, которые могут быть выполнены в период подготовки к
ремонту (изготовление узлов и деталей оборудования, трубо-
проводов и металлоконструкций, некоторые строительные рабо-
ты, изготовление нестандартного оборудования, подготовка под-
менного фонда арматуры, форсунок и т. д.).
Ведомости дефектов по машинному оборудованию (насосы,
компрессоры, центрифуги и т. д,), резервуарам и газгольдерам
составляются на капитальный и средний ремонты.
Основанием для включения в ведомость дефектов ремонт-
ных работ являются: графики планово-предупредительного ре-
монта на все виды оборудования; потребность в проведении
ревизии; результаты предыдущей ревизии; результаты ревизии,
проведенной во время работы оборудования; замечания обслу-
живающего персонала по работе оборудования в межремонт-
ный период; результаты обследования состояния оборудования
132
администрацией установки (цеха) совместно с представителя-
ми технического надзора в межремонтный период.
Все остальные работы включаются на основании утвержден-
ных руководством предприятия планов и графиков по выполне-
нию организационно-технических мероприятий, внедрению но-
вой техники, мероприятий по технике безопасности и т. д.
Ведомость дефектов должна быть составлена по блокам ус-
тановки (блок колонны и емкостей, блок теплообменников, блок
печей и т. д.) с последующим подразделением внутри блоков
по отдельным видам оборудования (колонна К-1, колонна К-2,
емкость Е-1 ит. д.).
В> ведомости дефектов описывается каждая ремонтная ра-
бота, указываются ее объем и потребность в материалах, зап-
частях. В состав ремонтных работ должны быть включены все
работы по подготовке оборудования к ремонту, его ревизии и
испытанию.
К составленной ведомости дефектов должны быть приложе-
ны следующие документы:
заявки на потребное оборудование, арматуру, запасные ча-
сти, материалы, подлежащие приобретению на стороне отде-
лом технического снабжения;
заявки на запасные части, подлежащие изготовлению ре-
монтным подразделением предприятия или подрядной ремонт-
ной организацией;
полный комплект рабочих чертежей, схем на работы по ре-
конструкции, модернизации, технике безопасности, утвержден-
ных главным инженером.
За 80 дней до начала капитального ремонта дефектная ве-
домость должна быть представлена на рассмотрение и утверж-
дение главному инженеру предприятия.
За 60 дней до начала капитального ремонта установки (це-
ха) составляется смета на ремонт, которую утверждает руково-
дитель предприятия.
За 45 дней до остановки цеха (установки) на капитальный
ремонт выдается заказ исполнителю работ: подрядной органи-
зации и ремонтному подразделению предприятия; к заказу при-
лагается в 2 экземплярах дефектная ведомость и необходимая
техническая документация.
График изготовления нестандартного оборудования переда-
ется подрядчику до начала планируемого года.
Ведомость дефектов на проведение текущего ремонта выда-
ется исполнителям работ не позднее чем за 10 дней до начала
ремонта.
Основанием для остановки (цеха) является приказ по пред-
приятию. В приказе указываются: сроки остановки, подготовки,
ремонта и пуска; ответственные лица за организацию и прове-
дение ремонта, за подготовку к ремонту аппаратуры и комму-
никаций, за выполнение мероприятий по безопасности, предус-
133
матриваемых планом организации и проведения ремонтных ра-
бот, за пуск объекта после ремонта; исполнители ремонтных
работ.
Основанием для остановки на плановый ремонт отдельных
видов оборудования является график ППР.
Ответственным за подготовку к ремонту и пуск после ре-
монта производства, нескольких смежных цехов или установок
является начальник или заместитель начальника производства.
При остановке пеха, установки, отделения ответственным явля-
ется соответственно начальник цеха, установки, отделения.
Ответственными за организацию и проведение ремонта яв-
ляются: при остановке производства или смежных цехов, уста-
новок— главный механик (зам. главного механика) предприя-
тия, механик производства; при остановке цеха, установки —
старший механик (механик) цеха (производства); при останов-
ке отдельных единиц оборудования — механик установки, отде-
ления.
Ответственным исполнителем ремонтных работ со стороны
подрядчика в зависимости от объема работ могут быть началь-
ник хозрасчетного участка, главный инженер или начальник
РСУ (СУ, СМУ).
Организация подготовки установки (цеха) или оборудова-
ния к ремонту, проведение и окончание ремонтных работ осу-
ществляются в соответствии с «Инструкцией по организации и
безопасному производству ремонтных работ на предприятиях и
организациях нефтеперерабатывающей и нефтехимической про-
мышленности», утвержденной заместителем министра Миннеф-
техимпрома СССР 25 июля 1973 г.
Исполнительная техническая документация сдается подряд-
чикам в процессе ремонтных работ и за один день до состав-
ления акта сдачи объекта в эксплуатацию производится ее
окончательная сдача.
Технологическая установка (цех) сдается в ремонт и прини-
мается из ремонта комиссией по акту, составленному по уста-
новленной форме.
Работы, не влияющие на нормальную безопасную эксплуа-
тацию установки (цеха), в том числе изолировочные и отделоч-
ные, незаконченные в период капитального ремонта из-за недо-
статка времени или отсутствия необходимых материалов, могут
выполняться в период эксплуатации с соблюдением необходи-
мых мер по технике безопасности. Выполнение этих работ
должно производиться по графику, утвержденному главным ин-
женером завода.
Сдача оборудования в ремонт и приемка его из ремонта осу-
ществляется по актам, подписываемым начальником и механи-
ком установки (цеха).
Для учета выполнения ремонтных работ, контроля за состоя-
нием оборудования, анализа его эксплуатации на каждом пред-
134
приятии должна вестись техническая документация, предусмот-
ренная действующими правилами, руководствами и инструк-
циями.
Категории трудоемкости ремонтных работ
Для планирования объемов капитальных и текущих ремонтов,
составления годовых планов-графиков и увязки их с числен-
ностью рабочих, занятых на ремонте, необходимо располагать
данными о трудоемкости работ по ремонту технологического
оборудования. Трудоемкость ремонта оборудования зависит от
типа, конструктивных его особенностей и размеров, а также
условий, в которых оно работает.
Трудоемкость ремонта принято оценивать категорией трудо-
емкости, которая определяется путем сравнения трудоемкости
ремонта данной единицы оборудования с эталоном. В нефте-
перерабатывающей и нефтехимической промышленности за эта-
лон принята трудоемкость капитального ремонта насоса 2К-6,
которая составляет 10 чел.-ч.
Категория трудоемкости обозначается буквой 7?, а ее число-
вое значение — коэффициентом, стоящим перед этой буквой.
Например 17? — агрегат первой категории, 107? — агрегат деся-
той категории трудоемкости и т. д.
Трудоемкость ремонта эталона определена по действующим
нормам времени и «Нормативам по отбраковке, надзору и ме-
Таблица 2.1. Состав условной единицы трудоемкости по видам ремонтов
Виды ре- монта Виды оборудования Ремонтные работы, чел-ч.
сле- сарные свароч- ные ста- ночные изоля- цион- ные про- чие всего
Осмотр (ре- Машинное оборудо- 0,5 — 0,5
визия) ванне Резервуары 0,5 — 0,5
Аппараты 1,9 0,4 о,1 0,3 0,3 3,0
Текущий Машинное оборудо- 2,2 0,1 0,6 — 0,1 3,0
ремонт ванне Печи трубчатые 2,4 0,2 0,3 0,1 3,0
Емкости 2,1 0,5 — 0,2 0,2 3,0
Резервуары 2,1 0,5 — — 0,4 3,0
Арматура 2,3 0,1 0,5 — 0,1 3.0
Трубопроводы 2,4 1,3 0,1 1,0 0,2 5,0
Средний Машинное оборудо- 6,0 0,3 1,5 — 0,2 8,0
ремонт ванне Аппараты 6,3 1 ,5 0,4 1,0 0,8 10,0
Капиталь- Машинное оборудо- 7,5 0,4 1,8 — 0,3 10,0
ный ремонт ванне Печи трубчатые 3,1 0,7 0,2 4,5 1,5 10,0
Емкости 7,1 1,5 — 0,8 0,6 10,0
Резервуары 7,0 1,8 — 1,2 10,0
Арматура 7,7 0,4 1,5 — 0,4 10,0
Трубопроводы 3,9 3,6 0,3 1,9 0,3 10,0
~ Таблица 2.2. Межремонтные периоды и структуры ремонтных циклов оборудования О
Наименование оборудования Время работы между ремонтами, ч Структура ре- монтного цикла
техническими обслуживания- ми — осмотрами текущими средними капитальными
Компрессоры поршневые 8100—9900 24300—29700
воздушные 900—1100 2700—3300 180, 6Т, 2С, К
газовые 900—1100* 2700—3300 8100—9900 24300—29700 180, 6Т, 2С, К
холодильные 1100—1300* 2200—2600 6600—7800 19800—23400 90, 6Т, 2С, К
газомоторные 550—650 2200—2600 6600—7800 19800—23400 270, 6Т, 2С, К
Компрессоры центробежные — — 8280—8640 24840—25920 2С, К
Воздухогазодувки Насосы — 3960—4680 7920—9360 47520—56160 6Т, 5С, к
центробежные, перекачиваю- щие неагрессивные нефтепро- дукты . при температуре до 200 °C 3960—4680 11880—14040 35640—42120 6Т, 2С, К
центробежные, перекачиваю- щие неагрессивные нефтепро- дукты с механическими приме- сями (глины) 2160—2520 4320—5040 12960—15120 ЗТ, 2С, к
центробежные, перекачиваю- щие неагрессивные нефтепро- дукты при температуре выше 200 °C 2880—3240 8640—9720 34560—38800 8Т, ЗС, К
центробежные, перекачиваю- щие агрессивные нефтепродук- ты при температуре до 200 °C — 1980—2340 3960—4680 15840—18720 4Т, ЗС, К
то же, при температуре выше 200 °C — 1140—1620 2880—3240 8640—9720 ЗТ, 2С, К
центробежные, перекачиваю- щие кислоты и щелочи, не очи- щенные от серы, сжиженные газы, фенольную воду 1140—1620 4320—4860 8640—9720 4Т, С, К
типа КВН
то же, для сжиженных газов
конденсатные
водяные
фекальные
вихревые и роторные
вакуумные
паровые, перекачивающие не-
агрессивные нефтепродукты
при температуре до 200 °C
то же, при температуре выше
200 °C
то же, с механическими при-
месями
паровые прямодействующие,
перекачивающие агрессивные
нефтепродукты при темпера-
туре до 200 °C
то же, при температуре выше
200 °C
поршневые, перекачивающие
неагрессивные нефтепродукты
при температуре до 200 °C
электроприводные поршневые,
перекачивающие агрессивные
нефтепродукты при темпера-
туре до 200 °C
то же, при температуре выше
200 °C
Турбины паровые
Центрифуги
Сверхцентрифуги
сепараторы
трубчатые центрифуги
Вакуум-фильтры барабанные
1260—1620 7560—9720 22680—29160 13Т, 2С, К
4320—5040 8640—10080 34560—40320 4Т, ЗС, К
5400—5940 10800—14880 32400—35640 ЗТ, 2С, К
5400—5940 10800—11880 32400—35640 ЗТ, 2С, К
2160—2880 4320—5760 12960—17280 ЗТ, 2С, К
3960—4500 — 7920—9000 т, к
1980—2340 7920—9360 15840—18720 6Т, С, к
1980—2340 7920—9360 31680—37440 12Т, ЗС, К
1440—1620 4320—4860 34560—38880 16Т, 7С, К
1080—1260 4320—5040 17280—20160 12Т, ЗС, К
1080—1260 3240—3780 16200—18900 ЮТ, 4С, К
720—900 2160—2700 12960—16200 12Т, 5С, К
1440—1800 5760—7200 17280—21600 9Т, 2С, К
1440—1620 4320—4860 17280—19440 8Т, ЗС, К
720—900 2160—2700 12960—16200 12Т, 5С, К
3960—4320 7920—8640 47520—51840 6Т, 5С, К
1080—1440 3240—4320 19440—25920 12Т, 5С, К
720 4320 17280 20Т, ЗС, К
720 2160 8640 8Т, ЗС, К
— 4320—8640 17280 ЗС, к
П родолжение
Наименование оборудования Время работы между ремонтами, ч Структура ре- монтного цикла
техническими обслуживания* ми — осмотрами текущими средними капитальными
Кристаллизаторы скребковые установок депарафинизации — 4320-8640 17280 34560 6Т, с, к
установок получения паракси- — 2160 4320 8640 2Т, С, К
лола Вентиляторы для градирен 3600—4320 7200—8640 — 28800—34560 40, ЗТ, К
осевые и центробежные — 8280-8640 — 41400—43200 4Т, К
Транспортеры скребковые — 4320 — 17280 ЗТ, к
Ленточные — 2160 — 17280 7Т, К
Питатели Пластинчатые — 4320 — 17280 ЗТ, к
Тарельчатые — 4320 — 17280 ЗТ, к
Грохоты ситовые — 4320 — 25920 5Т, К
Вальцы — 4320 — 17280 ЗТ, к
Дробилки 17280 от тг
валковые
щековые — 4320 — 17280 зт, к
Бегуны — 720 8640 17280 22Т, С, К
Барабаны сушильные — 4320 — 17280 зт, к
Мельницы маятниковые — 2880 — 17280 5Т, К
Пушкарева 1440 4320 — 25920 120, 5Т, К
Элеваторы ковшовые Эксгаустеры Циклоны Шнеки Смеситель установки контактного фильтрования масел 2880 6480 12960 4320 8640 14400 25920 25920 17280 25920 4Т, К 2Т, К т, к зт, к 2Т, к
Фильтры дисковые Фильтр-прессы рамные Электрофильтры Краны и электрические тали с ручным приводом, работаю- 720 5760 5760 720 8640 — 28800 28800 34560 51840 4Т, К 4Т, К 47Т, К 660, 5Т, К
щие в любых условиях с машинным приводом, рабо- тающие в легком режиме при монтаже и ремонте оборудо- 720 8640 — 51840 660, 5Т, К
вания с машинным приводом, рабо- тающие в среднем режиме в 550 2750 — 24750 360, 8Т, К
механических цехах с машинным приводом, рабо- 470 2350 — 21150 360, 8Т, К
тающие в тяжелом режиме с машинным приводом, рабо- тающие в весьма тяжелом ре- 300 1500 — 13500 360, 8Т, К
жиме Лифты * Осмотр проводится только при ч 360 астоте вращения 8640 оленчатого вала боле е 5 с-'. 43200—51840 1150, 4Т, К 1380, ЗТ, К
Примечания. 1. Допускается увеличение межремонтного периода машинного оборудования не более чем на 30% от нормального пои
- утверждении норм руководителем предприятия. 2. Дальнейшее увеличение межремонтных периодов в результате внедрения мероприятий обес-
о печивающих надежную н безопасную работу оборудования, допускается только по согласованию с вышестоящей организацией
годам ревизии оборудования нефтеперерабатывающих и нефте-
химических производств» и является условной единицей трудо-
емкости.
Категория трудоемкости ремонтируемого агрегата показы-
вает, во сколько раз трудоемкость его ремонта больше трудоем-
кости ремонта эталона. Трудоемкость ремонта агрегата, выра-
женная в человеко-часах, определяется как произведение чис-
ловых значений категории трудоемкости и трудоемкости ремон-
та эталона (10 чел.-ч).
Состав условной единицы трудоемкости ремонта определен
на основании соотношения трудоемкости работ (слесарных,
сварочных, станочных, изоляционных, прочих) для следующих
видов оборудования: аппараты, емкости, резервуары, печи, ма-
шинное оборудование, запорная арматура, трубопроводы
(табл. 2.1).
При расчете категории трудоемкости и определении состава
условной единицы трудоемкости по видам ремонтов и видам
ремонтных работ принято следующее:
к слесарным относятся работы по разборке, ремонту и
сборке технологического оборудования и арматуры, по опрес-
совке, обкатке и сдаче в эксплуатацию после ремонта, котель-
ные, медницкие, разметочные, сварочные работы, работы по ре-
монту инструмента, приспособлений;
к сварочным относятся работы по ручной, автоматической и
полуавтоматической электросварке, газосварке и газорезке ме-
таллов и сплавов, работы по восстановлению деталей оборудо-
вания наплавкой;
к станочным относятся работы, выполняемые на станочном
и кузнечно-прессовом оборудовании, связанные с ремонтом
технологического оборудования, трубопроводов и арматуры и
изготовлением запасных частей в объеме 50% потребного коли-
чества запасных частей поставляется централизованно);
к изоляционным относятся работы по ремонту теплоизоля-
ции, а также каменно-огнеупорные и футеровочные работы;
к прочим работам относятся работы по очистке оборудова-
ния от ржавчины, накипи, отложений, малярные, антикоррози-
онные, гальванические, плотницкие (связанные с ремонтом тех-
нологического оборудования), работы по устройству лесов и
подмостей, складированию и погрузке материалов, контролю
качества изделий, приему и выдаче инструмента, по обслужи-
ванию передвижных компрессоров, грузоподъемных механиз-
мов и машин, сварочных агрегатов и транспортных средств.
Работы по очистке аппаратов от отложений, а также за-
грузка и выгрузка катализатора выполняются рабочими техно-
логических бригад и в состав условной единицы трудоемкости
не включены.
Методика определения численности рабочих, занятых на ре-
монте технологических установок, приведена в главе 14.
140
Категории трудоемкости ремонта и состав условной едини-
<цы трудоемкости ремонта по видам ремонтов и видам ремонт-
ных работ предназначены для планирования численности рабо-
чих; они являются предельными и не могут быть использованы
.для оплаты труда рабочих.
Межремонтные периоды и структуры ремонтных
циклов оборудования
Межремонтные пробеги и структуры ремонтных циклов обору-
дования [2] приведены в табл. 2.2.
Раздел 2
техническая подготовка
РЕМОНТНЫХ РАБОТ
Глава 3
ТЕХНИЧЕСКАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ
3.1. ЕДИНАЯ СИСТЕМА КОНСТРУКТОРСКОЙ
ДОКУМЕНТАЦИИ (ЕСКД)
Назначение стандартов ЕСКД
Единая система конструкторской документации — комплекс го-
сударственных стандартов, предназначенных для установления
-единых взаимосвязанных правил и положений о порядке вы-
полнения, оформления и обращения конструкторской докумен-
тации, разрабатываемой и применяемой организациями и пред-
приятиями Советского Союза.
Стандарты ЕСКД обеспечивают:
возможность взаимообмена конструкторскими документами
между организациями и предприятиями без их переоформле-
ния; стабилизацию комплектности, исключающую дублирование
и разработку не требуемых производству документов;
возможность расширения унификации при конструкторской
разработке проектов промышленных изделий;
упрощение форм конструкторских документов и графических
изображений, снижающих трудоемкость проектно-конструктор-
ских разработок промышленных изделий;
механизацию и автоматизацию обработки технических до-
кументов и содержащейся в них информации;
141
улучшение условий технической подготовки производства;
улучшение условий эксплуатации промышленных изделий;
оперативную подготовку документации для быстрой перена-
ладки действующего производства.
Установленные стандартами ЕСКД правила и положения по
разработке, оформлению и обращению документации распро-
страняются на следующую документацию:
на все виды конструкторских документов;
на учетно-регистрационную документацию и документацию
по внесению изменений в конструкторские документы;
на нормативно-техническую и технологическую документа-
цию, а также научно-техническую и учебную литературу —
(в той части, в которой они могут быть применимы и не регла-
ментируются специальными стандартами и нормативами, уста-
навливающими правила выполнения этой документации и ли-
тературы (например, форматы и шрифты для печатных из-
даний).
Стандарты ЕСКД должны служить основанием для разра-
ботки и издания организационно-методической и инструктивно-
производственной документации (определяющей и регулирую-
щей составление, обращение и обработку конструкторских до-
кументов), а именно:
положений, устанавливающих структуру и функции техниче-
ских подразделений предприятий, обеспечивающих контроль,
учет, хранение и размножение конструкторских документов
(служб нормоконтроля, отделов технической документации
и т. п.);
положений о порядке прохождения и согласования конст-
рукторской документации в отраслях промышленности и пред-
приятиях;
инструктивных материалов по группировке, комплектации,
хранению и обработке технических документов и т. п.
Обозначение стандартов ЕСКД строится по классификаци-
онному принципу. Номер стандарта составляется из цифры 2,
присвоенной классу стандартов ЕСКД: однозначной цифры
(после точки), обозначающей классификационную группу стан-
дартов; двузначной цифры, определяющей порядковый номер
стандарта в данной группе, и двузначной цифры (после тире),
указывающей год регистрации стандарта.
Виды изделий и конструкторских документов
Прежде чем приступить к разработке полного комплекта кон-
структорских документов на конкретное изделие, важно опре-
делить, к какому виду его следует отнести. ГОСТ 2.101—68
«ЕСКД. Виды изделий» устанавливает при выполнении конст-
рукторской документации только четыре вида изделий: деталь,
сборочная единица, комплекс и комплект.
142
Под термином «изделие» в ЕСКД понимается любой пред-
мет или набор предметов производства, изготовляемых на пред-
приятии, а термин «составные части» применяют к предметам,
которые составляют часть других, более сложных изделий. Лю-
бая составная часть изделия при определенных условиях может
стать самостоятельным изделием для данного или другого пред-
приятия [1].
Деталь — изделие, изготовленное из однородного по наиме-
нованию и марке материала, без применения сборочных опе-
раций. Материалом детали могут служить сталь, чугун, биме-
талл, которые во всех случаях определяются маркой, указанной
в документе на поставку.
Сборочная единица — изделие, составные части которого со-
единяются между собой на предприятии-изготовителе посредст-
вом сборочных операций (свинчивание, сочленение, клепка,
сварка, пайка, развальцовка, склеивание, сшивка, укладка и
т. п.). Например, станок, редуктор.
Комплекс — два и более специфицированных изделия, не
соединенных на предприятии-изготовителе сборочными опера-
циями, но предназначенных для выполнения взаимосвязанных
эксплуатационных функций. Например, технологическая уста-
новка.
В сборочную единицу и комплекс, кроме изделий, выполняю-
щих основные функции, могут входить изделия (детали, сбо-
рочные единицы, комплекты), предназначенные для выполнения
вспомогательных функций. Например, сборочные единицы и де-
тали, предназначенные для монтажа изделия, комплект запас-
ных частей, комплект тары и др.
Комплект — набор изделий, не соединенных на предприятии-
изготовителе сборочными операциями и имеющих общее экс-
плуатационное назначение, как правило, вспомогательного ха-
рактера. Наименование данного изделия обязательно начина-
ется со слова «Комплект...». Например, «Комплект запасных
частей» и т. д.
К комплектам относят также изделие (деталь или сбороч-
ную единицу), поставляемое с набором других деталей или
сборочных единиц и предназначенное для выполнения вспомо-
гательных функций при эксплуатации основного изделия. На-
пример, измерительный прибор в комплекте с укладочным ящи-
ком, запасными и сменными частями, монтажным инструмен-
том и т. п.
В отдельных случаях, определяя вид изделия, исходят и от
обратного: устанавливают, целесообразно ли на данное изде-
лие составлять те конструкторские документы, которые предус-
мотрены ГОСТ 2.102—68 как обязательные для того или иного
вида изделия. Так, для сборочной единицы обязательно выпол-
нение сборочного чертежа. Для таких изделий, как, например,
технологическая установка, составные части не соединяются
сборочными операциями на предприятии-изготовителе, поэтому
143
нет необходимости в разработке для них сборочного чертежа.
Такие изделия относят к комплексам.
В зависимости от назначения все изделия делятся на изде-
лия основного производства и вспомогательного производства.
Изделия основного производства предназначены для постав-
ки (реализации); изделия вспомогательного производства пред-
назначены только для собственных нужд предприятия, изготов-
ляющего их (например, штампы и другая оснастка, средства
контроля, автоматизации процессов и т. п.). Изделия, предназ-
наченные для поставки и одновременно используемые для соб-
ственных нужд предприятия, изготовляющего их, относятся к
изделиям основного производства.
Кроме рассмотренных видов изделий, различают изделия
самостоятельной поставки и изделия, не подлежащие самостоя-
тельной поставке; изделия, изготовляемые на данном предприя-
тии, а также покупные и получаемые в порядке кооперирования.
К изделиям самостоятельной поставки относят изделия,
включенные в план производства — реализации предприятия-
изготовителя. Составные части такого изделия, как правило, не
подлежат самостоятельной поставке. Не подлежат также само-
стоятельной поставке и изделия вспомогательного производ-
ства.
К покупным относятся изделия, не изготовляемые на данном
предприятии, а получаемые им в готовом виде, кроме получае-
мых в порядке кооперирования.
Изделия, получаемые в порядке кооперирования — это со-
ставные части разрабатываемого изделия, изготовляемые на
другом предприятии по конструкторской документации, входя-
щей в комплект документации разрабатываемого изделия.
В зависимости от наличия или отсутствия составных частей
изделия делятся на неспецифицированные (спецификация на них
не разрабатывается) и специфицированные (спецификация раз-
рабатывается). Неспецифицированные изделия не имеют со-
ставных частей — это детали. Специфицированные изделия со-
стоят из двух и более составных частей — это сборочные еди-
ницы, комплексы и комплекты.
Конструкторские документы — это графические и текстовые
документы, которые в отдельности или в совокупности опреде-
ляют состав и устройство изделия и содержат все необходимые
данные для его разработки или изготовления, контроля, прием-
ки, эксплуатации и ремонта. Определения документа даны в
ГОСТ 2.102—68.
При определении комплектности конструкторских докумен-
тов на изделие различают:
основной конструкторский документ, который в отдельности
или в совокупности с записанными в нем документами пол-
ностью и однозначно определяет данное изделие и его состав;
основным конструкторским документом для детали является
чертеж детали, а для комплекса, сборочной единицы и комп-
144
Таблица 3.1. Номенклатура конструкторских документов
Документ Проектная документация Рабочая докумен- тация на изделие
наименование шифр гост ЕСКД <U = S » а £ а* 2 S3 it <D о О. н с 3 •3 X х 2 О И Е ей 33 X о аг н и х х ф sa л ч я <и tt к as Q U о X QJ ч Е S о а X 4) Е 2 о X
Чертеж детали Сборочный чертеж Чертеж общего вида Теоретический чертеж Габаритный чертеж Монтажный чертеж Электромон- тажный чертеж Схемы Спецификация Ведомость спе- цификаций Ведомость ссы- лочных доку- ментов Ведомость по- купных доку- ментов Ведомость со- гласования применения по- купных изделий Ведомость дер- жателей под- линников Ведомость тех- нического пред- ложения Ведомость эс- кизного про- екта Ведомость тех- нического про- екта Пояснительная записка Технические условия Программа и методика испы- таний СБ ВО ТЧ гч мч мэ по ГО< ты 2.' группь ВС вд ВП ВИ дп пт эп тп пз ТУ пм 2.109—73 2.109—73 2.118—73— 2. 120—73 2.419—68 2.109—73 2.109—73 2.413—72 2Т Стандар- те!—76 7-й 2.108—68 2.106—68 2.106—68 2.106—68 2. 117—71 2.112—70 2.106-68 2.106—68 2.106—68 2.106-68, 2.118—73— 2.120—73 2.114—70 2.106—68 о о о X X О о о о о о X X о о X о о о о о X X о О X о о о О X о о о о о X о о о о о о о о о о о X о о о о о о О О о 1 1 1 1 О ООО OX Q 1 О 1 1 1 II
10—1204
на;
П родолжение
Документ Проектная документация Рабочая докумен- тация на изделие
гост ЕСКД 4) 4J S 9 « « <и «я 5 к
наименование шифр К Ж S § gg <и сх Ь Е эскизный проект техничес проект .а <а <и к сборочна единица 01 Ч С 2 О а и ч с 2 О X
Таблицы ТБ 2.413—72 О о о о о О о
Расчеты РР 2.106—6S О о о О О о о
Прочие доку- менты д — О О О о О О о
Патентный формуляр ПФ 2.110—68 О о О 0 О о —
Документы эксплуатацион- ные — 2.601—68 — — О О о о
Документы ре- монтные — 2.602—68 — — — о О о О
Карта техниче- ского уровня и качества про- дукции КУ 2.116—71 О О О 0 О О 0
Примечание. X —документ обязателен; прочерк — документ не составляют;
О — документ составляют в зависимости от характера, назначения или условий произ-
водства изделия.
лекта— спецификация; эти документы не имеют своего шифра;
основной комплект конструкторских документов, объеди-
няющий документы, составленные на данное изделие в целом
(т. е. без документов на его составные части);
полный комплект конструкторских документов, объединяю-
щий основной комплект конструкторских документов на изде-
лие в целом и основные комплекты конструкторских докумен-
тов на составные части изделия.
Номенклатура конструкторских документов, разрабатывае-
мых на изделия, в зависимости от стадии разработки и вида из-
делия приведена в табл. 3.1.
Правила выполнения и оформления
конструкторской документации
При разработке конструкторской документации необходимо
предусматривать следующее: оптимальное применение стан-
дартных и покупных изделий, а также изделий, освоенных про-
изводством и соответствующих современному уровню техники;
рационально ограниченную номенклатуру конструктивных эле-
ментов (резьб, шлицев и т. п.) их размеров, покрытий и т. д.;
рационально ограниченную номенклатуру марок и сортаментов
материалов, а также применение наиболее дешевых и наиме-
нее дефицитных материалов; необходимую степень взаимоза-
346
меняемое™, наиболее выгодные способы изготовления и ремон-
та изделий, а также максимальное удобство их эксплуата-
ции [2].
Текст документа должен быть кратким, четким и не допускать различ-
ных толкований. Изложение обязательных требований должно быть дано в
повелительном наклонении или с применением слов «должен» «следует»
и т. п. Должны применяться научно-техническая терминология и определе-
ния, установленные соответствующими стандартами, а при их отсутствии —
общепринятые в научно-технической литературе. Если в документе принята
специфическая терминология, то в нем (на свободном поле чертежа или в
конце текстового материала, перед списком литературы) должен быть при-
веден перечень принятых терминов с соответствующим разъяснением.
Условные обозначения (графические, буквенные и буквенно-цифровые),
установленные государственными стандартами, применяют без их разъясне-
ния и без указания номера стандарта. Исключение составляют: условные обо-
значения параметров, перед применением которых в тексте документа дают
его пояснение, например, «модуль т»; условные обозначения, в которых са-
мим стандартом предусмотрено указывать его номер.
Если в государственных стандартах нет соответствующих условных обо-
значений, применяют условные обозначения по отраслевым стандартам с
обязательной ссылкой на них (в технических требованиях чертежа, а в тек-
стовых документах — при первом упоминании).
Допускается применять свои условные обозначения при отсутствии их
в государственных и отраслевых стандартах, с обязательным разъяснением
(на поле чертежа или по ходу изложения соответствующего текста). При
этом размеры условных знаков определяют с учетом наглядности и ясности
чертежа и требований микрофильмирования, выдерживая их одинаковыми
при многократном повторении.
Допускается применять сокращения слов, установленные правилами рус-
ской орфографии, ГОСТ 2.316—68, а также другими соответствующими
стандартами.
Все конструкторские документы выполняются на листах
форматов, указанных в ГОСТе 2.301—68. Форматы листов оп-
ределяются размерами внешней рамки.
Каждый лист должен иметь основную надпись. Формы ос-
новных надписей для графических и текстовых документов ус-
тановлены ГОСТом 2.104—68. Каждый лист должен иметь до-
полнительные графы; их расположение, содержание и правила
заполнения определены ГОСТом 2.104—68.
К документам для размещения утверждающих и согласую-
щих подписей рекомендуется составлять титульный лист, ко-
торый является первым листом документа и выполняется на
листе формата 11 по ГОСТ 2.105—79.
Необходимо учесть следующее: не должно быть повторе-
ния надписей, данных в основной надписи; подписание доку-
мента начинается с основной надписи заглавного листа и про-
должается на титульном листе (снизу вверх) разработчиками;
затем идет согласование, а в конце — утверждение; документ
утверждается один раз; при наличии титульного листа на нем
дается подпись лица, утверждающего документ.
ГОСТ 2.201—80 устанавливает единую обезличенную клас-
сификационную систему обозначения изделий и конструктор-
ских документов для всех отраслей промышленности. При
10* 147
«обезличенной системе изделия и их составные части обознача-
ют по предварительно разработанному классификатору, неза-
висимо от их принадлежности к тому или иному изделию.
Основой единой обезличенной системы является Классифи-
катор ЕСКД- Он содержит правила присвоения обозначения
всем видам изделий; правила пользования и порядок ведения;
перечень классов, основную сетку (классы и подклассы) и пе-
речень классификационных таблиц (подклассов, групп, под-
групп и видов).
Код организации-разработчика, шифр и наименование кон-
структорского документа, а также классификационную харак-
теристику по Классификатору ЕСКД указывают подразделе-
ния — разработчики документации.
Порядковый регистрационный номер присваивает служба
ведения карточки учета обозначений организации-разработчи-
ка при предъявлении оригинала (документ с необходимыми
по ГОСТу 2.104—68 подписями в основной надписи). При
централизованном присвоении обозначений порядковый регист-
рационный номер присваивают на основании запроса по фор-
ме, установленной министерством.
Обращение конструкторской документации
В зависимости от способа выполнения и характера использо-
вания конструкторские документы имеют следующие наимено-
вания: оригиналы, подлинники, дубликаты, копии.
Оригиналы (ГОСТ 2.501—68)— это документы, выполнен-
ные на любом материале, предназначенные для изготовления
по ним подлинников.
Оригиналы конструкторских документов после изготовле-
ния и соответствующего оформления подлинников в производ-
ство и на хранение не поступают.
Подлинники представляют собой документы, оформленные
подлинными установленными подписями, выполненные на лю-
бом материале, позволяющем многократное воспроизведение с
них копий. При электрографическом способе изготовления
подлинников на оригинале в основной надписи черной тушью
(чернилами) проставляют все подписи, кроме подписей разра-
ботчика и нормоконтролера. Таким образом, на подлиннике,
полученном электрографическим способом, будут две подлин-
ные подписи: разработчика и нормоконтролера (по ГОСТ
2.104—68).
Все подлинники, принятые на хранение в отдел технической
документации (ОТД) или бюро технической документации
(БТД), регистрируются в инвентарной книге подлинников. Од-
новременно с регистрацией их в инвентарной книге заполняют-
ся соответствующие дополнительные графы конструкторских
документов.
1148
Для конструкторских документов ведутся отдельные инвен-
тарные книги на изделия как основного, так и вспомогатель-
ного производства. Допускается вести отдельные инвентарные
книги и по видам производства (продукции), но инвентарные
номера не должны повторяться.
Каждому принятому в ОТД (БТД) подлиннику документа
присваивают один инвентарный номер, независимо от числа
листов документов, и проставляют его на каждом листе.
Учет подлинников производится на карточках учета; кар-
точки составляют на каждый документ, которому присваивают
инвентарный номер. Разрешается не заводить карточки учета
для проектной документации и на изделия вспомогательного и
единичного производства.
Внесение изменений в подлинники следует производить за-
черкиванием черной тушью, подчисткой (смывкой) или други-
ми средствами, в зависимости от способа выполнения доку-
мента.
В общем случае изменяемые изображения, размеры, слова,
знаки, надписи и т. п. зачеркивают сплошными тонкими линия-
ми так, чтобы можно было легко разобрать зачеркнутое, и на
•свободном месте рядом с зачеркнутым проставляют новые
данные.
После внесения изменений изображения, буквы, цифры,
знаки должны быть четкими, толщина линий, просветы и т. п.
должны быть выполнены по установленным стандартами пра-
вилам ЕСКД.
Дубликаты (ГОСТ 2.502—68) являются копиями подлинни-
ков, обеспечивают идентичность воспроизведения подлинника,
выполняются на любом материале, позволяющем снимать с них
копии.
Дубликаты изготовляет предприятие-держатель подлинни-
ков документов. По его разрешению допускается изготовление
дубликатов предприятием-дублером или заказчиком, но только
с учтенных копий. Дубликаты на других предприятиях дейст-
вуют на правах подлинников только для снятия с них копий.
Предприятие-держатель подлинников учитывает все дублика-
ты. В случае изменения подлинника предприятие-держатель
подлинника должно выслать предприятию-держателю дубли-
ката новый дубликат вместе с копией извещения об изменении
подлинника. Не допускается изменять и восстанавливать дуб-
ликаты.
При отсутствии надобности в дубликатах их уничтожают,
составляя при этом акт и уведомляя об этом предприятие-
держатель подлинников для снятия дубликатов с учета.
Копии — документы, выполненные способом, обеспечиваю-
щим их идентичность с подлинником (дубликатом). Они пред-
назначены для непосредственного использования при разра-
ботке, производстве, эксплуатации и ремонте изделий.
Копии бывают следующих видов:
149
архивные, отражающие состояние конструкции изделия в
периоды его утверждения (заказчиком и т. и.), передачи под-
линников предприятиям-изготовителям и прекращения произ-
водства данной конструкции; в них не вносят изменения, хра-
нят отдельно от других копий и не выдают из ОТД; на лицевой
стороне каждой копии и на видном месте альбома (папки) ста-
вят штамп «Архивный экземпляр»;
контрольные, служащие для справок и сверки конструктор-
ских документов, так как отражают последние изменения в.
них; их хранят отдельно от других копий и не выдают из ОТД;
на каждой копии ставят штамп «Контрольный экземпляр»;
рабочие, выдаваемые на определенный срок из бюро копий
в группы рабочих копий или непосредственно исполнителям
для оперативных нужд; экземпляр конструктора — это рабочие
копии, выделяемые для текущей работы подразделению, вы-
пустившему подлинники или ведущему наблюдение за изготов-
лением изделия. На этих копиях ставят штамп «Экземпляр
конструктора».
Копии учитывают по инвентарным номерам их подлинников
или дубликатов и отдельно в инвентарных книгах не регистри-
руют. При аннулировании или замене подлинников при снятии
изделия с производства копии уничтожают.
Изменения в копии вносят путем замены старых копий но-
выми, снятыми с новых и измененных подлинников. Допуска-
ется исправление их черной тушью (чернилами) по правилам,
установленным для подлинников. Не допускается внесение
изменений в копии подчисткой.
Копии документов других организаций хранят в бюро ко-
пий россыпью или скомплектованными в папки н альбомы, от-
дельно по каждой организации, которой они были изданы, или
отдельно по каждому изделию.
Эти копии регистрируют в отдельной инвентарной книге.
На каждую регистрируемую копию наносят штамп с указани-
ем инвентарного номера, номера экземпляра и даты регистра-
ции за подписью сотрудника ОТД. Копии учитывают в карточ-
ках учета копий, которые составляют на каждый альбом (пап-
ку) или на отдельный документ (при хранении россыпью).
Все имеющиеся на предприятии подлинники, дубликаты и
копии конструкторских документов подлежат учету и хранению
в ОТД или БТД.
3.2. ЭКСПЛУАТАЦИОННАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ
Эксплуатационные документы предназначены для изучения из-
делия и правил его эксплуатации (использования, техническо-
го обслуживания и хранения). Их разрабатывают, как прави-
ло, на изделие в целом, независимо от наличия эксплуатаци-
онных документов на его составные части. Они должны быть
рассчитаны на обслуживающий персонал, прошедший специ-
160
“Таблица 3.2. Номенклатура эксплуатационных документов
Наименование документа Шифр доку- мента Виды изделий
детали сборочные единицы комплексы комплекты
Техническое описание то — 0 0 0
‘Инструкция по эксплуата- ции иэ — 0 0 0
^Инструкция по техническо- му обслуживанию ио — 0 0 0
’Инструкция по монтажу, регулированию и обкатке изделия на месте его при- менения им 0 0 0
Формуляр Паспорт ФО ПС 0 0 0 0
^Этикетка эт 0 0 — —
Ведомости ЗИП (запасных частей, инструмента, при- надлежностей и материа- лов) зи 0 0
Примечание. О — необходимость составления документа устанавливается по
•согласованию с заказчиком; прочерк — документ не составляют.
альную подготовку по техническому использованию и обслужи-
ванию изделий. Эксплуатационные документы выполняют в со-
ответствии с общими требованиями к текстовым конструктор-
ским документам (ГОСТ 2.105—79) и, кроме того, в соответ-
ствии с требованиями ГОСТ 2.601—68. Номенклатура эксплуа-
тационных документов по ГОСТ 2.601—68 приведена в
табл. 3.2.
К прочим эксплуатационным документам, кроме перечис-
ленных в табл. 3.2, относят инструкции для отдельных специа-
листов обслуживающего персонала, инструкции по технике без-
опасности, инструкции по проведению различных специальных
работ, проверок, нормативные документы, каталоги и т. п.
Для удобства пользования сведения, необходимые для экс-
плуатации изделия, допускается оформлять в виде одного до-
кумента под наименованием «Руководство по эксплуатации»
(шифр РЭ).
Допускается объединять следующие эксплуатационные до-
кументы:
техническое описание и инструкцию по эксплуатации; такой
документ выпускают под наименованием «Техническое описа-
ние и инструкция по эксплуатации» (шифр ТО);
техническое описание и инструкцию по эксплуатации и пас-
порт; такой документ выпускают под наименованием «Паспорт»
(шифр ПС);
инструкции по эксплуатации и техническому обслуживанию,
с инструкцией по монтажу, пуску, регулированию и обкатке
151
изделия на месте его применения; такой документ выпускают
под наименованием «Инструкция по эксплуатации» (шифр
ИЭ).
В объединенных документах должны быть приведены дан-
ные, которые включают в каждый из объединенных докумен-
тов.
Техническое описание (ТО) предназначено для изучения из-
делия и должно содержать описание его устройства и принци-
па действия, а также технические характеристики и другие
сведения, необходимые для полного использования технических
возможностей изделия.
ТО должно состоять из разделов*, располагаемых в ука-
занной ниже последовательности.
В разделе «Введение» приводят следующие сведения: на-
значение ТО; состав ТО (т. е. число самостоятельных доку-
ментов, составляющих техническое описание, отдельно издан-
ных приложений и т. д.); перечень документов, которыми сле-
дует дополнительно руководствоваться при изучении изделия;
принятые в ТО обозначения составных частей изделия, физиче-
ских величин и т. п.
В разделе «Назначение» приводят полное наименование и
обозначение изделия, его назначение, область применения, па-
раметры, характеризующие условия эксплуатации, а также ус-
ловное наименование и индекс, присвоенные заказчиком.
В разделе «Технические данные» указывают технические
данные, основные параметры и характеристики, необходимые
для изучения и правильной эксплуатации изделия и его состав-
ных частей на всех режимах работы и в различных (в том
числе предельно допустимых) условиях эксплуатации.
В разделе «Состав изделия» приводят перечень, наименова-
ние, количество и обозначение непосредственно входящих в из-
делие основных составных частей, а также комплексов (запас-
ных частей, инструментов, принадлежностей и др.).
В разделе «Устройство и работа изделия» излагают общие,
сведения о принципе действия, устройстве (конструкции) и ре-
жимах работы изделия в целом на основании структурных,
функциональных, принципиальных и других схем.
В разделе «Устройство и работа составных частей изделия»,
последовательно для каждой составной части, указанной в раз-
деле «Состав изделия», приводят описание ее назначения,
принципа действия, согласно структурным, функциональным,
п другим схемам изделия. Дают описание взаимодействия де-
талей и сборочных единиц, входящих в составную часть изде-
лия или в схему, описание построения и работы отдельных це-
пей схемы, приводят технические характеристики (а также ука-
* В зависимости от особенностей изделия допускается объединять или
исключать отдельные разделы, а также вводить новые. Эго относится ко
всем видам эксплуатационной документации.
152
зания о взаимозаменяемости деталей) и режимы работы дета-
лей и других составных частей, замена которых возможна в
процессе эксплуатации изделия.
В разделе «Контрольно-измерительные приборы» указыва-
ют назначение, приводят перечень, краткие технические харак-
теристики и устройство специальных (имеющихся на изделии
или в его комплектах) контрольно-измерительных приборов,
необходимых для контроля работы и настройки (регулирова-
ния) изделия, выполнения работ по техническому обслужива-
нию, выявлению и устранению неисправностей и т. п.
В разделе «Инструмент и принадлежности» указывают на-
значение и приводят устройство, а также технические характе-
ристики специального инструмента, принадлежностей, имита-
ционной аппаратуры, вспомогательного оборудования, приспо-
соблений и т. п.
Далее следуют разделы «Размещение и монтаж», «Марки-
ровка и пломбирование», «Тара и упаковка», «Приложения».
Инструкция по эксплуатации (ИЭ) содержит сведения, не-
обходимые для правильной эксплуатации изделия и поддержа-
ния его в постоянной готовности к действию. Описание работ
и операций, проводимых с изделием, приводят в технологиче-
ской последовательности; при этом указывают способы выпол-
нения работ, необходимые приборы, инструмент, принадлежно-
сти и специальное оборудование, изменения показаний соответ-
ствующих приборов, мероприятия, проводимые обслуживаю-
щим персоналом при непредвиденных остановках или задерж-
ках в работе.
ИЭ должна состоять из разделов, располагаемых в указан-
ной ниже последовательности.
В разделе «Введение» приводят следующие сведения: на-
значение и состав инструкции; перечень эксплуатационных
документов, которыми следует дополнительно руководствовать-
ся при эксплуатации данного изделия, а также сведения о по-
рядке использования ранее выпущенных на данное изделие ин-
струкций по эксплуатации; принятые в ИЭ условные обозна-
чения составных частей изделия и другие сведения.
В разделе «Общие указания» приводят правила и требова-
ния, отражающие особенности обращения с изделием на всех
стадиях его эксплуатации; кроме того, приводят указания по
приемке изделия и вводу его в эксплуатацию (осмотр, провер-
ка комплектности, расконсервация, проверка на функциониро-
вание и т. п.).
В разделе «Указания мер безопасности» перечисляют пра-
вила предосторожности, которые в соответствии с действую-
щими положениями необходимо соблюдать как во время подго-
товки изделия к работе, так и при его работе.
В зависимости от особенностей изделия и его работы при-
водят правила пожарной безопасности, взрывобезопасности
и т. п.
153
В разделе «Порядок установки-» излагают требования к ме-
сту (местности), где будет установлено изделие для временной;
или постоянной эксплуатации; операции по установке изделия'
на месте эксплуатации; указания по подготовке изделия к со-
единению с другими изделиями и включении его в систему пи-
тания; рекомендации по защите изделия и его составных час-
тей от воздействия атмосферных влияний, жидкостей, газов,
электромагнитных полей и т. д. В этом же разделе указывают
порядок монтажа изделия на месте его установки, правила пу-
ска, регулирования, обкатки и демонтажа изделия, если не
предусмотрено издание отдельной инструкции по монтажу, пу-
ску, регулированию и обкатке изделия.
В разделе «Подготовка к работе» приводят содержание и
способы выполнения всех операций по подготовке изделия к
работе.
В разделе «Порядок работы» указывают: состав обслужи-
вающего персонала и других специалистов и участки, обслу-
живаемые каждым специалистом, а также специальное обору-
дование, принадлежности, приборы и т. п., необходимые на
этих участках; перечень всех и характеристики наиболее эф-
фективных режимов работы изделия; порядок приведения всех
составных частей изделия в рабочее положение при различных
режимах работы и пр.
В разделе «Измерение параметров, регулирование и на-
стройка» излагают методику измерений параметров, настройки,
отладки и регулирования изделия имеющимися на нем или
приданными к нему (в составе соответствующих комплектов)
контрольно-измерительными, имитационными и другими при-
борами и различным вспомогательным оборудованием.
В разделе «Проверка технического состояния» в технологи-
ческой последовательности или в соответствии со схемой ос-
мотра излагают содержание и краткие методики основных про-
верок технического состояния изделия с целью установления
его пригодности для дальнейшего использования по прямому
назначению. Объем проверок должен быть минимальным, но
достаточным для выяснения технического состояния изделия.
В разделе «Характерные неисправности и методы их уст-
оанения» приводят перечень характерных и наиболее часто
встречающихся или возможных неисправностей, указывают
их вероятные причины, методы наиболее быстрого и простого
выявления и устранения этих неисправностей.
Далее следуют разделы: «Техническое обслуживание»,
«Правила хранения», «Транспортирование»,, «Порядок переме-
щения своим ходом», «Приложения».
Инструкция по техническому обслуживанию (ИО) содер-
жит порядок и правила технического обслуживания изделий.
В ней должны быть приведены исчерпывающие указания по
техническому обслуживанию изделий, выполнение которых
154
обеспечивает постоянную исправность и готовность изделий к
использованию по прямому назначению.
По согласованию с заказчиком допускается выпускать ИО
под наименованием «Регламент (единый регламент) техниче-
ского обслуживания» или «Технология выполнения регламент-
ных работ».
ИО должна состоять из разделов, располагаемых в указан-
ной ниже последовательности.
В разделе «.Введение» должны быть указаны: назначение и
состав инструкции; принятые обозначения составных частей
изделия; сведения, необходимые для пользования ИО, а также
сведения о порядке использования ранее выпущенных инструк-
ций, перечень эксплуатационных документов, которыми следу-
ет дополнительно пользоваться при техническом обслужива-
нии изделия и т. п.
В разделе «Общие указания» приводят характеристику при-
нятой системы технического обслуживания, указания по орга-
низации технического обслуживания изделия и особенности
организации в зависимости от видов эксплуатации (непосред-
ственное использование по назначению, хранение, транспорти-
рование и перемещение своим ходом), а также от условий экс-
плуатации (климатических, времен года и др.). В разделе
приводят также требования к изделию, направляемому на тех-
ническое обслуживание.
В разделе «Указания мер безопасности» излагают правила
предосторожности, которые в соответствие с действующими
положениями должны быть соблюдены во время выполнения
работ по техническому обслуживанию изделия. В зависимости
от особенностей изделия и его эксплуатации приводят правила
пожарной безопасности, взрывобезопасности и т. п.
В разделе «Виды и периодичность технического обслужива-
ния» указывают виды и характеристику каждого вида техни-
ческого обслуживания изделия и его составных частей в зави-
симости от особенностей и условий эксплуатации, а также пе-
риодичность видов технического обслуживания.
В разделе «Подготовка к работе» для каждого вида техни-
ческого обслуживания указывают: состав специалистов для
выполнения работ по техническому обслуживанию; специаль-
ные требования к помещению, рабочим участкам и рабочим
местам; характеристику (с указанием номенклатуры) общего
и специального оборудования, необходимого для выполнения
работ; перечень стендов, контрольно-измерительных приборов,
приспособлений, принадлежностей, инструмента и материалов
(из состава ЗИП), необходимых для выполнения работ по тех-
ническому обслуживанию; перечень и содержание работ по
подготовке изделия к техническому обслуживанию (расконсер-
вация, общая чистка, мойка и т. д.).
В разделах «Порядок технического обслуживания» и «По-
рядок технического обслуживания составных частей изделия»
155
последовательно для каждой составной части изделия и видан
технического обслуживания в зависимости от особенностей из-
делия и его эксплуатации приводят: указания по техническому
осмотру и проверке работоспособности изделия и его состав-
ных частей; объем и порядок разборки; перечень и содержание
работ с указанием необходимого специального оборудования,
контрольно-измерительных приборов, имитационной и другой
аппаратуры, инструмента, принадлежностей и т. п.; порядок
сборки и монтажа; порядок и места смазки с приложением-
карт смазки; технические параметры, достигаемые регулирова-
нием (отладкой, настройкой); технические требования, а так-
же перечень основных проверок технического состояния, кото-
рые необходимо провести после технического обслуживания;
порядок использования одиночного и группового комплектов^
ЗИП.
В разделе «Техническое освидетельствование» указывают
порядок и периодичность освидетельствования изделия и(или)
его составных частей органами инспекции, надзора, а также-
приводят перечень входящих в изделие и его комплекты конт-
рольно-измерительной аппаратуры и приборов для периодиче-
ской проверки точности показаний. В этом же разделе приво-
дят методики поверки контрольно-измерительной аппаратуры,
и приборов.
Далее следуют разделы «Консервация», «Приложения».
Инструкция по монтажу, пуску, регулированию и обкатке
изделия на месте его применения (ИМ) должна содержать
сведения, необходимые для технически правильного проведения
монтажа, пуска, регулирования и обкатки изделий, монтаж ко-
торых должен проводиться только на месте применения. В ин-
струкции должны быть изложены правила демонтажа изделия
и его составных частей.
ИМ должна состоять из разделов, располагаемых в опреде-
ленной последовательности: введение; указания мер безопасно-
сти; подготовка изделия к монтажу; монтаж; наладка и мон-
тажные испытания; пуск (опробование); регулирование; комп-
лексное опробование; обкатка; сдача в эксплуатацию смонти-
рованного изделия; приложения.
Формуляр (ФО) — это документ, который удостоверяет га-
рантированные предприятием-изготовителем основные пара-
метры и технические характеристики изделия, отражает тех-
ническое состояние данного изделия и содержит сведения по
его эксплуатации (длительность и условия работы, техниче-
ское обслуживание, виды ремонта и другие данные за весь пе-
риод эксплуатации).
ФО должен состоять из разделов, располагаемых в опреде-
ленной последовательности: общие указания; общие сведения об
изделии; основные технические данные и характеристики; комп-
лект поставки; свидетельства о приемке, о консервации, об упа-
ковке; гарантийные обязательства, сведения о рекламациях, о
156
хранении, о консервации и расконсервации при эксплуатации
изделия, о движении и закреплении изделия при эксплуатации;
учет работы и неисправностей при эксплуатации; особые заме-
чания по эксплуатации изделия и аварийным случаям; учет
технического обслуживания; периодический контроль основных
эксплуатационно-технических характеристик; поверка измери-
тельных приборов поверочными органами; техническое освиде-
тельствование изделия специальными контрольными органами;
сведения об изменениях конструкции изделия и его составных
частей, произведенных в процессе эксплуатации и ремонта; све-
дения о замене составных частей изделия за время эксплуата-
ции; сведения об установлении категории изделия, о ремонте
изделия, о результатах проверки инспектирующими и проверя-
ющими лицами; особые отметки; приложения.
Содержание разделов формуляра оформляют в виде таб-
лиц. Отдельные разделы допускается помещать в приложениях
к формуляру.
Паспорт (ПС) является документом, удостоверяющим га-
рантированные предприятием-изготовителем основные парамет-
ры и характеристики изделия.
ПС должен состоять из разделов, располагаемых в опре-
деленной последовательности: общие сведения об изделии; ос-
новные технические данные и характеристики; комплект по-
ставки; свидетельство о приемке; сведения о консервации и
упаковке; гарантийные обязательства; сведения о реклама-
циях.
Содержание и изложение разделов ПС должны соответство-
вать содержанию и изложению одноименных разделов форму-
ляра.
При совмещении паспорта с ТО и ИЭ содержание паспорта
разбивают на разделы, располагаемые в такой последователь-
ности: назначение изделия; технические характеристики; со-
став изделия и комплект поставки; устройство и принцип ра-
боты; указания мер безопасности; подготовка изделия к рабо-
те; порядок работы; техническое обслуживание; характерные
неисправности и методы их устранения; свидетельство о прием-
ке; гарантийные обязательства; сведения о рекламациях; све-
дения о консервации и упаковке.
Содержание и изложение разделов ПС, с которым объеди-
нены ТО и ИЭ, должны соответствовать одноименным разде-
лам этих документов.
Этикетка (ЭТ) предназначается для изложения основных по-
казателей и сведений, требующихся для эксплуатации изделия.
В ней указывают: наименование изделия, его обозначение и
индекс, технические данные, номер стандарта или ТУ, которо-
му соответствует изделие, сведения о приемке ОТК, сведения
о числе изделий в одной упаковке, о качестве изделия, дату
выпуска; могут быть включены и другие дополнительные све-
дения.
157Г
Ведомость запасных частей, инструмента и принадлежно-
стей (ЗИ) является документом, устанавливающим номенкла-
туру, назначение, количество и места укладки запасных частей,
инструментов, принадлежностей и материалов (ЗИП), необхо-
димых для эксплуатации и ремонта данного изделия.
В зависимости от назначения и особенностей использова-
ния установлены следующие основные комплекты ЗИП: оди-
ночный (индивидуальный), поставляемый с каждым изделием
и используемый на месте эксплуатации этого изделия; группо-
вой, поставляемый самостоятельно, отдельно от изделий, и
предназначенный для обеспечения эксплуатации и ремонта
группы изделий; его хранят на складах, базах или на месте
эксплуатации изделий; ремонтный, поставляемый самостоя-
тельно, отдельно от изделий и предназначенный для обеспече-
ния среднего и(или) капитального ремонта изделия или груп-
пы изделий; его хранят на складах, базах или в ремонтных
органах.
ЗИ должна состоять из разделов, располагаемых в такой
последовательности: «Запасные части», «Инструмент», «При-
надлежности», «Материалы». Допускается объединять разде-
лы «Инструмент» и «Принадлежности», «Принадлежности» и
«Материалы».
3.3. РЕМОНТНАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ
Ремонтные документы — это организационно-технические, нор-
мативно-технические, экономические, технологические и рабо-
чие конструкторские документы, необходимые для организа-
ции и выполнения работ, направленных на восстановление ис-
правности и полного (или близкого к полному) ресурса обору-
дования.
Номенклатура ремонтных документов, требуемых для ин-
женерной подготовки ремонтного производства и выполнения
работ в подготовительный, остановочный и пуско-наладочный
периоды, приведена в табл. 3.3.
Ведомость дефектов (ВД) служит основанием для опреде-
ления объемов ремонтных работ по видам, необходимых для
ремонта материальных ресурсов, распределения их по отдель-
ным объектам ремонта (единицам оборудования), составления
смет, разработки сетевых или линейных графиков, технологи-
ческих карт производства работ на отдельных объектах ремон-
та, общей организации и технологии ремонта всего технологи-
ческого комплекса.
ВД представляет собой подробный перечень дефектов (не-
исправностей, повреждений деталей, узлов технологического
оборудования, технологических коммуникаций, передаточных
устройств, приборов и т. п. с указанием мероприятий по уст-
ранению дефектов, перечислением необходимых материалов и
запасных частей.
158
Таблица 3.3. Номенклатура ремонтных документов
Наименование Шифр Назначение (краткое определение)
Организационно-техническая документация
Ведомость дефек- вд
тов
Смета СМ
График календар- кг
ный
График линейный лг
График сетевой
Определение объема ремонтных работ
Определение стоимости ремонтных работ
Определение календарных сроков остановки на
капитальный ремонт заводов, цехов и особо
важных объектов
Определение объема и стоимости работ по ре-
монту несложных объектов, состава ремонт-
ных бригад, календарных сроков выполнения
в линейной последовательности, обеспечения
трудовыми ресурсами, механизмами, инстру-
ментом
Определение технологической последователь-
ности и организационной взаимосвязи между
работами по ремонту сложных объектов и
сроками выполнения с учетом структуры обес-
печения трудовыми, материальными и други-
ми необходимыми ресурсами, а также взаимо-
действия ремонтных подразделений (организа-
ций), участвующих в ремонте
Организационно-технологическая документация
Проект производ- ППР Установление организационной и технологиче-
ства работ ской последовательности и безопасных мето- дов проведения капитального ремонта высот- ных сооружений, крупногабаритного и тяжело- весного оборудования при выполнении работ на высоте, в труднодоступных местах, в ме- стах повышенной опасности
Руководство по капитальному ре- монту РК Определение номенклатуры и объема работ, последовательности проведения организацион- но-технических и технологических мероприятий при капитальном ремонте отдельных единиц оборудования несерийного или мелкосерийного изготовления или их составных частей
Технологическая карта тк Определение технологии выполнения отдель- ных видов ремонтных работ на объекте
Нормативно-техническая документация
Технические усло-
вия
ТУ
Определение номенклатуры работ, порядка и
методов их проведения при капитальном ре-
монте установок, аппаратов, машин, механиз-
мов, приборов, других устройств (изделии
крупносерийного изготовления). Установление
конкретных технических требований, показа-
телей, норм, параметров, технических харак-
теристик, которым должны соответствовать,
изделия данного вида после ремонта
L5»
Продолжение
Наименование Шифр Назначение (краткое определение)
•Отраслевой стан- дарт ОСТ Определение номенклатуры регламентных ра- бот, основных методов их проведения при ре- монте однотипного технологического оборудо- вания. Установление общих технических тре- бований, которым должны соответствовать после ремонта все изделия данного типа (класса)
Стандарт пред- приятия стп Конст} Определение номенклатуры работ, организации и порядка их проведения при ремонте уст- ройств приспособлений, специальных стендов, агрегатов и других единиц нестандартизован- ного (вспомогательного) оборудования эукторская документация
Чертежи ремонт- По ГОСТ Установление размеров при ремонте деталей,
ные (комплект по ЕСКД) 2.604—68 KoMt сборочных единиц, изготовлении новых дета- лей взамен изношенных, а также при сборке и контроле отремонтированного изделия с из- мененными присоединительными размерами, при определении условий монтажа, изготовле- ния специального инструмента и принадлеж- ностей глексная документация
Проект организа- ции ремонта ПОР Организация и проведение инженерной подго- товки, установление организационной последо- вательности, технологических способов и без- опасных методов выполнения ремонта обору- дования на сложном объекте ремонта — тех- нологическом комплексе (производство, цех, линия и т. п.)
ВД должна содержать перечень дефектов, не только пред-
полагаемых или обнаруженных при осмотре в период подго-
товки оборудования для сдачи в ремонт, но и уточненных при
разборке машины, агрегата, аппарата и их узлов. Для этого
при составлении ведомости дефектов предусматривается стадия
уточнения.
Смета (СМ) — основной плановый документ для финанси-
рования расходов из государственного бюджета. Смета опре-
деляет объем, целевое направление и распределение бюджет-
ных ассигнований на расходы, в частности, на капитальный ре-
монт оборудования.
Графики ремонтных работ позволяют провести ремонт в
оптимальные сроки. График остановки на капитальный ремонт
заводов, цехов и особо важных объектов (календарный гра-
фик) позволяет ремонтной организации (подрядчику) своевре-
менно осуществить инженерную подготовку ремонтного про-
изводства: составить графики проведения ремонтных работ на
160
отдельных объектах (линейные графики), предусматривающие
номенклатуру и объем работ, их сметную стоимость, трудоза-
траты, состав ремонтных бригад (участков, звеньев), необхо-
димые механизмы и инструмент, календарные даты выполне-
ния работ, их линейную последовательность и продолжитель-
ность. Форма и пример заполнения линейного графика прове-
дения ремонта приведены в ОСТ 113-15-4—82.
Линейные графики проведения ремонтных работ целесооб-
разно составлять на капитальные ремонты конструктивно не-
сложного оборудования (емкости, мешалки, насосы, теплооб-
менники, технологические коммуникации и т. п.) с числом ре-
монтных операций менее 50 и сроком выполнения ремонта до
десяти суток.
При ремонте объектов повышенной сложности, больших
масштабах ремонтных работ, участии в работах ремонтных
подразделений различной специализации и административного
подчинения, проведении большого числа параллельных и
взаимозависимых операций разрабатываются сетевые графики
ремонта.
Сетевой график — это графическая модель ремонтного про-
цесса в подготовительный, остановочный и пуско-наладочный
периоды, отражающая взаимосвязи между работами, необхо-
димыми для достижения конечной цели. Такие графики позво-
ляют наглядно представлять взаимосвязь и последовательность
выполнения работ, анализировать возможные пути достижения
заданного результата и выбирать наиболее выгодный из них
(см. рис. 3.1).
Для построения сетевых графиков необходимо знать содер-
жание и продолжительность ремонтных операций, затраты
труда и времени на каждый вид работ. График позволяет
установить необходимость и возможность кооперирования со
смежными службами и ремонтными подразделениями, а также
время поступления материалов и запасных частей. В период
ремонтов на графике отмечают фактическую продолжитель-
ность выполнения плановых работ. Это позволяет выявить не-
точности планирования и избежать их при составлении после-
дующих графиков.
Использование методов сетевого планирования позволяет
сократить простои оборудования в ремонте на 25—30% (в от-
дельных случаях на 50%), а трудоемкость работ — на 10—
20%.
Установлены единая характеристика элементов сетевого
графика и методика их изображения. Элементами сетевого
графика являются работы и события. Непрерывная последо-
вательность работ в сетевом графике называется путем.. Дли-
на пути определяется продолжительностью лежащих на нем
работ. При наибольшей длине путь между начальным и конеч-
ным событием называется критическим', его продолжительность
(в днях или часах) определяет срок окончания ремонта в це-
11—1204
161
лом. Критический путь позволяет заранее установить те ра-
боты, от которых зависит срок ремонта, и сосредоточить вни-
мание на их выполнении.
Работа — производственный процесс, требующий опреде-
ленных затрат труда (например, разработка компрессора). На
сетевом графике этот элемент изображают сплошной стрелкой.
Наименование работ пишется над стрелкой, а их продолжи-
тельность— под ней. Зависимость — процесс, требующий за-
трат времени (например, выдержка межступенчатых аппара-
тов под давлением при их испытании); на графике его изобра-
жают штриховой стрелкой.
Событие — факт окончания одной или нескольких работ, не-
обходимой и достаточной для начала последующих работ (на-
пример, сборка подшипников); на сетевом графике событие
изображают кружком. Событие, не имеющее предшествующих
работ, называется начальным, не имеющее последующих ра-
бот— конечным. В сетевом графике могут быть одно началь-
ное событие (например, подготовительные ремонтные работы)
и одно конечное (определяющее готовность агрегата к сдаче
в эксплуатацию). Датой начала работ считается календарный
срок, соответствующий начальному событию сетевого графика,
а датой окончания — календарный срок, соответствующий ко-
нечному событию.
Продолжительность работ, увязываемая в сетевом графике,
называется временной оценкой. Некоторые работы имеют оп-
ределенный резерв времени, т. е. некоторое число дополнитель-
ных дней, в течение которых можно еще выполнять данную ра-
боту без задержки остальных работ. При этом различают два
вида резерва: полный и свободный. Полный резерв — время, в
пределах которого можно увеличить продолжительность рабо-
ты без изменения срока ремонта (при этом допускается сме-
щение срока начала некоторых событий). Свободный резерв —
время, в пределах которого можно увеличить продолжитель-
ность работы без изменения срока начала последующих работ.
Работы, лежащие на критическом пути, не имеют резерва вре-
мени.
Направление стрелок в сетевом графике принято слева на-
право, нумерация событий возрастает по мере удаления их
вправо.
При составлении сетевого графика необходимо следить за
тем, чтобы не образовывались циклы, т. е. чтобы стрелки, изо-
бражающие работы, не возвращались к тому событию, откуда
они вышли, и чтобы один их конец не повисал свободно. Все
события, кроме конечного, должны иметь последующую рабо-
ту. Каждая работа определяется однозначно, т. е. присущей
только ей парой событий. Номер события на сетевом графике
проставляют в кружке, продолжительность работы (а часто и
число рабочих) — над стрелкой, обозначающей работу.
162
Рис. 3.1. Сетевой график ремонта колонного аппарата.
На рис. 3.1 в качестве примера представлен сетевой график
технологии ремонта колонного аппарата. Расшифровка работ
приведена ниже:
Шифр
работы
II а п м с 11 о п а и 11 с ] > а б от ы
О—1 Отглушка аппарата
1—2 Пропарка, промывка
2—3 Снятие предохранительного клапана и запорной арматуры
3—4 Ревизия и ремонт предохранительного клапана и арматуры
4 —12 Установка предохранительного клапана и запорной арматуры
2—5 Вскрытие люков
5—6 Разработка тарелок
6—7 Чистка тарелок, сливных стаканов, куба колонны
5—7 Ревизия колонны
7—8 Ремонт штуцеров, люков, деталей, тарелок
8—9 Сборка тарелок и проверка на барботаж
9—12 Закрытие люков
2—10 Ремонт и монтаж трубопроводов и металлоконструкций
2—11 Ремонт изоляции
12—13 Опрессовка, устранение дефектов
13—14 Снятие заглушек
11—14 Окраска
На сетевом графике технологии ремонта колонны просле-
живаются четыре параллельные линии работ. Кроме того, на
верхней линии имеется две параллельные работы между собы-
тиями 5 и 7. Зависимость 10—12 является фиктивной работой,
поэтому обозначена штриховой линией. Следовательно, собы-
тие 10 введено как дополнительное. На стрелках указаны за-
траты времени на ремонт (в чел.-днях). Для нахождения кри-
тического пути определяют продолжительность работы по
всем возможным путям. Продолжительность работ 0—1—2—
11—14 составляет 44 чел.-дня, работ 0—1—2—3—4—12—13—
14 — 57 чел.-дней, а работ 0—1—2—5—6—7—8—9—12—13—
14—176 чел.-дней. Таким образом, последний путь будет наи-
более продолжительным, т. е. критическим. На чертеже он
обозначен двойной линией.
Проект производства работ (ППР) разрабатывается для
организации и выполнения ремонтно-монтажных работ при
11
163
капитальном ремонте специальных высотных сооружений, круп-
ногабаритного и тяжелого оборудования и других отдельных
объектов, ремонт которых связан с повышенной опасностью,
работами на высоте, в труднодоступных местах, с применени-
ем грузоподъемных машин, механизмов и приспособлений,
сложных металлических и железобетонных конструкций.
ППР является важнейшей частью инженерной и организа-
ционно-технической подготовки ремонтного производства и на-
правлен на проведение ремонтно-строительно-монтажных ра-
бот в кратчайшие сроки при высоком качестве и обеспечении
безопасных методов выполнения. Проведение ремонтно-строи-
тельно-монтажных работ по ППР не отменяет установленной
системы нарядов-допусков в соответствии с ТИ-ХП—79, тре-
бованиями СНиП, ОСТ, ТУ или РК.
При разработке ППР в качестве исходных данных исполь-
зуют следующую техническую документацию: стройгенплан с
указанием подземных коммуникаций, расположения времен-
ных сооружений, дорог и складов; перечень оборудования, де-
монтируемого и монтируемого в целом или отдельными уз-
лами, с указанием массы и габаритных размеров; общие виды,
детальные чертежи со спецификациями и указанием массы обо-
рудования и других изделий, требующих индивидуальной под-
робной разработки проекта производства работ по их монта-
жу; чертежи фундаментов под это оборудование; строительные
чертежи здания (планы, размеры), на которых должны быть
указаны монтажные проемы; перечень наличия машин, меха-
низмов и оборудования; перечень и характеристику имеющего-
ся в наличии металла (труб, проката п т. д.), который может
быть использован для изготовления различных монтажных
приспособлений; технические решения на проведение ремонта
объекта (оборудования), ведомости дефектов, перечни ремонт-
ных работ.
ППР выполняется в виде комплекта чертежей и расчетно-
пояснительной записки и должен содержать следующие дан-
ные: перечень организационно-подготовительных мероприятий;
характеристику монтажной площадки; перечень монтируемого
или демонтируемого оборудования, отдельных узлов и других
монтажных блоков (с указанием спецификации и характери-
стики); перечень основных работ с указанием порядка их вы-
полнения, расстановки рабочих и норм трудозатрат; схемы
монтажа и демонтажа оборудования; схемы страховок; пере-
чень используемых механизмов и приспособлений; перечень и
чертежи нестандартного оборудования, такелажной оснастки,
приспособлений и деталей; перечень материалов, необходимых
для выполнения работ; указания по технике безопасности.
Перечень организационно-подготовительных мероприятий
содержит сведения об устройстве подъездных путей и плани-
ровке площадок, подвозе и складировании материалов, изго-
товлении приспособлений для проведения ремонта (лесов, на-
164
стилов, опор, мачт и т. д.), согласовании с заказчиком мест
подключения к существующим коммуникациям (линии энерго-
снабжения, сжатого воздуха, промышленный водопровод
и пр.).
Характеристика монтажной площадки включает геометри-
ческие размеры площадки, указание факторов, препятствую-
щих ведению работ (линии воздушных электропередач, под-
земные коммуникации и т. п.), графическое изображение име-
ющихся на площадке временных и постоянных строений, до-
рог, оборудования и т. п.
Схема монтажа включает разбивку площадки на зоны мон-
тажа для последовательности ведения работ, установки грузо-
подъемных механизмов и приспособлений, места закрепления
оттяжных блоков, способы страховки монтажных блоков и обо-
рудования, монтажные проемы и направление движения пере-
мещаемых грузов, диаграммы усилий.
Чертежи нестандартного оборудования, такелажной оснаст-
ки, приспособлений, деталей и т. д., необходимые для выполне-
ния работ по ППР, должны быть выполнены согласно ЕСКД.
ППР должен предусматривать безопасность ведения работ,
которая обеспечивается следующими мероприятиями: расчетом
усилий на подъемные механизмы, расчетом на прочность и ус-
тойчивость конструкций, грузоподъемных приспособлений (тра-
верс, коромысел, грузозахватных клещей, строп, канатов и
т. д.) согласно нормативным документам; изготовлением всех
грузоподъемных и грузозахватных устройств и приспособлений
в соответствии с требованиями стандартов, правил Госгортех-
надзора, СНиП и из материалов, на которые имеются серти-
фикаты; указанием требований по технике безопасности, спе-
цифичных для выполнения данных работ.
Руководство по капитальному ремонту (РК) предназначено
для выполнения ремонта отдельных технологических аппара-
тов, машин, установок, емкостного и теплообменного оборудо-
вания несерийного или мелкосерийного изготовления.
РК разрабатывается на основе конструкторской технологи-
ческой и эксплуатационной документации, анализа ремонтопри-
годности изделия и его составных частей, изучения характер-
ных неисправностей и способов их устранения, опыта ремонта
аналогичных изделий.
РК состоит из пояснительной записки (по ГОСТ 2.105—68
и ГОСТ 2.106—68) п ремонтных чертежей (по ГОСТ 2.604—
68).
Пояснительная записка включает следующие разделы: вве-
дение, организация ремонта, техника безопасности, демонтаж,
разборка и дефектация, ремонт деталей, сварка и монтаж,
контроль качества, приложения. В зависимости от особенности
изделия как объекта ремонта отдельные разделы допускается
объединять или исключать, а также вводить новые. Изложе-
ние разделов пояснительной записки РК должно соответство-
165
вать требованиям ГОСТ 2.602—68 (раздел 6 «Руководство по
капитальному ремонту»).
«Введение» содержит следующие сведения: назначение и
порядок пользования руководством, расположение объекта ре-
монта и общем комплексе технологического оборудования це-
ха (производства) и его технологическое назначение, общая
техническая характеристика изделия и данные о ее изменении
в результате ремонта, перечень технических документов, ис-
пользуемых вместе с РК, правила пользования чертежами, схе-
мами, таблицами, приведенными в графической части РК.
Раздел «Организация ремонта» содержит требования по
подготовке объекта к ремонту, порядок приемки в ремонт и вы-
дачи из ремонта, общую технологию ремонта, нормативы тру-
дозатрат, материалоемкость и энергоемкость ремонта, потреб-
ность в подъемно-транспортных средствах, механизмах и при-
способлениях, средствах измерений и испытаний.
Раздел «Техника безопасности» содержит перечень руково-
дящих документов по технике безопасности (или ссылки на их
главы, разделы), требования которых необходимо соблюдать
при ремонте изделия; дополнительные указания по технике
безопасности работ, связанные с особенностями данного объ-
екта и технологией ремонта; правила пожарной безопасности и
промышленной санитарии.
В остальных разделах в соответствии с их названием ука-
зывают специфические требования, способы и методы прове-
дения работ (операций), применяемый инструмент, механизмы
и приспособления, трудозатраты.
Данные, отраженные в разделах пояснительной записки
РК, допускается излагать в виде таблиц с учетом требований
ЕСКД и ЕСТД.
Технологическая карта (ТК) процесса ремонта изделия раз-
рабатывается в соответствии с ГОСТ 3.1115—79 (раздел 6
«Правила оформления карты технологического процесса ре-
монта») .
ТК используют как самостоятельные ремонтные документы,
а также как составные части ПОР или ППР. Их можно ис-
пользовать как дополнения к ТУ на капитальный ремонт, ру-
ководству по капитальному ремонту или стандарту предприя-
тия на капитальный ремонт без включения в состав этих до-
кументов.
В общем случае ТК должен включать титульный лист, тех-
ническую характеристику объекта ремонта, его рисунок, пере-
чень подготовительных и ремонтных операций, сведения о чис-
ленности и квалификационном составе ремонтного подразделе-
ния, общих трудозатратах, применяемых материалах, запасных
частях, механизмах и инструменте, требования по технике без-
опасности выполнения работ, основные требования по качест-
ву работ, способам и средствам контроля.
166
По построению и изложению ТК должна соответствовать
требованиям ГОСТ 2.105—79 и ГОСТ 2.106—68.
Технические условия (ТУ) разрабатываются на капиталь-
ный ремонт машин, аппаратов, механизмов и других устройств
н устанавливают технические требования, нормы, параметры
и показатели, которым должны соответствовать изделия после
ремонта, а также определяют номенклатуру ремонтных работ,
порядок и методы их выполнения.
ТУ являются основной категорией нормативно-технической
ремонтной документации, устанавливающей конкретные техни-
ческие требования к изделиям (единицам оборудования одного
вида), подвергающимся ремонту. Их разрабатывают при от-
сутствии государственных или отраслевых стандартов, общих
технических требований, распространяющихся на ремонт дан-
ного вида оборудования или при необходимости конкретиза-
ции, дополнения или ужесточения требований, установленных
в этих стандартах.
Могут разрабатываться как индивидуальные ТУ (на каж-
дую отдельную единицу оборудования), так и групповые (на
все оборудование производства, технологической линии, уста-
новки, в том числе и на их отдельные блоки).
Правила построения, изложения и оформления ТУ (в соот-
ветствии с ГОСТ 2.114—70), перечень конкретных докумен-
тов, на основе и с учетом которых разработаны ТУ, указывают
в техническом задании на разработку ТУ, составляемом по
ГОСТ 1.11—75.
ТУ разрабатывают на основе рабочей, конструкторской,
эксплуатационной, технологической документации; анализа
ремонтопригодности изделия и его составных частей; материа-
лов по исследованию и изучению неисправностей, возникающих
при эксплуатации изделий данного вида; результатов научно-
исследовательских работ по технологии процесса ремонта;
опыта по ремонту аналогичных изделий на предприятиях и в
организациях.
В ТУ излагают требования к последовательности проведе-
ния ремонтных работ и методику их осуществления, но не
включают требования к организации ремонтного производства,
а также к технологии проведения отдельных операций ремонт-
но-восстановительного процесса.
Допускается объединять ТУ с ремонтными чертежами. При
этом технические требования, изложенные в чертежах, в ТУ не
дублируются.
ТУ включают следующие разделы.
В разделе «Введение» указывают область распространения
ТУ, конструкцию изделия, техническую характеристику и усло-
вия применения (эксплуатации); перечень ремонтных доку-
ментов, которые необходимо использовать одновременно с ТУ;
принятые условные обозначения.
167
В разделе «Общие технические требования» приводят ука-
зания по подготовке к ремонту и приемке в ремонт, демонта-
жу и разборке, содержанию ремонта.
В разделе «.Специальные требования» для каждой функ-
циональной части изделия или детали указывают перечень
возможных дефектов и способов их выявления и устранения;
контрольный инструмент; размеры, параметры и технические
характеристики, при которых сборочные единицы и детали мо-
гут быть допущены к дальнейшей эксплуатации без ремонта-,
этот раздел рекомендуется излагать в виде таблиц или карт
дефектации.
В разделе «Модернизация» излагают содержание работ по
усовершенствованию изделия и помещают требования к изде-
лию после ремонта, с учетом модернизации.
В разделе «Сборка и технические требования к собранным
узлам, и изделию» приводят описание процессов сборки, регу-
лировки, нанесения защитных покрытий, указывают техничес-
кие характеристики, нормы и показатели, определяющие экс-
плуатационные свойства изделия и качество его ремонта.
В разделе «Методы контроля и испытаний» указывают спо-
собы п методы проверки, регулировки отремонтированного из-
делия, метрологические требования по точности замеров, ме-
рительный инструмент; если отремонтированное изделие под-
лежит испытаниям, указывают вид испытаний и методику их
проведения или делают ссылку иа документацию по испыта-
ниям.
В разделе «Покрытие и смазка» приводят указания о по-
крытиях, окраске и смазке изделия и его составных частей для
защиты от коррозии, дают описание способов нанесения за-
щитных покрытий.
Раздел «Маркировка, упаковка, транспортирование и хра-
нение» включают в ТУ .в случае демонтажа и отправки обору-
дования (изделия) на централизованный ремонт.
В разделе «Требования к безопасности и производственной
санитарии» приводят ссылки на соответствующие руководящие
документы по технике безопасности при ремонте оборудования
и на дополнительные указания по мерам безопасности при ре-
монте данного изделия.
В разделе «Приемка оборудования из ремонта» указывают
правила приемки из ремонта и должностных лиц, ответствен-
ных за приемку-сдачу изделия из ремонта в соответствии с
ГОСТ 19504—74. При ремонте подрядным способом должен
быть составлен перечень документов, передаваемых ремонтной
организацией, составленный по установленной форме.
В разделе «Гарантии» при ремонте подрядным способом
указывают обязательства ремонтной организации в части соот-
ветствия отремонтированного изделия требованиям, установ-
ив
ленным в ТУ, а также срок гарантии, в течение которого ре-
монтная организация в установленном порядке несет ответст-
венность в случае обнаружения дефектов ремонта при условии
соблюдения Заказчиком правил эксплуатации. Кроме срока га-
рантии в данном разделе может быть указана гарантийная на-
работка.
Раздел «Приложения-» может включать иллюстративный ма-
териал, таблицы, чертежи, схемы или текст вспомогательного
характера. Приложения должны быть оформлены как продол-
жение данных ТУ на последующих листах.
В зависимости от особенностей изделия как объекта ремон-
та отдельные разделы допускается объединять, а также вво-
дить новые разделы или подразделы, например «Общая техно-
логия ремонта», «Нормативы трудоемкости» (материалоемко-
сти, энергомеханоемкости, межремонтных ресурсов, продолжи-
тельности простоя в ремонте и т. п.). Включение этих вопро-
сов оговаривается в техническом задании.
Требования к тексту ТУ на капитальный ремонт оборудова-
ния, к написанию заголовков, разделов, пунктов, подпунктов,
построению таблиц, к приводимым графическим и иллюстратив-
ным материалам, оформлению приложений аналогичны уста-
новленным в ГОСТ 1.5—68.
Отраслевой стандарт (ОСТ) обязателен для всех предприя-
тий и организаций данной отрасли, а также для предприятий
и организаций других отраслей (Заказчиков), применяющих
(потребляющих) продукцию этой отрасли. Отраслевые стан-
дарты организационно-методического характера обязательны
только для предприятий и организаций министерства, утвер-
дившего эти стандарты. Для предприятий других министерств
(ведомств) такие стандарты являются обязательными только
по согласованию с соответствующим министерством.
Проекты ОСТов разрабатывают головные и базовые орга-
низации по стандартизации, научно-исследовательские, про-
ектно-конструкторские или технологические и другие органи-
зации.
Стандарт предприятия (СТП) является нормативно-техни-
ческим документом, регламентирующим требования по капи-
тальному ремонту вспомогательного нестандартного оборудо-
вания несерийного изготовления (устройств, приспособлений,
стендов, несложных вспомогательных механизмов), а также
средств механизации ремонтных работ.
СТП могут разрабатываться ремонтной организацией (под-
рядчиком), предприятием-владельцем изделия (заказчиком)
или по поручению заказчика специализированной проектно-
конструкторской организацией. Независимо от того, кто явля-
ется разработчиком СТП, его требования обязательны для за-
казчика и подрядчика в равной степени, что достигается со-
ответствующим согласованием и утверждением стандарта.
169
СТП па капитальный ремонт изделия включает общую тех-
ническую характеристику изделия; технико-экономические по-
казатели работы изделия до и после ремонта; перечень подго-
товительных, ремонтно-восстановительных и наладочных ра-
бот, последовательность их проведения и методы выполнения;
технику безопасности выполнения работ; нормативы трудоза-
трат и материалоемкость ремонта; необходимые механизмы,
инструмент и приспособления.
СТП не устанавливает порядка планирования и организа-
ции ремонта, стоимости ремонтных работ и других организа-
ционно-технических мероприятий. Эти вопросы решаются при
каждом очередном ремонте изделия в соответствующих орга-
низационно-технических документах, которые в состав СТП
включаться не должны.
Порядок разработки, построения, изложения и оформления
СТП должен соответствовать требованиям ГОСТ 1.4—68 и
ГОСТ 1.5—68.
Чертежи ремонтные предназначены для ремонта деталей,
сборочных единиц, сборки и контроля отремонтированного из-
делия, вновь изготовляемых дополнительных деталей по ГОСТ
2.604—68. Обозначение ремонтного чертежа получают добав-
лением к обозначению детали или сборочной единицы буквы
«Р» (ремонтный).
Проект организации ремонта (ПОР) является комплектом
организационно-технических, нормативно-технических, техноло-
гических и конструктивных документов, разрабатываемых для
установления организационной последовательности, технологи-
ческих способов и безопасных методов осуществления капи-
тального ремонта на сложном технологическом объекте.
В состав ПОР в зависимости от степени сложности объекта
ремонта должны входить: перечень основного ремонтируемо-
го оборудования, зданий, специальных сооружений, технологи-
ческих коммуникаций; перечень применяемых при ремонте
нормативно-технических, технологических и конструкторских
документов; сводная ведомость основных ремонтно-строитель-
но-монтажных работ с указанием объемов и трудозатрат; свод-
ная смета на выполнение ремонта технологического комплек-
са; документ, распределяющий работы между исполнителями;
календарный график (сетевой) выполнения работ; схемы безо-
пасных проездов по территории, мест складирования обору-
дования и материалов, расположения бытовых и подсобных
помещений; мест установки грузоподъемных механизмов, под-
ключения коммуникаций и т. п.; ведомости потребности ма-
шин, механизмов, материалов, энергоресурсов и графики их
поставки (обеспечения); мероприятия по технике безопасности
проведения ремонтно-строительно-монтажных работ.
Материалы, входящие в состав ПОР, излагаются и оформ-
ляются в соответствии с требованиями ЕСКД и комплектуют-
ся в альбом.
170
3.4. УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ В ЧЕРТЕЖАХ
И СХЕМАХ ПО ЕСКД
Правила указания допусков формы
и расположения поверхностей
Допуск формы и расположения поверхностей (ГОСТ 2.308—79)
показывают на чертежах условными обозначениями [3]. Вид
допуска должен быть обозначен знаками (графическими сим-
волами), приведенными в табл. 3.4.
Суммарные допуски формы и расположения поверхностей,
для которых не установлены отдельные графические знаки,
обозначают знаками составных допусков в такой последова-
тельности: знак допуска расположения, знак допуска формы
(табл. 3.5).
Допуск формы и расположения поверхностей разрешается
указывать текстом в технических требованиях, как правило, в
том случае, если отсутствует знак вида допуска. При этом
текст должен содержать: вид допуска; указание поверхности
или другого элемента, для которого задается допуск (для это-
го используют буквенное обозначение или конструктивное наи-
менование, определяющее поверхность); числовое значение
допуска (в мм); указание баз, относительно которых задается
допуск (для допусков расположения и суммарных допусков
формы и расположения); указание о зависимых допусках
формы или расположения (в соответствующих случаях).
Данные о допусках формы и расположения поверхностей
помещают в прямоугольной рамке, проведенной сплошной тон-
кой линией. Рамку делят на три части: в первой располагают
знак допуска, во второй — величину допуска в мм, в третьей —
буквенное обозначение базы или другой поверхности, с кото-
рой связан допуск расположения.
Зависимый допуск, величина которого зависит от отклоне-
ний размеров поверхностей, обозначают буквой М в кружке.
Если допуск расположения или формы не указан как зависимый,
его считают независимым.
Перед числовым значением допуска помещают следующие
символы:
0, если круговое или цилиндрическое поле допуска указы-
вают его диаметром;
если круговое или цилиндрическое поле допуска указы-
вают радиусом;
Т, если допуски симметричности, пересечения осей, формы
заданного профиля и заданной поверхности, а также позицион-
ные допуски (для случая, когда поле позиционного допуска
ограничено двумя параллельными прямыми или плоскостями)
указывают в диаметральном выражении;
символ Т/2 для тех же видов допусков, если их указывают
в радиусном выражении;
171
Таблица 3.4. Условные изображения допусков формы
и расположения поверхностей
Группа допусков Вид допуска Символ
Допуск формы Допуск прямолинейности —
Допуск плоскостности / /
Допуск круглости
Допуск цилиндричности /У
Допуск профиля продольного сечения
Допуск расположения Допуск параллельности у/
Допуск перпендикулярности
Допуск наклона
Допуск соосности ©
Допуск симметричности 1
Позиционный допуск -ф-
Суммарные допуски фор- мы и расположения Допуск пересечения осей Допуск радиального биения Допуск торцевого биения X
Допуск биения в заданном направлении Допуск полного радиального биения
Допуск полного торцевого биения s' S
Допуск формы заданного профиля
Допуск формы заданной поверхности
172
Таблица 3.5. Примеры указания на чертежах допусков формы
и расположения поверхностей (ГОСТ 2.308—79)
Вид допуска Условное обозначение Пояснение
Допуск прямоли- нейности ± 1-10,05. --- i- | 0,i,W ( Допуск прямолинейности обра- зующей конуса 0,01 мм Допуск прямолинейности оси отверстия 0,08 мм (допуск за- висимый) Допуск прямолинейности по- верхности 0,25 мм на всей дли- не и 0,1 мм — на длине 100 мм
Допуск плоскост-
ности
Допуск плоскостности поверх-
ности 0,1 мм на площади
100X100 мм
Допуск плоскостности каждой
поверхности 0,01 мм
Допуск круглости
loiwi
Допуск круглости вала 0,02 мм
Допуск цилинд-
ричности
Допуск профиля
продольного сече-
ния
Мо.оГ
Допуск цилиндричности вала
0,04 мм
Допуск круглого вала 0,01 мм.
Допуск профиля продольного
сечения вала 0,016 мм
173
П родолжение
Вид допуска Условное обозначение Пояснение
Допуск параллель-
ности
Допуск параллельности по-
верхности относительно по-
верхности А 0,02 мм
Допуск параллельности оси от-
верстия относительно оси от-
верстия А 00,2 мм
Допуск перпенди-
кулярности
Допуск перпендикулярности
поверхности относительно по-
верхности А 0,02 мм
Допуск наклона
Допуск соосности
Допуск симметрич-
ности
Допуск перпендикулярности
оси отверстия относительно по-
верхности 0 0,1 мм (допуск
зависимый)
Допуск наклона оси отверстия
относительно поверхности А
0,08 мм
Допуск соосности двух отвер-
стий относительно их общей
оси 0 0,01 мм (допуск зависи-
мый)
Допуск симметричности отвер-
стия Т 0,05 мм (допуск зави-
симый). База — плоскость сим-
метрии поверхности А
174
П родолжение
Вид допуска Условное обозначение Пояснение
Позиционный до-
пуск
Допуск пересече-
ния осей
Допуск радиаль-
ного биения
Допуск торцевого
биения
Допуск биения в
заданном направ-
лении
Допуск полного
радиального бие-
ния
Позиционный допуск четырех
отверстий 0 0,1 мм (допуск
зависимый}
Позиционный допуск трех резь-
бовых отверстий 0 0,1 мм (до-
пуск зависимый") на уч астке
расположенном вне детали и
выступающем на 30 мм от по-
верхности
Допуск пересечения осей" о -т
верстий Т 0,06 мм
Допуск радиального биения
отверстия 0 pi мм . Первая ба-
за— поверхность А. Вторая
база — ось поверхности Б. До-
пуск торцевого биения относи-
тельно тех же баз 0,016 мм
Допуск торцевого биения на
диаметре 20 мм относительно
оси поверхности А 0,1 мм
Допуск биения конуса относи-
тельно оси отверстия А в на-
правлении, перпендикулярном
к образующей конуса 0,01 мм
Допуск полного радиального
биения относительно общей оси
поверхностей А и Б 0,1 мм
175
П родолжение
Вид допуска Условное обозначение Пояснение
Допуск формы за- данного профиля Допуск формы заданного про- филя Т 0,04 мм
лй.о'
Таблица 3.6. Обозначение шероховатости поверхности
Обозначение
Характер обработки поверхности
Вид обработки поверхности конструктором не
установлен
Поверхность должна быть обработана удалением
слоя материала, например точением, фрезерова-
нием, сверлением, шлифованием, полированием,
травлением и т. п.
Поверхность должна быть обработана без уда-
ления материала, например литьем, ковкой, объ-
емной штамповкой, прокатом, волочением и т. п.
Примечание. Высота h должна быть приблизительно равна применяемой на
чертеже высоте цифр размерных чисел. Высота Н равна <1,5--3)Л. Толщина линий зна-
ков должна быть приблизительно равна половине толщины сплошной основной линии,
применяемой на чертеже.
176
слово «сфера» и символы 0 или R, если поле допуска сфе-
рическое.
Если необходимо задать выступающее поле допуска распо-
ложения, то после числового значения допуска указывают сим-
вол Р.
Рамку с допуском располагают, как правило, параллельно
основной надписи и соединяют с элементом, к которому отно-
сится допуск, сплошной тонкой прямой или ломаной линией,
заканчивающейся стрелкой. Если допуск дается относительно
базы, то другой конец линии заканчивают зачерненным тре-
угольником, обозначающим базу, относительно которой ука-
зывается допуск; если нет необходимости выделять какую-ли-
бо поверхность как базу, то второй конец линии также закан-
чивают стрелкой.
Обозначение шероховатости поверхностей
Структура обозначения шероховатости поверхности по ГОСТ
2.309—73 приведена на рис. 3.2, а.
В обозначении шероховатости поверхности применяют один
из знаков, изображенных в табл. 3.6.
Если на чертеже указывают только значение параметра ше-
роховатости поверхности, то применяют знак без полки. Зна-
чение параметра Ra записывают без символа (например, 0,5),
значения остальных параметров — с символами (например,
Rz 32, 5 0,032 и т. п.).
Номинальное значение параметра шероховатости поверхно-
сти приводится с предельными отклонениями по ГОСТ 2789—
73, например: l±2O°/o, Rz 80±10% и т. п.
При указании двух и более параметров шероховатости по-
верхности значения параметров записывают сверху вниз в сле-
дующем порядке: параметры высоты неровностей профиля, па-
раметр шага неровностей профиля, относительная опорная дли-
на профиля (рис. 3.2,6).
При необходимости на чертеже приводят условные обозна-
чения направления неровностей (рис. 3.3).
.lupamemp /тип,
терохооатости
пи ГОСТ 27М-73
же знака
Газовая пиная
по rtiCT2769-73
Условное обозначение
направления неровностей
Н'Ю оОиаботки поверхности и (илиJ
другие вотпн'лпельные указания
0,1
sm 0,067
tsoeOyQ%/ L W
5
Рис. 3.2. Структура обозначения шероховатости поверхности (а) и запись па -
раметров шероховатости (б).
12—1204
177
Таблица 3.7. Сопоставление обозначений шероховатости
По ГОСТ 2.309-68 По ГОСТ 2.309-73 По гост 2.309—68 По ГОСТ 2.309—73
Rz Ra Rz
V 1 Rz 320 80 V 9в Rz 1,0 0,20
V V V V
V2 Rz 160 40 V 10; V 10a Rz 0,8 0,16
V V V V
V3 Rz 80 20 V 106 Rz 0,63 0,125
V V V V
V 4 Rz 40 10 V 10в Rz 0.5 0,10
V V V V
V5 Rz 20 5 V 11; Vila Rz 0,4 0,08
V V V V
V 6; V 6а Rz 10 2,5 V 116 Rz 0,32 0,063
V V V V
V 66 Rz 8 2 V 11в Rz 0,25 0,05
V V V V
V 6в 1.6 V 12; V 12a Rz 0,2 0,04
V V V
V7; V 7а Rz 6,3 1,25 V 126 Rz 0,16 0,032
V V V V
V 76 Rz 5,0 1,0 V 12b Rz 0,125 0,025
V V V V
V 7в Rz 4,0 0,8 V 13; V 13a Rz 0,1 0,02
V V V V
V 8; V 8а Rz 3,2 0,63 V 136 Rz 0,08 0,016
V V V V
V 86 Rz 2,5 0,5 V 13b Rz 0,063 0,012
V V V V
V 8в Rz 2,0 0,4 V 14; V 14a Rz 0,05 0,01
V V V V
V9; V 9а Rz 1,6 0,32 V 146 Rz 0,04 0,008
V V V V
V 96 Rz 1,25 0,25 V 14b Rz 0,032 0,006
V V V V
Примечание. Rg — высота неровностей; — среднее арифметическое отклоне-
ние профиля.
178
Рис. 3.3. Обозначение направлений неровностей.
В случае, если направление измерения шероховатости по-
верхности должно отличаться от предусмотренного ГОСТ
2789—73, его указывают на чертеже так, как показано на
рис. 3.4.
Допускается применять упрощенное обозначение шерохова-
тости поверхности (знак V и строчные буквы русского алфави-
та в алфавитном порядке), разъясняя его в технических тре-
бованиях чертежа.
В табл. 3.7 приведены обозначения шероховатости поверх-
ности по ГОСТ 2.309—73 в сопоставлении с ранее действовав-
шим ГОСТ 2.309—68.
Обозначение покрытий и термообработки
ГОСТ 2.310—68 предусматривает следующие основные прави-
ла обозначения покрытий.
1. При нанесении одинакового покрытия на несколько по-
верхностей изделия их обозначают одной буквой и в техниче-
12* 179
Рис. 3.4. Указание на чертеже направ-
ления измерения шероховатости.
ских требованиях чертежа запи-
сывают: «Покрытие поверхно-
стей А...».
2. При нанесении различных
покрытий на несколько поверх-
ностей изделия их обозначают
разными буквами и в техниче-
ских требованиях записывают: «Покрытие поверхностей А..., по-
верхностей Б...».
3. При нанесении покрытия на часть поверхности или на
поверхность сложной конфигурации, которую нельзя однознач-
но определить (наружная или внутренняя поверхность и
т. п.), обводят такие поверхности утолщенной штрих-пунктир-
ной линией на расстоянии 0,8—1 мм от контурной линии; обо-
значают их одной буквой и в технических требованиях записы-
вают: «Покрытие поверхности А... (как одну поверхность)». На
чертеже проставляют размеры, определяющие положение этих
поверхностей; если эти размеры ясны из чертежа, их допуска-
ется не проставлять.
4. При нанесении покрытия на участки поверхностей на чер-
теже отмечают размеры, определяющие положение этих уча-
стков.
На чертежах изделий, подвергаемых термической и другим
видам обработки, указывают показатели свойств материалов,
полученных в результате обработки, например: твердость
(HRC, HRB, HRA, НВ, HV), предел прочности (<тв), предел
упругости (от), ударная вязкость (пк) и т. п.
ГОСТ 2.310—68 предусматривает следующие основные пра-
вила обозначения термообработки.
1. Если все изделие подвергают одному виду обработки, то
об этом только делают запись в технических требованиях чер-
тежа.
2. Если термообработке подвергают отдельные участки из-
делия, то их отмечают утолщенной штрих-пунктирной линией,
HRC62±2
Рис. 3.5. Обозначение термообработки.
ТЗЧ ha,d ...1,2,НК50...55
S
180
проводимой на расстоянии 0,1 — 1 мм от контурной липни с
указанием размеров, определяющих участки поверхности. При
этом показатели свойств материала указывают на полке ли-
нии-выноски (рис. 3.5,а); если вид обработки является един-
ственным, гарантирующим требуемые свойства материала, его
также указывают на полке линии-выноски (рис. 3.5,6). Если
размеры поверхности, подвергаемой обработке, ясны из черте-
жа, их допускается не проставлять.
3. При одинаковой обработке симметричных участков или
поверхностей изделия они все отмечаются утолщенной штрих-
пунктирной линией, а показатели свойств материалов указы-
ваются только на одной из них.
По ГОСТ 2.310—68 глубину обработки обозначают бук-
вой fi. Глубина обработки и твердость материалов указывают-
ся на чертежах предельными значениями, например: /г 0,7—0,9;
HRC 40—46.
Допускается указывать номинальные значения этих вели-
чин с предельными отклонениями: 0,8±0,1; HRC 43±3, а зна-
чения показателей свойств материалов со знаками 7s или
например: ов^150 МПа, HV^=780 и т. п.
Если все изделие подвергают одному виду обработки, то в
технических требованиях делают запись: «HRC 40—45» или
«Цементировать h 0,7—0,9 мм; HRC 58—62» или «Отжечь» и
т. п.
Если большую часть поверхностей изделия подвергают од-
ному виду обработки, а остальные поверхности — другому ви-
ду обработки или предохраняют от нее, то в технических тре-
бованиях делают запись по типу; «HRC 40—45, кроме поверх-
ности Л» или «HRC 30—35, кроме места, обозначенного особо».
Согласно ГОСТ 2.310—68, при необходимости указания ме-
ста испытания на твердость на чертеже приводят определяю-
щие его размеры, а на полке линии-выноски наносят соответ-
ствующую надпись.
Изображение резьбы
Резьба на стержне изображается (ГОСТ 2.311—68) сплошны-
ми основными линиями по наружному диаметру и сплошными
тонкими линиями, пересекающими линию фаски, по внутренне-
1Z
Г1
0
Рис. 3.6. Изображение резьбы.
181
Рис. 3.7. Упрощенное изображение
крепежных деталей.
му диаметру. Тонкую линию
проводят рядом с основной на
расстоянии не меньше 0,8 мм,
но не больше чем шаг резьбы.
На плоскости, перпендику-
лярной оси стержня, проводят
дугу, приблизительно равную
3/4 окружности, разомкнутую,
в любом месте (рис. 3.6, а).
Резьба в отверстии на про-
дольных разрезах изображается сплошными основными линия-
ми по внутреннему диаметру и тонкими линиями — по наруж-
ному. На плоскости, перпендикулярной оси отверстия, по на-
ружному диаметру резьбы проводят дугу, приблизительно рав-
ную 3/4 окружности, разомкнутую в любом месте (рис. 3.6, б).
На продольных разрезах резьбового соединения в отверстии
показывают только ту часть резьбы, которая не закрыта резь-
Рис. 3.8. Упрощенное и условное изображения крепежных деталей в соеди-
нениях.
182
бой стержня. Сплошная основная линия на стержне, соответст-
вующая наружному диаметру резьбы, переходит в тонкую
сплошную линию в отверстии; тонкая сплошная линия на
стержне, соответствующая внутреннему диаметру резьбы, пе-
реходит в сплошную основную линию в отверстии (рис. 3.6, в).
Размер длины резьбы на стержне п в отверстии указывают,
как правило, без сбега. Линию, определяющую границу резь-
бы, наносят на стержне и в отверстии в конце полного профи-
ля резьбы, до начала сбега.
Основная плоскость конической резьбы при необходимости
указывается сплошной тонкой линией с простановкой размера
диаметра в этой плоскости.
Обозначение трубной резьбы наносят на полке линии-вы-
носки, проведенной от сплошной основной линии, определяю-
щей контур резьбы на продольном и поперечном разрезах.
При обозначении специальных резьб дополнительные дан-
ные о числе заходов, о левом направлении резьбы и т. п. с до-
бавлением слова «Резьба» наносят на полке линии-выноски,
упирающейся стрелкой в контурную линию резьбы.
ГОСТ 2.315—68 предусматривает упрощенные и условные
изображения крепежных деталей на чертежах. Условно изо-
бражают крепежные детали, у которых на чертеже диаметры
стержней менее или равны 2 мм. Примеры некоторых упрощен-
ных изображений крепежных деталей приведены на рис. 3.7.
Упрощенные и условные изображения крепежных деталей
в соединениях приведены на рис. 3.8.
Изображение и обозначение сварных швов
Согласно ГОСТ 2.312—72, шов сварного соединения, независи-
мо от способа сварки, условно изображают следующим обра-
зом: видимый — сплошной основной линией; невидимый —
штриховой линией. Видимую одиночную сварную точку, неза-
висимо от способа сварки, условно изображают знаком « + »
сплошными линиями. Невидимые одиночные точки не изобра-
жают. От изображения шва или одиночной точки проводят ли-
нию-выноску, заканчивающуюся односторонней стрелкой. Ли-
нию-выноску предпочтительно проводить от изображения види-
мого шва. При изображении многопроходного шва допускает-
ся наносить контуры отдельных проходов, обозначая их буква-
ми русского алфавита.
Нестандартный шов изображают с указанием размеров кон-
структивных элементов, необходимых для выполнения шва,
причем границы шва проводят сплошными основными линия-
ми, а конструктивные элементы кромок в границах шва —
сплошными тонкими линиями.
В ГОСТ 2.312—72 даны следующие определения лицевой
стороны сварного шва: за лицевую сторону одностороннего
шва принимают сторону, с которой производят сварку, за ли-
цевую сторону двустороннего шва сварного соединения с не-
симметрично подготовленными кромками принимают сторону,
183
Рис. 3.9. Примеры знаков обозначения сварных швов:
а —усиление шва снять; б — наплывы и неровности обработать с плавным переходом
к основному металлу; в — выполнить при монтаже изделия; г — прерывистый или то-
чечный с цепным расположением (угол наклона линии ~G0°); д — прерывистый или то-
чечный с шахматным расположением; с — по замкнутой линии; ж — по незамкнутой
линии; знак применяют, если расположение шва неясно из чертежа.
с которой производят сварку основного шва; за лицевую сто-
рону двухстороннего шва сварного соединения с симметрично
подготовленными кромками может быть принята любая сто-
рона.
По ГОСТ 2.312—72 знаки выполняют сплошными тонкими
линиями, высота их должна быть такой же, как высота цифр,
входящих в обозначение шва. Примеры обозначений швов да-
ны на рис. 3.9.
Схема структурного обозначения стандартного шва дана на
рис. 3.10. Позиции а — ж на схеме расшифровываются следую-
щим образом:
а — вспомогательные знаки шва по замкнутой линии и мон-
тажного шва; б — обозначение стандарта на типы и конструк-
тивные элементы швов сварных соединений; в — буквенно-циф-
ровое обозначение шва по стандарту на типы и конструктивные
элементы швов сварных соединений; г — условное обозначение
способа сварки по стандарту на типы и конструктивные эле-
менты швов сварных соединений (допускается не указывать);;
д — знак > и размер катета согласно стандарту на типы и
конструктивные элементы швов сварных соединений (выполня-
ется сплошными тонкими линиями, высота знака должна быть,
равна высоте цифр, входящих в обозначение шва); е — для-
прерывистого шва — размер длины провариваемого участка
(знак / или Z) и размер шага; для одиночной сварной точ-
Рис. 3.10. Схема структурного обозначения стандартного сварного шва..
184
Условное обозначение
Условное обозначение
о
Рис. 3.11. Обозначения контроля шва (а) и одинаковых швов (б).
ки — размер расчетного диаметра точки; для шва контактной
точечной электросварки или электрозаклепочного — размер
расчетного диаметра точки или электрозаклепки (знак / или Z)
и размер шага; для шва контактной роликовой электросварки —
размер расчетной ширины шва; для прерывистого шва контакт-
ной роликовой электросварки — размер расчетной ширины шва,
знак умножения X, размер длины провариваемого участка,
знак / и размер шага; ж — вспомогательные знаки (кроме вспо-
могательных знаков шва по замкнутой линии и монтажного
шва, которые проставляются вначале обозначения — группа а).
Обозначение шероховатости поверхности указывают после
условного обозначения шва на полке или под полкой линии-вы-
носки, заканчивающейся односторонней стрелкой; в таблице
швов; в технических требованиях.
Обозначение категории контроля шва допускается поме-
щать под линией-выноской (рис. 3.11, а). При наличии одина-
ковых швов обозначение наносят у одного из изображений; от
остальных швов проводят линии-выноски с полками, на кото-
рых наносят порядковый номер шва (рис. 3.11,6); здесь же
допускается указывать число одинаковых швов.
ГОСТ 2.312—72 предусматривает следующие упрощенные обозначения
швов сварных соединении:
а) если швы выполняют по одному стандарту, обозначение стандарта
указывают в технических требованиях или в таблице;
б) если все швы одинаковы и изображены с одной стороны (лицевой или
оборотной), порядковый номер швам не присваивают, а швы, не имеющие
обозначения, отмечают линиями-выносками без полок;
в) на чертеже симметричного изделия при проведенной оси симметрии
допускается отмечать линиями-выносками и обозначать швы только на од-
ной из симметричных частей изображения изделий;
г) на чертеже изделия с одинаковыми составными частями, привари-
ваемыми одинаковыми швами, эти швы допускается отмечать линиями-вы-
носками и обозначение их наносить только у изображения одной из состав-
ных частей (предпочтительно у той, от которой проведена линия-выиоска с
номером позиции);
д) допускается не отмечать на чертеже швы линиями-выносками, а при-
водить указания по сварке в технических требованиях чертежа;
е) одинаковые требования, предъявляемые ко всем швам или группе
швов, приводят один раз — в технических требованиях или в таблице швов.
185
3.5. ВИДЫ И ТИПЫ СХЕМ
Виды схем. В зависимости от того, какие элементы и связи
входят в состав изделия, схемы подразделяют на следующие
виды (по ГОСТ 2.701—68): электрические, обозначаемые бук-
вой Э; гидравлические, обозначаемые буквой Г; пневматичес-
кие, обозначаемые буквой П; кинематические, обозначаемые
буквой К; комбинированные, обозначаемые буквой С (содер-
жащие элементы п связи разных видов).
Типы схем. В зависимости от основного назначения схемы
подразделяют на следующие типы:
структурные, обозначаемые цифрой 1 и определяющие ос-
новные функциональные части изделия, их назначение и взаи-
мосвязи;
функциональные, обозначаемые цифрой 2 и разъясняющие
определенные процессы, протекающие в отдельных функцио-
нальных цепях изделий (установки) или в изделии (установке)
в целом;
принципиальные (полные), обозначаемые цифрой 3 и опре-
деляющие полный состав элементов и связей между ними, и,
как правило, дающие детальное представление о принципах
работы изделия; эти схемы служат для разработки других кон-
структорских документов;
схемы соединений (монтажные), обозначаемые цифрой 4 и
показывающие соединения составных частей изделия, элемен-
ты, которыми осуществляются соединения, а также места их
присоединения и ввода;
схемы подключения, обозначаемые цифрой 5 и показываю-
щие внешние подключения изделия;
общие схемы, обозначаемые цифрой 6 и определяющие со-
ставные части комплекса и соединения их между собой на ме-
сте эксплуатации;
схемы расположения, обозначаемые цифрой 7 и определяю-
щие относительное расположение составных частей изделия, а
также проводов, жгутов, кабелей, трубопроводов и т. п.
Наименование и обозначение схем. Наименование схемы оп-
ределяется ее видом и типом, например, схема электрическая
принципиальная. Шифр схем, входящих в конструкторскую
документацию, состоит из буквы, определяющей вид, и цифры,
обозначающей тип схемы, например, схема гидравлическая
принципиальная — ГЗ.
Основные требования к выполнению схем (ГОСТ
2.701—68):
схемы выполняют без соблюдения масштаба и действитель-
ного пространственного расположения составных частей изде-
лия;
расстояние между соседними параллельными линиями свя-
зи должно быть не менее 3 мм;
186
нестандартизованные условные обозначения должны быть
пояснены;
элементы, составляющие функциональные группы или уст-
ройства, допускается выделять на схемах тонкими штрих-пунк-
тирными линиями;
элементы, составляющие устройство, имеющее самостоя-
тельную принципиальную схему, выделяют на принципиаль-
ной схеме сплошной линией, вдвое толще линии связи;
схемы всех типов допускается выполнять на планах соору-
жений, помещений, транспортных средств и в пределах упро-
щенного контура конструкции изделия (упрощенные контуры
выполняют сплошными тонкими линиями);
допускается помещать на схемах различные технические
данные (около графических обозначений — справа или сверху,
или на свободном поле схемы).
На поле электрических, пневматических и гидравлических
схем помещают в виде таблицы перечень входящих в схему
элементов. Таблицу заполняют сверху вниз и помещают па
первом листе схемы над основной надписью (в случае недо-
статка места продолжение таблицы располагают слева от ос-
новной надписи) или на последующих листах схемы.
ГОСТ 2.704—68 устанавливает правила выполнения схем
гидравлических и пневматических приводов, систем смазки, ох-
лаждения и топливных систем изделия для всех отраслей про-
мышленности. Элементы и устройства изображают в виде пря-
моугольников, в которые вписывают их наименование, обозна-
чение и технические данные.
Элементы и устройства принципиальных схем изображают
условными графическими обозначениями по следующим стан-
дартам:
направление потока рабочей среды и знаки регулирова-
ния -- по ГОСТ 2.721—74;
баки, аккумуляторы, кондиционеры и другие элементы се-
тей — по ГОСТ 2.780—68;
аппаратура управления — по ГОСТ 2.781—68;
насосы и двигатели — по ГОСТ 2.782—68;
элементы привода и управления — по ГОСТ 2.721—74;
элементы трубопроводов и линии связи — по ГОСТ
2.784—70;
арматура трубопроводная — по ГОСТ 2.785—70;
элементы санитарно-технических устройств — по ГОСТ
2.786—70.
На линиях связи допускается указывать направление пото-
ков рабочей среды. Для отличия трубопроводов различного
направления допускается применять цифровые обозначения
или линии разного начертания с расшифровкой на поле схемы.
187
3.6. УСЛОВНОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ МАШИН,
АППАРАТОВ, ТРУБОПРОВОДОВ И АРМАТУРЫ
Классификация и условные обозначения элементов машин и
аппаратов приведены в табл. 3.8 и 3.9; обозначения трубопро-
водов, элементов гидравлических и пневматических сетей при-
ведены в табл. 3.10; условное обозначение трубопроводной ар-
матуры приведено в табл. 3.11.
3.7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НОРМАТИВОВ ТЕХНИЧЕСКИ
НЕОБХОДИМОГО РЕЗЕРВА ОБОРУДОВАНИЯ
Нормативы технически необходимого резерва оборудования
определяют число соответствующих видов оборудования, ма-
шин, агрегатов и т. д., которые необходимо иметь дополнитель-
но к работающим для обеспечения бесперебойного производст-
венного процесса.
Нормативы технически необходимого резерва оборудования
рассчитывают предприятия. На уровнях планирования выше
предприятий (до уровня всесоюзных объединений министерст-
ва) рассчитывают нормы технически необходимого резерва
оборудования.
Расчету нормативов технически необходимого резерва обо-
рудования должен предшествовать анализ производственных
процессов с целью выявления видов оборудования, перебои в
работе которых нарушают ритмичность производственного про-
цесса и вызывают тем самым убытки, превышают,ие капиталь-
ные и эксплуатационные затраты на создание резервного обо-
рудования.
Нормативы технически необходимого резерва оборудования
разрабатывают либо по конкретным маркам (типоразмерам)
оборудования, либо по его группам, состоящим из нескольких
марок взаимозаменяемого оборудования.
Расчет нормативов технически необходимого резерва обо-
рудования проводят дифференцированно, в зависимости от це-
левого назначения резерва оборудования, в следующем поряд-
ке: расчет нормативов для определения потребности ремонтно-
го резерва оборудования; расчет нормативов для определения
потребности аварийного резерва оборудования; определение
экономической целесообразности создания резерва оборудова-
ния [4].
Норматив технически необходимого резерва оборудования
равен сумме нормативов ремонтного и аварийного (страхово-
го) резервов.
Ремонтный резерв оборудования предназначен для обеспе-
чения необходимой мощности производства продукции вследст-
вие вывода действующего оборудования в ремонт в плановом
порядке.
188
Таблица 3.8. Условные графические обозначения воздуходувных машин
и насосов по ГОСТ 2.782—68
Наименование и Обозначение || Наименование Обозначение
Компрессор
Цилиндр простого
(одностороннего)
действия телеско-
пический
Цилиндр двойного
действия
с односторон-
ним потоком
I с регулируемой
производи-
li телыюстью
I
|| Насос
шестеренный
винтовой
с двухсторон-
ним потоком
I
Вентилятор I
центробежный i
осевой
Насос
постоянной
производитель-
ности
ротационный
(пластинча-
тый)
кривошипно-
поршневой
лопастной цент-
робежный
струйный
Таблица 3.9. Классификация и условные обозначения машин
и аппаратов по ГОСТ 2.793—79
Наименование Обозначение 1 Наименование Обозначение
Аппараты тепло- обменные (в обо- значении показаны для жидкости) с естественным охлаждением ♦ / с принудитель- ным охлаждени- ем: жидкостью 4
189'
Продолжение
Наименование
Обозначение
Наименование
Обозначение
воздухом (га-
зом)
впрыском
работающие в
переменном ре-
жиме подвода и
отвода тепла от
рабочей среды
Конденсаторы с
принудительным
охлаждением
жидкостью
Испарители с при-
нудительным обо-
гревом жидкостью
электриче-
ским током
воздухом (га
зом)
Аппараты выпар-
ные с принуди-
тельным обогре-
вом:
жидкостью
воздухом (га-
зом)
Аппараты сушиль-
ные воздушные
(газовые)
Фильтры (в обо-
значении показаны
для газопроводов)
для отделения
жидких фракций
с ручной очи-
сткой
Аппараты колон-
ные
с автоматиче-
ской очисткой
890
Прсдолжение
Наименование Обозначение || Наименование li Обозначение
Центрифуги
отстойные
для отделения
твердых фракций
с автоматиче-
ской очисткой
Кристаллизаторы с
охлаждением жид-
костью
Смесители жидко-
сти и газа
Аппараты для из-
мельчения твердых
материалов
измельчители
сортировки
грануляторы
Аппараты с меха-
ническими переме-
шивающими уст-
ройствами
мешалки лопа-
стные под ат-
мосферным дав-
лением
то же, с обогре-
вом жидкостью
то же, с обогре-
вом электриче-
ским током
мешалки шнеко-
вые
фильтрующие
сепараторы жид-
костные
Бак (по ГОСТ
2.780—68)
под атмосфер-
ным давлением
под внутренним
давлением выше
атмосферного
под внутренним
давлением ниже
атмосферного
(вакуумом)
Ресивер, воздухо-
сборник, баллон
пневматический
гидравлический
пружинный гид-
равлический
пневмогидрав-
лический
191
Таблица 3.10. Условные обозначения трубопроводов, элементов
гидравлических и пневматических сетей
Элемент Обозначение Элемент Обозначение
Поток жидко-
сти по ГОСТ
2.721—74
в одном на-
правлении
(вправо)
в обоих на-
правлениях
Поток газа:
в одном на-
правлении
(влево)
в обоих на-
правлениях
Изолированные
участки трубо-
провода
Трубопровод в
трубе (футля-
ре)
Трубопровод в
сальнике
Соединение эле-
ментов трубо-
проводов разъ-
емное
общее обо-
значение
фланцевое
штуцерное
резьбовое
муфтовое
резьбовое
муфтовое
эластичное
Переходник, пе
реходный пат-
рубок
общее на-
значение
фланцевый
штуцерный
Шайба дрос-
сельная, су-
жающее уст-
ройство расхо-
домеров, диаф-
рагма
Опора трубо-
провода
неподвиж-
ная
подвижная
(общее
обозначе-
ние)
шариковая
направляю-
щая
скользящая
катковая
упругая
192
Продолжение
Элемент Обозначение Элемент Обозначение
Подвеска тру-
бопровода
неподвиж-
ная
направляю-
щая
упругая
Таблица 3.11. Условное обозначение трубопроводной арматуры
по ГОСТ 2.785—70
Арматура
Обозначение ||
li
Арматура
Вентиль, клапан
регулирующий
проходной
угловой
Кран
проходной
Обозначение
[К
угловой
Клапан обратный
(клапан невоз-
вратный)
проходной
угловой
трехходовой
(общее обо-
значение)
Клапан двойной
регулировки
полное обозна-
чение
Клапан предохра-
нительный проход-
ной
Клапан дроссель-
ный
упрощенное
обозначение
Задвижка
13—1204
193
Ремонтный резерв создается, во-первых, когда для выпол-
нения производственной программы необходимо, чтобы опре-
деленное число единиц оборудования находилось в постоянной
работе, и, во-вторых, когда вывод действующего оборудова-
ния в ремонт и уменьшение в результате этого выработки
продукции влечет за собой экономические потери.
Норматив ремонтного резерва определяют по формуле
Нрем.Рез — "у Р -г '100%
1ц 1 рем
где Нрем. рез — норматив ремонтного резерва, % от количества работающего
оборудования; Трем. — суммарные простои оборудования в среднем и капи-
тальном ремонтах в течение межремонтного цикла по нормативам планово-
предупредительного ремонта, ч; Тц — межремонтный цикл по нормативам
планово-предупредительного ремонта, ч.
Аварийный (страховой) резерв оборудования предназначен
для обеспечения нормального, бесперебойного производствен-
ного процесса в случае непредвиденных выходов из строя ос-
новного и вспомогательного оборудования вследствие аварий-
ных поломок и последующего аварийного ремонта.
Расчет нормативов аварийного (страхового) резерва обору-
дования ведут в следующем порядке:
а) на основе первичной отчетной документации службы
главного механика предприятия определяют динамику аварий-
ных простоев (отказов) оборудования (включая продолжи-
тельность ремонтно-восстановительных работ) по каждой
группе оборудования, требующей создания аварийного ре-
зерва;
б) далее определяют среднеарифметические значения про-
должительности аварийных простоев (неисправного состояния)
и эффективной работы оборудования данного типа за год;
в) определяют вероятность выхода из строя любой едини-
цы оборудования данного типа в любой момент времени по
формуле
ц= ^н/фп + 'э)
где v — вероятность выхода из строя в любой момент времени любой еди-
ницы данного типа оборудования; i„ — среднегодовая продолжительность не-
исправного состояния единицы данного типа оборудования, ч; ta — среднего-
довая продолжительность эффективной работы единицы данного типа обо-
рудования, ч.
г) определяют норматив аварийного (страхового) резерва
для данного типа оборудования по формуле
и _ КрабУ + 2ф/КрабУ (1 — v)
“рез.ав — Кр ---------• 100%
где //рса. ав норматив аварийного резерва оборудования данного типа, %
от работающего оборудования; Крав — число единиц работающего оборудо-
вания данного типа.
104
£ Таблица 3.12. Нормативы по определению потребности в технически необходимом резервном оборудовании
*
Число единиц оборудования, включаемого в технически необходимый резерв, шт.
Оборудование 1 1 2 1 3 1 < 1 5 1 6 1 7 1 8 9
Число единиц установленного оборудования, шт.
Насосы
химические До 4 5—11 12—21 22—31 32-43 44—56 57-69 70—83 84—96 (свыше 96 шт. -9,4%)
консольные До 7 8—22 23—42 43-65 66—84 ( свыше 84 шт. — 5,9 Ч »)
многоступенчатые До 8 9—27 28-52 53-76 79—106 (свыше 106 шт. — 4,7%)
артезианские, грунтовые До 6 7—18 19—34 35—54 55-71 72—92 (свыше 92 шт. — 6,5%)
двойного действия До 18 19—54 55—100 (свыше 10( шт.-3,2%)
поршневые, вакуумные и осталь- До 7 8—22 23—42 43—65 66—84 (свыше 84 шт. — 5,9%)
ные
Вентиляторы До 8 9—27 28—52 53—78 79—106 (свыше 106 шт. — 4,7%)
Редукторы До 8 9—27 20—52 53—78 79—106 (свыше 106 шт. — 5,9%)
Вариаторы До 5 6—13 14—26 27—38 39—53 54—70 71—86 | (свыше 86 шт. —
8,1%)
Дробильно-размольное оборудование До 9 10—31 32—58 59-88 (свыше 88 шт. — 4,5%)
Подъемно-транспортное оборудование До 13 14—40 41—76 (свыше 76 шт. — 4%)
Химическое оборудование 28—52
теплообменники До 8 9—27 53—76 79-106 (свыше 106 шт. — 5,9%)
фильтры До 7 8—22 23—42 43—65 66—84 (свыше 84 шт. — 5,9%)
емкостная аппаратура До Ю 11—32 33—60 61—91 (свыше 91 шт. —4,4%)
— Задвижки D свыше 250 мм До 6 7—18 19—34 35—54 55—71 72—92 I (свыше 92 шт.—
С© ОН 6,9%)
Число единиц оборудования, подлежащего включению в
технически необходимый резерв, находят по таблице для каж-
дого типа оборудования отдельно (табл. 3.12).
В тех случаях, когда создание резерва оборудования тре-
бует значительных затрат (колонны, компрессоры, крупные
насосы и т. д.), проводят расчет его экономической целесооб-
разности в следующем порядке:
а) определяют условный годовой экономический эффект от
создания резерва оборудования данного типа (Эрез.) по фор-
муле
Эрез = ПТПрСКуП
где П — производительность единицы оборудования данного типа (часовая
или суточная); Тпр — годовая вероятная продолжительность простоев обору-
дования данного типа вследствие аварийных отказов и связанных с ними-
ремонтно-восстановнтельных работ, часы или сутки; С — себестоимость еди-
1 нцы продукции, производимой оборудованием данного типа, руб; Куп — ко-
эффициент условно-постоянных расходов в себестоимости продукции.
б) определяют срок окупаемости капитальных затрат по
созданию резервного оборудования данного типа: Ток=
= Крез/Эрез. (где Крез — капитальные затраты по созданию ре-
зервного оборудования, тыс. руб.).
в) экономически целесообразным считается число единиц
резервного оборудования, при котором соблюдается условие:
Гок^Тн (где Тн — нормативный срок окупаемости).
До начала ежегодно проводимой Всесоюзной переписи не-
установленного оборудования предприятия утверждают в вы-
шестоящей организации печерень оборудования, включенного
в технически необходимый резерв, после чего заносят это обо-
рудование в форму НО-1 под шифром 45. Оборудование, вклю-
ченное в технически необходимый резерв, хранится на складе
предприятия, и амортизационные начисления на него делаются
только на реновацию (полное восстановление).
Технически необходимый резерв оборудования числится на
балансе основной деятельности предприятия.
Нормативы технически необходимого резерва оборудования
определяют по каждому типу оборудования как частное от де-
ления технически необходимого резерва по каждому типу, ис-
численного по всем подведомственным предприятиям на основе
нормативов, на число единиц оборудования соответствующего
вида, находящегося в работе.
Нормативы технически необходимого резерва оборудования
пересматривают в следующем порядке: нормативы ремонтно-
го резерва — в случаях изменения действующих нормативов
системы планово-предупредительного ремонта; нормативы ава-
рийного резерва — по мере накопления и уточнения исходной
информации.
196
3.8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НОРМ РАСХОДА ЗАПАСНЫХ ЧАСТЕЙ
Одним из важнейших условий нормального функционирования
оборудования химических предприятий, выполнения нормати-
вов системы технического обслуживания и ремонта является
наличие необходимого числа запасных узлов и деталей.
Изучение и обобщение фактического материала о сроках
службы деталей на предприятиях химической промышленности
и разработка технически обоснованных норм расхода деталей
создают предпосылки для более точного планирования потреб-
ности предприятий в запасных частях, а также для повышения
эффективности ремонтного производства.
При расчете норм расхода запасных частей прежде всего
устанавливают номенклатуру запасных узлов и деталей и го-
довую потребность в них. Для этого определяют состав нахо-
дящегося в эксплуатации оборудования, перечень и число де-
талей, заменяемых при всех видах ремонта для каждого типа
оборудования, а также показатели безотказности и долговеч-
ности сменяемых деталей.
В номенклатуру запасных узлов и деталей включают быст-
роизнашивающиеся детали, имеющие ресурс, не превышающий
назначенный ресурс оборудования до текущего ремонта; де-
тали, имеющие ресурс, не превышающий назначенный ресурс
оборудования до текущего увеличенного или капитального
уменьшенного ремонта; детали, имеющие ресурс, не превышаю-
щий назначенный ресурс оборудования до капитального ре-
монта.
При выполнении расчетов норм запасных частей можно ис-
ходить из условий достаточности заменяемых узлов и деталей
или находить экономически оптимальное число этих деталей
[5].
Приведем расчет норм запасных частей из условия доста-
точности.
Суммарная потребность в запасных частях складывается из
следующих величин:
г V х
Ncyw = jVpeM j + г 2 ;Vnp I + г 2 М:л 1
1 1 1
где Wp<,„ — потребность в запасных частях для замены деталей, выработав-
ших свой ресурс; Nnp — потребность в запасных частях для замены дефект-
ных деталей, выявленных при проведении профилактических осмотров; ЛГЛ —
потребность в запасных частях для устранения случайных отказов деталей
в изделии; z— число межремонтных периодов за весь срок службы изделия;
у число профилактических осмотров; х — число случайных отказов за меж-
ремонтный период.
Потребность в запасных частях определенного наименова-
ния для замены деталей, выработавших свой ресурс, и приня-
197
той стратегии технического обслуживания и ремонта опреде-
ляют по формуле
Л^рем I = М2 nimi
/
где rtij — число проводимых ремонтов определенного вида (текущий, капи-
тальный и др.); n.j — число деталей, заменяемых при проведении определен-
ного вида ремонта; Л, — поправочный коэффициент, учитывающий возможное
несовпадение ресурса деталей с межремонтным периодом; k% — поправочный
коэффициент, учитывающий возможное восстановление части деталей без их
замены.
В случае если имеются данные о ресурсе деталей, величину
Л^рем i определяют по формуле
Л^рем i =
где 7pj _ ресурс объекта до /'-го вида ремонта; h — ресурс f-той детали.
Коэффициенты ki и k2 определяют статистическим путем в
зависимости от типа деталей.
Потребность в запасных частях определенного наименова-
ния для замены деталей, имеющих дефекты (Nnpt), также оп-
ределяют статистическим путем.
Среднегодовая норма расхода деталей определенного наи-
менования на единицу оборудования составляет Л^ср = Л^Сум/А
(где А — срок амортизации оборудования).
Потребность в запасных частях определенного наименова-
ния для устранения случайных отказов за срок службы обору-
дования определяют по методике расчета одиночного комплек-
та запасных частей, инструментов, принадлежностей и материа-
лов (ЗИП).
Расчет одиночного комплекса проводят для выбранной но-
менклатуры быстроизнашивающихся деталей, исходя из необ-
ходимости восстановления работоспособности и сохранения тре-
буемого уровня надежности системы в течение установленного
времени до ремонта Тр.
Составляют таблицу с указанием быстроизнашивающихся
деталей, их числа и интенсивности отказов, получаемых в ре-
зультате сбора и обработки статистического материала.
Определяют Р, — вероятность достаточности числа г-тых
запасных частей. Если задана Рс-—вероятность достаточности
.запасных частей на систему, то
т
рс = П pi > откуда Р2 = Vpc
/=1
где т — число наименований сменяемых деталей запасных частей.
При Рс>0,9 Р,« 1—(1—Рс)/т
Далее определяют nOi— среднее ожидаемое число отказов
i-тых деталей в изделии за время Тр.
198
В случае экспоненциального распределения наработки эле-
ментов на отказ распределение «о/ подчиняется закону Пуассо-
на п может быть определено по формуле
по1 =
где nt — число Z-тых деталей в изделии; Хг — интенсивность отказов Z-той де-
тали.
Определив Pi и пы, по таблицам или графически — по номо-
грамме (рис. 3.12) находят Мсл,-— число запасных i-тых дета-
лей.
В случае если наработка на отказ деталей описывается нор-
мальным законом распределения, порядок расчета следующий:
составляют перечень деталей с указанием их средних нарабо-
ток на отказ Т01- и средних квадратичных отклонений soi-
Если ресурс детали до ремонта больше расчетного времени
(ТО1>ТР), определяют величину
= (Тог Тр)/«ог
По значениям я, = 1 и Ki с помощью номограммы (рис. 3.12)
определяют вероятность безотказной работы одной детали P,i
за время Тр. Так как вероятность отказа одного элемента qn =
= 1—Р/ь то среднее ожидаемое число отказов элементов
nOi =
Если ТогСТр, то not =п,Тр/Т0,-.
По значениям noi и Р£ графически (рис. 3.13) определяют
требуемое число запасных i-тых деталей.
В качестве примера рассмотрим расчет числа запасных ча-
! 2 4 6 10 20 40 100 200 500 ГЦ
стей для устранения
случайных отказов
поршневого компрес-
сора.
Исходные данные
для расчета: вероят-
ность достаточности
запасных деталей на
изделие Р= ,0 96 ре-
сурс компрессора до
ремонта 7’р = 8640 ч;
число сменяемых (за-
пасных ) деталей т =
= 10. Наработка на от-
каз элементов описы-
вается экспоненциаль-
ным законом распре-
деления .
Рис. 3.13. Номограмма дпя
определения надежности
элементов.
200
Таблица 3.13. Определение числа запасных деталей компрессора
Деталь Число дета- лей в комп- рессоре Пр U1T. Интенсив- ность отка- зов Л(-104 Среднее ожидаемое число отка- зов Нор ШТ. Число запас- ных деталей NCX. 1- ШТ-
Поршень I ступени 1 0,44 0,383 1
Шток поршня I ступени 1 0,44 0,383 1
кольца поршня I ступе- ни 4 0,53 1,832 5
Сальник I ступени 1 0,79 0,683 2
Клапан всасывания I ступени 4 0,79 2,730 7
Клапан нагнетания 4 0,79 2,730 7
I ступени Шток поршня II ступени 1 0,79 0,683 2
Сальник II ступени 1 0,79 0 ,683 2
Клапан всасывания II ступени 2 0,79 1,365 4
Клапан нагнетания II ступени 2 0,53 0,916 3
В табл. 3.13 приведены перечень деталей компрессора и ин-
тенсивность их отказов.
Вычисляют Р/= 1 — (1—0,95)/10 = 0,995.
Определяют среднее ожидаемое число отказов для i-той де-
тали noi и затем по номограмме (рис. 3.12) находят необходи-
мое число запасных i-тых деталей Лгсл, (см. табл. 3.113).
3.9. МЕЖДУНАРОДНАЯ СИСТЕМА ЕДИНИЦ
Единообразие применяемых единиц физических величин являет-
ся существенным фактором при решении задач унификации и
взаимозаменяемости, стандартизации, повышения производи-
тельности труда и улучшения качества продукции.
XI Генеральная конференция по мерам и весам приняла еди-
ную Международную систему единиц (международное сокра-
щенное обозначение — SI, в русской транскрипции — СИ),
а XIV Генеральная конференция в il971 г. утвердила в качестве
основы построения СИ семь основных и две дополнительные
единицы, приведенные в СТ СЭВ 1052—78.
Контроль за внедрением и применением единиц СИ на пред-
приятиях осуществляют метрологические службы через метро-
логическую экспертизу действующей и разрабатываемой доку-
ментации [6].
Порядок применения единиц СИ установлен СТ СЭВ II052—
78, нормативно-технической и методической документацией
[7, 8].
Планы организационно-технических мероприятий по внедре-
нию СТ СЭВ 1052—78 на предприятии должны включать: пере-
201
смотр всех видов действующей документации; переградуировку
средств измерений; пропаганду и изучение СТ СЭВ 1052—78.
В случае необходимости отразить специфику применения
единиц СИ на предприятии, предприятие должно разработать
нормативный документ, устанавливающий необходимый ему пе-
речень величин и их единиц.
СТ СЭВ (1052—78 устанавливает обязательное применение
международных обозначений единиц при указании величин на
щитках, этикетках, маркировках и т. п., помещаемых па изде-
лиях (имеющих нормированные характеристики, показатели ка-
чества и т. д.), а также при проведении работ по международ-
ному сотрудничеству со странами СЭВ на договорно-правовой
основе (включая сопроводительную документацию при товаро-
обмене и маркировку изделий).
Проведение работ по переградуировке средств измерений
производится по согласованным с территориальными органами
Госстандарта планам-графикам, составленным отдельно для об-
разцовых (при наличии на предприятиях рабочих эталонов и об-
разцовых средств измерений высшего класса) и рабочих средств
измерений.
Ввод в эксплуатацию переградуированных средств измере-
ний необходимо осуществлять комплексно: все средства изме-
рения, эксплуатирующиеся на установках, производственных
линиях и неделимых участках производства, должны соответст-
вовать требованиям СТ СЭВ 1052—78. Недопустима постепен-
ная замена средств измерений (одновременное применение еди-
ниц СИ и ранее действующих) на участке производства (аипа-
эате, установке и т. д.), полностью обслуживаемом единой
бригадой (оператором).
Правила написания наименований и обозначений единиц
физических величин. Наименования всех единиц СИ (как основ-
ных, так и производных) в текстах должны печататься строч-
ными буквами.
При написании значений величин предусматривается приме-
нять обозначения единиц буквами латинского или греческого
(международные обозначения) и русского алфавитов (русское
обозначение) или специальными знаками (...°, ...', ...%, ...%о
и т. п.). Допускается применять сочетание специальных знаков
с буквенными обозначениями единиц.
Буквенные обозначения единиц должны печататься прямым
шрифтом без применения точки как знака сокращения. Точка
после буквенного обозначения ставится только в конце предло-
жения.
Обозначения единиц СИ, названных в честь ученых должны
печататься с прописных букв (как русские, так и международ-
ные).
Не допускается переносить на следующую строку обозначе-
ния числовых значений величин. Буквенное обозначение едини-
цы печатается через один интервал после числового значения
2'02
величины, выраженной в данных единицах. Обозначение отно-
сительных единиц — процент (%), промилле (%о)—должны пе-
чататься через интервал после их числового значения.
Обозначения единиц, выраженных специальными, подняты-
ми над строкой знаками, печатаются без интервала, т. е. сразу
после числового выражения величины.
В числовом значении величины, выраженной десятичной
дробью, обозначение печатается (помещается) после всех цифр,
например: 235, 65 мм; 55,15 г; 78,5 °C, 0,5 м3/с.
Числовые значения величин с указанием их предельных от-
клонений заключается в скобки, а обозначения единиц поме-
щаются после скобок либо проставляются после числового
значения величины и после ее предельного отклонения, напри-
мер: (2,00+0,05) дм3 или 5,0 г+0,01 г.
При табличном или графическом представлении величин до-
пускается помещать обозначения единиц в заголовках граф и
строк таблиц или по осям графиков.
Обозначения единиц, совпадающие с наименованиями этих
единив, (бар, моль и др.), при помещении их после числовых
значений в таблицах, графиках и т. п. не изменяют по паде-
жам и числам (1 моль, 2 моль и т. д.).
В буквенных обозначениях отношений единиц в качестве
знака деления допускается применение косой черты наравне с
горизонтальной; при этом знаменатель, выраженный через про-
изведение обозначений единиц, надо заключить в скобки, на-
пример: Дж/(кг-К). Применение в обозначении более одной
горизонтальной или косой черты не допускается.
Допускается выражать обозначения единиц через произведе-
ние обозначений единиц, возведенных в степень (положитель-
ную или отрицательную), например: м-с-1; Вт-м-’-К“’. Если
при этом для одной из единиц, входящих в отношение, при-
меняют обозначение, выраженное через отрицательную степень,
то применять косую или горизонтальную черту не допускается,
например, нельзя записать кг-м-1/с.
К наименованиям единиц и их обозначениям нельзя добав-
лять буквы или слова, указывающие на саму физическую ве-
личину или объект, а также на условия измерения величины
или условия вычисления ее значения; в таких случаях опреде-
ляющие слова следует присоединять к наименованию величи-
ны, а единицу обозначать в соответствии со стандартом, как
показано ниже:
Правильно
Объем газа, приведенный к нормаль-
ным условиям 100 м3
Массовая доля компонента (азота,
кислорода и т. д.) 10%
Объемная доля жидкой фазы 5%
Неправильно
Объем газа 100 м3 нормальных
Содержание компонента 10% весо-
вых
Содержание жидкой фазы 5% объ-
емных
303
Для исключения многократного повторения в одном доку-
менте (инструкции, регламенте и т. д.) ссылки на условия из-
мерения ее допускается приводить один раз в начале докумен-
та или в примечании (сноске), например: «Все объемы газов
приведены к нормальным условиям».
Правила образования кратных и дольных единиц. Десятич-
ные кратные и дольные единицы, а также их наименования и
обозначения следует образовывать с помощью множителей и
приставок, приведенных в СТ СЭВ 1052—78. Наименование
приставки или ее обозначение следует писать слитно с наиме-
нованием единицы, к которой она присоединяется, или соответ-
ственно с ее обозначением. Не допускается последовательное
совместное присоединение к наименованию единицы нескольких
приставок.
Поскольку основная единица массы — килограмм — уже со-
держит в своем наименовании приставки «кило» (ГО3), то для
образования десятичных кратных и дольных единиц массы
должна использоваться ее дольная единица — грамм (0,00'1 кг),
а саму эту величину допускается применять и без присоедине-
ния приставки.
Если единица образована как произведение или отношение
единиц, приставку следует присоединять к наименованию пер-
вой единицы, входящей в произведение или в отношение. При-
менение приставки в других множителях произведения или в
знаменателе для каждого конкретного случая должно быть
обосновано. Это относится прежде всего к единицам, допускае-
мым к применению наравне с единицами СИ, и при исполь-
зовании общепринятых сочетаний: тонна-километр, вольт на
сантиметр и т. п.
Наименование кратных и дольных единиц от единицы, воз-
веденной в степень, следует образовывать путем присоединения
приставки к наименованию исходной единицы.
Обозначения кратных и дольных единиц от единицы, воз-
веденной в степень, следует образовывать добавлением соот-
ветствующего показателя степени к обозначению кратной или
дольной части от этой единицы. При этом в степень возводится
сомножитель, соответствующий выражению указанных единиц
через основные. Например, 250 см3/кг = 250 (10~2 м)3/кг = 250-
•НО-6 мэ/кг.
Выбор той или иной краткой или дольной единицы от еди-
ницы СИ диктуется практической приемлемостью числового
значения величины. Кратные и дольные единицы выбираются
таким образом, чтобы числовые значения величины находились
в диапазоне от 0,1 до 1000.
При пересчете значений величин и их округлении необхо-
димо учитывать требования стандарта СЭВ 543—77 «Числа.
Правила записи и округления».
Сведения об основных единицах физических величин приве-
дены в табл. 3.14. Единицы физических величин, имеющие спе-
204
Таблица 3.14. Основные единицы физических, величин СИ
Величина Размерность Единица физической величины
наимено- вание обозначение
русское междуна- родное
Длина L метр м m
Масса М килограмм кг kg
Время т секунда с s
Сила глектрического тока 1 ампер А А
Термодинамическая тем- 0 кельвин К К
пература Количество вещества N моль МОЛЬ mol
Сила света J кандела кд cd
Таблица 3.15. Производные единицы физических величин СИ,
имеющие собственные наименования
Физическая величина Размерность Единица
наименова- ние обозначе- ние выражение через другие единицы СИ
Частота Т-1 герц Гц .
Сила, вес LMT-2 ньютон н —
Давление, механическое напряжение, модуль уп- ругости Энергия, работа, количе- L-'MT-2 паскаль Па Н/м2
L2MT"2 джоуль Дж Нм
ство теплоты Мощность, поток энергии L2MT-3 ватт Вт Дж/с
Количество электричест- TI кулон Кл А-с
ва, электрический заряд Электрическое напряже- ние, электрический по- тенциал, разность элект- рических потенциалов, L2MT-3I-‘ вольт В Вт/А
электродвижущая сила Электрическая емкость [?М-'ТФ фарада ф Кл/В
Электрическое соиротив- L2MT-3I-2 ОМ Ом В/А
ление
Электрическая проводи- L-3M-'T3I2 сименс См А/В
мость
Поток магнитной индук- ции, магнитный поток L2MT-2I-' вебер Вб Вс
Плотность магнитного потока, магнитная ин- MT-2!-1 тесла Тл Вб/м2
дукция Индуктивность, взаимная L2MT-2I~2 генри Гн Вб/А
индуктивность Световой поток J люмен лм
Освещенность L-2J люкс лк
Активность нуклида в T-i беккерель Бк
радиоактивном источнике Поглощенная доза излу- l2t-2 грей Гр
чения, керма, показатель поглощенной дозы
205
Таблица 3.16. Множители и приставки для образования десятичных
кратных и дольных единиц физических величин и их наименований
Множитель Приставка Множитель Приставка
наимено- вание обозначение наимено- вание обозначение
10» гига г 10-1 деци д
10" мега м 10“2 санти с
103 кило к 10-’ милли м
10« гекто г 10-» микро мк
101 дека да 10-» нано н
Примечания. 1. Приставки следует выбирать так, чтобы числовые значения
физической величины находились в пределах ОД...1000. 2. Не допускается прпсоелтшп»
к наименованию единицы более одной приставки (например, микросаптиметр — непра-
вильно). При образовании наименований кратных и дольных единиц от едицины массы
(килограмма) приставку присоединяют к наименованию грамм; например, мегаграмм
(1 Mr=l(Jfi г== кг).
Таблица 3.17. Перевод единиц других систем и внесистемных в единицы С If
Величина Система единиц Обозначение единицы Перевод в единицы СИ
Длина С ГС см 1 -IO-2 М
Масса сгс г 1 •10-3 кг
мкгсс кгс • с2/м 9,80665 кг
Время — мин 60 с
ч 3600 с
Скорость сгс см/с 1 10-2 м/с
Ускорение сгс см/с2 1 • 10-2 м/с2
Плотность сгс г/см3 1 103 кг/м3
МТС т/м3 1 10э кг/м3
мкгсс кгс-с2/м4 9,80665 кг/м3
Сила сгс дин 1 -10-s Н
мкгсс кгс 9,8067 Н
Момент инерции сгс см4 1-10-» м4
мкгсс кгс м с2 9,80665 кг-м2
Давление и механическое на- сгс дин/см2 0,1 Па
пряжение мкгсс кгс/м2 9,8067 Па
—. атм 101325 Па
— мм вод. ст. 9,8067 Па
— мм рт. ст. 1,33-102 Па
— бар 1 • 10s Па
Работа, энергия сгс эрг 1-10-7Дж
мкгсс кгс-м 9,8067 Дж
кВтч 3,6- 10е Дж
кал 4,1868 Дж
Мощность сгс эрг/с 1-10-7 Вт
мкгсс кгс-м/с 9,8067 Вт
к а л/с 4,1868 Вт
Л. с. 735,499 Вт
Динамическая вязкость сгс П(пуаз) 0,1 Па-с
Кинематическая вязкость мкгсс кгс-с/м2 9,81 Па-с
сгс Ст (стокс) 1 10-4 м2/с
м2/ч 2,778-10’4 м2/с
Количество теплоты — кал 4,187 Дж
206
П родолжение
Величина Система единиц Обозначение единицы Перевод в единицы СИ
Коэффициент теплообмена С ГС эрг/(с-см2-°С) 10~3 Вт/(м2-К)
(теплоотдачи) и теплопередачи — ккал/(ч- м2-°С) 1,163 Вт/(м2-К)
— кал/(с-см2-°С) 4,187 Вт/(м2 К)
Газовая постоянная — ккал/(кт-°C) 4,1868-Ю3
Дж/(кг-К)
Теплоемкость системы сгс эрг/“С 1-Ю-7 Дж/К
Удельная теплоемкость С ГС эрт/(г-°С) 1-Ю-4 Дж/(кг-К)
— ккал/(кт-°С) 4,187-103
Дж/(кг-К)
Коэффициент теплопроводно- сгс эрг/(с-см-°С) 1-Ю-5 Вт/(м-К)
сти — ккал/(ч-м-°С) 1,163 Вт/(м-К)
— кал/(с-см-°С) 4,187-Ю2 Вт/(м-К)
Газовая постоянная сгс эрг/(г-°С) | 1-Ю-4 Дж/(кг-К)
циальные наименования, приведены в табл. 3.115. Кратные и
дольные единицы от единиц физических величин и их наиме-
нования образуются при помощи множителей и приставок, при-
веденных в табл.ЗЛб. Перевод единиц физических величин дру-
гих систем в единицы СИ приведен в табл. 3.17
Глава 4
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И РЕМОНТА
ОБОРУДОВАНИЯ
4.1. ОСНОВНЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ
В табл. 4.1 приведены условные обозначения основных элемен-
тов, входящих в состав металлов и сплавов. Средние значения
плотности некоторых твердых материалов, широко применяю-
щихся в машиностроении, приведены в табл. 4.2. В табл. 4.3
приведены удельная теплоемкость и удельная теплопроводность
некоторых материалов. Средние температурные коэффициенты
линейного расширения сталей (углеродистых, легированных и
др.) приведены в табл. 4.4, цветных металлов и сплавов —
в табл. 4.5.
4.2. ЧУГУН
Чугун — нековкий сплав на основе железа, содержащий С — бо-
лее 2%; примесей Мп, Si, S—до 0,8%, Р—до 2,5. Обладает
высокими литейными свойствами, определившими его основное
использование в качестве конструкционного материала. Хорошо
207
Таблица 4.1. Условные обозначения основных элементов, входящих
в состав металлов и сплавов
Элемент Обозначе- ние Обозначение в марках металлов и сплавов Элемент Обозначе- ние Обозначение в марках металлов и сплавов
черных цвет- ных черных цвет- ных
Алюминий А1 ю А Ниобий Nb Б
Азот N А — Олово Sn О
Барий Ва — — Свинец Pb — с
Бериллий Be — Б Селен Se Е —
Бор В р — Сера S — —
Ванадий V ф — Серебро Ar — Ср
Вольфрам W в — Сурьма Sc — с
Железо Fe — ж Теллур Те — —
Кадмий Cd — — Титан Ti т т
Кремний Si с к Углерод c У —
Магний Mg — Мг Фосфор p п ф
Марганец Мп г Мц Хром Cr X —
Медь Си д М Церий Ce — —
Молибден Mo м — Цинк Zn — ц
Мышьяк As — Мш Цирконий Zr ц —
Никель Ni н н
[Л
Таблица 4.2. Плотность
р некоторых материалов (средние значения)
Материал р, г/см3 Материал р, г/см3
Алюминий Медь
кованый 2,75 чистая 8,93
ЛИТОЙ 2,55—2,6 красная литая 8,3—8,9
литейные сплавы 2,5—2,94 красная кованая 8,9—9,0
Асбест листовой (кар- 1,2 красная прокатная 8,9—9,0
тэн) красная в проволоке 8,93—8,95
Баббит электротехническа я 8,9—8,95
Б83 7,46 Молибден 10,3
БН, БТ, Б16 9,73 Сплавы подшипниковые
Б6 10,04 на основе алюминия 2,8—2,86
Бронза на основе магния 1,8
алюминиевая 7,7—8,2 на основе цинка 6,1—6,3
бериллиевая 8,23 Сталь углеродистая и 7,65—7,85
марганцовистая 7,63 легированная
оловянная 8,7—8,9 Твердые сплавы
оловянно-свинцовая 9,2 вольфрамо-кобаль- 13,9—15,4
оловянно-цинковая 8,8 товые
свинцовая 9,4 титано-вольфрамо- 6,5—13,6
Вольфрам 19,3 вне
Дюралюминий 2,6—2,9 Чугун
Латунь серый 6,8—7,4
литая 8,3—8,6 белый 7,4—7,7
тянутая 8,43—8,73 КОВКИЙ 7,2—7,4
Магниевые сплавы 1,76—1,83 высоколегирован- 5,5—7,5
ный
208
Таблица 4.3. Удельная теплоемкость и теплопроводность
некоторых материалов
Материал Удельная теплоем- кость, Дж/(кг-К) Теплопро- водность, Вт/(м-К) Материал Удельная теплоем- кость, Дж/(кг-К) Теплопро- водность. Вт/(м-К)
Алюминий 880 210 Медь 380 387
Вода 4186,8 0,63 Ртуть 130 6,7
Вольфрам 150 76 Сталь 462 46
Латунь 380,4 ПО Стекло 630 0,84
Таблица 4.4. Средние температурные коэффициенты линейного
расширения сталей а при температуре 20—100 °C [2]
Марка стали а-10*, К-1 Марка стали а-10’, К-'
Углеродистые стали Легированные стали
Ст08кп 11,66 38ХС; 40ХС 11,7
15 12,18 Х9С2 11,3
20 11,16 Х6М 12,6
25 12,18 Х12М 11,2
30 11,09 ЗОХНЗ; ЗОХНЗА Н,4
40 11,21 Х18Н11Б 16,7
45 11,59 Х18Н9М 17,3
50 12,0 ЗЗХНЗМА 10,8
1Х14Н14В2М(ЭИ257) 16,6
Легированные стали 10Х2Ф 12,2
15Х, 20Х 11,3 40ХФА п,о
ЗОХ 12,2 10Х2ФВ 10,5
15ХФ; 20ХФ 12,0 12ХМФ 13,6
25ХФ 11,9 25Х2МФА п,з
15М 12,0 Коррозионност о й к и е
20М
11,2 (нержавеющие стали)
15ХМ 11,9 Х18Н25С2 14,2
20ХМ; 20ХМА 12,1
30ХМ; ЗОХМА 12,3 Х18Н9(ЭЯ1) 17,3
35ХМ; 35ХМА 12,3 1Х18Н9Т(ЭЯ1Т) 16,6
15ХС 11,9 2Х18Н9(ЭЯ2) 17,5
14—1204
209
Таблица 4.5. Средние температурные коэффициенты линейного расширения а
цветных металлов и сплавов при 20 °C [2]
Марка материала а-10’, К-' Марка материала а 10", К-1
Алюминиевые БрАЖН 10-4-4 17,1
сплавы БрАЖН11-6-6 14,9
Д1, Д16, Д18 12,9 БрАМц9-2 17,0
Ави аль АВ 23,5 Латуни
Магналий АМГ5 23,9
АЛ1 22,3 Л62 20
АЛ2, АЛ4, АЛ6, АЛ13 АЛЗ, АЛ12 АЛ5 20,0 22,0 21,0 Л68, Л70 Л80 Л85 Л90, Л96 19 18,8 18,7 17
АЛ7 22,7 ЛА85-0.5 18,6
АЛ 8 24,5 ЛАН59-3-2 19
АЛ9 21,5 ЛК80-3 17
АЛ 10 20,5 ЛКС80-3-3 17
А АМц 24,0 ЛС59-1 19
АМц 23,4 ЛС64-2 18
АМц5 АК-4, АК-8 23,9 22,0 ЛС74-3 ЛЖМц52-4-1 Л062-1 17,5 22,7 19,3
Бронзы Л070-1 19,7
БрОФ4-0,25 17,6 ЛО90-1 18.4
БрОФ6,5-04 17,1 Сплавы магния
БрОФ7-0,2 17,1 и никеля
БрОФЮ-1 17,0
БрОЦ4-3 18,0 МА1-МАЗ 26
БрОЦ8-4 16,6 МЛ2-МЛ6 26,4
БрОЦ10-2 18,3 ТБ 15,3
БрОЦС6-6-3 17,1 тп 12,0
БрОС1-22 18,4 Константан 14,4
БрОС5-25 17,6 Алюмель 13,7
БрОС7-17 17,3 Хромель 12,8
БрОС8-12 17,1 Копель 14
Таблица 4.6.
Марки и
механические свойства отливок из серого чугуна [3]
Марка СТВ, МПа стн, МПа Стрела прогиба, мм, не менее, при расстоянии между опорами НВ, ГПа
600 мм 300 мм
СЧ 00 — f —
СЧ 12-28 120 280 6 2 1,43—2,29
СЧ 15-32 150 320 8 2,5 1,63—2,29
СЧ 18-36 180 360 8 2,5 1,70—2,29
СЧ 21-40 210 400 9 3 17,0—2,41
СЧ 24-44 240 440 9 3 1,70—2,41
СЧ 28-48 280 480 9 3 17,0—2,41
СЧ 32-52 320 520 9 3 1,87—2,55
СЧ 36-56 360 560 9 3 1,97—2,69
СЧ 40-60 400 600 10 3,5 2,07—2,69
СЧ 44-64 440 640 10 3,5 2,29-2,89
210
Таблица 4.7. Марки и механические свойства (не менее)
высокопрочного чугуна [<?]
Мариа сгв, МПа <7Т, МПа fis. % ан, МДж/м2 НВ, ГПа
ВЧ 38-17 380 240 7 0,6 1,40 — 1,70
ВЧ 42-12 420 280 12 0,4 1,40—2,00
ВЧ 45-5 450 330 5 0,3 1,60 -2,20
ВЧ 50-2 500 380 2 0,2 1,80—2,60
ВЧ 60-2 600 400 2 0,2 2,00 —2,80
ВЧ 70-3 700 400 3 0,3 2,29 —2,75
ВЧ 80-3 800 500 3 0,2 2,20 —3,00
ВЧ 100 4 1000 700 4 0,3 3,02 —3,69
ВЧ 120-4 1200 900 4 0,3 3,02 —3,69
обрабатывается резанием. Чугунные отливки (высокопрочный
чугун) по показателям качества успешно конкурируют со
стальным литьем и даже с кованой сталью, вытесняя их в об-
ластях благоприятного использования.
Отливки из серого чугуна (ГОСТ 1412—70) характеризуются
тем, что большая часть углерода находится в форме свободно
выделенного графита, что определяет серый цвет излома отли-
вок. Марки и механические свойства отливок из серого чугуна
приведены в табл. 4.6.
Отливки из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом
(ГОСТ 7293—70) получают обработкой расплавленного чугуна
магнием или другими специальными присадками. Химический
состав чугуна в отливках не является браковочным признаком,
за исключением случаев, оговоренных в ТУ. Марки и механиче-
ские свойства высокопрочного чугуна приведены в табл. 4.7.
Отливки из ковкого чугуна — это отливки из белого, чугуна,
подвергнутые термической обработке для придания необходи-
мых свойств и получения структуры, состоящей из феррита и
перлита (в различных соотношениях) и углерода отжига. Ме-
ханические свойства ковкого чугуна приведены в табл. 4.8.
В приведенных ниже таблицах приняты следующие услов-
ные обозначения: ав, <ти, от — соответственно временное сопро-
тивление (предел прочности при растяжении), предел прочности
при изгибе, предел текучести при растяжении; НВ — твердость
(число твердости) по Бринеллю; б— относительное удлинение
Таблица 4.8. Механические свойства ковкого чугуна [3]
Маркг МПа, не более Л. %, не ме- нее НВ, ГПа, не более Марка стн,гМПа, не более f в." %, не ме- нее НВ, ГПа, не более
кч 30-6 300 6 1,63 КЧ 50-4 500 4 2,41
КЧ 33-8 330 8 1,63 КЧ 56-4 560 4 2,69
КЧ 35-10 350 10 1,63 КЧ 60-3 600 3 2,69
КЧ 37-12 370 12 1,63 КЧ 63-2 630 2 2,69
КЧ 45-6 450 6 2,41
14'
211
образца при разрыве, 65 — то же, для образца с пятикратным
отношением длины образца к его диаметру; ан — ударная вяз-
кость.
Антифрикционный чугун (ГОСТ 1585—79) подразделяется на
марки в зависимости от формы включений графита и класса
чугуна:
пластинчатая форма графита:
АЧС-11—перлитный серый чугун, легированный хромом и
медью;
АЧС-2 — то же, дополнительно легированный никелем и ти-
таном;
АЧС-3 — перлитно-ферритный серый чугун, легированный
титаном и медью;
АЧС-4 — перлитный серый чугун, легированный сурьмой;
АЧС-5 — аустенитный серый чугун, легированный марган-
цем и алюминием;
АЧС-6 — перлитно-пористый серый чугун, легированный
«свинцом и фосфором;
шаровидная форма графита:
АЧВ-1 — высокопрочный перлитный чугун;
АЧВ-2 — высокопрочный перлитно-ферритный чугун;
хлопьевидная форма графита:
АЧК-И —перлитный ковкий чугун, легированный медью;
АЧК-2 — ферритно-перлитный и перлитно-ферритный ковкий
чугун.
Отливки из жаростойкого чугуна (ГОСТ 7769—75) предна-
значены для работы при высоких температурах. Обладают до-
статочной жаростойкостью, т. е. способностью оказывать сопро-
тивление окалинообразованию [не более 0,5 г/(м2-ч)] и росту
Таблица 4.9. Марки и механические свойства (не менее) отливок
из жаростойкого чугуна [3]
Марка %. МПа Стрела прогиба, мм (/=300 мм) НВ. ГПа ов, МПа, при температуре, °C Жаростой- кость в воз- душной сре- де. ч не более
20 500 600 800
жчх 360 2,5 2,07—2,86 180 200 150 30 500
ЖЧХ2 320 2,5 2,07—2,86 150 200 150 30 600
жчхз 320 2,0 2,28—3,64 — 170 150 30 650
ЖЧХ16 700 3,0 4,00—4,50 350 450 300 90 900
Жчхзо 500 2,0 3,64—5,50 300 400 300 100 1100
ЖЧС5 300 2,0 1,40—3,00 150 120 100 20 700
ЖЧС5Ш — — 2,28—3,00 300 450 390 40 700
ЖЧО2ХШ 600 3,0 1,87—3,64 400 350 240 80 650
ЖЧО7Х2 180 1,5 2,40—2,86 120 300 230 30 750
ЖЧО6С5 240 1,0 2,40—3,00 120 120 100 20 800
ЖЧО22 240 2,0 1,40—2,86 120 100 80 40 1000
ЖЧО22Ш 400 2,0 2,41—3,64 300 250 280 140 1100
жчозо 350 2,5 3,64-5,50 200 — — — 1100
212
отливки (не более 0,2%) при температуре эксплуатации. Марки
и свойства приведены в табл. 4.9.
Ниже описаны примерные области применения и условия
эксплуатации отливок из жаростойкого чугуна различных ма-
рок.
ЖЧХ отличается повышенной коррозионной стойкостью в
газовой, воздушной, щелочной средах, в условиях трения и из-
носа. Жаростоек в воздушной среде до 500 °C. Области приме-
нения: холодильные плиты доменных печей, колосники агло-
мерационных машин, детали коксохимических установок, де-
тали газовых двигателей и компрессоров, горелки и т. п.
ЖЧХ2 — то же, но жаростоек, в воздушной среде до 600 °C.
Области применения: колосники и балки горна агломерацион-
ных машин, детали контактных аппаратов химического оборудо-
вания, решетки трубчатых печей нефтеперерабатывающих заво-
дов, детали турбокомпрессоров и т. п.
ЖЧХЗ — то же, но жаростоек в воздушной среде до 650 °C.
Области применения: детали термических печей, электролизе-
ров, колосники и т. л.
ЖЧХ 16 — жаростоек в воздушной среде до 900 °C, износо-
стоек при нормальной и повышенной температурах, устойчив
против воздействия неорганических кислот высокой концентра-
ции. Области применения: арматура машин и аппаратов хими-
ческих производств, печная арматура, детали печей.
ЖЧХЗО — кислотостоек, жаростоек в воздушной среде до
IlilOO °C, устойчив в сернистых средах против абразивного из-
носа. Обладает высокой прочностью при нормальной и повы-
шенной температурах. Области применения: гребки и зубья пе-
чей обжига сернистых руд, детали защитного кожуха алюми-
ниевых электролизеров, детали химической аппаратуры, рабо-
тающие в цинковом расплаве.
ЖЧС5 — жаростоек в топочных газах и воздушной среде до
700СС. Области применения: колосники, бронеплиты для печей
отжига и т. п.
4.3. СТАЛЬ
Сталь углеродистая обыкновенного качества. В зависимости от
назначения и гарантируемых характеристик сталь углероди-
стая обыкновенного качества (ГОСТ 380—71*) подразделяет-
ся на три группы: сталь группы А поставляется по механиче-
ским свойствам и изготовляется следующих марок: СтО, Ст1 —
Стб; сталь группы Б поставляется по химическому составу и
изготовляется следующих марок: БСтО, БСт1—БСтб; сталь
группы В поставляется по механическим свойствам и химиче-
скому составу и изготовляется следующих марок; ВСт1—ВСт5.
В зависимости от нормируемых показателей сталь каждой
группы подразделяется на следующие категории: сталь группы
А-11,2,3; сталь группы Б-1,2; сталь группы В—II—6. Указанные
213
категории не распространяются на листовую сталь толщиной
менее 4 мм.
Сталь всех групп с номерами марок 1—4 по степени раскис-
ления изготовляется кипящей (наименее раскисленной и наи-
более дешевой), спокойной (наиболее раскисленной и дорогой)
и полуспокойной; с номерами марок 5 и 6—спокойной и полу-
спокойной. Стали марок СтО и БСтО по степени раскисления не
разделяются. Если степень раскисления в заказе не указана, то
она выбирается предприятием-изготовителем.
Полуспокойная сталь с номерами марок 1—5 производится
с обычным и повышенным содержанием марганца. Сталь ма-
рок ВСт1, ВСт2, ВСтЗ всех категорий и степеней раскисления,
в том числе с повышенным содержанием марганца, а по требо-
ванию заказчика также сталь марок BCtl, БСт2, БСтЗ 2-й ка-
тегории всех степеней раскисления (включая сталь с повышен-
ным содержанием марганца) поставляется с гарантией свари-
ваемости; поставка стали группы Б с гарантией свариваемости
оговаривается в заказе.
Обозначение марок стали включает:
а) буквы Ст — сталь, цифры от 0 до 6 — условный номер
марки в зависимости от химического состава и механических
свойств, например СтО, СтИ.
б) буквы Б и В перед буквами Ст — группа стали; группа А
не указывается, например, СтЗ, БСтЗ, ВСтЗ;
в) буквы, добавляемые после номера марки—степень рас-
кисления: кп — кипящая, пс — полуспокойная, сп — спокойная,
например, СтЗкп, СтЗпс, ВСтЗсп;
г) цифры, добавляемые в конце обозначения, указывают на
категорию стали, например, СтЗпс, БСтЗкп2; 1-я категория в
обозначении марки не указывается; при заказе стали необходи-
мой категории без указания степени раскисления номер марки
и категорию отделяют друг от друга тире, например, СтЗ—2,
БСтЗ—2;
д) буква Г после номера стали обозначает повышенное со-
держание марганца, например, СтЗГпс.
Сталь углеродистая качественная конструкционная (ГОСТ
1050—74) поставляется по химическому составу и механиче-
ским свойствам. Марки стали: 05кп; 08кп; 08пс; 08; Юкп;
Юпс; ilO; 15кп; 115пс; 15; 20кп; 20пс; 20; 25; 30; 35; 40; 45; 50;
55; 58; 60; 65; 70; 75; 80; 85; 60Г. В обозначении марок двузнач-
ные числа соответствуют среднему содержанию (массовой до-
ле) углевода в сотых долях процента; буква Г означает повы-
шенное содержание Мп; буквы кп означают, что сталь кипящая
(наименее раскисленная и наиболее дешевая), буквы пс — по-
луспокойная; отсутствие букв кп и пс означает спокойную (наи-
более раскисленную и дорогую) сталь.
Химический состав, механические свойства и температурные
пределы применения труб, листов и поковок из углеродистых и
низколегированных сталей по нормативной технической доку-
214
ментации стран —членов СЭВ и ряда капиталистических стран
приведены в табл. 4.10—4.115. В этих таблицах, кроме указан-
ных ранее, приняты следующие обозначения: ад —предел дли-
тельной прочности (за 1100 000 ч); оп — предел 1%-ной ползуче-
сти (за 100 000 ч).
Современные крупные установки химической, нефтехимиче-
ской и нефтеперерабатывающей промышленности (синтеза ме-
танола, гидрирования нефтяных сред и др.) характеризуются
применением аппаратуры, работающей при высоких давлениях
и температурах до 550—600 °C, с применением водорода и его
соединений в качестве одной из реакционных сред. Для изготов-
ления этой аппаратуры используют преимущественно хромомо-
либденовые и хромистые стали. Стали с содержанием молиб-
дена отличаются от углеродистых более высокими показателя-
ми механических свойств при повышенных температурах, по-
этому рекомендуемая область их применения расширяется до
560 °C. Трубы из сталей с содержанием 5—8% хрома отлича-
ются от труб из углеродистых ст.алей более высокой коррозион-
ной стойкостью в серосодержащих средах, поэтому их часто
применяют в теплообменных аппаратах даже при умеренных
температурах, но при повышенной агрессивной активности сред.
Стали, содержащие относительно небольшое количество хрома
(0,5—1%), отличаются повышенной стойкостью к водородной
коррозии.
Химический состав и механические свойства сталей этой
группы приведены в табл. 4.16—4.19, 4.22.
Сталь легированная конструкционная (ГОСТ 4543—71) в
зависимости от химического состава и свойств делится на кате-
гории: качественная, высококачественная — А; особовысокока-
чественная — Ш.
В зависимости от основных легирующих элементов сталь де-
лится на группы: хромистая, марганцовистая, хромомарганце-
вая, хромокремнистая, хромомолибденовая и хромомолибдено-
ванадиевая, хромованадиевая, никелемолибденовая, хромонике-
левая и хромоникелевая с бором, хромокремнемарганцевая и
хромокремнемарганцевоникелевая, хромомарганцевоникелевая
и хромомарганцевоникелевая с титаном и бором, хромоникеле-
молибденовая, хромоникелемолибденованадиевая и хромонике-
леванадиевая, хромоалюминиевая и хромоалюминиевая с мо-
либденом.
По видам обработки сталь делится на горячекатаную и ко-
ваную (в том числе с обточенной или ободранной поверхно-
стью), калиброванную, круглую со специальной отделкой по-
верхности (серебрянка).
В зависимости от назначения горячекатаная и кованая
сталь делится на подгруппы: а — для горячей обработки давле-
нием и холодного волочения (подкат); б — для холодной ме-
ханической обработки (обточки, строгания, фрезерования и др.)
по всей поверхности.
215
Таблица 4.10. Содержание элементов и механические свойства
Страна Марка стали Стандарт Содержание С 1
Трубы
СССР 20 ГОСТ 8731—74 0,17—0,24
ВНР А45К MSZ 29/3 <0,22
ГДР St 45.5 TGL 9414 0,14—0,20
ПНР R 45 PN-61/11-79219 0,14—0,20
СРР OLT 45 STAS 2881—61 0,16—0,25
ЧССР 12022.1 CSN 41 2022 0,15—0,22
США А-53В А-53—64 —
А106В А-106—64 <0,3
ФРГ St 45.8 DIN 17175 <0,22
НП DIN 17155 <0,22
Япония STPT42 — <0,3
Листы
СССР 20К ГОСТ 5520—75 0,16—0,24
ВНР KL 30 MCZ 1741 0,14—0,22
ГДР Mb 19 TGL 14507 0,14—0,20
ПНР St 41К PN 60/Н-92123 <0,22
СРР OLK 4 STAS 2883—62 0,12—0,20
ЧССР 11416.1 CSN 41146 <0,20
Англия 151 и 161-26А BS 1501—64 <0,22
151 и 161-26В <0,22
151 и 161-28А <0,25
151 и 161-28В <0,25
Япония S В42В — <0,24
Поковки
СССР 20 ГОСТ 8479—70 0,17—0,24
(гр. IV КП-22)
ВНР А42В MSZ 500 <0,027
ГДР СК 20 TGL 6447 0,18—0,25
ПНР 20 PN 61/Н-94004 0,17—0,29
СРР OLC 20 STAS 880-66 0,17—0,24
ЧССР 11425.1 CSN 41.1425 <0,22
НРБ 20сп БДС 2592—61 0,17—0,24
216
сталей типа сталь 20
элементов, % <тв, МГГа ат, МПа
| Мп Si S р
0,35—0,65 0,17—0,37 0,04 0,04 420 250
>0,40 0,10—0,35 0,05 0,05 450 240
0,40—0,65 0,10—0,22 0,05 0,05 450 260
0,45—0,70 0,15—0,35 0,05 0,05 450 260
0,40—0,70 0,15—0,35 0,045 0,045 450 260
0,50—0,80 0,17—0,37 0,04 0,04 450 250
— 0,1—0,3 — 0,05 420 250
0,29—1,06 >0,1 0,058 0,048 420 240
>0,45 0,1—0,35 — — 450 260
;>о,5 <0,35 — — 410 240
0,3—1,00 0,1—0,35 0,035 0,035 420 250
0,35—0,65 0,15—0,35 0,045 0,046 410 230
>0,55 0,15—0,35 0,045 0,045 440 260
0,55—0,80 0,15—0,35 0,045 0,045 440 260
>0,50 0,15—0,35 0,045 0,045 410 230
0,45—0,70 0,15—0,35 0,045 0,045 410 240
<0,65 — 0,045 0,045 410 500
0,5—1 ,2 0,1—0,35 — — 410 220
0,65—1 ,2 0,1—0,35 — — 410 230
0,55—1,2 0,1—0,35 — — 440 240
0,65—1,2 0,1—0,35 — — 440 250
<0,9 0,15—0,30 0,04 0,035 420 —
0,35—0,65 0,17—0,37 0,04 0,04 440 220
0,40—0,70 0,12—0,30 0,055 0,045 420 260
0,30—0,60 0,20—0,37 0,045 0,045 420 250
0,35—0,65 0,17—0,37 0,09 0,09 390 210
0,35—0,65 0,17—0,37 0,04 0,04 420 250
— — 0,05 0,05 420 220
0,35-0,65 0,17—0,37 0,04 0,04 420 250
217
Таблица 4.11. Механические свойства сталей типа сталь 20
при повышенных температурах
Марка стали Показатель Значения показателя (МПа) при температуре, °C
100 | 200 | 250 | 300 350 400 | 420 | 450 | 460 | 480 | 500
Трубы
20 Ст45.5 От — 200 210 190 180 160 160 140 140 130 — 100 но — 70 50
Ст45.8 Од — — — —. — 125 94 65 57 44 33
СТп — — — — — 90 67 45 39 28 21
12022.1 От 240 215 190 170 140 130 120 110 — — —
А106 В Ов 420 430 — 400 — — 280 — — — —
От 182 156 — 140 — — 128 .— 126 — —
Од — —. — — —— — 52 — 28 — —
НП От — 210 190 160 140 120 — — — — —
Листы
KL 30 Or — 230 210 180 160 140 — 120 — — —
Mb 19 230 210 180 160 140 — 120 .— —
St41K — 210 — 160 — 120 — 100 — — —
OLK 4 210 190 160 140 120 — 100 — — —
11416.1 230 210 190 165 140 120 по 100 — — —
151 И161-26В 200 186 170 148 140 135 — 132 — —
151 и 161-28В 216 200 183 159 150 146 — 142 — — —
Таблица 4.12. Содержание элементов и механические свойства сталей типа СтЗ
Страна Марка стали Стандарт G 1
Сталь
СССР ВСтЗсп ГОСТ 380—71 0,14—0,22
НРБ ВСтЗсп БДС 2592—61 0,14—0,22
ВНР 37В MSZ 6280 <0,19
ГДР St38B-2 TGL 7960 0,12—0,20
ПНР St 35 PN-61/H-84020 <0,22
СРР OL 38А STAS 500-63 0,14—0,22
ЧССР 11375.1 CSN 41.1375 <0,20
США А201 А А201—64 <0,2
А201 В А201—64 <0,24
А285 А285—64 <0,25
Англия 151 и 161-26Д BS 1501—64 <0,22
151 и 161-26В BS 1501—64 <0,22
Сталь
СССР ВСтЗкп ГОСТ 380—71 0,14—0,22
НРБ ВСтЗкп БДС 2592—61 0,14—0,22
ВНР А 38А MCZ 500 <0,22
ГДР St38v-2 TGL 7960 0,12—0,20
ПНР St35x PN-61/H-84020 <0,22
СРР OL38AZB STAS 500—63 0,14—0,22
ЧССР 11373.1 CSN 411373 <0,22
218
Таблица 4.13. Механические свойства сталей типа СтЗ
при повышенной температуре
Марка Показатель Значения показателя (МПа) при температуре, СС
100 150 200 250 300 350 400
ВК СтЗсп <Та 505 527 624
От 213 .— — — 209 197
St 38В-2 От 190 — 160 150 125
St 35 — 180 170 150
11375.1 190 160 140 120
А201В Ов 400 — 410 — 400 300
От 210 — 185 — 150 — 140
Од 60
151 и 161-26В От 195 188 180 167 148 140 135
В обозначении марок первые две цифры соответствуют сред-
нему содержанию углерода в сотых долях процента; буквы за
цифрами означают: Р — бор, Ю—алюминий, С — кремний,
Т — титан, Ф — ванадий, X — хром, Г — марганец, Н — никель,
М — молибден, В — вольфрам; цифры, стоящие после букв, ука-
зывают примерное содержание легирующего элемента в целых
единицах (отсутствие цифры означает, что в марке содержится
до 11,5% этого легирующего элемента). Буква А в конце марки
означает высококачественную сталь. Особовысококачественная
Содержание элементов СТа, МПа
| Мп 1 Si 1 S р
спокойная
0,40—0,65 0,12-0,30 0,055 0,045 380
0,40—0,65 0,12—0,30 0,055 0,045 380
0,40—0,65 0,15—0,35 0,055 0,50 380
0,40—0,65 0,30—0,37 0,055 0,050 380
<0,65 0,12—0,30 0,055 0,050 380
0,40—0,65 0,12—0,30 0,055 0,045 380
— .— 0,050 0,050 370
<0,8 0,15—0,3 0,04 0,04 380
<0,8 0,15—0,3 0,04 0,04 420
<0,8 — 0,04 0,035 380
0,5—1,2 >0,1 — -— 410
0,6—1,2 >0,1 — — 410
кипящая
0,30—0,60 <0,07 0,055 0,045 380
0,30—0,60 <0,07 0,055 0,045 380
0,30—0,60 0,07—0,17 0,055 0,045 380
0,30—0,60 — 0,055 0,050 380
<0,60 <0,07 0,055 0,050 380
0,30—0,60 <0,07 0,055 0,045 380
— — 0,050 0,050 370
219
Таблица 4.14. Содержание элементов и механические свойства сталей
Страна Марка Стандарт Содержание
с
СССР Венгрия ГДР ФРГ Англия 16ГС KLZ 17Мп4 17Мп4 211 и 221-30в ГОСТ 19282—73 MSZ 1741—65 TGL 14507 DIN 17155 BS 1501—64 0,12—0,18 SCO,2 0,14—0,20 0,14—0,20 <0,21
Таблица 4.15. Механические свойства сталей типа 16ГС при повышенной
Значения пока ат ел я
Марка стали Показатель 100 150 | 200 | 250 | 300 350
16ГС С) Q 4 К — — 430 235 — 460 232 --
211* и 221**-30В тол- Or 241 238 233 219 187 172
шиной до 32 мм То же, толщиной От 230 224 220 210 187 172
33—64 мм Г’Мп4 От — — 250 230 210 180
о е — — —
Полусгижойпая сталь, ** Спокойная сталь.
Таблица 4.16. Содержание элементов и механические свойства сталей типа
Страна Марка Стандарт, Ту Содержание
с 1
СССР 12МХ ТУ 14-1-642—73 Трубы, 0,10—0,18 |
США А 335Р2 А335-621 Трубы 0,1—0,2 I
А 335Р11 А 335Р12 <0,15 <0,15 1 Листы
СССР 12ХМ ТУ 14-1-642—73 <0,16
США А 387В <0,17
А 387С <0,17
Англия 620А BS 1501—58 <0,15
620В 0,15
ФРГ 13СгМо44 DIN 17175 0,10—0,18
ГДР TGL 14507 0,10—0,18
221)
типа 16ГС
элементов, % св, МПа СТТ, МПа
Мп S1 Сг S р
0,9-1,2 0,4—0,7 <0,3 0,040 0,035 460 280
1,0—1,45 0,26—0,6 <0,3 0,45 0,045 520 360
0,9—1,2 0,2—0,4 0,045 0,045 470 280
0,9—1,2 0,2—0,4 0,045 0,045 470 280
0,9—1,5 S>o, 1 — — — 470 280
температуре
(МПа) при температуре, °C
400 410 420 430 440 450 460 470 480
420 380 310
221 — 198 — — 180
165 — — — — 161 — — —
165 — — — — 161 — — —
160 156 152 148 144 140 136 132 128
170 149 130 113 98 85 74 64 55
130 113 99 86 75 65 56 48 51
12МХ и 12ХМ
элементов, % МПя
| Мп | Si | Сг | Мо ит
листы
0,25—0,50 0,15—0,30 0,4—0,6 [ 0,4—0,55 450 240
0,3—0,6 0,1—0,3 0,5—0,8 0,44—0,65 380 210
0,3—0,6 0,5—1,0 1,0—1,5 0,44—0,65 420 210
0,3—0,6 0,5 0,8—1,25 0,44—0,65 420 210
0,4—0,7 0,17—0,37 0,8—1,1 0,4—0,55 450 240
0,4—0,65 0,17—0,37 0,8—1,15 0,45—0,65 420 240
0,4—0,65 0,5—1,00 1,0—1,5 0,45—0,65 420 240
0,4—0,7 0,1—0,3 0,45—0,75 0,45—0,65 410 240
0,4—0,7 0,1—0,3 0,7—1,0 0,45—0,65 450 240
0,4—0,7 0,15—0,35 0,7—1,0 0,4—0,5 450 300
0,4-0,7 0.17—0,37 0,7—1,0 0,4—0,5 440 300
221
Таблица 4.17. Содержание элементов и механические свойства поковок из сталей
Страна Марка стали Стандарт Содержание
С |__
СССР США 15ХМ A I82F11 A 336F2 ГОСТ 4543—71 А 182—64 А 336—64 0,11—0,18 0,1—0,2 0,1—0,2
Таблица 4.18. Механические свойства сталей типа 15ХМ
при повышенных температурах
Сталь Показа- тель Значения показателя (МПа) при температуре. °C
100 200 300 400 425 450 475 500 525 | 550 600
15ХМ (СССР) A 336F2 (США) От <Тд О. ат Од СТ, г 450 280 470 230 220 450 210 210 420 170 195 190 155 ПО 75 350 140 88 42 280 120 35 18
Таблица 4.19. Механические свойства сталей типа 15Х5М
при повышенных температурах
Сталь Показатель Значения показателя (МПа) при температуре °C
20 200 о о со ю со о о о о LO о U3 со ю О о 1Л Гн Ю LQ о о» Ю о о со
1 5Х5М (Тв 400 328 318 309 296 276 260 242 217 191 169
(СССР) <7(1,2 220 190 181 — 172 163 157 149 — 137 127 115 101
СГд 69 — 43
15Х5МУ Св 600 534 504 — 472 444 427 404 — 372 341 312 280
Оо,2 420 413 399 — 364 332 315 294 — 265 225 185 148 91
Од _ — — — 179 — 76 64 42 30
J 2СгМо19.5 Со.2 — 150 145 140 120 100
(ФРГ) Од — 100 80 60 40 36 21 18
оа 78 62 46 30 26 32 30
12СгМо20.5 <7(1,2 140 135 130
(ГДР) 0.1 — — — — — 220 — 123 — — 40 — —
Ou — — — 150 — 90 30 —
А 357 Оо.2 — 150 145 135
.(США) Од 70 37
^0,2 ~~ условный предел текучести (напряжение, при котором остаточное удлинение
достигает 0,2% от длины образца).
сталь обозначается буквой ILL через тире в конце марки, напри-
мер: качественная — ЗОХГС, высококачественная — ЗОХГСА,
особовысококачественная — ЗОХГСА—Ш.
Стали и сплавы высоколегированные. Высоколегированные
деформируемые стали и сплавы на железной, железа-никелевой
и никелевой основах по ГОСТ 5632—72* предназначены для
222
типа 15ХМ
элементов. %
Мп Si Сг Мо
0,4 0,7 0,17—0,37 0,4—1 ,0 0,4—0,55
0,3—0,8 0,1—0,6 0,8—1,2 0,44-0,65
0,3-0,7 0,1—0,6 0,8—1,1 0,44—0,65
НВ, МПа МПа °т, МПа
1970 450 280
2010 490 280
— 490 280
Таблица 4.20. Механические свойства хромоникелевых сталей
при повышенных температурах
Страна Сталь Пока- затель Значения показателя (МПа) при т емпературе. °C
100 200 300 400 500 550 600 650
>4
СССР Х18Н10Т Ob — — — — 400— 450 460— 490 350- 420 280— 400
140— 140— 120— 120—
210 210 210 , 200
США 302 (Уд 545 475 435 410 365 340 310 с280
304 (Тт 210 160 105 95 82 77 75 72
Сд — — 146 96 49
On 140 85 57 32
316 Ob 480 405 383 320 265 240 215 187
174 126 118 95 85 84 83 81
<7д - — — 91 55 —
On 540 — — — 122 74 49
321 Ob 540 495 425 370 330 300 220 190
Gt 180 176 152 140 135 130 114 100
Од — —— — — — 74 46
<Tn — — 105 52
ФРГ lOCrNiTi 18.9 (J т 180 160 140 130 120 120 — —
12CrNiTi 18.9 — 175 165 150 130 120 — —
Од __ __ __ 65 38
ГДР l0CrNiMoTil8.l0 (Тт 190 170 150 140 130 130 — —
8CrNiTil8.10 Ст 200 170 160 150 — — — —
10CrNiTil8.9 8CrNiMoTil8.10 210 190 180 170 — — — —
Таблица 4.21. Механические свойства хромоникелевых сталей
при отрицательных температурах
Сталь Характе- ристика Значения а (МПа) и ан (мдж/м=) при температурах
—20 —50 —80 —120 -150 -170 —195
12Сг№18.9 <7в 800 900 1050 1200 1320 1400 1500
G т 280 300 340 380 430 470 530
Он 2 2 1,9 1,8 1,7 1,6 1,5
10CrNil8.9 яв 800 900 1050 1200 1320 1400 1500
Ст 310 330 360 400 450 490 550
Ян 1,5 1,5 1,5 1,4 1,3 1,2 1,1
223
wz
1 аОЛНЦа 4.^^. [^ООержиние элементов U МёлйНимёСкиё СВийС1Вй jluCiuo, j руб и ИОгСОбйгС ИЗ Ci С1Л ей TUftO, лбл5*Л
Страна Сталь Стандарт Содержание элементов; % °в- МПа от. МПа
с, не более Мп Si Сг Мо
Трубы, листы
СССР 1 ГОСТ 5632—72 I 0,15 I <0,5 I «СО,5 I 0,45—0,60 I 400 I 220
| I5X5M | ГОСТ 550—75 1 1 1 Трубы | 4,5—6,0 1 1 1
США | А335Р5 | А335-62Т | | 0,15 |0,3—0,6 | <0,5 | 4,0—6,0 | 0,45 —0,65 | 420 | 210
Листы
ФРГ 12СгМо 19.5 DIN 17006 0,15 0,3—0,6 <0,5 4,0—6,0 0,45—0,65 420 210
ГДР 12СгМо 20.5 TGL 6918 0,15 0,3—0,7 0,3—0,5 4,0—5,0 0,45—0,51 420 180
США А357 А 357—58 0,15 0,3—0,6 <0,5 4,0—6,0 0,45—0,65 420 210
Англия 1501-625 BS 1501—58 0,15 0,3—0,7 <0,5 4,0-6,0 0,45—0,65 420 220
поковки
СССР 15Х5М (в норма- лизованном со- стоянии) А 185 1503-625 ГОСТ 5632—72 0,15 <0,5 <0,5 4,5—6,0 0,45—0,60 600 420
США Англия А 182—64 BS 1503—58 0,25 0,25 <0,6 0,3—0,7 <0,5 <0,5 4,0—6,0 4,5—6,0 0,44—0,65 0,45—0,65 630 630 420 420
работы в коррозионно-активных средах и при высоких темпера-
турах. К этим сталям условно отнесены сплавы, в которых со-
держание железа более 45%, а суммарное содержание легиру-
ющих элементов не менее 10%.
В зависимости от основных свойств стали и сплавы подраз-
деляют на следующие группы:
I — коррозионно-стойкие (нержавеющие) стали и сплавы,
обладающие стойкостью против электрохимической и химичес-
кой коррозии (атмосферной, почвенной, щелочной, кислотной,
солевой), межкристаллитной коррозии, коррозии под напряже-
нием и др.;
II—жаростойкие (окалиностойкие) стали и сплавы, обла-
дающие стойкостью против химического разрушения поверх-
ности в газовых средах при температурах выше 550 С'С, рабо-
тающие в ненагруженном или слабонагруженном состоянии;
III—жаропрочные стали и сплавы, способные работать в
нагруженном состоянии при высоких температурах в течение оп-
ределенного времени и обладающие при этом достаточной жа-
ростойкостью.
Сортамент, высоколегированных сталей приведен в ГОСТ
5632—72*, ГОСТ 5582—75, ГОСТ 5948—75, ГОСТ 7350—77,
ГОСТ 20072—74 и др.
Наибольшее применение в химической и нефтеперерабатыва-
ющей промышленности нашли хромоникелевые и хромомолиб-
деновые стали, химический состав и механические свойства ко-
торых приведены в табл. 4.20 — 4.24. В теплообменных аппара-
тах эти стали применяют преимущественно для изготовления
деталей трубного пучка. Для деталей кожуха и распределитель-
ных камер эти стали используют, если диаметр аппарата не
превышает 600 мм. Для изготовления корпусов и распредели-
тельных камер аппаратов диаметром 800 мм и более, как пра-
вило, применяют биметалл с плакирующим слоем из хромони-
келевых и хромоникельмолибденовых сталей [4].
С целью экономии дефицитного никеля все более широко ис-
пользуют стали 0Х22Н6Т 1(21—23% Сг; 5,3—6,3% Ni) и
0Х21Н6М2Т (20—22% Сг; 5,5—5,6% Ni и 1,8—2,5% Мо). Из
этих сталей изготовляют трубы и листы, которые во многих слу-
чаях при температуре среды до 300 °C можно успешно исполь-
зовать в теплообменных аппаратах вместо труб и листа из ста-
лей 12Х18Н10Т и 10Х17Н13М2Т.
4.4. АЛЮМИНИЙ И СПЛАВЫ НА ЕГО ОСНОВЕ
Алюминиевые сплавы в соответствии с основными компонента-
ми (основой) получили следующие названия: силумины (алю-
миний-кремний), дюралюмины (алюминий — медь — марга-
нец), магналии (алюминий — марганец). В зависимости от на-
значения они подразделяются на литейные и деформируемые
(до 80% от всех сплавов).
15—1204
225
Таблица 4.23. Содержание элементов и механические свойства сталей типа
Страна Сталь Стандарт Содержание
С | Мп |
Трубы,
СССР 12Х18Н10Т ГОСТ 5632—72 <0,12 1—2
ФРГ 10CrNiTil8.9 DIN 17006 <0,10 <2
12CrNiTi 18.9 <0,15 <2
ГДР X8CrNiTil8.10 TGL 7143 <0,10 1—2
ПНР 1Н189Т PN-66/X—86020 <0,12 <2,0
СРР 10TNC180 STAS 3583—64 <0,12 <2,0
STAS 3564-64
ЧССР 17246.1 CSN 417246 <0,12 <2,0
Листы
Англия 801В BS 1501—58 <0,08 <2
821 <0,12 2
США 302 A 240—63 <0,15 <2
305 <0,12 2
321 <0,08 2
ВНР КО36 MSZ 4360—66 <0,12 2,0
Трубы
ВНР КО37 MSZ 4360-66 <0,08 1—2
США 304 A 376—64 <0,08 2
304Н 0,04—0,10 2
321 <0,08 2
32IH 0,04—0,10 2
Ч' — Относительное сужение
площади поперечного сечения образца
при разрыве.
Таблица 4.24. Содержание элементов и механические свойства сталей типа
Страна Сталь Стандарт Содержание
С, не более Мп
Трубы,
СССР 10Х17Н13М2Т ГОСТ 5632—72 0,1 1—2
ВНР КО35 MSZ 4360—66 0,1 2
ГДР X18CrNiMoTil8.ll TGL 7143 0,1 1—2
ПНР H17N13M2T PN-66/H-86020 0,1 1—2
СРР 8TMoNC170 STAS 3583—64 0,1 1—2
ЧССР 17347.1 CSN 417347 0,1 <2
ФРГ 1 OCrNiMoTi 18.10 DIN 17006 0,1 •<9
Листы
СССР 10X17H13M3T ГОСТ 5632—72 0,10 1-2
Англия 845 BS 1501—58 <0,08 <2
846 <0,08 <2
США 316 А376—64 <0,08 <2
317 <0,08 <2
!!26
12Х18Н10Т
элементов, % ат* б5, % ф, %
1 Сг '“'I Ni Ti МПа МПа
листы
17—19 9—11 5 (С—0,02) 540 240 38 —
17—19 9—11,5 >5С 500 210 — —
17—19 9—11,0 ^0,7 500 250 — —
17—19 9—11 5С—0,7 550 250 40
17—19 8—11 5С 540 200 38 —
17—19 8—9,5 5С 550 200 40 55
17—20 8-11 5(С—0,03) 550 210 40 50
17,5-20 8—11 550 210 —
17—20 >7,5 4С 550 210 — —
17—19 8—10 — 520 210 — —
17—19 10—13 490 180 , —
17 — 19 9—12 5С—0,7 520 210 — —
17—19 8—11 5(С—0,02) 550 200 40 —
17—19 9—11 5С 500 220 40 55
18—20 8—11 — 520 210 — —
18—20 8—11 — 520 210 —
17—20 11—14 5С+1,6 520 210 — —.
17—20 11 — 14 5С+0.6 520 210 — —
10Х17Н13М2Т и 10X17H13M3T
элементов. % «в- МПа <JT. МПа в4,% ф, %
Сг Ni Ti Mo
листы
16—18
16—19
16,5—18,5
16—18
16—18
16—19
16,5—18,5
12—14
10—14
10,5—12,5
12—14
12—14
9—12
10,5—13,5
0,3—0,6
>5С
>5С
5С—0,8
0,3—0,6
5(С—0,03)
5С,
1,8—2,5 540 240 37
2—3 500 250 40
2—2,5 500 250 40
1,5—2,5 — — —
1,8—2,5 520 220 40
1,5—2,6 580 220 40
2—2,5 500 230 —
55
55
50
16—18 12—14 0,3—0,6 3—4 — —
16,5—18,5 10 , >5С 2,2—3 550 210 — —
18—20 11—14 3—4 550 210 — —
16-18 10-14 — 2—3 520 210 — —
18-20 11 — 15 — 3—4 520 210 — —
15
227
Таблица 4.25. Механические свойства технически чистого алюминия
Материал
Страна марка стандарт содержание Al, %, не ме- нее
СССР АДО ГОСТ 4784—74 99,50
ФРГ Япония АДО АД1 A199.7F6 A199.5F7 AIPO, AITO, AIBO ГОСТ 4784—74 ГОСТ 4784—74 DIN 1712 DIN 1712 99,50 99,30 99,7 99,5 99,7
Таблица 4.26. Содержание элементов и механические свойства алюминиево-
Сплав
г держание, %
Страна 1
марка стандарт Мп ] ге Si | Си | Zn
не более
СССР АМц ГОСТ 4784—74 1,0 — 1 ,6 0,7 0,6 0,15 0,1
США . 3003 — 1,0—1,5 0,7 0,6 0,2 0,1
ФРГ AlMnFlO DIN 1725 — 0,5 — 0,1 —
Сплавы алюминиевые литейные (ГОСТ 2685—75) применяют
для фасонных отливок. Они выпускаются 37 марок, подразде-
ленных на пять групп в зависимости от основы.
Сплавы алюминиевые деформируемые по ГОСТ 4784—74
(СТ СЭВ 730—77, СТ СЭВ 996—78) предназначены для изго-
товления листов, лент, полос, плит, профилей, панелей, прутков,
труб, проволоки, штамповок и поковок методом горячей пли
холодной деформации. Они выпускаются следующих марок:
АДО, АД 1, АД, ММ, АМц, АМцС, Д12, АМг1, АМг2, АМгЗ, АМг4,
АМг5, АМгб, АД31, АДЗЗ, АД35, АВ, Д1, Д16, Д18, В65, АК4,
АК4-4, АК6, АК8, В95, 1915, 1925.
Применение алюминия и его сплавов всегда рационально
там, где они могут заменить нержавеющие стали, латунь и дру-
гие более дорогие цветные металлы.
Для изготовления нефтехимической аппаратуры чаще всего
применяют технически чистый алюминий марок АДО и АД1
(ГОСТ 4784—74), с содержанием не менее 99,3% алюминия.
Химический состав и механические свойства технически чистого
алюминия приведены в табл. 4.25.
Наряду с технически чистым алюминием для изготовления
сварных сосудов применяют сплавы алюминия, хорошо дефор-
228
Характеристика проката
стандарт вид и состояние толщина, мм <7в’ МПа <Т0»2» МПа
ГОСТ 18475—82 Трубы холоднокатаные и хо- Размеры по 60 —
лоднотянутые отожженные ГОСТ
— Листы отожженные 3-10,0 60 —
— Листы горячекатаные 5—10,5 70 —
DIN 1745 Листы мягкие 20 60 20
DIN 1746 Трубы мягкие
— — — 60 —
марганцевых сплавов
Прокат
стандарт ТУ вид и состояние толщина, мм %’ МПа ^0.2. М Па
ЧМТУ 347—61 Плиты горячекатаные 11-25 120
26—80 110 —
ГОСТ 12592—67 Листы горячекатаные 5—10,5 100 —
ГОСТ 18475-73 Трубы мягкие По ГОСТ 90 —
— ——
D1N 1745 Листы мягкие До 6 100 4 П
DIN 1746 Трубы мягкие До Ю 100 4U
мируемые и не упрочняемые термической обработкой. Обладая
более высокими механическими свойствами, чем технически чи-
стый алюминий, сплавы сохраняют высокую коррозионную стой-
кость в различных средах. Наибольшее применение нашли
сплав алюминия с марганцем (АМц) и с магнием (АМг2,
АМгЗ, АМг5 и АМгб). Из сплава АМц изготовляют листы, тру-
бы, прутки и плиты. Химический состав и механические свой-
ства листов из алюминиевомарганцевых сплавов приведены в
табл. 4.26.
Лучшими (по сравнению с алюминиевомарганцевыми сплавами)
механическими свойствами обладают алюминиевомагниевые
сплавы. Их химический состав и механические свойства приве-
дены в табл. 4.27—4.29.
4.5. МЕДЬ И СПЛАВЫ НА ЕЕ ОСНОВЕ
Медь — пластичный металл розовато-красного цвета; плотность
при 20 °C—8,94 г/см3, температура плавления 1083 °C, отжига
500—700 °C. Механические свойства сильно меняются в зависи-
мости от обработки: сгв = 220—450 МПа; 6 = 4—60%; НВ = 350—
11300 МПа.
229
Таблица 4.27. Содержание элементов алюминиево-магниевых сплавов
Страна
Марка сплава Стандарт Mg
СССР АМг2 ГОСТ 4784—74 1,8-42,6
США ASA 5052 — 2,2—2,8
Англия NP4 2,25
Япония А2Р1, А2Т1, А2В1 — 2,2—2,8
ФРГ AlMg2 DIN 1725
СССР АМгЗ ГОСТ 4784—74 3,2—38
США ASA 5086 ASTM GM40A 3,5—4,5
США ASA 5154 ASTM G40A 3,5
ФРГ AlMg3 DIN 1725 —
СССР АМг5 ГОСТ 4784—74 4,8-5,8
США ASA 5083 ASTM GM41A 4,0—4,9
ФРГ AlMg5 DIN 1725 —
Англия NP 5/6 — 4,5
СССР АМгб ГОСТ 4784—74 5,8-6,0
Таблица 4.28. Механические свойства проката иэ алюминиево-магниевых
сплавов
Марка сплава Стандарт, ТУ Вид и состояние проката Толщина, мм МПа °т- МПа в, %
АМг2 — Листы отож- 2—10 470 — 18
женные
ГОСТ 18475—8 Трубы отож- Любая 160 — —
женные
NP4 — Листы отож- 6—25 190 120 12
женные
AlMg2 DIN 1745 Листы мягкие До 6 150 60 17
DIN 1746 Трубы мягкие До 10 15
АМгЗ ГОСТ 17232—79 Листы отож- 4,6—10 190 80 15
женные
Плиты горяче- 12—25 190 70 12
катаные 26—80 170 60 11
ASA 5086 SB 209 Листы 11 плиты 0 и Н112 — 245 100 —
ASA 5154 — 210 77 —
AlMg3 DIN 1745 Листы мягкие До 6 180 80 17
DIN 1746 Трубы мягкие До 10 15
AMr5 ГОСТ 17232—79 Листы отож- 0,5—10 280 130 15
женные
Плиты горяче- 12—25 270 120 13
катаные 26-80 260 НО 12
ASA 5083 SB 209 Листы и плиты — 280 125
AlMg5 DIN 1745 Листы мягкие До 6 240 НО 15
DIN 1746 Трубы мягкие До 10
АМгб — Листы отож- 5—10,5 320 160 15
женные
ГОСТ17232—79 Плиты горяче- 12—25 310 150 11
катаные 26—50 300 140 6
51—80 280 130 4
— относительное удлинение на образцах с десятикратным отношением длины
к диаметру.
230
Состав, % Примесей, %, не более
Мп Сг прочие Fe Si Fe-f-Si Си
0,2—0,6 0,15—0,35 0,4 0,4 — 0,1
— 0,15—0,35 — —• 0,45 0,1
0,1 — — — — —
0,1 0,15—0,35 — — — 0,45 0,1
0,3—0,6 0,5 — — 0,1
0,2-0,7 0,05—0,25 — 0,5 0,4 — 0,1
- Ti 0,25 — —. — —
0,4 — — 0,05
0,3-0,8 — V 0,02-0,2 0,5 0,5 — 0,1
0,3—1,0 0,05-0,25 0,4 0,4 — 0,1
— — 0,4 — — 0,05
0,5—0,8 — Ti 0,02-0,1 — — — —
Таблица 4.29. Механические свойства сплавов АМгЗ и АМгб
при повышенной температуре
Температура испытания, °C ав, МПа °0,2’ в. % 46 % £10-3, МПа
Сплав АМгЗ (горячепрессованный пруток)
20 231 124 14,2 30,4 699
100 214 124 21,4 47,1 —
150 190 117 19,7 47,6 —
200 148 111 22,0 62,7 598
250 93 99 28,7 65,0 —
Сплав АМгб в отожженном состоянии
20 369 162 25 42 81G
100 337 157 25 43 800
200 246 157 22 59 785
300 199 146 19 67 758
Е — модуль упругости при растяжении.
и назначение латунных отливок
Таблица 4.30. Марки, химический состав
Название и марка латуни Химический состав*, % Примерное назначение
Си прочие компоненты примеси, не более
Кремнистая ЛК80-ЗЛ 78—81 Si 3,0—4,5 2,8 Детали, работающие в морской воде, при протекторной защи- те арматуры до 250 °C
Кремнисто-свинцовая ЛКС80-3-3 77—81 Si 2,5—4,5 Pb 2,0—4,0 2,3 Подшипники и втул- ки неответственного назначения
231
П родолжение
Название и марка латуни Химический состав*. % Примерное назначение
Си прочие компоненты примеси, не более
Алюминиево-желе- зо-марганцевая ЛАЖМц 66-6-3-2 64—68 AI 4,0—7,0 Fe 2,0—4,0 Мп 1,5—3,0 2,1 Гайки нажимных ра- ботающих червячных винтов
Алюминиевая ЛА67-2.5 66-68 А1 2,0-3,0 3,4 Коррозионностойкие детали, работающие в морской воде
Алюминпево-желез- ная ЛАЖ 60-1-2Л 58—61 А1 0,8—1,5 Fe 0,8—1,5 Мп 0,1—0,6 Sn 0,2—0,7 0,7 Арматура, втулки, подшипники
Марганцево-никеле- железоалюминиевая ЛМцНЖА 60-2-1-1-1 58—62 Al 0,5—1,0 Fe 0,5-1,1 Мп 1,5—2,5 Pb 0,5—1,5 2,3 Арматура, не имею- щая притираемых по- верхностей, работаю- щая на воздухе, в во- де, масле, жидком топливе до 250 °C
Свинцовая ЛС59-1ЛД 58-61 Pb 0,8—2,0 1.5 Литье под давлением
Свинцовая ЛС59-1Л 57—61 Pb 0,8—2,0 2,0 Арматура, втулки, се- параторы для под- шипников качения
Марганцево-оловя- но-свцнцовая ЛМцОС58-2-2-2 57-60 Мп 1,5—2,5 Sn 1,5—2,5 Pb 0,5—2,5 1.2 Зубчатые колеса
Марганцепо-свинцо- вая ЛМцС58-2-2 57-60 Mn 1,5—2,5 Pb 1,5—2,5 2,5 Антифрикционные детали
Марганцевая ЛМц58-2Л 57—60 Mn 1,0—2,0 2.0 Детали, подвергаю- щиеся лужению, за- ливке баббитом. Де- тали упорных и опор- ных подшипников, дейдвудных труб
Марганцево-желез- ная ЛМцЖ55-3-1 53—58 Fe 0,5—1,5 Mn 3,0—4,0 2,0 Несложные детали ответственного назна- чения, арматура, ра- ботающая при темпе- ратурах до 300 °C
Оловянно-свпнцовая Л ВОС 68—75 Sn 0,5—2,0 Pb 1,0-1,3 1.5 Штуцера гидросистем автомобилей
* Остальное — Zn.
232
Таблсща 4.31. Свойства литейных латуней
Марка Плотность, Г/см3 , Теплопроводность, Вт/(М-К) Коэффициент линейного расширения, а-10—6, 1/К 1 Температура плавления, °C Линейная усадка, % Вид литья* Механические свойства
%• МПа в. % МВ, МПа
не менее
ЛК80-ЗЛ 8,3 84 17,0 900 1.7 К, 3 300 15 1100
ЛКС80-3-3 8,6 84 17,0 900 1,7 к 300 15 1000
3 250 7 900
ЛАЖи.66-6-3-2 8,5 50 19,8 900 1,8 к 650 7 1600
3 600 7 1600
ц 700 7 —
ЛА67-2.5 8,5 113 — 995 1,25 к 400 15 900
3 300 12 800
ЛА/К60-1-1Л 8,5 113 21,6 904 1,7 К 420 18 900
3 380 20 800
ЛМцС58-2-2 8,5 46 — 885 2,0 К 350 8 800
3 250 10 700
ЛМцНЖА60-2-1-1-1 8,4 — — 916 1,7 К 400 18 850
3 350 20 1000
ЛС59-1ЛД 8,5 — — — — д 200 6 700
ЛС59-1Л 8,5 109 20,1 885 2,2 Ц 200 20 300
ЛМц ОС58-2-2-2 9,5 109 — 890 1,8 К 300 4 1000
3 300 6 900
ЛМц 58-2Л 8,5 — — — — к, з, 350 20 1000
ц
ЛМ11Ж 55-3-1 8,5 100 22,0 870 1,6 к 500 10 1000
3 450 18 <100
д 400 10 ООО
Л ВОС 8,5 100 — 920 1,8 3 150 8 600
* Буквы означают литье: К - в кокиль; 3 — в песчаные формы («в землю» ); Ц-
центробежное, Д — под давлением.
Латуни — сплавы меди с цинком. При введении третьего,
четвертого и более компонентов латуни называют сложными,
или специальными; к ним относятся алюминиевая латунь, же-
лезомарганцевая латунь, маргапцево-оловянно-свинцовая ла-
тунь и т. д. По сравнению с медью латуни обладают большими
прочностью, коррозионной стойкостью, упругостью и лучшей
обрабатываемостью (литьем, давлением и резанием). По техно-
логическому признаку латуни подразделяют на литейные и
обрабатываемые давлением.
В марках латуней буква Л означает латунь, А — алюминие-
вая, Ж — железная, Мц — марганцовистая, К -- кремнистая,
С — свинцовистая, О — оловянистая; первая цифра — среднее
содержание меди; вторые и последние цифры — содержание
компонентов в той последовательности, в какой они приведены
в буквенной части условного обозначения марки.
233
Литейные латуни (ГОСТ !1020—77) поставляются в виде чу-
шек. Предназначаются для изготовления фасонных отливок
(ГОСТ 17711—80), характеристики и назначение которых при-
ведены в табл. 4.30, а механические свойства — в табл. 4.31.
Латуни, обрабатываемые давлением. Согласно ГОСТ 155'27—
70, по химическому составу нормировано восемь марок простых
латуней (см. сноску к табл. 4.31): Л96, Л90 (томпак); Л85,
Л80 (полутомпак); Л70, Л68, Л63 и Л60 (латунь) и 23 марки
сложных: алюминиевая ЛА77-2; алюминиево-железная
ЛАЖ60-1-1; алюминиево-никелевая ЛАН59-3-2; алюминиево-
мышьяковая ЛАМш77-2-0,05; алюминиевоникелекремнистомар-
ганцовая ЛАНКМц 75-2,2,5-0,5-0,5; железомарганцовая ЛЖМц
59-1-1; железосвинцовая ЛЖС 58-1-1; никелевая ЛН 65-5; мар-
ганцовая ЛМц 58-2; марганцово-алюминиевая ЛМцА57-1-1;
томпак оловянный ЛО90-1; оловянные ЛО70-1, ЛО62-1; ЛО60-1;
свинцовые ЛС63-3, ЛС74-3; ЛС64-3; ЛС60-1; ЛС59-1В; кремни-
стая ЛК80-3; мышьяковистая ЛМш 68-0,05.
Поставляют латуни в виде проволоки, полос, листов, лент,
труб и других горяче- и холоднопрокатных, тянутых и прессо-
ванных изделий, в мягком (отожженном), полутвердом (сте-
Таблица 4.32. Механические свойства латунных прутков
Марка латуки Состояние Диаметр прутков, мм ав, МПа вю, %
не менее
Л 60 Прессованные 10—160 300 30
Тянутые мягкие 3—50 340 30
Тянутые полутвердые 3—40 400 17
Тянутые твердые 3—12 480 9
Л63 Прессованные 10—160 300 30
Тянутые мягкие 3—50 300 40
Тянутые полутвердые .3—40 380 15
Тянутые твердые 3—12 450 10
ЛС59-1 Прессованные 10—160 370 18
Тянутые мягкие 3—50 340 22
Тянутые полутвердые 3—40 40J 15
Тянутые твердые .3—12 500 3
ЛС63-3 Тянутые твердые 3—9,5 600 1
10—14 550 1
15—20 500 1
Тянутые полутвердые 10—20 360 12
ЛО 62-1 Прессованные 10-160 370 20
Тянутые полутвердые 3—50 400 15
ЛЖС 58-1-1 Прессованные 10—160 300 20
Тянутые полутвердые 3—50 450 10
ЛМц 58-2 Прессованные 10—160 400 25
Тянутые полутвердые 3—12 450 20
Св. 12—50 420 20
ЛЖМц 59-1-1 Прессованные 10—160 440 28
Тянутые полутвердые 3—12 500 15
Св. 12—50 450 17
ЛАЖ 60-1-1 Прессованные 10—160 450 18
234
Таблица 4.33. Химический состав и механические свойства латунных листов и плит
Страна Марка Стандарт Химический состав*, % Стандарт или ТУ Толщина, мм МПа ^0.2. МПа
Си другие элементы
Англия Deoxidized phos- phorus cooper — 99,85 Р 0,015—0,08 BS 1541-63 Свыше 10 212 —
СССР Л 63 ГОСТ 15527—70 62-65 — МПТУ 4420—54 10—150 300 —
Англия 60/40 Brass — 59—62 — BS 1541—63 20—125 Свыше 125 315 299 —
СССР ЛС59-1 ГОСТ 15527—70 57—60 РЬ 0,8—1,9 МПТУ 4420—54 10—150 300 —
США Muntz-Metal — 59—63 РЬ 0,5 ASTM B43—42 До 50 50—90 90—125 350 320 280 140 105 84
СССР Л062-1 ГОСТ 15527—70 61 — 63 Sn 0,7—1,1 МПТУ 4420—54 10—150 300 —
Англия Naval Brass — 61—61 Sn 1 — 1,5 BS 1541-63 20-125 Свыше 125 346 315 —
США Naval Brass — 59-61 Sn 0,5—1,0 — До 75 75—125 350 350 140 125
СССР ЛЖМц 59-1-1 ГОСТ 15527—70 57—60 Fe 0,6—1,2 Mn 0,5—0,8 Al 0,1—0,4 Sn 0,3—0,7 МПТУ 4420—54 10—150 300 —
• Остальное — Си,
Таблица 4.34. Марки и химический состав оловянных бронз,
обрабатываемых давлением
Марки Химический состав*, % Плот- ность, Г/см3 Темпе- ратура дав- ления, °C
Sn р Nl, Zn при- меси, не бо- лее
БрОФ8,0-0,30 7,5—8,5 0,25—0,35 Ni 0,1—0,2 о,1 8,6 880
БрОФ 7-02 7,0—8,0 0,10—0,25 0,1 8,6 900
БрОФ 6,5-0,4 6,0—7,0 0,26-0,40 Ni 0,1—0,2 o.l 8,7 995
БрОФ 6,5-0,15 6,0—7,0 0,10-0,25 — o.l 8,8 995
БрОФ 4-0,25 3,5—4,0 0,20-0,30 0,1 8,9 1060
БрОЦ 4-3 3,5—4,0 — Zn 2,7—3,3 0,2 8,8 1045
БрОЦС 4-4-2,5 3,0-5,0 1,5—3,5 Zn 3,0—5,0 0,2 8,9 1018
БрОЦС 4-4-4 3,0—5,0 3,5—4,5 Zn 3,0—5,0 0,2 9,1 1015
* Остальное — Си.
Таблица 4.35. Химический состав титана
Страна Марка титана Ti, % Примеси, %- не более
Fe Si с о2 N2 Н2
СССР ВТ1-0 Основа 0,20 0,10 0,07 0,12 0,04 0,010
ВТ1-00 - > 0,20 0,08 0,05 0,10 0,04 0,008
ФРГ RT-12 0,20 — 0,08 0,10 0,05 0,013
RT-15 0,25 — 0,08 0,20 0,06 0,013
RT-18 0,30 — 0,10 0,25 0,06 0,013
Япония KS-50 S3 99,5 0,15 0,10 0,08 0,10 0,01 0,01
KS-70 5=99,4 0,30 0,10 0,08 0,10 0,02 0,01
США MST Основа 0,25 — 0,03 — 0,04 —
Таблица 4.36. Механические свойства титана
Значения показателя
Показатели ВТ1-00 ВТ1-0 RT-12 RT-15 RT-18 Т40 Т50
СССР ФРГ Франция
<тц, МПа 300 400 300 400 470 400 500
ат, МПа 250 310 200 250 330 280 350
6s, 7о 30 30 30 22 18 27 24
V, % 60 60 60 60 — — .—
НВ, МПа — — 1000— 1500 1400— 2000 1600 1200— 1600 1400— 2000
236
Таблица 4.37. Марки и химический состав* (%) титановых сплавов
Марка А1 Mn, V Mo, Sn Cr, Zr Si, Fe
ОТ4-0 0,2—1,4 Мп 0,2—1,3
ОТ4-1 1,0-2,5 Мп 0,7—2,0 — — —
ОТ4 3,5—5,0 Мп 0,8—2,0 — — —
ВТ5 4,3-6,2 — — — —
ВТо-1 4 ,3—6 ,0 — Sn 2 jO—43,0 — —
BT6C 5,3—6,8 V 3,5—5,0 — — —
ВТЗ- 1 5, 5— 7, 0 Ге 0,2—0,7 Mo 20—3,0 Cr 0,8—2,3 Si 0,15—0,40
ЕТ9 5,8—7,0 .—. Mo 2,8—3,8 Zr 0,8—2,0 Si 0,20—0,35
ВТ 14 3,5—6,3 V 0.9—1,9 Mo 2,5—3,8 — —
НТ 16 1, 8—3,8 V 4,0—,5,5 Mo 4,5—5,5 — —
1-,ТД) 5 £—7,5 V 0 8—1,8 Mo 0,5—2,0 Zr 1,5-2,5 —
ВТ 22 4,4—5,9 V 4,0—5,5 Mo 4,0—5,5 Cr 0,5—2,0 Fe 0,5—15
1IT-7M 1,8—2,5 — — Zr 2,0—3,0 ——
ПТ-ЗВ 3,5—5,0 V 1,2-2,5 — — —
• Остальное — Ti.
пень обжатия 10—30%), твердом (30—50%) и особо твердом
(более 60%) состояниях. Механические свойства латунных
прутков приведены в табл. 4.32, латунных листов и плит —
в табл. 4.33.
Бронзы — сплавы меди (кроме латуней и медно-никелевых
сплавов) с оловом (оловянные бронзы) и сплавы меди с алю-
минием, бериллием, кремнием, марганцем и другими компонен-
тами, которые являются главными и в соответствии с которыми
бронзы получают название. Как и латуни, бронзы подразделя-
ются на литейные и деформируемые. Обозначение бронз начи-
нается с букв Бр.
Бронзы оловянные, обрабатываемые давлением (деформи-
руемые), согласно ГОСТ 5017—74 подразделяют на следующие
группы.
для титана марок
125 130 KS-50 KS-70 RS40 RS50 mst
Англия Япония США
.390 470 350 490 460 530 460 530
280 350 250 350 350 420 380 350
22 20 30 20 28 25 20 25
—— 40 40 55 50 45 55
— — 1100— 1450 1460— 2000 — — — —
237
Таблица 4.38. Механические свойства листов из титана и сплавов
Марка Состояние испытываемых образцов Толщина листа, мм .%• МПа а. %
не иенее
ВТ1-00 Поставки 0,3—1,8 300 30
1,8-6,0 25
6,0—10,5 20
ВТ 1-0 То же 0,3—0,4 380 25
0,4—1,8 30
1,8—6,0 25
6,0—10,5 20
ОТ4-0 0,3—0,4 480 25
0,4—1,8 30
1,8—6,0 25
6,0—10,5 20
ОТ4-1 » 0,3—0,7 600 25
0,7-1,8 20
1,8-6,0 15
6,0-10.5 13
ОТ-4 » 0,5—1,0 700 20
1,0-1,8 15
1,8-6,0 12
6,0—10,5 10
ВТ5-1 » 0,8—1,2 750 15
1,2—1,8 12
1,8—6,0 10
6,0—10,5 8
ВТ6С Отожженные 1,0—6,0 850 12
6,0—10,5 10
Закаленные и искусственно со- 1,0—10,5 1030 8
старенные
ВТ 14 Отожженные . 0,8—5,0 900 8
5,0—10,5 850 8
Закаленные и искусственно со- 0,8—1,5 1100 5
старенные 1,5—5,0 1200 6
5,0—7,0 1100 4
7,0—10,5 1120 ’ 4
ВТ20 Отожженные 0,8—1,8 950 12
1,8—4,0 10
4,0—10,5 8
Оловянно-фосфористые бронзы: БрОФ 8,0-0,3 — для прово-
лочных сеток целлюлозно-бумажной промышленности; БрОФ
б,5-0,4 —то же, а также для пружин, лент, полою и деталей;
БрОФ 6,5-0,15 — для лент, полос, прутков, подшипниковых де-
талей, биметаллических изделий; БрОФ 7-02—для прутков;
БрОФ 4-0,25 — для трубок контрольно-измерительных и других
приборов.
Оловянно-цинковые бронзы БрОЦ 4-3 — для лент, полос,
прутков, применяемых в электротехнике, машиностроении, для
пружинной проволоки в химической промышленности.
238
Оловянно-цинково-свинцовые бронзы: БрОЦС 4-4-2,5 и
БрОЦС 4-4-4 — для лент и полос, применяемых для прокладок
во втулках и подшипниках.
Химический состав и некоторые наиболее общие свойства
оловянных бронз приведены в табл. 4.34.
4.6. ТИТАН И СПЛАВЫ НА ЕГО ОСНОВЕ
Титан характеризуется небольшой плотностью, высокой прочно-
стью и коррозионной устойчивостью ко многим агрессивным
средам (в частности, к морской воде, поэтому титан и сплавы
на его основе широко используют в качестве конструкционного
материала.
Титан и титановые сплавы, обрабатываемые давлением, вы-
пускают по ГОСТ 19807—74. Чистый титан выпускают двух ма-
рок: ВТ1-00 п ВТ1-0. Титановые сплавы выпускают !14 марок.
Листы изготавливают из титана ВТ1-00 и ВТ1-0 и титановых
сплавов ОТ4-0, ОТ4-1, ОТ4, ВТ5, ВТ6С, ВТ14 и ВТ20 с химиче-
ским составом по ГОСТ 19807—74. Листы выпускают толщиной
0,3—0,8 мм (через 0,1 мм); 1,0; 4,2; 1,5; 1,8; 2,0; 2,2; 2,5—10,5мм
(через 0,5 мм), шириной 400—1200 мм, длиной 4500—5000 мм.
Химический состав и механические свойства титана и спла-
вов на его основе приведены в табл. 4.35—4.39.
4.7. НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ
Полимерные материалы обладают небольшим коэффициентом
трения, высокой износостойкостью, химической стойкостью, от-
сутствием схватывания в условиях работы без смазки или огра-
ниченной смазки. Низкая теплопроводность, высокий коэффи-
циент термического расширения, небольшая твердость и высо-
кая податливость определяют рациональность их применения в
узлах трения с небольшими нагрузками и скоростями работы.
Для повышения эффективности полимерные материалы исполь-
Таблица 4.39. Механические свойства и расчетные допускаемые
напряжения [ст] (МПа) титана ВТ 1-0 и титанового сплава ОТ-4
при высоких температурах
Темпера- тура, °C ст °в [О] °в . И!
ВТ 1-0 ОТ4-0
20 310 400 133 400 500' 167
100 260 354 118 330 435 145
200 210 280 93 240 333 111
250 190 250 83 200 300 100
300 175 225 75 180 255 85
350 — — — 160 250 83
400 — — — 150 245 81
239
Таблица 4.40. Допускаемые режимы работы трения пластмасс
Марка Без смазки Со смазкой
давление Р, МПа скорость скольже- ния V, м/с температура, °C коэффициент трения давление Р, МПа скорость скольже- ния V, м/с температура, °C коэффициент трения
Фторопласт-4 0,5—0,7 0,5 120 0,04—0,08 1,5 5 200 0,02—0,03
Фторопласт-4 с наполните- лями (Ф-4К20) 1,0—2,5 1,0 120 0,08—0,1 3,5—4,0 8—10 200 0,03
Фторопласт-40 0,6—0,8 0,5 100 0,5—0,6 5,5 4 160 0,06—0,08
Фторопласт-40 с наполните- лями (Ф40С15М1.5) 1,0—1,2 1,0 100 0,25—0,35 8,0 7 160—180 0,025—0,08
Фторопласт-3 0,3—5 0,5 50 0,07-0,08 1,0 3 125 0,04—0,05
Полиамиды АК-7 и Ц-6,10 2,0—3,0 0,5 75 0,17—0,2 2,5-3,0 0,5 100 0,08—0,15
Капрон 1,5—2,5 0,2 80—90 0,15—0,34 2,0—2,5 0,5 90—100 0,08—0,16
Капрон с наполнителями (АТМ-2) 2,0—2,5 2,5-3 140 0,1—0,2 8,0—10,0 6-8 175 0,08—0,12
Текстолит 5,0 1,0 80 0,2—0,3 10,0 5—10 100 0,06—0,1
зуют в комбинации с другими материалами, в частности с ме-
таллами [5]. Характеристики некоторых пластмасс приведены
в табл. 4.40.
Текстолит. Конструкционный текстолит выпускается соглас-
но ГОСТ 5—78. Текстолит ПТК и ПТ используют для подшип-
ников скольжения общего назначения, а ПТМ-1 и ПТМ-2 — для
вкладышей подшипников.
Выпускают антифрикционный текстолит ПТК-С плотностью
11,4 г/см3, прочностью при сжатии 250 МПа; графитизированный
текстолит плотностью 1,4 г/см3, прочностью при сжатии 200 МПа,,
ударной вязкостью 3 МДж/м2.
Текстолитовые подшипники предназначены для работы без
смазки и со смазкой, в том числе при смачивании водой. Они
могут работать во многих активных средах (органических рас-
творителях, масле, бензине, слабых кислотах и др.).
Фторопласт-4 (политетрафторэтилен) при небольшом коэф-
фициенте трения обладает недостаточными прочностью и
износостойкостью, поэтому эффективно антифрикционные свойст-
ва фторопласта используются в качестве компонента металло-
фторопластов для изготовления подшипников. Несущей основой
металлофторопластового подшипника является лента из сталей
08кп или 10кп, покрытая с обеих сторон слоем меди Ml или
латуни Л90. На ленте спекается высокопористый (до 35%)'
бронзовый слой из сферического бронзового порошка (размер
частиц 0,063—0,16 мм). Пропитка пористого слоя производит-
ся втиранием композиции, состоящей из 75% суспензии фторо-
пласта 4ДВ (ТУ П-40—59) и 25% дисульфида молибдена.
Толщина бронзового слоя в готовой ленте (ТУ 27-0:1-01—71)
0,35 мм, толщина фторопластового слоя 0,06 мм, ширина ленты
75—II00 мм, длина полос 500—2000 мм. Между общей толщиной
ленты н толщиной стальной основы существует следующая за-
висимость:
Общая толщина, мм.............1,10 1,60 2,60
Толщина стальной основы, мм . . 0,75 1,30 2, 'i(l
Металлофторопластовые подшипники эффективно примени
ют в узлах сухого трения, работающих без смазки или с огра-
ниченной смазкой при значительных нагрузках и скоростях
скольжения. Они характеризуются небольшим пусковым момен-
том и сохраняют работоспособность при интервале температур
от —200 до 280 °C.
Углеродные (углеграфитовые) антифрикционные материалы
предназначены для изготовления подшипниковых опор, уплот-
нительных устройств, поршневых колец и других деталей в па-
рах трения в интервале температур —200ч-+ 2000 °C при ско-
ростях скольжения до 100 м/с и в агрессивных средах. Свойст-
ва этих материалов приведены в табл. 4.41.
Углеродные обожженные материалы АО-4500 и А-600 (ТУ
48-20-4—77) после пропитки сплавом СО5 (95% РЬ и 5% Sn)
16-1204
241
Таблица 4.41. Свойства углеграфитовых антифрикционных материалов
Марка Плотность, г/см3 ов, МПа сги, МПа Коэффици- ент тепло- проводности при 20 °C, Вт/(м-К) Коэффици- ент терми- ческого рас- ширения при 20 °C. 10—« 1/К Допустимая рабочая тем- пература, 'С
в окисли- тельной сре- де в восстано- вительной и нейтральной средах
АО-1500 1,65—1,70 150—180 60—80 11 — 17 5—6 350—400 1300—1500
АО-600 1,60—1,65 110—150 50—70 11—16 5-6 300—350 1300—1400
АГ-1500 1,70—1,80 80—100 40—50 80—90 5—6 400—450 2300—2500
АГ-600 1,65—1,75 60—80 35—40 80—90 5-6 400—450 2300—2500
АО-1500-СО5 2,70—3,00 260—280 100—120 35 6,5—8,5 300 300
АО-600-СО5 2,80—3,10 250—270 90—110 35 6,0—7,0
АО-1500-Б83 2,60—2,90 250—270 90—110 35 6,5 230 230
АО-600-Б83 2,70—3,00 240—260 80—90 35 6,5
АГ-1500-С05 2,50—3,10 150—160 60—75 90—100 6,5—8,5 300 300
АГ-600-С05 2,60—3,10 140—150 55—70 80 6,0—8,0 300 300
АГ-1500-Б83 2,40—2,80 140—150 50—60 90—100 6,5 230 230
АГ-600-Б83 2,50—2,80 130—140 45—55 80 6,5 230 230
АГ-1500-БрС30 2,30—2,50 150—160 60—70 85—95 6,0 400—500 900
ЭГО-Б83 2,80—3,20 80—90 22—26 80 6,7 230 230
7В-2А 1,90—2,00 35—58 20—30 9—11 18,0—25,0 250 250
АФГМ 2,15—2,30 8—16 10—15 1,1—1,7 40—70 180 200
АВГ-80ВС 2,05—2,15 10—19 0,6—1,1 80—130 200 200
АМС-1 1,76—1 ,80 150—160 50—70 4—6 3—5
АМС-3 1,78—1 ,80 100—110 25—35 11 — 17 3—5
АМС-5 1,40—1 ,45 180—200 3-6 4-6
НИГРАН 1,65—1 ,70 90—120 30—40 14—17 4,5—5,0
НИГРАН-В 1,80—1,85 140—160 50—60 20—23 4,5—5,0 300 300
и баббитом Б83 получают обозначения: АО-450-СО5, АО-600-
СО5, АО-1500-Б83 и АО-600-Б83.
Углеродные графитизированные материалы АГ-4500, АГ-600
и ЭГО-Б83 (ТУ 48-20-4—77) после пропитки сплавом СО5, баб-
битом Б83 и бронзой Бр-СЗО получают дополнительные обозна-
чения.
Графитофторопластовые материалы являются полимерными
композициями на основе фторопласта-4 и углеродных наполни-
телей. Выпускаются марок: 7В-2А (ЦМТУ 01-57—69), АФГМ и
АФГ-80ВС.
Графитопластовые материалы на эпоксиднокремнийорганиче-
ском связующем выпускаются марок: АМС-1 (ТУ 48-20-45—83),
АМС-3 (ТУ 48-20-45—83) и АМС-5. Эти материалы предназна-
чены для узлов трения, работающих при температуре 1180—
200 °C, а кратковременно — до 320 °C.
Частично графитизированные материалы сочетают свойства
обожженных и графитизированных материалов, подвергнутых
дополнительной пропитке полимерным связующим. Выпускают-
ся марок НИГРАН и НИГРАН-В. Предназначаются для рабо-
ты в узлах сухого трения, для уплотнений в агрессивных сре-
дах при высоких температурах (до 300 °C), нагрузках и скоро-
стях скольжения.
Твердые антифрикционные покрытия (твердые смазки). Гра-
фит, дисульфид молибдена, нитрид бора, фталоцианин меди и
др. обладают небольшим коэффициентом трения, не изменяю-
щимся при высоких п низких температурах, в вакууме п при
воздействии агрессивных сред. Ввиду невысокой износостой-
кости и прочности применение их в чистом виде ограничено,
так как они могут работать только в малонагруженных узлах
трения при малых скоростях.
С большей эффективностью эти антифрикционные материа-
лы применяют в виде порошков, а их суспензии — в качестве
пластичных смазок и высыхающих композиций, образующих
твердые антифрикционные покрытия, и в виде компонентов гра-
фитопластов, металлопластов, металлокерамических антифрик-
ционных материалов и т. д.
В виде порошков указанные материалы применяют путем
втирания в поверхности трения, что, однако, не обеспечивает
длительной работы узла трения без повторения этой ручной
операции. Для преодоления этого недостатка разработан рота-
принтный метод смазки, по которому при помощи вспомога-
тельного валика и шестеренки (ротора) порошок непрерывно
наносится (накатывается) на основной вал или зубчатое колесо.
Разработан также магнитодипампческпй метод внесения по-
рошков в узлы трения, обеспечивающий возможность их сма-
зывания при высоких температурах — до 900 °C.
Твердые антифрикционные покрытия образуются на твердой
подложке после высыхания суспензии антифрикционных порош-
ков в пленкообразующем полимере.
16*
243
.ВНИИ НП-209 (ТУ 38Л0186—75)—композиция из дисуль-
фида молибдена и кремнийорганического связующего. Предна-
значается для узлов трения скольжения с возвратно-посту-
пательным движением. Работоспособна при температуре от
—70 до +850 °C и в вакууме до 900 °C.
ВНИИ НП-212 (ТУ 38.101594—80)—композиция из ди-
сульфида молибдена и карбамидо-формальдегидной смолы.
Предназначена для работы пар трения при больших нагрузках
и низких скоростях при температурах от —70 до 150 °C в ат-
мосферных условиях и вакууме.
ВНИИ НП-213 (ТУ 38.10187—80)—композиция из дисуль-
фида молибдена и кремнийорганического связующего. Предна-
значается для узлов трения скольжения, резьбовых пар и пред-
охранения от спекания трущихся пар. Работоспособна при тем-
пературе от —70 до 350 °C.
ВНИИ НП-229 (ТУ 38Л01542—75) — композиция из дисуль-
фида молибдена и силиката натрия. Применяется для различ-
ных узлов трения скольжения и повышения стойкости инстру-
ментов при температурах от —60 до +350 °C.
ВНИИ НП-230 (ТУ 38.101558—75)—композиция из дисуль-
фида молибдена и эпоксидной смолы. Используется для раз-
личных узлов скольжения с ограниченным ресурсом в условиях
радиационного облучения. Работоспособна при температурах
от —60 до +250 °C.
4.8. СМАЗОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Смазочные материалы классифицируют по агрегатному состоя-
нию и по происхождению (исходному сырью).
По агрегатному состоянию смазочные материалы подразде-
ляют на жидкие смазочные масла, пластичные и твердые
смазки. Жидкими смазочными маслами называют такие, кото-
рые при обычной температуре находятся в жидком состоянии.
Пластичные смазки в обычных условиях находятся в мазеоб-
разном состоянии (солидолы, консталины и др.). Твердые
смазки не меняют агрегатного состояния под действием раз-
личных факторов (температура, давление и т. д.); к ним отно-
сят графит, тальк и др. Обычно их применяют в смеси с жид-
кими маслами или пластичными смазками.
По исходному сырью смазочные материалы разделяют на
минеральные, органические и синтетические. Наибольшее при-
менение нашли минеральные (нефтяные) смазочные материалы.
Жидкие смазочные масла
Минеральные смазочные масла делят на следующие основные
группы: индустриальные для смазки разнообразных механиз-
мов; моторные для смазки транспортных и стационарных дви-
гателей внутреннего сгорания; трансмиссионные для смазки
244
различных трансмиссионных передач; цилиндровое, турбинное
и компрессорное; масла для гидравлических систем.
Эксплуатационные свойства масел характеризуются следу-
ющими показателями: вязкость, антиокислптельная стабиль-
ность, противокоррозионные свойства, температуры застывания
и вспышки, содержание механических примесей и воды.
Масла индустриальные. Масла индустриальные общего на-
значения (ГОСТ 20799—75) представляют собой смесь дистил-
лятных п остаточных масел кислотно-щелочной или селектив-
ной очистки и объединяют группу из 10 марок масел различ-
ной вязкости. В нее входят масла без присадок вязкостью при
50°C от 4 до 1118-10—6 м2/с, получаемые из малосернистых и
сернистых нефтей (табл. 4.42).
Масла моторные (ГОСТ 17479—72) имеют индекс М и по
эксплуатационным свойствам подразделяются на шесть групп:
А, Б, В, Г, Д, Е, каждая из которых предназначена для опре-
деленного типа двигателей. По вязкости выделено семь клас-
сов обычных масел номинальной вязкостью 6, 8, 10, 12, 14, 16,
20-10 6 м2/с и четыре класса загущенных масел с индексом
вязкости не ниже 425.
Масла группы А обладают самой низкой химической стой-
костью, не содержат присадок. Масла группы Б содержат не-
большое количество присадок, что позволяет использовать их в
карбюраторных двигателях; для дизелей они рекомендуются
как заменители. Масла группы В содержат до 8% антиокисли-
тельных, противоизпосных, моющих н других присадок. Масла
этой группы широко применяют в двигателях. Масла группы Г
отличаются высококачественной основой и большим содержа-
нием многофункциональных присадок, улучшающих их эксплуа-
тационные свойства. Рекомендуются для форсированных двига-
телей. Масла группы Д содержат до 18% композиций присадок
и рекомендуются для дизелей, работающих на топливах со зна-
чительным содержанием серы.
Масла групп Б, В, Г делят на подгруппы в зависимости от
их назначения и обозначают цифрами 1 (для карбюраторных
двигателей) и 2 (для дизельных двигателей). Так, марку
М-42В2 расшифровывают следующим образом: моторное мас-
ло вязкостью 12- 10—6 м2/с при 100 °C, группы В, предназначено
для дизельных двигателей.
Масла трансмиссионные по условиям применения подразде-
ляют на две группы: без присадок—для цилиндрических и ко-
нических передач, работающих при умеренных удельных на-
грузках; с противозадирными присадками — для высоконапря-
женных спирально-конических и гипоидных передач. В зависи-
мости от сезонных и климатических условий различают летние,
зимние и северные масла. В последнее время применяют всесе-
зонные масла с температурой застывания минус 20—25 °C. Ха-
рактеристики трансмиссионных масел приведены в табл. 4.43.
Масла цилиндровые (легкие и тяжелые) (ГОСТ 6411—76)
245
g Таблица 4.42. Характеристика индустриальных масел общего назначения (по ГОСТ 20799— 75)
05
Показатель Марка масла
И-5А И-8А И-12А И-20А И-25А И-ЗОА И-40А И-50А И-70А И-100А
Вязкость при 10-5 м2/с Температура, °C 50 °C, 4—6 6,8 10—14 17—23 24—27 28—33 35—45 47—55 65—75 90—118
— вспышки, не ниже 120 130 165 100 180 190 200 200 200 210
— застывания, не выше —25 —20 —30 —15 —15 -15 —15 —20 —10 — 10
Таблица 4.43. Характеристика трансмиссионных масел (по ГОСТ 23652—79)
Показатель Марка масла
ТСп-14,5 ТСп-15 ТСп-10 ТСп-14 ТСп-15К ТЛГ1-15В ТСп-14гнп ТАД-17Н
Плотность при 20 °C, не более, г/см3 910 950 915 910 910 910 910 907
Вязкость кинематиче- ская при 100 °C, 10-6 м2/с 15 15 — 14,5 — 15 14 17,5
Температура засты- вания, °C, не выше —25 —18 —40 —25 — 25 —20 —25 —25
предназначены для смазывания паровых машин, а также меха-
низмов, работающих при больших нагрузках и малых скоро-
стях.
Масла турбинные предназначены для смазывания и охлаж-
дения паровых и газовых турбин, быстроходных центробежных
компрессоров и других подобных машин. Турбинные масла се-
лективной очистки с антиокислптельными, антикоррозионными
и антипенными присадками выпускают ио ГОСТ 9972—74 трех
марок: Тп = 22, Тп = 30 и Тп = 46.
Масла компрессорные (ГОСТ 1861—73)—нефтяные масла
сернокислотной и селективной очистки, вырабатываемые из ма-
лосернистых нефтей, — применяют для смазывания поршневых,
ротационных компрессоров и воздуходувок. Для компрессоров
холодильных машин применяют масла марок ХА (фригус),
ХА-23, ХА-30, ФМ-5,6 АП и др.
В табл. 4.44 приведены характеристики некоторых типов ци-
линдровых, турбинных и компрессорных масел.
Масла для гидравлических систем должны иметь низкую
температуру застывания (на 5—10 °C ниже температуры окру-
жающего воздуха, при которой работает гидросистема), иметь
температуры кипения на 20—30 °C выше максимальной рабочей
температуры, обладать небольшой вязкостью, не вызывать
коррозию металлов, не разрушать резиновых уплотнений, не
содержать механических примесей.
В качестве рабочих жидкостей для гидравлических систем с
шестеренчатыми насосами рекомендуются моторные масла
М-10Б(, М-:ЮВ2 — летом и М-8Б1 и М-8Б2— зимой или индуст-
риальные масла И-20А, И-ЗОА — летом и И-112А — зимой. Ши-
роко применяют авиационное, гидравлическое масло АМГ-10
(ГОСТ 6794—75), гидравлическое масло с антикоррозионной и
противоизносной присадкой М.ГЕ/10А (ТУ 38 101572—75), вере-
тенное масло АУ (ГОСТ 11642—75).
Пластичные смазки
По своим свойствам пластичные (консистентные) смазки зани-
мают промежуточное место между твердыми смазками и мас-
лами. Они состоят из двух компонентов — жидкой основы и за-
густителя— и, кроме того, содержат присадки, улучшающие
эксплуатационные характеристики. Нередко в состав смазок
вводят различные наполнители: графит, дисульфид молибдена,
порошкообразные металлы или их оксиды.
Основные преимущества смазок перед маслами — способ-
ность удерживаться в негерметичных узлах трения, работо-
способность в более широких интервалах температур и скоро-
стей, лучшие смазывающая способность, антикоррозионные
свойства, работоспособность в контакте с водой и другими аг-
рессивными средами. К недостаткам смазок следует отнести
247
Таблица 4.44. Характеристики цилиндровых, турбинных и компрессорных
Показатель Масло цилиндровое Масло турбинное
24 Тп-22 тп-30 тп-46
Вязкость, 10~в м2/с, при температуре 50 °C 22-23 28—32 44—48
100 °C 9—13 20—28 32—50 50—70 — —
Температура, °C вспышки, не ниже 215 240 300 310 186 190 195
застывания, не выше +5 — + 17 —5 —15 — 10 — 10
плохую охлаждающую способность, более высокую склонность к
окислению, сложность подачи к узлу трения.
Пластичные смазки подразделяют на антифрикционные, кон-
сервативные и уплотнительные. Каждая группа содержит ши-
рокий ассортимент смазок, применяемых в узлах трения про-
мышленного оборудования и транспортных средств.
Антифрикционные смазки имеют наибольшее применение; их
подразделяют на смазки общего назначения, для повышенных
температур, многоцелевые, термостойкие и химически стойкие.
Свойства некоторых смазок приведены в табл. 4.45, а обла-
сти их применения указаны ниже.
Солидол С (синтетический) применяют в подшипниках каче-
ния и скольжения, в шарнирах, винтовых и цепных передачах,
тихоходных шестеренчатых редукторах и в других узлах тре-
ния. Пресс-солидол применяют при подаче смазки через пресс-
масленки.
Солидол УС-2 отличается от синтетических тем, что его за-
гущают кальциевыми мылами жирных кислот. Жировые соли-
долы имеют лучшие вязкостно-температурные характеристики
и более предпочтительны, чем синтетические. Их применяют
для всех типов узлов трения машин и механизмов, работающих
в обычных условиях.
Графитная смазка УСсА состоит из загущенного цилиндро-
вого масла с добавкой 10% графита марки П; применяется для
нагруженных тихоходных механизмов, открытых зубчатых пе-
редачах и т. д.
Смазку 1-13 жировую загущают натриевыми мылами жир-
ных кислот; используют в разнообразных подшипниках каче-
ния, реже — в подшипниках скольжения и других узлах трения.
Универсальную тугоплавкую смазку УТ — консталин — ис-
пользуют главным образом в подшипниках качения, работаю-
щих при температурах до 120 °C.
Литол-24 можно применять в узлах трения всех типов: под-
шипниках качения и скольжения, шарнирах, зубчатых и иных
передачах, для смазывания трущихся поверхностей. Имеет хо-
248
масел
Масло компрессорное
К-12 К-19 КС-19 ХА ХХ-23 Х-Х-30 ФМ 5 6АП
11 — 14 22—24 28—38 12—16
К—14 17—21 18—22 — — —
216 245 270 100 175 185 200
—25 —5 — 15 —40 —38 —38 —110
рошие консервационные свойства и достаточно надежно защи-
щает металлические изделия от коррозии; может успешно за-
менять солидолы всех типов.
Фиол-2 по составу и основным характеристикам близок к
литолу-24 и отличается от него лишь несколько меньшим со-
держанием загустителя. Используется в подшипниках качения
и скольжения, зубчатых маломощных редукторах, передачах
станков, транспортеров и других аналогичных устройствах. Во
многих случаях может быть заменена литолом-24.
Фи.ол-3 используется в тех же случаях, что и фиол-2, но бла-
годаря более плотной консистенции и повышенному пределу
прочности лучше удерживается в узлах трения.
Смазка ЦИАТИМ-221 не замерзает при низких температу-
рах, ие растворима в воде, но плохо противостоит трению
скольжения. Весьма стабильна химически и инертна по отно-
шению к резине и полимерным материалам, поэтому достаточно
широко применяется в парах трения резина — металл, в узлах
трения, работающих в глубоком вакууме: от КН до КН°Па.
Смазка ВНИИНП-207 аналогична по составу и свойствам
смазке ЦИАТИМ-221, но превосходит ее по сроку службы в
подшипниках качения при 150—.180 °C.
Смазка ВНИИ И П-219 отличается от ВНИИ НП-207 тем,
что в ее состав введен дисульфид молибдена. Используется в
подшипниках качения, работающих при температурах до 200 °C
и повышенных нагрузках.
Смазка ЦИАТИМ-205 предназначена для герметизации и
предотвращения спекания контактных и резьбовых соединений
п уплотнений, соприкасающихся с агрессивными средами. Ее
применяют для сальниковых набивок, резьбовых соединений и
других устройств, работающих в контакте с агрессивными сре-
дами.
Смазку ВНИИ НП-279 применяют как антифрикционную в
подшипниках качения, скольжения и других узлах трения в тех
случаях, когда требуется повышенная стойкость при взаимодей-
ствии с окислителями.
249
to о* о Таблица 4.45. Антифрикционные смазки
Наименование ГОСТ, ТУ Температура капле- падения, °C Вязкость, Па-с при температуре, СС
-15 0 +20
Смазки общего н азначения
Солидол С (синтетиче- ский) Пресс-солидол Солидол УС-2 Графитная УСсА ГОСТ 4366—76 ГОСТ 4366—76 ГОСТ 1033—73 ГОСТ 3333—55 85—105 70—200 300—600 300—700 300—1000 250—600 300—600 1400—2000 100—200 50—100 100—200 150—400 80—150 30—90 40—180 60—100
Смазки общего назначения для повышенных те мператур
1-13 жировая Универсальная тугоплав- кая — консталин — УТ-1, УТ-2 ГОСТ 1631—61 ГОСТ 1957—73 130 130—150 600—1000 800—1500 250—500 250—500 100—2)0 100—200
Многоцелевые смазки
Литол-24 Фиол-2 Фнол-3 ГОСТ 21150—75 ТУ 38 УССР 2-01-188—74 ТУ 38 УССР 2-01-189—74 185—205 188—200 190—200 300—600 400—800 300—800 200—280 100—220 200—280 80—120 80—120 100—190
Термостойкие с м а з к и
ЦИАТИМ-221 ВНИИ НП-207 ВНИИ НП-219 ГОСТ 9433—60 ГОСТ 19774—74 1У 38 10171—74 200—220 Более 250 Более 250 120—250 270 80—200 180—200 1 £>Л ООП 1 UU Z.Z.VJ 40—100 80—100 QQ . | QQ
Химически стойкие смазки
ЦИАТИМ-205 ВНИИ НП-279 № 8 Ю-ОКФ СК-2-06 ГОСТ 8551—74 ГОСТ 14296—78 ОСТ 95.510—77 ОСТ 6-02-205-73 ТУ 6-02-786—73 70—77 Более 250 145— 150 158—165 135—200 2000—6000 200-600 Менее 1000 400—600 1000—2500 120-200 250—400 6000 140 100—300 50—90 150—160 800—1500 80—120
Смазку № 8 применяют для герметизации резьбовых соеди-
нений, подвижных сальниковых устройств, смазывания разно-
образных узлов трения, работающих в контакте с агрессивны-
ми средами при низких температурах. Исключительная химиче-
ская стойкость позволяет применять смазку ЛЬ 8 при длитель-
ном контакте с неорганическими кислотами (дымящей азотной,
серной, соляной, хлорной и др.), хлором, плавиковой кислотой
и др.
Смазку Ю-ОКФ применяют для герметизации резьбовых
соединений, смазывания резиновых уплотнений, пропитки саль-
никовых набивок насосов и арматуры трубопроводов, предна-
значенных для перекачивания сильных кислот, а также для
работы в контакте с галогенами, галогенводородами, оксидами
азота и кислородом. Ее рекомендуют также для защиты от
коррозии металлических поверхностей, работающих и контакте
с указанными агрессивными средами.
Смазка СК-2-06 химически инертна. Она совместима практи-
чески с любыми черными и цветными металлами, сплавами, по-
лимерами и резинами. Не растворима в кислотах, спиртах, ще-
лочах, углеводородах и др. Применяется в арматуре трубопро-
водов, резьбовых соединениях и некоторых узлах трения при
контакте с агрессивными средами.
Консервативные смазки в соответствии с их особенностями
подразделяют на две группы: общего назначения и канатные.
Среди смазок общего назначения доминируют углеводород-
ные, известные под различными названиями: вазелин, пушеч-
ное, нефтяное сало, ПВК и др.
Смазка ПВК сохраняет защитную способность и предотвра-
щает коррозию металлов вплоть до минус 50 °C. Консерваци-
оиная способность смазки ПВК связана с высокой водостойко-
стью. Смазкой ПВК защищают от коррозии металлические из-
делия любой формы и размеров. Она предотвращает ржавле-
ние изделий из черных и цветных металлов в самых жестких
условиях в течение нескольких лет.
Вазелин технический известен как вазелин технический УН.
По составу и свойствам близок к смазке ПВК, но уступает ей
по температуре плавления. Используется для консервации ме-
таллоизделий.
Для предотвращения коррозии и уменьшения трения между
отдельными проволоками и прядями стальных канатов служат
канатные) смазки. Их делят на три группы: общего назначе-
ния— для стальных канатов всех видов; фрикционные—для
канатов, используемых в подъемных механизмах с фрикцион-
ными шкивами; пропитки для пеньковых сердечников канатов.
В настоящее время выпускают канатные смазки общего на-
значения 39у и БОЗ-'l, а также смазку Е-I для пропитки орга-
нических сердечников стальных тросов. При эксплуатации в
случае отсутствия специальных сортов канатных смазок вза-
мен их временно можно использовать обычные антифрикцион-
251
Таблица 4.46. Консервативные смазки
Наименование ГОСТ, ТУ Темпера- тура капле- пэдения. Вязкость, Па-с, при температуре, °C —15 [ 0 | 20
Смазки общего назначения
пвк Вазелин 1 ГОСТ 19537—74 1 60—67 1 — 11500—4000 1100—400 технический! ОСТ 38 1.56—74 | более 54 | — | 2500—4000 |150—400 Канатные смазки
Канатная 39у ГОСТ 5570—69 65-75 — 2000 300—50С
Канатная БОЗ-1 ТУ 39-9-157—75 60—75 — более 4000 400
Для пропитки органи- ческих сердечников стальных канатов Е-1 ГОСТ 15037-69 35-55 800 30
ные и консервационные смазки, например солидол С или ПВК.
Желательно вводить в них 5—10% графита. Основные харак-
теристики консервативных смазок приведены в табл. 4.46.
Уплотнительные смазки. Чаще всего уплотнительные смазки
используют в сальниковых уплотнениях насосов, арматуре тру-
бопроводов— в кранах, задвижках, вентилях и др. Широкое при-
менение они находят в резьбовых соединениях труб нефте- и
газопроводов для облегчения монтажа и демонтажа высокотем-
пературных и тяжелонагруженных резьбовых соединений.
В специальную группу нужно выделить вакуумные уплотни-
тельные смазки. Особую разновидность составляют замазки,
применяемые для герметизации разъемных соединений.
Характеристики уплотнительных смазок даны в табл. 4.47.
Смазка ЛЗ-162 растворима в нефтепродуктах, но не в воле.
Предназначена для арматуры — прямоточных задвижек и проб-
ковых кранов, где обеспечивает герметичность при давлениях
соответственно 50 и 12 МПа.
Смазка ВНИИНП-291 предназначена для герметизации кра-
нов водопроводных коммуникаций. Не растворима в воде и уг-
леводородах, имеет высокий предел прочности, стабильна.
Насосная смазка не растворима в нефтепродуктах, воде,
спирте и многих растворителях. Применяется в сальниковых
уплотнениях нефтяных и грязевых насосов высокого давления.
Смазку Р-2 применяют для облегчения свинчивания и раз-
винчивания резьбовых соединений. Она обеспечивает герметич-
ность в стыках труб при давлении 70 МПа, предотвращает по-
вреждение резьбы при периодическом подъеме и демонтаже
бурильных насосно-компрессорных труб.
Смазка лимол обеспечивает противозадирные свойства.
Применяется в качестве монтажной смазки для сборки узлов
трения скольжения при средних и высоких нагрузках и темпе-
ратуре до 1120 °C.
252
Таблица 4.47. Уплотнительные смазки
Наименование гост, ТУ Температу- ра каплепа- дения, °C Вязкость, Па-с, при температуре, *С
— 15 1 0 1 20
Арматурные смазки
Л.3-162 ТУ 38 101315—77 160—180 1500 430 200
ВНИИНП-291 ТУ 38 001198—74 более. 215 — — оолсе 2500
Насосная ТУ 38 101311—72 Резьбовые см более 140 а з к и 2600 1300 280
Р-2 ТУ 38 101332—76 80—105 120 69—12'1 15—70
Лпмол ТУ 38 УССР 2-01-146—75 более 240 — 250 60
ВНИИНП-225 ГОСТ 19782—74 — 2150 129 20
Герметизи р у ю щ и е и в а к у у м н ы е з а м а з < и и смазки
Замазка ЗЗН-ЗУ ГОСТ 19538—74 120 — — более 100
Вакуумная ОСТ 38 0194—75 240 — 1000 350— 500
Пасту ВНИИНП-225 применяют для резьбовых соединений,
нагреваемых до высоких температур, в тяжелонагруженных
тихоходных узлах трения, работающих при температурах от
—40 до +300 °C. В частности, ее используют для смазывания
подшипников и направляющих горячих конвейеров, узлов тре-
ния туннельных печей и др.
Замазку ЗЗК-Зу применяют для герметизации щелей при
консервации станков и другого оборудования; чтобы облегчить
промазывание зазоров и неплотностей, замазку подогревают.
Замазку вакуумную применяют для уплотнения разборных,,
но неподвижных соединений вакуумных установок.
Твердые смазки
Твердые смазки —это материалы, которые обеспечивают смаз-
ку между двумя поверхностями в условиях сухого или гранич-
ного трения при экстремальных режимах. К ним относят ди-
сульфиды молибдена и вольфрама. Наиболее характерным
представителем самосмазывающихся материалов является гра-
фит, применяющийся для работы на воздухе. Для условий ва-
куума в подшипниках скольжения применяют материал
АМАН-2. В прецизионных и силовых узлах трения, работаю-
щих в широком диапазоне температур, применяют металличе-
ские покрытия ВНИИНП-209, ВНИИНП-212 и другие, выпол-
няющие роль смазки.
25»
Раздел 3
РЕМОНТ ОБОРУДОВАНИЯ
Глава 5
ТИПОВЫЕ РЕМОНТНЫЕ РАБОТЫ
5.1. СЛЕСАРНЫЕ РАБОТЫ
К слесарным работам относят работы, завершающие изготов-
ление большинства изделий и соединение их в сборочные еди-
ницы, комплекты, комплексы.
Технология слесарной обработки включает операции, в ко-
торые входят разметка, рубка, правка и гибка металлов, резка
могаллов ножовкой и ножницами, опиливание, сверление, зен-
кование и развертывание отверстий, нарезание резьбы, клепка,
шабрение притирка и доводка, паяние, лужение, заливка под-
шипников, соединение склеиванием и др. Слесарные операции
осуществляются с помощью ручного или механизированного ин-
струмента.
Слесарный ручной инструмент. При разборке и сборке обо-
рудования и выполнении всевозможных слесарных работ при-
меняют молотки двух типов (ГОСТ 2310—77) —с круглым бой-
ком и с квадратным бойком. При ремонте иногда приходится
прибегать к ручной обработке металлов зубилом (ГОСТ
7211—72) или крейцмейселем (ГОСТ 7212—74). Для выбива-
ния цилиндрических и конических шпилек в соединениях дета-
лей применяют бородки (ГОСТ 7214—72). При разметочных
работах для накернивания деталей служат кернеры (ГОСТ
7213—72).
Для придания детали вручную необходимой формы или при-
гонки ее размеров предназначены напильники (ГОСТ 1465—80)
длиной от ilOO до 450 мм. Они различаются по номерам насе-
чек—от № 1 до № 6. Номер насечки характеризуется числом
основных насечек на 10 мм его длины; чем меньше номер на-
сечки, тем крупнее зуб напильника.
Обрезку металла заготовок деталей осуществляют ручны-
ми ножовками (ГОСТ 6645—68).
При слесарной обработке деталей различными ручными ин-
струментами используют слесарные тиски; широко распростра-
ненные параллельные тиски (ГОСТ 4045—75) изготовляют двух
типов: с неповоротным и поворотным основанием.
Механизированный инструмент. Частью общей программы
механизации и автоматизации производственных процессов яв-
254
ляется широкое внедрение ручных машин (средств малой меха-
низации). Наибольшее распространение получил электрический
и пневматический механизированный инструмент.
Механизированные инструменты в зависимости от вида и
характера движения рабочего органа можно разбить на три
группы: с вращательным движением рабочего органа (свер-
лильные и шлифовальные машины, гайковерты); с движением
рабочего органа по замкнутому контуру (цепные и ленточные
пилы, долбежные машины); с возвратно-поступательным дви-
жением рабочего органа (ножницы, напильники, шаберы); ин-
струмент ударного действия (молотки, зубила и др.).
Сверлильные машины — наиболее универсальный тип меха-
низированного электроинструмента: заменив сверло другим ра-
бочим элементом (метчиком, стальной щеткой, полироваль-
ным или шлифовальным кругом и т. д.), с помощью этой ма-
шины можно не только сверлить, но и нарезать резьбу, зенко-
вать и развертывать отверстия, шлифовать, полировать, зачи-
щать швы, очищать детали от окалины или ржавчины и т. д.
Для механизации процесса нарезания внутренней и наруж-
ной резьбы при слесарно-сборочных и монтажных работах ус-
пешно применяют различные переносные электрические и пнев-
матические ручные машины — резьбонарезатели. Они отлича-
ются от сверлильных машин наличием устройства для механи-
ческого реверса вращения шпинделя.
Ш лифовальные машины применяют для удаления заусенцев,
шероховатостей, забоин, царапин, для зачистки сварных швов,
очистки от старой краски, ржавчины и др. Электрошлифоваль-
ные машины выпускают со встроенным и вынесенным электри-
ческим приводом. Машины со встроенным двигателем по ис-
полнению подразделяются на прямые, угловые, торцовые, лен-
точные и плоские с эксцентричным или возвратно-поступатель-
ным движением рабочего органа.
Шлифовально-фрезерные и опиловочные ручные электриче-
ские машины комплектуются сменными приспособлениями раз-
личного назначения, что позволяет с их помощью фрезеровать,
шлифовать, зачищать поверхности и т. п.
Электрогайковёрты, находят широкое применение при сбор-
ке различных резьбовых соединений машин и конструкций и
бывают ударного и ударно-импульсного действия с регулируе-
мым моментом.
Техническая характеристика некоторых электроинструмен-
тов приведена в табл. 5.4.
Пневматические ручные инструменты применяют для рабо-
ты во взрывоопасных помещениях, где электрический инстру-
мент обычного исполнения непригоден. Пневматический ручной
инструмент разделяют на ударного действия (вибраторы, мо-
лотки отбойные и клепальные) и вращательного действия (свер-
лильные, шлифовальный машины, ключи-отвертки и др.). Для
большинства пневматических ручных инструментов в качестве
255
Таблица 5.1. Технические характеристики электроинструментов
Тип, модель Наибольший диаметр сверления, мм Частота вращения шпинделя, об/мин Мощность, Вт Напряже- ние, В Частота тока, Гц Масса, кг
ИЭ 1020 с 6 верлильн 2690 ы е май 230 1 И н ы 220 50 1,85
ИЭ 1031А 9 970 270 220 50 1,6
ИЭ 1022 А 14 700 400 220 50 3,2
ИЭ 1014 20 295 340 220 50 6,2
ИЭ 1002 6 3000 200 36 200 1,5
ИЭ 6002 9 950 270 36 200 17,6
ИЭ 1012 15 680 270 36 200 2,6
ИЭ 1017А 23 469 690 36 200 4,1
ИЭ 1015А 23 450 690 36 50 9,5
ЭП-1303 6 Р е з ь б о и а 148 р е з а т е 200 Л и 36 200 3,0
ИЭ 3401 12 177 400 220 50 7,0
Э 3-103 16 175 400 36 200 4,7
Прямые Ш 40* л и ф о з а л ь 24 000 н ы е м а 370 ШИНЫ 220 50 3,0
62 11 600 600 36 200 5,2
125 6400 800 36 200 7,0
200 2700 400 220 50 3,0
Углспме 175 1800 280 220 180 4,5
225 6590 2300 36 200 8,2
ПЭ 3106 12** Г а и к о 969 верти 230 220 50 2,4
ИЭ 3107 20 950 270 36 200 5,5
ИЭ 3118 30 12 000 360 36 209 5,2
* Диаметр абразивного круга, мм.
* Наибольшим диаметр резьбы, мм.
нормального рабочего давления принято давление 0,5 МПа. Бо-
лее подробно номенклатура и технические характеристики ме-
ханизированного инструмента изложены в каталоге [:1].
Монтажный инструмент. Для отвертывания и завертывания
гаек при разборке и сборке оборудования применяют плоские и
торцовые ключи различных конструкций.
ГОСТ 2838—80 устанавливает общие технические характе-
ристики гаечных ключей односторонних и двусторонних с от-
крытым зевом, кольцевых, комбинированных (с открытым и
кольцевым зевом) и ключей для круглых шлицевых гаек: зна-
чения крутящих моментов, характеризующих прочность клю-
чей, предельно допустимые отклонения размеров зева, а так-
же защитно-декоративные покрытия в зависимости от условий
эксплуатации. Ключи для легких условий эксплуатации долж-
ны иметь окисное, или (фосфатное с промасливанием, или же
хромовое покрытие; для средних условий — цинковое или хро-
256
мовое с подслоем никеля покрытие; для жестких условий —
хромовое с подслоем никеля или кадмиевое покрытие.
Гаечные ключи с открытым зевом двусторонние выпускают
по ГОСТ 2839—80 с размерами зева от 2,5X3,2 до 75X80 мм.
Ключи с открытым зевом односторонние, имеют размеры зева
от 3,2 до 85 мм (ГОСТ 2841—80). Кольцевые двусторонние
коленчатые ключи выпускают по ГОСТ '2906—80 с размерами
зева от 5,5X7 до 50X55 мм. Комбинированные гаечные ключи
по ГОСТ 16983—80 с открытым и кольцевым зевами имеют
размеры от 5,5 до 55 мм.
Ключи для круглых шлицевых гаек наружным диаметром
от 12 до 250 мм выпускают по ГОСТ 16984—79. Ключи шар-
нирные для круглых шлицевых гаек наружным диаметром от
22 до 220 мм выпускают по ГОСТ 46985—79.
Разводные ключи предусмотрены ГОСТ 7275—75. Они раз-
личаются размером наибольшего зева, равным 12, 19, 24, 30,
36 и 46 мм. Конструкция ключа должна исключать возмож-
ность выпадания подвижной губки при разведении зева. При
работе этими ключами нельзя пользоваться дополнительными
рычагами.
Для труднодоступных болтовых соединений применяют
торцевые ключи. ГОСТ 3329—75 предусматривает сменные го-
ловки с внутренним шестигранным зевом ,к торцевым немеха-
низированным ключам. По ГОСТ 11737—74 выпускают торце-
вые ключи для деталей с шестигранным углублением размера-
ми от 2,5 до 36 мм.
Для монтажных 'работ и демонтажных (вворачивание што-
ков, уплотнительных и накидных колец, различных круглых
деталей) применяют трубные ключи. Трубные рычажные клю-
чи (ГОСТ 18981—73) предназначены для захватывания и
вращения труб наружным диаметром от 10 до 120 мм. Ключи
обеспечивают надежный зажим изделия при приложении ра-
бочих нагрузок, а также удобный захват ключа рукой работаю-
щего. Трубные накидные ключи (ГОСТ 19733—74) предназна-
чены для захватывания и вращения труб диаметром от 10 до
90 мм, трубные цепные ключи (ГОСТ 19826—74)—для труб
диаметром от ;10 до 114 мм.
В практике ремонтных работ применяют также предель-
ные п тарированные ключи, предотвращающие затяжку соеди-
нения выше допустимой. Они снабжены специальным устрой-
ством с пружиной, обеспечивающим проскакивание или про-
скальзывание рукоятки п*ри усилии затяжки выше требуемого.
Усилие затяжки можно измерить с помощью динамометров об-
разцовых переносных (ГОСТ 9500—75) и общего назначения
(ГОСТ II3837—79).
Для отвертывания винтов, шурупов и т. п. применяют от-
вертки типа А —с накладными .щечками, типа Б — с металли-
ческой пяткой, типа В — с диэлектрической ручкой и типа Г —
из проволоки.
17—1204
257
Для различных монтажных работ применяют плоскогубцы
(ГОСТ 5547—75, ГОСТ 7236—73), круглогубцы (ГОСТ 7283—
73) и острогубцы (ГОСТ 7282—75).
5.2. ТАКЕЛАЖНЫЕ РАБОТЫ
Такелажные работы являются составной частью ремонтных ра-
бот и выполняются с помощью различных грузоподъемных
устройств п механизмов: канатов, цепей, тали, лебедок и кра-
нов.
Стальные канаты, применяемые в качестве грузовых, стрело-
вых, несущих, тяговых и стропов, должны отвечать действую-
щим стандартам (ГОСТ 2688—80, ГОСТ 3077—80, ГОСТ
7667—80 и др.) и иметь сертификат (свидетельство) завода-из-
готовителя об их испытании. В соответствии с ГОСТ 3241—80
канаты классифицируют следующим образом:
по конструктивному признаку: одинарной свивки (спираль-
ные), состоящие из проволок, свитых по спирали в один или
несколько концентрических слоев; двойной свивки, состоящие
из прядей, свитых в один или несколько концентрических сло-
ев; тройной свивки, состоящие из свитых стренг — канатов
двойной свивки;
по виду касания проволок между слоями: ТК — с точечным
касанием, ЛК — с линейным, ТЛК — с точечно-линейным ком-
бинированным;
по материалу сердечника: ОС — с органическим сердечни-
ком, МСМ — с металлическим сердечником из мягкой проволо-
ки, МС — с металлическим сердечником из канатной проволо-
ки, ИС — с сердечником из искусственных материалов;
по способу свивки: Р — раскручивающиеся, И— нераскручи-
вающиеся;
по направлению свивки: П — правого направления, Л — ле-
вого направления;
по сочетанию направлений свивки элементов: крестовой свив-
ки (направления свивки прядей в канате и проволок в прядях
противоположны); односторонней свивки (направления свив-
ки прядей в канате и проволок в прядях наружного слоя оди-
наковы) ;
по механическим свойствам проволоки: В — высокого каче-
ства, I — нормального качества, а также марок II и Б;
по виду покрытия поверхности проволоки: из светлой прово-
локи, из оцинкованной проволоки (ЛС—с тонким цинковым
покрытием для легких условий работы, СС — со средним цин-
ковым покрытием для средних условий работы, Ж С— с тол-
стым цинковым покрытием для жестких условий работы);
ПО' назначению: ГЛ — грузолюдские (для перевозки грузов
и людей); Г — грузовые (для перевозки грузов); Б — бензель-
ные (для перевязок).
258
Рис. 5.1. Изготовление стропов:
а — сплетением тросов; б — установкой зажимов (/ — трос-, 2— коуш; 3 — зажим); в —
виды зажимов.
Конец каната на грузоподъемной машине крепят путем за-
плетки свободного конца (рис. 5.1, а), установки зажимов
(рис. 5.11, б, в), заливки во втулку легкоплавких сплавов, а так-
же с помощью клина в конусной втулке. Петля на конце кана-
та при креплении его на грузоподъемной машине, а также пет-
ля стропа, сопряженная с кольцами, крюками и другими де-
талями, должна быть выполнена с применением коуша (ГОСТ
2224—72). При креплении конца каната с помощью зажимов
число их должно быть не менее трех. Шаг расположения за-
жимов и длина свободного конца каната должны составлять
не менее шести диаметров каната.
Для изготовления стропов и грузовых сеток иногда приме-
няют сизальские канаты (ГОСТ 1088—71), пеньковые (ГОСТ
483—75) и капроновые (ГОСТ 10293—77).
Стальные проволочные канаты перед установкой на грузо-
подъемную машину должны1 быть проверены на прочность по
формуле P/S^SiK. Здесь Р — разрывное усилие каната в целом
(в И), принимаемое по сертификату (в тех случаях, когда в
сертификате дано разрывное усилие, значение Р нужно опре-
делить умножением этого усилия на 0,83 или на соответствую-
17’
259
Таблица 5.2. Нагрузка на одну ветвь стропов в зависимости
от массы поднимаемого груза и угла отклонения ветви а
Масса под- нимаемого груза, т Нагрузка на одну ветвь (Н) при числе ветвей троса Масса под- нимаемого груза, т Нагрузка на одну ветвь (Н) при числе ветвей троса
2 4 2 4 2 4 2 4
а = 30° а = 60° a=30,J a=60J
0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 3 5,75 8,75 11,5 14,5 17,25 20,25 23 1,5 3 4,5 5,75 7,25 8,75 10 11,5 3,5 7 10,5 14,25 17,75 21,25 25 28,5 1,25 3,5 5,5 7 9 10,75 12,5 14,35 4,5 5 6 7 8 9 10 26 28,75 34,5 40,25 46 51,75 57,5 13 14,5 17,25 20 23 26 28,75 32 35,5 42,5 49,75 56,75 64 71 16 17,75 21,25 25 28,5 32 35,5
щий коэффициент, определенный ио ГОСТу для каната выбран-
ной конструкции); S — наибольшее натяжение каната (в Н) с
учетом КПД полиспаста (без учета динамических нагрузок);
К — коэффициент запаса прочности каната.
Расчет стропов и канатов производится с учетом числа вет-
вей и угла наклона их к вершине. В табл. 5.2 приведены на-
грузки на одну ветвь стропов в зависимости от массы подни-
маемого груза и угла отклонения ветви от вертикали. При рас-
чете стропов общего назначения, имеющих несколько ветвей,
расчетный угол между ветвями принимают 90°. Для стропов,
предназначенных для подъема определенного груза, при рас-
чете может быть принят фактический угол.
Цепи должны иметь свидетельство завода-изготовителя об
их испытании в соответствии с ГОСТом, по которому они из-
готовлены. Сварные и штампованные цепи, применяемые в ка-
честве грузовых на грузоподъемных машинах и для изготовле-
ния стропов, должны соответствовать ГОСТ 2319—81, пластин-
чатые цепи — ГОСТ :191—82.
Тали представляют собой простые по устройству и неболь-
шие по размерам грузоподъемные машины. В зависимости от
привода тали 'разделяют на ручные и электрические. Ручные
тали могут быть подвесными шестеренчатыми (ГОСТ 2799—75)
грузоподъемностью от 2,5 до 80 кН и тяговым усилием на цепи
механизма подъема 250—500 Н; с червячным подъемным ме-
ханизмом грузоподъемностью от 110 до 125 кН и тяговы'м уси-
лием 35—75 Н; передвижными (по однорельсовому пути из
балок двутаврового профиля) грузоподъемностью от 10 до
80 кН, тяговым усилием подъема 35—75 Н и усилием передви-
жения 100—250 Н.
Электрическая таль состоит из подвешенных к тележке ба-
рабана для навивки каната и полиспаста и перемещается по
нижнему поясу двутавровой балки (монорельсу). Барабан име-
ет электрический привод. Управление электрической талью осу-
260
Таблица 5.3. Характеристики электроталей
Исполнение Грузоподъем- ность, кН Высота подъе- ма, м Мощность электродвигате- ля, кВт Масса, кг
1 2,5—50 6—18 0,6—7,5 60—660
2 5—50 3—9 0,75—7,5 80—685
3 2,5—50 6-18 0,6-7,5 75—750
5 2,5—50 6-18 0,6-7,5 85—940
6 5—50 3-6 0,75—7,5 100—825
7 5—32 6 0,75—7,5 96—470
8 50 3,6 7,5 775—825.
9 50 6—18 7,5 700-946
ществляется с помощью кнопочных аппаратов, подвешенных к
корпусу на гибком кабеле. Механизмы передвижения тали и
подъема груза могут быть одно- и двухскоростными. В соответ-
ствии с ГОСТ 22584—80 электрические канатные тали выпуска-
ют в восьми исполнениях, обозначаемых цифрами 1—3 и 5—9
(табл. 5.3).
Для подъема тяжести с помощью талей обычно применяют
треноги из стальных труб. При монтаже и демонтаже внутри
зданий могут применяться поворотные стрелы, из бесшовных
стальных труб. Обычно стрелу оборудуют двумя лебедками —
для подъема груза и для изменения угла наклона стрелы.
Лебедка — это грузоподъемная машина, предназначенная
для перемещения груза, которая состоит из барабана для на-
матывания каната и зубчатых колес для передачи ему враще-
ния от приводного вала. Лебедки бывают с ручным и электри-
ческим приводом; общего назначения, применяемые как само-
стоятельные механизмы, специальные, входящие в состав кра-
нов. Лебедки выпускают в соответствии с ГОСТ 2914—80 и
ГОСТ 7014—74. Основные характеристики лебедок приведены
в табл. 5.4.
Консольные краны подразделяют на ручные и снабженные
электрической талью. Консольные краны могут быть настенны-
ми, прикрепленными к стене, или перемещающимися по надзем-
ному крановому пути; закрепленными на элементах сооруже-
Таблица 5.4. Характеристики лебедок
Тип Тяговое уси- лие, кН Диаметр ка- ната, мм Канатоем- кость бара- бана, м Масса, кг
Ручные однобарабанные Электрические реверсив- ные 8—50 11—27,5 50—75 160—900
однобарабанные 3,2—125 6,8—34 80—1000 270—5650
для башенных кра- нов 20—50 — 85—280 —
Унифицированные кра- новые 30—50 17,5—24 32—79 840-1770
261
Таблица 5.5. Характеристики консольных кранов
Тип Г рузоподъ- змность, кН Высота подъема, м Длина кон- соли, м
Настенный 5—.32 4—0 3,2—6,3
На колонне
с верхней и нижней опорами 2,5-32 2—4 2,5—5
свободно стоящий 2,5-32 2—4 2,5—5
свободно стоящий с ручным по- 1,25—5 2—3,2 2,5-4
воротом
нпя, на колонне с верхней и нижней опорами; свободно стоя-
щими на колонне с ручным поворотом. Консольные стационар-
ные поворотные ручные краны выпускают по ГОСТ 19494- -74,
а с электрической талью — по ГОСТ 1198.11—74. Основные ха-
рактеристики консольных кранов приведены в табл. 5.5.
Мостовой кран — это кран, грузозахватный орган которого
подвешен на грузовой тележке, перемещающейся по мосту,
движущемуся по надземному рельсовому пути. Основные ча-
сти крана: мост, тележка, механизмы перемещения и подъема,
кабина управления, электрооборудование. С помощью мосто-
вого крана поднимаемый груз можно перемещать в горизон-
тальной плоскости в двух перпендикулярных направлениях:
в одном — при движении самого моста, в другом — при движе-
нии грузовой тележки.
Мостовые краны изготовляют следующих основных типов:
подвесные, пролетное строение которых (двутавровая балка)
перемещается на двух или более каретках по низким полкам
балок, прикрепленных к перекрытию здания; опорные, пролет-
ное строение которых выполняется в виде моста или балки,
перемещающейся по двум ниткам пути.
Мостовые краны выпускают с ручным и электрическим при-
водом; первые имеют в качестве грузовой тележки ручную
Таблица 5.6. Характеристики мостовых кранов
Тип Г рузоподъ- смность, кН Длина про- лета, м Ширина крана, м
Подвесные ручные однобалочные 5—50 3,6—11,4 1,3—2,2
(ГОСТ 7413—80Е) Подвесные электрические однобалоч- ные* (ГОСТ 7890—84Е) 10—200 4,5—16,5 1,2-2,1
однопролетные 2,5—50 3—12 —
двухпролетные 5—50 2 по 7,7; 2 по 12 —
трехпролетные 10—32 3 по 9; 3 по 10,5 —
Краны с одним и двумя крюками 50—500 10,5—31,5 4,5—6,0
* Двутавровые балки типа 18М—45М.
262
таль и могут быть однобалочными и двухбалочными; вторые в
качестве грузовой тележки имеют электрическую таль. Подвес-
ные однобалочные краны могут быть одно-, двух- и трехпролет-
ными. Основные характеристики мостовых кранов приведены в
табл. 5.6.
Автомобильные, пневмоколесные и гусеничные краны. Авто-
мобильные— наиболее мобильные и распространенные из стре-
ловых кранов — выпускают грузоподъемностью 40—160 кН. По
исполнению подвески стрелового оборудования различают кра-
ны с гибкими подвесками, у которых стреловое оборудование-
удерживается с помощью канатов, и с жесткими подвесками,
у которых стреловое оборудование удерживается винтовыми
механизмами или гидроцилиндрами.
Пневмоколесные краны имеют специальную ходовую часть
в виде опорной рамы на пневматических колесах. По сравне-
нию с автомобильными они менее мобильны, по- значительно
превосходят их по грузоподъемности (достигает 1000 кН).
Гусеничные краны могут работать и передвигаться с гру-
зом на крюке. Краны грузоподъемностью 160 кН имеют ди-
зель-механический привод, более 160 кН — дизель-электриче-
ский.
Органами Госгортехнадзора СССР установлен надзор за ка-
чеством изготовления и безопасной эксплуатации грузоподъем-
ных машин, включающий регистрацию, выдачу разрешения на
пуск в работу, выдачу разрешения на изготовление, на ремонт
с применением сварки несущих металлоконструкций, контроль
содержания находящихся в эксплуатации кранов, обеспечения
безопасных условий эксплуатации и др.
5.3. СВАРКА И НАПЛАВКА
Сварка. Для восстановления поломанных деталей применяют
ручную электродуговую сварку постоянным и переменным то-
ком (ГОСТ 5264—80, ГОСТ 11534—75). Сварке постоянным
током следует отдать предпочтение при восстановлении тол-
стостенных деталей. При этом положительный полюс соединя-
ют с деталью, а отрицательный — с электродом (прямая поляр-
ность), чтобы обеспечить прогрев шва. При сварке тонких де-
талей применяют обратную полярность. Для сварки постоян-
ным током используют сварочные генераторы от электродви-
гателя или однопостовые сварочные агрегаты с двигателями
внутреннего сгорания (ГОСТ 2402—82).
Для сварки переменным током пользуются сварочными аг-
регатами с однофазным однопостовым трансформатором (ГОСТ
95—77) и регулятором (дросселем). Применяют электрододер-
жатели для ручной электродуговой сварки (ГОСТ 14651—78).
Сварку толстостенных стальных деталей следует проводить
с предварительным местным или общим подогревом до- 300—
263
Рис. 5.2. Схемы сварных швов и их условные обозначения:
д — без скоса кромок, односторонний; б — то же, с подкладкой; в — V-образный со ско-
сом двух кромок, односторонний; г — V-образный со скосом двух кромок, двухсторонний*,
д — Х-образный с двумя скосами двух кромок, двухсторонний, симметричный; е — Х-об-
разный, несимметричный; ж —г одним скосом одной кромки, двухсторонний; з — с дву-
мя скосами одной кромки, двухсторонний; и — без скоса кромок, односторонний; к —
без скоса кромок, двухсторонний, сплошной.
350 °C в нагревательных печах, горнах пли в пламени га-
зовых горелок.
Основными требованиями при сварке являются правильная
подготовка швов, выбор соответствующих электродов и со-
блюдение принятой технологии.
Швы под сварку должны быть разделаны рубкой зубила-
ми, фрезерованием, строганием и зачищены шлифовкой под
одну из схем, показанных на рис. 5.2.
Электроды и присадочные материалы, применяемые для
электродуговой сварки, выбирают в зависимости от марки ста-
ли, из которой изготовлена деталь, по ГОСТ 5J1215—72, ГОСТ
9466—75, ГОСТ 9467—75, ГОСТ 10051—75, ГОСТ >10052—75
и др. Диаметр стержня (проволоки) и толщина покрытия элект-
рода должны быть соразмерны толщине свариваемого шва.
Возможно применение пучка электродов по два, три и четыре
электрода. В табл. 5.7 приведены электроды, рекомендуемые
для ручной электродуговой сварки углеродистых и легирован-
ных сталей.
Для снятия напряжений, появившихся в результате сварки,
детали подвергают термообработке полностью или в зоне свар-
ного шва. Режим термообработки зависит от размеров и форм
детали и поврежденного участка. Термообработка улучшает
структуру металла, снижает напряжения и предупреждает
хрупкий излом в сварных дтвах.
При сварке деталей из двухслойной стали (например, кор-
пусов аппаратов) предпочтительно сначала заваривать основ-
ной (Металл, а затем — плакирующий; если же двухсторонняя
сварка невозможна, устанавливают иную последовательность.
Тонкостенные детали сваривают газовой сваркой с помощью
газовых горелок. Однопламенные универсальные горелки при-
меняют для кислородно-ацетиленовой сварки, пайки и подогре-
ва (ГОСТ 1077—79Е), горелки «звездочка» (ГОСТ 5.1919—
73)—для тех же целей, горелки типа ГТП-1-66 (ГОСТ
264
Таблица 5.7. Электроды для сварки углеродистых и легированных сталей
Марка свариваемой стали Электроды
тип марка покрытия марка проволоки
ВМСтЗкп; ВМСтЗсп; 15К; 20 Э-42 АНО-1; АНО-5; АНО-6; 0ММ-5; ЦМ7 Св-0,8; Св-0,8А
ВМСтЗкп; ВМСтЗсп; 15К; 20 Э-42А УОНН 13/45; УП-1/45; ОЗС-2 Св-0,8; Св-0,8А
20к; 16ГС(ЗН); 10Г2 Э-50А УОНН 13/45; УП-1/55; К-5А Св-0,8; Св-08Г2
12ХМ Э-ХМ ЦЛ-14; ЦУ-2ХМ Св-ЮХМ
Х5; Х5М; Х5ВФ; 20Х5МЛ Э-Х5МФ ЦЛ-17-63 Св-10Х5М
Х5; Х5М; Х5ВФ; 20Х5МЛ ЭА-1 ОЗЛ-14 Св-02Х19Н9 Св-02Х19Н9;
0X18H10T; Х18Н10Т ЭА-1 ОЗЛ-14 Св-04Х19Н9
0Х18Н10Т; Х18Н10Т ЭА-15 ЦЛ-11, Л-38М Св-08Х19Н10Б
0Х18Н10Т; Х18Н10Т ЭА-1М2Ф ЭА-400/10У Св-04Х19Н11МЗ
5.1498—72) —для сварки термопластичных материалов. ГОСТ
5191—79Е устанавливает типы, основные параметры и общие
технические требования к инжекционным резакам для ручной
кислородной резки, а ГОСТ 110796—74 —к воздушно-дуговым
резакам.
Для понижения давления газа на выходе из баллона или
газопровода распределительного коллектора и для автомати-
ческого поддержания постоянного заданного рабочего давления
выпускают редукторы (ГОСТ 113861—80, ГОСТ 6268—78).
Различают баллонные (БКО, БКД, БАО, БАД, ПВО), сетевые
(CKO, САО, СПО, СМО), рамповые (РКЗ, РАД, РПД), цент-
ральный (ЦКЗ) и универсальные (УКН, УВН) редукторы (где
К — кислород, А — ацетилен, П — пропан, М — метан, В — воз-
дух, О—одноступенчатый, Д—двухступенчатый, 3 — со спе-
циальным задатчиком, Н — с заданием от пневмокамер).
Чугунные изделия сваривают электродуговой и газовой
сваркой после разделки шва механическим .способом. В разде-
ланных швах толстостенных деталей целесообразно устанавли-
вать ввертыши на резьбе.
Для электродуговой сварки чугуна используют стальные
электроды, медностальные марки ОВЧ-2, железоникелевые и
медноникелевые марки МНЧ-2. Для газовой сварки применяют
чугунные стержни, покрытые обмазкой (мел — 25%, полевой
шпат — 25%, графит — 41%, ферромарганец — 9%, жидкое
стекло — 20—30%), и латунные проволоки. ГОСТ 2671—80
предусматривает для газовой сварки чугуна специальные чу-
гунные прутки. При сварке околошовная зона должна нагре-
ваться до 700°C; при этом плавится только электрод в среде
флюса. Флюс применяют и при сварке цинковым припоем с
нагревом околошовной зоны до 350 °C. Флюсом может служить
техническая безводная бура; смесь буры — 56%, карбоната нат-
265
рия— 22% и карбоната калия — 22%; смесь буры — 22%, кар-
боната натрия — 27% и нитрата натрия — остальное.
Наиболее надежна горячая сварка чугуна, при которой вся
деталь предварительно прогревается в печах или муфелях до
400—700 °C. Сваренная чугунная деталь должна охлаждаться
медленно вместе с печью.
Детали из ковкого чугуна следует сваривать электрода-
ми из монель-металла (30% меди, 65% никеля, 2% марган-
ца, 3% железа), покрытыми обмазкой (45% графита, 15%
кремнезема, 20% огнеупорной глины, 10% древесной золы, 10%
соды или: 74% мела, 4% оксида алюминия, 6%' каолина,
16% жидкого стекла). Наплавленный металл еще до остыва-
ния следует проковывать.
Детали из алюминия и его сплавов сваривают в газовом
пламени без избытка кислорода или же ручной электродуговой
сваркой постоянным током обратной полярности. Химический
состав электродов должен соответствовать составу основного
металла. При сварке применяют флюс АФ-44 (28% хлорида
натрия, 50% хлорида калия, 14% хлорида лития и 8% фтори-
да натрия). ГОСТ 7874—75 предусматривает сварочную прово-
локу из алюминия и алюминиевых сплавов. ГОСТ 14806—80
указывает основные типы и конструктивные элементы соедине-
ний при электродуговой сварке алюминия и алюминиевых спла-
вов.
Наплавка. Ремонт способом наплавки применяют для вос-
становления поверхности стальных, чугунных, бронзовых и
свинцовых деталей, баббитовых вкладышей подшипников и
втулок. Наплавке предшествует снятие изношенной массы де-
тали на металлорежущих станках или опиловкой. После на-
плавки проводят отжиг детали для снятия напряжения и меха-
ническую обработку ее на требуемый размер.
Наиболее проста ручная наплавка электродами вибродуго-
вой или кислородно-ацетиленовой сваркой. Способ наплавки,
присадочный материал, скорость наплавки устанавливают в за-
висимости от размеров детали, толщины наплавляемого слоя
и т. д. Необходимая толщина может быть достигнута наплав-
кой в несколько слоев. Наплавленный слой должен обладать
требуемыми механическими свойствами. Часто наплавку про-
водят с целью упрочнения поверхностных слоев детали; в этом
случае присадочный материал должен быть из твердых спла-
вов.
Наплавку выполняют по установленной технологии, чтобы
избежать коробления деталей: с подогревом детали до 400—
500 °C, со ступенчатым и разбросным наложением наплавлен-
ных валиков. Присадочным материалом могут служить сталь-
ная наплавочная проволока (ГОСТ 110543—82), смеси порош-
ков для наплавки (ГОСТ 11546—75) марок С-2М, ФБХ6-2, БХ,
КБХ, состоящих из железа, хрома, марганца, кремния и бора.
Порошки применяют для дуговой наплавки износостойкого
266
Таблица 5.8. Области применения прутков для наплавки
Марка Тип
Применение
Пр-С27 ПрН-У45Х28Н2СВМ
Пр-С1 ПрН-УЗОХ28Н4СЗ
Пр-С2 ПрН-У20Х17Н2
Пр-ВЗК ПрН-У10ХК63В5
Пр-ВЗК-Р ПрН-У20ХК57В10
Для наплавки деталей, работающих в ус-
ловиях интенсивного абразивного изнаши-
вания с умеренными ударными нагрузками
и при температурах до 500 °C
Для наплавки деталей, работающих в ус-
ловиях абразивного изнашивания
Для наплавки деталей, работающих в усло-
виях абразивного изнашивания с ударны-
ми нагрузками
Для наплавки деталей, работающих в усло-
виях абразивного изнашивания, эрозии, на-
грева до 750°С, воздействия химически ак-
тивных сред, ударных нагрузок, и трения
металла по металлу
Для наплавки деталей, работающих-в усло-
виях абразивного изнашивания, эрозии, на-
грева до 800 °C, воздействия химически ак-
тивных сред и трения металла по металлу
слоя неплавящимся электродом. Полученный слой особенно
стоек к абразивному износу. Для наплавки на детали износо-
стойкого, коррозионностойкого и стойкого к повышенным тем-
пературам слоя ГОСТ 21449—75 предусматривает прутки раз-
личных марок, область применения которых указана в табл. 5.8.
Крупные детали восстанавливают механизированной и авто-
мативцрованной наплавкой, для чего используют универсаль-
ные или специальные станки. Распространен метод автомати-
ческой наплавки круглых, деталей на универсальных токарных
станках; для этого деталь крепится в шпинделе станка, а уст-
ройство для подачи электродной проволоки — на суппорте.
Применяют специальные наплавочные головки и к станкам ма-
рок А-874М и А-580М, снабженные проволокопротяжным меха-
низмом с регулируемой скоростью подачи, бункером для -флюса,
шлангами и т. д. К специальным относятся станки марок У-465
(для наплавки цилиндрических и шлицевых поверхностей) и
У-427 (для наплавки коленчатых валов). Наплавку проводят
под слоем флюса толщиной 30—50 мм; флюс предотвращает
разбрызгивание расплавленного металла и его окисление и
формирует нормальный валик. Образовавшуюся от расплавлен-
ного флюса шлаковую корку отбивают молотком, перасплавив-
шийся флюс подают на повторное использование. Схема авто-
матической наплавки цилиндрических деталей под слоем флю-
са показана на рис. 5.3.
Наплавку деталей из высокоуглеродистых и легированных
сталей следует проводить только в нагретом до 300 °C состоя-
нии. Изношенные поверхности сложных профилей и небольших
деталей, шлицевые поверхности, внутренние цилиндрические
267
Рис. 5.3. Схема автоматической на-
плавки под слоем флюса:
/ — устройство для подачи флюса; 2 — обо-
лочка из жидкого флюса; .3 — мундштук;
4 — электродная проволока; 5 — газовый пу-
зырь; 6 — шлаковая корка; 7 — наплавлен-
ный слой; наплавляемая деталь; 9 —
подвод тока к детали.
поверхности наплавляют в
среде защитных газов, не всту-
пающих во взаимодействие с
расплавленным металлом. При
наплавке особо ответственных
деталей в качестве защитного
газа применяют аргон; во всех
других случаях в качестве за-
щитного следует применять
подогретый и обезвоженный
диоксид углерода (углекислый газ) или водяной пар. Наплав-
ка в среде водяного пара эффективна при восстановлении чу-
гунных деталей. Защитные газы можно применять и в комби-
нации, например 12% диоксида углерода и 80% аргона. Это
позволяет экономить дорогостоящий аргон.
Наплавку тонких слоев без предварительного нагрева дета-
лей целесообразно проводить вибродуговым способом. При
вибрирующей подаче плавящегося электрода, синхронно с виб-
рацией зажигается и разрывается дуга; подаваемая на оплав-
ленный металл охлаждающая жидкость закаляет металл, пред-
охраняя в то же время деталь от коробления и окисления.
Жидкость (4%-ный водный раствор кальцинированной соды
Рис. 5.4. Схема установки вибродуговой наплавки в струе жидкости:
1 — деталь; 2 — наплавляемый слой; 3 — мундштук; 4 — вибратор; S — кассета; 6 — роя»,
ки; 7 — подвод жидкости; 8 — генератор; 9 — индуктор.
268
или 20%-ный водный раствор технического глицерина) подают
на расстоянии 10—40 мм от оси электрода. Схема установки
для вибродуговой наплавки показана на рис. 5.4. В ремонтной
технике используют наплавочные головки с механическим при-
водом (ГМВК-1, ОКС-185), с электромагнитным (КМ-5,
УАНЖ-6), двухэлектродные (ГВНД-72) и др. Предпочтение
следует отдавать вибродуговой наплавке постоянным током
при обратной полярности.
При вибродуговой 'наплавке под слоем флюса в среде за-
щитных газов и водяного пара обеспечивается требуемая струк-
тура наплавленного и основного металла.
Для наплавки на детали слоев большой толщины применя-
ют электрошлаковый способ — плавление поверхностного слоя
основного металла и электрода в расплавленном иллаке. При-
нудительное формование поверхности металлической ванны
обеспечивается медным охлаждаемым кокилем, который наде-
вают на наплавляемую деталь и перемещают вдоль нее по ме-
ре наплавки.
5.4. ЦЕНТРОВКА АГРЕГАТОВ
Под центровкой понимают проверку соосности цилиндров и на-
правляющих поршневой машины, проверку положения ротора
в расточках для концевых уплотнений центробежных машин и,
наконец, проверку совпадения направления осей валов (рото-
ров) отдельных корпусов редуктора и электродвигателя.
Неточная центровка агрегата приводит к повышенной виб-
рации, вызывает дополнительные напряжения в соединительной
муфте, задевания за лабиринтные уплотнения, нагрев подшип-
ников и т. п.
Проверка соосности цилиндров и направляющих. Основные
принципы проверки соосности цилиндров и направляющих по
струне состоят в следующем. Струну натягивают с помощью
приспособления (центратора), позволяющего изменять ее по-
Рис. 5.5. Схема установки струны для центровки цилиндров оппозитного ком-
прессора:
1 — стойка; 2— центратор; 3 — струна; 4 — батарея; 5—наушник; 6—привод.
2И
ложение в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Центра-
тор размещают со стороны цилиндра на стойке, закрепленной
на фундаменте, а с противоположной стороны — непосредствен-
но на направляющей противоположного ряда. Натянутую стру-
ну фиксируют по направляющим в двух сечениях (по местам
расположения центровочных приливов). Измерения проводят с
помощью штихмасса электроакустическим способом по схеме,
показанной на рис. 5.5. Точность определения раоцентровки в
вертикальной и горизонтальной плоскостях должна быть не ни-
же ±0,01 мм.
Для удобства подсчетов при измерениях рекомендуется рас-
полагать струну так, чтобы в вертикальной1 плоскости сечения,,
ближайшего к валу, она пересекала геометрическую ось на-
правляющих (т. е. струна должна .быть поднята вверх на вели-
чину прогиба в контрольнных сечениях).
Грузы рекомендуется выбирать в строгом соответствии с
диаметром струны:
Диаметр струны, мм . . . 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5
Масса груза с одной стороны,
кг..................... 6,95 9,45 12,35 15,62 19,29
Провисание струны д в любом месте между точками подве-
са определяют по формуле (в мм)
y = gAB/^G
где g —масса 1 м струны, кг; А, Б — расстояния от точек подвеса до места
замера прогиба, м; SG — суммарная масса грузов, кг.
Значения провисания струны приведены в табл. 5.9.
Определение положения фактической оси цилиндра любого
ряда относительно его геометрической оси (за которую при-
нимают фактическую ось направляющих) проводят в опреде-
ленной последовательности.
Сначала определяют расстояние К (в мм) от струны до
фактической оси цилиндра в вертикальной плоскости. Для это-
го необходимо измерить расстояние от струны до верхней (Ь)
и до нижней (а) базовых поверхностей цилиндра. Зеркало ци-
линдра, находившегося ранее в работе, не может служить ба-
зой, так как имеет определенную выработку. Из большего зна-
чения следует вычесть меньшее и полученную разность разде-
лить пополам: /С= (Ь—а)/2.
Далее определяют расстояние S (в мм) от фактической оси
цилиндра до геометрической в тех же сечениях. Для этого не-
обходимо знать прогиб струны у в каждом сечении и расстоя-
ние К. Вычитая из большего значения меньшее, получим несо-
осность в вертикальной плоскости:
^иерт — К • у ИЛИ ^верт— У — К
Для того чтобы определить несоосность в горизонтальной
плоскости Згор, нужно измерить расстояние от струны до боко-
270
Таблица 5.9. Провисание струны при центровке
Дли на струны, м Провисание струны (в мкм) при расстоянии (в м) от точки замера до точки подвеса струны
1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4.0 4,5 5,0 5.5 6,0 6,5
4 65 90 100 — — —
5 125 180 220 240 — — — — — — — —
6 180 260 300 390 400 — — — — — — —
7 220 310 390 460 520 550 — — — — — —
8 250 360 450 540 620 680 700 — — —— — —
9 280 400 500 600 700 770 830 860 — —
10 300 420 540 650 770 860 980 1000 1140 1160 —
11 330 460 590 710 830 940 1030 1090 1270 1290 — —
12 355 500 640 760 900 1050 1120 1200 1360 1420 1320 —
13 380 540 690 820 960 1090 1190 1290 1450 1520 1450 1460
14 410 580 740 900 1050 1170 1280 1370 1530 1600 1570 1600
15 440 630 800 950 1100 1240 1350 1440 1530 1670 1650 1700
16 430 670 860 1000 1150 1300 1400 1500 1590 1670 1740 1800
вых базовых ‘поверхностей цилиндра в тех же сечениях, -вы-
честь из большего -значения меньшее и поделить полученную
разность пополам.
Фактическая ось ,цилиндра может занимать любое положе-
ние в пределах допуска. Если смещения в каждом сечении рав-
ны и однозначны, происходит параллельное смещение фактиче-
ской оси по отношению к геометрической; смещение фактиче-
ской оси только в одном сечении говорит об изломе осей; раз-
личие отклонений в обоих -сечениях свидетельствует об изломе
и смещении осей. Во всех случаях смещения и излом фактиче-
ской оси цилиндра должны располагаться по одну сторону от
геометрической оси. .Пересечение этих осей в пределах одного
центруемого цилиндра не допускается.
По полученным значениям смещения в вертикальной и гори-
зонтальной плоскостях подсчитывают абсолютную величину
смещения..
Все нарушения соосности, выходящие за пределы допуска,
устраняют опиливанием привалочных поверхностей. При этом
для устранения излома осей на привалочной поверхности сни-
мают слой металла клинообразного сечения.
Центровка роторов в цилиндре с проверкой положения рото-
ра по расточкам для концевых уплотнений проводится при зна-
чительной расцентровке полумуфт, задеваниях в концевых
уплотнениях, при смене концевых уплотнений, перезаливке
вкладышей, смене ротора.
Струну при- центровке устанав-ливают в соответствии с кон-
струкцией агрегата. -Например, при наличии редуктора одну
струну устанавливают по концевым расточкам корпуса комп-
рессора, а вторую — по расточкам под вкладыши подшипников
двигателя и вала -большой шестерни редуктора. Струны долж-
271
ны быть параллельны и концентричны указанным расточкам.
Отклонения не должны превышать приведенных в монтажном
формуляре.
Проверну положения струны в расточках уплотнений и рас-
точках подшипников1 проводят с помощью штихмасса. Один ко-
нец штихмасса упирают в цилиндрическую поверхность рас-
точки, а другой подводят к струне так, чтобы при поворачива-
нии штихмасса около точки упора он лишь слегка касался
струны; при соприкосновении со струной двигающегося конца
штихмасса не должно быть дрожания струны.
При центровке ротора по расточкам ось его должна за-
нять положение, концентричное расточкам, причем либо от-
клонение оси ротора от центра расточек в горизонтальной
плоскости не должно превышать 0,05 мм, либо разность меж-
ду результатами боковых замеров должна быть не более ОД мм.
Учитывая, что баббитовый слой вкладышей срабатывается и
его необходимо подшабривать при ремонтах, обычно допуска-
ют некоторое завышение оси ротора над осью расточки при-
мерно на 0,05—0,1 мм, в зависимости от допуска центровки по
полу муфтам.
После центровки ротора проверяют его положение по отно-
шению к уплотнениям, т. е. определяют зазоры в лабиринтных
уплотнениях. Такая проверка необходима, так как в неко-
торых случаях гребни уплотнений могут быть несколько смеще-
ны относительно расточек корпуса при предыдущих ремонтах.
Центровка по полумуфтам состоит в замерах по торцу —
с целью определения пересечений осей валов (роторов) и в за-
мерах по окружности полумуфт — с целью определения смеще-
ния осей в четырех положениях валов последовательным пово-
ротом их на 90° в пределах полной окружности.
Центровку По полумуфтам выполняют, используя специаль-
ные приспособления, позволяющие производить необходимые
замеры с помощью щупа или индикаторов. /Конструкция при-
способлений (скобы, держалки для индикаторов и хомуты
крепления) зависит от конструкции полумуфт. Пр,и любой
конструкции приспособления должны обладать необходимой
жесткостью и прочно крепиться на полумуфтах.
Перед центровкой необходимо убедиться в том, что валы
центруемых машин свободно, не задевая за уплотнения, вра-
щаются в подшипниках; шейки валов чисты, смазаны, не имеют
повреждений и нормально прилегают к вкладышам; вкладыши
плотно прилегают к своим постелям. При жестких муфтах
центрующие выступы полумуфт не должны касаться друг дру-
га. Если нет специальных указаний, то при центровке агре-
гата с редуктором на базу принимают редуктор, валы которого
укладывают горизонтально, а затем проводят центровку агре-
гата от полумуфт в сторону двигателя и в сторону агрегата.
В агрегатах без редуктора электродвигатель прицентровыва-
ют к выверенному и закрепленному агрегату.
272
Рис. 5.6. Схема измерения и записи результатов центровки валов по полу-
муфтам.
Полумуфты центруемых валов с установленными на них
приспособлениями совмещают по маркировкам, соответствую-
щим их взаимному положению, и устанавливают маркировка-
ми вверх. С помощью линейки .на полумуфтах делают отметки
мелом, разделяющие окружности полумуфт на четыре равные
части (по вертикали и горизонта л и).. В процессе центровки обе
полумуфты вращают совместно в направлении вращения комп-
рессора. От начального положения (маркировки вверху) полу-
муфты последовательно поворачивают на 90, 180, 270 и 360°,
т. е. каждый раз на четверть окружности ,(в соответствии с от-
метками мелом). В каждом (положении полумуфты проводят
пять (замеров ,(рис. 5.6): один по окружности (а) и четыре по
торцу (61—б4).
Результаты центровки заносят в таблицу, а общий ре-
зультат записывают в формуляр (рис. .5.7), в котором внутри
кругов помещают данные центровки по торцу, а снаружи —
центровки по окружности. В формуляр заносят средний резуль-
тат двух замеров; при втором замере уровень Следует повер-
нуть на 180°.
Рис. 5.7. Формуляр центровки валов по полумуфтам.
18—1204
273
, с'. Рис 5.8. Схема определения смеще-
ния центруемых валов.
I ti >
.-г- _______ц * Поскольку при каждом по-
1 17[» вороте полумуфт торцевые за-
б" рг- ! зоры замеряют в четырех точ-
' " Г; 1 1 ;-| ках, расположенных на кон-
‘ цах двух взаимно перпендику-
лярных диаметров, то осевые смещения, возможные при пово-
роте валов, не влияют на результаты центровки. На результа-
ты не влияет также некоторая эксцентричность посадки муфт,
так как полумуфты центруемых валов совмещены по марки-
ровкам, и их поворачивают одновременно.
Для, повышения точности замеров щупов зазоры в приспо-
соблениях не должны превышать 0,5 мм, (для замера следует
подбирать. меньшее число пластинок щупа). Если же расстоя-
ния между торцами полумуфт значительны, целесообразно ис-
пользовать шлифованные пластины определенной толщины,
чтобы свести остаточный разор, замеряемый щупом, к допу-
стимому значению.
Результаты измерений для каждой контролируемой точки
на муфте суммируют, а для получения среднего значения сум-
мы делят на число измерений в .этой точке, что ,и .является ре-
зультирующей записью центровки по торцу. Для ясности
представления о центровке результирующую .запись упрощают,
для чего из полученных данных .вычитают наименьшее значе-
ние; тогда по меньшей мере одна точка должна получиться со
значением «нуль» («приведенная» .запись центровки). Раз-
ность замеров в диаметрально противоположных точках
окружности полумуфт покажет, есть ли расцентровка, каковы
ее .значение и характер. При проверке центровки возможны
следующие взаимные положения осей центруемых валов:
1) плавное сопряжение осей: 61 = 62; П1=Ай2;
2) ось одного вала смещена параллельно оси другого: б<-=
= 62', а[ = а2',
3) ось одного вала расположена ,под некоторым углом к оси
другого: б[ = б2; П|=/=а2.
Взаимный перекос осей (рис. 5.8) с достаточной степенью
точности определяют по формулам
х = 61/D у = xh/l
где б = б'—б" — расцентровка при перекосе осей в вертикальной и горизон-
тальной плоскостях; I — расстояние между средними сечениями вкладышей;
D — диаметр полумуфты; Л — расстояние от плоскости полумуфты до бли-
жайшего к ней вкладыша.
Значения х и у дают представление о смещении валов в
обоих! подшипниках, необходимом для уточнения центровки.
Допустимые значения параллельного смещения осей и их
перекоса (в мм) при диаметре муфты 500 мм в соответствии со
274
СНиП III-Г 10.2—62 приведены ниже:
Частота вращения вала ротора, с-1 До 12,5 25 50 Более 5®
Допустимый перекос (в мм) муфт жестких 0,08 0,С6 0,04 0,02
упругих пальцевых 0,10 0,08 0,06 0,04
зубчатых 0,15 0,12 0,10 0,08
При диаметре муфты менее или более 500 мм указанные
допуски должны быть соответствующим образом уменьшены
или увеличены пропорционально отношению диаметров муфт.
Обычно центровку исправляют соответствующим изменени-
ем положения вкладышей; эту операцию выполняют, например,
подшабриванием установочных колец.
При центровке вертикальных центробежных агрегатов, не
имеющих опорных подшипников, необходимо ротор электродви-
гателя пр'ицентровывать к ротору агрегата.
Проверку вертикальности ротора агрегата или электродви-
гателя и линии сопряжения валов проводят по четырем точ-
кам с помощью индикатора. Индикаторы следует устанавли-
вать над верхним направляющим подшипником и у фланца ва-
ла ротора. Отклонение ют вертикали сопряженных валов аг-
регата и электродвигателя не должно (превышать 0,02 мм па
1 м; между муфтами сопряженных валов должна проходить
пластина щупа толщиной не более 0,05 мм на глубину не бо-
лее Й0 мм.
После окончания центровки по полумуфтам и проверки
центровки по концевым расточкам полумуфты валов ’соединя-
ют и проверяют 'положение оси агрегата с 'помощью уровня,
который устанавливают на шейки валов (на каждой шейке
снимают д|ва показания с поворотом на 1180°). При некоторой
разнице показаний уровня б^рут уклон, равный полусумме обо-
их показаний. Замеренные по уровню уклоны шеек заносят в
формуляр (см. рис. ,5.7). Полученные данные дают представ-
ление о положении оси агрегата и позволяют контролировать
при последующих ремонтах осадку фундамента, а также про-
садку шеек валов в результате износа баббита вклады,шей.
Такие средства контроля, как струна, монтажная линейка,
микрометрические уровни, недостаточно точны, а для крупно-
габаритных деталей непригодны. Более точны и удобны опти-
ческие методы измерения, которые можно подразделить на две
группы: с установкой измерительных приборов вне контроли-
руемого изделия и на самом изделии.
Оптические измерения выполняют с помощью комплекта
приборов .и приспособлений, в который входят зрительная
труба, штатив, марка, центроискатель ‘для ориентации марки в
требуемом положении, экран для подсвета марки, накладной
уровень для контроля .горизонтальности зрительной трубы.
С помощью зрительной трубы фиксируют визирную базовую
линию. Для ^снятия отсчетов зрительная труба оборудована
18
275
оптическим .микрометром, позволяющим определять отклоне-
ния в 'Вертикальной и горизонтальной плоскостях. Марка —
приспособление, необходимое для точного визирования; она
предназначена для фиксации определенной точки в простран-
стве с помощью центроискателя. Выполнение измерений с вы-
сокой точностью возможно только дри неизменном положении
зрительной трубы.
5.5. БАЛАНСИРОВКА ВРАЩАЮЩИХСЯ УЗЛОВ
Одной из причин 'вибрации различных машин является неурав-
новешенность вращающихся узлов (например, ротора), об-
условленная несовпадением геометрической и действительной
его осей ((геометрическая ось детали — это ось симметрии при
ее изготовлении; действительная ось — это ось, относительно
которой деталь будет вращаться в узле).
Статическая неуравновешенность ротора — это неуравнове-
шенность его при таком распределении масс, когда главная
центральная ось инерции смещена параллельно оси ротора.
Процесс приведения центра массы узла или детали к его гео-
метрической оси называют статической балансировкой. Она за-
ключается в следующем. Если диск статически неуравновешен,
то вследствие несовпадения центра массы 5 с геометрической
осью О имеется статический дисбаланс ДСт = Оде (рис. 5.9).
Для статической балансировки предназначены специаль-
ные устройства. Наиболее распространены балансировочные
параллели, представляющие собой параллельные призматиче-
ские направляющие, опорные поверхности ‘которых .лежат в
одной горизонтальной плоскости.,На направляющие опираются
шейки вала или же цапфы специальных оправок балансируе-
мого узла или детали. Оправки применяют ,в том случае, ког-
да у детали нет пригодных для балансировки опорных поверх-
ностей.
Диск, который необходимо уравновесить, устанавливают на
параллели. Сторона диска, в направлении 'которой смещен
центр массы, называется «тяжелым местом», диаметрально
противоположная сторона — «легким местом». Прежде всего
нужно определить «тяжелое место» диска. Неуравновешенный
диск 'под действием неско метен сиро® а иной массы повернется на
(параллелях так, что (центр массы S всегда будет находиться в
г , вертикальной плоскости внизу. На поверхно-
сти диска наносят вертикальную риску А,
проходящую через его геометрическую ось;
\ тем самым определяют направление радиуса,
)—I- на котором лежит «тяжелое место». Для оп-
J ределения значения исходного дисбаланса
У диск поворачивают так, чтобы риска А заня-
Рис. 5.9. Схема статического уравновешивания ротора.
27в
ла горизонтальное положение, при котором статический дисба-
ланс будет максимальным.
Для приведения центра массы к геометрической ос'и в «лег-
ком месте» диска добавляют (обычно налепкой .пластилина)
такой груз т на определен ном радиусе г, чтобы внесенный
компенсирующий дисбаланс Р„\=тг был равен исходному
дисбалансу DCT. Таким образом диск будет уравновешен. Мас-
са паленки т и есть тот груз, который нужно добавить для
уравновешивания. Массой налепки, умноженной на г, опреде-
ляется значение исходного дисбаланса: Z)CT = Z)CTi =тг.
При известной массе диска Од можно также определить
смещение центра массы, или неуравновешенность, е:
DCT = бде = тг, откуда е -= тг;йл
Значение неуравновешенности е ,(в мкм) определяет статиче-
ский дисбаланс и используется для характеристики точности
балансировочных устройств.
Груз, по массе равный налепке, придается диску в виде
специальных балансировочных бол'тов с разновысокими голов-
ками (для подбора), для чего в .конструкции диска предусмат-
ривают равномерно распределенные Ио окружности .резьбовые
отверстия под эти болты, равновесные пластины под головки
болтов и т. п. Часто со стороны «тяжелого места» снимают ме-
талл шлифовкой поверхности диска с последующей тщатель-
ной полировкой места съема.
При балансировке ротора на балансировочном станке необ-
ходимо учитывать чувствительность последнего, поскольку не
каждый станок может обеспечить необходимую для данного ро-
тора точность балансировки. Чувствительностью балансировоч-
ного станка называют массу такого груза, который, будучи
закреплен на ободе ротора условным радиусом 500 мм, изменя-
ет амплитуду колебаний головки станка на 0,01 мм. Чувстви-
тельность станка определяют в г-ам (в системе СИ—в Н-м).
Сбалансировать ротор так, чтобы амплитуда колебания го-
ловки балансировочной маШины равнялась нулю, невозможно;
поэтому следует задаться остающимся дисбалансом ротора по
центробежной силе. Последнюю можно считать допустимой,
если абсолютная величина ее не превышает следующих значе-
ний: 3% от массы ротора — для тяжелых роторов при частоте
вращения 50 с-1; 5% от массы ротора —для средних роторов
при частоте вращения 80—ИЗО с-1; 30% от массы ротора—для
легких роторов при частоте вращения ,160—210 с-1.
Точность балансировки, или остаточный дисбаланс (в г),
определяют по формуле
С
10г(н/50)2
где Q — неуравновешенная масса, г; г —радиус приложения неуравновешен-
ной массы, мм; « — частота вращения ротора, с-1; С — допустимая возму-
277
Рис. 5.10. Положение плоскостей коррекции при статическом (а) и динамиче-
ском (б) уравновешивании.
щающая сила, возникшая при работе отбалансированного с заданной точ-
ностью ротора.
Чувствительность балансировочного станка при заданной
точности балансировки ротора Q 'равна
В = Qr (Г/Гусл)
где Гусл — условный радиус закрепления груза, принятый равным 50 см.
Чем меньше требуемое значение остаточного дисбаланса,
тем больше должна быть чувствительность балансировочного
станка, т. е. тем меньше значение т].
Балансировочные станки для балансировки легких роторов
(массой 100—150 кг) при частоте вращения и==250—130 с-1
должны обладать чувствительностью порядка г) = 1,5—20 г-см;
для балансировки средних роторов ,(1000—Я500 кг) при п =
=1125—65 с-1—т| = 75—ЛОО г-см; для тяжелых роторов (2500—
4000 кг) при л = 50—25 с-1—р= 120—250 г-см.
Статическая неуравновешенность может быть определена на
ножах или роликах (рис. 5110, а), на станках для статической
балансировки в динамическом режиме или на станках для ди-
намической балансировки (рис. 5.10,6). Согласно ОСТ
11.41081—71, метод контроля неуравновешенности роторов путем
кругового обхода контрольным грузом состоит в следующем.
Окружность ротора, в плоскости коррекции делят на 112 равных
частей. Контрольный груз массой т устанавливают в плоскости
коррекции на одном и том же рад'иусе г поочередно во всех
12 точках, каждый раз .фиксируя показания а регистрирующе-
го прибора. Масса контрольного груза должна быть такой, что-
бы неуравновешенность в данной плоскости .коррекции превы-
шала допустимую не менее чем в 2—5 раз, в зависимости от
допустимой остаточной неуравновешенности.
Остаточную неуравновешенность в плоскости коррекции оп-
ределяют по формуле
. амакс амнн
Аост = а--------тг
“макс “мин
где амакс и аМин — максимальные и минимальные показания регистрирующего
278
прибора (в делениях шкалы) для установки контрольного груза в диамет-
рально противоположных точках при круговом обходе; т— масса контроль-
ного груза, г; г — расстояние от центра вращения до центра тяжести конт-
рольного груза, см.
Положение «тяжелого места» соответствует точке с макси-
мальным показанием .прибора аМакс.
В том случае, когда требуется 1определи'ть, находится ли
остаточная неуравновешенность ,в пределах допуска щри изве-
стном положении .«легкого места», применяют метод кругового
обхода контрольным грузом (создающим неуравновешенность,
превышающую допустимую вдвое) поочередно трех точек: !1-я
точка — «легкое место»; 2-я и 3-я точки—по обе стороны от
«легкого места» Вод углом ,30°. Рото,р считают уравновешен-
ным в пределах допуска, если при установке контрольного
груза в любой из этих точек отклонение стрелки регистрирую-
щего прибора .больше, чем без контрольного груза, а положе-
ние «легкого места» меняется на ’.180°.
В том случае, когда требуется определить, .находится ли
остаточная неуравновешенность в пределах допуска при .неиз-
вестном .положении «легкого места», применяют метод круго>-
вого обхода контрольным грузом (создающим неуравновешен-
ность, превышающую допустимую вдвое) поочередно шести
точек. Ротор считают уравновешенным в пределах допуска, ес-
ли при установке 'контрольного' груза в любой из этих точек
отклонение стрелки регистрирующего прибора больше, чем
без контрольного груза, а «тяжелое 'место» находится, в пре-
делах ±30° от контрольного груза.
Динамическая неуравновешенность ротора — неуравнове-
шенность ротора с таким распределением масс, при котором его
главная центральная ось инерции пересекается с геометриче-
ской осью не в центре массы. Признаками динамической не-
уравновешенности являются колебание опор и прогиб ротора.
Для полного уравновешивания .роторов необходимо выпол-
нение следующего условия: исходный и компенсирующий дис-
балансы должны находиться в одной плоскости, перпендику-
лярной геометрической оси ротора. Это’ условие практически
невыполнимо, так как невозможно, определить, в какой из пло-
скостей и на каком расстоянии от опор расположен исходный
дисбаланс. Поэтому устранить вибрацию роторов только стати-
ческой балансировкой нельзя. Для полного устранения вибра-
ции, т. е. практически для снижения, ее до допустимых значе-
ний, применяют динамическую балансировку роторов.
При вращении ротора вследствие несовпадения центра
массы с осью вращения появляется неуравновешенная центро-
бежная сила, вызывающая прогиб ротора. Вектор центробеж-
ной силы и прогиб лежат в одной плоскости только при очень
малых частотах вращения ротора. При увеличении частоты
вращения центробежная сила и прогиб возрастают, причем на-
279
правление прогиба отстает от направления силы на некоторый
угол. Наиболее характерный угол отставания составляет 90°;,
такое положение наблюдается, когда собственная частота ко-
лебаний ротора совпадает с частотой действия неуравновешен-
ной 'Центробежной силы, т. е. при резонансе. При этом прогиб
и неуравновешенная центробежная сила достигают максималь-
ных значений.
При дальнейшем увеличении частоты вращения неуравнове-
шенная центробежная сила и прогиб уменьшаются, причем они
направлены друг к другу под углом 180°. Число оборотов ро-
тора, при котором возникает явление резонанса, называют кри-
тическим. Роторы, которые в диапазоне ют нуля до максималь-
ной рабочей частоты вращения не достигают критического чис-
ла оборотов, называют жесткими ррторами. Роторы, которые в
диапазоне от нуля до максимальной рабочей частоты враще-
ния /проходят критическое число оборотов, называют гибкими
роторами. (Весъ диапазон оборотов гибких роторов подразделя-
ют на две области: до критического числа оборотов (критиче-
ская) и после (закритическая).
Процесс приведения центра массы вращающегося узла (де-
тали) к оси вращения во всех плоскостях, перпендикулярных
ей, называют динамической балансировкой. Ее проводят не ме-
нее чем в двух плоскостях. Плоскости, в которых устанавлива-
ют компенсирующие грузы, называют плоскостями исправле-
ния (или коррекции). Плоскости, в которых задаются допу-
стимые .значения остаточной неуравновешенности, или остаточ-
ный дисбаланс (обычно это- опоры), называют плоскостями
приведения.
"Динамический дисбаланс — это момент, появляющийся от
совместного действия неуравновешенных инерционных сил и
моментов пар инерционных сил на опорах. Как и статический
дисбаланс, он выражаемся в г-ом Дили Н-м). Если дисбалансы
опор привести к центру массы системы и сложить, получится
суммарный дисбаланс, или условная общая динамическая не-
у р авн о в еше н н ость с и с те м ы.
Контроль динамической неуравновешенности роторов путем
кругового обхода контрольным грузом проводят в соответствии
с ОСТ 1.41083—71, причем в отличие от описанного выше ме-
тода (по ОСТ 1.4'1081—711) окружность ротора разбивают не в
одной плоскости коррекции, а в двух (см. рис. 5.110, б).
Принцип динамической балансировки на резонансных станках состоит в
том, что частота вращения устанавливается равной собственной частоте ба-
лансируемого ротора. В зависимости от конструкции опор различают станки
с качающимися, упругими опорами, балочные, пролетные и маятниковые. Ре-
зонансные станки дают возможность отбалансировать деталь без искажаю-
щего влияния привода при критическом числе оборотов ротора.
Автоматические нерезонансные станки предназначены для балансировки
роторов при числе оборотов самого станка, без влияния изменения неуравно-
вешенности одной опоры на другую.
280
В зависимости от массы балансируемого ротора дующих типов: применяют станки еле-
Масса ротора, кг Станок Масса ротора, кг Станок
10—100 9В725 300—3000 МС-904
10—500 ВСК-2 100—1000 9719
30—300 МС-902 300—12 000 Средний «Шенк»
30—1000 БСД-4 1000—15 000 Большой «Шенк»
100-1000 МС-903 1000—16 000 МС-35
Все станки имеют шарнирный привод, сменные вкладыши для установ-
ки роторов и могут работать при различной частоте вращения.
На рис. 5.11 показана принципиальная схема балансировочного станка
для определения неуравновешенности. При вращении динамически неуравно-
вешенного ротора подшипники 3 приходят в колебательное движение в гори-
зонтальной плоскости, и силовые линии постоянных магнитов 7, укрепленных
на люльках 4, пересекают витки катушки 6. Возникающая э. д. с. через уси-
литель и преобразующие устройства действует на стрелку чувствительного
гальванометра 9, заставляя ее отклоняться. По отклонению стрелки судят о
значениях неуравновешенности ротора, поскольку амплитуды колебания опор
пропорциональны неуравновешенности.
В некоторых типах балансировочных станков при отыскании местополо-
жения динамической неуравновешенности используют стробоскопический эф-
фект (если какой-то процесс повторяется с частотой менее 0,1 с, он сливает-
ся для глаза в единую неподвижную картину). Для этого ротор приводят во
вращение, а затем, приближая пластины контактов 10 (см. рис. 5.11), т. е.
уменьшая исходный зазор а, добиваются такого положения, чтобы контакт
замыкался н момент максимального отклонения ротора в сторону этого кон-
такта, когда прогиб ротора будет находиться в горизонтальной плоскости.
В момент замыкания контакта по электрической цепи будет подан сигнал на
безынерционную импульсную лампу 11.
Таким образом, диск будет освещаться каждый раз в тот момент, когда
прогиб ротора будет в горизонтальной плоскости, и полоска па нем будет
казаться неподвижной. Местоположение этой как бы неподвижной полосы на
диске ротора можно зафиксировать на неподвижной части балансировочного
станка. Вращая ротор после его остановки, совмещают полосу па диске с
отметкой на кожухе и таким образом определяют местоположение динами-
ческой неуравновешенности: оно будет находиться в горизонтальной плоско-
сти.
5.6. ВОССТАНОВЛЕНИЕ ТИПОВЫХ
ДЕТАЛЕЙ И УЗЛОВ
При всем многообразии оборудования
химической промышленности оно в ос-
новном состоит из типовых деталей
и узлов (валы и оси, подшипники, де-
тали передач, узлы уплотнения, кор-
пуса сосудов и аппаратов и т. д.).
Знание технологии ремонта типовых
деталей и узлов позволяет внести в
ремонт оборудования элемент универ-
сальности.
Рис. 5.11. Принципиальная схема балансиро-
вочного станка (номера позиций пояснены в
тексте).
'и 10
281
Валы и оси. Основные дефекты валов — местный или общий
прогиб, скручивание, трещины, поломки, износ и смятие цапф
и рабочих шеек, разработка шпоночных канавок, растяжение
пли срез витков резьбы и т. д. Способ и технология ремонта
йала в каждом конкретном случае зависит от характера и
размеров дефекта, а также от технической оснащенности ре-
монтной базы.
Валы обычно прогибаются, скручиваются или полностью
ломаются 'в результате перегрузок, вызванных нарушением
установленного режима работы оборудования, или вследствие
выхода из строя подшипников либо других деталей, вызываю-
щих заклинивание. Прогибу вала может способствовать так-
же интенсивная вибрация оборудования. Допустимый прогиб
вала и пределы отклонения его основных размеров устанавли-
ваются соответствующими инструкциями для каждого обору-
дования.
Погнутость вала обнаруживается по биению, а также на
призмах и с помощью длинной жесткой линейки.
Погнутые валы выправляют механическим способом в хо-
лодном состоянии или при нагреве. Правку проводят в цент-
рах с помощью пресса или домкрата. Перед установкой в
центрах необходимо проверить состояние центровых отверстий
вала на его торцах. Незначительные повреждения поверхностей-
отверстий зачищают шабером; при наличии повреждений, ис-
кажающих геометрическую ось вала, на торцах сверлят и зен-
куют новые центровые отверстия, диаметр которых больше пре-
дыдущего.
Незначительную погнутость небольших валов (до 0,05%
длины) можно выправить наклепом ручным молотком с ша-
ровой головкой или же чеканкой, насаженной на легкий пнев-
матический молоток.
Валы больших диаметров можно выправить путем местного
нагрева пламенем горелки до 200—600 °C. Температура нагре-
ва и время выдержки при этой температуре должны быть тем
выше, чем больше диаметр и прогиб вала. Нагревают только'
участок прогиба, остальные поверхности защищают от дейст-
вия пламени горелок. Вал должен остывать медленно, поэтому
его оборачивают асбестом. При исправлении больших прогибов
методом нагрева восстановленный вал следует отжечь, чтобы
снять остаточные напряжения.
Трещины на валах заделывают сваркой. Для этого участок,
охваченный трещиной, на всю глубину обрабатывают под свар-
ку (снимают фаски, зачищают свариваемые поверхности). Что-
бы предотвратить структурные изменения шва и околошовной
зоны ,(в частности, их закалку), сварку проводят в течение ко-
роткого времени.
Поломанные валы восстанавливают сваркой (преимущест-
венно электродуговой). После подготовки сращиваемых кон-
цов поломанные части вала устанавливают и закрепляют на
282
чугунных призмах или специальных кондукторах так, чтобы со-
хранить первоначальную длину вала, и заваривают. Прочность
восстановленного вала значительно снижается, поэтому ответ-
ственные, сильно нагруженные валы ири поломке не реставри-
руют, а заменяют новыми. После сварки валы подвергают про-
верке па биение на токарном станке. В некоторых случаях по-
ломанные валы соединяют путем сварки и с помощью механи-
ческих соединений (например, шпилькой, вворачиваемой в на-
резанные стыкуемые торцы).
Величину механического износа вала определяют с помощью
универсальных и специальных измерительных инструментов и
шаблонов. Изношенные поверхности валов ремонтируют следу-
ющими основными способами: проточкой с последующим шли-
фованием изношенного участка до очередного ремонтного раз-
мера (если позволяет конструкция); восстановлением изношен-
ного слоя металла наплавкой, металлизацией или с помощью
гальванических покрытий; насадкой втулки.
Ремонтные размеры указывают в инструкциях по ремонту
оборудования или же устанавливают в зависимости от степени
износа и диаметра поврежденного участка с таким расчетом,
чтобы уменьшение диаметра не вызвало ослабления сечения
более чем на 10%.
Наплавляемую поверхность вала предварительно обрабаты-
вают на токарном станке, снимая стружку на такую глубину,
чтобы вся наплавляемая поверхность оказалась обработанной.
Это позволяет, во-первых, обеспечить хорошие условия для
сварки и наплавки и, во-вторых, выдержать одинаковую тол-
щину наплавляемого слоя, что очень важно для предотвраще-
ния отслаивания. Наплавку можно проводить вручную, однако
при машинной наплавке достигается большая равномерность и,
следовательно, более высокое качество наплавляемого слоя.
Валики наплавляемого металла могут быть направлены
вдоль оси вала и поперек нее (спирально по поверхности).
В первом случае вал сильно коробится (изгибается); чтобы
уменьшить коробление, валики накладывают на поверхность
вала ио диаметрально противоположным образующим, «крест-
накрест». При спиральной наплавке коробление вала сводится
к минимуму; при таком способе наплавки возможна механи-
зация п автоматизация процесса. Для восстановления поверхно-
стей валов применяют также электрошлаковую наплавку в
медном кокиле, охлаждаемом водой, виброконтактнуюнаплав-
ку, наплавку посредством сварки трением и т. д.
Газовую и электродуговую металлизацию легко проводить
на токарном станке; для этого металлизатор закрепляют в суп-
порте станка, а вал медленно вращают в центрах. Предвари-
тельно наплавляемую поверхность необходимо очистить от гря-
зи, ржавчины и масляных пятен с помощью пескоструйных ап-
паратов или снятием стружки на токарном станке (в последнем
случае одновременно устраняется овальность или бочкообраз-
283
ность). После металлизации поверхность вала обрабатывают
на станке при пониженных режимах резания, учитывая возмож-
ность недостаточно прочного сцепления наплавленного слоя с
основным металлом вала.
Твердость металлизированного слоя выше твердости исход-
ного металла, что объясняется воздушной закалкой частиц
при распылении, а также наличием окислов. Объем пустот в
наплавленном слое обычно составляет до 10% общего объема
слоя, что способствует удерживанию смазки и повышению из-
носостойкости в условиях жидкостного трения.
При небольшом износе поверхностей (до 250 мкм) для вос-
становления размеров вала прибегают к гальваническим по-
крытиям, в частности к хромированию.
Заключительной операцией ремонта вала является проточка
и шлифовка восстановленных поверхностей под ремонтные раз-
меры на токарных или круглошлифовальных станках [2—6].
В некоторых конструкциях валов на участках наибольшего
поверхностного износа предусмотрены защитные втулки из из-
носостойкого материала. Они насаживаются на вал на резьбе
и предохраняются от самопроизвольного отворачивания при
работе. Изношенные втулки чаще всего заменяют новыми. Их
поверхности предварительно наплавляют твердыми износостой-
кими сплавами и обрабатывают на токарном станке. При на-
саживании на вал втулки должны быть строго концентричны с
валом; эксцентриситет не должен превышать 15—20 мкм. По-
этому гильзу окончательно шлифуют, когда она насажена на
вал и закреплена на нем. Если на поверхности втулок имеются
незначительные задиры и волнистость, их шлифуют на станках
до ремонтного размера без снятия с вала. Остаточная толщина
защитного твердосплавного слоя после шлифовки должна быть
не менее 0.5 — 0,6 мм.
Подшипники скольжения. Надежность эксплуатации под-
шипников скольжения во многом определяется химическим со-
ставом и физико-химическими свойствами (табл. 5.10) бабби-
тов, а также технологией заливки вкладышей. Типовой техно-
логический процесс заливки состоит в следующем. После об-
дирки стальные кованые вкладыши подлежат стабилизирую-
щему отпуску с нагревом до 600—630 °C, выдержкой в течение
4—5 ч и охлаждением в печи до 200 °C. На внутренней поверх-
ности вкладышей, подлежащих заливке, не должно быть острых
[<ромок, углов, заусенцев, а также грязи, жирных пятен, корро-
зии и металлургических дефектов.
Подготовка вкладышей под лужение заключается в очистке,
обезжиривании, травлении и флюсовании внутренней поверхно-
сти. Поверхность вкладыша очищают наждачной бумагой, ша-
бером или щеткой. Обезжиривание очищенных деталей произ-
водят в течение 5—10 мин в нагретом до 80—90 °C растворе
следующего состава: 15 г/л тринатрийфосфата (ГОСТ 201—76);
50 г/л кальцинированной соды (ГОСТ 5100—73); 25—35 г/л
284
Таблица 5.10. Физика-механические свойства оловянистых
и свинцовистых баббитов
Наименование свойств Марка баббита
Б-90 Б-83 Б-16 БН DT Б6 вс гя<
Плотность, кг/м3 7,3 7,38 9,29 9,55 9,60 10,1 10,5
Начало затвердева- ния, °C 342 370 410 400 — 416 410 440
Конец затвердевания, °C 241 240 240 240 — 232 240 320
Предел прочности при растяжении, кПа 9,2 9,0 7,8 7,0 8,0 6,8 4,2 10,0
Относительное удли- нение, % 9,0 6,0 0,2 1,0 2,0 0,2 0,6 2,5
Предел пропорцио- нальности при сжа- тии, кПа 2,3 7,0 4,7 4,5 — 4,0 3,2 6,0
Предел текучести при сжатии, кПа 4,3 8,2 8,6 8,1 7,1 — — 11,8
Предел прочности при сжатии, кПа 11,4 11,5 12,3 12,7 12,8 13,6 8,8 16,3
Осадка при сжатии, % Твердость по Бринел- лю, кПа — 38,0 14,7 25,0 — 23,8 12,0 19,0
27 30 30 29 25 32 20 32
Коэффициент линей- ного расширения а ПО6 23,2 22 24 — — 28 26 36
Линейная усадка — 0,65 — 0,50 — 0,55 0,50 0,75
Теплопроводность, Вт/(м-К) 0,107 0,09 0,07 — — 0,06 0,06 0,06
Жидкотекучесть, см Коэффициент трения — 73 51 63 — — 79 —
без смазки — 0,28 0,25 0,27 — — 0,24 0,44
со смазкой Износ баббита, мг//см2-км) — 0,005 0,006 0,006 0,009 0,005 0,007 0,004
при испытании со смазкой — 0,10 0,22 0,15 — 0,23 0,10 0,10
при испытании без смазки — 12,0 15,0 15,0 — — — 36,0
каустической соды (ГОСТ 2263—79); 2—3 г/л жидкого (натрие-
вого) стекла (ГОСТ 13078—81).
При обезжиривании вкладышей в ванне раствор следует пе-
ремешивать сжатым воздухом. После обезжиривания вклады-
ши должны быть тщательно промыты в воде — сначала в на-
гретой до 80—90 °C, а затем в холодной. Обезжиривание дета-
лей можно проводить тетрахлоридом углерода, который наносят
на поверхность волосяной щеткой; при этом работы проводят
при хорошей местной вентиляции и в резиновых перчатках.
Промытые и высушенные вкладыши подлежат травлению
технической соляной кислотой, разбавленной водой в соотноше-
нии 1 : 1 (по объему). Вкладыши опускают в ванну с кислотой
или же наносят кислоту на поверхность вкладыша волосяной
285-
щеткой. Травление ведут в течение 2—3 мин до появления на
поверхности характерного серебристо-серого матового оттенка.
После травления вкладыш тщательно промывают в холодной
проточной воде, а затем покрывают флюсом следующего соста-
ва: 1 л травленной соляной кислоты, 150 г хлорида аммония
(ГОСТ 3773—72), 0, 5 л воды. Травленную соляную кислоту
готовят путем засыпки в концентрированную соляную кислоту
металлического цинка (ГОСТ 3640—79) из расчета 1 ч (масс.)
цинка на 1 ч (масс.) кислоты.
Поверхности вкладыша, не подлежащие лужению, покрыва-
ют с помощью волосяной кисти слоем меловой краски одного
из составов ('в % объем,н.): порошок .мела — 40%, жидкое стек-
ло— 40%, вода—20%; либо порошок мела — 30%, столярный
клей — 2 %, вода — 68 %.
Покрытые флюсом вкладыши нагревают в электрической
печи до. 100—120 °C.
В качестве полуды для вкладышей, заливаемых баббитом
Б-83, принимают олово марки 01—04 (ГОСТ 860—75), а для
вкладышей, заливаемых баббитом Б-16, — оловянно-свинцови-
стый припой ПОС-18 или свинцовую полуду ,с 20% олова.
Полуду подвергают рафинированию в течение 5—10 мин,
погружая в ванну с .полудой колокольчик с сухим нашаты-
рем— безводным хлоридом аммония (ГОСТ 3773—72) в коли-
честве 15--20 г.
Лужение вкладышей, нагретых до 1100—120 °C и вторично
покрытых флюсом, проводят в ванне с полудой при темпера-
туре 290—310 °C. После прекращения выделения влаги и га-
зов вкладыш выдерживают в лудильной ванне не менее 3—
5 мин. После лужения рабочая поверхность вкладыша стано-
вится светлой и блестящей, на ней не должно быть темных
пятен и окисных пленок. Участки вкладыша с некачественным
лужением нужно присыпать хлоридом аммония, протереть
стальной щеткой, а затем вновь опустить вкладыш в лудиль-
ную ванну.
Собранный для заливки вкладыш устанавливают .торцом на
плиту. Внутрь вкладыша концентрично вставляют оправку,
диаметр которой подбирают таким образом, чтобы обеспечить
требуемую толщину заливки и припуск на обработку в преде-
лах 3—5 мм. Высота оправки должна на 20—25 мм превышать
высоту вкладыша. Для предупреждения вытекания баббита
нижнюю часть вкладыша заделывают обмазкой, имеющей кон-
систенцию густой сметаны, следующего состава (по массе:
1.4 ч. огнеупорной глины, !/з ч. порошка асбеста, по 14 ч. песка и
воды. Перед заливкой баббита обмазку следует высушить.
Вкладыш перед заливкой нагревают до 250—300 °C, слой по-
луды при этом становится жидким.
В качестве исходного1 материала для заливки вкладышей
применяют чушковый баббит марок Б-83 и Б-16, переплав
стружки баббита и остатки баббита предыдущих плавок. Мас-
586
са переплава стружки баббита Б-83 составляет 10% шихты...
баббита Б-!16 —33—36%. Баббит плавят в стальном и.ти чугун-
ном тигле в электропечи с автоматическим регулированием
температуры. Перед загрузкой шихты тигель должен быть
очищен ,и подогрет. Чушки баббита и переплав должны быть,
с'ухим'и. Если требуется добавить чушки в жидкую ванну, их
следует подогреть до температуры не ниже 50 °C.
После расплавления всей шихты баббит Б-83 подогревают
до' 410—430 °C, баббит Б-16 —до 480—490 °C. По достижении
указанных температур расплава баббит рафинируют сухим
хлоридом аммония. После окончания рафинирования (опреде-
ляемого по прекращению бурления расплава) с поверхности
ванны снимают шлак и, хорошо перемешав расплав, приступа-
ют к заливке вкладыша.
Перед заливкой вкла'дыш вместе с оправкой нагревают до
250—270 °C, чтобы слой наложенной полуды стал жидким. Все
неплотности между вкладышем и оправкой необходимо про-
мазать смесью следующего состава: 56% глины, 10% жидкого
стекла, 34% песка. Интервал между лужением и заливкой не
должен превышать одной минуты.
Заливают вкладыши короткой непрерывной струей; при этом
температура баббита Б-83 должна быть 400—420 °C. баббита
Б-16 —460—480 °C.
При ручной заливке верхний слой баббита подогревают га-
зовой горелкой. Наружную поверхность вкладыша охлаждают
водой, подаваемой снизу. После затвердевания принудительное
охлаждение прекращают.
Для удаления воздуха залитый расплавленный баббит про-
тыкают по всему объему железным прутком, нагретым: пример-
но до ЧОО °C. Постепенно глубину .протыкания уменьшают. Для
более равномерного застывания баббита вкладыш в процессе
протыкания подогревают по периферии с помощью газовых го-
релок.
Заливку вкладышей можно проводить на вибростенде. На-
гретый и полуженный вкладыш укладывают горизонтально на
ложе впбростенда, накрывают металлической формой, запол-
ненной песком. Форму разогревают одновременно с вкладышем
при подготовке его в полуде. В центре формы имеется сквозное
отверстие, в которое вставляют литник. Торцы вкладыша и
формы закрывают щитками с уплотняющими прокладками.
Баббит заливают из тигля через литник. Попадая в центр
вкладыша, баббит растекается и, поднимаясь вверх по вклады-
шу, заполняет свободное пространство. После окончания залив-
ки вибростенд включают на 20—30 с, вкладыш начинает виб-
рировать с большой частотой и малой амплитудой, и в резуль-
тате происходит уплотнение баббита.
Вкладыши можно заливать в вертикальном положении с
помощью металлической формы, заполненной песком. Баббит
заливают через верхний торец вкладыша непосредственно в
287
кольцевое пространство между формой и вкладышем. При вер-
тикальной заливке шлаки и газы поднимаются в верхнюю
часть вместе с баббитом и таким образом вытесняются из ра-
бочей зоны вкладыша. Протыкание баббитового слоя .металли-
ческим .прутком на всю глубину вкладыша позволяет создать
условия для лучшего выделения газов и уплотнения баббита.
При заливке вкладышей центробежным способом их соби-
рают с помощью хомута, ,а в разъеме между двумя половина-
ми вкладышей помещают стальные пластинки, поверх которых
располагают асбестовые прокладки. Собранные вкладыши
устанавливают на станке с помощью задней -бабки и смежных
дисков. При заливке бабб'итом частота вращения вкладыша
устанавливается в зависимости от его диаметра:
Диаметр вклады-
ша, мм ... . До 50 70 90 НО 130 170 200 250 300
Частота вращения,
с-'........... 15—18 14 12 11 10 9 8 7 9
Расплавленный баббит заливают через заливочную ворон-
ку, при этом носик ковша не должен располагаться далее
50 мм ют края воронки. Спустя 5—10 с после заливки включа-
ют воздушное (или водяное) охлаждение наружной поверхно-
сти вкладыша, а через 2—3 мин выключают. После остановки
станка и разборки хомута, разъединяют половинки вкладышей
н удаляют с них наплывы баббита со стороны торцов и разъ-
ема.
Колодки упорных подшипников заливают вручную и накры-
вают сверху стальной или чугунной плитой толщиной 30-
50 мм, нагретой до 300—400 °C.
Качество заливки контролируют простукиванием молотком
вкладышей при их установке на деревянном, основании. Дре-
безжание или глухой звук указывают на отставание баббита
от стальной основы. Контроль методом керосиновой пробы
Проводят следующим образом. Вкладыш погружают в проти-
вень с керосином на 10—115 мин, затем протирают насухо и
покрывают торцевые поверхности меловым раствором. Пожел-
телость в местах контакта баббита со сталью свидетельствует
об отставании баббита от основы. Контроль качества сцепле-
ния баббита с основой колодок упорных подшипников осуще-
ствляют ультразвуковым методом. Ниже указаны характерные
дефекты при заливке вкладышей и их причины:
Дефект
Неравномерная толщина зали-
того слоя баббита
Неплотное приставание баб-
бита к поверхности вкладыша
Причины
Неправильная сборка вкладыша с приспо-
соблением
Некачественная очистка поверхности вкла-
дыша перед лужением, недогрев или пере-
грев при заливке
288
Продолжение
Дефект
Пористость в залитом слое
Наличие усадочных раковин
Крупнозернистое строение за-
литого слоя баббита
Трещины в залитом слое
Желтый цвет поверхности баб-
бита
Причины
Плохое рафинирование и сильное окисле-
ние баббита, неравномерное охлаждение
формы, заливка длинной струей и продол-
жительное пребывание облуженного вкла-
дыша на воздухе
Неравномерное охлаждение вкладышей
Замедленное охлаждение вкладыша, нару-
шение температурного режима или состава
баббита, плохое его рафинирование
Высокие внутренние напряжения, возни-
кающие при заливке
Заливка перегретым баббитом
Дефекты в баббитовом слое устраняются напайкой прутко-
вого баббита паяльником или наплавкой ацетилено-кислород-
ным пламенем. На опорной поверхности вкладыша допускается
исправление не более четырех дефектов, если размер их в по-
перечнике не превышает 5 мм, а расстояние между отдельны-
ми дефектами не менее 55 мм. Суммарная площадь направлен-
ных дефектов не должна превышать 10% всей поверхности ан-
тифрикционного слоя.
Подшипники качения. Характерными повреждениями под-
шипников качения являются поломка наружного или внутрен-
него колец или трещина на них, разрушение .сепаратора, шари-
ков или роликов, заклинивание и т. д. Радиальный разбег
свидетельствует об изношенности беговых дорожек и тел каче-
ния.
Негодные подшипники не ремонтируют; их в централизован-
ном порядке сдают для реставрации или использования ме-
талла на подшипниковых заводах. Поврежденные подшипники
необходимо заменять новыми. При .этом нельзя произвольно
заменять подшипники только по признаку равенства монтаж-
ных размеров, без учета серии; следует использовать подшип-
ники только проектных номеров, указанных ,в паспорте или ин-
струкции1 агрегата. .Во избежание ошибок при установке под-
шипников их размещают так, чтобы клеймо на торце .кольца
было обращено наружу.
Подшипники снимают с вала свинцовой выколоткой с по-
мощью винтовых или гидравлических скобчатых съемников.
Изношенные посадочные поверхности на валу и в корпусе узла
под подшипники восстанавливают наплавкой или металлиза-
цией с последующей проточкой на станке.
При сборке подшипникового узла проверяют состояние всех
устанавливаемых подшипников качения, включая новые. Важ-
19—1204
289
нейшШм условием является соблюдение заданных посадок как
для внутреннего' кольца, так и для 'наружного. Обычно под-
шипник насаживают на вал по тугой, глухой или прессовой
посадке, /на оси—по скользящей посадке или посадке движе-
ния. В корпус подшипник сажают по посадкам, зависящим от
конструктивного исполнения узла (по напряженной или сколь-
зящей посадкам для неподвижных корпусов и по глухой или
тугой — для вращающихся корпусов).
Запрессовку колец подшипников в большинстве случаев вы-
полняют в холодном состоянии. При монтаже ,с большим уси-
лием натяга подшипник (при посадке внутреннего кольца)
или корпус (при посадке наружного кольца) нагревают в мас-
ляной ванне до 100—!150°С. Подшипник устанавливают в кор-
пус и на вал вручную с помощью медной выколотки и молот-
ка, а также пресса.
Соединительные муфты ремонтируют в случае износа или
поломки какой-нибудь детали, однако чаще их демонтируют в
связи ,с необходимостью ревизии или ремонта машины. Полу-
муфты снимают с вала с помощью винтового или гидравличе-
ского съемника. ,При многократном съеме полумуфт постепен-
но раздается отверстие /под вал, вследствие чего плотность
посадки нарушается, что может привести к неконцентрпчности
полумуфты и вала. Первоначальный размер |посадоч1ного от-
верстия воостанавл'ивают путем наплавки электросваркой с
последующей расточкой. При большом износе или малом диа-
метре отверстия его растачивают, запрессовывают новую
втулку и затем ее вместе с полумуфтой растачивают под
нужный размер.
При расточке необходимо принимать меры, обеспечивающие
концентричность отверстия под вал и окружности центров паль-
цев или наружной цилиндрической поверхности полумуфты.
В полумуфтах часто вырабатываются отверстия под паль-
цы. Рекомендуются следующие основные способы поправления
этого дефекта: ^рассверловка отверстий под пальцы большего
диаметра; наплавка односторонней выработки с последующим
Прохождением с/верлом по кондуктору; сверловка новых от-
верст’ий в промежутках между 'старыми, если это не ослабляет
полумуфту (в противном случае старые отверстия заплавляют
'или забивают пробками и заваривают).
Кулачки муфт ремонтируют электронаплавкой с последую-
щим строганием на станке, фрезеровкой или ручной опиловкой.
Изношенные пальцы и резиновые втулки, пакеты, сухари и
пружины заменяют новыми. Незначительные дефекты зубчатых
муфт в виде заусениц и вмятин можно исправить ручной опи-
ловкой. Муфты с сильно изношенными зубцами заменяют пол-
ностью.
290
Ниже указаны признаки неработоспособности соединитель-
ных муфт:
Контрол и pycMbjfi fi а р.ч мо гр
Плотность посадки полумуфт
Биение полумуфт ....
Состояние зубьев и качество
контакта в зацеплении . . .
Зазоры в зацеплении и креп-
ление упорных колец . . .
Зазор
Боковой
между зубьями . . . .
между вершиной зуба и
впадиной ...............
Кольцевой диаметральный
между упорным кольцом и по-
лумуфтой ...................
Осевой разбег коронки муфты
Признак неработоспособности
Натяг менее (0,0003—0,0006) D, где D —
диаметр вала в месте посадки
Биение жесткой муфты более 0,02 мм по
торцу и более 0,03 мм — по окружности;
для упругой пальцевой и зубчатой муфт —
соответственно 0,02 и 0,05 мм
Пятно контакта зубьев занимает поверх-
ность менее 70%
Зазоры превышают значения, приведенные
ниже, мм
0,20—0,45
0,80—1,5
0,20—0,35
4,0— 5,0
Редукторы. Дефектовку редуктора проводят после того, как
он полностью разобран, промыт и очищен. При дефектовке про-
веряют положение вкладышей в расточках корпуса, масляные
зазоры и разбег валов в подшипниках, состояние зубьев коле-
са и шестерни, центровку осей зубчатых пар, состояние шеек
валов зубчатых муфт у корпуса.
Основные дефекты зубьев колес и шестерни — поломка, вы-
крашивание, сдирание, износ, наволакивание, пластическая де-
формация, накатывание.
Поломка зубьев кинематических пар редуктора может про-
изойти от ударных нагрузок, в результате попадания между
зубьями посторонних предметов, образования трещин устало-
сти. Последние появляются обычно у корня и распространяют-
ся перпендикулярно поверхности зуба.
Выкрашивание характеризуется появлением на рабочих по-
верхностях зубьев небольших углублений — оспин (питтингов).
Это происходит в результате поверхностной усталости металла
зубьев от повторных касаний. На соприкасающихся поверхно-
стях зубьев появляются мелкие трещины, они уходят вглубь на
расстояние до 0,02 мм (в зависимости от глубины проникнове-
ния напряжения) и возвращаются наружу, образуя замкнутые
площадки. Под действием гидродинамического давления, кото-
рое развивается в масле, содержащемся в трещинах, они рас-
тут, и частицы металла выпадают из тела зуба. Обычно питтин-
ги на зубьях появляются после некоторого времени работы тя-
жело нагруженных передач, при неправильно сцентрованных
ларах.
19*
291
Выкрашивания можно избежать, применяя масло вязко-
стью, превышающей определенную величину, зависящую от на-
грузки. Твердые и хорошо отполированные поверхности зубьев
меньше подвержены выкрашиванию. Питтинги считают наибо-
лее опасным видом износа, при котором зубчатые пары не мо-
гут дальше работать. Известны случаи, когда в процессе рабо-
ты редукторов питтинги затягивались, и выкрашивание прекра-
щалось. В большинстве же случаев питтинги развиваются.
При неудовлетворительной смазке трущихся поверхностей
зубчатых пар, при высоких скоростях нарастания давления про-
исходит сдирание рабочих поверхностей зубьев — образование
значительных царапин, задиров в местах входа зубьев в зацеп-
ление и выхода из него.
Наволакивание характеризуется разрушением эвольвентно-
го профиля зубьев по начальной окружности, выражающимся в
образовании канавок вдоль зубьев ведомой шестерни колеса.
В случаях, когда износ рабочих поверхностей зубьев (иска-
жение эвольвенты) приводит к их выдалбливанию (врезание
вершины зуба ведомой шестерни в ножку ведущей), от непо-
средственного контакта металла зуба колеса с металлом зуба
шестерни происходит сильное местное повышение температуры.
Это явление приводит к пластическому течению незакаленного
металла зуба, называемому пластической деформацией зубьев.
При полном исчезновении масляной пленки между находящи-
мися в зацеплении зубьями произойдет накатывание, характе-
ризующееся задиранием зуба по всей рабочей поверхности.
Дефекты в зубчатых парах редуктора могут появиться так-
же в результате ненормальной работы соединительных муфт,
когда они не обеспечивают подвижности положения соединяю-
щихся валов.
При дефектовке редуктора помимо визуального осмотра
зубчатых зацеплений особое внимание уделяют определению
положения осей колеса и шестерни друг относительно друга.
Правильная центровка осей зубчатых пар обуславливается со-
блюдением межосевого расстояния, параллельностью осей, от-
сутствием скрещивания осей.
Для определения параллельности осей валов зубчатой пере-
дачи необходимо измерить с точностью до 0,01 мм расстояние
между контрольными буртами зубчатых венцов со стороны
электродвигателя и приводимого им агрегата с помощью плиток
или специальных калибров. Полученные результаты сравнива-
ют с паспортными данными.
Допустимые отклонения взаимного расположения осей пары
приведены ниже:
Расстояние между осями, мм . . . 200—300 320—500 500—800
Допустимое отклонение, мм . . . . 0,03 0,04 0,05
Разность между расстояниями, измерен-
ными на обоих концах вала, мм . . 0,02 0,03 о,04
292
Рис 5.12. Определение положения шеек колеса и шестерни в редукторе с по-
мощью штапгенреГк'маса.
Рис. 5.13. Схема расположена?, яубьсв шестерни (стена) н Kojecoi (спртм) .
Расстояние между осями можно также замерить с помощью
калибра, щупа, штихмасса или шаблона, сделанного из прово-
локи. Шаблон подгоняют путем расклепки и припиловки кон-
цов с последующей проверкой ио микрометру. Замерив микро-
метром диаметры валов в той же плоскости, в какой измеряют
штихмассом, и зная расстояние между валами колеса и шес-
терни, можно определить взаимное положение осей зубчатой
передачи.
Скрещивание осей зубчатых пар можно проверить с по-
мощью специальных скоб, штангенрейсмаса или слесарного
уровня с ценой деления 0,02—0,05 мм на 1000 мм длины. Перед
проверкой с помощью скоб или штангенрейсмаса необходимо
вывернуть из разъема корпуса редуктора (вблизи вкладышей,
подшипников) шпильки, мешающие установке основания скоб
или штангенрейсмаса, и тщательно зачистить возможные за-
боины, царапины, а затем проверить по шабровочной (прити-
рочной) плите состояние плоскостей разъема.
Метод определения перекоса осей и их скрещивания в про-
странстве с помощью штангенрейсмаса основан на замерах вы-
сот шеек на концах валов шестерни и колеса (рис. 5.12) и
сравнении полученных данных с записями по заводскому пас-
порту передачи. Например, если по заводскому паспорту высо-
ты шеек колеса равны Н\ и 772, высоты шеек шестерни /г, и й2,
а размеры, выявленные при ревизии, соответственно Н'и Н'2 и
h'2, то
уклон оси вала колеса
ДЯ = (Я1'-Я./)-(Я1-Я2)
уклон оси шестерни
Д/1 = (Л/ — /г2') — (7г, — Л2)
Величины АН и Ah должны иметь знак плюс или минус,
указывающий на превышение или занижение размеров в сече-
ниях 1 по отношению к размерам в сечениях 2. В связи с тем,
293
что шейки колеса в работе нагружают верхние половины вкла-
дышей, величина АН должна быть близка к нулю.
Алгебраическая разность (с учетом знака) значений А// и
Дй показывает величину скрещивания, которая определяется
следующим условием: ДН—Л/г<0,03/1000 мм.
Так как реакция от окружных усилий на колесо зубчатой
передачи редуктора направлена вверх и вкладыши колеса рабо-
тают верхними половинами, разность масляных зазоров на обо-
их вкладышах вала колеса допускается не более 0,03 мм.
В противном случае производится подшабровка верхних поло-
вин вкладышей.
Проверка скрещивания осей основной зубчатой пары по сле-
сарному уровню не трудоемка, но требует высокой точности из-
мерений. Перед установкой уровня на шейки вала колеса и шес-
терни их необходимо протереть насухо чистой салфеткой, за-
шлифовать заусенцы и царапины, проверить основание уровня.
Для уменьшения погрешности измерений рекомендуется повтор-
ная установка уровня на каждой шейке на том же месте, но в
повернутом на 180° положении.
Если длина шейки не позволяет установить уровень, пользу-
ются линейкой. В этом случае скрещивание осей зубчатой пары
определяют как разность показаний линейки по обе стороны
передачи. Скрещивание осей валов зубчатой передачи можно
проверить также без применения точной линейки. Для этого мо-
гут быть использованы специальные призмы с укороченной
опорной частью, на которые устанавливают уровень вдоль оси
шейки.
Очень удобна проверка центровки шестерни по контакту
зубьев. Этот метод заключается в следующем. По длине зуба
шестерни на равных расстояниях друг от друга укладывают
куски свинцовой проволоки диаметром не более 1,2 мм. Прово-
локу изгибают по профилю зуба и приклеивают тавотом. У зуб-
чатых колес с большой шириной обода укладывают по 6—
8 проволок. При центровке косозубых и шевронных колес для
замера возможного отжима шестерни на ее шайках устанавли-
г.ают индикаторы; в случае отжима вносят коррективы в опре-
деленные положения осей зубчатой пары (в полученные оттис-
ки). После того как свинцовые проволоки уложены по профилю
зуба, шестерни проворачивают на один оборот. Затем оттиски
замеряют микрометром и полученные значения заносят в фор-
муляр.
Равенство сумм ai + cl = a2+c2= ... = а6+с6 (где аь ..., о6 —
толщины свинцовых оттисков, рис. 5.13) с нерабочей стороны
зубьев указывает на параллельность осей валов, а неравенство
указанных сумм —на непараллельность.
Равенство разностей оттисков а,—а2—а3 = с}—с2—с3 и
а4—аз—а6 = с4—с5—с6 указывает на отсутствие скрещивания
осей валов, а изменение толщин оттисков по рабочей или нера-
бочей сторонам — на перекос осей.
294
Суммарные значения свинцовых выжимок по рабочей и не-
рабочей сторонам зубьев определяют действительный зазор в
зубчатом зацеплении.
После проверки положения осей зубчатых пар редуктора
(любым из указанных способов) проверяют контакт зубьев по
краске (берлинской лазури), которую наносят тонким слоем на
поверхность зубьев шестерни. После проворачивания зубчатой
пары по отпечаткам краски на зубьях колеса определяют место-
положение и размеры контактной поверхности зубчатого зацеп-
ления. Пятно контакта по высоте профиля зуба должно быть
не менее 50%, а по длине зубьев — не менее 80% поверхности
соприкосновения.
Качество зацепления можно проверить следующим методом.
Три контрольных зуба колеса и шестерни покрывают медным
купоросом. Перед проверкой поверхность контрольных зубьев
обезжиривают бензином и затем наносят на нее. раствор
CuSO4-5H2O концентрацией 100 г/л. Раствор подкисляют серной
кислотой до концентрации 0,01%. Пятно контакта выявляется
по хорошо заметным бликам на поверхности омедненных конт-
рольных зубьев после проворачивания редуктора вручную, а за-
тем после работы под нагрузкой в течение примерно 30 мин.
Омедненную поверхность зубьев несколько раз промывают
водой и просушивают фильтровальной бумагой. Определив
пятно контакта, поверхность протирают ваткой, смоченной в
растворе, содержащем СгО3 (250—300 г/л) и (NH4)2SO4 (100—
120 г/л), промывают и просушивают фильтровальной бумагой.
Во время дефектовки зубчатой пары редуктора проверяют
также осевые разбеги валов колес в упорных подшипниках и
разбег шестерни по колесу. По величине разбега шестерни
(в шевронных передачах) можно определить боковой зазор в
зацеплении. Значение его должно находиться в следующих пре-
делах:
Нормальный
модуль зацеп-
ления .... 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 5,0 6,0
Боковой зазор,
мм ... . 0,20— 0,25— 0,30— 0,35— 0,40— 0,50— 0,60—
0,26 0,33 0,40 0,46 0,52 0,65 0,78
При проверке шеек на износ требуется высокая точность,
поэтому пользуются микрометрами рычажного типа. Замеры
проводят в трех сечениях шейки. Предельные отклонения диа-
метра (допустимая овальность и конусность) рабочих шеек ре-
дуктора приведены ниже:
Нормальный диаметр шей-
ки, ММ .................. 50—80 80—120 120—180 180—260
Предельные отклонения, мм 0,010 0,015 0,020 0,025
Если овальность и конусность превышают допустимые зна-
чения, шейку шлифуют с последующей полировкой. Колеса и
295
Таблица 5.11. Основные материалы для сальниковой набивки
(с учетом ГОСТ 5152—66)
Набивка Рабочая среда Допустимая температура, °C ОТ | до Допустимое давление. МПа
Плетеные хлопчатобумажные
ХБС (сухая) Воздух, смазочные масла, ор- ганические растворители, угле- водороды, нейтральные раство- ры солей — 100 20
ХБС (сухая) Жидкий и газообразный ам- миак —40 — —
ХБП (пропитан- ная) Воздух, нефтяное топливо, сма- зочные масла, инертные газы, углеводороды Плетеные пеньковы е 100 20
ПС (сухая) Воздух, смазочные масла, уг- леводороды — 100 16
ПП (пропитанная) Воздух, топливо нефтяное тем- . ное, смазочные масла, углево- дороды, растворы щелочей Плетеные асбестовь I е 100 16
АС (сухая) Воздух, органические раство- рители, растворы щелочей — 400 4,5
АС (сухая) Жидкий и газообразный ам- миак —40 — —
АП (пропитанная) Воздух, нефтепродукты, слабо- кислотные растворы, газы и пары агрессивные — 300 4,5
АМБ (маслобен- зостойкая) Нефтяное топливо, кислые масла, органические раствори- тели — 300 3
АПП (прорезинен- ная пропитанная) Нефтепродукты, нефтяные га- зы, слабые органические кис- лоты, щелочи, сухой воздух — 200 32,5
АГ1РПП (асбесто- проволочная про- резиненная пропи- танная) То же — 200 90
АПРПС (асбесто- проволочная про- резиненная сухая) » — 450 90
АГ-1 (асбестовая грографиченная) Вода, пар, воздух, инертные газы, аммиак, органические растворители — 350 51
АГ-1 (асбестовая грографиченная) Жидкий и газообразный ам- миак —70 + 140 —
ACT (асбестовая пропитанная сус- гензией фторопла- ста-4 с тальком) Сжиженные газы (кислород, азот и др.), газообразные и органические продукты —200 +300 25
296
П родолжение
Набивка Рабочая среда Допустимая температура, СС от j до Допустимое давление, МПа
Разные
Шнур асбестовый АС, пропитанный смазкой Нейтральные газы —50 +70 20
ЦИАТИМ-221
Шнур асбесто- вый, пропитанный графито-парафи- повой смазкой То же —200 +50 4
Асбест с графитом Вода, пар -— 400 —
Резиновые кольца и манжеты Вода, воздух, пар, масла, неф- тепродукты, растворы кислот и щелочей 50 140
Графит чешуйча- тый в виде ласты или прессованных колец и полуко- лец Вода, пар и другие среды 550
Фторопласт-4 в ви- де стружки, колец или манжет Коррозионные среды —250 + 200 5
Фторопластовый уплотнительный материал ФУМ-В То же —60 + 150 6,4
шестерни для шлифовки шеек устанавливают на станке по
контрольным буртам.
Если при проверке на шейках обнаружены риски и шерохо-
ватости, выполняют ручную шлифовку шеек наждачным полот-
ном с мелким зерном (120—140), которое подкладывают под
брезентовую полосу, охватывающую шейку двумя оборотами.
Шейки полируют тонкой пастой ГОИ до получения шерохова-
тости не более 0,32, а затем проводят повторную проверку
овальности и конусности.
После шлифовки и полировки шеек проверяют контрольные
бурты колеса и шестерни на биение. Проверку проводят пооче-
редно в корпусе редуктора. Колесо и шестерню укладывают в
подшипники, индикатор устанавливают в верхней точке бурта
п определяют возможное биение. Колесо и шестерню проворачи-
вают на 2—3 оборота вручную. Допустимые значения биения
контрольных буртов приведены ниже:
Диаметр, мм Допустимое биение, мм
колеса шестерни колеса шестерни
320—500 50—120 0,015 0,010
500—800 120—200 0,020 0,015
800—1250 200—320 0,025 0,020
1250—2000 .320—500 0,030 0,025
297
Уплотнения подвижных соединений следует ремонтировать
тщательно и своевременно, учитывая их работу в условиях
взрыво- и пожароопасности, токсичности, высоких температур
и давлений. Основное требование, предъявляемое к этим дета-
лям, — высококачественная обработка поверхностей трения.
Штоки и валы на участках уплотнения должны быть отшлифо-
ваны и отполированы, а также строго отцентрованы относи-
тельно неподвижных деталей и втулок, в которых осуществля-
емся уплотнение.
Важнейшим условием надежной работы сальниковых уплот-
нений является качественная набивка.
Материалы для сальниковой набивки (табл. 5.11) должны
иметь высокую упругость, физическую стойкость при рабочей
температуре, химическую стойкость против действия рабочей
сэеды и возможно малый коэффициент трения. В качестве на-
бивочных материалов в основном применяются: хлопчатобу-
мажные материалы, пенька, асбестовый шнур, асбест, графит,
тальк, стекловолокно и фторопласт. Наиболее часто использу-
ется асбест в виде плетеного шнура квадратного или круглого
сечения, но могут быть использованы и скатанные шнуры без
плетения или чесания волокна (пенька и др.). Наиболее целе-
сообразно применение набивки из заранее приготовленных и
отформованных колец.
Глава 6
РЕМОНТ МАШИННОГО ОБОРУДОВАНИЯ
6.1. РЕМОНТ КОМПРЕССОРОВ
Ремонт поршневых компрессоров
Ремонт поршневых воздушных стационарных компрессоров об-
щего назначения мощностью до 250 кВт осуществляют в соот-
ветствии с ОСТ 26-12-2029—81 и «Правилами» [1, 2]. Струк-
тура ремонтных циклов дана в табл. 6.1.
При техническом обслуживании (ТО) выполняются следую-
щие работы.
Квалифицированное режимное обслуживание установки и
контроль за его выполнением; выполнение операций по нагру-
жению, поддержанию заданного режима, переводу с режима
на режим, остановке, обкатке, содержанию надлежащего вида
компрессора и его элементов; контроль и поддержание пара-
метров работы.
298
Таблица 6.1. Структура ремонтных циклов поршневых компрессоров
Произво- дитель- ность ком- прессора, мЗ/МИН Вид ремонта Периодич- ность ре- монтов, ч Числе ре- монтов в цикле Произво- дитель- ность ком- прессора, мЗ/мин Вид ремонта Периодич- ность ре- монтов, ч Число ре- монтов в цикле
До 5 то 200 44 Свыше 5 то 500 60
т 2400 2 т 3000 6
с 4800 1 с 6000 5
к 9600 1 к 36 000 1
Эксплуатационный уход за оборудованием: обтирка, чист-
ка, регулярный наружный осмотр, частичная проверка, опробо-
вание, регулировка элементов установки, контроль за состояни-
ем сальниковых, фланцевых, рычажных соединений и крепеж-
ных деталей с целью выявления неисправностей. Указанные ра-
боты проводятся на работающем или находящемся в резерве
оборудовании i[3].
Работы по устранению неисправностей, выполняемые в та-
ком объеме, что практически не влияют на готовность компрес-
сора к работе: устранение мелких дефектов, подтяжка крепле-
ний, соединений, чистка фильтров, частичное опробование и ре-
гулировка. Указанные работы выполняются либо на оборудо-
вании, находящемся в резерве, либо во время перерывов и не-
рабочих смен.
При текущем ремонте (Т) выполняются следующие работы.
Промывка и протирка клапанов, смена их пружин и пластин;
перенабивка сальников арматуры; промывка, чистка и мелкий
ремонт подшипников; очистка внутренних поверхностей водяных
рубашек, масляных баков и смена масла; осмотр и притирка
кранов, проверка прокладок между фланцами; проверка обрат-
ных клапанов на маслопроводах; очистка и промывка воздуш-
ных и масляных фильтров; подтяжка шатунных болтов; провер-
ка крепления всех движущихся частей компрессора; осмотр и
мелкий ремонт валов.
При среднем ремонте (С) выполняются следующие работы.
Все работы, относящиеся к текущему ремонту, а также снятие
крышек цилиндров, очистка их от нагара и зачистка повреж-
денных мест; промывка и очистка рубашек цилиндров и проме-
жуточных холодильников от ила и накипи; очистка поршня от
нагара; смена поршневых колец (при необходимости).
Проводятся следующие проверки: проверка состояния кла-
панов и замена негодных деталей; проверка и регулировка
мертвых пространств; проверка состояния и регулировка регу-
лирующих устройств; проверка шпилек коренных подшипников;
проверка состояния шатунных болтов, состояния кривошипно-
шатунного механизма; проверка центровки компрессора с элек-
тродвигателем. Осуществляются слив масла и очистка картера.
299
При капитальном ремонте (К) выполняются все работы,
относящиеся к текущему и среднему ремонтам, а также раз-
борка подшипников скольжения, их перезаливка и подгонка;
снятие маховика с разборкой и съемом коленчатого вала; рас-
точка цилиндров или цилиндровых втулок; проверка поршневых
(крейцкопфных) пальцев на эллипсность и конусность и их ре-
монт; разъединение шатунов и поршней, ремонт и замена под-
шипников и втулок; пригонка всех подшипников и при необхо-
димости-— их перезаливка; проверка прямолинейности п диа-
метра штока (при необходимости — ремонт или смена штока);
проверка правильности положения шатуна по отношению к ва-
лу и к поршню и устранение обнаруженных перекосов; провер-
ка состояния поршня (при необходимости — ремонт или заме-
на); снятие, очистка и замена сработавшихся поршневых колец;
проверка канавок и пригонка новых поршневых колец; провер-
ка состояния и промывка маслопроводов, масленок и масляных
насосов с заменой негодных частей; проточка и шлифовка ко-
ренных и кривошипных шеек коленчатого вала; очистка от на-
кипи и грязи всех охлаждающих поверхностей; осмотр и про-
верка холодильников с заменой негодных трубок и змеевиков;
проверка, ремонт и испытание на плотность всей запорной ар-
матуры; проверка крепления рамы (картера) и состояния фун-
даментных болтов; очистка от грязи, масла и нагара трубопро-
водов нагнетания от компрессора до воздухосборника; провер-
ка и ремонт всех предохранительных клапанов и регуляторов
давления.
Контроль работоспособности деталей и сборочных единиц
компрессора должен осуществляться в соответствии с требова-
ниями «Системы технического обслуживания и ремонта» пред-
приятия, эксплуатирующего компрессор. Сроки технического
обслуживания и ремонта устанавливаются в соответствии с
требованиями эксплуатационной документации изготовителя
компрессора и по согласованию (при необходимости) с отрас-
левой организацией, ведающей вопросами эксплуатации обору-
дования на предприятиях отрасли [4—7].
Признаки неработоспособности деталей и сборочных единиц
поршневых воздушных компрессоров общего назначения мощ-
ностью до 250 кВт указаны в табл. 6.2—6.13. На рис. 6.1—6.8
приведены типовые ремонтные формуляры.
Результаты контроля выработки шеек коленчатого вала за-
носят в формуляр (рис. 6.1). Ремонт шеек осуществляют в со-
ответствии с рекомендациями табл. 6.3.
Результаты контроля зазоров кривошипных подшипников
заносят в формуляр (рис. 6.2). Ремонт подшипников осуществ-
ляют в соответствии с рекомендациями табл. 6.5.
Результаты контроля шатунных болтов заносят в формуляр
(рис. 6.3).
Результаты контроля крейцкопфа и пальца крейцкопфа за-
носят в формуляры (рис. 6.4 и 6.5).
300
Таблица 6.2. Признаки неработоспособности рамы, направляющих
и коленчатого вала поршневого компрессора
Контролируемый параметр Срок конт- роля Признаки неработоспособности
Рама (станина, картер) и направляющие
Вибрация при работе компрес- сора Состояние поверхности ТО Вертикальные циклические пе- ремещения превышают 0,2 мм Наличие развивающихся тре- щин
Прилегание к фундаменту Затяжка ответственных болтов и шпилек Затяжка гаек фундаментных болтов Т Нарушение сцепления на дли- не, превышающей 50% пери- метра их общего стыка Ослабление затяжки Ослабление затяжки
Состояние поверхностей сколь- жения направляющих Горизонтальность положения рамы С Наличие глубоких (более 0,3 мм) рисок, вмятин, забо- ин, вызывающих задиры и по- вышенный износ поверхностей скольжения крейцкопфа Отклонение уровня рамы в любом направлении на длине 1 м превышает 2 мм
Деформация рамы, а также направляющих, закрепленных на фундаменте, при подтягива- нии фундаментных болтов Отклонение от перпендикуляр- ности осп направляющих крейц- копфов к оси отверстий под коренные подшипники оси расточек под цилиндры к оси вала в V-образных компрессорах Выработка направляющих крейцкопфа Резьбовые соединения К Прогиб вдоль оси и перпенди- кулярно оси рамы на длине 1 м превышает', для прямо- угольных компрессоров — 0,1 мм, для V-образных комп- рессоров — 0,05 мм Отклонения от перпендикуляр- ности осей превышают значе- ния, указанные в формуляре изготовителя для прямоуголь- ных компрессоров Отклонения от перпендикуляр- ности осей превышают 0,02 мм на длине 100 мм для V-образ- пых компрессоров Овальность и бочкообразность направляющей превышает зна- чения допуска па диаметр Срыв резьбы более чем на 10% нарезанной части шпилек, бол- тов и в гнездах
Коленчатый вал
Температура участков, рабо- тающих в режиме трсиия ТО Температура участков превы- шает значения, установленные инструкцией по эксплуатации
Состояние поверхностей т Наличие трещин, видимых не- вооруженным глазом, на от- крытых частях вала
301
Продолжение
Контролируемый параметр Срок контроля Признаки неработоспособности
Крепление противовесов Нарушено крепление противо- весов
Состояние смазочных каналов Отклонение формы шатунных шеек вала; составляют форму- ляр (рис. 6.1) с Загрязнение каналов Овальность, конусообразность, биение, а также уменьшение диаметра шеек выше значений, приведенных в табл. 6.3. Наличие задиров шеек, подрез галтелей
Состояние поверхностей к Наличие трещин, обнаружи- ваемых с помощью физических методов
Таблица 6.3. Отклонение формы
шеек коленчатого вала
Диаметр шейки, мм Тип шейки Допустимые значения ко- нусности и овальности, мм Предельное уменьшение диаметра шейки в ре- зультате ре- монта, мм
нового вала или после ремонта предельное при эксплуа- тации
65—0,65 —0,105 Шатунная 0,020 0,15 1,5
65+°,023 °°+0,003 Коренная 0,010 0,15 1,5
г „-—0,06 65,25_0>08 Шатунная 0,010 0,15 1,5
70—0,020 Шатунная 0,010 0,15 1,5
7=4-0,023 /а4-0,003 Коренная 0,010 0,15 1,5
100—0,070 Шатунная 0,011 0,22 2,0
1JU4-0,023 Коренная 0,011 0,20 2,0
150—0,080 Шатунная 0,020 0,22 2,0
igo4*0,060 1уи4-о,озо Коренная 0,020 0,20 2,0
302
Таблица 6.4. Признаки неработоспособности подшипников поршневого
компрессора
Контролируемый параметр Срок контроля П риап аки неработоспособности
П О д ш и п ники скольжения
Состояние крепления то Ослабление крепления
Состояние поверхности т Наличие загрязнений, задиров
Состояние заливки Зазоры между подшипниками и шейками вала. Составляется формуляр (рис. 6.2) Толщина слоя заливки толсто- стенного вкладыша С Более 1 % поверхности залив- ки имеют задиры в виде бо- розд, участки с отставшим, выплавленным или выкрошен- ным баббитом, а также трещи- ны с замкнутым контуром Превышают значения, приве- денные в табл. 6.5 Толщина заливки составляет менее 40% от первоначальной
Подшипники качения
Температура корпуса ТО Температура корпуса превы- шает значения, установленные инструкцией по эксплуатации
Состояние поверхностей Т Наличие загрязнений
Состояние деталей подшипни- С Наличие трещин и обвалов.
ков выкрашиваний или шелушений усталостного характера бего- вых дорожек, колец, шариков, роликов; наличие раковин и чешуйчатых отслоений корро- зионного характера; цвета по- бежалости на беговых дорож- ках колец, шариках, роликах, выбоины и отпечатки на по- верхностях качения; вмятины на сепараторах, препятствую- щие нормальному движению шариков и роликов
Радиальные зазоры в подшип- Радиальные зазоры превыша-
никах ют 0,05 мм
Таблица 6.5. Допустимые зазоры в подшипниках
Зазоры в подшипниках Диаметр подшипника, мм Зазор, мм
монтажный предельный
Диаметральный в кривошипном под- шипнике Суммарный осевой в кривошипном подшипнике Диаметральный в кривошипном под- шипнике для компрессоров баз 2П, ЗП, 5П 60—150 160—200 60—90 90—120 120—150 120 150 0,05—0,08 0,06—0,10 0,5—1,0 1,0—2,0 2,0—4,0 0,100—0,177 0,14—0,292 0,12—0,16 0,16—0,18 1,0 2,0 4,0 0,30
303
Продолжение
Зазоры в подшипниках Диаметр подшипни- ка, мм Зазор, мм
монтаж ный предельный
Диаметральный в крейцкопфном под- 60—100 0,04—0,06 0,12
шипнике с баббитовой заливкой 100—140 0,05—0,08 0,15
В бронзовых втулках 35—46 0,007—0,022 0,08
60—80 0,05—0,09 0,20
90 0,08—0,16 0,23
120 0,12-0,21 0,29
Между иглами подшипника и паль- 46—80 0,035—0,072 0,1
цем (для баз 2П и 5П) 0,030—0,075 0,1
Суммарный осевой в крейцкопфном 35—46 0,10—0,30 0,35
подшипнике 60—90 0,10—0,30 0,35
100—120 0,15—0,40 0,45
Примечание. Большие значения зазоров соответствую! большим диаметрам.
Таблица 6.6. Признаки неработоспособности шатунов
и шатунных болтов поршневых компрессоров
Контролируемый параметр Срок контроля Признаки неработоспособности
Шатун
Состояние поверхности Т Наличие трещин, видимых не- вооруженным глазом
С Наличие трещин, обнаружи- ваемых с помощью физических методов
Геометрические размеры К Искривление стержня, наруше- ния геометрии верхней и ниж- ней головок, нарушение их взаимного расположения
Шатунные болты
Состояние стопорения
Затяжка болтов
Состояние поверхности болта
Прилегание опорных поверхно-
стей болта к телу шатуна
Остаточное удлинение. Состав-
ляется формуляр (рис. 6.3).
Неисправность устройств сто-
порения
Ослабление затяжки
Наличие трещин на поверхно-
сти, в теле или резьбе болта;
наличие коррозии на призон-
ной части болта; срыв или
смятие витков резьбы
Суммарная площадь касания
составляет менее 50% площади
опорного пояска; пятна имеют
разрывы, превышающие 25%
длины окружности
Остаточное удлинение превы-
шает 0,2% от первоначальной
длины болта. Для прямоуголь-
ных компрессоров—0,2-н0,3 мм
304
Таблица 6.7. Признаки неработоспособности деталей крейцкопфа
поршневого компрессора
Контролируемый параметр Срок контроля Признаки неработоспособности
Крейцкопф
Состояние стопорения пальца крейцкопфа и элементов соеди- нения крейцкопфа со штоком Состояние поверхности элемен- тов крейцкопфа (без его выем- ки) то Неисправность устройств сто- порения Наличие трещин
Величины зазоров между крейцкопфом и направляющей т Превышают допустимые зна- чения
Состояние поверхности сколь- жения Толщина слоя заливки поверх- ности скольжения Состояние крепления и фикса- ции отъемных башмаков крейц- копфа Состояние рабочей поверхно- сти пальца крейцкопфа Прилегание опорных поверхно- стей деталей соединения што- ка с крейцкопфом Состояние поверхности и резьб элементов соединения штока с крейцкопфом с Наличие трещин: более 15% поверхности имеют задиры в виде борозд, участки с отстав- шим, выплавленным или вы- крошенным баббитом, а также трещины с замкнутым конту- ром Составляет менее 50% от пер- воначальной толщины Ослабление крепления иди на- рушения фиксации Наличие трещин, задиров Суммарная площадь касания составляет менее 50% площа- ди опорного пояска; пятна ка- сания имеют разрывы, превы- шающие 25% длины окружно- сти Срыв или смятие более 10% рабочих витков резьбы, нали- чие трещин
Наружная поверхность крейц- копфа к Овальность, конусность превы- шают значения допуска на ди- аметр
Подшипники крейцкопфа
Величина зазора между под- с Превышает значения, приве-
шипником и пальцем крейц- копфа Состояние трущейся поверхно- сти (подшипников с заливкой) Толщина слоя заливки Состояние поверхности втулок Геометрическая форма отвер- к денные в табл. 6.5 Более 15% поверхности имеют задиры в виде борозд, участки с отставшим, выплавленным или выкрошенным баббитом, а также трещины с замкнутым контуром Составляет менее 50% перво- начальной толщины Наличие трещин и задиров Овальность и бочкообразность
стия под крейцкопфный палец превышают значения, установ- ленные в инструкции по экс- плуатации
20- 1201
305
П родолжение
Контролируемый параметр Срок контроля Признаки неработоспособности
Пал Поверхность пальца Геометрическая форма, состав- ляют формуляр (рис. 6.5) ец крейцк С К э п ф а Наличие трещин, задиров, на- волакиваний Овальность и конусность паль- ца превышают: 0,03 при диа- метре до 50 мм; 0,06 при ди- аметре от 50 до 90 мм; 0,08 при диаметре от 90 до 120 мм
Таблица 6.8. Признаки неработоспособности штока поршневого компрессора
Контролируемый параметр Срок контроля Признаки неработоспособности
Шток
Состояние поверхности штока Т Наличие трещин на поверхно- сти, резьбе или галтелях што- ка, деформация, срыв или смя- тие резьбы; задиры или следы наволакивания материала уп- лотнительных элементов на поверхности штока; увеличение шероховатости поверхности штока при работе с неметал- лическими элементами до ше- роховатости более 0,32 мкм
Биение штока С Биение штока превышает зна- чения, указанные ниже Овальность штока, разность размеров вдоль образующей, а также уменьшение диаметра превышают значения, указан- ные ниже
Состояние поверхности штока. Составляется формуляр (рис. 6.6) к
Уплотнения штоков (сальник и)
Плотность уплотнения штока ТО Прорыв воздуха через уплот- нение
Состояние кия штока элементов уплотне- С Наличие трещин или поломка любого из элементов; износ уплотнительного элемента пре- вышает 30% его номинальной радиальной толщины; величина зазора между штоком и за- щитным кольцом уплотнения штока с неметаллическими эле- ментами превышает 0,1 мм
306
Таблица 6.9. Признаки неработоспособности поршня
и поршневых колец компрессора
Контролируемый параметр Срок контроля Признаки неработоспособности
Поршень
Состояние поверхностей и фик- с Наличие на поверхности и в
сации его на штоке канавках нагара, препятствую- щего свободному перемещению
поршневых колец; наличие па поверхности трещин, сколов или пробоин; более 10% по- верхности скольжения имеет задиры в виде борозд, участ- ки с отставшим, выплавленным или выкрошенным баббитом, а также трещины с замкнутым контуром; радиальная толщи- на слоя заливки составляет
менее 60% от первоначальной; нарушена фиксация поршневой
Прочность и плотность тонко- гайки или заглушек; имеется люфт поршня на штоке; при установке нового поршневого кольца зазор между ним и дном канавки превышает зна- чения, приведенные ниже
к Неплотность поверхности, свар-
стенных сварных и литых поршней ных швов, заглушек или отрыв днища от ребер жесткости при
Толщина слоя заливки гидроиспытаниях Слой баббита выступает над телом поршня менее 0,3 мм
Поршневые кольца
Работоспособность поршневых то Усиление шума или стук в ци-
колец (без вскрытия цилиндра) ПОЛОСТИ линдре, а также нарушение регламентированного режима давления и температуры сжи- маемого воздуха
Состояние поршневых Составляют формуляр (рис. 6.7) колец. Наличие трещин или поломка кольца; задиры поверхности скольжения кольца, превыше- ние 10% его окружности, цвет побежалости, радиальный из- нос кольца в любом его сече- нии превышает 30% его пер- воначальной толщины; заеда- ние кольца в канавке поршня; радиальные риски на торцовых поверхностях; радиус притуп- ления наружных кромок коль- ца превышает 0,1 мм; зазоры между кольцом и зеркалом ци- линдра, в замке (при установ- ке в цилиндр), а также осевой суммарный зазор между коль- цом и канавкой превышают значения, приведенные в табл. 6.9
20*
307
Таблица 6.10. Зазоры чугунных поршневых колец
прямоугольного сечения
Диаметр Осевой зазор между кольцом и канавкой, мм Предель- ный зазор Диаметр Осевой зазор» между кольцом и канавкой, мм Предель- ный зазор
поршня, мм монтажный. предель- ный в замке кольца, мм поршня, мм монтажный предель- ный в замке кольца, мм
90 100 155 185 200 230 250 От 0,025 до 0,075 0,12 2,0 2,0 2,5 2,8 3,0 3,5 3,5 269 270 280 320 330 340 370 380 400—500 От 0,035 до 0,09 0,15 0,18 0,20 3,5 3,5 4,0 4,5 5,0 5,0 5,5 5,5 6,0
Примечание. Зазор между поршнем и кольцом не более чем в
двух местах на дуге 45° и не ближе 30° от замка должен быть следую-
щим:
при диаметре до 160 мм — не более 0,03 мм;
при диаметре свыше 160 до 400 мм — не более 0,05 мм.
Таблица 6.11. Признаки неработоспособности цилиндра (втулки)
Контролируемый параметр Срок конт- роля Признаки неработоспособности
Состояние внешней поверхно- сти цилиндра, а также уплот- нений масловводов, индикатор- ных пробок, соединений систе- мы водяного охлаждения Температура воды на выходе из водяных рубашек и крыш- ки цилиндра Состояние воды после охлаж- дения цилиндра при сбросе в сливную воронку то Пропуски воздуха или воды в корпусе или соединениях ци- линдра; пропуск масла или воздуха через уплотнения мас- ловводов и индикаторных про- бок Повышение температуры воды более установленной в инст- рукции по эксплуатации Выброс воздуха в сливную во- ронку
Состояние уплотнительных по- ясков клапанных гнезд Состояние поверхности цилинд- ра Отклонение формы зеркала цилиндра. Составляется фор- муляр (см. рис. 6.8) с Наличие трещин и нагарообра- зовапие Наличие трещин на поверхно- сти и зеркале цилиндра; зади- ры зеркала цилиндра в рабо- чей зоне превышают 10% дли- ны его окружности при глуби- не отдельных рисок более 0,3 мм Отклонение формы зеркала ци- линдра превышает значения, приведенные в табл. 6.12
Соосность цилиндра и направ- ляющей к Отклонение от соосности ци- линдра относительно направ- ляющей превышает 0,02 мм па длину 100 мм
308
Продолжение
Контролируемый параметр Срок контроля Признаки неработоспособности
Состояние внутренних перего- родок, отделяющих воздушные или воздушные и водяные по- лости Состояние внутренних поверх- ностен охлаждающих рубашек Прочность и плотность цилинд- ра Наличие течей, свищей Наличие накипи, грязи, ила и других отложений Полости цилиндра не выдер- живают испытательных давле- ний, приведенных ниже
Таблица 6.12. Допустимые отклонения формы зеркала цилиндра
(цилиндровой втулки)
Диаметр цилиндра (втулки), мм Вочкообраз- ность п ко- нусность, м м Оваль- ность, мм Дпаметр цилиндра (втулки), мм Бочкообраз- ность и ко- нусность, мм Оваль НОСТЬ, Мм
90 0,20 0,20 270 0,55 0,55
100 0,20 0,20 280 0,55 0,55
120 0,25 0,25 320 0,60 0,69
155 0,30 0,30 ,330 0,60 0,60
185 0,35 0,35 340 0,69 0,69
200 0,35 0,35 370 0,65 0,65
230 0,45 0,45 380 0,65 0,65
250 0,45 0,45 400 0,65 0,65
260 0,50 0,50 470 0,65 0,65
Примечания. 1. Допустимое предельное завышение внутреннего диаметра ци-
линдра (цилиндровой втулки) при ремонте не должно пре выгнать 2% при .тиаметре до
200 мм и 1.5% — при диаметре свыше 200 мм. 2. Уменьшение толщины стенки цилинд-
ра или «мокрой» втулки не должно превышать 10°% от поминазьчой тслщины; для «су-
хих» втулок —20%.
Таблица 6.1.3. Признаки неработоспособности клапанов и пружин
Контролируемый параметр Срок контроля Признаки неработоспособности
Работоспособность клапанов (без вскрытия полости) Состояние клапанов Клапаны ТО Нарушение регламентирован- ного режима давления и тем- пературы сжимаемого воздуха Наличие нагара; площадь про-
ходкого сечения уменьшилась
более чем на 30% от первона-
чальной; трещины на поверх-
ностях элементов клапана; на-
рушение шплинтовки крепле-
ния элементов клапана
309
П родолжение
Контролируемый параметр Срок контроля Признаки неработоспособности
Состояние элементов клапанов т с Проверка клапана на плот- ность указывает на его несо- ответствие установленным нормам; заедание пластин пр» их перемещении Поломка элементов клапана или наличие на их поверхно- сти трещин; износ сечения про- волоки винтовой пружины бо- лее 25% ее первоначального диаметра; высота подъема пластин клапана на 10% пре- вышает номинальное значение
Пружины
Параметры и размеры пружин При каждом контроле пружин Упругость пружины уменьши- лась более чем на 10% от но- минального значения
Неравномерность шага витков
на всей длине пружины пре-
вышает ±10%, за исключени-
ем концевых поджатых витков
у пружин сжатия; неперпенди-
кулярность обработанных тор-
цов к оси пружины более 3 мм
на длине 100 мм для клапан-
ных пружин и более 5 мм на
длине 100 мм для всех осталь-
ных пружин; кривизна (выпу-
чивание) в свободном состоя-
нии более 2% от длины пружин,
работающих на сжатие, и бо-
лее 3% от длины пружин, ра-
ботающих на растяжение
Зазоры между направляющей
превышать значений, приведенных
и крейцкопфом не должны
ниже:
Диаметр расточки направляющей, мм Зазор, мм монтажный предельный
160—240 250—300 300—450 0,10—0,20 0,3—0,35 0,15—0,25 0,35—0,40 0,25—0,30 .0,4—0,45
310
Рис. 6.1. Формуляр контроля выработки шейки коленчатого вала:
Сечение I—I II —II III—III
Параметр dl dl с<2 di d2
Допустимое значение >149 >149 >149
Дата замера До ремонта
Дата замера После ремонта
Рис. 6.2. Формуляр контроля зазоров кривошипных подшииников:
Сечение I-I
Ступень I II
Сечение I—I 11—II
Пара метр б 6 S
Допустимые значения 0,14 4-0,292 0,14-5-0,292 0,44-0,9
Дата замера До ремонта
Дата замера После ремонта
311
Рис. 6.3. Формуляр контроля шатунных болтов:
Параметр t, °C Наработка с момента ус- тановки, ч Длина нового Ло болта при ремонте Удлинение bi—До
Дата замера
Дата замера
Рис. 6.4. Формуляр контроля крейцкопфа по параллелям:
Место замера ПМТ змт
Параметр h 6l а-1 h 61
Допустимое значение 0,195-5-0,270 0,195-и(),270
Дата замера
312
Рис. 6.6. Формуляр контроля штока:
Сечение I—I 11—Il III-III
Параметр di Й2 a'l di di di
Допустимое зкачение d\—rf2c0,30
Дата замера
313
Рис. 6.7. Формуляр контроля поршневого кольца:
Параметр ь Л k л
Допустимое значение и +0’04 13,5 _0,19 Л —0,035 9 —0,060 1,4- 1.8 0,04-0,09
Дата замера | № кольца
Результаты контроля штока заносят в формуляр (рис. 6.6).
Предельные значения овальности и разности размеров вдоль об-
разующей, а также допустимый износ штока не должны превы-
шать значений, приведенных ниже:
Диаметр штока, мм . . . . Предельное значе- 30-60 60—90 90-120 130-180 180—220
ние овальности и
разности размеров вдоль образую- щей, мм . . . Допустимый износ 0,07 0,10 0,15 0,30 0,45
штока до пере- шлифовки, мм 0,4 0,4 0,5 0,8 1,0
Уменьшение диаметра штока в результате ремонтов допус-
кается в пределах до 2,5% от номинального значения.
Результаты контроля поршневого кольца заносят в форму-
ляр (рис. 6.7). Допустимые значения зазора между поршневым
кольцом и дном канавки (величина утопания поршневого коль-
ца в канавке) приведены ниже:
Диаметр поршня , мм Величина утопания, мм
От 100 до 150 0,45—0,60
Свыше 150 до 200 0,67—0,85
» 200 до 300 0,85—1,20
300 до 400 1,20—1,50
» 400 до 600 1,50—1,80
Допустимые зазоры при установке поршневых колец не
должны превышать значений, приведенных в табл. 6.10.
Результаты контроля цилиндровой втулки заносят в форму-
ляр (рис. 6.8). Ремонт цилиндра (втулки) проводят в соответ-
ствии с рекомендациями табл. 6.12.
314
Избыточное давление при гидравлическом испытании ци-
линдров (фонарей, поршней, крышек)
Объект
Газовая полость цилиндра при рабочем дав-
лении Рр..................................
Водяная полость при свободном сливе воды
То же, при закрытом сливе воды (при рабо-
чем давлении воды Рв).....................
приведено ниже:
Избыточное давление испытания Время вы- держки иод давлением, мин. не менее
1,5 Рр 10
0,3 МПа 5
1,5 Ра 10
Ремонт центробежных компрессоров
При текущем ремонте агрегата проводят следующие работы:
устранение дефектов, записанных в журналах сменного персо-
нала; ревизию и замену быстроизнашивающихся деталей и уз-
лов, регулировку зазоров и натягов; замер вибрации до оста-
новки на ремонт и после ремонта; наружный осмотр коммуни-
кации и др.
315
При среднем ремонте (малом капитальном) выполняют сле-
дующие работы: все работы текущего ремонта; визуальный ос-
мотр фундаментов; вскрытие центробежного компрессора; про-
верку корпуса на наличие трещин, коррозии и эрозии; ревизию
ротора с проверкой рабочих колес; замеры шеек вала на ко-
нусность и эллиптичность; проверку биения ротора по индика-
тору; ревизию уплотнений, соединительной муфты, редуктора;
проверку центровки компрессора; ревизию главного и пусково-
го насосов; проверку фланцевых соединений газового тракта па
плотность; ревизию маслоохладителей и др.
При капитальном ремонте выполняют все работы текущего
и малого капитального ремонтов и, кроме того, контроль за-
тяжки фундаментных болтов и замер деформации рамы при
подтяжке; осмотр фундамента и проверка его осадки; пневма-
тические испытания корпуса; промывку и проверку на герметич-
ность маслосистемы; гидравлические испытания промежуточ-
ных и концевых холодильников и др.
При капитальном ремонте компрессор полностью разбирают
и выполняют работы текущего и среднего ремонта.
Перед вскрытием корпуса отсоединяют все трубопроводы,
мешающие снять крышку, предварительно заглушив их. Крыш-
ку поднимают с помощью специальной траверсы с тальрепами,
позволяющими контролировать подъем в горизонтальном поло-
жении по направляющим шпилькам, смазанным маслом. Крыш-
Таблица 6.14. Контроль работоспособности корпуса, рамы
и фундаментных болтов центробежного компрессора
Контролируемый параметр Признаки неработоспо- собности Рекоменда ции по восстановлению
Чистота и состояние по- Коррозия, эрозия, тре- Очистить металлической
верхности щины щеткой, наждачным камнем. Трещины устра- нить с помощью эпок- сидной смолы или зава-
Состояние опор Прилегание поверхности скольжения подвижной опоры с зазором более 0,05 мм При износе направляю- щей шпонки ее заме- нить, шпоночную канав- ку зачистить или опи- лить
Плотность разъема Зазор более 0,1—0,2 мм Наряду с мастикой ис- пользовать асбестовый шнур диаметром до 2 мм или шабрить поверхность разъема до зазоров не более 0,15 мм
Горизонтальность и де- Отклонение от горизон- При превышении допу-
формация рамы тальности или деформа- ция более 0,2 мм на 1 м длины ска следует выполнить переукладку рамы
Степень затяжки фунда- ментальных болтов Ослабление затяжки Подтянуть фундамент- ные болты
316
Рис. 6 9. Формуляр контроля состояния подшипников:
стым движением крана. Поднимая крышку, следят, чтобы не
было задевания в проточной части корпуса. При ремонте кор-
пус очищают от загрязнений и ржавчины и выявляют наличие
трещин. Выявляют деформацию рамы, определяя с помощью
уровня уклон по двум взаимно перпендикулярным направлени-
ям. Допустимое отклонение от горизонтальности или деформа-
ция рамы приведены в табл. 6.14.
В процессе разборки необходимо выполнить ряд контроль-
ных замеров [8, 9]. Демонтировав крышки подшипников, сле-
дует при помощи свинцового оттиска проверить величину пят-
на между вкладышем и крышками, а также верхние масляные
зазоры. Боковые масляные зазоры определяют щуиом. При
помощи индикатора проверяют осевой разбег ротора в упорном
подшипнике. Все данные заносят в формуляр (рис. 6.9).
Сняв крышку редуктора, с помощью свинцового оттиска
проверяют параллельность осей валов шестерни и колеса, ве-
личину натягов и зазоров в подшипниках, зазор между верши-
ной и основанием находящихся в зацеплении зубьев редуктора.
Осевой разбег колеса проверяют с помощью индикатора.
Допустимые значения верхних зазоров в подшипниках при-
ведены ниже:
Диаметр шей-
ки вала, мм . 50—100 ПО—130 140—-160 180—200
Зазор между
верхним вкла-
дышем и шей-
кой, мм . . . 0,10—0,12 0,13—0,15 0,17—0,19 0,22—0,24
Натяг между вкладышем и крышкой лодшииника проверя-
ют с помощью штихмасса и микрометра. Штихмассом замеряют
317
диаметр расточки под вкладыш, микрометром — диаметр вкла-
дыша по верхней и нижней опорной колодке (или по наружно-
му диаметру вкладыша). В местах, не доступных и не удобных
для замера, натяг между крышкой подшипника и верхним
вкладышем проверяют по свинцовым оттискам. Для этого две
свинцовые проволочки диаметром 1—2 мм, длиной 30—60 мм
укладывают по концам верхнего вкладыша поперек оси комп-
рессора. На разъем корпуса подшипника укладывают четыре
такие же проволочки по две с каждой стороны.
Толщину свинцовых проволочек подбирают такой, чтобы
при замере натяга свинец выжимался не более чем на 0,2—
0,3 мм.
В подшипниках, верхние вкладыши которых имеют подуш-
ку, свинцовые проволочки укладывают непосредственно на нее.
Признаки неработоспособности подшипников приведены в
табл. 6.15.
Определяя натяг, одновременно проверяют контакт поверх-
ности верхней установочной колодки вкладыша с крышкой.
Должно обеспечиваться равномерное касание по всей поверх-
ности колодки — на площади не менее 70%. Контакт проверя-
Таблица 6.15. Контроль работоспособности подшипников
Контролируемый параметр Признаки неработоспо- собности Рекомендации по восстановлению
Проверка состояния баб- Местные поверхностные Поверхностные дефекты
битового слоя дефекты более 10% об- щей площади; утонение толщины баббитового слоя более 50% от пер- воначальной до 10% общей площади устранить наплавкой баббита
Проверка плотности при- Пятна краски распола- Пришабрить поверхности
легация вкладышей к своим постелям по крас- ке гаются неравномерно и занимают площадь менее 75% прилегания
Проверка размеров верх- Верхний зазор более Перезалить вкладыши
него и бокового зазоров подшипников 0,002 D, а боковой — бо- лее 0,7—0,9 D от приня- того верхнего зазора или заменить на новые
Проверка величины на- Натяг менее 0,03— Подложить фольгу или
тяга между крышкой подшипника и верхним вкладышем 0,06 мм. Большие значе- ния относятся к боль- шим диаметрам вклады- ша припилить вкладыш
Проверка величины раз- Менее 0,2 мм или более Изменить толщину коло-
бега (или осевого зазо- ра) ротора 0,45 мм док или заменить упор- ный подшипник
Проверка качества при- Различие в толщине ко- Разницу в площади при-
работки рабочих коло- лодок упорного подшип- легания в 40—50%
док упорного подшиини- ника более 0,02 мм; не- устранить пришабровкой
ка перпендикулярность вкладыша относительно упорного диска превы- шает 0,02 мм наиболее нагруженных колодок по плите
318
ют следующим образом: на поверхность колодки вкладыша на-
носят краску (берлинская лазурь), крышку устанавливают на
место и затягивают разъем. Отпечатки краски показывают ме-
ста контакта вкладыша с крышкой. Подгонку поверхности вы-
полняют напильником и шабером.
При ремонте ротора иногда необходимо снять, а затем на-
садить на вал с некоторым натягом рабочие колеса, упорные
диски и полумуфты. Эти детали снимают с помощью стяжных
приспособлений после нагревания до 200—300 °C. Для подо-
грева можно использовать газовые горелки (№ 6 и № 7). Во
избежание разогрева вала детали нагревают быстро, от пери-
ферии к центру, равномерно по всей окружности; открытые
участки вала, расположенные рядом с деталью, прикрывают
асбестом; температуру контролируют. Посадку деталей ротора
на вал производят после нагревания их до 200—250 °C. Нагре-
вание считается достаточным, если соответствующий штихмасс
(больше диаметра посадочных мест) проходит в расточку де-
тали.
При изготовлении новых деталей ротора или их ремонте ве-
личину посадочного натяга устанавливают в соответствии с
указаниями завода-изготовителя или по следующим рекоменда-
циям:
Детали ротора
Величина натяга в
зависимости от диа-
метра вала D
Рабочие колеса
легко нагруженные..........................(0,0008—0,001) D
нагруженно работающие .... (0,001 — 0,0012) D
особо нагруженные .....................(0,0014—0,0016) D
Упорные диски..............................(0,0006—0,0008) D
Полумуфты..................................(0,0003—0,0006) D
Посаженные на вал колеса проверяют на осевое биение по
ободу диска. Данные заносят в формуляр (рис. 6.10). Величи-
на осевого биения не должна превышать паспортных данных
машины.
Плотность посадки рабочих колес и упорного диска на ро-
тор проверяют по звуку путем обстукивания медным молотком
массой 0,2—0,3 кг. Признаки неработоспособности ротора при-
ведены в табл. 6.16.
Обнаруженные риски и шероховатость на шейках вала ро-
тора зачищают с помощью мелкозернистого наждачного полот-
на, подкладываемого под брезентовую ленту, а затем полируют
тонкой пастой ГОИ. Чистота поверхности шеек ротора должна
соответствовать указаниям чертежа, а при отсутствии его долж-
на быть не хуже 0,32. Риски и шероховатости на рабочей плос-
кости упорного диска удаляют шлифованием пастой ГОИ.
При шлифовании пастой ГОИ применяют чугунные прити-
ры. На рабочую поверхность притира наносят тонкий слой гру-
бой пасты ГОИ, прижимают к шлифуемой поверхности диска и
319
1 2 3 4 5 6 7 В 15 IE /7 13 13 2Q
поворачивают на угол 30—40° в ту и другую сторону, одновре-
менно поворачивая ротор через равные промежутки времени.
Шлифование начинают грубой пастой, затем переходят к сред-
ней и тонкой. После шлифования рабочей плоскости ее прове-
ряют на биение и на правильность геометрии. Чистота поверх-
ности упорного диска должна быть не хуже 0,32.
Таблица 6.16. Контроль работоспособности ротора
Контролируемый пара метр Признаки неработоспо- собности Рекомендации по восстановлению
Состояние шеек Отклонение формы шеек (овальность, конусность) более 0,015 для шеек диаметром до 100 мм и 0,020 для шеек диамет- ром более 100 мм Царапины и забоины за- чистить, проточка, шли- фовка шеек до 38% от их первоначальной вели- чины
Биение упорного диска и Осевое биение более Шлифовать и шабрить
геометрия его плоскости 0,01—0,02 мм, меньшее значение относится к на- садным дискам Отклонение от плоскост- ности поверхности упор- ного диска более 0,01 — 0,02 мм на 100 мм ра- диуса диска поверхность упорного диска пастой ГОИ с по- мощью чугунного прити- ра
Биение ротора Биение ротора более 0,03—0,06 мм Шлифовать шейки ро- тора
Динамическая баланси- ровка ротора Дисбаланс более 25 г-см Устранить дисбаланс снятием металла
Плотность посадки рабо- Натяг менее 0,01— Заменить рабочие коле-
чих колес на роторе 0,03 мм са
320
Проверку рабочей поверхности упорного диска на биение
производят обычно двумя индикаторами, закрепленными на
плоскости разъема корпуса подшипника около диска с двух
сторон. Диск делят на восемь равных частей, измерительные
лапки индикаторов устанавливают на проверяемой плоскости
на расстоянии 10—15 мм от обода диска. Медленно поворачи-
вая ротор, записывают показания индикаторов в таблицу одно-
временно для двух точек, расположенных на одном диаметре.
Величина биения равна половине алгебраической разности по-
казаний индикаторов.
Проверку на биение осуществляют не менее двух раз, при-
чем при каждой последующей проверке планки индикаторов
смещают на 5—10 мм к центру диска. При такой проверке воз-
можное осевое смещение ротора не влияет на результаты.
Геометрию рабочей плоскости упорного диска проверяют,
накладывая на нее контрольную линейку и замеряя щуиом за-
зор между плоскостью и линейкой. При удовлетворительном со-
стоянии плоскости диска щуп толщиной 0,015 мм не должен
проходить между линейкой и проверяемой поверхностью.
Если отклонения от нормы биения диска и его геометрии
незначительны, исправить поверхность можно шабровкой и шли-
фованием, либо только шлифованием, т. е. пастой ГОИ с по-
мощью чугунного притира. В этом случае шлифуют не всю по-
верхность диска, а те места, с которых необходимо спять ме-
талл, с последующей проверкой по плите.
Для проверки ротора на биение его укладывают на опорные
подшипники и для устранения осевого смещения собирают
упорный подшипник. Проверку производят индикатором, уста-
навливаемым на плоскости горизонтального разъема корпуса
или подшипников, в зависимости от места замера. Замеры про-
изводят по сечениям вала, находящимся на расстоянии 300—
500 мм. Сечения выбирают у шеек вала, концевых уплотнений,
между рабочими колесами, по окружности полумуфт и упорно-
го диска. Для определения характера прогиба по окружности
каждого сечения производят 4—6 замеров. Для этого окруж-
ность вала делят на 4—6 участков, либо на число участков,
кратное числу отверстий для болтов в полумуфте. Эти отвер-
стия маркируют, что позволяет сравнивать результаты, полу-
чаемые при последующих проверках.
После ремонта с проточкой или шлифовкой величина бие-
ния шеек вала, полумуфт и упорного диска не должна превы-
шать следующих значений:
Предельная
Детали ротора величина
биения, мм
Шейка вала .......................................... 0,02
Втулки уплотнений ................................... 0,05
Полумуфты
по окружности .................................0,0.3—0,05
по торцу......................................... 0,02
Упорный диск по окружности и торцу ... 0,02
21—1204
321
Перед ревизией лабиринтных уплотнений их следует очис-
тить, снятые лабиринты выправить и заострить, сработанные и
накрошенные уплотнения заменить новыми.
Замер зазоров в лабиринтных уплотнениях производится с
помощью набора длинных ленточных щупов. Замеры в горизон-
тальной плоскости выполняются с обеих сторон уплотнения,
а при измерении зазора в нижней части уплотнения пластины
щупа следует опускать на половину нижней полуокружности.
Проверка зазоров в уплотнениях может быть выполнена
также с помощью свинцовой проволоки, укладываемой на уп-
лотнения в нижней части корпуса пли на уплотнение ротора
перед закрытием крышки корпуса компрессора. После подъема
крышки замеряют свинцовые оттиски и определяют зазоры. За-
зоры в межколесных уплотнениях должны быть в пределах
0,20—0,55 мм. Данные заносят в формуляр (рис. 6.11).
После установки ротора в корпус компрессора проверяют
взаимное положение каналов рабочих колес и диффузоров. От-
клонения не должны превышать паспортных данных машины.
При сборке компрессора обычно разъем уплотняют с по-
мощью мастики, которую накладывают ровным слоем толщи-
ной около 1 мм на чистый фланец нижней половины корпуса.
Чтобы мастика не выдавливалась внутрь корпуса, ее снимают
по внутреннему периметру на ширину 5—6 мм.
Крышку с хорошо притертым фланцем медленно опускгют
с помощью траверсы с тальрепами по смазанным направляю-
щим шпилькам, постоянно контролируя ее горизонтальное по-
ложение. Когда расстояние между поверхностями разъема со-
ставит 4—5 мм, устанавливают контрольные штифты, которые
после окончательного опускания крышки забивают свинцовым
322
или медным молотком. После того как крышка встала на место,
ротор проворачивают, проверяя на слух, не задевает ли он
крышку, после чего выполняют легкую затяжку болтов. Окон-
чательную затяжку проводят до того как мастика (в зависи-
мости от ее типа) окончательно затвердеет. Затем вторично про-
веряют, не задевают ли детали проточной части за корпус. Что-
бы уплотнить горизонтальный разъем, применяют мастики, тип
которы.х выбирают в зависимости от температуры, давления,
рабочей среды и т. д. Широкое распространение получила ма-
стика, приготовленная следующим образом: 50% свинцовых бе-
лил и 50% свинцового сурика затирают на натуральной олифе
до состояния сметанообразной массы, которая затем фильтру-
ется через три слоя марли. Для специальных компрессоров
применяют иные средства и способы уплотнения; например,
разъемы кислородных компрессоров уплотняют с помощью
«герметика». Разъемы некоторых компрессоров, работающих на
агрессивных средах, уплотняют лентой из фторопласта-4.
В любой конструкции компрессора предусматривают воз-
можность свободной (относительно корпуса) термической де-
формации диафрагм. Поэтому, устанавливая их в корпус, ос-
тавляют необходимые осевые и радиальные зазоры между рас-
точками корпуса и ободом агрегата.
Перед установкой диафрагмы осматривают и, если необхо-
димо, зачищают пазы корпуса и крышки, а также ободы диа-
фрагм, чтобы обеспечить необходимые температурные зазоры.
Устанавливая новые диафрагмы, проверяют температурные за-
зоры, а также следят, чтобы совпадали разъемы диафрагм и
корпуса. При несовпадении разъемов следует убедиться, что
выступ одной половины диафрагм (относительно плоскости
разъема корпуса) соответствует такому же заглублению другой
его половины. После установки новых диафрагм в корпусе вы-
являют, нет ли смещения верхней половины диафрагмы относи-
тельно нижней, а также проверяют центровку диафрагм отно-
сительно ротора.
6.2. РЕМОНТ НАСОСОВ
Межремонтные периоды и структуры ремонтных циклов насо-
сов для перекачивания различных сред приведены в табл. 6.17.
Нормативные данные для планирования ремонта химиче-
ских насосов различных типов и марок приведены в табл. 6.18
ПО-13].
Контроль работоспособности насосов
Корпус. Наиболее вероятные дефекты корпуса центробежных
насосов — коррозионный износ отдельных мест внутри корпуса;
изъяны отливки корпуса, выявившиеся в процессе эксплуатации
насоса (свищи и т. д ); износ посадочных мест; недостаточная
21*
323
Таблица 6.17. Межремонтный пробег и структура ремонтных циклов насосоа
Тип насоса Ресурс между ремонтами, ч Структура ремонткого цикла
текущими средними капиталь- ны ми
Центробежные, перека- чивающие неагрессивные нефтепродукты при тем- пературе до 200 °C 3960—4680
Центробежные, перека- 2160—2520
чивающие неагрессивные нефтепродукты с меха-
ническими примесями (глины) Центробежные, перека- 2880—3240
чивающие неагрессивные нефтепродукты при тем- пературе выше 200 °C Центробежные, перека- 1980-2340
чивающие агрессивные
нефтепродукты при тем- пературе до 200 °C То же, при температуре 1440-1620
выше 200 °C Центробежные, перека- чивающие кислоты и щелочи, не очищенные 1440—1620
от среды, сжиженные га- зы, фенольную воду Конденсатные 5400—5940
Вихревые и роторные 3960—4500
Вакуумные 1980—2340
Паровые, прямодейст- 1980—2340
вующие, перекачиваю- щие неагрессивные неф-
тепродукты при темпе- ратуре до 200 °C То же, при температуре выше 200 °C 1140—1620
То же, с механическими 1080 — 1260
примесями Паровые прямодейст- вующие, перекачиваю- 1080—1260
щие агрессивные нефте- продукты при темпера- туре до 200 °C То же, при температуре 720—900
выше 200 °C Электропрпводпые порш- невые, перекачивающие неагрессивные нефтепро- 1440—1800
дукты при температуре до 200 °C
То же, при температуре выше 200 °C 1440—1620
11 880— 14 040 35 640 — 42 120 6Т, 2С, К
4320—5040 12 960— 15 120 ЗТ, 2С, К
8640—9720 34 560 — 38 800 8Т, ЗС, К
3960—4680 15 840— 18 720 4Т, ЗС, К
2880—3240 8640-9710 ЗТ, 2С, К
4320—4860 8640—9720 4Т, С К
10 800— 11 880 32 400— 35 640 ЗТ, 2С, К
— 7920—9000 Т, К
7920—9360 15 840— 18 720 6Т, с, к
7920—9260 3! 680— 37 440 12Т, ЗС, К
4320—4860 34 560— 38 880 16Т, 7С, К
4320—5040 17 гео- го 160 12Т, ЗС, К
3240—3780 16 200— 18 900 ЮТ, 4C, К
2160-2700 12 960— 16 200 12Т, 5C, К.
5760— 7200 17 280— 21 600 9Т, 2С, К
5760—6480 17 280— 19 440 9Т, 2С, К
324
Продолжение
Тип насоса Ресурс между ремонтами, ч Структура ремонтного цикла
текущими средними капиталь- ными
Электропрпводные, поршневые, перекачи- вающие агрессивные не- фтепродукты при темпе- ратуре до 200 °C 1440—1620 4320—4860 17 280— 19 440 8Т, ЗС, К
То же, при температуре выше 200 °C 720—900 2160—2700 12 960— 16 200 12Т, 5С, К
чистота, забоины, риски на плоскости разъема. После устране-
ния дефектов корпус проверяют методом керосиновой пробы.
Основные дефекты защитных гильз — кольцевые задиры и
износ по наружному диаметру; наплывы частиц фольги сальни-
ков по наружному диаметру; износ посадочных отверстий под
вал; износ резьбы.
Рабочие колеса подвержены наиболее интенсивному износу
в результате действия механического трения, эрозионного и кор-
розионного действия перекачиваемой среды, кавитационного
разрушения и ряда других факторов. Незначительное кавита-
ционное разрушение подлежит восстановлению. При сильном
кавитационном повреждении рабочего колеса (сквозные отвер-
стия, полное или частичное разрушение лопастей) его, как пра-
вило, заменяют запасным.
При малом зазоре между рабочим колесом и лопатками на
входных участках последних могут появиться места разруше-
ний вследствие так называемой «щелевой кавитации». В случае
Таблица 6.18. Параметры ремонтного цикла химических насосов
Тип и марка насосов Ресурс меж- ду ремонта- ми, ч Простой в ремонте, ч Трудоем- кость ремон- та, чел.-ч
капи- таль- ными теку- щими капи- таль- ном теку - щем капи- таль- ного теку- щего
Центробежные
типа X (ХО), А=17 кВт 17 280 1440 48 8 53 8
то же, Д1 = 55—75 кВт Центробежные герметичные 17 280 1440 72 16 65 16
типа ХГВ, А=40 кВт 17 280 1440 96 9,5 75 14
типа ЦНГ, N = 2,8—16 кВт Центробежные 17 280 1440 120 8,5 120 14
типа ЗХ-9П, У=10—18 кВт 25 920 1440 82 10 96 8
типа 7Х-9Н, У = 55 кВт 25 920 1440 83 35 96 32
Трехскальчатый типа Т-25/340 17 280 720 240 16 206 28
Скальчатый типа ХТ8/52А 25 920 720 100 16 150 22
Плунжерные типов ХТР-4/100Т; ХТР-8/110; ХТР-20/50 25 920 720 120 16 100 22
325
плохого прилегания торцевой поверхности отвода к секции
возможны утечки, приводящие к эрозионному размыву лопа-
ток. Такие дефекты, как правило, исправляют заваркой с по-
следующей шабровкой и проверкой плоскости прилегания по
краске.
Кавитационному разрушению наиболее сильно подвержены
входные кромки лопастей рабочих колес. При невозможности
исправления заваркой входные кромки могут быть подрезаны
на станке или вручную. Подрезка входной кромки может быть
выполнена на 5—10 мм, в зависимости от размеров колеса.
После подрезки кромки должны быть округлены радиусом
1,5—2 мм.
Вал (ротор). Наиболее вероятными дефектами валов явля-
ются: износ шеек вала; трещины любого размера в любом ме-
сте; износ резьбы и шпоночных пазов; искривление вала (ис-
кривление вала равно половине его биения). Овальность и ко-
нусность шеек вала (для подшипников качения) не должны
превышать половины допуска на обработку, указанного в рабо-
чем чертеже. Зазор между втулкой вала и средней опорой, за-
висящей от диаметра вала, не должен превышать 0,2—0,4 мм
для насосов нормального ряда. Боковые зазоры между вкла-
дышем и валом должны быть вдвое меньше верхнего зазора.
Осевой зазор между валом и крышкой корпуса подшипников
допускается в пределах 1—3 мм на диаметр.
Допустимые зазоры между валом насоса и вкладышем под-
шипников скольжения (в мм) приведены ниже:
Диаметр вала . . 18—30 30—50 50—80 80— 1 пп 120— 1 ЯП 183 24
Верхний зазор . . . 0,06— 0,08— 0,10— 1 ии 0,16— 1 ои 0,24— 0,36 —
0,08 0,12 0,18 0,24 0,36 0,50
Боковой зазор . . . 0,03— 0,04 — 0,06 — 0,08— 0,12 — 0,18 —
0,04 0,06 0,09 0,12 0,18 0,25
Значения номинального и максимально допустимого биения
деталей ротора приведены в табл. 6.19.
Если биение превышает допустимые значения, вал подле-
жит правке. Износ шеек вала не должен превышать 2% от но-
минального диаметра. Изгиб вала проверяют в центрах. Эл-
липсность или конусность шеек валов под подшипники сколь-
жения должны быть не более 0,004 мм.
Подшипники. На поверхности вкладыша подшипника сколь-
жения глубина трещин и износа рабочей поверхности не долж-
на превышать 1 мм. Максимальный зазор между валом и верх-
ним вкладышем должен быть не более 0,2 мм для вала диамет-
ром 50—80 мм и не более 0,33 мм — для вала диаметром 80—
120 мм. Подшипник скольжения необходимо перезалить, если
раковины и выкрошившиеся куски обнаруживаются более чем
на 'Д всей поверхности подшипника.
326
Таблица 6.19. Значения биений деталей ротора центробежных насосов
Биение в насосах нор- Биение в насосах типа
Детали мального ряда, мм КВН, мм
макепмаль- ма ксималь-
номинальное ное номинальное нос
По окружности
Полумуфта 0,03 0,05 0,03 0,06
Шейка вала под под- 0,015 0,02 0,02 0,04
шипники Защитные гильзы вала 0,02 0,03 0,06 0,07
Уплотняющие кольца ра- 0,03 0,05 0,06 0,08
бочих колес Втулки промежуточного 0,03 0,05 — —
подшипника Маслоотбойное кольцо 0,05 0,07
Ступица разгрузочного — — 0,06 0,08
диска Упорный диск — — 0,02 0,03
По торцу
Полумуфта 0,02 0,04 0,02 0,04
Рабочее колесо 0,10 0,20 0,10 0,20
Разгрузочный диск — — 0,02 0,04
Упорный диск — — 0,02 0,04
Таблица 6.20. Рекомендуемые значения осевых зазоров
в радиально-упорных и упорных подшипниках
Диаметр вала, мм Серия подшипников Осевые зазоры, мм, н подшипниках
радиально-упорных двойных упорных
роликовых конических шариковых
До 30 Свыше 30 До 50 Свыше 50 До 80 Свыше 80 До 120 Легкая Легкая и средняя Средняя п тяжелая Легкая Легкая и средняя Легкая Легкая п средняя Средняя и тяжелая Легкая Легкая и средняя Средняя и тяжелая 0,03—0,10 0,04—0,11 0,04—0,11 0,04—0,11 0,05—0,13 0,05—0,13 0,06—0,15 0,06—0,15 0,06-0,15 0,07—0,18 0,07—0,18 0,02—0,06 0,03—0,09 0,03—0,09 0,04—0,10 0,05—0,12 0,05—0,12 0,06—0,15 0,03—0,08 0,05—0,11 0,04—0,10 0,06—0,12 0,07—0,14 0,06—0,15 0,10-0,18
Рабочая поверхность упорного диска должна быть гладкой,
без царапин и забоин и не должна иметь следов касания о ко-
лодки. При износе гребня диска на 2—3 мм или втулки диска
на 2—2,5 мм по диаметру диск подлежит замене.
Зазор между передними рабочими колодками и гребнем
упорного диска должен равняться нулю, между задними рабо-
чими колодками и гребнем — 0,7 мм. Толщина новых колодок
должна быть одинакова, а толщина баббитовой заливки — не
более 1,5 мм.
На подшипниках качения не допускаются следующие де-
фекты: трещины или выкрашивание металла на кольцах и те-
лах качения, цвета побежалости в любом месте подшипника;
выбоины и отпечатки (лунки) на беговых дорожках колец;
шелушение металла, чешуйчатые отслоения; коррозионные ра-
ковины, забоины и вмятины на поверхностях качения, видимые
невооруженным глазом; глубокие поперечные риски и забоины
на беговых дорожках колец и па телах качения; надломы,
сквозные трещины на сепараторе, отсутствие или ослабление
заклепок на нем; забоины и вмятины на сепараторе, препятст-
вующие плавному вращению подшипников; заметная на глаз
и на ощупь ступенчатая выработка рабочей поверхности ко-
лец. При вращении подшипника должен быть слышен глухой
шипящий звук; резкий металлический или дребезжащий звук
не допускается.
Подшипники внутренним диаметром до 50 мм заменяют,
если радиальный зазор превышает 0,1 мм; для подшипников
диаметром 50—100 мм зазор не должен превышать 0,2 мм,
диаметром более 100 мм — 0,3 мм.
Порядок контроля подшипников качения должен быть сле-
дующим: осмотр, проверка на шум и легкость вращения, из-
мерение радиального зазора и колец.
Радиальный зазор можно измерять на приборе КП-1223 или
КП-0512. При отсутствии этих приборов можно пользоваться
штангенциркулем; при этом определяют разность результатов
двух диаметрально противоположных измерений, получаемых
при прижатом к одной стороне внутреннем кольце. Допускает-
ся проводить измерение радиального зазора щупом.
Для всех насосов после снятия радиально-упорных подшип-
ников обязательна проверка осевого разбега ротора в корпусе.
Рекомендуемые значения осевых зазоров для радиально-упор-
ных и упорных подшипников даны в табл. 6.20.
Цилиндры поршневых насосов. Для цилиндров и гильз ци-
линдров характерны следующие основные дефекты: износ рабо-
чей поверхности в результате трения, коррозионный и эрозион-
ный износ, трещины, задиры. Величину износа цилиндров оп-
ределяют после выемки поршня (плунжера), замерив диаметры
расточки в вертикальной и горизонтальной плоскостях по трем
сечениям — среднему и двум крайним — с помощью микромет-
рического штихмасса.
328
Ниже приведены значения допустимого износа цилиндра или
цилиндровой втулки:
Внутренний ди-
аметр цилиндра
или втулки, мм
Наибольшее
увеличение ди-
аметра, мм
Эллипсность,
мм ... .
Конусность, мм
100— 151— 201— 251— 301— 351— 4С1 — 451— 501— 551 —
150 200 250 300 3.60 400 450 500 550 600
1 .8 2,4 3,0 3,6 4,2 4,75 5,4 6,0 6,6 7,2
0,4 0,5 0,6 0,75 0,8 1,0 1,2 1,2 1,5 1,5
0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,5 0,5 0,6 0,6
Поршни. На рабочей поверхности поршня не допускаются
задиры, забоины, заусенцы и острые кромки. Максимально до-
пустимый износ поршня не должен превышать (0,008—0,011)2),
где D — номинальный диаметр поршня.
Предельный зазор между поршнем и цилиндром насоса (по
диаметру) зависит от внутреннего диаметра цилиндра и не
должен превышать следующих значений:
Внутренний диаметр Предельный
цилиндра, мм зазор, мм
50 0,75
75 1,25
100 1,50
125 1,90
150 2,25
175 2,40
200 .3,00
225 3,30
Внутренний диаметр Предельный
цилиндра, мм зазор, мм
250 3,75
275 3,90
300 4,00
325 4,50
375 5,00
400 5,50
450 6,00
Поршневые кольца. При обнаружении трещин на поверхно-
сти поршневых колец, при значительном и неравномерном изно-
се, эллипспостп, потере упругости колец их необходимо заме-
нить новыми.
Отбраковочные зазоры поршневых колец насоса определяют
следующим образом: наименьший зазор в замке кольца в сво-
бодном состоянии 5 ~ (0,06—0,08)/); наибольший зазор в замке
кольца в рабочем состоянии (0,015—0,03)0, где D — номи-
нальный диаметр цилиндра.
Допустимые значения радиального коробления зависят от
диаметра кольца:
Диаметр кольца, мм . . . 150
Допустимое коробление, мм, пе
более.......................0,06—0,07
150—400 Свыше 400
0,08—0,09 0,1—0,11
Отбраковочный зазор между кольцами и стенками канавок
поршня определяется следующими соотношениями: Smin =
= 0,003/i; Smax= (0,008—0,01)/i (где h — номинальная высота
кольца).
329
Штоки и плунжеры. При обнаружении рисок глубиной
0,5 мм, эллиисности 0,15—0,20 мм штоки и плунжеры протачи-
вают. Проточку штока можно выполнить на глубину не более
2 мм. Предельно допустимый износ штоков и плунжеров ха-
рактеризуется следующими значениями:
Диаметр штока, мм До 50 51—75 76—100 101—125 126—150 151—175
Неравномерность диаметра по дли- не, мм Эллипсность, мм 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,40
0,10 0,15 0,15 0,20 0,20 0,25
Несоосность цилиндра и направляющей штока допускается
в пределах 0,01 мм. Если биение штока превышает 0,1 мм, шток
протачивают на половину величины биения при правят.
Восстановление работоспособности насосов
Разборку насоса выполняют в определенной последовательно-
сти [14—16]. Прежде всего отсоединяют трубопроводы смазоч-
ного масла и охлаждающей воды. Свободные концы заглуша-
ют, манометры и датчики температуры отсоединяют. Снимают
защитные кожухи полумуфт, проставку и коронки полумуфт. На
торцах валов насоса и редуктора, редуктора и привода уста-
навливают приспособление для проверки центровки по полу-
муфтам. Расцентровка должна составлять не более 0,5 мм по
параллельному смещению осей в обеих плоскостях и не более
±0,12/1000 мм—по излому осей в обеих плоскостях. Индика-
тором с точностью до 0,02 мм проверяют осевой разбег ротора.
Результат измерений заносят в формуляр (см. рис. 6.9). Осевой
разбег ротора должен быть в пределах 0,2—0,3 мм.
Для того чтобы снять опорно-упорный подшипник, необхо-
димо отвернуть болты и сдвинуть на валу насоса уплотнитель-
ный фланец, а затем извлечь набивку сальника. После этого
можно снять торцевую и верхнюю крышки корпуса подшипни-
ка. Методом свинцового оттиска, применив свинцовую проволо-
ку, следует проверить натяг в опорной части; он не должен
превышать 0,03 мм. Результаты заносят в формуляр (см.
рис. 6.9).
С помощью щупа проверяют зазоры в масляных уплотне-
ниях корпуса подшипника. Допускаются зазоры 0,380—
0,495 мм. Сняв верхнюю половину опорного подшипника, про-
веряют верхний и боковой зазоры опорного подшипника на
валу. Верхний зазор должен быть в пределах 0,10—0,16 мм, бо-
ковой— 0,05—0,08 мм. Сняв наружную часть упорного под-
шипника, необходимо по двум индикаторам часового типа про-
верить биение упорного диска. Допускается биение 0,02 мм.
Результат измерений заносят в формуляр (см. рис. 6.10).
330
С помощью рым-болтов проводят демонтаж упорного диска.
Если диск не сдвигается, допускается снятие его с предвари-
тельным подогревом паяльной лампой или газовой горелкой до
температуры 100—НО °C. При этом следует предохранять вал
от нагрева. Сняв внутреннюю часть упорного подшипника, при-
поднимают вал ротора и выводят нижнюю половину опорного
подшипника поворотом его вокруг оси на 180°. Вал можно
поднимать не более чем па 0,3 мм.
Для снятия опорного подшипника необходимо снять верх-
нюю крышку его корпуса. Методом свинцового оттиска прове-
ряют натяг крышки в опорной части; он не должен превышать
0,03 мм. Результат заносят в формуляр (см. рис. 6.9).
Сняв верхнюю половину корпуса опорного подшипника, про-
веряют верхний и боковой зазоры в подшипнике по валу рото-
ра. Верхний зазор должен быть в пределах 0,10—0,16 мм, боко-
вой— 0,05—0,08 мм. Замер выполняют с точностью до 0,02 мм.
Результат заносят в формуляр (см. рис. 6.9).
Приподняв вал, отсоединяют от корпуса сальника нижнюю
часть опорно-упорного подшипника. Затем снимают с вала
кольцо масляного уплотнения, фланец сальника и его корпус.
С помощью индикатора часового типа измеряют зазор между
уравновешивающим диском и уравновешивающим седлом. За-
зор должен быть в пределах 0,05—0,10 мм. С помощью вытяги-
вающего приспособления извлекают уравновешивающий диск и
прочие детали.
При разборке корпуса насоса первоначально снимают пат-
рубок со стороны нагнетания; при этом необходимо закрепить
диафрагмы во избежание их падения. Затем можно снять ра-
бочее колесо, дистанционную втулку и диафрагму. Разборку
проводят последовательно до первого рабочего колеса. Если
рабочие колеса и дистанционные втулки прикипели к валу, их
смачивают керосином или другой жидкостью, растворяющей
накипь. Если это не дало эффекта, допускается съем деталей
с применением подогрева их паяльной лампой или газовой го-
релкой до 100—110 °C. Необходимо избегать нагрев вала. При
разборке следует замерять зазоры в проточной части и межсту-
пенчатых уплотнениях. Результаты измерений заносят в фор-
муляр (см. рис. 6.11).
Ремонт. Установив ротор в центры или на призмы, проверя-
ют биение шеек; допустимая величина его 0,01 мм. Допустимое
биение посадочных мест под полумуфты и под упорный диск —
до 0,02 мм; допустимое биение ротора в местах установки уп-
лотнений и рабочих колес — до 0,05 мм.
Конусность и эллипсность шеек вала проверяют микроско-
пической скобой; она не должна превышать 0,02 мм. Задиры
и риски глубиной до 0,2 мм должны быть зашлифованы; при
больших задирах поверхности ротора следует проточить. По-
верхностные микродефекты выявляют цветной дефектоскопией.
331
Посадочные места под полумуфты и под упорный диск не
должны иметь конусности или эллипсности, превышающей
0,01 мм. Допускаемая шероховатость поверхностей — не более
0,4 мм. Дефекты, не нарушающие общей формы, подлежат за-
чистке и шлифовке. При площади прилегания полумуфт менее
80% сопрягаемые детали должны быть подшабрены.
При обнаружении повышенного биения вала его выправ-
ляют на специальном приспособлении. Правка вала в холодном
состоянии не всегда приводит к желаемым результатам, так как
при работе насоса вал возвращается в первоначальное искрив-
ленное положение под действием высокой температуры перека-
чиваемой среды.
Перед правкой валов на призмах определяют характер из-
гиба; индикатором или микрометрической скобой проверяют
овальность шеек вала. Прогиб вала равен половине максималь-
ного биения вала, измеряемого индикатором. Для наглядного
представления о форме оси вала рекомендуется построить гра-
фик изменения прогиба по его длине. Как правило, искривление
вала происходит в одной плоскости. Если вал искривлен в не-
скольких плоскостях, правку следует начинать с плоскости
максимального изгиба и последовательно выпрямлять изгиб
вала, контролируя его после каждой правки.
Небольшие искривления вала могут быть ликвидированы
правкой механическим способом. Для того чтобы растянуть
сжатые волокна в вогнутой части вала, выполняют чеканку
вогнутой части; при этом волокна удлиняются по направлению
к концам вала, и вал выправляется. Удобнее всего проводить
правку на токарном станке. Для этого один конец вала закреп-
ляют в кулачках (с точностью 0,01—0,02 мм), а второй — в лю-
нете. В месте максимального прогиба под вал подкладывают
опору с прокладкой из красной меди или алюминия. Инстру-
мент для чеканки должен иметь закругленные края и форму
окружности вала, его рабочая поверхность должна быть кале-
ной и шлифованной.
Чеканке подвергают участок вала на дуге, равной примерно
'А длины окружности. Наклеп участка осуществляют от сере-
дины к краям. Для чеканки применяют молоток массой 0,5—
0,6 кг. Не следует производить сильных ударов. Периодически
вал проверяют индикатором. Рекомендуется выполнять чеканку
и в местах, прилегающих к сечению с максимальным прогибом.
При значительных прогибах правку следует выполнять тер-
мическим способом в центрах или на роликах. Для этого на
выпуклой стороне вала в месте максимального изгиба прово-
локой крепят листы мокрого асбеста толщиной 10—12 мм,
в которых вырубают отверстие для нагрева; оно должно быть
расположено симметрично плоскости правки. При нагреве вы-
пуклых волокон вал получает дополнительный прогиб; при ох-
лаждении эти волокна сокращаются, а сжатые волокна на вог-
нутой стороне удлиняются, и вал выправляется.
332
Изгиб вала контролируют индикатором. Длительность на-
грева зависит от размеров вала, величины прогиба, размера
автогенной горелки и т. п. Обычно ее определяют опытным пу-
тем. Для интенсификации нагрева рекомендуется пользоваться
газовой горелкой № 7. Ориентировочно считают, что для ис-
правления прогиба вала диаметром 150 мм на 0,1 мм необхо-
дим нагрев горелкой № 7 в течение 1 мин. Валы из углероди-
стой стали нагревают до температуры 500—600 °C, из легиро-
ванной— до 600—700 °C. Для предотвращения закалки нагре-
тый участок вала следует закрыть асбестом, после чего охла-
дить воздухом.
При правке валов из легированной стали термическим спо-
собом рекомендуется предварительно осуществить общий или
местный подогрев вала до температуры 150—300 °C для пре-
дотвращения структурных изменений в зоне высокого нагрева.
Предварительный подогрев следует проводить в электропечах
или с помощью индуктора. Температуру контролируют специ-
альными поверхностными термопарами или по цветам побежа-
лости, как указано ниже:
Температу-
Цвст побежалости ра детали,
Светло-желтый 225
Темно-желтый 240
Светло-бурый . . 255
Бурый .... 256
Цвет побежалости
Температу-
ра детали,
Пурпурио-крас-
пый 2Г5
Фиолетовый 2S5
Темно-синий . . 2!)5
Светло-синий . . .310
Серый .... 325
После правки валов необходимо произвести отжиг для сня-
тия остаточных напряжений. Отжиг автогенной горелкой со
скоростью 50 °C в час непригоден для валов из легированных
сталей; их следует отжигать в электропечи. Отжиг производят
в такой последовательности: нагрев вала со скоростью 50 °C
в час до температуры, па 50 °C превышающей рабочую темпе-
ратуру; выдержка при этой температуре в течение четырех ча-
сов; охлаждение в печи со скоростью 50 °C в час.
Колеса. Визуально выявляют задиры и забоины. Они под-
лежат зачистке, при которой допускается съем металла не бо-
лее 1 г. Поверхностные микродефекты в местах заклепочных
соединений выявляют цветной дефектоскопией. При ослабле-
нии посадки рабочих колес (допуск ±0,01 мм) их следует за-
менить.
Направляющие лопатки должны быть зачищены от отложе-
ний, местные дефекты (задиры, забоины) устранены. По крас-
ке проверяют прилегание сопрягаемых поверхностей; оно
должно быть не менее 70% их общей площади.
Диафрагмы контролируют на наличие выбоин, задиров, на-
клепа; при обнаружении они должны быть устранены. Микро-
метром проверяют толщину диафрагмы, а визуально — износ
333
отверстий под шпильки направляющих лопаток и уплотнений.
Патрубки всасывания и нагнетания должны быть очищены,
трещины вышлифованы. Прилегание поверхности разъема
должно быть не менее 70%, а ее шероховатость — не более
0,3 мм. Контролируют износ отверстий под шпильки, износ пли
повреждения стяжных шпилек и гаек.
Подшипник проверяют на износ поверхности баббитовой за-
ливки. Допускается износ до 0,16 мм. Отслаивание баббита
контролируют опусканием подшипника в керосин, просушкой
его и нанесением мелового раствора. При появлении на мело-
вом покрытии пятен керосина подшипник выбраковывают. За-
диры и риски глубиной более 0,2 мм и площадью более 5 мм2
не допускаются. Площадь прилегания поверхности подшипни-
ка к ротору должна быть не менее 50%.
Колодки упорного подшипника контролируют на износ баб-
битовой заливкой. Площадь прилегания должна быть не менее
70%, что достигается шабровкой рабочей поверхности. Зади-
ры и риски глубиной более 0,2 мм и площадью свыше 1 мм2
не допускаются.
При ремонте и сборке опорно-упорного подшипника могут
обнаружиться дефекты, а именно: опорный подшипник комби-
нированного узла пришабрен с перекосом относительно упор-
ного диска ротора (по вертикали пли горизонтали); вкладыш
перекашивается при креплении крышки подшипника.
При сборке опорно-упорного подшипника проверяют сле-
дующие параметры:
положение вкладыша при креплении крышки; деформация
вкладыша при креплении болтов крышки не допускается;
расстояния от упорного диска до торцов расточек корпуса
вкладыша в трех точках (справа, слева и снизу) со стороны
рабочих колодок; неперпепдикулярность вкладыша относитель-
ного упорного диска не должна превышать 0,02 мм;
контакт упорных колодок; для этого упорный диск и упор-
ные колодки вытирают насухо, собирают вкладыш, накрывают
крышкой подшипника и обжимают ее с соответствующим натя-
гом; затем проворачивают ротор, отжимая его сначала в сто-
рону рабочих колодок, а затем — в сторону установочных;
осевой разбег ротора при собранном опорно-упорном под-
шипнике— с помощью двух индикаторов: одним замеряют пе-
ремещение ротора, другим — перемещение корпуса опорно-
упорного вкладыша; оно не должно превышать 0,1 мм.
Перекос вкладыша относительно упорного диска устраняют
одним из следующих способов:
1) устанавливают вкладыш относительно упорного диска с
помощью установочных сегментов; для этого с одной стороны
под установочные сегменты подкладывают фольгу, а с другой
стороны сегментов снимают слой металла, равный толщине
фольги; толщину снятого металла контролируют микрометром
и по краске (по посадочному месту);.
334
2) при необходимости подгонку колодок для улучшения их
контакта с упорным диском ведут шабровкой, снимая натиры
на колодках.
У равновешивающий диск контролируют на наличие задиров,
забоин, наклепа и износа сопрягаемой с валом поверхности.
Зазор с валом должен быть в пределах 0,3—0,7 мм, площадь
прилегания поверхности—не менее 70%, шероховатость по-
верхности — до 0,3 мм.
Упорный диск не должен иметь повреждений рабочей по-
верхности; допускается разнотолщинность до 0,01 мм, шерохо-
ватость— до 0,04 мм. Посадка диска должна быть с натягом
до 0,01 мм или с зазором до 0,01 мм. При ослаблении посадки
диска его следует заменить.
Стопорное седло контролируют визуально и по краске. Мест-
ные дефекты (забоины, задиры), не нарушающие размеров по-
садки, должны быть устранены. Площадь прилегания должна
быть более 30%, шероховатость — до 0,3 мм.
Уравновешивающее седло и стопорную втулку визуально
проверяют по краске на степень прилегания торцовых поверх-
ностей; она должна быть не менее 80%. Забоины, задиры по-
верхностей должны быть зачищены. Контролируют наружный
диаметр седла и соответствие его установленному допуску.
У равновешивающую втулку контролируют на наличие зади-
ров п забоин поверхностей, износа наружного и внутреннего
диаметра. Зазор на уравновешивающем поршне должен быть
в пределах 0,3—0,7 мм.
Дистанционную и стопорную втулки контролируют ио разме-
рам внутреннего и наружного диаметров. Задиры, забоины в
пределах допускаемых размеров детали должны быть устране-
ны. Ненараллелыюсть торцовых поверхностей должна состав-
лять до 0,01 мм, площадь их прилегания — не менее <80%.
Уплотнительное кольцо проверяют на износ рабочих поверх-
ностей, который должен быть ле более 0,4 мм. Перемещая коль-
цо в корпусе, проверяют, не произошло ли ослабление его по-
садки. Местные дефекты (задиры, забоины) не должны зани-
мать площадь более 15% рабочей поверхности, а шерохова-
тость поверхности допускается до 0,3 мм.
Дистанционное кольцо проверяют на наличие наклепа тор-
цовых поверхностей; по краске контролируют площадь прилега-
ния; при уменьшении ее до 0,3% кольцо следует заменить.
Уравновешивающий поршень контролируют на наличие за-
диров, забоин, износа поверхностей. Наружный и внутренний
диаметры поршня не должны превышать допустимых; зазор на
валу должен быть не более 0,3—0,7 мм, а площадь прилегания
торцовых поверхностей — не менее 30% •
Сборка. На сборку подают детали, прошедшие дефектовку и
ремонт, соответствующие техническим требованиям и пол-
ностью готовые к сборке. Сборку корпуса выполняют в опре-
335
деленной последовательности. Укладывают вал насоса, на нем
устанавливают первое рабочее колесо, дистанционную и сто-
порную втулки и другие детали. При сборке применяют только
деревянный молоток. Вал насоса смазывают для облегчения по-
следующей разборки. При сборке следует замерить размер а и
внести его в формуляр (см. рис. 6.11). Затем устанавливают
на вал следующее рабочее колесо и замеряют размер Ь. При
этом должно получиться соотношение а = Ь—0,5 мм. Если по-
лученные результаты не удовлетворяют указанному соотноше-
нию, необходимо подшлифовать торец дистанционной втулки
или поместить прокладку между дистанционной втулкой и ра-
бочим колесом.
На разъем корпуса с крышкой наносят уплотняющую мас-
тику и устанавливают диафрагму. Затем на вал монтируют
уравновешивающий поршень, распорное кольцо, уравновеши-
вающий диск и второе распорное кольцо, далее надевают крыш-
ку, на плоскость разъема ее с диафрагмой наносят уплотняю-
щую мастику, слегка затягивают крепежные гайки и проверя-
ют правильность установки крышек.
Гайки, расположенные на одной диагонали, затягивают по-
очередно, а затем дополнительно подтягивают их на 270°.
При перемещении вала в сторону всасывания уравновеши-
вающий диск должен плотно прилегать к седлу. На вал наде-
вают защитную втулку и закручивают муфтовую гайку. Зазор
между уравновешивающим диском и седлом должен быть не
более 0,05—0,1 мм.
Установив верхнюю половину опорного подшипника, изме-
ряют зазоры в нем; они должны составлять вверху 0,10—
0,16 мм, по бокам 0,03—0,08 мм. Результаты измерений зано-
сят в формуляр (см. рис. 6.9).
Установив крышку корпуса подшипника, проверяют натяг
подшипника, который должен быть в пределах 0,00—0,03 мм.
Аналогичные операции выполняют в опорном подшипнике со
стороны нагнетания.
После сборки упорного подшипника устанавливают две ин-
дикаторные головки перпендикулярно плоскости упорного дис-
ка на концах одного диаметра и, вращая ротор, замеряют бие-
ние упорного диска; оно не должно превышать 0,02 мм. Ре-
зультаты измерения заносят в формуляр (см. рис. 6.10).
С помощью индикатора несколько раз проверяют осевой
разбег ротора в упорном подшипнике путем перемещения ро-
тора до упора. Разбег должен составлять 0,2—0,3. Результа-
ты измерений заносят в формуляр (см. рис. 6.9).
В сальниковую камеру вставляют набивочные кольца так,
чтобы разрез каждого последующего кольца был смещен на
90° по отношению к разрезу предыдущего. Число набивочных
колец должно быть таким, чтобы набивка не доходила до на-
ружного торца корпуса сальника на 5 мм.
336
Рис. 6.12. Формуляр измерений зазоров в проточной части насоса с двухсто-
ронним колесом (зазоры Е, и £3 измеряются дважды в диаметрально проти-
воположных точках):
Набивка прижимается фланцем при медленном затягивании
гаек. Окончательную подтяжку сальника выполняют после об-
катки насоса.
Особенности ремонта насоса с двухсторонним рабочим коле-
сом. Разборку насоса выполняют в определенной после-
довательности. Снимают буксы и крышки сальников и вынима-
ют набивку. Разбирают крепежные детали и снимают крышку
с корпуса насоса. Разбирают и снимают кожух зубчатой муф-
ты соединения насоса с редуктором. Подшипники демонтиру-
ют, начиная с крышек; затем снимают верхний вкладыш и про-
веряют радиальные и осевые зазоры в лабиринтных уплотне-
ниях, а также диаметральные п боковые зазоры в опорных
подшипниках; заполняют формуляр. С помощью индикаторов
проверяют осевой разбег ротора, после чего разбирают ниж-
нюю половину упорного подшипника.
В формуляре (рис. 6.12) должны быть зафиксированы зазо-
ры в уплотнениях колеса; затем снимают ротор, с которого уда-
ляют упорный диск и обоймы лабиринтных уплотнений. После
отворачивания гаек вынимают втулку сальниковых уплотне-
ний. Разборку насоса завершают снятием колеса с ротора.
22—1204
337
Ремонт насоса сводится в основном к устранению дефектов
подшипников и уплотнений и к ревизии ротора.
У подшипников контролируют состояние баббитовой по-
верхности. Суммарная площадь дефектов на рабочей поверхно-
сти вкладыша не должна превышать 15% общей площади за-
ливки. При нормальном прилегании вкладышей к шейкам
вала на квадрате размером 100X100 мм должно быть не менее
15 пятен краски; в противном случае вкладыши должны быть
пришабрены. Диаметральный зазор в опорном подшипнике
должен быть в пределах 0,09—0,14 мм, боковой — в пределах
0,06—0,09 мм. Зазоры регулируют с помощью прокладок.
Нормальное прилегание упорного подшипника характери-
зуется наличием не менее 8—10 пятен краски на квадрате
2*5x25 мм. Разнотолщиниость колодок упорного подшипника
должна быть не более 0,02 мм; биение рабочей поверхности
упорного диска также должно быть не более 0,02 мм.
Лабиринтные уплотнения не должны иметь повреждений,
радиальные зазоры в уплотнениях должны находиться в преде-
лах 0,09—0,18 мм, а осевые — 0,8—1,0 мм. Такие зазоры дости-
гаются изменением положения обоймы на роторе, проточкой
обоймы пли ее заменой. Радиальные зазоры уплотнения рабо-
чего колеса должны находиться в пределах 0,3—0,6 мм.
Ротор в сборе контролируют на биение; значения его допус-
каются на различных участках ротора от 0,01 до 0,05 мм; по-
лученные значения заносят в формуляр.
При овальности или конусности шеек, превышающей
0,015 мм, они должны быть прошлифованы до ремонтного диа-
метра; при этом шероховатость шеек должна быть не более
0,32.
Посадочные места ротора должны быть без рисок, забоин,
задиров. Номинальный натяг при посадке на ротор упорного
диска и рабочего колеса должен быть равен 0,1 мм.
Ротор должен быть подвергнут цветной или ультразвуковой
дефектоскопии, а в сборе — статической балансировке на приз-
мах.
При сборке насоса предварительно собирают узел ро-
тора. На ротор насаживают рабочее колесо и закрепляют под-
жимающими гайками. Устанавливают втулки сальниковых уп-
лотнений, положение которых также фиксируют гайками. За-
тем на ротор надевают дроссельные втулки, крышки и буксы
сальников. Обоймы лабиринтных уплотнений устанавливают с
осевым зазором 0,8—1,0 мм и радиальным 0,00—0,18 мм. Фак-
тические зазоры заносят в формуляр. На ротор устанавливают
полумуфты и упорный диск, после чего проверяют биение
упорного диска и осевой разбег ротора; он должен быть в пре-
делах 0,20—0,45 мм.
Собирают нижнюю часть упорного подшипника, устанавли-
вают нижние вкладыши опорных подшипников, после чего
укладывают ротор в подшипники и проверяют фактические бо-
338
ковые зазоры. Номинальные значения бокового зазора 0,06
0,09 мм, диаметрального — 0,09—0,14 мм.
В нижнюю и верхнюю половины корпуса насоса заводят
уплотняющие кольца и закрепляют их винтами. Радиальные
зазоры в уплотнениях по колесу должны быть в пределах 0,3—
0,6 мм; их фактическое значение заносят в формуляр (см.
рис. 6.12).
Закрывают крышку цилиндра, заменяют набивку сальника,
закрывают крышки и закрепляют буксы сальников. Проверяют
центровку валов насоса и редуктора по полумуфтам. Парал-
лельное смещение осей не должно превышать ±0,5 мм, а допу-
скаемый излом осей — 0,12 мм на 1 м длины.
Особенности ремонта насосов консольного типа. Разбор-
ку п а с о с а начинают со съема болтов с полумуфт и проверки
центровки. Отсоединяют всасывающий и нагнетательный трубо-
проводы, электродвигатель. Сняв всасывающий патрубок, мож-
но освободить рабочее колесо и снять с его обода уплотняющее
кольцо. Замерив диаметры колец, заносят данные в формуляр
(рис. 6.13).
Отсоединив крышку механического уплотнения, можно ос-
вободить буксу и снять втулку с ротора насоса. Далее снима-
ют крышки шарикоподшипников и вынимают ротор вместе с
шарикоподшипниками. С помощью съемника с ротора снима-
ют полумуфту, освобождают маслоотбойный щиток и снима-
ют шарикоподшипник. Из корпуса вынимают крышку уплот-
нения, буксу, дроссельную втулку и набивку.
Ротор насоса проверяют в местах посадки полумуфты, ша-
рикоподшипников, втулки, рабочего колеса, а также резьбы
под гайки крепления колеса и шарикоподшипников. Выработ-
ка шеек ротора по овальности и конусности не должна превы-
шать 0,015 мм и устраняется проточкой и шлифовкой шеек до
шероховатости поверхности не более 0,63. Установив ротор в
центрах, с помощью индикатора проверяют биение; оно не
должно превышать для различных участков ротора 0,02—
0,05 мм. При биении, превышающем допустимое, необходимо
проточить поверхность.
Рабочее колесо насоса подвергают визуальному осмотру и
при необходимости зачищают, шлифуют поверхности. В под-
шипниках проверяют ширину зазора между внешней обоймой
н телами качения; он должен быть в пределах 0,015—0,030 мм,
Диаметр расточки под внешнюю обойму подшипника не дол-
жен увеличиваться в результате износа более чем на 0,035—
0,04 мм. Фактические замеры заносят в формуляр.
Детали уплотнения подвергают осмотру, зачистке поверх-
ностей. Механическую набивку заменяют. Зазор между дрос-
сельной втулкой и втулкой вала должен быть в пределах
0,55—0,70 мм. При необходимости осуществляют проточку
дроссельной втулки по внутреннему диаметру или же проточ-
ку и шлифовку втулки вала по внешнему диаметру. Результа-
22'
33»
ты измерений фактических зазоров в деталях уплотнения зано-
сят в формуляр (см. рис. 6.13).
Уплотнение по рабочему колесу выполняют кольцами при
зазоре между ними 0,45—0,65 мм.
Сборку насоса проводят в порядке, обратном разборке.
Сборку завершают присоединением всасывающего патрубка и
электродвигателя. Смещение осей насоса и электродвигателя
не должно превышать 0,05 мм, а перекос осей — 0.12 мм на 1 м
длины.
6.3. РЕМОНТ ТУРБОДЕТАНДЕРОВ
Турбодетандер состоит из бронзового литого корпуса (улит-
ки), к которому крепится направляющий аппарат, и ротора,
представляющего собой вал с рабочим колесом из алюминие-
вого сплава.
Текущий ремонт для большинства турбодетандеров выполня-
ют после 2880 ч пробега; простой в ремонте составляет 24 ч.
При текущем ремонте выполняют работы по техническому об-
служиванию, чистке масляных фильтров и холодильника, про-
верке состояния сальников на арматуре.
Капитальный ремонт выполняют через 34 560 ч, простой в ре-
монте составляет 360 ч. В процессе ремонта выполняют все ра-
боты капитального уменьшенного ремонта, а также обтяжку
фундаментных болтов, проверку укладки редукторной пары,
проверку центровки улитки и редуктора, опрессовку, а при не-
обходимости— замену масляных и водяных трубопроводов, за-
мену тепловой изоляции улитки, испытания и покраску.
Разборку начинают с вскрытия люков и выгрузки теп-
лоизоляции после выгрузки шлаковаты; во избежание попада-
ния ее в ходовую часть машины все оборудование необходимо
тщательно протереть.
Затем разбирают улитку, снимают рабочее колесо и на-
правляющий аппарат, демонтируют корпус улитки. Вскрывают
редуктор, замеряют все зазоры и натяги (с занесением в фор-
муляр), снимают главный масляный насос, извлекают редук-
торную пару и подшипники с уплотнением вала ротора. Сни-
мают маслофильтр и извлекают трубный пучок маслохолодиль-
ника. Демонтируют и разбирают ручной маслонасос.
Ремонт улиток из бронзового литья заключается в визу-
альном определении наличия трещин и проверке соединения
уплотнительных поверхностей. Раковины и забоины уплотни-
тельных поверхностей могут быть ликвидированы путем за-
плавки этих мест мягким припоем ПОС-40 с последующей за-
чисткой. При наличии трещин корпуса решения о ремонте при-
нимаются по каждому отдельному случаю в зависимости от
места и размера трещины. Как один из методов ликвидации
трещин, может быть принята заплавка ее твердым припоем с
340
общим нагревом корпуса в печи по специально разработанной
технологии.
Ремонт рабочего колеса заключается в осмотре и удалении
забоин на диске и рабочих лопатках, зачищаются и полируют-
ся рабочие поверхности лопаток, подвергшиеся износу вследст-
вие попадания на них твердой углекислоты. Основанием для
выбраковки колеса может быть износ рабочих лопаток, при ко-
тором радиальный зазор между колесом и направляющим ап-
паратом будет больше допустимого.
Ниже приведены допустимые значения зазоров в проточной
части турбодетандера ТДР-19:
Зазор
Радиальный на всех подшипниках редуктора...............
Осевой в упорном подшипнике быстроходной шестерни
Осевой в упорном подшипнике тихоходной шестерни
Боковой в редукторной паре ............................
Радиальный между маслоотражательными кольцами и валом
Осевой между маслоотражательными кольцами и валом
Осевой сдвиг колеса ...................................
Радиальный между рабочим колесом и направляющим аппа-
ратом .................................................
Радиальные в лабиринтных уплотнениях ..................
Осевой между ступицей рабочего колеса и уплотнительной
втулкой................................... . , < >
Значение, мм
0,1—0,17
0,09—0,2
0,5—1,0
0,11—0,2
0,СО— 0,12
1,7—2,1
0,3
0,7
0,3—0,4
0,05—0,2
Ремонт направляющих аппаратов сводится к осмотру, за-
чистке лопаток при выработке в пределах допуска. При увели-
чении радиального зазора между колесом и направляющим ап-
паратом сверх допустимого направляющий аппарат заменяют
новым. Для свободного перемещения лопаток должен быть при
сборке обеспечен зазор 0,05—0,08 мм между щекой и торцом
лопатки путем установки прокладок под стальные шпильки.
При ремонте редуктора контролируют непараллельность
осей шестерен (допускается 0—0,03 мм на длине 300 мм), пере-
кос осей шестерен (0—0,02 мм на 300 мм), допуск на межцент-
ровое расстояние осей шестерен (0—0,06 мм), контакт зубьев
по высоте (не менее 60%), по длине (не менее 75%), натяги на
разъемных подшипниках (0,02—0,07 мм).
Прилегание вала к нижней половине подшипника должно
быть не менее 60% по окружности и не менее 90% длины, при-
легание упорного диска к упорному подшипнику — не менее
80% по площади и не менее четырех пятен на 1 см2. При мест-
ных сколах баббитового слоя допускается подплавка в этих ме-
стах горелкой с последующей подгонкой по краске.
При ремонте маслофильтра контролируют фильтрующие
сетки. Мелкие порывы (до 1 см2) заплавляют мягким припоем
ПОС-40; при больших порывах сетки заменяют новыми. Если
сетки забиты грязью, их продувают воздухом, а затем промы-
вают в керосине.
Ремонт холодильников сводится к чистке трубного прост-
ранства ершами с последующей промывкой и к промывке меж-
341
трубного пространства растворителем или керосином. При об-
наружении течи трубу подвальцовывают или заменяют. Допус-
кается заглушать трубы в обеих трубных досках коническими
заглушками.
При центровке допуск на излом и скрещивание осей элек-
тродвигателя н тихоходного вала редуктора составляет
0,06 мм. Центровку улитки к оси рабочего колеса проводят с
точностью 0,05 мм.
6.4. РЕМОНТ МАШИН СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОГО
ПРИМЕНЕНИЯ
Дробилка конусная. В процессе эксплуатации дробилки необхо-
димо систематически проверять состояние быстроизнашиваю-
щихся поверхностей; затяжку броней конуса и регулировочного
кольца; степень затяжки амортизационных пружин; зубчатое
зацепление конической пары; работу системы смазки; работу
гидравлического затвора; состояние уплотнительных рукавов
(защищающих резьбу от пыли) на кожухе и опорном кольце.
К быстроизиашивающимся деталям относятся брони дробя-
щего конуса и регулировочного кольца. Нельзя допускать чрез-
мерного износа брони во избежание ее разрушения.
Периодически следует проверять затяжку брони, подтягивая
ее в случае ослабления. При слабом креплении возможно раз-
рушение цинковой заливки и самой брони.
При замене брони надо залить в зазоры расплавленный
цинк. Броню дробящего конуса необходимо перед заливкой
цинка плотно пригнать по посадочному конусу и проверить за-
зор: для того чтобы можно было произвести доброкачествен-
ную заливку, зазор должен быть не менее 7 мм. Заливать цинк
через отверстия в верхней броне необходимо за один прием.
Перед заливкой следует тщательно обезжирить поверхности
корпуса конуса и устанавливаемой брони.
Те же правила необходимо соблюдать и при замене брони
регулировочного кольца. При заливке цинка в зазор между
броней и корпусом кольца следует предотвратить попадание
жидкого материала полости ушей, служащих для подтягива-
ния брони. С этой целью полость ограждают асбестовым шну-
ром или гликоасбестовой замазкой.
Другими изнашивающимися деталями, требующими посто-
янного наблюдения, являются экран и патрубок загрузочного
устройства; распределительная плита (тарелка) конуса; футе-
ровка станины; диски подпятника. При длительной эксплуата-
ции износу подвергаются также сферический подпятник и
втулки эксцентрика.
Износ дисков подпятника сопровождается уменьшением за-
зора в зацеплении конической пары, поэтому необходимо свое-
временно добавлять регулировочные прокладки под диски для
восстановления нормального радиального зазора.
342
Производя перефутеровку дробилки, следует проверить со-
стояние поверхности опирания подвижного корпуса. Площадь
касания сферических поверхностей корпуса дробящего конуса
и подпятника должна иметь кольцеобразную форму, распола-
гаться по наружному краю и занимать около 50% ширины по-
верхности подпятника. На остающейся свободной площади соз-
дается клиновый зазор, увеличивающийся к внутреннему диа-
метру до 0,3 мм. Нельзя допускать, чтобы конус опирался на
внутреннюю часть сферического подпятника.
Дробилка молотковая. При износе одной стороны молотка
его поворачивают другой стороной; после двухстороннего изно-
са молотки заменяют новыми. Для этого необходимо снять
крышку станины, расшплинтовать и снять шайбы с осей, несу-
щих молотки, вынуть оси и молотки, установить новый ряд мо-
лотков и произвести остальные операции в обратном порядке.
При каждой замене молотков необходима точная балансировка
ротора во избежание вибрации дробилки.
При смене подшипников вал ротора опирают на башмаки
подъемных винтов, расположенных между наружными стенка-
ми станины и корпусами подшипников, и поднимают ротор без
разборки станины; предварительно освобождают крышки под-
шипников и снимают с боковых стенок станины полукрышки
для прохода вала.
Для замены молотков снимают заглушки отверстий в боко-
вых стенках верхней части станины и открывают переднюю от-
кидную дверцу. После этого ломиком проворачивают ротор до
совпадения оси нужного ряда молотков с центром отверстия,
после чего стопорят ротор, снимают ригель и выбивают ось.
При установке молотки следует располагать так, чтобы их
массы убывали симметрично от середины ротора к его концам,
а разность суммарной массы молотков противоположной пары
рядов не превышала 50 г.
В двухроторных молотковых дробилках наиболее интенсив-
ному износу подвергаются молотки первого ротора. Симмет-
ричная форма молотков позволяет по мере износа поворачивать
их другой стороной бойка, а в дальнейшем подвешивать на ось
другим концом, используя второй боек также двукратно.
Рекомендуется следующий порядок перестановок молотков.
При первой перестановке молотки первого ротора поворачива-
ют другой стороной бойка, используя для подвешивания на оси
то же отверстие молотка, что и до перестановки; при этом
крайние молотки следует поменять местами со средними. При
второй перестановке молотки первого ротора подвешивают на
оси другим отверстием, при третьей устанавливают (неизно-
шенной гранью в рабочую сторону) молотки первого ротора
на второй, а со второго на первый. При четвертой перестановке
молотки первого ротора поворачивают другой стороной бойка
и крайние молотки меняют местами со средними. При пятой
перестановке молотки первого ротора переставляют на другое
343
отверстие. Годными для этого считают молотки, у которых
толщина ушка не менее 10—12 мм и отсутствуют трещины и
раковины, ослабляющие сечение ушка. Разница в массе отдель-
ных молотков и суммарной массе молотков каждого ряда не
должна превышать 50 г.
Дробилка валковая. Через каждые 250—300 ч работы про-
веряют состояние бандажей валков. Если износ концевых
участков бандажей значительно превышает износ средней ча-
сти, временно убирают из загрузочной воронки отражательный
уголок. При дроблении плитнякового материала уголок снима-
ют во избежание заклинивания плит между стенками бункера
и отражательным уголком.
Недопустим износ бандажей более чем на 10 мм, так как
в этом случае трудно соблюдать требуемый размер щели между
валками, а восстановление бандажа до первоначального диа-
метра потребует слишком толстого, а потому менее прочного
слоя наплавки.
Мельницы маятниковые. При текущем ремонте проверяют
состояние бандажного кольца, конических шестерен и питателя,
храпового механизма, масляных колец, осуществляют ревизию
и замену упорных подшипников в подпятнике, подшипников
скольжения, отбойных лопастей и роторов, смену смазки в под-
шипниках и редукторе. При капитальном ремонте кроме работ
текущего ремонта проводят восстановление (или замену) бан-
дажного кольца и центрального вала, маятников, втулок и под-
шипников качения, листа помола, вертикального вала мельни-
цы, заварку трещин в корпусе питателя и аспирационной систе-
ме, осуществляют ревизию и замену сепаратора, конических
шестерен, шлифовку цапфы горизонтального вала. После сбор-
ки мельницы проводят центровку приводного вала, выверку и
регулировку всех механизмов мельницы.
Грохота ситовые. При текущем ремонте очищают от грязи,
проверяют подшипники, заменяют сита, тяги, приводные рем-
ни, смазку в подшипниках. При капитальном ремонте кроме ра-
бот текущего ремонта проводят замену подшипников скольже-
ния, восстановление шеек вала или его замену, выверку угла
наклона грохота, ремонт металлоконструкций корпуса, опор
(подвесок).
Питатель пластинчатый. При текущем ремонте проверяют
состояние подшипников привода, зубчатых колес, поддержи-
вающих роликов и пластинчатой ленты, производят замену
смазки в редукторе и подшипниках, регулировку механизма на-
тяжения пластинчатой ленты. При капитальном ремонте кроме
работ текущего ремонта производят замену ведущих и натяж-
ных звездочек, подшипников, ремонт или замену пластинчатой
ленты, замену ведущего и промежуточного валов или восста-
новление их шеек, замену поддерживающих роликов, ревизию
редуктора с заменой зубчатых колес и подшипников, замену
344
или восстановление деталей соединительной муфты. После
сборки проверяют центровку электродвигателя с редуктором.
Питатель тарельчатый. При текущем ремонте производят
осмотр подшипников вертикального и горизонтального валов,
регулировку ременной передачи привода, замену регулировоч-
ного ножа, смазку в редукторе и подшипниках. При капиталь-
ном ремонте кроме работ текущего ремонта производят замену
подшипников скольжения, упорных подшипников питателя, под-
шипников качения редуктора, ревизию и замену червяка и чер-
вячного колеса редуктора, ремонт или замену вала, тарелки,
соединительной муфты. После сборки проверяют центровку
электродвигателя с редуктором.
Смесители. При текущем ремонте осуществляют набивку
сальников валов привода, проверяют состояние шпонок на ва-
лах, зубчатое зацепление привода, заменяют смазку в подшип-
никах. При капитальном ремонте кроме работ текущего ремон-
та производят замену валов редуктора подшипников, проверя-
ют состояние рабочих колес и при необходимости заменяют их.
Мешалки. При текущем ремонте проводят ревизию и замену
подпятника и подшипников вала, узла крепления перемеши-
вающего устройства, жестких полумуфт, торцовых уплотнений,
штуцеров подвода пара и продукта, пальцев мягких полумуфт,
заменяют масло в картере. При капитальном ремонте кроме ра-
бот текущего ремонта производят замену (при необходимости)
валов перемешивающего устройства или восстановление их ше-
ек, защитных втулок, подшипников редуктора, шестерен или
червяков редуктора, грундбуксы вала перемешивающего устрой-
ства, пальцев полумуфт, змеевиков. Выполняют ремонт корпу-
са и перемешивающего устройства, проводят гидравлическое
испытание змеевиков рубашки и корпуса мешалки.
Сепараторы. При текущем ремонте осуществляют чистку ба-
рабана, корпуса и днища, ревизию уплотнений и муфты, амор-
тизаторов и шестерни вала привода электродвигателя, про-
мывку, проверку и смазку подшипников. При капитальном ре-
монте. кроме работ текущего ремонта производят ревизию ро-
тора и тормозного устройства, балансировку ротора, регули-
ровку зазора между напорной камерой и улиткой, центровку
корпуса.
Центрифуги. При текущем ремонте осуществляют чистку ба-
рабана, регулировку зазора между корпусом барабана и ножа-
ми, набивку сальников, смазку подшипников шнека и замену
масла в подшипниках барабана, проверяют центровку валов
электродвигателя и редуктора. При капитальном ремонте кро-
ме работ текущего ремонта производят замену сопла, ножей,
манжет гидросистемы, пальцев и втулок муфты привода, под-
шипников барабана и редуктора привода, ревизию тормозов
барабана с заменой тормозной ленты.
Вакуум-фильтр. При текущем ремонте осуществляют про-
мывку лубрикаторов и маслопроводов, замену масла в редук-
345
торе, проверку состояния полумуфт. При капитальном ремонте
кроме работ текущего ремонта производят вскрытие крышки
фильтра, замену ткани и проволоки, замену сеток, ремонт
шнека и правку ножа, проточку и шабровку планшайбы и рас-
пределительной головки, ремонт подшипников барабана, ре-
визию и (при необходимости) замену колес, шестерен и червя-
ков редуктора и подшипников качения. Осуществляют опрес-
совку барабана.
Фильтр дисковой. При текущем ремонте заменяют резино-
вые колонки и сальниковую набивку, производят чеканку и
пайку дисков, проверяют состояние поршня и штока гидравли-
ки. При капитальном ремонте кроме работ текущего ремонта
производят ревизию и ремонт корпуса, поршня, штока, гидро-
подъемника, замену вентилей, штуцеров, кронштейнов, корыта,
изношенных шестерен. Проверяют горизонтальность корпуса
фильтра.
Фильтр-пресс. При текущем ремонте заменяют сальники и
фильтрующие прокладки, кожаные манжеты поршня гидравли-
ческого зажима, смазку в редукторе привода, проверяют цент-
ровку электродвигателя с редуктором. При капитальном ремон-
те кроме работ текущего ремонта осуществляют ревизию и за-
мену плит, рам, плунжеров, зубчатой пары, ремонт или замену
электромеханического зажима, ревизию гидронасоса с заменой
изношенных деталей.
Электрофильтр. При текущем ремонте проверяют состояние
изоляторной коробки, изоляторов и шин, осуществляют ревизию
механизма встряхивания осадительных электродов. При капи-
тальном ремонте кроме работ текущего ремонта производят за-
мену газораспределительной решетки и механизма встряхива-
ния, коронирующих электродов и термоизоляции.
6.5. РЕМОНТ ГРУЗОПОДЪЕМНЫХ МЕХАНИЗМОВ
Ремонт крановых механизмов следует производить в соответ-
ствии с требованиями Правил устройства и безопасной экс-
плуатации грузоподъемных кранов. Необходимость ремонта оп-
ределяется лицом, ответственным за содержание грузоподъем-
ных машин в исправном состоянии, на основании графика их
планово-предупредительного ремонта.
Предприятие, производящее ремонт грузоподъемных меха-
низмов, должно иметь чертежи, составленные заводом-изгото-
вителем, и технологические процессы, утвержденные руковод-
ством завода. При отсутствии указанных чертежей допускается
ремонт по чертежам, разработанным специализированной орга-
низацией или владельцем крана. Чертежи должны содержать
подробные указания по ремонту сварных конструкций, а так-
же по механической и термической обработке деталей и соеди-
нений, если это необходимо.
346
Таблица 6.21. Материалы для ремонта и изготовления деталей механизмов
грузоподъемных кранов
Детали Заготовки ГТ{) и м о н я i • м ы й матери а л
вид тол- щина, мм марка ['ОСТ
Блоки, барабаны Сварные Лист 5-.30 С9Г2 192’82—73
грузовые, корпуса и крышки редук- Фасонный прокат 5—40 10ХСНД 1'1281 — 73
торов, рычаги I [олоса 5—100 09Г2С 12282—73
тормозов Труба Отливка 5—25 20 35Л-П 1050—74 '177—75
Колеса зубчатые, валы, оси Штампован- ные Поковка — 40Х, 40ХН 05 Г 4543—71 105'0—74
Крюки грузовые Кованые Поковка — 20, 20 Г 1050—74
Барабаны, блоки Литые Отливка — ('.415-32 1412—79
Втулки, обоймы муфт, валы, оси других механиз- мов Литые Фасонный прокат 40 1050—74
Шкивы тормозные, оси блоков и ба- рабанов механиз- ма подъема груза Шта мпован- пые Поковка 45 1050—74
Марки материалов, применяемых при ремонте и изготовле-
нии механизмов грузоподъемных кранов, приведены в табл. 6.21.
Допускается применение материалов других марок, если их ха-
рактеристики соответствуют указанным в табл. 6.21.
Дефектация деталей и механизмов. Подлежат замене или
ремонту подшипники скольжения, имеющие трещины в теле
подшипника; трещины, выкрашивания или отслаивания в анти-
фрикционной заливке; риски и задиры на рабочей поверхно-
сти; зазор, превышающий предельно допустимые значения, при-
веденные в табл. 6.22.
Подлежат замене подшипники качения, имеющие следы за-
щемления шариков или роликов; трещины на кольцах; отслаива-
ния или раковины усталостного выкрашивания в шариках, ро-
ликах или беговых дорожках колец; повреждение сепаратора
или бортов колец; увеличение радиального зазора вследствие
износа беговых дорожек колец и шариков или роликов.
При отсутствии указанных неисправностей подшипники про-
веряют на легкость вращения от руки: годный подшипник дол-
жен иметь ровный ход, без заеданий. В годных подшипниках
после проверки на легкость вращения подвергают контролю ра-
диальный и осевой зазоры.
Радиально-упорные подшипники подлежат замене в случаях,
когда при регулировке осевого зазора он превышает допусти-
мые значения, при сохранении легкости вращения. Допустимый
осевой зазор для радиально-упорных подшипников, устанавли-
ваемых без натяга, не должен превышать значений, указанных
в табл. 6.23.
347
Таблица 6.22. Предельно допустимый зазор в подшипниках, скольжения
механизмов грузоподъемных кранов, мм
Место установки подшипника Коэффициент увеличения монтажного зазора Исходный монтажный зазор по- садки Н9//9 при номинальном диаметре шейки подшипников, мм
0,15 0,18 0,21 0,245 0,285 J
30—50 51—80 81 — 120 121- Г80 181— 260
Редуктор, открытая кониче- ская передача 2 0,3 0,35 0,4 0,5 0,6
Втулки барабанов с кониче- скими фрикционами и свобод- но сидящие зубчатые колеса 4 0,6 0,7 0,8 1,0 1,2
Втулки ходовых колес меха- низма передвижения и поворо- та крана 8 1,2 1,4 1 ,7 2,0 2,5
Втулки блоков, катков меха- низма поворота, стреловых шарниров, простых и шарнир- но-сочлененных укосин 12 1,8 2,2 2,5 3,0 3,5
Таблица 6.23. Предельно допустимый осевой зазор в радиально-упорных
подшипниках механизмов грузоподъемных кранов
Тип подшипника
Внутрен- ний диаметр подшип- ника, мм конический радиально-упорный двойной упорный
легкая серия легкая, ши рокая, средняя и средняя широкая серии легкая серия легкая, широкая, средняя и средняя широкая серин легкая серия средняя и тяжелая серии
До 30 0,03—0,10 0,04—0,11 0,02-0,06 0,03—0,09 0,03—0,08 0,05-0,11
30-50 0,04—0,11 0,05—0,13 0,03—0,09 0,04—0,10 0,04—0,10 0,06—0,12
50-80 0,05—0,13 0,06—0,15 0,04—0,10 0,05-0,12 0,05-0,12 0 ,07—0 ,14
80—120 0,08—0,15 0,07—0,18 0,05—0,12 0,06—0,15 0,08—0,15 0,10—0,18
120—180 0,10—0,20 0,20—0,30 0,08—0,15 0,10—0,20 — —
Таблица 6.24. Предельно допустимый износ аалов механизмов
грузоподъемных кранов
Назначение валов
Износ, мм. при но минальном
диам ?дре вана, мм
Для зубчатых колес и барабанов 0,3
Для ходовых колес и опорных роликов мс- 0,5
ханнзмов поворота и перемещения, валы
канатных блоков
0,6 0,8
1,0 1,2
1,0
1,4
Подлежат замене валы, имеющие трещины, остаточные де-
формации скручивания, износ выше значений, указанных в
табл. 6.24, кривизну более 0,1 мм на II м длины или более
0,2 мм на всей длине вала при частоте вращения более 8 с-1;
более 0,15 мм на 1 м длины или более 0,3 мм на всей длине
348
вала при частоте вращения менее 8 с Валы механизмов
подъема заменяют при любой кривизне.
Крюки грузовые подлежат замене при износе и деформации
ниток резьбы, наличии трещин и волосовин на поверхности,
усталостных трещин у хвостовика, износе зева в опасном се-
чении на величину, превышающую 10% высоты крюка.
Барабаны подлежат замене при износе толщины стенгш
более 10%, уменьшении их диаметра более чем на 2%, уве-
личении диаметра ручья вследствие износа свыше 25% диа-
метра каната, наличии трещин на цилиндрической поверхно-
сти или ступицах барабана, частичном изломе реборды.
Втулки барабана подлежат замене при уменьшении их тол-
щины вследствие износа более чем на 50%.
Пальцы барабана подлежат замене при уменьшении их диа-
метра вследствие износа на 3% и более.
Блоки подлежат замене при наличии трещин на поверхно-
сти, износе стенки более 10%, увеличении диаметра ручья
вследствие износа свыше 25% диаметра каната.
Зубчатые полумуфты соединительных муфт подлежат заме-
не при износе зуба по толщине более (15% для механизма подъ-
ема и более 30%—для остальных механизмов, а также при
наличии трещин в полумуфтах или обоймах. Втулочно-пальце-
вые полумуфты подлежат замене, если износ отверстий по диа-
метру более 1 мм или они имеют неполное число пальцев и
ослабленную посадку пальцев в гнездах.
Кулачковые муфты подлежат замене при износе кулачков
более 30% первоначальной толщины. Подтекающие сальники
зубчатых муфт подлежат замене.
Валики, оси, рычаги тормозов подлежат замене при наличии
износа свыше 5% от номинального диаметра и овальности свы-
ше 0,5 мм.
Подлежат замене ходовые колеса, имеющие трещины на по-
верхности; шайбы между ступицами колес и концевой балкой,
имеющие износ по толщине более 50% от первоначального
размера; втулки ходовых колес, имеющие износ более 50% по
толщине стенки.
Зубчатые колеса подлежат замене при износе зуба более
il5% от толщины (по делительной окружности), а также при
наличии трещин у основания одного из зубьев или на сту-
пицах, ободе, д.иске.
Червячные передачи подлежат замене, если зубья червяч-
ного колеса и червяка имеют трещины; поверхность червячной
пары значительно повреждена усталостным выкрашиванием
(питтинг); ослаблена посадка венца.
Подлежат замене шкивы тормозные, имеющие сквозные тре-
щины на ободе или ступице, ослабленную посадку шкива на
валу. Шкивы, у которых толщина обода в результате проточек
и износа уменьшилась более чем на 50% первоначального раз-
мера, выбраковывают.
319
Обкладки тормозные подлежат замене в случаях равномер-
ного износа, если их толщина уменьшилась до половины пер-
воначальной; неравномерного износа, если их толщина достиг-
ла в средней части 1/2, а в крайней части — !/з первоначальной.
Колодки и ленты подлежат замене при наличии сквозных по-
перечных трещин, а валики и вальцы — при износе свыше 5%
первоначального диаметра и овальности более 0,5 мм.
Ремонт крюковых подвесок. Каждый крюк, поставляемый
отдельно от грузоподъемного механизма, должен сопровождать-
ся паспортом. При замене крюка следует произвести запись в
паспорте крана и приложить паспорт нового крюка.
Крюки грузовые необходимо изготовлять в соответствии с
ГОСТ 2105—75. Размеры и основные параметры кованых и
штампованных крюков должны соответствовать ГОСТ 6627—
74, ГОСТ 6628—73, ГОСТ 12840—80. Размеры и основные па-
раметры пластинчатых крюков должны соответствовать ГОСТ
6619—75.
Крюки после ковки или штамповки должны быть нормали-
зованы и очищены от окалины. Сварка при изготовлении крю-
ков не допускается. Заварка и заделка дефектов крюка и крю-
ковых гаек не допускаются.
Каждый изготовленный и принятый ОТК крюк должен
иметь маркировку с указанием товарного знака предприятия-
изготовителя, номера крюка, номера плавки (полный или ус-
ловный), заводского номера крюка (для крюков, предъявляе-
мых к сдаче в индивидуальном порядке), года изготовления
(две последние цифры).
Ремонт соединительных муфт. Конструкция и основные па-
раметры зубчатых муфт должны соответствовать ГОСТ 5006—
55. При наличии необработанных поверхностей на муфтах по-
следние должны быть отбалансированы. Допустимый дисбаланс
для муфт диаметром до 300 мм— 5 г-см, диаметром свыше
300 мм — 8 г-см.
Зубья муфт должны быть подвергнуты термообработке до
твердости не выше HRC 35 для втулок и не ниже HRC 35— для
обойм. В зубчатых муфтах допускается перекос осей валов не
более ГЗО' при отсутствии радиального смещения осей. Допу-
стимое радиальное смещение валов механизмов при отсутствии
перекоса указано ниже:
Диаметр вала, мм Предельное радиальное смещение вала, мм Диаметр Предельное радиальное смещение вала, мм Диаметр вала, мм Предельное радиальное смещение вала, мм
вала, ММ
40—60 1,2 90- 120 3,1 180—210 5,2
50-70 1,3 105- 150 3,6 220-280 5,7
60—90 2,2 140- 170 3,9 280—380 6,7
75—100 2,6 160- 190 4,8
350
Ремонт подшипников скольжения и качения. Выработку
вкладышей разъемных подшипников скольжения необходимо
восстанавливать заливкой антифрикционным сплавом с последу-
ющей расточкой и пришабриванием по валу.
Рабочие поверхности вкладышей должны быть пришабре-
ны по шейке вала так, чтобы на 1 см2 было не менее 4 пятен
касания при частоте вращения более 5 с-1 и не менее 2 пятен
касания — при частоте вращения до 5 с-’ включительно.
Толщину заливки антифрикционного слоя следует прини-
мать от 3 до 6 мм, в зависимости от диаметра вала, за исклю-
чением биметаллических вкладышей, у которых толщина анти-
фрикционного слоя составляет 0,5—2 мм.
Задиры, не превышающие 5% поверхности скольжения, сле-
дует устранять шабрением. Раковины диаметром до 3 мм разре-
шается запаивать.
Подшипники качения всех типов не ремонтируют, поэтому
при обнаружении дефектов их следует заменять новыми.
В отремонтированных сборочных единицах необходимо ис-
пользовать подшипники качения, у которых радиальный зазор
не превышает значений, приведенных ниже:
Диаметр шейки, мм . . . 20—30 35—50 55—80 85—120
Радиальный зазор, мм . . 0,10 0,15 0,20 0,25
При изготовлении зубчатых передач следует руководство-
ваться требованиями СТ СЭВ 641—77, ГОСТ 2185—66, ГОСТ
13754—8:1, ГОСТ 13755—81, ГОСТ 116530—70.
Колеса зубчатые для закрытых передач необходимо изго-
товлять с точностью не ниже восьмой степени, а для открытых:
передач — девятой.
При ремонте заварка трещин в ободе и спицах стальных ко-
лес допускается при условии применения технологии, исключа-
ющей появление усадочных напряжений.
Заварка трещин в чугунных колесах допускается только с
применением общего подогрева и специальных электродов.
Твердость рабочей поверхности зубьев должна быть для
ведущего колеса не менее НВ 280, для ведомого — не менее'
НВ 250. Разность твердости поверхностей зубьев ведомого и:
ведущего колес должна быть не менее НВ 20.
Правка ободов литых стальных зубчатых колес, работаю-
щих при окружной скорости не выше 2 м/с, допускается, если
температура общего подогрева не ниже 850 °C.
Ремонт барабанов. Допускается исправлять заваркой сле-
дующие дефекты:
раковины в отверстиях ступицы диаметром не более !/3 тол-
щины ступицы, если их не более двух в каждой ступице;
раковины на поверхности барабанов диаметром не более
8 мм, глубиной не более ]/4 толщины стенки, если нх не более
двух на площади 30 см2, а мелкие раковины — если пх не более
пяти на такой же площади.
351
Раковины в шпоночных пазах не допускаются.
Не допускается применение чугунного литья для изготовле-
ния барабанов механизма подъема весьма тяжелого режима ра-
боты, а также механизмов, транспортирующих расплавленный
и раскаленный металл.
Разность толщин стенок барабана после нарезки канавок
допускается не более ±15% толщины стенки. Толщину стенки
допускается проверять сверлением отверстий диаметром 6 мм
по концам н в середине барабана.
Профиль канавок и их шаг проверяют шаблонами. Допу-
стимый зазор между шаблонами и профилем канавки — не бо-
лее 0,5 мм.
Биение наружной окружности относительно осп расточки
ступицы должно быть в пределах половины допуска на наруж-
ный диаметр барабана (проверяется на обоих концах бара-
бана) .
Торцевое биение присоединительных поверхностей барабана
относительно геометрической оси должно быть не более 0,1 мм
на каждые 500 мм диаметра барабана.
Восстановление ручьев барабанов допускается путем про-
точки, причем первая проточка допускается во всех случаях,
а последующие — только после установления толщины стенок
засверловкой и проверки стенок расчетом.
Заварку трещин в местах перехода тела барабана к флан-
цам для барабанов с многослойной укладкой каната следует
проводить только после прогрева всего барабана.
Ремонт валов и осей. Рабочие шейки валов механизмов по-
ворота и передвижения в случае необходимости можно ремон-
тировать с применением электронаплавки; в механизмах подъ-
ема п изменения вылета стрелы электронаплавке следует под-
вергать ступицы колес и шестерен, а не шейки валов.
Уменьшение диаметра шеек валов после проточки допускает-
ся до 5% номинального; дальнейшее уменьшение диаметра шей-
ки можно установить только после проверочного расчета.
Не допускается наварка чугунных ступиц; применение про-
кладок для уплотнения посадки в ступицах; керновка или за-
сечка посадочных мест для повышения усилий запрессовки.
Восстановление шпоночных пазов можно проводить фрезе-
рованием с увеличением паза не более 15% номинального раз-
мера или методом электронаплавки с последующей механиче-
ской обработкой.
Прогибы до 0,01 длины вала устраняют правкой в холодном
состоянии под прессом. При больших прогибах правку валов
проводят с подогревом до 850—950 °C.
Ремонт блоков. Проточка блоков по ручьям допускается в
пределах 30% толщины обода в месте для ручья. Контроль
проточенных перьев проводят по шаблону, соответствующему
номинальному профилю канавки; допускаемый зазор между
шаблоном и профилем ручья — не более 0,5 мм.
352
Разность толщины стенки обода блока, измеренная на уча-
стке внешних необработанных поверхностей на равных радиу-
сах, должна быть не более ’/ю ее толщины.
Небольшие отколы по краю профиля ручья и местные от-
дельные раковины диаметром не более 8 мм разрешается за-
варивать с последующей зачисткой.
Наплавка ручья и реборд из чугунных блоков по допуска-
ется.
Блоки после ремонта подлежат статической балансировке,
за исключением вращающихся со скоростью менее I м/с.
Испытание на статические и динамические нагрузки меха-
низмов подъема груза, передвижения грузовой тележки следу-
ет проводить после их установки на грузоподъемный кран.
Объем испытаний на статические и динамические нагрузки
должен соответствовать требованиям «Правил устройства и
безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов» Госгортех-
надзора СССР и ГОСТ 24378—80.
Гидро- и пневмосистемы должны быть испытаны на герме-
тичность и на работоспособность.
Глава 7
РЕМОНТ СОСУДОВ И АППАРАТОВ
Ремонт аппаратов выполняют по следующей схеме: частич-
ная или полная разборка аппарата, очистка и промывка де-
талей; составление ведомости дефектов; восстановление изно-
шенных деталей, соединений и сборочных единиц; комплекто-
вание аппарата новыми деталями и изготовление новых дета-
лей; сборка; испытания.
Дефекты выявляют перед остановкой на ремонт (предвари-
тельная дефектация), а также в процессе разборки аппарата
(поузловая и подетальная дефектация). Значительное число
деталей и сборочных единиц проверяют визуальным осмотром,
при котором фиксируют состояние рабочих поверхностей, нали-
чие трещин, следов коррозии и т. п. Особую роль отводят конт-
ролю процессов сборки и герметичности аппаратов. Ответствен-
ной контрольной операцией является, проверка сварных швов.
Все ремонтные операции сопровождаются проверкой размеров
деталей и изменений их формы.
При ремонте корпусов и элементов сосудов и аппаратов ре-
комендуется руководствоваться общими техническими усло-
виями на ремонт корпусов (ОТУ 4—79), разработанными
ВНИКТИхимнефтеоборудование [1]. ОТУ распространяются
на сосуды и аппараты, работающие в диапазоне давлений от
вакуума (остаточное давление 660 Па) до 10 МПа в неагрес-
сивных средах при температурах от —70 до 540 °C. ОТУ пред-
23—1204 353
назначены для руководства при ремонте сварных стальных со-
судов и аппаратов из углеродистых, низколегированных, леги-
рованных двухслойных сталей при толщине стенки корпуса от
4 до 100 мм.
ОТУ не распространяются на сосуды для транспортировки
нефти и химических продуктов (железнодорожные и автомо-
бильные цистерны и т. п.); сосуды и аппараты с огневым обо-
гревом; аппараты воздушного охлаждения; приборы водяного и
парового отопления; резервуары и газгольдеры.
7.1. ВИДЫ ДЕФЕКТОВ КОРПУСОВ
В процессе эксплуатации корпусов сосудов и аппаратов появ-
ляются следующие характерные дефекты:
а) трещины всех видов и направлений в сварных швах, на-
плавках, околошовной зоне, основном металле и плакирующем
слое;
б) коррозионные поражения основного металла, плакирую-
щего слоя, сварных швов и наплавок в виде сплошной равно-
мерной или неравномерной коррозии; локальной коррозии (яз-
вы, питтинги и т. п.); расслоений или вздутий под поверхно-
стью металла; межкристаллитной коррозии;
в) эрозионный износ;
г) гофры, вмятины, выпучины и другие деформации.
Способ исправления дефектных участков корпусов выбира-
ют с учетом следующих факторов: природы дефекта (трещины,
коррозионное растрескивание, эрозионный износ и т. д.); кон-
струкции корпуса (наличие приварных внутренних устройств в
местах дефектов и т. д.); материального оформления корпуса
Рис. 7.1. Расположение трещин на корпусе:
в — вдоль сварного шва; б — по двум пересекающимся сварным швам; в — по одному
из пересекающихся сварных швов; г — по сварному шву с выходам на основной металл;
д — по основному металлу внеоколошовной зоны; е — на пересекающихся сварных швах
с выходом на основной металл; ж— поперек сварного шва; и — поперечная с выходом
на основной металл; а — по сварному шву с выходом в околошовную зону параллельна
шву; л — в околошовной эоне, параллельная сварному шву; м — гнездообразные тре*
ЩИНЫ.
354
(одно- или двухслойная сталь); экономической целесообразно-
сти метода исправления (наплавка, заварка, замена дефектно-
го участка) [1, 2].
Перед ремонтом корпусов уточняют величину дефекта и гра-
ницы дефектных участков по одному из методов, указанных
ниже:
Метод Вид дефекта
Визуально-оптический Вмятина, гофры и другие деформация корпуса; коррозия поверхности корпуса; эрозионный износ; трещины
Ультразвуковой (ГОСТ 14782-76) Трещины в металле шва и околошовной зоне; трещины в основном металле; рас- слоение металла, в том числе отслоение плакирующего слоя; трещина стенки в ме- стах контроля и т. д.
Капиллярный (ГОСТ 23349—78) Трещины сварного шва, околошовной зоны и основного металла, выходящие на по- верхность, в частности межкристаллитная коррозия; коррозионное (щелочное) рас- трескивание
Радиографический (ГОСТ 7512—82) Внутренние дефекты сварных соединений и основного металла; зоны поражения кор- розией
При получении сомнительных результатов проводят повтор-
ное определение границ дефекта или дефектного участка дру-
гим методом.
В зависимости от вида и размеров дефектов применяют в
основном два способа их исправления: заварку или наплавку
дефектного участка; замену дефектного участка (установку
«латки», смену листа, обечайки, днища).
Трещины вида а—д (рис. 7J1) в корпусах сосудов и аппара-
тов исправляют после соответствующей подготовки заваркой.
В корпусах, не подвергшихся после изготовления термооб-
работке, и в монтажных швах исправлению путем вырезки де-
фектного участка и установки «латки» подлежат следующие
дефекты:
а) трещины, после исправления которых получается кресто-
образный шов (е, ж, и)-,
б) трещины по сварному шву с распространением в около-
шовную зону вдоль шва на расстоянии менее 100 м от него (к);
в) трещины в околошовной зоне, распространяющиеся вдоль
шва на расстоянии менее 1100 мм от него (л);
г) гнездообразные трещины (м).
В корпусах, которые после изготовления подвергались тер-
мообработке, трещины вида е, ж, и, к, л исправляют после соот-
ветствующей подготовки заваркой с последующей термообра-
боткой.
Появившиеся в корпусе сосудов и аппаратов коррозию и
эрозию стенок, отслоение плакирующего слоя ремонтируют на-
плавкой дефектных мест в следующих случаях:
23*
355
а) если сумма площадей дефектных участков не превышает
20% площади рабочей поверхности корпуса;
в) если площадь одного дефектного участка составляет не
более 500 см2;
в) если глубина дефекта не превышает 30% фактической
толщины стенки корпуса;
г) если расстояние между подготовленными к наплавке уча-
стками не менее трехкратной фактической толщины стенки кор-
пуса, но не менее 100 мм;
д) если отсутствует склонность металла корпуса к коррози-
онному растрескиванию под напряжением.
Если эти условия невыполнимы, дефектный участок необхо-
димо вырезать и на его место вварить вставку.
Отдельные очаги коррозии и эрозии исправляют заплавкой.
7.2. ПОДГОТОВКА ДЕФЕКТНЫХ МЕСТ
ПОД СВАРКУ И НАПЛАВКУ
Работы на внутренней и наружной поверхностях корпусов и
аппаратов проводят после разборки внутренних устройств и
снятия теплоизоляции в зоне дефекта. Демонтаж устройств,
приваренных к корпусу, производится огневым способом (газо-
пламенной резкой, воздушно-дуговой резкой и т. п.). На корпу-
сах из углеродистой стали при толщине стенки более 36 мм и
из легированной стали при демонтаже устройств огневым спо-
собом рекомендуется оставлять выступы высотой не менее
15 мм.
Поверхность дефектного участка и прилегающей зоны (ши-
риной не менее 50 мм на сторону) следует очистить от анти-
коррозионных покрытий, ржавчины, окалины и других загряз-
нений.
Подготовку дефектных мест под сварку или наплавку про-
водят как механическим, так и огневым способом, удаляя ми-
нимальное количество металла с целью уменьшения остаточ-
ных напряжений и объема сварочных работ.
Дефекты корпусов из углеродистых и низколегированных
(типа 16ГС) сталей удаляют механическим и газопламенным
способами.
Дефекты корпусов из хромомолибденовых теплостойких
сталей удаляют механическим способом. Допускается удале-
ние дефектов огневым способом с последующими зачисткой по-
верхности на глубину не менее 1,0 мм и контролем неразруша-
ющими методами на отсутствие трещин. При огневом способе
необходим местный подогрев до температуры 200—250 °C. До-
пускается вырезка дефектов и без предварительного подогрева.
В этом случае предусматривают припуск 4—5 мм на механи-
ческую обработку. Припуск удаляют шлифовальным кругом
или фрезерованием с последующим контролем на отсутствие
трещин.
356
Дефекты корпусов из двухслойных сталей удаляют в основ-
ном механическим способом. Удаление дефектов газопламен-
ной резкой допускается только со стороны основного слоя.
При необходимости вырезки дефекта со стороны плакирующе-
го слоя в нем предварительно прорубают канавку по ширине
разделки, через которую вырезают основной слой обычным
способом. При этом поверхность слоя следует предохранять от
брызг металла.
В корпусах из двухслойной стали с основным углеродистым
слоем из сталей марок Ст. 3, 16ГС, 09Г2С, 20К допускается вы-
резка дефектов воздушно-дуговой резкой (РВД) при отсутст-
вии требований стойкости плакирующего слоя к межкристал-
литной коррозии (МКК). При наличии этих требований РВД
можно применять только в отдельных случаях в виде исклю-
чения при условии обязательной последующей обработки всей
поверхности резки шлифовальным кругом (или другим мето-
дом) на глубину не менее 0,8 мм для снятия поверхностного
слоя с повышенным содержанием углерода.
После удаления дефектов и зачистки поверхности проверя-
ют полноту удаления дефекта одним из указанных выше мето-
дов.
Подготовку кромок под сварку или наплавку проводят лю-
бым способом механической обработки. Допускается примене-
ние огневого способа. Подготовленная поверхность не должна
иметь острых углов и заусенцев.
После удаления дефектов и подготовки кромок под сварку
или наплавку огневым способом поверхность необходимо зачи-
стить механическим способом на глубину 1,0 мм.
Перед началом сварки следует проверить качество подго-
товки и сборки свариваемых элементов, т. е. состояние стыкуе-
мых кромок и прилегающих к ним поверхностей.
Смещение' кромок листов в стыковых соединениях, опреде-
ляющих прочность сосуда, должно быть не более 10% номи-
нальной толщины более тонкого листа, но не более 3 мм.
Смещение кромок в кольцевых швах при толщине листов до
20 мм не должно превышать 10% номинальной толщины более
тонкого листа плюс 1 мм, а при толщине листов свыше 20 мм—-
15% номинальной толщины более тонкого листа, но не более
5 мм.
Рис. 7.2. Соединение листов разной толщины:
a —I»4 (S1-S); б — l»2 (Si-S).
357
Рис. 7.3. Виды сос'диисн.чп:
а, б— г. продольных шоах; в, г — в кольцевых швах.
Смещение кромок в соединениях из двухслойной стали не
должно превышать 10% номинальной толщины более тонкого
элемента, но не более 3 мм со стороны основного слоя и не бо-
лее 50% толщины плакирующего слоя.
При сварке элементов разной толщины необходимо пред*
усмотреть плавный переход от одного элемента к другому по-
степенным утонением более толстого элемента. Угол скоса кро-
мок (рис. 7.2) должен быть не более 15° (уклон 1 :4). В случае
двухслойной стали скос выполняют со стороны основного слоя.
Допускаются стыковые швы без предварительного утонения
толстой стенки, если разность между толщинами соединяемых
элементов не превышает 30% от толщины более тонкого эле-
мента, но не свыше 5 мм.
Совместный увод кромок в продольных и кольцевых швах
(угловатость) не должен превышать 10% толщины листа плюс
3 мм, но не более 5 мм, т. е. f^0,lS+3 мм<5 мм.
Угловатость продольных швов (рис. 7.3, а, б) определяют
по шаблону, длина которого по хорде равна 1/3 радиуса обе-
чайки. Угловатость кольцевых швов (рис. 7.3, в, г) определяют
линейкой длиной не менее 200 мм.
При сборке допускается подгонка шлифовальной машин-
кой, путем вырезки, подвальцовки и т. п.
Для ремонта корпусов сосудов и аппаратов следует приме-
нять материал той же марки, из которой изготовлен корпус.
Для изготовления корпусов и их элементов .допускается при-
менение и других материалов, указанных в ОСТ 26-291—79 и
«Правилах»*. При этом по химическому составу, механическим
* «Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих
под давлением».
858
свойствам и условиям применения материал должен быть не
хуже заменяемого и иметь сертификат.
Для ручной дуговой сварки углеродистых и низколегирован-
ных сталей применяют электроды по ГОСТ 9466—75 (см.
табл. 5.7). Верхний температурный предел эксплуатации свар-
ных соединений, выполненных указанными электродами, дол-
жен соответствовать данным ОСТ 26-291—79 на материалы.
Нижний температурный предел эксплуатации должен быть не
ниже температуры, указанной в сертификате на партию элект-
родов.
Допускается применение электродов для сварки изделий при
температуре эксплуатации ниже- указанной в сертификате в
случае: положительных контрольных испытаний в соответствии
с требованиями ОСТ 29-291—79.
Для сварки легированных однослойных и двухслойных ста-
лей, а также для сварки разнородных сталей рекомендуется
применять электроды, типы и марки которых приведены в
табл. 7.1. Допускается применение электродов других марок
при условии обеспечения требований, предъявляемых к исход-
ной марке. В случае отсутствия сертификата электроды долж-
ны быть испытаны в соответствии с ГОСТ 9466—75 или ТУ на
их поставку.
Сварку углеродистых и низколегированных сталей при тол-
щине стенки более 36 мм, а также легированных сталей, неза-
висимо от толщины стенки, проводят с предварительным и со-
путствующим подогревом в соответствии с табл. 7.2.
Сварочные работы при ремонте корпусов сосудов и аппара-
тов из углеродистых и легированных сталей выполняют при
положительной температуре окружающего воздуха. Допуска-
ются сварочные работы при отрицательных температурах, не
ниже указанных в табл. 7.3. В случае низких отрицательных
температур необходимо создать в зоне сварки микроклимат
(с применением палатки 'или других устройств) для обеспече-
ния температуры, удовлетворяющей требованиям табл. 7.3.
При ремонте корпусов сосудов и аппаратов на открытой
площадке сварщик, а также место сварки должны быть защи-
щены от непосредственного воздействия дождя, ветра и снега.
При понижении температуры окружающего воздуха ниже
допустимой процесс сварки не должен быть прекращен до пол-
ного заполнения разделки. Одновременно необходимо принять
меры для подогрева зоны сварки [3, 4].
7.3. РЕМОНТ КОРПУСОВ
Ремонт корпусов аппаратов выполняют ручной электродуговой
сваркой (наплавкой), а также автоматической и полуавтома-
тической сваркой при обеспечении условий производства и ка-
чества сварного соединения согласно ОСТ 26-291—79, РТМ
26-27—70, РТМ 26-168—73, РТМ 26-320—79.
359
Таблица 7.1. Рекомендации по выбору электродов, основных условий сварки
Группа сталей Марки сталей I Ст. 3, 10, 20 II 10Г2, 09Г2С III 12МХ
I Ст. 3, 10, 20 Э42, Э42А Э42, Э42А, Э46, Э46А Э42А, подогрев (200—300 °C), тер- мообработка
II 10Г2; 09Г2С Э42А, Э46А 360 350А, подогрев (200—300°C), тер- мообработка
III 12МХ Э42А, Э46А, подогрев 200— 300 °C, термо- обработка 680—700 °C. выдержка 3 ч Э50А, подогрев (200—300 °C), термообработ- ка (680— 700 °C), вы- держка 3 ч Э—09МХ, подо- грев (200—300 °C), термообработка (680—700 °C), вы- держка 3 ч
IV 12Х2М1 Э42Л, Э46А, подогрев 200— 300 °C Э50А, подогрев (200- 350 °C), термообработ- ка (750 °C), выдержка 3 ч Э—09МХ, подо- грев (300—350 °C), термообработка (750 °C), выдерж- ка 3 ч
VI
15ХМ,
15ХМА
15Х5М,
15Х5ВФ,
12Х8ВФ
Э42А, Э46А,
подогрев
(200—300 °C),
термообработ-
ка (730 °C),
выдержка 3 ч
Э42А, Э46А,
подогрев
(300—350 °C),
термообработ-
ка (750 "С),
выдержка 3 ч
Э50А, подогрев
(200—300 °C),
термообработ-
ка (730 °C),
выдержка 3 ч
Э50А, подогрев
(300—350 °C),
термообработ-
ка (750 °C),
выдержка 3 ч
Э—09МХ, подо-
грев (300—350 °C)
термообработка
(730 °C), выдерж-
ка 3 ч
Э—09МХ подо-
грев (300—350 °C),
термообработка
(750 °C), выдерж-
ка 3 ч
VII Аустенитные Э-10Х25Н13Г2, Э—10Х25Н13Г2 Э—10Х25Н13Г2,
типа темп, экспл. до темп, экспл. до подогрев 200— 300 °C, темп. эксп.
12Х18Н9Т 3 50 °C • Ч 06Х25Н40М7Г2 темп, экспл. бо- лее 350 °C 350 °C; Э—
10Х17Н13М2Т 06Х25Н40М7Г2 темп. экспл. более 350 °C менее 350 °C; Э— 11Х15Н25М6АГ2, Э—08Х25Н25МЗ, подогрев 200— 300 °C, темп. эксп. 450 °C, Э—06Х25Н40М7Г2
Примечания. 1. Скорость нагрева при термической обработке, перепад темпе
7,6. 2, При сварке теплоустойчивых сталей толщиной более 14 мм электродами Э—10Х
обходима наплавка кромок этих сталей. 3. При сварке патрубка из сталей групп III—
мой поверхности патрубка электродами Э50 А с подогревом и термообработкой и после
или Э50А (корпус из стали группы II) без термообработки. Толщина направляемого слоя
360
разнородных сталей и термообработки сварных соединений
IV 12Х2М.1 V 15X5. 15ХМА VI I5X5M, 15Х5ВФ, 12Х8ВФ
Э42А, Э46А, подогрев (200—300 °C), термооб- работка Э50А, подогрев (300— 350 °C), термообработка Э—09МХ, подогрев (300—350 °C), термооб- работка (750 °C), вы- держка 3 ч Э42А, Э46А, подогрев (200—300°C), термо- обработка Э50А, подогрев (200— 300 °C), термообра- ботка Э—09МХ, подогрев (200—300°C), термо- обработка (730 °C) выдержка 3 ч Э42А, Э46А, подогрев (300—350 °C) 350, подогрев (300— 350 °C) термообработка Э—09МХ, подогрев (300—350 °C), термооб- работка (750 °C), вы- держка 3 ч
Э—09Х2М1, подогрев
(300—350 °C), термооб-
работка (750 °C) непо-
средственно после свар-
ки, выдержка 3 ч;
Э06Х25Н40М7Г2 темп,
экспл. до 550 °C,
Э08Х25Н60М10Г2, темп,
экспл. до 600 °C
Э—09X1М, подогрев
(300—350 °C), термо-
обработка (750 °C),
выдержка 3 ч
Э—09Х1М, подогрев
300—350 °C, термообра-
ботка 750 °C, выдержка
3 ч
Э—09X1М, подогрев
200—300 °C, термооб-
работка 730 °C вы-
держка 3 ч
Э—09Х2М1, подогрев
(300—350 °C), термооб-
работка (750 °C) непо-
средственно после свар-
ки, выдержка 3 ч,
Э—10Х25Н13Г.2, подо-
грев (300—350 °C), темп,
экспл. до 450 °C
Э06Х25Н40М7Г2, темп,
экспл. до 600 °C
Э—08Х25Н60М10Г2,
Э—08Х14Н65М15В4Г2,
темп, экспл. до 600 °C
Э—09X1М подогрев
300—350 °C, термообра-
ботка сразу после свар-
ки 750 °C, выдержка 3 ч
Э—09Х2М1, подогрев
300 - 350 °C, термо-
обработка сразу после
сварки 750 °C, выдержка
3 ч
Э—09X1М, подогрев
300—350 °C, термооб-
работка 750 °C, вы-
держка 3 ч
Э—10Х25Н13Г2, подо-
грев 300—350 °C; темп,
экспл. до 450 °C;
Э—06Х25Н40М7Г2 темп,
экспл. до 550 °C;
Э—08Х25Н60М10Г2,
Э—06Х14Н65М15В4Г2,
темп, экспл. до 600 °C
Э—10Х25Н13Г2, по-
догрев 200—300 °C,
темп, экспл. менее
350 °C-
Э—11Х15Н25М6АГ2
Э—08Х25Н25МЗ,
темп. экспл. до 450 °C;
Э—06Х25Н40М7Г2,
темп, экспл. до 540 °C
Э—10Х5МФ, подогрев
300—400 °C, термообра-
ботка сразу после свар-
ки 750 °C, выдержка 3 ч
Э—10Х25Н13Г2, подо-
грев 300—350 °C, темп,
экспл. до 450 °C,
Э—06Х25Н40М7Г2,
Э—08Х25Н60М10Г2,
Э—08Х14Н65М15В4Г2,
темп, экспл. до 600 °C
Э—10Х25Н13Г2, подо-
грев 300—350 °C; темп,
экспл. до 450 °C;
Э-06Х25Н40М7Г2,
Э—08Х25Н60М10Г2,
Э-08Х14Н65М15В4Г2
темп, экспл. до 600 °C
темп, экспл. до 540 °C
ратуры по толщине, время выдержки и скорость охлаждения — в соответствии с табл.
25Н13Г2 и толщиной более 20 мм электродами Э—06Х25Н40М7Г2, Э—08Х25Н60М10Г2 не-
VI в корпус из стали I и II групп рекомендуется предварительная наплавка соединяе-
дующая сварка соединительного шва электродами Э42А (корпус на стали группы I)
не менее Ь мм.
361
Таблица 7.2. Режимы предварительного и сопутствующего подогрева
при сварке сталей
Марка стали Толщина стенки, мм Режим подогрева
температура, °C скорость, °С/ч, не бо- лее перепад тем- ператур по толщине, °С/мм, не более
Ст. Зсс; Ст. Зсп; Ст. ЗГпс; 20К; 22К 16ГС; 09Г2С 12МХ; 12ХМ; 15ХМ Х18Н10Т, 0Х18Н10Т, XI7H13M2T >36 >36 Независимо 100-150 150-200 200—250 Без по 200 200 60—100 д о гр е в а 1,5—2,0 1,5—2,0 1.2—1,8
Таблица 7.3. Температура окружающего воздуха и условия выполнения сварки
Материал корпуса Толщина стенки корпуса, мм
до 16 включительно свыше 16
Углеродистая сталь, содержащая ме-
нее 0,24% углерода; низколегирован-
ные марганцовистые и кремниймар-
ганцовистые стали и основной слой
из этих сталей в двухслойной стали
(Ст. Зсп, 16ГС. 09Г2С, 15К, 20К)
Низколегированные хромомолибдено-
вые стали и основной слой из этих
сталей в двухслойной стали (12ХМ,
12МХ, 15ХМ)
Высоколегированные, хромомолибде-
новые и хромоникелевые стали аусте-
нитного класса и плакирующий слой
из этих сталей в двухслойной стали
(X18HI0T, 0Х18Н10Т, Х17Н13М2Т)
От 0 да —20 °C От 0 до —20 °C
сварка без подо- сварка с подогре-
грева вом до 100—200 °C
От 0 до —10 °C сварка с подогревом
до 250—350 °C
От 0 до —10 °C сварка без предва-
рительного подогрева.
От —11 до —20 °C сварка с предва-
рительным подогревом до 100—
200 °C
При ремонте корпусов сварные швы должны обеспечивать
требуемую прочность и быть доступными для контроля. В го-
ризонтальных сосудах и аппаратах, нижняя часть которых ма-
ло доступна для осмотра, продольные сварные швы не реко-
мендуется располагать в нижней части корпуса в пределах
центрального угла, равного 140°.
Сварные швы должны располагаться вне опор корпуса. При
попадании сварного шва на опору он должен быть проверен в
объеме 100% ультразвуковым или радиационным методом кон-
троля на отсутствие дефектов.
Не допускается пересечения сварных швов, выполняемых
при ремонте ручной дуговой сваркой. Сварные швы должны
быть смещены по отношению друг к другу на величину, рав-
ную трехкратной толщине стенки корпуса, но не менее чем на
100 мм. Сварные швы корпусов сосудов и аппаратов, подверга-
ющихся термообработке, допускается пересекать сварными
швами, выполняемыми при ремонте,
362
Допускается пересечение сварных швов, выполняемых авто-
матической или электрошлаковой сваркой при ремонте корпу-
сов сосудов и аппаратов, работающих при давлении до 1,6 МПа
и температуре до 400°C, при условии 100%-ного просвечива-
ния или ультразвуковой дефектоскопии мест пересечения швов.
Перед ремонтной сваркой или наплавкой производят конт-
роль подготовленной поверхности на отсутствие дефектов.
При установке на корпусах «латок», замене листов, обеча-
ек и днищ подготовку кромок под сварку рекомендуется про-
водить согласно требованиям чертежа (паспорта) на корпус
или по типу соединений, приведенных в ГОСТ 5264—80 или
ОТУ—79.
При выборе других типов соединений рекомендуется делать
V-образную подготовку кромок при толщине стенки 30 мм и
менее и Х-образную— при толщине не более 30 мм.
При многослойной ремонтной сварке рекомендуются четыре
способа выполнения ниточных швов «на проход» по всей дли-
не: последовательное наложение каждого слоя при толщине
свариваемого металла до 20 мм; способ «горка» (рис. 7.4, а);
«каскадный» способ (рис. 7.4,6); обратноступенчатый
(рис. 7.4,в).
Три последних способа применяют при сварке металла тол-
щиной более 20 мм. При многослойной сварке особенно тща-
тельно следует выполнить первый слой в корне шва, так как
провар корня определяет прочность всего многослойного шва.
Однопроходную сварку стыковых коротких швов длиной
250—300 мм выполняют «на проход», средних швов длиной
300—1000 мм — от середины к концам или обратноступенча-
тым способом, длинных швов длиной более 1000 мм — обратно-
ступенчатым способом. Длину ступени при сварке обратносту-
пенчатым способом принимают равной 200—250 мм.
Число проходов в одном слое шва по ширине следует при-
нимать с учетом ширины разделки; при ширине менее 12 мм
слои рекомендуется выполнять в один проход, при увеличении
ширины число проходов, выполняемых ниточными швами, со-
ответственно увеличивается.
Последовательность наложения проходов по сечению шва
устанавливают с учетом технологической последовательности
Рис. 7.4. Способы выполнения швов:
а —«горка»; б —«каскад»; в — обратноступенчатый.
36Э
Рис. 7.5. Последовательность выполнения швов»
а — однослойный однопроходный; б — многослойный; в — многопроходный ниточный; г —
многопроходный ниточный декоративный; д — многослойный многопроходный.
сборки и сварки. Наиболее рациональная последовательность
при V-образной и Х-образной разделке приведена на рис. 7.5.
При двухсторонней сварке стыковых швов сначала удаляют
корень первого шва, а затем выполняют шов с обратной сто-
роны.
В двухслойных сталях в первую очередь сваривают основ-
ной слой, а затем плакирующий. При сварке основного слоя
недопустимо перемешивание металла шва, выполняемого ма-
лоуглеродистыми электродами, с высоколегированным метал-
лом коррозионностойкого слоя, так как это приводит к появ-
лению трещин.
При ремонте сваркой и наплавкой сосудов и аппаратов, ра-
ботающих в водородсодержащих средах, подготовленные под
сварку кромки рекомендуется подогреть до 400 °C (для удале-
ния водорода), а затем охладить до температуры, при которой
рекомендуется проводить сварку.
Ремонт дефектных участков наплавкой проводят в два и
более слоев. Первый слой рекомендуется выполнять валиками,
расположенными перпендикулярно оси корпуса; каждый после-
дующий слой должен перекрывать предыдущий на '/3 ширины.
Наплавку плакирующего покрытия двухслойной стали
можно проводить в один или в два слоя. Для меньшего рас-
плавления основного металла наплавку плакирующего слоя
следует вести короткой дугой при минимальном токе. Кратеры
необходимо тщательно заплавлять. Однослойную наплавку в
один проход выполняют в том случае, когда к наплавленному
металлу не предъявляются требования стойкости против меж-
кристаллитной коррозии; наплавку в два слоя выполняют в
случае, если такие требования предъявляются. При этом пер-
вый слой является переходным.
При ремонтной сварке или наплавке корпусов сосудов и ап-
паратов из углеродистых и легированных сталей сварочный ток
рекомендуется выбирать по табл. 7.4, а температуру предвари-
364
тельного и сопутствующего подогрева (в случае необходимо-
сти)— по табл. 7.2. При сварке высоколегированных аустенит-
ных сталей типа Х18Н10Т и Х17Н13М2Т перед наложением
последующего шва предыдущий рекомендуется охладить до
температуры ниже 100 °C.
Прихватку стыков электродами диаметром 3 мм выполняют
сварщики, осуществляющие весь процесс сварки. Каждую при-
хватку необходимо проконтролировать путем внешнего осмот-
ра. К качеству прихваток предъявляют те же требования, что
и к качеству основного шва. Дефектные прихватки полностью
удаляют механическим способом (шлифовальным кругом).
Вновь выполненные прихватки контролируют осмотром.
При сварке стыков, собранных на прихватах, особенно тща-
тельно следует выполнять корень шва.
В связи с тем, что прихватки являются очагами возможных
дефектов (трещин, пор и т. п.), необходимо обеспечить полный
переплав металла прихваток и зоны основного металла вокруг
прихваток. Для этого подбирают соответствующее сечение при-
хваток, либо удаляют излишнюю часть металла прихваток ме-
ханическим способом (шлифовальным кругом).
Все сварные швы подлежат клеймению, позволяющему уста-
новить сварщика, выполнявшего эти швы. Клеймо наносят на
расстоянии 20—50 мм от кромки сварного шва с наружной сто-
роны. У продольных швов клеймо должно находиться в начале
и в конце шва на расстоянии 100 мм от кольцевого шва. Для
кольцевого шва клеймо должно выбиваться в месте пересече-
ния кольцевого шва с продольным и далее через каждые два
метра, но при этом должно быть не менее трех клейм на каж-
дом шве. Если шов с наружной и внутренней сторон заварива-
ют разные сварщики, клеймо ставят только с наружной сторо-
ны через дробь. При длине шва менее 400 мм наносят одно
клеймо.
Клеймо наносят стандартным штифтом на корпусе с толщи-
Таблица 7.4. Рекомендуемая величина сварочного тока
Вид работ Диаметр электрода, мм Сварочный ток, А. при положении шва
горизон- тальном вертикаль- ном потолоч- ном
Ручная дуговая сварка 3 80—100 60—80 70—90
углеродистыми, низколе- 4 130—160 100— 130 120—140
тированными и легиро- 5 170—200 140—160 150—170
ваннык электродами 6 210—240 180-210 —
ручная дуговая наплав- 2 30—50 25—40 25—40
ка легированных сталей 2,5 40—70 35-60 35—60
3 60—80 55—75 55—75
4 120—140 80—120 80-120
5 140-160 — —
365
ной стенки 6 мм и более. Ставить клеймо наплавкой запреща-
ется.
Исправление трещин, коррозии и эрозии. Дефектное место
следует зачистить металлической щеткой и шлифовальной ма-
шинкой на расстоянии не менее 50 мм на сторону. Концы тре-
щин засверлить сверлом d = o—12 мм на 2—3 мм более глуби-
ны трещины. Выбрать дефект до полного удаления и подгото-
вить кромки ,юд сварку. При этом трещины глубиной до 'AS
корпуса выбирают до получения V-образных кромок под углом
50—60°; трещины глубиной более 'AS и сквозные выбирают до
получения V-образных или Х-образных кромок в зависимости
от толщины стенки корпуса; участки, пораженные коррозией,
эрозией и с расслоением металла, удаляют с учетом обеспече-
ния полного провара во всех местах.
В корпусах из двухслойных сталей протравить подготовлен-
ные под заварку кромки раствором медного купороса для оп-
ределения границ основного и плакирующего слоев.
Заварить подготовленную поверхность. При этом однослой-
ный металл варить на 3—5 мм выше поверхности корпуса; в
корпусах из двухслойного металла заварить основной слой, не
доходя до плакирующего 2—3 мм; плакирующий слой варить
на 2—3 мм выше поверхности корпуса.
Необходимость в термической обработке и режимы обра-
ботки определяют в зависимости от материала и толщины стен-
ки корпуса.
Исправленное место зачищают шлифовальной машинкой за-
подлицо с поверхностью корпуса. Качество сварного соедине-
ния следует проконтролировать одним из неразрушающих ме-
тодов контроля.
Замена дефектных участков. Дефекты корпусов (гофры,
вмятины, выпучины, гнездообразные трещины, коррозия и эро-
зия сверх допустимых пределов) устраняют заменой листа,
обечайки, днища или установкой «латки» из того же металла.
Для удобства демонтажа и монтажа внутренних устройств
корпусов допускается в определенных местах вырезка монтаж-
ных окон с последующей заваркой.
«Латку» формируют по кривизне радиусом, на 10% мень-
шим, чем радиус корпуса, и вваривают встык заподлицо с ос-
новным металлом. Углы «латки» должны быть скруглены; ра-
диус скругления /?^50 мм.
Замену обечайки или днища проводят по индивидуальной
технологии. Дефектные обечайки заменяют целой обечайкой
или полистно. При полистовой смене каждый лист должен быть
свальцован радиусом, равным радиусу корпуса. Длина выреза-
емого участка должна быть не более 'А длины окружности
корпуса.
При вырезке участков более 'А длины окружности корпуса
полистовую смену обечаек вертикальных корпусов проводят с
установкой укрепляющих стоек.
366
Дефектные днища корпусов при невозможности их исправ-
ления на месте заменяют новыми.
После сборки и сварки в результате замены обечаек или
днищ корпуса сосудов и аппаратов должны удовлетворять сле-
дующим требованиям: отклонение по длине сосуда или аппа-
рата не должно превышать 0,3% номинальной длины корпуса,
но не более ±75 мм; непрямолинейность корпуса не должна
выходить за пределы 2 мм на длине 1 м, а по всей длине кор-
пуса— за пределы 20 мм при длине корпуса 10 м и за пределы
30 мм — при длине корпуса более 10 м.
Замена штуцеров. Штуцера подлежат замене при следую-
щих дефектах: трещинах всех видов и направлений; коррозии
и эрозии; расслоении металла.
Замену штуцеров выполняют установкой нового штуцера с
заменой укрепляющего кольца или же без замены укрепляю-
щего кольца.
Новый штуцер должен изготовляться в условиях ремонтно-
го цеха с соблюдением требований стандартов и нормативно-
технической документации на изготовление штуцеров.
Если после дефектного штуцера отверстие в корпусе получи-
лось овальной формы или большего диаметра, чем требуется,
допускается местная наплавка кромки отверстия или наплавка
на наружной поверхности штуцера с выполнением следующих
требований:
а) в зависимости от толщины стенки и материала корпуса
и штуцера определяют необходимость предварительного и со-
путствующего подогрева и последующей термообработки;
б) наплавку проводят кольцевыми валиками с перекрытием
7з ширины каждого;
в) наплавка должна быть многослойной с послойным визу-
альным контролем; однослойная наплавка не допускается;
г) толщина наплавленного слоя как на корпусе, так и на
штуцере после наплавки должна быть не более 10 мм, а после
механической обработки — не более 8 мм; ширина наплавленно-
го слоя по образующей штуцера должна быть больше суммар-
ной толщины стенки корпуса и укрепляющего кольца на 15—
20 мм;
д) наплавленную поверхность следует обработать и прокон-
тролировать неразрушающими методами на отсутствие трещин.
Плотность приварки колец к патрубкам штуцеров проверя-
ют через контрольные отверстия гидро- или пневмоиспытани-
ем давлением 0,4—0,6 МПа с обмыливанием швов внутри и
снаружи аппарата.
Замена дефектного штуцера с укрепляющим кольцом. В за-
висимости от материала и толщины стенки корпуса и штуцера
определяют необходимость предварительного и сопутствующе-
го подогрева при удалении дефектного штуцера и вварке но-
вого.
387
Штуцер отрезают огневым способом на расстоянии 10—
12 мм от поверхности укрепляющего кольца. Огневым спосо-
бом удаляют оставшуюся часть штуцера и шов приварки укреп-
ляющего кольца к корпусу. Снимают укрепляющее кольцо и
зачищают корпус от остатков шва абразивным кругом. Огне-
вым способом подготавливают кромки отверстия под новый
штуцер. При получении отверстия большего диаметра или не-
правильной формы следует выполнить наплавку.
Новый штуцер устанавливают в отверстие и прихватывают
к корпусу; число прихваток должно быть не менее трех с наи-
большим расстоянием между ними 200—250 мм.
Штуцер приваривают к корпусу, зачищают корень шва и
выполняют подварку шва при V-образной разделке. При Х-об-
разной разделке вторую половину заваривают после зачистки
корня первого шва.
Готовый шов подвергают контролю ультразвуковым мето-
дом или проникающей радиацией.
В случае двухслойного металла штуцер приваривают к кор-
пусу в следующем порядке: приваривают штуцер к основному
металлу корпуса, зачищают корень шва и выполняют его под-
варку; наплавляют плакирующий слой; качество сварки конт-
ролируют ультразвуковым методом или проникающей радиа-
цией.
Устанавливают на корпус укрепляющее кольцо и прихваты-
вают в 4—6 местах при расстоянии между прихватками не бо-
лее 200—250 мм. Приваривают укрепляющее кольцо к корпусу
и патрубку штуцера.
В зависимости от материала и толщины стенки корпуса и
штуцера определяют необходимость термообработки.
Качество сварного соединения подлежит контролю через
контрольные отверстия пневмо- или гидроиспытанием давле-
нием.
Замена дефектного штуцера без замены укрепляющего
кольца для корпусов с толщиной стенки до 26 мм. В зависимо-
сти от материала и толщины стенки корпуса определяют не-
обходимость предварительного и сопутствующего подогрева
при производстве огневых работ (резка, сварка, наплавка).
Штуцер срезают огневым способом на расстоянии 10—15 мм от
поверхности укрепляющего кольца.
Остаток штуцера удаляют огневым способом и готовят
кромки под сварку. После зачистки механическим способом
форма кромок должна быть такой, как показана на рис. 7.6.
Штуцер устанавливают в отверстие и прихватывают к кор-
пусу; число прихваток — не менее трех, наибольшее расстояние
между ними 200—250 мм.
Заваривают внутренний шов, зачищают корень шва, выпол-
няют подварку с последующей зачисткой для контроля каче-
ства. При сварке двухслойного металла, выполняя внутренний
шов, приваривают штуцер к основному металлу корпуса. По-
368
Рис. 7.6. Форма кромок корпуса и укрепляющего кольца, подготовленных под
сварку.
еле удаления корня внутреннего шва выполняют его подварку
и наплавку плакирующего слоя; швы зачищают.
Качество внутреннего шва контролируют ультразвуковым
методом или проникающей радиацией.
Заваривают наружный шов и зачищают сварное соеди-
нение:.
В зависимости от материала стенки корпуса и штуцера про-
водят термообработку.
Качество сварного соединения подлежит контролю методом
пневмо- или гидроиспытания.
7.4. ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА КОРПУСОВ ПОСЛЕ РЕМОНТА
Термическая обработка мест заварки и наплавки дефектных
участков необходима для снижения остаточных напряжений и
для улучшения свойств металла шва и околошовной зоны. Тер-
мическая обработка не должна приводить к деформации кор-
пуса.
Термическую обработку следует проводить после оконча-
тельной сварки и устранения всех дефектов. В случае повтор-
ной заварки дефектное место необходимо вновь подвергнуть
термообработке.
Корпуса сосудов и аппаратов из углеродистых и низколеги-
рованных сталей типа 16ГС подвергают термообработке после
ремонтной сварки в следующих случаях:
а) если толщина стенки в месте сварки более 36 мм; после
сварки термообработанной детали толщиной более 36 мм с де-
талью толщиной менее 36 мм и глубиной провара в месте их
соединения не более 36 мм по согласованию с головным инсти-
тутом по ремонту оборудования допускается термообработку
сварного соединения не проводить.
24—1204 36»
Таблица 7.5. Режим термической обработки сталей после сварки
(высокий отпуск)
Марка спариваемого металла Толщина, мм, нс менее Темпера- тура нагрева, °C Скорость нагрева, °с/ч, не более Перепад температуры по толщине, °С/мм, не более Время выдержки, ч
Углеродистые и низколе- 36 600—650 200 1,5—2,0 2,0—3,0
тированные стали марок .36 580 200 1,5—2,0 4,5—5,0
Ст.З, 15К, 09Г2С и др. 36 540 200 1,5—2,0 5,0—6,0
36 500 200 1,5—2,0 8,0—10,0
12МХ, 12ХМ, 15ХМ 1 Незави- симо 680—720 100 1,2-1,8 2,5-3,0
б) если толщина стенки цилиндрической части корпуса в
месте сварки S>0,009 где DB — минимальный вну-
тренний диаметр корпуса (в см);
в) если корпуса сосудов и аппаратов эксплуатируют в сре-
дах, вызывающих коррозионное растрескивание (растворы гид-
роксидов натрия и калия, нитрата натрия, калия, аммония,
кальция, этаноламина, азотной кислоты и т. п.), и об этом есть
указание в техническом проекте (паспорте на сосуд).
Корпуса и их элементы из хромомолибденовых теплостой-
ких сталей, а также двухслойные корпуса с основным слоем из
этих сталей после ремонтной сварки подвергают термообра-
ботке независимо от размеров корпуса и толщины стенки.
При ремонтной сварке корпусов и их элементов из двух-
слойных сталей необходимость термообработки определяют по
основному слою. В случае необходимости термообработки
корпусов из двухслойной стали (плакирующий слой типа
Х18Н10Т, Х17Н13М2Т) после ремонтной сварки рекомендуется
провести высокий отпуск (см. табл. 7.5) перед наложением по-
следнего коррозпонностойкого слоя шва, после чего выполняют
окончательную наплавку плакирующего слоя материалами, обе-
спечивающими стойкость шва к межкристаллитной коррозии.
При проведении местной термообработки необходимо обес-
печить равномерный нагрев и охлаждение всего сварного со-
единения и прилегающей к нему зоны основного металла на
ширину, в 2—3 раза превышающую толщину стенки корпуса,
считая от края разделки.
Термическую обработку корпусов рекомендуется проводить
по «кольцу» для компенсации тепловой деформации цилиндри-
ческой части корпуса. Режимы термической обработки приве-
дены в табл. 7.5. Для проведения термообработки тепловую
изоляцию (асбест, шлаковату и другие несгораемые теплоизо-
лирующие материалы) необходимо накладывать перед нача-
лом сварки. Толщина слоя изоляции должна быть не менее
100 мм. Ширина изолирующей зоны не менее 1500 мм, считая
от края термообрабатываемого участка.
370
При термообработке циркуляция воздуха внутри корпуса
должна полностью отсутствовать. Контроль температуры осу-
ществляют с помощью термопар и самопишущего потенциомет-
ра. Б процессе нагрева разница показаний термопар не долж-
на быть более 50 °C. В случае применения показывающего при-
бора измерение и запись температуры производит оператор че-
рез каждые 15 мин во время нагрева, выдержки и охлаждения.
Термопары устанавливают с обеих сторон от края разделки
дефектного участка па расстоянии не более' 30 мм. Число тер-
мопар выбирают из условия надежности контроля температу-
ры по всей термообрабатываемой поверхности, но не менее
трех в каждой зоне нагрева. Термопары, расположенные со сто-
роны нагревательных устройств, должны быть изолированы от
прямого воздействия теплового потока.
Для термообработки в качестве нагревателей применяют
индукторы для нагрева токами промышленной и высокой ча-
стоты, электрические нагреватели с активным сопротивлением,
газовые горелки (в исключительных случаях).
7.5. КОНТРОЛЬ И ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ РЕМОНТА
При выполнении ремонтной сварки контролю подлежат следу-
ющие параметры и характеристики:
качество металла и сварочных материалов на их соответст-
вие требованиям стандартов по сертификатам; если возникает
сомнение в соответствии металла или сварочных материалов
сертификатным данным, проводят контроль основного металла
или сварного шва на содержание характерных химических эле-
ментов; допускается определение легирующих компонентов
проводить стилоскопированием;
качество подготовки мест под сварку и правильность сбор-
ки;
технологические режимы сварки и термообработки;
сварочные соединения на отсутствие дефектов (методами,
указанными на с. 487).
Обязательному замеру твердости подлежит металл шва
сварных соединений из хромомолибденовых теплостойких ста-
лей и металл шва коррозионностойкого слоя в сварных соеди-
нениях из двухслойных сталей.
Твердость металла шва из хромомолибденовых сталей и ме-
талла шва основного слоя из этих сталей при сварке двухслой-
ных корпусов не должна превышать НВ = 2400 МПа. Твердость
металла шва в коррозионностойком слое сварных соединений
корпусов из двухслойных сталей не должна превышать НВ =
= 2000 МПа.
Твердость проверяют для каждого шва; расстояние между
точками замера должно быть не более 0,5 м.
Испытание сварного соединения на склонность к межкрис-
таллитной коррозии (МКК) следует проводить для сосудов и
24* 371
аппаратов, изготовленных из сталей аустенитного и аустенит-
но-ферритного класса и из двухслойной стали с коррозионно-
стойким слоем из аустенитных сталей при наличии соответст-
вующего требования в технических условиях на изделие или в
чертежах.
Металл шва и зона термического влияния не должны обна-
руживать склонность к МКК при испытании по ГОСТ 6032—
75 или по соответствующей нормативно-технической документа-
ции.
Контроль сварных соединений ультразвуком или рентгено-
скопией проводят в объеме 100% от общей длины швов для со-
судов или аппаратов 1-й группы, 50% —для сосудов 2-й груп-
пы, 25% — для сосудов 3-й группы и для сосудов 4-й группы—
по РУА — 78.
Для корпусов из углеродистых и низколегированных сталей
при толщине стенки не более 36 мм контроль наплавленного
участка осуществляют визуально, а в случае необходимости—
другими методами (см. с. 487). В корпусах из углеродистых и
низколегированных сталей при толщине стенки свыше 36 мм и
из теплостойких сталей наплавленный участок контролируют
в полном объеме ультразвуковым или радиационным метода-
ми. При оценке качества наплавки руководствуются нормами
на сварные соединения, принимая толщину основного металла
с наплавкой равной толщине сварного соединения.
В сварных соединениях не допускаются следующие наруж-
ные дефекты-, трещины всех видов и направлений; свищи и по-
ристость наружной поверхности шва; подрезы, .наплавы, про-
жоги и незаплавленные кратеры; смещение и совместный увод
кромок свариваемых элементов свыше допустимых; несоответ-
ствие форм и размеров швов требованиям стандартов, техниче-
ских условий или чертежей на изделие.
В сварных соединениях не допускаются следующие внутрен-
ние дефекты:
трещины всех видов и направлений, в том числе микротре-
щины, выявляемые при микроисследовании; непровары (не-
сплавления), расположенные в сечении сварного соединения;
свищи; единичные шлаковые и газовые включения глубиной
свыше 10% от толщины стенки 3 или более 3 мм, длиной бо-
лее 0,2 3 при 5 до 40 мм или более 8 мм при 3 свыше 40 мм;
цепочки пор и шлаковых включений суммарной длиной бо-
лее толщины стенки на участке шва, равном десятикратной
толщине стенки (цепочкой называют три или более дефектов,
расположенных по прямой линии, при расстоянии между лю-
быми двумя близлежащими дефектами более одного (но не
более трех) максимальных значений ширины или диаметра
этих дефектов);
скопление газовых пор и шлаковых включений на отдель-
ных участках шва свыше 5 штук на 1 см2 площади шва; мак-
симальный линейный размер отдельного дефекта не должен
372
превосходить 1,5 мм, а сумма линейных размеров всех дефек-
тов не должна превышать 3 мм (скоплением называют три или
более расположенных беспорядочно дефектов с расстоянием
между двумя любыми близлежащими дефектами более одного,
но не более трех максимальных значений ширины или диамет-
ра этих дефектов).
7.6. ИСПЫТАНИЯ СОСУДОВ
Гидравлическое испытание проводят с целью проверки элемен-
тов сосудов и аппаратов на прочность и плотность.
Гидравлическое испытание сосудов и аппаратов, поставляе-
мых в собранном виде, проводят на месте изготовления, а со-
судов и аппаратов, собираемых на монтажной площадке, — на
месте монтажа. В последнем случае на месте изготовления гид-
равлическому испытанию подвергают только отдельные сбо-
рочные единицы.
Значение пробного гидравлического давления Рпр для ци-
линдрических, конических, шаровых и других сварных сосудов
и аппаратов определяют по формуле
Рпр = max {1,25Р ([о]20/[а]); 0,2 МПа}
где Р — расчетное давление; [ctJso — допускаемое напряжение для материала
сосуда н его элементов при температуре 20°C, МПа; [а] — допускаемое на-
пряжение для материала сосуда и его элементов при рабочей температуре,
МПа.
Значение пробного гидравлического давления для сосудов и аппаратов,
работающих при отрицательных температурах, принимают таким же, как
при температуре 20 °C
Отношение [а]2о/[и] принимают для материала того узла, для которого
оно является наименьшим.
Когда аппарат рассчитывают по зонам, гидравлическое давление при ис-
пытании можно определять с учетом зоны, в которой рабочая температура
имеет меиыпее значение.
Значение пробного давления при изготовлении, а также значение проб-
ного давления, при котором сосуд следует испытывать при периодическом
освидетельствовании, заносят в паспорт аппарата.
Допускается гидравлическое давление определять как РПр=:1,25 РХ
X ([аЬоДо]), если значение 0,2 МПа вызывает необходимость утолщения
стенки аппарата.
Для сосудов и аппаратов, работающих под наружным избыточным давле-
нием, гидравлическое давление допускается определять как РПр =
= 1,25 Р(£20/£), если значения 1,25 Р([о]2о/[о]) или 0,2 МПа вызывают не-
обходимость утолщения стенки аппарата (£20—модуль упругости при 20 °C;
Е — модуль упругости при расчетной температуре).
Литые детали, работающие под давлением, после термиче-
ской и механической обработки следует подвергать гидравличе-
скому испытанию при давлении, равном 1,5 Р( [о-]2о/[о]), но не
менее 0,3 МПа. Допускается испытание отливок после сборки
и сварки в готовой сборочной единице или в целом аппарате
при давлении, принятом для аппарата.
Аппараты, работающие под вакуумом, могут на месте уста-
новки подвергаться испытанию на вакуум с остаточным давле-
373
нием, указанным в чертежах. Сосуды и аппараты, работающие
при атмосферном давлении, испытывают наливом воды. В от-
дельных случаях допускается проводить испытание, смачивая
керосином сварные швы.
Плотность сварных укрепляющих колец и патрубков штуце-
ров проверяют пневматическим испытанием при давлении до
0,6 МПа с обмыливанием швов внутри и снаружи аппарата.
Когда гидравлическое испытание сосуда и аппарата невоз-
можно (большие напряжения от массы воды в сосуде или аппа-
рате, трудоемкость удаления воды и т. п.), допускается замена
его пневматическим испытанием (воздухом или другим нейт-
ральным газом).
После проведения гидравлического испытания сосудов и
аппаратов или частей нетранспортабельной по длине аппарату-
ры вода из них должна быть удалена. После удаления воды со-
суды, аппараты и их элементы, в том числе змеевики, секции
погружных холодильников и т. п. должны быть продуты су-
хим сжатым воздухом для окончательной просушки.
Гидравлическое испытание отдельных частей негабаритных
по длине сосудов и аппаратов допускается не проводить на ме-
сте изготовления при условии проверки рентгенопросвечивани-
ем или ультразвуковой дефектоскопией сварных швов и испы-
тания штуцеров, имеющих укрепляющие кольца, пневматиче-
ским давлением. В этих случаях гидравлическое испытание ап-
парата проводят па монтажной площадке.
При испытании сварных швов керосином поверхность конт-
ролируемого шва должна быть обильно смочена керосином в
течение всего периода испытания. Наименьшее время выдерж-
ки (мин) при испытании керосином для различных положений
шва указано ниже:
Толщина шва, мм
До 4
Свыше 4 до 10
Свыше 10
Нижнее
положение
20
25
30
Потолочное,
вертикальное
положения
30
35
40
Сосуды и аппараты признают выдержавшими гидравличе-
ское испытание при следующих условиях:
если в процессе испытания не замечено падения давления
по манометру, течи, капель, потения или пропуска газа через
сварные швы (пропуск через неплотности арматуры при сохра-
нении пробного давления не считают течью);
если после испытания не замечено остаточных деформаций;
если не обнаружено признаков разрыва.
Пневматическое испытание проводят с соблюдением особых
мер предосторожности при положительных результатах тща-
тельного внутреннего и наружного осмотра сварных швов.
Температура воды при гидравлическом испытании должна
быть не ниже 5 и не выше 40 °C.
374
При проведении гидравлического испытания сосудов время
выдержки должно быть не менее указанных ниже значений:
10 мин — при толщине стенки до 50 мм; 20 мин — до 50—
100 мм; 30 мин — свыше 100 мм. Затем пробное давление сни-
жают до рабочего, при котором проводят осмотр изделия.
Увеличение давления до пробного и снижение его до рабо-
чего осуществляют в соответствии с нормативно-технической
документацией на конкретный вид сосудов и аппаратов.
Давление, равное рабочему, поддерживают в течение всего
времени, необходимого для осмотра изделия. При пневматиче-
ском испытании на прочность сварные швы обмыливают. Об-
стукивание сосуда или аппарата под давлением запрещается.
7.7. РЕМОНТ КОЛОННЫХ АППАРАТОВ
При подготовке колонного аппарата к ремонту следует отклю-
чить его от газовых магистралей и электросети и установить
заглушки согласно существующей в цехе схеме установки за-
глушек; продуть аппарат азотом до получения удовлетвори-
тельных анализов на содержание горючих веществ (до 0,5%);
демонтировать коммуникации входа газа в колонну; разъеди-
нить фланцевые соединения, демонтировать находящееся вну-
три колонны вспомогательное оборудование. Далее необходимо
провести тщательный наружный и внутренний осмотр корпуса
колонны с целью выявления возможных дефектов, образовав-
шихся в процессе эксплуатации (механические повреждения,
трещины, коррозия и т. д.). Обратить особое внимание на со-
стояние сварных швов и уплотнительных поверхностей корпу-
са и крышки [5].
При наличии повреждений наружной поверхности (вмятин,
рванин, коррозионных разрушений, трещин и т. д.) удалить де-
фектный металл шлифовальной машинкой или шлифовкой
вручную. Надежность выведения поверхностных дефектов про-
контролировать магнитной или цветной дефектоскопией. Допу-
скается глубина повреждения в пределах 10—25% от толщины
стенки в зависимости от размеров повреждения.
Таблица 7.6. Допустимые размеры дефектов уплотнительных поверхностей
Дефект Размер, мм, не более
шир низ глубина длина
Следы точечной и сосредоточенной — 0,15 —
коррозии Вмятины 2,0 1,0 2,0
Риски продольные 0,5 0,1 НО
Риски поперечные несквозные со сто- 0,3 0,3 0,4 ширины
роны большего диаметра уплотни- тельной поверхности уплотни- тельной по-
верхностн
376
Рис. 7.7. Типы уплотнений:
а — однокоиуспое; и — плоское; в — двух-
конусное.
Уплотнительные поверхности корпусов, крышек и обтюра-
торов необходимо контролировать на качество поверхности (за-
боины, риски, следы коррозии, трещины) и точность геометри-
ческой формы. Устранение дефектов и получение правильной
геометрической формы необходимо выполнять механической
обработкой и шлифовкой всей поверхности. Запрещается уст-
ранять дефекты на уплотнительных поверхностях зачеканкой и
установкой ввертышей.
Допустимые размеры дефектов уплотнительных поверхно-
стей приведены в табл. 7.6.
Допуски на механическую обработку поверхностей уплот-
нения различных типов (рис. 7.7) приведены в табл. 7.7.
Шероховатость уплотнительной поверхности деталей одно-
конусного и двухконусного уплотнений должна быть не более
1,25, плоского — не более 2,5, линзового — не более 0,63.
Все уплотнительные поверхности следует контролировать
магнитной или цветной дефектоскопией на отсутствие трещин;
трещины на уплотнительных поверхностях не допускаются.
Материал корпуса и крышки подвергают химическому ана-
лизу на изменение содержания углерода в металле в результа-
те водородной коррозии. Пробы для химического анализа от-
бирают шабером с внутренней поверхности аппарата, очищен-
ной от грязи и коррозионного налета. При наличии сварных
швов пробы отбирают от основного и наплавленного металла
в зоне с максимальной температурой (по три пробы массой по
5 г каждая). Изменение твердости металла свидетельствует о
структурных изменениях его под действием коррозионной сре-
ды.
376
Таблица 7.7. Допуски на механическую обработку поверхностей уплотнения
Отклонения от правильной геометрической формы Тип уплотнения (см. рис. 7.7) Допуски при внутреннем диаметре корпуса, мм
400 — 600 601 — 800 S01 — 1000 1001 — 1400
Отклонения угла а уплотни- Одноконусное ±0’10'
тельного конуса Двухконусное + 0J15 для корпуса и --0°05' крышки + 0°05' для обтюратора —0°15'
Овальность уплотнительного Плоское — —- — —
конуса, мм Одноконусное 0,04 0,04 0,05 0,05
Двухконусное 0,04 0,04 0,05 0,05
Несоосность уплотнительного Плоское — — —
конуса крышки с цилиндром, Одпоконусное — — — —
охватызаемым обтюратором, мм Двухконусное 0,04 0,05 0,06 0,07
Радиальное биение уплотни- Плоское — — — —
тельной поверхности обтюрато- Одноконусное — — — —
ра относительно его внутрен- ней поЕ:ерхности, мм Непрямолинейность на всей Двухконусное Плоское I 0,04 0,05 0,06 0,07
длине образующей уплотни- тельных конусов или плоскости мм Несоосность внутреннего ди- Одноконусное 1 Двухконусное J Плоское 1 0,03 0,03 0,03 0,03
аметра корпуса с уплотнитель- ным конусом или выточкой, мм Одноконусное > Двухкопусное J 0,5 0,5 0,5 0,5
При сборке обтюратора, крышки с корпусом необходимо
выдержать сборочные размеры в пределах допусков, указан-
ных в табл. 7.8, обеспечивая зазоры, показанные на рис. 7.8.
Прокладки затворов после сборки должны иметь равномер-
ное обжатие без надрывов и складок. Использование бывшей
Таблица 7.8. Допустимые зазоры при сборке обтюратора, крышки
и корпуса колонны
Зазор (см. рис. 7.8) Тип уплотнения (см. рис. 7.7) Допустимые зазоры, мм, при внутреннем диаметре корпуса, мм
400— 600 601 — 800 801— 1300 1001 — 1400
Максимальный между торцами Плоское 6 8 10 15
крышки и фланца (ш) Одпоконусное 8 12 15 20
Допустимый перекос по зазо- Двухконусное 6 8 10 15
Одпоконусное 0,8 1,2 1,5 2,0
РУ >п Двухконусное 2 2,5 3,5 4,5
Максимальный между внутрен- ним диаметром обтюратора и охватываемым диаметром крышки (п) Двухконусное 0,4 0,5 0,6 0,7
Минимальный между торцом обтюратора и дном впадин (а) Двухконусное 3 3 4 4
377
Рио. 7.8. Зазоры при сборке крышки с корпусом.
в работе прокладки толщиной до 4 мм не допускается. При
толщине 4 мм и более прокладки для плоского затвора из алю-
миния допускаются к повторному использованию после прове-
дения перед сборкой отжига и в случае сохранения качества и
поверхности металла.
Уплотнительные поверхности затворов перед сборкой реко-
мендуется смазать тонким слоем графитовой смазки (ГОСТ
5656—60). Резьбовые соединения перед сборкой необходимо
смазать смазкой ВНИИНП-232 для участков, работающих при
температуре до 373 К и смазкой ВНИИНП-225 для участков,
работающих с температурой до 623 К.
При затяжке фланцевых соединений перекос торца фланца
по отношению к торцу корпуса для линзового соединения тру-
бопроводов допускается не более указанных ниже значений
(в мм):
Перекос
торца фланца
0.4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
Диаметр
фланца
70
95
105
115
135
165
Перекос
торца фланца
1,о
1,1
1,2
1,2
1,3
1,5
Диаметр
фланца
200
225
260
330
400
480
Для контроля перекоса необходимы мерные прокладки и
щуп. После установки крышки на основные шпильки корпуса
резьбовые концы шпилек смазывают, после чего на них наде-
вают шайбы и навинчивают гайки. После соприкосновения тор-
цов гаек с шайбами в отверстия для смазки шпилек вставляют
приспособления для измерения удлинения шпилек. Гайки затя-
гивают крест-накрест с помощью мостового крана в порядке,
указанном на рис. 7.9, до показания индикатора 0,01—0,02 мм.
Эта величина — показатель начала растяжения шпильки. Уста-
новив начало растяжения всех шпилек и устранив перекос
крышки, приступают к окончательной затяжке в два приема:
378
сначала усилием, равным 0,5 контрольного, а затем —полным
усилием. Окончательную затяжку проводят специальными клю-
чами и мостовым краном с динамометром на крюке.
После затяжки и контроля по динамометру через два часа
проверяют точность затяжки по абсолютному удлинению шпи-
лек. В зависимости от результатов замера проводят корректи-
ровку удлинения шпилек подтяжкой или отпусканием гаек.
Затяжку считают удовлетворительной, если усилие затяжки
всех шпилек одинаково, абсолютное удлинение шпилек соот-
ветствует расчету, а перекос крышки т не превышает значе-
ний, приведенных в табл. 7.8.
В полностью затянутом соединении резьбовая часть шпиль-
ки должна выступать за торец гайки не менее 1,5 и не более
трех шагов резьбы. В затянутом состоянии зазор между опор-
ным торцем гайки и фланца не допускается. Применение удар-
ной нагрузки при затяжке запрещается.
К основным факторам, влияющим на усилие затяжки, мож-
но отнести точность геометрических форм гнезд корпусов и об-
тюраторов; точность резьбы в гайке и шпильке; чистоту поверх-
ностей резьбового соединения; состояние опорных поверхно-
стей гайки и шайбы; качество алюминиевых прокладок.
Кантовать аппараты за шпильки запрещается, так как это
ослабляет усилие затяжки на 30—40%. Необходимо кантовать
аппараты только за постоянные или временные цапфы и рамы.
Рис. 7.9. Последовательность затяжки гаек
при различном их числе п.
379
7.8. РЕМОНТ РЕЗЕРВУАРОВ
При эксплуатации сварных цилиндрических резервуаров необ-
ходимо обращать особое внимание на следующие признаки на-
рушения прочности и изменения формы резервуаров: появление
значительных выпучин («хлопунов») в днище; появление вмя-
тин вследствие создания в резервуарах недопустимого вакуума;
образование трещин по сварным стыкам и по основному метал-
лу; появление мелких неплотностей; неравномерную осадку,
коррозию металла, наблюдаемую при хранении сернистой неф-
ти и нефтепродуктов с повышенным содержанием серы.
При эксплуатации резервуаров, оборудованных подогрева-
тельными устройствами, необходимо следить: за температурой
подогрева, которая, как правило, не должна превышать 90°C
(максимальная температура нефтепродукта должна быть на
10 “С ниже температуры вспышки паров продукта); за уровнем
нефтепродукта над подогревателем (уровень жидкости должен
быть не менее 50 см).
Методы ревизии. При наружном и внутреннем осмотрах ре-
зервуаров особое внимание необходимо обратить на состояние
нижнего и верхнего поясов корпуса, участков кровли и корпу-
са вокруг люков (лазов) и резервуарного оборудования, с уча-
стков днища, примыкающих к корпусу, несущих ферм [6].
При обнаружении в сварных швах или в основном металле
трещин дефектные места должны быть зачищены до металли-
ческого блеска и смочены 10%-ным раствором азотной кисло-
ты. При этом границы трещин выявляются по потемнениям.
Их тщательно фиксируют краской на поверхности; вид и ха-
рактер каждого дефектного места с трещиной наносят на эс-
киз. Допускается выявлять границы трещин просвечиванием
гамма-лучами и люминесцентной дефектоскопией.
Для резервуаров один раз в год в первые пять лет эксплу-
атации необходимо производить нивелировку днища. В после-
дующие годы нивелировка обязательна только для резервуаров
емкостью до 1000 м3 и более не реже одного раза в два года.
Нивелировку следует проводить по наружному контуру днища
(по окружности) в восьми точках, но не реже чем через 6 м.
Наличие «хлопунов» в днище проверяют заливкой в резер-
вуар воды до уровня наивысшей точки днища, после чего заме-
ряют расстояние от поверхности днища до поверхности воды.
При высоте «хлопуна» более 200 мм дефектное место подле-
жит исправлению путем подбивки гидрофобным грунтом через
отверстие, вырезанное в вершине «хлопуна». Площадь «хлопу-
на» не должна превышать 2 м2.
Фактические толщины металла стенок корпуса, днища,
кровли и ферм определяют неразрушающими методами конт-
роля или путем засверловок. Места засверловок выбирают на
расстоянии 200—300 мм от кромки проверяемого листа. Каж-
380
дый пояс рекомендуется проверять не менее чем в трех местах
на участках, подверженных и не подверженных коррозии.
При проверке трещин листов последние должны быть хо-
рошо очищены от ржавчины.
Объем и места замеров толщины листов кровли и днища
определяет инженер службы технадзора. Рекомендуется про-
верять не менее 50—60% всех листов днища и кровли, вклю-
чая листы, примыкающие к корпусу резервуара.
Для проверки состояния ферм перекрытия, а также свар-
ных узлов в каждый капитальный ремонт должна производить-
ся вырезка участков кровли размером 500x500 мм в местах
примыкания кровли к корпусу, а также в других местах по
усмотрению инженера службы технадзора. Несущие фермы
необходимо осматривать также при каждом ремонте, связан-
ном с заменой участков кровли.
Состояние поверхности резервуара выявляют прежде всего
визуальным осмотром во время капитального ремонта, причем
изучаемое место должно быть очищено от краски, грязи и т. п.
Контроль сварных швов металлоконструкций отремонтиро-
ванного резервуара производят следующими методами:
а) наружный осмотр — 100% всех швов;
б) испытание на плотность — керосином, вакуумом или дей-
ствием аммиака на азотнокислую ртуть и т. п.;
в) испытание на плотность и прочность — пневматическим,
гидравлическим или газовым давлением;
г) контроль ультразвуковой дефектоскопией, рентгене- и
гаммапросвечиванием, магнитными и другими физическими
методами;
' Д) ДСДзДание пробных или контрольных образцов;
е) осмотр макрошлифов на торцах стыковых швов.
Контроль сварных швов физическими методами необходимо
производить следующими методами:
а) стыковых (при толщине стали до 15 мм) и нахлесточных
(при толщине стали 10 мм)—рентгенографированием, а при-
невозможности его применения — гаммаграфированием;
б) стыковых (при толщине стали более 15 мм), нахлесточ-
ных (при толщине стали более 10 мм) и угловых — ультразву-
ковой дефектоскопией; для обнаружения крупных непроваров,.
Таблица 7.9. Периодичность ремонта стальных цилиндрических резервуаров
Вид ремонта Периодичность ремонта при скорости коррозии, мм/год
0,1 более 0,1 до 0,3 более 0,3 до 0,5 более 0,5
Текущий Средний Капитальный 1 раз в 6 мес. 1 раз в 6 лет П 1 раз в 6 мес. 1 раз в 3 года о мере не 1 раз в 6 мес. 1 раз в 2 года збходимос 1 раз в 6 мес. 1 раз в год ти
38ti
Таблица 7.10. Отбраковочная толщина листов стальных цилиндрических
резервуаров
Емкость резер- вуара. м3 Отбраковочная толщина листов, им. для поясов
I 11 П1 IV v VI VII VIII
100—200 2 2 2 2
300—400 2 2 2 2 2 — — —
700 3,3 2,6 2,3 2 2 2 — —
1000 3,8 3,2 2,6 2,1 2 2 — —
2000 5,5 4,7 4,1 3,4 2,7 2 2 2
3000 7,5 6,5 5,3 4,5 3,5 2,5 2 2
5000 8 6,9 5,9 4,8 3,8 2,7 2 2
шлаковых и газовых включений допускается применение рент-
гене- или гаммаграфирования.
Периодичность ремонта стальных цилиндрических резервуа-
ров в зависимости от скорости коррозии элементов приведена
в табл. 7.9.
В зависимости от максимальной скорости коррозии одного
из элементов резервуара, определяемой по результатам тех-
нического обследования во время ревизии, на предприятии со-
ставляется и утверждается перечень резервуаров с указанием
периодичности средних ремонтов в соответствии с таблицей.
В отдельных случаях допускается увеличение периодично-
сти среднего ремонта не более чем на 30% от нормативной по-
сле осмотра и проверки технического состояния резервуара ко-
миссией под руководством главного инженера предприятия.
Нормы отбраковки. Кровлю отбраковывают при достижении
толщины металла 1,2 мм, фермы —при уменьшении толщины
профиля на 30% от проектного значения. Отбраковочный раз-
мер окраины днища — 30% износа, середины — 50%.
Отбраковочная толщина листов по поясам стальных верти-
кальных цилиндрических резервуаров емкостью до 5000 м3
приведена в табл. 7.10.
Отбраковочную толщину листов стенки вертикальных ци-
линдрических стальных резервуаров емкостью более 5000 м3
определяют по наиболее опасным кольцевым напряжениям,
возникающим в сечении, расположенном на 300 мм выше ниж-
ней кромки каждого пояса, по формуле
Зотбр = Р (Л — х) г/бпред
где S0T6p — отбраковочная толщина стенки резервуара, см; р — плотность
жидкости в резервуаре, кг/см3; h — уровень жидкости от днища, см; х- - рас-
стояние от днища до рассчитываемого сечения с учетом 30 см от низа пояса,
см; г—радиус резервуара, см; бПред — предельные напряжения (кольцевые),
МПа.
Допускаемые отклонения корпуса от вертикали для вновь
изготовляемых резервуаров установлены в СНиП III-B.5—62
«Металлические конструкции. Правила изготовления, монтажа
и приемки» (раздел IV, «Дополнительные правила изготовле-
382
Таблица 7.11. Допускаемые отклонения образующих от вертикали в клепаных
и сварных резервуарах с телескопическим расположением поясов
Емкость резервуа- ров, м3 Направле- ние отклоне- ния Допускаемые отклонения, мм, для поясов
I II 111 IV V VI VII VIII
2000—5000 Внутрь 20 75 90 120 150 180 210 240
Наружу 10 15 20 25 30 40 50 60
700—1000 Внутрь 20 75 90 120 150 130 — —
Наружу 10 15 20 25 30 40 — —
300—400 Внутрь 20 75 90 120 150 — — —
Наружу 10 15 20 25 30 — — —
100-200 Внутрь 20 75 90 120 — — — —
Наружу 10 15 20 25 — — — —
резер-
цилиндрических
вертикальных
ния, монтажа и приемки
вуаров»).
Для резервуаров, находящихся в эксплуатации 20—25 лет и
более, допускается отклонение от вертикали вдвое больше, чем
указано в СНиП III-B.5—62 для новых резервуаров.
Для старых резервуаров отклонения не должны превышать
значений, приведенных в табл. 7.11.
Приведенные в табл. 7.11 значения отклонений включают
телескопичность корпуса. Указанные отклонения должны быть
получены в 75% проведенных замеров по образующим. Для
остальных 25% допускаются отклонения на 50% больше с уче-
том их местного характера.
Резервуары считают непригодными к дальнейшей эксплуа-
тации по причине отклонений геометрической формы только в-
тех случаях, если имеются резкие (неплавные) переломы в
нижних поясах корпуса (ниже середины) и если происходят
хлопки при заливе и сливе нефтепродукта (при условии, чта
устранить хлопки невозможно).
Отклонения в пределах двух верхних поясов, как правило,
не являются опасными при глубине вмятин до 180—200 мм.
Отклонения поверхности вмятин (выпучин) корпуса от пря-
мой, соединяющей нижний и верхний края деформированного
участка вдоль образующей, не должны превышать следующих,
значений:
Расстояния от нижнего до
верхнего края выпучины или
вмятины, мм...................До 15С0
Допускаемые местные откло-
нения, мм.................. 20
Свыше 1500
до 3000
Свыше 3000
до 4500
35
45
удаляют в том
При наличии гофр последние
прогиб превышает приведенные ниже значения:
5
40 ,
случае, если
Толщина стенки корпуса, мм
Размер стрелы прогиба, мм
. 4
. 30
6
50
7
60
8
60
38®
Для резервуаров емкостью от 2000 до 10 000 м3 в первые
четыре года эксплуатации (до стабилизации осадки основа-
ния) отклонения от горизонтальности наружного контура дни-
ща незаполненного резервуара должны быть не более 30 мм
для двух соседних точек по контуру и не более 80 мм—для
диаметрально противоположных точек. Отклонения при запол-
ненном резервуаре не должны превышать 50 мм для двух со-
седних точек и 100 мм — для диаметрально противоположных.
У резервуаров емкостью 2000—10 000 м3, находящихся дли-
тельное время в эксплуатации, отклонения для двух соседних
точек не должны превышать 50 мм, а для диаметрально проти-
воположных— 150 мм.
На понтонах резервуаров не допускаются следующие дефек-
ты:
сквозные механические повреждения (проколы, прорывы,
прорезы и т. п.), расслоения конструкционных швов; отслоение
заделочных швов и отпотина нефтепродукта на резинотканевом
ковре понтона; истирание обкладочной резины и значительное
провисание уплотняющего затвора из обрезиненного бельтинга;
зазор между понтоном и опорной частью кронштейна или не-
подвижной стойкой.
7.9. РЕМОНТ ГАЗГОЛЬДЕРОВ
При правильной эксплуатации и хорошем уходе и содержании
газгольдер может работать десятки лет без крупных ремонтов.
Крупные ремонтные работы, связанные с заменой отдельных
деталей и узлов конструкции газгольдеров — такие, как частич-
ная или полная замена колокола, телескопа, чаши или направ-
ляющих, обычно выполняет специализированная подрядная ор-
ганизация, имеющая опыт монтажа и ремонта газгольдеров.
При подготовке к ремонту составляют ведомость дефектов,
проект организации работ, сетевой или линейный график ре-
монта, схему обеспечения безопасной работы производства.
Текущий ремонт и ревизию газгольдеров проводят в пери-
од остановочных капитальных ремонтов производств, но не ра-
нее, чем через два года. Мелкий ремонт, не связанный с опо-
рожнением от воды и газа, выполняют при работе газгольдера
по специальному разрешению главного инженера предприятия.
При текущем ремонте устраняют дефекты, фиксированные в
журнале сменного персонала, проводят ревизию системы по-
движных роликов и роликов-держателей, ревизию вспомога-
тельного оборудования и отдельных узлов отопительной систе-
мы и трубопроводов, проверку состояния наружного антикор-
розионного покрытия.
При среднем ремонте газгольдер отключают от действую-
щих коммуникаций с установкой заглушек, продувают сжатым
воздухом. Выполняют все работы текущего ремонта, проверку
толщины стенок колокола и резервуара, осмотр сварных швов
:384
и соединений, чистку резервуара и нивелировку направляю-
щих.
Капитальный ремонт предусматривает замену деталей газ-
гольдера, частичную или полную замену колокола. В объем
капитального ремонта входят все работы среднего ремонта,
проверка состояния грузов, очистка поверхности газгольдера
пескоструйным аппаратом с последующей покраской, испыта-
ние гидрозатворов, пневматическое испытание, покраска вспо-
могательного оборудования.
Средний и капитальный ремонт газгольдеров проводят как
при нормальном износе в соответствии со сроками службы со-
оружений, так и при аварийном выходе из строя вследствие
нарушений нормального технологического режима. К ним от-
носятся: выход из строя по причине коррозии части или всего
телескопа, колокола, части газгольдера; выход из строя на-
правляющих и роликов вследствие коррозии или механического
износа; зависание колокола при движении вверх и вниз; появ-
ление воды в контрольных колодцах, что свидетельствует о
пропусках в днище резервуара; заполнение отсекающих гидро-
затворов водой во время работы вследствие негерметичности
арматуры на трубопроводе подачи воды в гидрозатворы; воз-
никновение разряжения внутри газгольдера при нарушении
режима работы газгольдера, что может стать причиной смятия
колокола и даже резервуара и т. д.
При сплошной коррозии глубиной более 50% толщины стен-
ки колокол отбраковывается и подлежит замене. При местной
коррозии глубиной более 50% его необходимо ремонтировать.
Ремонт резервуара, колокола, гидрозатвора и других узлов
выполняют с применением сварки.
Окраску газгольдера начинают с колокола. Подавая сжа-
тый воздух, поднимают колокол на 1 —1,5 м и очищают поверх-
ность пескоструйными аппаратами. На очищенную поверхность
наносят грунт марки ВХГМ. Через 1—2 дня на высохший грунт
вторично наносят слой того же грунта. Очищенные пескоструй-
ным аппаратом сварные швы шпаклюют грунтом той же мар-
ки. Спустя 2—3 дня после грунтовки последовательно наносят
три слоя эмали марки ПХВ-23. Каждый слой эмали сохнет
1—2 суток. Окончательно поверхность газгольдера покрывают
химически стойким лаком марки ХСЛ с добавкой 25% раз-
жижителя Р-4 и 1'5% алюминиевой пудры. С применением
сжатого воздуха красят вначале подвижные звенья газгольде-
ра (колокол), а затем резервуар. Такая последовательность
обусловлена тем, что окрашенные поверхности расположены
выше зоны работы пескоструйных аппаратов и пульверизато-
ров, что предохраняет слой грунта, эмалей и лака от разруше-
ния и загрязнения. Частичную покраску отдельных узлов и
оборудования газгольдера следует производить в каждый те-
кущий ремонт, т. е. через 2 года, полную окраску газгольде-
ра— один раз в 6 лет.
25—1204
385
До сдачи в эксплуатацию каждый газгольдер должен быть
подвергнут техническому контролю и испытанию.
При испытании газгольдера проверяют газонепроницаемость
колокола, водонепроницаемость резервуара и затворов, верти-
кальность направляющих, тщательность окраски.
Испытание на плотность днища резервуара, настила кровли
и затворов колокола следует проводить до -испытания резер-
вуара газгольдера наливом воды.
Перед испытанием днища резервуара с него необходимо
удалить грязь, очистить участки, подвергшиеся коррозии,
и тщательно просмотреть все листы и сварные швы. Замечен-
ные дефекты должны быть устранены.
Испытание днища на плотность проводят аммиаком. Пред-
варительно настил кровли проверяют на плотность опрыскива-
нием всех швов керосином с нижней стороны. Испытание ре-
зервуара проводят наливом воды на полную высоту. Налив
осуществляют ступенями по поясам с промежутками времени,
необходимыми для осмотра конструкции.
При обнаружении трещин в швах поясов корпуса испыта-
ние приостанавливают, уровень воды снижают следующим об-
разом: при обнаружении трещин в поясах I—IV — на один
пояс ниже расположения трещин; при обнаружении трещин
в поясах VII и выше — до уровня пояса V.
Испытание газгольдера в целом проводят наливом воды и
подачей под колокол азота или воздуха. В основном испыта-
ние сводится к проверке его герметичности и исправности ра-
боты подвижных звеньев. При испытании необходимо выпол-
нять следующие требования:
а) во время подъема колокола непрерывно следить за дав-
лением и горизонтальностью подъема колокола, при резком
увеличении давления подъем колокола немедленно прекратить
и только после выявления и устранения причин, задерживаю-
щих движение колокола, производить его дальнейший подъем;
б) первый подъем колокола производить медленно до пол-
ного его заполнения, т. е. до момента, когда азот или воздух
начнет выходить через автоматическую свечу сброса газа в ат-
мосферу;
в) одновременно с медленным подъемом колокола прово-
дить проверку плотности сварных швов листового настила
кровли с помощью мыльного раствора; обнаруженные в сварных
швах дефекты устранять подваркой без вырубки;
г) после подварки швов на крыше колокола опустить его
вниз, проверить на плотность (обмыливанием швов) обшивку
колокола, выполнить подварку неплотностей;
д) колокол несколько раз поднять и опустить с большей
скоростью, чем первый раз; в это время проверить отсутствие
заеданий роликов, отклонение колокола от вертикальности:
перекос корпуса колокола должен быть не более 1 мм от уров-
ня воды на 1 м диаметра колокола;
386
е) после повторных подъемов и опусканий колокол частич-
но опустить в воду с таким расчетом, чтобы объем азота (воз-
духа) составлял 90% номинального объема газгольдера, и в
таком положении произвести семисуточное испытание газголь-
дера.
Величину утечки определяют путем замера перемещений
колокола. Для этого в четырех крест-накрест расположенных
точках к колоколу прикрепляют четыре указателя. К соответ-
ствующим направляющим колоннам крепят четыре шкалы из
стального листа с наклеенной миллиметровой бумагой. Пере-
мещение колокола определяют как среднее арифметическое
четырех замеров. Если утечка за время испытаний не превы-
шает 2% от объема газового пространства, газгольдер считают
выдержавшим испытание на плотность.
7.19. РЕМОНТ ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТОВ
Основными способами крепления труб к трубной доске в труб-
чатых теплообменных аппаратах являются развальцовка роли-
ками и сварка в сочетании с развальцовкой. Ориентировочные
границы применения этих методов для стальных теплообмен-
ников приведены на рис. 7.10. Эти границы условны, так как
в значительной степени зависят от оснащенности, уровня тех-
нологии и опыта заводов [7].
Анализ выхода из строя теплообменников, выполненный
ВНИИПТхимнефтеаппаратуры, показал, что от 14 до 25% от-
казов вызвано нарушением герметичности вальцовочных сое-
динений. Ползучесть и релаксация при высоких температурах
нарушают герметичность соединения, в связи с чем при рабо-
чих температурах свыше 450 °C для стальных труб и свыше
250 °C для труб из цветных металлов и сплавов необходимо
применять комбинированное крепление (развальцовку и свар-
ку). При деформировании трубы роликами возникают весьма
высокие местные контактные давления, вызывающие в ряде
сред снижение коррозионной стойкости в зоне вальцовочного
пояса по сравнению с недефор-
мированным металлом трубы, от-
слаивание п шелушение металла
труб с относительной толстостен-
ностью 1,4 (в этих случаях,
если позволяет рабочая темпера-
Рис. 7.10. Области применения методов
крепления стальных труб:
/ — развальцовка без канавок; II — разваль-
цовка канавками; /// — коническая разваль-
цовка 4- сварка4-развальцовка без канавок;
IV — коническая развальцовка+сварка+раз-
вальцовка с канавками (р — рабочее давле-
ние, / — температура среды).
3-7
25*
Таблица 7.12. Давления развальцовки (Р) и предельные остаточные
давления (Рост) в вальцовочных соединениях стандартных теплообменников
Труба Трубная решетка р, МПа Рост- МПа р, МПа Рост- МПа
m in max tnin max
Трубы С 20X2 м 25X2,5 Трубы й 25X2
Сталь 10 Сталь 16ГС 242 24 54 234 22 46
Сталь 20 То же 253 12 49 241 13 41
Сплав АМг2М Сплав АМг5 92 10 22 92 10 20
Латунь Сталь 16ГС с на- 116 5 14 116 5 12
ЛОМш70-1-0,05 плавкой латунью ЛО62
Латунь ЛАМш77-2-0,05 То же 162 5 19 162 5 17
Латунь Латунь 116 12 27 116 13 25
ЛОМш70-1-0,05 ЛЖМц59-1-1
Латунь То же 147 11 31 147 10 26
ЛАМш77-2-0,05 Сталь 15Х5М Сталь 15Х5М-У 254 28 59 254 28 54
Сталь Сталь 12Х18Н10Т 205 10 41 196 11 35
08Х18Н10Т Ста л ь 16ГС+ 12Х18Н10Т 231 22 53 230 24 48
Сталь Сталь 209 4 38 199 6 32
10Х17Н13М2Т 10Х17Н13М2Т 16ГС+10Х17Н13М2Т 243 19 54 2.33 19 45
Сталь 08X13 Сталь 12X13 345 12 66 329 16 58
тура, успешно применяют клеевальцовочные соединения), раз-
рушение защитного покрытия (для труб оцинкованных, алю-
минированных и др.), что приводит к необходимости разваль-
цовки через тонкостенные промежуточные втулки.
Сварку труб с трубными решетками применяют в основном
в теплообменниках, работающих при температуре выше 450 °C
и давлении более 14,0 МПа, в сочетании с развальцовкой, вы-
полненной роликовым инструментом, а также импульсными ме-
тодами и др. Такое комбинированное крепление труб применя-
ют и при меньших давлениях и температурах в случаях, когда
к герметичности соединений предъявляют особые требования,
связанные с пожаро- или взрывоопасностью, а также токсич-
ностью или радиоактивностью рабочей среды.
Применение сварки без дополнительной развальцовки целе-
сообразно только для аппаратов, у которых толщина трубной
решетки меньше наружного диаметра теплообменных труб.
Давления развальцовки и соответствующие им предельные
остаточные давления для всех сочетаний материалов труб
(размером 20X2, 25X2, и 25X2,5) и трубных решеток для
стандартных кожухотрубчатых теплообменников (по ГОСТ от
14244—79 до 14248—79 и от 15119—79 до 15122—79) приве-
388
дены в табл. 7.12 (для биметаллических решеток в таблице
даны механические свойства основного слоя).
Замена труб в трубных печах включает удаление дефект-
ных труб, подготовку новых труб (резку в размер и зачистку
концов под развальцовку или сварку), набивку их в пучки и
крепление в решетках.
Трубы удаляют чаще всего вручную с использованием оп-
равки. Для этого высверливают трубу примерно на % длины
развальцованной части, уменьшая при этом толщину ее стен-
ки. Для тонких труб высверливание не обязательно. После
этого между трубой и внутренней поверхностью отверстия ре-
шетки забивают специальную оправку, которая деформирует
стенку трубы. Тщательность в установке и работе этим инстру-
ментом предотвращает повреждение отверстия трубной решет-
ки. Затем оправкой трубу выбивают из трубной решетки.
Дефектные трубы можно удалять с помощью специального
оборудования, в состав которого входят портативная насосная
станция, гидравлический пистолет, электроимпульсный ключ,
ручной ключ и комплект резьбовых стержней. Насосная стан-
ция обеспечивает давление в системе до 70 МПа [8].
Трубы удаляют в такой последовательности. Завальцован-
ную трубу отрезают на расстоянии 5—10 мм от внутренней
поверхности трубной решетки. Перед удалением дефектные
трубы целесообразно отрезать с внутренней стороны трубной
решетки. Затем стержень с резьбой с помощью ручного или
электрического ключа ввинчивают в трубу, подлежащую уда-
лению, на стержень надевают гидравлический пистолет с на-
винченным на его конец сменным упором; при этом стержень
зажимается и гидропистолет вытаскивает трубу.
При ремонте часто необходимо восстановить уплотнитель-
ные поверхности трубных решеток и фланцев, имеющие пов-
реждения, например, вследствие коррозии металла. Эти рабо-
ты можно выполнять, не отрезая фланцы, специальным пере-
носным устройством, разработанным ВНИКТИхимнефтеобору-
дование. Устройство представляет собой сварную конструкцию,
содержащую корпус, которым он крепится на обрабатываемом
фланце, и план-шайбу со смонтированной на ней кареткой
с резцедержателем.
Устройство можно крепить к фланцам, расположенным в
вертикальных и горизонтальных плоскостях; универсальный
зажим позволяет крепить его на фланцах различных наружных
диаметров.
Ремонт узла крепления труб в трубных решетках состоит
в устранении разгерметизации этого узла вследствие коррозии,
действия циклических и термоциклических нагрузок, релакса-
ции напряжений в вальцовочном соединении и т. п.
Нарушение герметичности может быть вызвано разгермети-
зацией трубы и узла крепления. В первом случае течь легко
устранить установкой конических пробок с обеих сторон де-
389
Рис. 7.11. Регулируемый развальцовочный инструмент:
/ — веретеьо; 2—обойма неподвижная; 3 — корпус; 4— ролик; 5 — гайка; б — упор; 7 —
кольцо стопорное; <3 — винт; 9 — подшипник.
фектной трубы. Такие пробки длиной 40—60 мм применяют
для герметизации труб наружным диаметром 10—28 мм из
углеродистых и коррозионно-стойких сталей, латуни, монеля.
Для холодильников, конденсаторов и других аппаратов при
рабочей температуре среды не выше 105 °C рекомендуются
пробки из фибры, разбухающей при контакте с водой и надеж-
но уплотняющей место течи. Применение конических пробок
сокращает время простоя установок. При плановом ремонте
и замене дефектных труб пробки удаляют и большую часть их
используют повторно.
Течи в местах крепления труб в условиях эксплуатации
устраняют обычно развальцовкой, так как применение сварки
часто невозможно по условиям техники безопасности. При раз-
вальцовке на рабочих местах (без демонтажа теплообменни-
ка) использование обычного оборудования нередко затруднено
ввиду большой высоты вертикально расположенных теплооб-
менников, ограниченности объема закрытых камер и т. п.
В этих случаях применяют развальцовочный инструмент
с ручным приводом.
Развальцовочный инструмент воздействует на трубу и труб-
ную решетку в процессе развальцовки. Наиболее точным и
производительным методом контроля этого процесса в настоя-
щее время является измерение и ограничение величины крутя-
щего момента на ведущем элементе инструмента — хвостовике
веретена.
На рис. 7.11 показан трехроликовый развальцовочный инст-
румент с регулируемой глубиной развальцовки, получивший
в настоящее время наибольшее распространение как у нас,
так и за рубежом. В пазах корпуса 3, расположенных под
углом 120° один к другому и под углом ф (где ф=Г30'—4°30')
к продольной оси инструмента, вращаются ролики 4, удержи-
ваемые от выпадания завальцованными краями пазов. Внутри
корпуса вращается и перемещается в осевом направлении ве-
ретено 1 с фиксирующей гайкой 5. Винт 8 фиксирует в корпу-
се 3 положение подшипникового упора, состоящего из непод-
вижной обоймы 2, подшипника 9, стопорного кольца 7 и резь-
бового упора 6, вращающегося вместе с корпусом. Глубину
390
развальцовки регулируют перекрытием подшипниковым упором
части длины роликов перемещением по резьбе упора 6.
В качестве привода обычно используют пневмо- и электро-
двигатели, а также (значительно реже) гидромоторы. Переда-
ча обычно состоит из понижающего редуктора или коробки
скоростей, механизма реверса (при использовании нереверсив-
ного двигателя) и устройства для фиксации развальцовочного
инструмента. Все большее распространение получают передачи
с промежуточным валом (обычно — телескопического типа)
между инструментом и приводом. В качестве примера на рис 7.12
показана развальцовочная установка, состоящая из мотор-ре-
дуктор а 7, телескопического карданного вала 5, четырехпозици-
онного переключателя 6 и -стойки 3. Управление развальцовочной
установкой осуществляется с помощью электронного блока
контроля 1. Привод развальцовочной установки представляет
собой трехфазный асинхронный короткозамкнутый электродви-
гатель с безопасным напряжением питания 36 В. Встроенный
редуктор оснащен комплектом шестерен, позволяющим: вести
развальцовку труб при максимально возможной частоте вра-
щения шпинделя мотор-редуктора, т. е. добиваться наибольшей
производительности. Для удобства работы, а также чтобы иск-
лючить воздействие реактивного момента, возникающего при
развальцовке, на руки работающего, мотор-редуктор подвеши-
вают на специальной карданной подвеске на некотором рас-
стоянии от трубной решетки теплообменного аппарата, опреде-
Вис/ А
2Z3Q Tiax
Рис. 7.12. Развальцовочная установка:
/ — электронный блок контроля; 2 — груз; 3 — стойка; 4 — развальцовочный инструмент;
5 —карданный вал; 6 — переключатель; 7 — мотор-редуктор.
391
ляемом ходом телескопического вала. Конструкция стоек дает
возможность перемещать мотор-редуктор в горизонтальном и
вертикальном направлениях в плоскости, параллельной пло-
скости трубной решетки. Это позволяет довольно точно ориен-
тировать мотор-редуктор относительно оси развальцовываемой
трубы. Карданная подвеска обеспечивает свободное перемеще-
ние мотор-редуктора за веретеном развальцовочного инстру-
мента.
Вращение от мотор-редуктора передается на развальцовоч-
ный инструмент 4 через телескопический шлицевой вал. Для
удобства манипулирования инструментом вал уравновешен
пружинным балансиром или специальными грузами 2. На те-
лескопическом валу, рядом с его ручкой, находится специаль-
ный четырехпозиционный переключатель, позволяющий макси-
мально упростить управление развальцовочной установкой.
7.11. РЕМОНТ ПЕЧЕЙ
Трубчатые печи нефтехимических производств состоят из сле-
дующих основных элементов: каркаса; футеровки; трубчатого
змеевика; двойников (ретурбендов); гарнитуры: (трубных ре-
шеток, подвесок, кронштейнов для кирпичей, дверок, окон, гля-
делок и шибера).
В комплект оборудования печей входят: форсунки; возду-
хоподогреватели (рекуператоры); дымовые трубы.
Статистические данные, накопленные на многих заводах,
свидетельствуют о том, что около 50% средств, затрачиваемых
на ремонт печей, расходуется на ремонт футеровки, 20%—на
замену печных труб, 15%—-на ремонт металлоконструкций и
15% —на ремонт подвесок, решеток и кронштейнов.
Около 60% отказов печей происходит в результате непол-
ной ревизии и ремонта, 21%—в результате местного (локаль-
ного) коррозионного разрушения.
Элементы трубчатых печей в процессе эксплуатации под-
вергаются различным видам разрушения — коррозии, абразив-
ному износу, ползучести и, т. д. [9].
Основными причинами отказов трубчатых печей являются:
нарушение правил эксплуатации (завышенные температуры на
перевалах, резкие колебания давления, температуры, произво-
дительности); некачественная и неполная ревизия, отбраковка
и ремонт; внутренние отложения и наружная коррозия труб;
несовершенство проекта (недостаточно внимания уделено воп-
росам ремонтопригодности отдельных узлов печи).
Безотказность трубчатой печи определяется главным обра-
зом долговечностью трубчатого змеевика. Основными причина-
ми, приводящими к отказу змеевика, являются трещины (46%),
окалина (21%), прогиб трубы (11%).
Ремонт трубчатых печей очень трудоемок. Это объясняется
несовершенством конструкций трубчатых печей и тяжелыми
392
условиями их работы (высокая температура, жесткость режи-1
ма и т. д.). Особенно трудоемким является ремонт футеровки
печей, выполненной из штучных шамотных изделий.
Методы ревизии. Ревизию труб двойников, гарнитуры, ме-
таллоконструкций и других элементов печи проводят в период
плановых ремонтов.
Ревизия труб змеевиков печи включает следующие виды
контроля:
а) наружный осмотр и обмер всех труб радиантной части
печи и конвекционной части в доступных местах; при этом оп-
ределяют состояние наружной поверхности труб (наличие от-
дулин, трещин, свищей, прогара, прогиба);
б) измерение наружного диаметра труб по всей длине на-
бором скоб (точность ±0,5 мм) с целью выявления отдулин
и обгорания труб;
в) измерение внутреннего диаметра специальным нутроме-
ром, (точность ±0,5 мм) после тщательной зачистки труб для
определения степени износа внутреннего диаметра трубы в
двойнике и за двойником по всей длине;
г) измерение толщины стенок ультразвуковыми толщино-
мерами (точность ±0,05 мм) в местах наибольшего износа,
установленных на основании опыта эксплуатации печей;
д) замер твердости выполняют выборочно в период капи-
тальных ремонтов и аварийных остановок, а также при уста-
новке в печь новых труб; места проверок и их объем определя-
ются службой технадзора.
Трубы конвекционной части печи, не доступные для прове-
дения замеров по наружному диаметру, подлежат выборочно-
му демонтажу и последующей ревизии. Выбор труб и сроки
их ревизии определяются условиями эксплуатации печей для
каждой установки.
Ревизия двойников включает следующие виды контроля:
а) внешний осмотр в каждый ремонт с целью выявления
трещин, раковин, следов остаточной деформации ушек (бур-
тов) и коррозионно-эрозионного разрушения внутренней по-
верхности;
б) замер толщины стенок двойников ультразвуковым тол-
щиномером с точностью измерения ±0,5 мм;
в) замер твердости производится при капитальном ремонте
и при аварийных остановках по указанию службы технадзора
и проводится не менее чем в трех точках на каждом двойнике;
г) ревизия деталей двойника заключается во внешнем ос-
мотре пробок, траверс и нажимных болтов после их очистки
и промывки; при осмотре пробок определяют наличие забоин
на уплотнительных поверхностях и устанавливают степень из-
носа пробок; пробки с карманами для термопар тщательно
осматривают в местах сварки кармана с пробкой! для выявле-
ния трещин и износа сварного шва; траверсы и нажимные бол-
ты проверяют на наличие трещин, вмятин, изгибов и износа
393
резьбы; состояние резьбы траверсы и болта проверяют ввора-
чиванием болта в траверсу — болт должен вворачиваться сво-
бодно.
Диаметр гнезда и глубину уплотнительных канавок под
развальцовку замеряют в случае демонтажа парных труб; тол-
щину стенок мостов между отверстиями под пробки замеряют
один раз в 4 года.
Ревизия калачей включает следующие виды контроля:
внешний осмотр в каждый ремонт с целью выявления трещин
и выяснения состояния сварных швов; замер толщины стенок
калачей на каждом сегменте ультразвуковым толщиномером;
замер твердости по требованию службы технадзора и в ава-
рийных случаях; контроль сварных швов неразрушающим ме-
тодом контроля в объеме не менее 5% количества сварных
швов один раз в 5 лет.
Ревизия металлоконструкций и гарнитуры печи включает
следующие виды контроля:
а) внешний осмотр и обстукивание молотком металлокон-
струкций, гарнитуры (подвески, трубные решетки, кирпичные
подвески, дверцы коробок двойников) в доступных местах при
каждом плановом ремонте печей;
б) просвечивание или ультразвуковую дефектоскопию уг-
ловых и тавровых сварных соединений по требованию службы
технадзора; решение о замене гарнитуры и металлоконструк-
ции в каждом отдельном случае принимает служба технадзора.
Ревизия строительной части печи включает:
а) наружный осмотр, проверку состояния кирпичной футе-
ровки (обмуровки) торцовых и боковых стен, пола, горизон-
тального и наклонного свода, перевальных стен, а также со-
стояния кронштейнов и подвесок для кирпича, футеровки ды-
мовой трубы, борова, форсуночных амбразур;
б) проверку футеровки на вертикальность деревянной рей-
кой длиной 2 м и отвесом;
в) проверку футеровки на горизонтальность с помощью
рейки и уровня; впадины и выпуклости проверяют отвесом и
рейкой;
г) проверку состояния температурных швов и заполнение
их асбестовым шнуром с помощью отвеса и шаблона, равного
толщине шва;
д) проверку вертикальности дымовых труб один раз в год
и в случае необходимости.
Нормы отбраковки. Печные трубы подлежат отбраковке в
следующих случаях:
диаметр трубы уменьшился (увеличился) или толщина
стенки уменьшилась до отбраковочных размеров;
в результате неравномерного нагрева появилась остаточная
деформация трубы в виде прогиба, превышающего два диамет-
ра, с обрывом трубных подвесок;
394
на наружной поверхности труб после снятия окалины обна-
ружена видимая сетка трещин;
твердость труб НВ>1960 МПа, а для стали, поставляемой
в термически упрочненном состоянии, НВ>2400 МПа;
имеются свищи и прогары;
толщина стенки трубы в месте разбортовки уменьшилась
до отбраковочного размера 50тбР.
В печах, работающих при температуре в змеевике от 350
до 550°C и давлении от 1,5 до 4,0 МПа, отбраковочная тол-
щина стенки трубы может быть определена по формуле
/СРОпар
$огбр= ~2G р + 0,2 см
^иПрсД г
где Зотпр—отбраковочная толщина стенки, см; К — коэффициент, учитываю-
щий овальность сечения и перегрузку трубы при эксплуатации: К=0,75—0,8—
для легких условий (конвекция); К = 0,8—0,9 — для средних условий (подо-
вый экран); К=1,1—1,2 — для тяжелых условий (потолочный экран); Р —
давление в трубе, МПа; Д„ар — наружный диаметр трубы, см; бпред — пре-
дельное напряжение, МПа.
Допускается следующее увеличение внутреннего диаметра
труб в ретурбендах:
Толщина стенки труб, мм
От 5,0 до 6,5
Свыше 6,5 до 10,0
Свыше 10,0 до 12,7
Свыше 12,7 до 14,5
Увеличение внутреннего
диаметра* при развальцовке,
ИМ
От 3,0 до 3,5
От 3,3 до 4,2
От 4,0 до 4,5
От 4,2 до 4,8
* Меньшие значения относятся к меньшим толщинам,
большие — к большим.
Новые трубы для замены дефектных должны соответство-
вать требованиям ГОСТ 550—75, ГОСТ 8732—78 и ГОСТ
8734—75.
Двойники подлежат замене в следующих случаях:
1. Если один из размеров достиг отбраковочных значений.
Отбраковочные размеры стенок двойников (см) могут быть
определены по формуле
1,35Р D
Зотбр — • 9
’-'пред 4
где 1,35 — коэффициент, учитывающий неравномерность распределения на-
пряжений в стенке корпуса; Р—рабочее давление, МПа, в 1-й, 2-й, ...,п-я
трубе (двойнике); бПред — предельное напряжение в корпусе двойника в за-
висимости от температуры и материала, МПа; D/2 — минимальное расстоя-
ние между осью трубного отверстия и наружной поверхностью двойника, см;
значения D/2 для стандартных типов печных двойников приведены ниже
(в мм):
Размеры двой-
ника . . . 60X120 89X150 102x172 102x203 127x215 127x250
Значения О/2 56 71 92 80 98 98
3’5
Значение рабочего давления Р в первом приближении мо-
жет быть определено по формуле
р Рвх (Zn —^,) 4" ^;Русл
Zn
где РВх — давление на входе в секцию, МПа; Zn—число труб в секции (по-
токе); Zi— порядковый номер трубы в секции (потоке), считая по ходу по-
тока; Русл — условное давление, на которое рассчитан двойник, МПа.
2, При поломке ушек или буртов, наличии трещин корпуса.
3. При твердости двойников менее 170 и более 280 НВ для
стали Х5М и НВ менее 120 и более 230 для углеродистой
стали.
Диаметры гнезд под развальцовку труб не должны превы-
шать номинальный наружный диаметр трубы более, чем на
1,5—2,0 мм.
Буртики канавок под развальцовку не должны иметь попе-
речных рисок и забоин. Необходимая глубина канавки 1,5 мм.
Ниже приведены значения отбраковочных толщин стенок
двойников при условном давлении 25:
Размеры двой-
ника*, мм . . 89x152 102x172 102x203 127x215 127±250
Отбраковочная
толщина стен-
ки, мм . . . 3.0 3.5 4.5 4,5 5,0
• Первая цифра соответствует диаметру развальцованной в двойнике трубы, вто-
рая— расстоянию между центрами трубных отверстий, третья — условному давлению,
на котором рассчитан двойник.
Двойник, у которого толщина стенки корпуса достигла или
стала меньше значения, указанного в таблице, подлежит за-
мене.
Отбраковочная толщина стенки калачей может быть опре-
делена по формуле
PDB
5отбр = 0,67 230^ (Одоп/к) _ Р
где 0,67 — коэффициент, учитывающий кривизну и неравномерность износа
калачей; Р — максимальное рабочее давление среды, МПа; £)в — внутренний
диаметр калача, см; f— коэффициент прочности сварного шва (для литых
калачей / = 0,7); зависящий от вида сварки:
Вид шва Значение f при сварке
ручной автомати- ческой
Двусторонний или шва .... с подваркой со стороны корня 0,95 1,о
Односторонний с подкладным кольцом 0,90
без подкладных колец 0,70 0.80
бдоп — допускаемое напряжение при рабочей температуре, МПа; К—коэф-
фициент повышения расчетного напряжения в стенке калача по сравнению
396
с прямой трубой при той же толщине стенки; коэффициент К определяют по
формуле
1 Г 0,6 I
Л~1+'2п— 1 [0,53 + (2n—1)т —2,1
где n=RIDB, т= 100Gaonf/P.
Приведенные зависимости справедливы при S/£)B<0,4 и
значении п = 0,5—2,0.
Приведенную формулу определения отбраковочного размера
применяют для калачей с одинаковой толщиной стенки по все-
му сечению, изготовленных штамповкой, протяжкой, литьем,
но не гнутьем труб.
Для сварных (секционных) и крутоизогнутых разностенных
калачей отбраковочный размер определяют по следующей фор-
муле:
_ РРВ (27?-Рв/2)
дотбр — 0,0/ 200бдоп-2 (7? — Рв/2)
где R — радиус изгиба, мм.
Касательные напряжения для раэностенных калачей и от-
водов больше, чем в трубе, приблизительно в 1,5 раза при
R = DB, в 1,25 раза — при 7? = 1,5Z)B и в 1,165 раза — при R = 2DB.
Калачи подлежат замене, когда толщина стенки достигает
отбраковочного размера; в случае дефектов сварного шва, тре-
бующих переварки; в случае повышения твердости НВ>2400МП.
После ремонта, связанного с заменой или подвальцовкой
труб, заменой двойников, со сваркой, змеевик печи должен
быть подвергнут опрессовке давлением, равным 1,5Рра<>.
Элементы гарнитуры и металлоконструкций отбраковывают
в следующих случаях: а) при обгорании, обрывах и трещинах
трубных подвесок и решеток, работающих в тяжелых услови-
ях; б) при обгорании (расплавлении) кирпичных кронштей-
нов; в) при обгорании металлоконструкций (лестниц, площа-
док, элементов ферм, стяжек).
Футеровка из прямого огнеупорного или обычного строи-
тельного красного кирпича в цокольной части перевальных
стен, боковых стен трубчатых печей ниже форсунок и кладки
форсуночных амбразур, выполненная на растворе, подлежит
отбраковке (ремонту) в следующих случаях:
а) если имеются выгоревшие места на глубину '/2 кирпича
в двух и более смежных рядах кладки по ширине 3Д кирпича;
б) если плоскость стены не вертикальна, имеет выпучины,
впадины и отклонения от вертикали более чем на ’/а кирпича;
в) если наблюдается расслоение и выкрашивание огнеупор-
ного кирпича в кладке на ’/2 его толщины.
Футеровка из фасонного огнеупорного кирпича торцевых и
боковых стен выше форсунок, горизонтального и наклонного
свода подлежит отбраковке (ремонту) в следующих случаях:
397
а) при выпадании огнеупорного кирпича из кладки;
б) при обгорании или обрыве специальной кирпичной под-
вески;
в) при расслоении и выкрашивании огнеупорного кирпича
в кладке на ’/2 его толщины.
Футеровка перевальных стен подлежит ремонту, если:
а) плоскость стены не вертикальна, имеет выпучины более
'/2 кирпича по всей длине или отдельно в каждом пролете;
б) обгорело или ослабло крепление подвесного и выступов
замкового кирпича;
в) имеется лопнувший кирпич в двух смежных рядах клад-
ки или наблюдается расслоение и выкрашивание кирпича на
’Д его толщины.
Набивку температурных швов асбестовым шнуром выпол-
няют в следующих случаях:
а) при выпадании асбестового шнура из кладки;
б) при замене дефектных участков кирпичной кладки, в ко-
торой имеются температурные швы.
Кирпичная кладка борова подлежит ремонту в следующих
случаях:
а) если пол дымохода имеет выпучины или провалы на по-
верхности, равные высоте одного кирпича и более;
б) при расслоении и выкрашивании кирпича на своде и
стенках борова на */2 кирпича и более;
в) при провисании кирпичной кладки в сводной части ды-
мохода с выпадением замкового кирпича.
Ремонт кладки дымовой трубы производят в следующих
случаях:
а) при появлении вертикальных трещин в верхней части
дымовой трубы или в ее средней части с раскрытием до 30 мм
и с нарушением вертикальности ствола трубы;
б) при разрушении и выкрашивании кирпичной кладки у
основания дымовой трубы на */г кирпича и более.
Теплоизоляция свода печи подлежит замене в следующих
случаях:
а) при наличии трещин, отслоений в теплоизоляционном
слое;
б) если под влиянием температуры и сернистых соединений
утрачиваются защитные свойства изоляционного слоя;
в) при наличии дефектных мест в кладке и гарнитуре печи;
г) при ремонте торцовых и боковых стен с заменой огне-
упорной футеровки.
Асбоцементные листы на кровле заменяют при наличии тре-
щин, отбитых углов, обгорании шифера.
Глава 8
РЕМОНТ ТРУБОПРОВОДОВ И АРМАТУРЫ
8.1. РЕВИЗИЯ И ОТБРАКОВКА ТРУБОПРОВОДОВ
Различают внутрицеховые и межцеховые коммуникации. К внут-
рицеховым относятся трубопроводы, соединяющие отдельные
аппараты, машины и агрегаты, расположенные на территории
данного цеха — внутри зданий или на открытых площадках.
К межцеховым относятся трубопроводы, соединяющие установ-
ки (отделения), аппараты, емкости, машины и агрегаты, нахо-
дящиеся в границах разных цехов. В соответствии с этим меж-
ремонтное обслуживание трубопроводов выполняет персонал
технологического цеха или специализированного участка.
В период эксплуатации обслуживающий персонал должен
вести постоянное наблюдение за состоянием трубопроводов.
Кроме того, в определенные сроки (не реже 1 раза в год)
служба технического надзора должна проводить наружный
осмотр трубопровода и его отдельных деталей и узлов с
оформлением акта.
При наружном осмотре трубопровода проверяют состояние
сварных швов, фланцевых соединений (включая крепежные
детали), опорных конструкций, фундаментов, подвесок, герме-
тичность всех соединений, правильность работы подвижных и
неподвижных опор, состояние и работу компенсирующих и
дренажных устройств, арматуры, состояние изоляционных
и антикоррозийных покрытий.
Объем и периодичность ревизии оговорены в ПУГ-69 и Пра-
вилах Госгортехнадзора и оформляются соответствующим ак-
том.
Трубопроводы подвергают ремонту, если толщина стенки
трубы достигла предельной отбраковочной величины; если при
обстукивании молотком стенок трубы остаются вмятины; если
имеются пропуски через контрольные отверстия и обнаружены
дефекты в сварных соединениях или изменения механических
свойств трубы. После ремонта трубопровода оформляется удо-
стоверение о качестве ремонта.
Общее положение и основные технические требования к
технологическим трубопроводам в части их эксплуатации, ис-
пытания, ревизии, отбраковки и ремонта приведены в «Руково-
дящих указаниях» РУ — 75 [1]. Они распространяются на все
стальные технологические трубопроводы нефтехимических и
нефтеперерабатывающих предприятий, транспортирующие жид-
кие и газообразные неагрессивные и агрессивные среды (вклю-
чая огне-, взрывоопасные и сжиженные газы) в пределах ра-
399
Таблица 8.1. Периодичность проведения ревизий технологических,
трубопроводов
Транспортируемая среда Категория трубопро- вода Периодичность ревизий при скорости коррозии, мм/год
до 0,1 | 0,1—0.5 | более 0,5
Продукты с токсичными I и II Не реже Не реже Не реже
свойствами (СДЯВ, ды- 1 раза в 1 раза в 1 раза в
мящиеся кислоты, прочие 3 года 2 года год
продукты с токсичными
свойствами (среды гругъ
пы А)
Горючие и активные га- I и II То же То же То же
зы, ЛВЖ и горючие III и IV Не реже Не реже Не реже
жидкости (среды труп- 1 раза в 1 раза в 1 раза
пы Б) 4 года 3 года В год
Негорючие жидкости и I и II Не реже Не реже Не реже
инертные газы (среды 1 раза в 1 раза в 1 раза в
групп В, Г и Д) 6 лет 4 года 2 года
III, IV и V Не реже Не реже Не реже
1 раза в 1 раза в 1 раза в
8 лет 6 лет 3 года
Примечание. Первую ревизию вновь вводимых трубопроводов, а также всех
трубопроводов в случае замены сырья или изменения технологии производства следует
проводить не позже чем через 1 год эксплуатации.
бочих давлений от 1 кПа (вакуум) до 10 МПа и рабочих
температур от 150 до +700 °C.
Сроки проведения ревизии технологических трубопроводов
зависят от скорости их коррозионно-эрозионного износа, ре-
зультатов предыдущего наружного осмотра и ревизии и долж-
ны соответствовать указанным в табл. 8.1.
При ревизии особое внимание следует уделять участкам,
работающим в наиболее тяжелых условиях, где наиболее ве-
роятен максимальный износ трубопровода вследствие коррозии,
эрозии, вибрации и других причин. К ним относятся участки,
где изменяются направление и величина потока (при установ-
ке колен, тройников, врезок, дренажных устройств, запорной
арматуры) и где возможно скопление влаги и продуктов, вы-
зывающих коррозию (тупиковые и временно не работающие
участки).
При наружном осмотре трубопровода необходимо прове-
рить состояние следующих деталей и узлов: сварных швов;
фланцевых и других соединений (включая крепежные детали);
фундаментов, подвесок, подвижных и неподвижных опор; ком-
пенсирующих и дренажных устройств; арматуры; изоляции и
антикоррозионных покрытий.
При обнаружении неплотностей разъемных соединений дав-
ление в трубопроводе необходимо снизить до атмосферного,
температуру горячих трубопроводов — до +60 °C, а дефекты
400
устранить с соблюдением необходимых мер техники безопас-
ности.
Для внутреннего осмотра следует выбирать участок, рабо-
тающий в неблагоприятных условиях (где возможны коррозия
и эрозия, гидравлические удары, вибрация, изменение направ-
ления потока, образование застойных зон и т. д.). Демонтаж
участка при наличии разъемных соединений проводят путем
их разборки, а на цельносварном трубопроводе этот участок
вырезают.
Во время осмотра проверяют наличие коррозии, трещин,
уменьшения толщины стенок труб и деталей трубопроводов,
состояние прокладок, сварных швов, фланцев, арматуры.
Толщину стенки трубопровода определяют с помощью ульт-
развуковых толщиномеров или путем сквозных засверловок,
с последующим завариванием отверстий. Замер толщины сте-
нок выполняют на участках, работающих в наиболее тяжелых
условиях (колена, тройники, врезки, места сужения трубопро-
вода, перед запорной арматурой и после нее), в местах скоп-
ления влаги и коррозионных продуктов (застойные зоны, дре-
нажи), а также на прямых участках внутрицеховых трубопро-
водов (через каждые 10 м) и межцеховых коммуникаций
(через каждые 50 м).
Замеры рекомендуется выполнять в шахматном порядке.
Число точек замера для каждого участка (элемента) опреде-
ляет отдел технического надзора. На прямых участках внутри-
цеховых трубопроводов (технологических установок) длиной
20 м и менее и межцеховых трубопроводов длиной 100 м и ме-
нее должно быть проведено не менее трех замеров.
Следует обеспечить правильность и точность выполнения
замеров, исключив возможное влияние на замер инородных
тел (заусенцев, отклонений, продуктов коррозии и т. п.). Ре-
зультаты замера фиксируют в паспорте трубопровода.
Если при ревизии качество сварных стыков вызывает сом-
нение, проводят рентгено- или гамма-просвечивание либо ульт-
развуковую дефектоскопию; в случае необходимости сварные
стыки следует подвергнуть металлографическим и механиче-
ским испытаниям. Число стыков, подлежащих проверке, опре-
деляет отдел технического надзора.
Проверку механических свойств металла труб, работающих
при высоких температурах и в водородсодержащих средах,
проводят, если это предусмотрено действующими «Правилами»,
«Регламентами» или проектом. Механические свойства метал-
ла следует проверять и в других случаях, когда коррозионное-
действие среды может вызвать их изменение.
На горячих участках трубопроводов при температуре выше
400 °C для углеродистых сталей и выше 450 °C — для легиро-
ванных сталей проводят замеры деформаций по состоянию на
время проведения ревизии. Объем работ следует определять
в соответствии с «Инструкцией по наблюдению и контролго за
26—1204
406
Рис. 8.1. График определения коэффициента
несущей способности:
/ — для основных труб тройниковых соединений без
усиливающих элементов и для ответвлений без уси-
ливающих элементов и с усиленным штуцером; 2 —
для основных труб тройниковых соединений, усилен-
ных накладками и с усиленным штуцером и для от-
ветвлений, усиленных накладками; О'нар — наружный
диаметр ответвлений, см.
металлом трубопроводов и котлов»,
утвержденной МЭЭ СССР 30.X.1969 г.
По указанию представителя технад-
зора проводят разборку имеющихся
на трубопроводе резьбовых соедине-
ний, их осмотр и промер резьбовыми калибрами. Проверяют
состояние и правильность работы опор, крепежных деталей и
выборочно — прокладок.
Результаты ревизии сопоставляют с первоначальными дан-
ными (результатами приемки после монтажа или предыдущей
ревизии), после чего составляют акт ревизии трубопровода.
Акт ревизии утверждается главным механиком предприятия
(завода). Работы, указанные в акте ревизии, подлежат обяза-
тельному выполнению.
В паспорте или в эксплуатационном журнале трубопровода
делается запись о проведенной ревизии с указанием даты про-
ведения и ссылкой на соответствующий акт.
Нормы отбраковки. Трубы, детали трубопроводов п свар-
ные швы, работающие при температуре до 430 °C (включитель-
но), подлежат отбраковке в следующих случаях.
А. Если в результате ревизии окажется, что под действием
коррозии и эрозии толщина стенки их уменьшилась й достигла
величины, определяемой по формулам
a-nPDt,
°отбр < 2 (0,9Я2нт3 + пР)
R,Hm<,
при ‘ < 0,75
. апРРн
«отбр^ 2 (R^nP)
при Х^Г:0’
где а’— коэффициент несущей способности, который принимают равным: для
труб, конических переходов и выпуклых заглушек (эллиптической формы)
<1=1: для отводов гладких и сварных а=1,3 при /?/£)„=!; а=1,15 при
R/Dh~-1,5; а=1,0 при RIDa = 2 и более; для тройниковых соединений а нахо-
дят по графику (рис. 8.1);
и — коэффициент перегрузки рабочего давления в трубопроводе, равный
ботог — толщина стенки трубы пли детали трубопровода, при которой
они должны быы, изъяты из эксплуатации, см;
Р— рабочее давление в трубопроводе, Па;
Du — наружный диаметр трубы или детали трубопровода, см;
Rt — расчетное сопротивление материала труб и деталей технологических
трубопроводов, определяемое по формуле
402
RiH — нормативное сопротивление, равное наименьшему значению времен-
ного сопротивления разрыву материала труб, принимаемое по ГОСТ, ОСТ
или ТУ на соответствующие виды труб, кПа (табл. 8.2);
R?" — нормативное сопротивление, равное наименьшему значению преде-
ла текучести при растяжении, сжатии и изгибе материала труб, принимае-
мое по ГОСТ или ТУ на соответствующие виды труб, Па (см. табл. 8.2);
Ш] — коэффициент условий работы материала при разрыве труб, рав-
ный 0,8;
ш2 — коэффициент условий работы трубопровода, принимаемый в зави-
симости от транспортируемой среды:
Среда inn
Токсичные, горючие, взрывоопасные и сжиженные газы 0,6
Инертные газы (азот, воздух и т. п.) или токсичные,
взрывоопасные и горючие жидкости.................0,75
Инертные жидкости................................
///., — коэффициент условий работы материала труб при повышенных тем-
пературах, принимаемый в зависимости от материала труб и рабочей темпе-
ратуры (табл. 8.3);
/г— коэффициент однородного материала труб; для бесшовных труб из
углеродистой и нержавеющей сталей и для сварных труб из ненормализован-
ной низколегированной стали /г=0,8; для сварных труб из углеродистой и
нержавеющей сталей и из нормализованной низколегированной стали
/.’ = 0,85.
Б. Если в результате коррозии и эрозии за время работы
до очередной ревизии толщина стенки выйдет за пределы от-
браковочных размеров.
В. Если при ударе молотком массой 1,0—1,5 кг па трубе
остаются вмятины.
Таблица 8.2. Механические характеристики трубопроводных сталей
ГОСТ на трубы Марка стали Л,н. кПа Л2", кПа
8731—74 10 34 21
20 42 25
10Г2 48 27
8733—74 10 34 21
20 42 25
10Г2 43 25
550—75 10Г2 48 27
15X5, 15Х5М, 15Х5ВФ 40 22
12ХМ1Ф 45 23
ТУ 14-3-457—76 12Х8ВФ 40 22
12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т 54 Согласно сертифика- ту или результатам испытания
9941—81 12Х18Н10Т 56 То же
10Х17Н13М2Т 54 »
ТУ 14-3-460—75 12Х1МФ 45 26
ТУ 14-3-1080—81 Х5МУ 60 42
Примечания. 1. Характеристики сталей, указанные в таблице взяты из соот-
ветствующих ГОСТов и ТУ на трубы. 2. Для электросварных труб, сваренных одно-
сторонним швом, значения /?1Ни /?2 нследует умножить па 0,8.
26
403
Таблица 8.3. Коэффициент условий ,работы материала труб
при повышенных температурах
Материал труб Значения коэффициента т3 при температуре, °C
от —70 до —40 от —39 до +100 250 430
Углеродистая сталь групп А и В (по ГОСТ 380—71) марок Ст2, СтЗ — 1 0,85 0,75*
и т. д. Углеродистая качествен- 1 1 0,85 0,45
на я конструкционная сталь группы 1 по ГОСТ 1050—74 марок 10, 15, 20 Низколегированные ста- ли марок 09Г2С, 10Г2С1, 17ГС, 14ХГС, 10Г2СД, 15Г2С и 10Г2 1 1 0,85 0,45
Легированные стали ма- рок 15X5, 15Х5М, 15Х5М-У 15Х5ВФ, 08X13, 12МХ, 12Х1МФ, 12Х18Н10Т, 12Х21Н5Т, 10Х17Н13М2Т, 08Х17Н15МЗТ 1 1 0,9 0,7
* Значение коэффициент /п3 соответствует рабочей температуре трубопровода
300 °C, выше которой углеродистые стали по ГОСТ 380—71 применять не рекомендуется.
Примечание. Для промежуточных значений рабочей температуры коэффициент
определяют интерполяцией двух ближайших значений.
Г. Если на трубе имеются пропуски через контрольное от-
верстие.
Д. Если механические свойства материала труб изменились
и требуется отбраковка.
Е. Если при просвечивании сварных швов обнаружены де-
фекты, не подлежащие исправлению.
Ж- Если трубопровод не выдержал гидравлического или
пневматического испытания.
Трубы, детали трубопроводов и сварные стыки, работающие
при температуре выше 430 °C, подлежат отбраковке во всех
указанных выше случаях, а также если в результате ревизии
окажется, что под действием коррозии и эрозии толщина стен-
ки их уменьшилась п достигла величины, определяемой по фор-
муле
а _
отб 2стПРед 4- Р
где ботг.р — толщина стенки трубы или детали трубопровода, при достиже-
нии которой они должны быть изъяты из эксплуатации, см; а — коэффици-
ент несущей способности; Р — рабочее давление в трубопроводе, Па; DB —
наружный диаметр трубы или детали трубопровода, см; Япред — напряже-
ние, МПа, которое выбирают в зависимости от рабочей температуры среды
и марки стали по табл. 8.4.
404
Полученный отбраковочный размер не должен быть меньше
указанного ниже
Наружный диаметр D„, мм . . 25
Наименьшая допустимая толщи-
на трубопровода, мм............1,0
Не более
45 89 108
1,5 2,0 2,5
Более
273 325
3,0 4,0
Тройники и тройниковые соединения независимо от рабочей
температуры допускается выбраковывать, если не соблюдено
условие:
t/ш 4- /н + /св (d ^пред)
где /ш — укрепляемое сечение штуцера, мм2; f„ — укрепляющее сечение на-
кладки, мм2; fcs — сечение сварных швов (направленного металла), мм2;
s0(rf—^пред) -- недостающее для прочности сечение, мм2; </Пред — предельное
значение диаметра неукрепленного отверстия, мм.
Расчет величин, входящих в формулу, следует производить
согласно «Нормам расчета элементов паровых котлов на проч-
ность».
Фланцы отбраковывают при неудовлетворительном состоя-
нии привалочных поверхностей; при наличии трещин, раковин
и других дефектов; при уменьшении толщины стенки воротника
фланца до отбраковочных размеров трубы.
Крепежные детали отбраковывают при появлении трещин,
срыва или коррозионного износа резьбы; в случае изгиба бол-
Таблица 8.4. Предельные напряжения сгОред в зависимости от температуры
и материала элемента трубопровода
Темпе- ратура, °C Значения аПред, МПа, для сталей марок
СтЗ, 10, 15К. 20К 15М, 12МХ, 12МХ+ ЭИ496 12Х18Н9Т, 12Х18Н10Т, I0X17H13M2T 25Л, 20Л Х5МЛ, Х5ВЛ Х5ТЛ 16Х5М, 15ХБВФ, 15ХБ, 12Х8ВФ
20 132 __ 141 108 113 Тз5
100 127 — 141 107 ИЗ 135
150 — — 141 106 113 134
200 125 — 141 106 113 133
250 119 я— 141 105 112 127
300 114 — 141 102 112 126
325 113 —— 141 101 111 124
350 108 — 140 96 111 120
375 102 — 139 90 110 115
400 92 130 135 87 109 111
425 81 124 132 84 104 106
450 67 116 122 67 97 100
475 54 108 116 — 86 92
500 41 97 108 — 72 85
525 — 66 102 58 78
550 — 48 90 — 35 60
405
тов и шпилек; при остаточных деформациях, приводящих к из-
менению профиля резьбы; в случае износа боковых граней го-
ловок болтов и гаек.
Резьбовые соединения трубопроводов отбраковывают при
появлении срыва или коррозионного износа резьбы, а также
при прохождении непроходного калибра типа Р-Р
(ГОСТ 6485—69; 2533—79; 18465—73; 18466—73).
8.2. РЕМОНТ ТРУБОПРОВОДОВ
Качество и техническая характеристика материалов и деталей,
применяемых при ремонтно-монтажных работах (трубы, фасон-
ные соединительные части, фланцы, прокладочные материалы,
крепежные детали, электроды и т. и.), должны отвечать требо-
ваниям действующих ГОСТов, нормалей машиностроения или
специальных ТУ.
Материалы, не имеющие сертификатов или паспортов, мож-
но применять для трубопроводов II категории и ниже только
после их проверки и испытания в соответствии с ГОСТами,
нормалями и ТУ.
Трубы, фланцы и фасонные детали трубопроводов из леги-
рованных сталей, независимо от наличия сертификатов и за-
водской маркировки (Ру, Dy, марка стали), могут применять-
ся для технологических трубопроводов только после предвари-
тельной проверки марки сталей (химическим анализом, стило-
скопированием и т. п.).
Разметку труб и деталей выполняют способами, не нару-
шающими их качества и обеспечивающими четкое нанесение
на заготовках осевых линий, размеров и форм, необходимых,
при изготовлении деталей и сборки их в узлы.
Резку труб можно проводить любым способом с соблюде-
нием следующих условий: конец трубы после резки должен,
быть чистым, без внешних и внутренних заусенцев и грата; от-
клонение от перпендикулярности торцевого среза к продоль-
ной оси для труб 150 мм не должно превышать 1 мм, а
для труб Оу<7150 мм—1,5 мм на внутренний диаметр.
Резку труб из легированных сталей рекомендуется прово-
дить механическими способами (резцами, фрезами, абразив-
ными дисками и т. п.). В исключительных случаях допускается
применение огневых способов резки с. последующей обработкой:
концов труб.
Технология гнутья труб устанавливается производственны-
ми инструкциями.
Радиусы изгиба труб принимают не менее указанных ниже:
при гнутье в холодном состоянии на специальных станках —
по размерам, приведенным в МН 2912—62; при гнутье с нагре-
вом и набивкой песком — не менее 3,5 наружных диаметров
трубы; при гнутье с нагревом ТВЧ — не менее трех наружных,
диаметров трубы.
406
Допускается изгиб труб радиусом менее указанных, если
способ гнутья гарантирует сохранение толщины стенки в любом
месте изгиба не менее 85% номинальной толщины (с учетом
минусового допуска).
При гнутье труб допускаются следующие отклонения от гео-
метрических размеров и формы детали:
а) угловые отклонения осевых линий не должны превышать
2 мм/м при Л ,,<7200 мм и 3 мм/м — при Dy>200 мм;
б) отклонения радиуса изгиба при не должны пре-
вышать значений, указанных ниже:
Dy, мм....................... 80 80—100 125 150 200
Допуск на радиус изгиба, мм ±5 ±8 + 10 +12 ±16
При гнутье труб допускаются следующие изменения геомет-
рии их сечения в зоне изгиба:
а) овальность сечений в месте изгиба, определяемая как
отношение разности между наибольшими и наименьшими на-
ружными диаметрами к номинальному наружному диаметру
(в %); она не должна превышать 10%;
б) толщина стенки в любом месте изгиба должна быть не
менее 85% номинальной толщины (с учетом минусового до-
пуска) .
На внутренней стороне изгиба допускается волнистость;
наибольшая высота гофр не должна превышать значений, ука-
занных ниже:
£)„, мм ... До 57 57-133 133-194 194-219 219-325 325-426
Высота гофр, мм 3 4 5 6 7 8
Расстояние между гофрами должно быть не менее четырех
высот гофр.
Трубы из легированной стали (15Х5ВФ, 15X5, 15Х5М,
30ХМА, 15ХМ, 12ХМФ и др.) после гнутья с нагревом подвер-
гают термообработке, которая должна обеспечивать восстанов-
ление свойств материала в пределах требований ГОСТов или
ТУ на поставку этих труб. Рекомендуемые режимы термооб-
работки приведены в табл. 8.5.
Трубы из нержавеющей стали (12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т),
гнутые на станках с нагревом ТВЧ, не подлежат термической
обработке. При гнутье нельзя допускать понижения темпера-
туры нагрева ниже 900 °C, чтобы избежать образования тре-
щины вследствие снижения пластичности металла.
Термообработку труб из углеродистой стали после холодно-
го или горячего гнутья, а также труб из легированной стали
после холодного гнутья проводят только в случае особых ука-
заний.
Термообработку труб из стали 20 после гнутья не проводят,
если твердость металла, замеренная по наружной поверхно-
сти, превышает исходную не более чем на 10%.
407
Таблица 8.5. Рекомендуемые режимы термообработки труб после гнутья
Марка стали Вид термической обработки Температу- ра нагре- ва, СС Скорости нагрева, град/ч
12Х18Н10Т 10Х17Н13М2Т Стабилизирующий отжиг Аустенизация; загрузка в печь при 800 °C А У 850—900 1050-1100 стеиитные 100 Возможно быстрее
Мартенситные
15Х5ВФ Отжиг 850—870 100
15Х5М, 15X5, 12Х5МА Изотермический отжиг; за- грузка в печь при 700 °C 850—860 30—40
Выдержка при 730 °C (пов- торная) 730 —
Перлитные
ЗОХМА, 15ХМ Нормализация: загрузка в печь при 700 °C 850—900 100
Отпуск 650—680 300—400
20 Нормализация Отпуск 880—900 680—700 Произволь- ная Произволь- ная
При гнутье труб допускается дополнительная холодная или
горячая подгибка их. При этом запрещается проводить горя-
чую подгибку труб из углеродистой стали при температуре ни-
же 700 °C и выше 1000 °C, труб из легированной стали — при
температуре ниже 800 °C, а из нержавеющей стали типа
12Х18Н10Т—при температуре ниже 900 °C. Термообработка
труб из легированной стали после горячей подгибки обязатель-
на. При подгибке не допускаются трещины, раковины, надры-
вы, расслоения и растяжки с образовании утонения.
Расстояние от ближайшего поперечного сварного шва до
начала изгиба должно быть не менее наружного диаметра тру-
бы, но не меньше 100 мм (исключая случаи применения круто-
загнутых отводов).
Не разрешается вварка штуцеров, бобышек, дренажей в.
сварные швы и в гнутые детали трубопровода, изготовленные
любым способом. В виде исключения на изгибах может быть,
допущена вварка одного штуцера внутренним диаметром не
более 20 мм, если она предусмотрена проектом.
При сопряжении двух труб или труб с деталями, или же
деталей между собой угловые отклонения (излом осей) не
408
Время вы- держки при данной тем- пературе, ч Охлаждающая среда Скорость охлаж- дения, град/ч Дополнительные условия
стали 2—2,5 0,25—0,3 Воздух Воздух или вода Произвольная » После гнутья в хо- лодном состоянии То же
стали 2 С печью до 600 °C 15—20 Охлаждение при от-
0,5 С печью до 730 °C 60—70 крытой дверце печи При загрузке в хо-
0,5 С печью до 700 °C 10-15 лодную печь скорость нагрева на 100 град/ч Охлаждение при от-
стали 1 2—3 1 2-3 Воздух > > 200—500 Возможно медлен- нее Произвольная Возможно медлен- нее крытой дверце печи Во время охлажде- ния изделие укрыть изоляционным мате- риалом
должны превышать 1,5 мм/м, линейные отклонения (смещение
осей) не должны выходить за пределы половины допуска на
смещение кромок. Совмещение кромок труб и деталей с при-
менением усилий, нагрева или искривления труб при сборке
не допускается.
При сборке фланцев под сварку с различными деталями
(патрубками, фасонными частями, бесфланцевой арматурой,
компенсаторами и т. п.) следует обеспечить перпендикуляр-
ность и соосность уплотнительной поверхности фланцев и оси
смежной детали.
Для трубопроводов категорий III, IV, V допустимое отклоне-
ние от перпендикулярности уплотнительной поверхности флан-
ца к оси смежной трубы или детали при МПа равно
4 мм/м, при Ру>4 МПа — 2 мм/м. Смещение осей фланцев,
приваренных встык, относительно осей смежных с ними дета-
лей не должно превышать половины допуска на смещение кро-
мок сопрягаемых концов.
При сборке фланцевых соединений труб, деталей трубопро-
водов и арматуры необходимо обеспечить параллельность уп-
лотнительных поверхностей фланцев.
409
Для трубопроводов категорий III, IV, V допустимое отклоне-
ние от параллельности при Ру^4 МПа равно 1,5 мм/м, при
Ру>4 МПа — 0,7 мм/м, а для трубопроводов I и II катего-
рий— 0,5 мм/м. Выравнивание перекосов путем неравномерной
затяжки болтов или шпилек, а также устранение зазоров уста-
новкой клиновых прокладок не допускается.
При сборке фланцев с трубами и деталями должно обеспе-
чиваться симметричное расположение отверстий под болты и
шпильки относительно вертикальной оси. Смешение отверстий
двух смежных фланцев не должно превышать половины разно-
сти номинальных диаметров отверстия и устанавливаемого бол-
та (или шпильки).
При сборке труб и деталей с плоскими приварными фланца-
ми расстояние между уплотнительной поверхностью фланца и
торцом трубы (педовод трубы) следует принимать равным
толщине трубы плюс 1 мм или же выбирать в зависимости от
диаметра трубы:
Dy трубы, мм . . 20 20—50 70—150 200 225 250—300 350—450
Недовод, мм . . 4 5 6 8 9 10 11
8.3. СВАРКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ТРУБОПРОВОДОВ
Материалы. При сварке трубопроводов следует применять сва-
рочные материалы, соответствующие действующим ГОСТам и
ТУ. Все сварочные материалы должны иметь сертификаты за-
вода-изготовителя с указанием марки и химического состава,
а для электродов — с указанием типа, марки, механических
свойств и химического состава наплавленного металла.
При отсутствии сертификатов материалы можно использо-
вать для работы только после их предварительной проверки;
при этом проверяют химический состав сварочной проволоки и
наплавленного металла, механические свойства сварного шва
или наплавки, для аустенитных электродов, кроме того, — ко-
личество ферритной фазы и, при наличии требований, — склон-
ность к межкристаллитной коррозии. Проверку проводят в со-
ответствии с требованиями ГОСТ 9466—75. Результаты про-
верки должны отвечать требованиям ГОСТ 9467—75; 10052—75;
2246—70 или ТУ на сварочные материалы.
Проверке подвергают проволоку —по плавкам, электро-
ды — по партиям. При получении неудовлетворительных ре-
зультатов какого-либо из видов испытаний или химического
анализа разрешается повторная проверка. Ее проводят на
удвоенном числе образцов лишь по тем видам испытаний, кото-
рые дали неудовлетворительные показатели. При повторных
неудовлетворительных результатах данная партия материалов
бракуется.
Независимо от наличия сертификата следует проверять тех-
нологические свойства каждой партии электродов в соответст-
410
вии с ГОСТ 9466—75. Для проверки технологических свойств
электродов типа Э-42, Э-50 и др. подготавливают пластины из
стали марок СтЗ, 10, 20, 20К, 16ГС, 09Г2С, для проверки элек-
тродов других типов — пластины из сталей, для сварки которых
эти электроды предназначены.
Аустенитные электроды и проволока, а также электроды для
сварки закаливающихся сталей подлежат проверке па склон-
ность к горячим трещинам при сварке по ГОСТ 9466—75 и
действующим инструкциям [2].
До получения результатов проверки технологических
свойств или при получении неудовлетворительных результатов
применение электродов не допускается.
Во избежание увлажнения электроды следует хранить в гер-
метичной таре или в сушильных шкафах. Срок годности элек-
тродов без прокаливания при хранении в обычных условиях в
отапливаемом помещении — одни сутки; срок годности аусте-
нитных электродов, предназначенных для сварки закаливаю-
щихся сталей типа Х5М, — одна смена. В случае превышения
рекомендуемых сроков храпения электроды перед применением
следует прокалить. Многократное прокаливание (3—5 раз) при-
водит к растрескиванию и осыпанию обмазки, что следует учи-
тывать при выборе способа хранения.
Подготовка труб под сварку. При отсутствии специальных
указаний форму разделки кромок под сварку следует выбирать
по ГОСТ 5264—80.
Разностенность и смещение кромок при стыковке под свар-
ку труб, деталей п арматуры допускается в пределах 10% от
толщины стенки, но не более 3 мм. Если разностенность сты-
куемых элементов, смещение кромок или разница внутренних
диаметров труб превышают допустимые, то путем механической
обработки должен быть обеспечен плавный переход от более
толстого элемента к более тонкому под углом не более 15°
к оси трубы.
При сварке стальных трубопроводов разностенность или сме-
щение кромок стыкуемых элементов принимают в зависимости
от толщины стенок элементов:
Толщина стенок стыкуе-
мых элементов, мм . . 3—4 5—6 7—8 9—14 15 и выше
Допустимая разностен-
ность или смещение
кромок, мм.......... 1 1,5 2 2,5 3
Подрезку труб и подготовку кромок под сварку рекоменду-
ется проводить механическим способом.
Допускается применение газовой, воздушно-дуговой и плаз-
менной резки. При этом для сталей типа 15ХМ, 12ХМ, ЗОХМ,
12ХМ.Ф, 12Х5М, 15Х5М, 15Х5ВФ и других закаливающихся
сталей перед резкой необходимы предварительный подогрев до
200—250 °C и последующее медленное охлаждение.
411
После огневой подрезки кромки труб из закаливающихся
сталей должны быть зачищены наждачным кругом на глубину
не менее 3 мм и проверены на отсутствие трещин. Проверку вы-
полняют методом цветной дефектоскопии, травления раствором
азотной кислоты или каким-либо другим. При наличии трещин
проводят дальнейшую зачистку наждачным кругом до полного
их удаления. Зачистку кромок труб из углеродистых сталей
после огневой резки выполняют на глубину 0,5 мм.
Для труб из аустенитных сталей допускается воздушно-ду-
говая, плазменная или кислородно-флюсовая резка. При этом
кромки труб после резки следует подвергать обработке наж-
дачным кругом на глубине не менее 0,5 мм.
Перед сборкой труб под сварку проверяют правильность
подготовки фасок; кромки стыкуемых труб должны быть зачи-
щены до металлического блеска с внутренней и наружной сто-
рон на длине не менее 20 мм. Не допускается наличие на зачи-
щенных поверхностях грязи, масла, влаги, окалины и продуктов
коррозии. Торцы труб при загрязнении обезжиривают ацето-
ном, бензином, уайт-спиритом.
В зависимости от требований, предъявляемых к трубопро-
воду, и технологических возможностей сборку стыков труб под
сварку можно выполнять следующими способами.
А. Без подкладных колец, на прихватках (для труб диамет-
ром до 200 мм — не менее трех прихваток на стык, диаметром
200—300 мм — не менее четырех прихваток, диаметром более
300 мм — через 200—250 мм);
Б. На остающихся подкладных кольцах (когда это предус-
мотрено проектом). Прихватку кольца следует выполнять со
стороны разделки короткими участками (не более 15 мм). До-
пускается прихватка кольца изнутри (для труб диаметром
150 мм) к одной из стыкуемых труб короткими участками (не
более 15 мм). После стыковки трубы прихватывают между со-
бой.
При сварке труб из аустенитных сталей подкладные кольца
устанавливают в одной из стыкуемых труб, прихватывают в
двух местах короткими прихватками высотой до 2—3 мм и
приваривают ниточным швом с катетом 3—4 мм. На высту-
пающую часть подкладного кольца надвигают вторую стыкуе-
мую трубу с зазором между трубами 4—5 мм и приваривают
ниточным швом к подкладному кольцу. Того же порядка сбор-
ки необходимо придерживаться при сварке разнородных ста-
лей, одна из которых аустенитная, а также при сварке закали-
вающихся сталей (типа 15ХМ) аустенитными электродами.
Подкладные кольца изготовляют, как правило, из того же
материала, что и свариваемые трубы. Допускается изготовле-
ние их из стали 12Х18Н10Т для трубопроводов из аустенитных
сталей (12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т, 20Х23Н18Т, 08Х22Н6Т), из
стали 10 — для трубопроводов из углеродистых, низко- и сред-
нелегированных сталей при сварке их перлитными электродами.
412
При сварке трубопроводов из низко- и среднелегированных
сталей (типа 12МХ, 15Х5М) аустенитными электродами под-
кладное кольцо следует изготовить из стали 12Х18Н10Т.
Подкладное кольцо устанавливают с зазором между коль-
цом и внутренней поверхностью трубы не более 0,5 мм.
В. На съемном медном подкладном кольце для труб диа-
метром до 200 мм. Разница внутренних диаметров стыкуемых
труб и зазор между кольцом и трубой не должны превышать
1 мм.
Трубы на съемном кольце собирают с зазором 4 мм п при-
хватывают. После заварки первого слоя шва электродами диа-
метром 3 мм подкладное кольцо удаляют.
Г. На тальковых или керамических подкладных кольцах
толщиной 5—10 мм. Наружный диаметр кольца должен быть-
на 1 мм меньше внутреннего диаметра трубы, а ширина коль-
ца — несколько больше ширины шва. После окончания сварки
стык простукивают молотком, кольцо распадается на куски,
которые удаляют из трубы ершами, промывкой водой пли про-
дувкой воздухом.
При сборке следует обеспечить свободную установку кромок
свариваемых труб (без натяга) с равномерным зазором по
всей окружности стыка.
Прихватку выполняют теми же электродами, что и сварку
труб из данной стали, с предварительным подогревом, если он
предусмотрен при сварке.
После удаления шлака каждую прихватку тщательно про-
веряют на отсутствие пор и трещин. При наличии дефектов
прихватку удаляют, стык вновь подготавливают и прихватыва-
ют. На трубах из ферритных, полуферритных, закаливающихся
сталей прихватки следует удалять только механической обра-
боткой.
Сварку и прихватку труб желательно проводить в условиях:
цеха. На месте ремонта и монтажа при сварке следует обеспе-
чить защиту от ветра и попадания на стык атмосферных осад-
ков и грязи. Допустимая температура воздуха при сварке и ус-
ловия подогрева стыков указаны в табл. 8.6. При температуре'
окружающего воздуха ниже приведенной сварку следует про-
водить в отапливаемом помещении или с использованием вре-
менных отапливаемых укрытий для обеспечения требуемой тем-
пературы.
Для нагрева можно применять любой способ, обеспечиваю-
щий равномерный подогрев до указанной температуры по всей
окружности и толщине стыка и позволяющий поддерживать ре-
комендованную температуру в течение всей сварки. Рекомен-
дуется применять индукционный нагрев токами промышленной'
и высокой частоты, нагрев съемными муфельными электропе-
чами, пальчиковыми электронагревателями, газовыми горел-
ками.
413
Таблица 8.6. Допустимая температура окружающего воздуха при сварке
и условия подогрева стыков перед прихваткой и сваркой
СЬарчвасмая сталь Толщина Допустимая температу- ра возду- ха, °C Тип элект- рода Необходимость подогрева
Углеродистая с со- До 16 До —20 Перлитный Не требуется
держанием углерода Ниже —20 » До 100—150 °C
до 0,2% Свыше 16 До 0 Не требуется
Ниже 0 » До 100—150 °C
Углеродистая сталь с До 16 До —10 Не требуется
содержанием углеро- Ниже —10* До 100—150 °C
да более 0,2%, 10Г2, Независимо До —10* Аустенитный До 150—200 °C
17ГС До -10* Перлитный До 200—300 °C
15Х5М, 15Х5ВФ, Независимо До 0 До 300—400 °C
12X1 МФ, 15Х5М-У До 0 Аустенитный До 250—350 °C
До -30* » До 300—400 °C
Аустенитные Независимо До -10 Не требуется
» До —20* До 150—250 °C
* Сварку при температурах ниже
техпологий.
приведенных следует выполнять по специальной
Концы труб при сварке рекомендуется закрывать для пре-
дотвращения тяги воздуха.
Сварку поворотных стыков необходимо вести в нижнем по-
ложении с поворотом трубы. Монтажные стыки труб диамет-
ром до 100 мм сваривают сначала на нижней половине трубы,
а затем на верхней — в обратном направлении.
Зажигание дуги следует проводить в разделке шва или на
наплавленном металле. Кратер швов нужно тщательно заплав-
лять частыми короткими замыканиями электрода. Выводить
кратер на основной металл не разрешается. При замыкании
кольцевых швов начало шва перекрывается на 20—30 мм.
При смене электрода или при случайных обрывах дуги за-
жигать ее вновь следует, отступив 15—20 мм назад от кратера,
предварительно очистив это место от шлака и окалины.
Перед наложением каждого следующего валика необходимо
тщательно удалить шлак и проверить предыдущий валик на
отсутствие трещин и пор. При обнаружении иор или трещин
дефектное место полностью удаляют и повторно заваривают.
Начинать и заканчивать сварку продольных стыков необхо-
димо на выводных планках. При отсутствии таких планок свар-
ку следует начинать, отступив на 100—150 мм от края, с после-
дующей сваркой стыка в обратном направлении.
Сварку труб из сталей типа 12Х1МФ, 15ХМ, 15Х5М,
12Х8ВФ рекомендуется проводить без перерыва в работе. При
вынужденных перерывах нужно обеспечить медленное и рав-
номерное охлаждение металла, применив изоляцию его асбес-
том или другими теплоизоляционными материалами. Перед во-
зобновлением сварки следует тщательно очистить стык от шла-
414
Таблица 8.7. Режимы ручной электродуговой сварки покрытыми электродами
Толщина стенки труб, мм Число слоев При горизонтальной оси труб При вертикальной оси труб
число валиков номер слоев 1 диаметр электрода, мм, не более сварочный ток*, А число валиков номер слоев диаметр электрода, мм, не более сварочный ток*, Л
3-6 1-2 1-2 1-2 2,5-3 80-100 3-4 1-2 2,5-3 80—100
6-10 2-3 2—4 1-2 3 100-120 80-100 3—6 1—2 3 100-120 80—100
3 4 100—120 110—130 3 4 100—120 110—130
10—13 3—4 3-5 1—2 3 120—160 80—100 7—9 1-2 3 120—160 80—100
3—4 4 100—120 110—130 3—4 4 100—120 110—130
13—16 4—5 5—7 1—2 3 120—160 80—100 9—12 1—2 3 120—160 80—100
3-5 4 100—120 110—130 3-5 4 100—120 110—130
17—22 5—8 7—14 1—2 3 120—160 80—100 11—15 1—2 3 120—160 80—100
3—8 4 100—120 110—130 3—8 4 100—120 110—130
23—27 8—12 11 — 18 1—2 3 120—160 80—100 16—20 1—2 3 120—160 80—100
3—12 4 100—120 110—130 3—12 4 100—120 110—130
28—32 12—16 15-20 1—2 3 120—160 80—100 20—25 1—2 3 120—160 80—100
3-16 4 100—120 110—130 3—16 4 100—120 110—130
120—200 120—200
• При сварке неповоротных стыков сила тока должна быть примерно на 15% ниже;
в числителе дана сила тока при сварке аустенитными электродами, в знаменателе —
перлитными.
ка, произвести визуальный контроль и подогреть до рекомендо-
ванной температуры.
При сварке труб из аустенитных сталей перед наложением
каждого последующего слоя стык должен полностью остыть до
температуры не выше 100 °C, а в случае сварки при отрица-
тельных температурах — до температуры подогрева.
При двусторонней сварке сварной шов, соприкасающийся с
агрессивной средой, следует выполнять последним.
Сварку трубопроводов из сталей типа 15ХМ, 15Х5М,
12Х8ВФ, условия эксплуатации которых способны вызвать в
хромоникелевой аустенитной стали межкристаллитную корро-
зию, щелочное коррозионное растрескивание и электрохимиче-
скую коррозию сварного соединения, не допускается выполнять
аустенитными электродами.
Ручная электродуговая сварка покрытыми электродами. Ре-
комендуемые режимы ручной электродуговой сварки, диаметр
электродов и число слоев для различных диаметров и толщины
стенок труб приведены в табл. 8.7.
Сварку легированных и высоколегированных сталей выпол-
няют на постоянном токе обратной полярности короткой дугой.
.Для уменьшения перегрева и обеспечения максимальной корро-
зионной стойкости околошовной зоны сварку коррозионностой-
'ких сталей, а также закаливающихся сталей следует выполнять
при минимальном токе и максимально возможных скоростях
без поперечных колебаний электрода.
Перед сваркой аустенитными электродами стыков труб из
разнородных сталей при толщине стенки более 14 мм кромки
Рис. 8.2. Подготовка кромок и сборка под сварку:
-а — без облицовки кромок и без подкладного кольца; б — облицовки кромок с остаю-
щимся подкладным кольцом; в—с облицовкой кромок без подкладного кольца; 2
с облицовкой кромок с остающимся подкладным кольцом.
416
Таблица 8.8. Режимы ручной аргоно-дуговой сварки
Тол- щина стенок труб, мм Диаметр, мм Число слоев Сварочный ток, А На- пряже- ние, В Скорость сварки, см/мин Расход аргона, л/мин
приса- дочной проволока вольфра- мового электрода на пер- вом слое на после- дующих слоях
1,0 1,5 1,5 1—2 40 40 15-17 12—28 2,5—3
1.5 2,0 1,5—2 1—2 60 60 11—13 9—19 2,5—3
2,0 2,5 1,5—2 2 80 80 9—11 7—15 2,5—3
2,5 2,5 2—2,5 2 100 100 9—11 6—14 4—5
3,0 3,0 3—3,5 2 120 130 9—11 5—13 6—8
3,5 3,5 3-3,5 2 140 150 9—11 4—12 8—10
4,0 4,0 3-3,5 2—3 150 160 9—11 3-11 8—10
труб низко- и среднелегированных сталей должны быть обли-
цованы путем двух- или трехслойной наплавки с последующей
зачисткой наждачным кругом (рис. 8.2).
Ручная аргоно-дуговая сварка неплавящимися электродами.
Сварка производится дугой, создаваемой неплавящимся воль-
фрамовым электродом, с подачей в зону дуги присадочной про-
волоки. При этом электрод и ванночка расплавленного металла
должны быть надежно защищены струей аргона. Сварку про-
водят специальными горелками на постоянном токе при прямой
полярности или на переменном токе с осциллятором. Этот вид
сварки рационально применять для соединения труб малого
диаметра (до 100 мм) с малой толщиной стенок.
Аргоно-дуговая сварка обеспечивает более высокие свойства
сварных соединений из аустенитных нержавеющих сталей, чем
другие виды сварки, поэтому рекомендуется для наиболее от-
ветственных конструкций из этих сталей.
Обеспечение минимального непровара в корне шва, недости-
жимого при сварке покрытыми электродами, а также полного
провара при условии дополнительного поддува аргона внутрь
трубы позволяет рекомендовать аргоно-дуговую сварку для вы-
полнения наиболее ответственных соединений в тех случаях,
когда применение подкладных колец исключено. При этом ра-
ционально применение комбинированной сварки: наложения
корневых швов ручной аргоно-дуговой сваркой с последующим
заплавлением оставшейся части разделки сваркой покрытыми
электродами.
Режимы ручной аргоно-дуговой сварки приведены в
табл. 8.8.
Применение газовой сварки допускается для труб из углеро-
дистых сталей (типа 12МХ, 15Х5М) малого диаметра (до
45 мм) при толщине стенки не более 5 мм, преимущественно
при ремонте и монтаже контрольно-измерительной аппаратуры.
Для нержавеющих аустенитных и ферритных сталей газовая
сварка не допускается.
27—1204
417
Таблица 8.9. Режимы термической обработки сварных стыков труб
Марка стали Температу- ра нагре- ва, °C Время вы- держки при данной тем- пературе, ч Условия охлаждения Примечание
0Х18Н9, 1Х18Н9Т 850—900* 3 Воздух При рабочей тем- пературе ниже 450 °C и отсутст- вии агрессивной среды термообра- ботку можно не проводить
1Х18Н9Т, 10Х17Н13М2Т, 10X17H13M3T 1050-1080 1 Воздух Для стали 1Х18Н9Т термо- обработку не про- водят при работе в неагрессивных средах. Для сталей 10Х17Н13М2Т и 10X17HI3M3T тер- мообработку не проводят при температуре ниже 450 °C и отсутст- вии агрессивной среды
12МХ, 15МХ, 15ХМА 680—710 3 Охлаждение в теплоизо- ляции (ас- бест, шла- ковата) При сварке аусте- нитными электро- дами термообра- ботку не проводят
15ХУМ, 15Х5М-У, 15X5, 15Х5ВФ 740—760 3 То же То же
12Х1МФ, 12ХМФ 710—740 3—5
Углеродистые ста- ли 10, 20, 25 и т. д.; 10Г2, 17ГС 600—650 3—5 Воздух
• Нагрев следует проводить до 600 °C со скоростью 75 °C в час, а далее — со ско-
ростью 150 °C в час.
Термообработка. Для обеспечения требуемых свойств свар-
ного соединения и снижения сварочных напряжений стыки труб
из сталей 12ХМ, 15ХМ, 15Х5М, 12Х8ВФ и им подобных сразу
после сварки должны быть подвергнуты термической обработ-
ке (табл. 8.9).
Если невозможно провести термообработку непосредственно
после сварки, необходимо выдержать стык при рекомендован-
ной температуре нагрева в течение 1 —1,5 ч, после чего медлен-
но охладить под слоем теплоизоляции. В этом случае термооб-
работка должна быть проведена в течение 24 ч после сварки.
Для аустенитных, малоуглеродистых и низколегированных не-
418
закаливающихся сталей термическую обработку сварных сты-
ков проводят только в тех случаях, когда она оговорена проек-
том или ТУ на сварку.
При термической обработке можно выполнять индукцион-
ный нагрев токами промышленной и высокой частоты или на-
грев в разъемных муфельных печах при обеспечении равномер-
ного подогрева до требуемой температуры нагреваемого
участка.
Для стыков труб диаметром до 100 мм применяют нагрев
пламенем газовой горелки, отрегулированным с небольшим из-
бытком горючего газа. Для равномерного распределения пла-
мени по всей окружности стыка на трубу надевают стальную
или асбестовую воронку. При диаметре трубы более 100 мм
допускается нагрев газовым пламенем при наличии специаль-
ной оснастки, обеспечивающей гарантированный нагрев и вы-
держку, с обязательным контролем температуры. Ширина по-
догреваемой до рекомендованной температуры зоны должна
быть не менее двойной ширины шва в каждую сторону от
стыка.
При термической обработке сварных соединений необходим
непрерывный контроль температуры стыка. Температуру конт-
ролируют термопарами в комплекте с потенциометрами, а так-
же термощупами или термокарандашами и через каждые
15 минут значения записывают в журнале термической обра-
ботки.
При индукционном нагреве и нагреве газовыми горелками
термопару укрепляют на стыке под слоем теплоизоляции.
Во время термической обработки торцы труб должны быть
закрыты временными пробками для предотвращения воздуш-
ной тяги и охлаждения стыка.
Перерывы в нагреве при проведении термической обработки
не рекомендуются. В случае вынужденных перерывов при тер-
мообработке перлитных и мартенситных закаливающихся ста-
лей нагреватель остается на стыке. Время пребывания стыка
при требуемой температуре суммируется и должно составлять
в сумме не менее рекомендованного.
При вынужденных перерывах и после окончания термообра-
ботки аустенитных сталей нагреватель рекомендуется снимать,
а стык охлаждать с возможно большей скоростью.
При термической обработке выше 850 °C последний нагрев
после перерыва и снижения температуры должен проводиться
не менее одного часа при требуемой температуре.
При установке печи на стык для предотвращения провиса-
ния нагретого участка следует установить трубу на жестких
опорах по обе стороны от печи на расстоянии 150—250 мм.
Контроль термической обработки осуществляют путем замера
твердости шва, околошовной зоны и определения угла загиба.
Твердость сварного шва и околошовной зоны должна соответ-
ствовать указанной в табл. 8.10.
27*
419
Таблица 8.10. Требования к углу загиба, ударной вязкости
и твердости сварных соединений
Материал свариваемых деталей Угол заги- ба, град, при сварке Ударная вязкость, МДж/м*, при темпе- ратуре, °C Твердость по Бринел- лю. НВ, ГПа
электро- дуговой газовой о + от —41 до —70 л о 3 околошовной зоны
Ст.З, Ст4, 10, 20 и т. д, 100 70 0,7 1,7 1.7
10Г2 100 70 0,6 0,2 1.8 2,0
12ХМ, 12ХМФ, 12Х1МФ, 15ХМ, 15ХМА, 15Х5М, 15Х5ВФ 50(40) 30 0,5 — 2,0— 2,4 2,2
15Х5М-У 50(40) 30 0,5 2,0— 2,4 2,4
15Х5М, 15Х5ВФ, 15Х5М-У 50(40) 30 0,5 2,0 3,2*
15Х5М, 15Х5ВФ, 15Х5М-У 50 30 0,5 - 2,0 3,7**
12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т, 10X17H13M3T, 08Х17Н16МЗТ, 20Х23Н18 100 — 0,7 а 2,0 2,0
* При сварке без термической обработки аустенитными электродами с предвари-
тельной наплавкой кромок.
** То же, без предварительной наплавки кромок.
Примечания. 1. При сварке закаливающихся сталей (типа 15Х5М и др.) без
термической обработки твердость зоны термического влияния замеряют по ГОСТ 18661—73
на расстоянии не более 1,5 мм от линии сплавления. 2. Цифры в скобках — при тол-
щине стенки элементов более 20 мм.
Контроль качества сварных соединений. Систематический
пооперационный контроль качества сварных соединений выпол-
няют в процессе сборки и сварки. Он включает:
проверку труб и сварочных материалов в соответствии с
ГОСТ и ТУ на изготовление и поставку труб и электродов для
данного объекта;
проверку качества подготовки кромок под сварку и качества
сборки (угол скоса, совпадение кромок, величина зазора в сты-
ке перед сваркой, правильность центровки труб, расположение
и число прихваток, отсутствие трещин в прихватках);
проверку качества и технологии сварки, сварочного режима,
порядка наложения швов, качества послойной зачистки шлака,
отсутствия трещин, подрезов и других дефектов, а также (по
возможности) величины непровара.
Все сварные швы после сварки и термообработки (там, где
она требуется) подвергают контролю.
Внешнему осмотру подлежат все сварные стыки для выяв-
ления следующих дефектов: трещин, выходящих на поверхность
шва или основного металла в зоне сварки; наплавов и подре-
зов в зоне перехода от основного металла к наплавленному;
прожогов; неравномерности усиления сварного шва по ширине
420
и высоте, а также возможности его отклонения от оси (переко-
сов).
Внешний вид сварных швов должен удовлетворять следую-
щим требованиям: форма и размеры шва должны соответство-
вать ГОСТ 16037—80; поверхность шва должна быть мелкоче-
шуйчатой; ноздреватость, пористость, грубая чешуйчатость не
допускаются; переход от наплавленного металла к основному
должен быть плавным; на швах не должно оставаться крате-
ров.
Большие наплавы в местах перехода от шва к основному
металлу исправляют местной подрубкой и зачисткой наждач-
ным кругом до получения плавного перехода от шва к основ-
ному металлу. Участки местной ноздреватости и пористости
швов удаляют и заваривают.
Проверке качества соединений просвечиванием, проникаю-
щим излучением, ультразвуковым либо другим методом нераз-
рушающего контроля подвергают стыки труб по всему перимет-
ру в объеме, предусмотренном техническими условиями на объ-
ект или же указанном ниже:
Категория трубопровода..................1,11 III IV
Минимальное число контролируемых стыков, % 3 2 1
Примечание. Минимальное число контролируемых стыков дано в % от общего
числа производственных стыков, сваренных каждым сварщиком, но не должно быть мв'
нее одного стыка.
При сварке разнородных сталей просвечиванию подлежат
100% сварных швов трубопроводов I и II категорий, 50% —
III категории и 25% — IV категории.
Для стыков труб Dy до 50 мм при 5 = 4 мм и более, £>у =
= 50—70 мм разрешается вместо контроля проникающим излу-
чением и ультразвуком проводить механические испытания на
растяжение и изгиб. Для труб Dy до 50 мм включительно при
толщине менее 4 мм испытание на растяжение разрешается про-
водить без вырезки образцов (т. е. всего стыка трубы), а испы-
тание на загиб заменяют испытанием на сплющивание по
ГОСТ 6996—66. Число испытываемых стыков должно быть не
менее 2%.
При неудовлетворительных результатах просвечивания хотя
бы одного стыка просвечивают удвоенное число стыков. При по-
лучении неудовлетворительных результатов даже на одном из
удвоенного числа стыков просвечиванию подвергают 100% сты-
ков, сваренных данным сварщиком на данном объекте.
Если по внешнему виду и результатам контроля неразру-
шающими методами швы контрольных стыков признаны удов-
летворительными, то из стыков вырезают образцы для механи-
ческих испытаний.
Заготовки образцов следует вырезать механическим спосо-
бом вдоль образующей стыка с припуском на окончательную
обработку в соответствии с ГОСТ 6996—66. Число, форма и
421
размеры образцов для механических испытаний сварных соеди-
нений должны соответствовать требованиям указанного ГОСТа.
Контроль механических свойств проводят согласно требова-
ниям ГОСТ 6996—66 при следующих видах испытаний: а) на
загиб пли сплющивание; б) на растяжение; в) на ударную вяз-
кость (при толщине стенки трубы не менее 12 мм); г) при за-
мере твердости.
Испытания образцов па растяжение и изгиб допускается
проводить с кривизной, соответствующей диаметру трубы (без
распрямления).
Для труб диаметром до 60 мм испытание образцов па загиб
заменяют испытанием па сплющивание в соответствии с ГОСТ
6996—66 (на трех образцах типа XXIX). Испытание образцов
на растяжение заменяют испытание на растяжение целых
кольцевых стыков согласно ГОСТ 6996—66.
Результаты механических испытаний должны удовлетворять
следующим требованиям:
а) предел прочности при испытании на растяжение дол-
жен быть не ниже нижнего предела прочности для данной мар-
ки стали по ГОСТ на эту сталь, независимо от места разруше-
ния образца (по основному металлу или шву);
б) при испытании стыков труб на сплющивание (до полу-
чения просвета трубы, равного двойной толщине стенки) не
Таблица 8.11. Требования к механическим свойствам сварных швов
на трубах из разнородных сталей
Свариваемые стали Угол загиба, град, при толщине стенки, мм Ударная вязкость, МДж/м2
ДО 20 более 20
Углеродистая с низко- или среднеле- гированной 50 40 0,5
Углеродистая с аустенитной 100 100 0,6
Углеродистая с ферритной или полу- ферритной 100 50 0,6
Низко- или среднелегированная меж- ду собой 50 40 0,5
Низко- или среднелегированная с ферритной или полуферритной 50 40 0,5
Ферритная или полуферритная с аустенитной 100 50 0.5
Аустенитные разнолегированные меж- ду собой 120 100 0,7
Низко- и среднелегированная с ау- стенитной 50 40 0,5
Примечания. I. Сварные соединения, подлежащие термической обработке, долж-
ны отвечать указанным требованиям в термически обработанном состоянии. 2. Ре-
зультаты испытаний механических свойств определяют как среднее арифметическое от
результатов всех испытанных образцов. 3. Для отдельных образцов при испытании на
разрыв и загиб допускается отклонение в сторону уменьшения показаний до 10%. Для
ударной вязкости на отдельных образцах допускается отклонение от указанных требо-
ваний в сторону снижения на l l6~s Дж/м2. 4. Твердость в корне шва для любых со-
четаний свариваемых сталей не должна превышать НВ =2400 МПа, 5. Временное сопро-
тивление разрыву принимают по стали с меньшей прочностью.
42?
должно быть трещин и надрывов, видимых невооруженным
глазом на растянутой поверхности;
в) результаты испытаний образцов на твердость, загиб и
ударную вязкость должны удовлетворять требованиям
табл. 8.10;
г) механические свойства сварных соединений из разнород-
ных сталей должны удовлетворять требованиям, приведенным в
табл. 8.11.
Макро- и микроструктуру сварных соединений проверяют в
случаях, предусмотренных требованиями проекта или ТУ.
При проверке макроструктуры на поперечных шлифах (протравленных в
10—15%-ном водном растворе азотной кислоты для перлитных сталей и в
смеси трех объемов соляной кислоты и одного объема азотной кислоты —
для аустенитных и ферритных сталей) в швах не должно быть обнаружено
трещин, недопустимых пор и шлаковых включений. Допускается травление
другими реактивами, обеспечивающими необходимое качество шлифа.
Микроструктура сварных соединений перлитных сталей не должна со-
держать структуру закалки игольчатого строения. В структуре швов и око-
лошовных зон аустенитных сталей не должно быть плотных карбидных вы-
делений по границам зерен. Структура шва должна состоять из зерен аусте-
нита с содержанием феррита, не превышающим оговоренного ТУ на электро-
ды и изделия.
В сварных соединениях всех типов не должно быть микротрещнн.
Проверка плотности шва с применением сжатого воздуха может быть
проведена течеискателем или мыльным раствором.
При контроле сварного шва и околошовной зоны цветным методом на
проявляющем покрытии не должно быть окрашенных слоев, свидетельствую-
щих о наличии трещин.
Электроды, дающие аустенитный наплавленный металл, следует прове-
рять на количество феррита в наплавке. Наплавку проводят в режимах, ре-
комендованных для электродов данного типа и диаметра, на пластину или
трубу из соответствующей аустенитной нержавеющей стали. Число напл ав-
ленных слоев должно быть не менее пяти.
Содержание ферритной фазы определяют по валику последней наплавки;
оно должно соответствовать требованиям ГОСТ и ТУ на электроды испыты-
ваемой марки.
Испытание на межкристаллитную коррозию (МКК) и ее оценка прово-
дятся по ГОСТ 6032—75 только для высоколегированных, кислотостойких
сталей в случае, если это требуется проектом. Наличие МКК для трубопро-
водов всех категорий недопустимо.
Термическую обработку образцов перед испытаниями на МКК применя-
ют в следующих случаях: когда провоцирующая термическая обработка перед
испытаниями предусматривается проектом; когда в технологии предусмотрен
нагрев при изготовлении конструкций.
Контроль гидравлическим давлением обязателен для сварных соедине-
ний трубопроводов всех категорий. Все забракованные участки швов, выяв-
ленные в результате контроля должны быть удалены и исправлены. Ис-
правление дефектов подчеканкой запрещено. Исправление дефектов сварных
стыков разрешается, если протяженность участков с недопустимыми дефек-
тами меньше 30% окружности стыка. В остальных случаях дефектный стык
должен быть удален из трубопровода и на его место вварен патрубок дли-
ной не менее 100 мм. Заварку дефектного участка выполняют тем же спосо-
бом, что и сварку, с применением тех же присадочных материалов. Исправ-
ление дефектов на одном и том же участке шва допускается не более двух
раз. Вновь выполненные швы и участки швов с исправленными дефектами
должны быть подвергнуты контролю всеми необходимыми для шва данной
категории методами.
423
Сборка фланцевых соединений. При сборке фланцевых со-
единений трубопроводов необходимо выполнять следующие тре-
бования:
а) болты (шпильки) трубопроводов, работающих при тем-
пературе свыше 300 °C, перед установкой должны быть про-
графичены;
б) размеры прокладок следует принимать согласно ГОСТ
15180—70, а в случае необходимости — по нормативным до-
кументам проектных организаций;
в) паронитовые прокладки перед установкой рекомендует-
ся с обеих сторон натереть сухим графитом;
г) гайки болтов следует располагать с одной стороны флан-
цевого соединения;
д) затяжку болтов (шпилек) нужно производить равномер-
но поочередным постепенным завертыванием гаек (крест-на-
крест), обеспечивающим параллельность фланцев;
е) выход концов шпилек или болтов из гаек для каждого
фланцевого соединения должен быть одинаковым и не превы-
шать величины, равной половине диаметра болта или шпильки.
При ремонте и установке опор необходимо соблюдать сле-
дующие требования:
а) трубы должны плотно, без зазоров и перекосов уклады-
ваться на подушки неподвижных опор, хомуты для крепления
труб должны плотно прилегать к трубе и не допускать ее пере-
мещения в неподвижной опоре;
б) верхние плоскости опор должны быть выверены по уров-
ню, если это предусмотрено проектом;
в) ролики, шарики и катки должны свободно вращаться и
не выпадать из гнезд, все опорные поверхности должны приле-
гать по всей площади соприкосновения без перекосов;
г) сжатие пружин на опорах и подвесках должно быть обес-
печено распорными приспособлениями; пружины при установке
затягивают в соответствии с указаниями на чертеже;
д) тяги подвесок трубопроводов, не подверженных тепловым
удлинениям (перемещениям), должны быть установлены от-
весно, а подверженных тепловым удлинениям — с наклоном в
сторону, обратную перемещению, на половину величины этого
перемещения;
е) прокладки для обеспечения необходимого уклона трубо-
провода устанавливают под подошву опоры; установка между
трубой и опорой не допускается;
ж) при креплении опор на стенах или колоннах кронштейны
должны прилегать не к штукатурке, а к бетону или к кирпич-
ной кладке;
з) при укладке трубопроводов сварные стыки следует рас-
полагать на расстоянии не менее 50 мм от опор;
и) при укладке на опоры труб, имеющих продольные свар-
ные швы, необходимо располагать их так, чтобы они были до-
ступны для осмотра.
424
Если необходима вварка вставок на трубопроводах, их дли-
на должна быть не менее 100 мм, независимо от диаметра тру-
бопровода.
Расстояние от штуцера или другого элемента с угловым
(тавровым) швом до начала изгиба трубы или поперечного
сварного шва должно быть не менее 50 мм для трубопроводов
диаметром до 100 мм и не менее 100 мм — для трубопроводов
больших диаметров.
Категорически запрещается устранять зазоры между торца-
ми труб или несовпадения осей, возникшие при укладке трубо-
проводов, путем нагрева, натяжения или искривления осей
труб.
8.4. ИСПЫТАНИЯ ТРУБОПРОВОДОВ
Все технологические трубопроводы должны подвергаться испы-
танию на прочность и плотность перед пуском в эксплуатацию
после монтажа, ремонта, консервации или простоя более одно-
го года в случае изменения технологического процесса. После
разборки единичных фланцевых соединений трубопровода,
арматуры или отдельного элемента трубопровода (тройника,
катушки и т. п.) допускается проводить испытание только на
плотность. При этом вновь устанавливаемые арматура или
элемент трубопровода должны быть предварительно испытаны
на прочность пробным давлением [3—5].
Испытание трубопровода на прочность и плотность прово-
дят одновременно; оно может быть проведено гидравлическим
или пневматическим методом, однако предпочтение следует от-
дать гидравлическому испытанию.
Обычно испытание проводят до покрытия трубопровода теп-
ловой изоляцией и антикоррозионным слоем. Допускается ис-
пытание с наложенной изоляцией, но монтажные стыки в этом
случае оставляют открытыми.
Готовность трубопроводов к проведению испытания прове-
ряют наружным осмотром. При этом проверяют правильность
установки арматуры, легкость открывания и закрывания запор-
ных устройств, снятие всех временных приспособлений, оконча-
ние всех сварочных работ и проведение термообработки (в слу-
чае необходимости).
Испытание трубопровода следует проводить только после
полной сборки его на постоянных опорах или подвесках и мон-
тажа всех врезок, штуцеров, бобышек, арматуры, дренажных
устройств, спускных линий, воздушников.
Манометры, применяемые при испытании технологических
трубопроводов, должны быть проверены и опломбированы.
Испытание трубопровода производится под руководством
лица, ответственного за эксплуатацию трубопровода, в при-
сутствии представителя организации, выполнившей работу. Ре-
зультаты испытания фиксируются в «Удостоверении о каче-
42&
стве» или в акте с последующей отметкой в паспорте трубо-
провода.
Гидравлическое испытание. Для гидравлического испытания
используют воду или другие некоррозионные, неядовитые, не-
взрывоопасные, невязкие жидкости. Если испытание проводят
при температуре окружающего воздуха О °C, должны быть при-
няты меры, предотвращающие замерзание жидкости в трубо-
проводе во время испытания, и обеспечено надежное опорож-
нение трубопровода после испытания.
Давление испытания трубопровода на прочность следует
принимать равным:
^исп = 1,25РРдб ([Тдоп12о/[тдопу
где [ТдопЪо и [тдоп] I — допускаемое напряжение материала трубопровода
соответственно при 20 °C и при рабочей температуре.
При рабочем давлении менее 0,2 МПа давление испытания
для трубопроводов следует принимать не менее 0,2 МПа, а при
рабочем давлении свыше 0,5 МПа — не менее Рраб+0,3 МПа.
Для стальных трубопроводов, работающих под вакуумом, дав-
ление испытания на прочность следует принимать равным
0,2 МПа.
Во всех случаях давление испытания следует принимать та-
ким, чтобы напряжение в материале трубопровода при пробном
давлении не превышало 90% предела текучести материала
трубопровода при температуре испытания.
Для проверки прочности трубопровод выдерживают под
давлением испытания в течение пяти минут, после чего снижа-
ют давление до рабочего.
Для проверки плотности при рабочем давлении проводят ос-
мотр трубопровода и обстукивание сварных швов молотком
массой I —1,5 кг. Удары следует наносить по трубе рядом со
швом с обеих сторон. Обнаруженные в процессе осмотра де-
фекты (трещины, поры, неплотности разъемных соединений и
сальников и т. п.) следует устранять только после снижения
давления в трубопроводе до атмосферного. После устранения
обнаруженных дефектов испытание необходимо повторить. Под-
чеканка сварных швов запрещается.
Результаты гидравлического испытания на прочность и плот-
ность признают удовлетворительными, если во время испыта-
ния не произошло падения давления по манометру и не появи-
лись течь и отпотевание на элементах трубопровода.
Пневматическое испытание трубопроводов можно прово-
дить при проверке их на прочность и плотность. В зависимости
от транспортируемой среды пневматическое испытание прово-
дят воздухом или инертным газом. Технологические трубопро-
воды, по которым транспортировались углеводороды и другие
взрывоопасные среды, следует испытывать только инертными
газами.
426
Пневматическое испытание трубопроводов на плотность (в
том числе с определением падения давления) следует прово-
дить только после предварительного их испытания на проч-
ность любым методом.
Пневматическое испытание трубопроводов на прочность не
разрешается в действующих цехах производственных пред-
приятий, а также на эстакадах, в каналах и лотках, где. уложе-
ны трубопроводы, находящиеся в работе. Величину давления
при испытании на прочность принимают такой же, как и при
гидравлическом испытании.
Пневматическое испытание трубопровода на прочность при
установке чугунной арматуры (кроме арматуры из ковкого чу-
гуна) допускается при избыточном давлении испытания не вы-
ше 0,4 МПа; при этом вся чугунная арматура должна пройти
предварительное гидравлическое испытание на прочность проб-
ным давлением в соответствии с ГОСТ 356—68.
Трубопроводы, работающие под абсолютным давлением от
0,095 до 0,2 МПа, подлежат только испытанию на плотность
воздухом или инертным газом. В этих случаях давление испы-
тания следует принимать в зависимости от рабочего давления
в трубопроводе:
Избыточное рабочее давление в трубопроводе, кПа
Вакуум .................................
До 5....................................
От 5 до 50 .............................
Выше 50 до 100..........................
Избыточное
давление ис-
пытания на
плотность, кПа
100
20
Рраб -|-30
Рраб, но не
менее 85
При пневматическом испытании технологических трубопро-
водов на прочность давление следует поднимать постепенно,
проводя осмотр трубопровода при следующих давлениях:
а) при рабочем давлении от 0,1 до 0,2 МПа осмотр следует
проводить при давлении, равном 0,6 пробного, и при полном
рабочем;
б) при рабочем давлении выше 0,2 МПа осмотр следует
проводить при давлениях, равных 0,3 и 0,6 пробного, и при пол;
ном рабочем.
При каждом промежуточном осмотре трубопровода подъем
давления необходимо временно прекратить.
При проведении пневматических испытаний трубопроводов
на прочность как внутри помещения, так и снаружи следует
установить охраняемую зону и обозначить ее. Минимальное
расстояние (в любом направлении) от испытываемого трубо-
провода до границы должно быть не менее 25 м при наземной
прокладке и не менее 10 м — при подземной. Во время подъема
давления и при достижении в трубопроводе давления испыта-
ния на прочность пребывание в обозначенной зоне запрещено.
427
Осмотр трубопроводов разрешается проводить лишь после
того, как давление испытания будет снижено до рабочего. За-
прещается обстукивать молотком трубопроводы под давлением.
Лица, проводящие испытание и осмотр, должны быть специаль-
но проинструктированы. Запрещается находиться в зоне охра-
ны кому-либо кроме этих лиц.
Герметичность сварных стыков фланцевых соединений и
сальников проверяют течеискателями либо путем обмазки их
мыльным или другим раствором (при отрицательных темпера-
турах окружающего воздуха применяют незамерзающий мыль-
ный раствор).
Результаты пневматического испытания трубопроводов при-
знают удовлетворительными, если при испытании на плотность
не обнаружено утечек.
Необходимость проведения дополнительного пневматическо-
го испытания трубопровода на плотность с определением паде-
ния давления за время испытания устанавливается проектной
организацией, а при отсутствии проекта — требованиями СНиП
Ш-1.9—62.
Внутрицеховые технологические трубопроводы следует под-
вергать дополнительному испытанию на плотность совместно
с оборудованием, которое они обслуживают. Дополнительное
испытание на плотность проводят после испытания на проч-
ность и плотность, промывки или продувки. Испытание должно
проводиться при рабочем давлении, а для вакуумных трубопро-
водов и факельных линий — при давлении 0,2 МПа.
Испытание на плотность можно проводить только после вы-
равнивания температур внутри трубопровода. Для наблюдения
за температурой в трубопроводе следует устанавливать термо-
метры в начале и в конце испытываемого участка.
Если продолжительность дополнительного испытания на
плотность не указана в проекте, ее устанавливает организация,
проводящая испытания. Она должна быть не менее 24 ч для
внутрицеховых, межцеховых и межзаводских трубопроводов.
Падение давления в трубопроводе за время испытания на
плотность определяют по формуле
ДР= 100 fl — -кФЦ
\ гн‘ к /
где ДР— падение давления, % от испытательного давления; Ри и Рк— сум-
ма манометрического и барометрического давлений соответственно в начале
и в копне испытания, МПа; Т„ и Тк — абсолютная температура в трубопро-
воде соответственно в начале и в конце испытания, К-
Давление и температуру в трубопроводе определяют как
среднее арифметическое показаний всех манометров и термо-
метров, установленных во время испытания.
Результаты дополнительного пневматического испытания на
плотность межцеховых технологических трубопроводов призна-
ют удовлетворительными, если падение давления в них окажет-
428
ся не более 0,1% в час при транспортировании СДЯВ и токси-
ческих продуктов и не более 0,2 % в час—при транспортирова-
нии взрывоопасных, легковоспламеняющихся, горючих и актив-
ных газов (в том числе сжиженных).
Указанные нормы падения давления относятся к трубопро-
водам внутренним диаметром до 250 мм включительно. При
испытании трубопроводов больших диаметров приведенные нор-
мы умножают на поправочный коэффициент /С = 250/7Эвн (где
Овн — внутренний диаметр испытываемого трубопровода, мм).
Если испытываемый трубопровод состоит из участков раз-
личных диаметров, средний внутренний диаметр его определя-
ют по формуле:
_ ~Ь Dn2Ln
СР Pi^i + Р^1 + • • + Рп^п
где О,, О2, .... Dn — внутренние диаметры участков трубопроводов, мм;
Ii, h, In — длины соответствующих участков трубопроводов, м.
8.5. РЕВИЗИЯ И РЕМОНТ АРМАТУРЫ
Ревизия арматуры
Ревизию, ремонт и испытание трубопроводной арматуры, как
правило, проводят в период ревизии трубопроводов, а также во
время остановки отдельных агрегатов, установок или цехов на
ремонт; при этом оформляют акт.
Трубопроводную арматуру, установленную на газопроводах
для горючих газов, для проверки исправности следует ежеквар-
тально опробовать в рабочих условиях, независимо от парамет-
ров среды. При опробовании проверяют герметичность сальни-
кового устройства и исправность действия затворного механиз-
ма без проверки герметичности уплотнительных поверхностей.
Сроки проверки состояния предохранительных и обратных
клапанов (включая разборку и чистку) устанавливают в зави-
симости от характера и чистоты газа, но не реже чем через
4000—4500 ч их работы.
Отсекающая арматура и обратные клапаны, а также арма-
тура, работающая в условиях высокоагрессивных сред, неза-
висимо от категории трубопровода, должна быть подвергнута
ревизии в следующем объеме:
внешний осмотр арматуры;
разборка уплотнительных деталей для осмотра и ремонта;
тщательный осмотр отдельных деталей: шпинделя, клина
или клапана и их крепления, уплотнительных поверхностей
корпуса, ходовой гайки, сальника, крепежных деталей и т. п.;
тщательный осмотр внутренней поверхности корпуса и
крышки арматуры с целью выявления коррозии, эрозии и т. п.;
замер толщины стенки корпуса и крышки при обнаружении
следов коррозии и эрозии, выбраковка и замена изношенных
деталей;
429
сборка арматуры после устранения дефектов, опрессовка с
целью определения плотности уплотнительных поверхностей
(затвора) и ее прочности.
Материал для набивки сальников выбирают в соответствии
с ГОСТ 5152—77.
Асбестовая прожиренная и прографиченная набивка для
арматуры, устанавливаемой па газопроводах, может быть ис-
пользована при рабочих температурах не выше 200 °C, так как
при более высоком нагреве жировые вещества вытекают и
плотность сальника быстро снижается.
При температурах выше 200 °C и давлениях до 10 МПа
можно применять прографичениую асбестовую набивку. При
этом каждое отдельное кольцо должно быть пересыпано слоем
сухого чистого графита толщиной не менее 1 мм.
При высоких температурах рекомендуется применять спе-
циальные набивки, в частности асбометаллические, пропитан-
ные особыми составами, стойкими к разрушению и не вытекаю-
щими под влиянием транспортируемых сред и высокой темпе-
ратуры.
Сальниковая набивка должна быть изготовлена из плетено-
го шнура квадратного сечения со стороной квадрата, равной
ширине сальниковой камеры. Из такого шнура на оправке
должны быть нарезаны отдельные кольца со скошенными под
углом 45° концами. Кольца следует укладывать в сальниковую
коробку вразбежку линий разреза, с уплотнением каждого
кольца в отдельности. Высота сальниковой набивки должна
быть такой, чтобы грундбукса в начальном положении входила
в сальниковую камеру не более чем на 1/6—1/7 ее высоты, но
не менее чем па 5 мм.
Подтяжку сальников следует выполнять равномерно, без
перекосов грундбуксы. Для обеспечения плотности сальниково-
го уплотнения необходимо следить за чистотой поверхности
шпинделя и штока, а также за сохранностью рабочей части
шпинделя.
Отбраковка литых изношенных корпусов задвижек, венти-
лей, клапанов и литых деталей трубопроводов производится в
следующих случаях:
а) если уплотнительные элементы арматуры износились на-
столько, что не обеспечивают нормального ведения технологи-
ческого процесса, а отремонтировать или заменить их невоз-
можно;
б) если толщина стенки корпуса достигла значения, опреде-
ляемого по формуле
бот б 1 Р/<Тпред
где боте — толщина стенки, при которой корпус задвижки, клапана, вентиля,
фитинга должен быть изъят из эксплуатации, см; Дусл—условный проход,
см; Р — рабочее давление в корпусе, МПа; <тПред — напряжение, зависящее
от марки стали и рабочей температуры, МПа;
430
в) если толщина стенки корпуса достигла значений, равных
или меньше указанных ниже, независимо от рабочих условий:
Оу, мм.............................. 80 100 125 150 200
Предельная отбраковочная толщина стенки,
мм.................................. 4,0 5,0 5,5 6,0 6,5
Арматуру перед ремонтом следует очистить от грязи, масла
и следов коррозии, а затем разобрать. При этом должны быть
приняты меры, предупреждающие возможность повреждения
деталей. Запрещается разукомплектовывать арматуру и разби-
рать на одном рабочем месте арматуру одинаковых Dy, рабо-
тающую в разных условиях.
Технические требования к деталям. Все детали разобранной
арматуры подлежат контролю на отсутствие поверхностных де-
фектов (трещин, забоин, деформации и т. д.), проверке состоя-
ния резьб, сальниковых уплотнений, уплотнительных поверхно-
стей; контролю коррозионного и эрозионного износа деталей и
проверке соответствия размеров этих деталей требованиям ре-
монтных допусков; проверке состояния крепежных деталей.
На корпусах и крышках арматуры не должно быть вмятин,
деформаций, трещин, закатов, волосовин, раковин и других де-
фектов. Правка деформированных корпусов и крышек не до-
пускается. На необработанных поверхностях допускаются
местные дефекты в виде раковин от действия коррозии. Глу-
бина их должна быть не более 1,5—2 мм, диаметр— не более
3 мм при Dy до 100 мм и не более 5 мм — при £*у>100 мм.
Общая поверхность, пораженная раковинами, не должна пре-
вышать 1 % поверхности корпуса и крышки. Раковины не долж-
ны быть расположены в одном месте и не должны нарушать
конструктивную прочность корпуса и крышки.
Если размер дефектов превышает указанные значения, то
на стальных корпусах и крышках они должны быть заварены.
Дефекты на деталях из чугуна или цветных металлов заварке
не подлежат, дефектные детали бракуются.
Детали, имеющие дефекты на футеровке пли слое эмали в
виде пузырей, трещин, пор, отколов, бракуются и ремонту не
подлежат.
Допустимая шероховатость поверхности резьбы на дета-
лях— не более 5, а точность резьбы — не ниже 7Н/8д (по
ГОСТ 16093—81). Допускаются незначительные местные срывы
резьбы общей протяженностью не более половины витка, если
глубина их не выходит за пределы среднего диаметра.
На внутренней поверхности сальникового устройства не
должно быть раковин; поверхность шпинделя должна быть
гладкой, без забоин и следов коррозии, погнутость шпинделя
не допускается. На уплотнительных поверхностях деталей за-
твора не должно быть рисок и вмятин.
Уплотнительные поверхности присоединительных фланцев
должны быть параллельны между собой и перпендикулярны к
431
осевой линии. Отклонение от параллельности не должно пре-
вышать 0,2 мм для арматуры на Ру>4,0 МПа и 0,3 мм — на
Ру^4,0 МПа (на каждые 100 мм диаметра уплотнительной по-
верхности). Отклонение от перпендикулярности не должно пре-
вышать 2°.
Пружина не должна иметь трещин, закатов, рисок, волосо-
вин, вмятин и других дефектов. Пружины предохранительных
клапанов должны быть подвергнуты следующему контролю:
а) проверке перпендикулярности торцов к оси пружины; до-
пускается отклонение не более 1°;
б) проверке на поверхностные трещины; для этого следует
погрузить пружину на 30 мин в керосин, затем насухо обтереть
и посыпать меловой пудрой; темные штрихи на поверхности
мела указывают на наличие трещин и такая пружина браку-
ется;
в) испытанию на сохранение упругости; для этого пружину
сжимают до полного соприкосновения витков и выдерживают
в этом состоянии не менее двух минут; операцию повторяют
трижды; после испытания высота пружины не должна быть
меньше первоначальной.
Проверку и испытание пружин следует проводить не реже
одного раза в год. Результаты проверки и испытания заносят
в эксплуатационную карту клапана.
Все детали привода арматуры (подшипники, червяк, червяч-
ное колеса, шестерни, муфты, механизмы переключения, указа-
тели положения, валы, пружины) следует осмотреть; детали,
имеющие большой износ, трещины, излом, должны быть забра-
кованы.
Ремонт арматуры
Работоспособность арматуры может быть восстановлена про-
точкой, шлифовкой и притиркой рабочих поверхностей деталей
клапана; заменой изношенных деталей новыми; устранением
дефектов па деталях путем заварки или наплавки с последую-
щей регулировкой и испытанием в собранном виде.
Если на рабочей поверхности шпинделя, седла, деталей за-
твора, па уплотнительных поверхностях корпуса имеются не-
большие (глубиной 0,2—0,3 мм) забоины, риски и другие де-
фекты, деталь протачивают и шлифуют.
Шероховатость уплотнительных поверхностей деталей за-
твора должна быть не более 0,16, поверхности шпинделя —
0,63, поверхностей коробки сальника, грундбуксы — в пределах
2,5 и 10.
Глубина проточки шпинделя не должна превышать 10% от
номинального диаметра; отклонение оси шпинделя от прямо-
линейности допускается в пределах 1/2000 его длины.
Величина проточки седла и корпуса под седло не должна
превышать 2 мм для клапанов £)у = 40 и выше и 1 мм — для
Z?y = 10— 32.
432
При замене уплотнительных колец в чугунной арматуре
кольца необходимо запрессовать, предварительно смазав их
гнезда суриком на олифе. После запрессовки уплотнительных
колец в стальную арматуру их следует приварить к корпусу
или диску для обеспечения герметичности соединения.
Корпуса чугунных задвижек при отсутствии уплотнительных
колец в затворе должны быть забракованы, если уплотнитель-
ные поверхности нельзя отремонтировать притиркой.
Стальные корпуса и диски могут быть отремонтированы
при износе уплотнительных поверхностей путем наплавки элек-
тродуговым методом с последующей проточкой, шлифовкой и
притиркой.
При наличии дефектов на уплотнениях из неметаллических
материалов они должны быть заменены.
При наличии трещин, отслоений, деформаций и других де-
фектов в баббитовых уплотнениях они должны быть переза-
литы.
Глубина проточки уплотнительных поверхностей фланцев и
крышки не должна превышать 2 мм; шероховатость поверх-
ности под прокладку должна быть не более 10.
Если невозможно устранить дефект проточкой или наплав-
кой, деталь следует заменить резервной или изготовить заново.
При выборе материала для изготовления детали необходимо
руководствоваться характеристикой среды и ее параметрами,
результатами проверки материала заменяемой детали спект-
ральными анализом на содержание Сг, Ni, Mo, V, W, Ti, реко-
мендациями табл. 8.12 и 8.13. Для изготовления деталей затво-
ра с мягким уплотнением применяют резину вакуумную, поли-
этилен, фторопласт-4 и другие материалы, предусмотренные
чертежом или каталогом на арматуру.
Таблица 8.12. Материалы, рекомендуемые для изготовления
основных деталей арматуры
Рабочая среда Корпус, крышка, диск Шпиндель Детали затвора Оси, кре- пежные из- делия внут- ри корпуса Грундбук- са, втулка набивочная
Неагрессив- ные жидко- сти и газы чугун, 20Л, 25Л Х5М-Л, цветные ме- таллы и сплавы 2X13 3X13 латунь, 3X13 чугун, бронза, Х18Н10Т, латунь, 25 Х5М Цветн! 3X13 3X13 ле металлы и 20Л, ст. 3 ЗОХ сплавы
Агрессивные Х18Н9ТЛ, Х18Н12М2ТЛ, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т 20Л, ст. 3
газы и жид- кости Х18Н12МЗТЛ, Х23Н28МЗДЗЛ, ЭИ-654-Л К Х17Н13М2Т X17H13M3T ОХ23Н28МЗДЗТ ЭИ-654 X17H13M3T OX17H16M3T ЗОХ
28—1204
43$
Таблица 8.13. Материалы, рекомендуемые
для изготовления крепежных деталей
Детали Давление условное Ру, МПа Марки стали при температуре среды, °C
до 350 до 425 до 450 до 530
Болты ДО 2,5 20; 35 25; 35 ЗОХМА
Гайки До 2,5 10; 20 20; 25 12Х18Н10Т 25Х1МФ
Шпильки 4; 6,4; 10 25; 35 25; 35 ЗОХМА 25Х1МФ
Мелкие единичные язвы и другие небольшие следы корро-
зии на корпусе, деталях затвора или крышке заваривают элек-
тродуговой сваркой. Заварке не подлежат корпуса или крышки
из чугуна и цветных металлов, а также стальные, имеющие
групповые язвы или трещины.
Детали, подлежащие заварке, должны быть тщательно очи-
щены от технологических продуктов и обезжирены. Место де-
фекта перед заваркой должно быть подготовлено, зачищено до
здорового металла, завариваемые кромки разделаны зубилом,
фрезой, сверлом или другим механическим инструментом.
Размер и форма зачистки или разделки (вырубки) дефект-
ного участка должны быть такими, чтобы электросварщик мог
подвергнуть любую точку вырубки прямому действию электри-
ческой дуги; не должно быть острых и прямых углов, способ-
ствующих зашлаковыванию. В случае заварки сквозных сви-
щей разделка под заварку должна быть выполнена с обеих
сторон.
Марки электродов и сварочной проволоки, рекомендуемых
для исправления дефектов деталей, изготовленных из различ-
ных сталей, приведены в табл. 5.7.
Заварку деталей из сталей Х18Н9ТЛ, 0Х17Н16МЗТЛ,
Х23Н28МЗД.ЗЛ рекомендуется проводить аргоно-дуговой свар-
кой только при нижнем положении детали на постоянном токе
при прямой полярности. Вырубку заполняют низкими широки-
ми валиками, не задерживая дугу длительное время на одном
месте, при наименьшей ее длине. Аргон подают в зону сварки,
а при заварке сквозных свищей — и со стороны корня шва; при
этом направление движения аргона должно быть перпендику-
лярно оси отверстия свища.
При заварке деталей из углеродистых сталей и при недоста-
точной доступности места заварки применяют ручную электро-
сварку.
После заварки дефектов на деталях арматуры из сталей
15Л, 20Л, 25Л, 3X13, Х18Н9ТЛ, Х5МЛ, 0Х17Н16МЗТЛ термо-
обработку проводить не обязательно. После заварки дефектов
на деталях из стали Х23Н28МЗДЗЛ обязательно проводят за-
калку в воде при температуре нагрева 1100—1150 °C.
Качество заварки контролируют по внешнему виду в соот-
ветствии с ГОСТ 3242—79 и по результатам гидравлического
434
испытания на пробное давление Рпр= 1,5РУ (при установившем-
ся пробном давлении следует выдержать деталь не менее
5 мин).
При обнаружении в заварке мелких пороков они могут быть
исправлены дополнительной заваркой с соответствующей пред-
варительной их подготовкой. После устранения дефектов необ-
ходимо повторное гидравлическое испытание. Исправление
дефектов корпусов и крышек путем заварки более двух раз на
одном месте не допускается. Чеканка трещин и других дефектов
запрещается.
Заварку и наплавку уплотнительных поверхностей корпуса,
разрушенных внутренних резьб, седла и клапана проводят пос-
ле проточки поверхности и удаления резьб. Заварку (наплавку)
следует выполнять в несколько слоев концентрическими окруж-
ностями. При выборе электродов необходимо руководствовать-
ся рекомендациями табл. 8.14. Для наплавки твердого сплава
рекомендуются электроды марки ЗН-60М, ЦН-8, ЦН-2, ЦН-6
(ГОСТ 10051—62). После заварки и наплавки уплотнительных
поверхностей пли внутренних резьб выполняют механическую
обработку до необходимых размеров.
При сборке арматуры все старые прокладки и сальниковую
набивку необходимо заменить новыми. Размеры сальниковой
набивки должны соответствовать размерам набивочного прост-
ранства сальниковой камеры. Доведение сальниковой набивки
до необходимых размеров путем расплющивания ее молотком
или другим способом не допускается.
Кольца сальников набивки следует укладывать в камеру
вразбежку линий разреза. Нарезанные кольца должны быть
со скошенными под углом 45° концами. При сборке грундбукса
должна входить в камеру не менее чем на 5 мм и не более чем
на 1/7 высоты камеры.
В собранной арматуре выступающие из гаек концы шпилек
должны быть в пределах 1—3 шагов резьбы. Все гайки и болты
должны быть затянуты равномерно, без перекоса соединяемых
деталей.
При приемке арматуры из ремонта проверяют ее комплект-
ность, плавность хода шпинделя, отсутствие рывков и заеданий
при полном подъеме и опускании шпинделя; рабочий ход шпин-
деля, наличие предохранителей, предотвращающих отвинчива-
ние.
Арматуру, отремонтированную без снятия с трубопровода,
следует подвергнуть испытанию на плотность рабочей средой
при рабочем давлении вместе с трубопроводом.
Арматура, отремонтированная в мастерской, должна пройти
испытания на прочность и плотность материала деталей, на
герметичность верхнего уплотнения шпинделя (при его нали-
чии), на герметичность сальникового уплотнения и прокладоч-
ных соединений, на герметичность затвора.
28*
435
Давления, рекомендуемые при гидравлическом испытании
арматуры, приведены в табл. 8.14.
При испытании на прочность пробное давление поддержива-
ют до 10 мин, после чего его следует снизить до рабочего. При
рабочем давлении тщательно осматривают корпус арматуры и
проверяют плотность (герметичность) запорного устройства.
Длительность выдержки арматуры при рабочем давлении
должна быть около 30 мин для арматуры диаметром более
100 мм и около 15 мин — для арматуры меньших диаметров.
Испытание на герметичность сальникового уплотнения и
прокладочных соединений проводят при открытом затворе, нор-
мально подтянутом сальнике и заглушенном выходном патруб-
ке. Продолжительность испытания под давлением не менее
трех минут, при этом необходимо 2—3 раза открыть и закрыть
затвор на весь рабочий ход. При испытании арматур погружа-
ют в емкость с чистой водой или обмыливают контролируемые
места. Пропуск воздуха (воды) не допускается.
Испытание на герметичность затвора должно проводиться
при закрытом затворе с подачей среды по направлению стрел-
ки на корпусе (за исключением обратных клапанов и задви-
жек). При испытании обратных клапанов среда подается на
клапан (золотник). При испытании задвижек среда должна
подаваться между дисками при наличии пробок-заглушек в
крышке или корпусе. Если невозможно подать среду между
дисками или если ведут испытание однодисковых задвижек под
давлением, среда должна подаваться поочередно с каждой
стороны прохода задвижки.
Нормы герметичности арматуры (краны, вентили, задвижки,
обратные клапаны) должны соответствовать данным табл. 8.15.
Каждый предохранительный и перепускной клапан после
ремонта должен быть подвергнут регулировке на начало откры-
тия.
Для определения момента открытия клапана в качестве
контрольной среды необходимо применять воздух — для клапа-
нов, предназначенных для работы на газообразном продукте и
сжиженных газах, или воду — для клапанов, предназначенных
для работы на жидкостях.
Таблица 8.14. Рекомендуемые давления гидравлического испытания арматуры
Вид испытания Материал корпуса арматуры Давление испытания
На прочность На плотность (герметич- ность) запорного устрой- ства Сталь, чугун, цветные металлы и сплавы Пластические массы Сталь, чугун, цветные металлы и сплавы Пластические массы РПр=1,5 Ру в соответст- вии с ГОСТ 356—80 Рпр=1,25 Ру, но не ме- нее 0,2 МПа Рпр = Р у Рпр = Рра6
436
Таблица 8.15. Нормы герметичности арматуры
Тип арма- туры Назначение арматуры Пропуск через затвор» см3/мин (для воды) или дм3/мин (для воздуха), не более, при £)у, мм
50 70 80— 100 125— 150 200— 250 300— ‘ 400 500— ООО 800— 1000 1200— 1400
Краны, вен-
тили, зад-
вижки
(ГОСТ
9544—75)
Обратные
клапаны
(ГОСТ
13252—73)
Для особо
опасных
сред
Для без-
опасных
сред на
Ру>4 МПа
То же,
Ру<4 МПа
Для всех
сред
Не допускается
2
7
7
5
12
12
1 3
5 8
30 40
20 —
5
12
70
Предохранительные и перепускные клапаны проверяют на
начало открытия на стенде. Проверку выполняют следующим
образом. Постепенно поднимают давление среды под клапаном
до рабочего (Рраб). При этом давлении клапан осматривают;
отсутствие пропуска среды в течение двух минут свидетельст-
вует о герметичности затвора.
Клапан проверяют на начало открытия затвора. Клапан
считается отрегулированным, если затвор открылся при давле-
нии Рраб+0,05 МПа (при Рраб<0,3 МПа) или при давлении
Рраб+15% Рраб (при РРаб = 0,3—6,0 МПа), или же при давлении
Рраб+10% Рраб (при Рраб>6,0 МПа).
Арматура с обнаруженными при испытании дефектами пос-
ле их устранения подвергается повторным испытаниям.
На арматуру, прошедшую ревизию (ремонт), составляют
акт; о регулировке предохранительных (перепускных) клапа-
нов и испытании пружин делается запись в эксплуатационной
карте.
Данные о ремонте арматуры, проведенном без снятия с тру-
бопровода, записывают в паспорт газопровода или в ремонт-
ные книги и составляют акт.
Ремонт арматуры высокого давления
Требования к корпусам и крышкам арматуры высокого давле-
ния аналогичны рассмотренным выше для арматуры, устанав-
ливаемой при давлении 10 МПа.
Допускается износ в результате коррозии и эрозии на внут-
ренних поверхностях корпусов арматуры. При этом для арма-
437
туры с резьбовыми фланцами толщина стенки штуцера не
должна быть меньше следующих значений (при Ру = 32 МПа):
Ду, мм.................. 10 15 25 32 40 60 70 90 120
Минимальная толщина стенки,
мм..................... 3 4,1 5,3 6 8 10 12 15 21
Здесь указаны минимальные значения толщин стенок, не со-
держащие прибавки на коррозионный и эрозионный износ. Де-
тали с указанными минимальными толщинами стенок бракуют.
Устранение дефектов заваркой запрещается.
Резьбы на деталях арматуры не должны иметь сбитых, сор-
ванных и с неполным профилем ниток. У метрических резьб
допускается срыв ниток и неполный профиль на общей длине
не более 0,5 нитки при уменьшении профиля витка по высоте
не более 25%.
При обнаружении на резьбе забоин или продуктов коррозии
последние могут быть устранены; шероховатость поверхности
после удаления дефектов должна быть не более 5.
Контроль резьбы проводят проверкой высоты зацепления;
при этом выбраковывают соединения, в которых высота зацеп-
ления меньше допустимой.
Геометрию резьбы контролируют резьбомером. При наличии
отступлений геометрии, конусности и чистоты резьбы детали
выбраковывают.
Длина резьбы на штуцере должна оставаться такой, чтобы
при полностью навернутой резьбовой втулке или фланца остава-
лось не менее одной нитки.
Шероховатость уплотнительных поверхностей фланцев долж-
на быть в пределах 0,63—0,32.
При восстановлении качества уплотнительных поверхностей
фланцев проточка фланца не допускается.
Резьбы на фланцах должны удовлетворять рассмотренным
выше требованиям.
Размеры уплотнительных поверхностей под линзу или про-
кладку на штуцерах корпусов при проточке и шлифовке изме-
нять запрещается.
Уплотнительные поверхности сопрягаемых деталей и про-
кладки между ними должны быть чистыми, без заусениц, рисок,
точечной коррозии, вмятин и других дефектов.
Шероховатость уплотнительных поверхностей затвора, кор-
пуса, фонаря, коробки сальника должна быть в пределах
0,63—0,32, а качество притирки сопрягаемых поверхностей в
указанных деталях должно обеспечивать шероховатость не бо-
лее 0,16.
К остальным деталям арматуры высокого давления (шток,
сальниковое устройство, привод и т. п.) при ревизии предъяв-
ляются требования, рассмотренные выше.
Если невозможно устранить дефект на деталях проточкой,
деталь должна быть изготовлена или заменена.
438
Таблица 8.16. Материалы, применяемые для изготовления деталей
арматуры высокого давления
Арматура Детали Материал
Вентиль запорный, Корпус 25, 40, 20Х
=32 МПа Шпиндель, шток 40Х, 2X13
Фонарь, фланцы 35, 25Л
Клапан обратный, Седло Х17, 2X13
Корпус 25, 40, 20Х
Ру=32 МПа Клапан 2X13
Клапан предохранитель- Фланцы 35
Корпус 25, 40, 20Х
ный, ?у=32 МПа Седло 2X13
Клапан 4X13
Фланцы 35
Вентиль запорный и ре- Корпус ЗОХМА
гулирующий, Фланцы 35Х
Ру=70 МПа Коробка сальника 18X3M13
Шток 20ХЗМ64
Штепсель 2X13
Фонарь 4X13
При выборе материала для изготовления детали необходимо
руководствоваться следующими данными: характеристикой сре-
ды и ее параметрами; результатами проверки материала заме-
няемой детали спектральным анализом на содержание Сг, Ni,
Mo, V, Ti, W; рекомендациями табл. 8.16.
При изготовлении седел и клапанов из указанных материа-
лов твердость изделий по Роквеллу должна быть 300—360 МПа.
Вновь изготовленные корпуса, фланцы, фонари, коробки саль-
ников и штоки должны быть проверены методом магнитной де-
фектоскопии на отсутствие трещин. Изготовленные детали
должны иметь паспорт с указанием размеров (£>у, Ру), марки
материала, его химического состава и механических характери-
стик.
Все уплотнительные поверхности арматуры притирают до
получения герметичности. Седла запрессовывают в корпус, кре-
пят на резьбе или с помощью гайки. Герметичность соединений
достигается с помощью качественной притирки и запрессовки
деталей. Герметичность контролируют испытанием на плот-
ность. Обварка седла или гайки запрещается, кроме случаев,
предусмотренных чертежом.
Перед укладкой новой набивки сальника коробка сальниц
должна быть тщательно очищена от следов старой набивки, на-
гара.
Детали, имеющие дефекты, бракуют и к сборке не допус-
кают. Исправление бракованных деталей заваркой не допуска-
ется.
При сборке арматуры все старые прокладки и сальниковая
набивка должны быть заменены новыми тех же типоразмеров.
439
Для сальника рекомендуется применять следующие набив-
ки: при давлении до 32 МПа и температуре до 200 °C — фторо-
пластовые (ГОСТ 10007—80Е); при давлении до 65 МПа и тем-
пературе до 370 °C — набивки сквозного плетения марки
АПРПС (ГОСТ 5152—77) и набивки сквозного плетения марки
НВДТ-2 (МВТУ МХП).
Сальниковая набивка арматуры должна быть изготовлена
из плетеного шнура квадратного сечения со стороной квадрата,
равной ширине сальниковой камеры. Из такого шнура должны
быть на оправке нарезаны кольца со скошенными под углом
45° концами. Отдельные кольца набивки должны быть уложе-
ны в сальниковую камеру вразбежку линий разреза и с уплот-
нением каждого кольца специальной оправкой, соответствую-
щей размерам штока и сальниковой камеры.
Высота сальниковой набивки должна быть такой, чтобы
грундбукса в нижнем положении входила в сальниковую ка-
меру не более 5 мм и не менее 2 мм.
Каждый вентиль после ремонта должен быть подвергнут
следующим испытаниям: на прочность и плотность материала
изделий; на герметичность верхнего уплотнения штока; на гер-
метичность сальников уплотнения и резьбовых соединений; на
герметичность затвора; полость обогрева испытывают на плот-
ность воздухом под давлением 1,6 МПа с погружением вентиля
в емкость с водой или обмыливанием. Пропуск воздуха при ис-
пытании не допускается.
Испытание на прочность и плотность материала деталей вен-
тиля проводят водой под давлением Рпр= 1,5 Ру при открытом
затворе и заглушенном выходном патрубке в течение времени,
необходимого для тщательного осмотра деталей, но не менее
пяти минут. Пропуск среды и потение металла не допускаются.
Испытание на герметичность верхнего уплотнения проводят
водой под давлением, равным условному Ру. При испытании
затвор должен быть открыт, шток поджат на верхнее уплотне-
ние, выходной патрубок отглушен, а сальник (грундбукса) ос-
лаблен. Пропуск через сальниковое уплотнение не допускается.
Испытание на герметичность сальникового уплотнения и
разъемных соединений должно производиться под давлением,
равным условному, при нормально подтянутом сальнике, заглу-
шенном выходном патрубке, при среднем положении штока.
Испытание на герметичность затвора следует производить:
а) водой под давлением Ру при закрытом затворе и осво-
божденном от заглушки выходном патрубке; пропуск воды не
допускается;
б) воздухом (или азотом) под давлением Ру (при Ру^
=g:20 МПа) или 20 МПа (при Ру>20 МПа).
При этом давление создается при заглушенном выходном
патрубке вентиля и открытом затворе, затем затвор закрывает-
ся, выходной патрубок освобождается от заглушки и заливает-
440
ся водой для контроля плотности затвора вентиля. Пропуск воз-
духа (азота) не допускается.
Каждое испытание должно производиться не менее двух раз
с продолжительностью выдержки при установившемся давле-
нии в течение времени, необходимого для тщательного осмотра,
но не менее трех минут.
Каждый обратный клапан после ремонта должен быть под-
вергнут следующим испытаниям: на прочность и плотность ма-
териала изделий; на плотность затвора клапана.
Испытание на прочность и плотность материала клапана
производится подачей воды под клапан при заглушенном вы-
ходном патрубке. Величина пробного давления 1,5 Ру. Потение
металла и пропуск воды в соединения не допускается.
Испытание затвора на плотность производят подачей воз-
духа (азота) под давлением Ру (для клапанов с Ру<720 МПа)
при залитом водой входном патрубке; гидроиспытанием при Ру
и дополнительным пневмоиспытанием при давлении, равном
20 МПа, — для клапанов с Ру>20 МПа.
Продолжительность испытания должна быть не менее трех
минут. Пропуск среды в местах соединения корпуса, седла с
корпусом не допускается.
Допускается пропуск воздуха (азота) в затворе в следую-
щем объеме; для клапанов с Dy<:40—30 пузырьков в минуту;
для клапанов с Dy>40—100 пузырьков в минуту.
Каждый предохранительный клапан после ремонта должен
Таблица 8.17. Т рудоемкость капитального ремонта трубопроводов и арматуры
Детали тру- бопроводов Ремонтная единица Трудоемкость, чел.-ч при диаметре условного прохода, мм
25 | 50 | 80 | 100 | 125 | 150 | 200 250 300 400
Трубы 100 пог. м 24 32 42 50 55 60 70 76 80 100
Фланцевые со- единения Вентили 100 шт. 1 шт. 40 60 84 108 120 162 220 275 340 600
НИЗКОГО давления 2,2 3,3 4,8 5,9 6,7 8,4 10,8 13,4 — —
высокого давления 5,3 7.9 11,2 14,0 17,0 20,0 26,0 32,0 — —
Краны Задвижки 1 шт. 1 шт. 2,4 3,6 5,3 6,5 — — — — — —
параллель- ные •— 14 16 21 23 25 28 32 36 54
клиновые 6,3 8,7 9,4 13,0 16,7 20,6 26 45 53
Конденсатоот- водчики Клапаны пред- охранительные 1 шт. 1 шт. 7,0 9,0 10,0 14,0
низкого давления 4,0 5,3 6,7 8,0 10,7 13,0 14,4 — — —
высокого давления 4,6 6,8 9,6 12,5 16,5 20,5 29,8 — —
441
быть подвергнут регулировке (тарировке) на начало открытия
клапана. Ее проводят на стенде в следующем порядке: подают
воду под клапан, при этом при рабочем давлении (Рраб) про-
пуск не допускается; клапан должен начать открываться при
/эраб+1О°/о Рра(>', б) подают воздух (азот) под клапан под дав-
лением 20 МПа или ?Раб (при Рраб>20 МПа); пропуск воздуха
не допускается.
Арматура, отремонтированная без снятия с трубопроводов,
должна пройти испытание на плотность рабочей средой вместе
с трубопроводом при рабочем давлении. В случае обнаружения
дефектов при испытании их устраняют, а арматуру подвергают
повторному испытанию.
Для предварительного планирования трудоемкости капи-
тального ремонта трубопроводов и арматуры рекомендуется
пользоваться данными табл. 8.17.
Глава 9
ЗАЩИТА ОБОРУДОВАНИЯ ОТ КОРРОЗИИ
9.1. ВИДЫ КОРРОЗИИ
В зависимости от характера разрушений различают следующие
виды коррозии: равномерную, контактную, язвенную (точечную),
щелевую, межкристаллитную, избирательную, коррозию под
напряжением, коррозионную усталость, эрозию [1].
Равномерная коррозия — наиболее часто встречающийся на
практике вид коррозии металлов и сплавов. Она обусловлена
химическими и электрохимическими реакциями, протекающими
более или менее равномерно на всей поверхности металла, поме-
щенного в коррозионную среду (водную, атмосферную и т. д.).
Равномерная коррозия приводит к наибольшим (по сравне-
нию с другими видами коррозии) необратимым потерям массы
металла, в то же время выявляется наиболее легко. Предот-
вращение или уменьшение коррозии достигается правильным
подбором металлов и сплавов, применением защитных покры-
тий, использованием ингибиторной или электрохимической за-
щиты.
Контактная коррозия возникает при соприкосновении двух
и более металлов и сплавов в электролитической среде.
9.2. ТОЧЕЧНАЯ КОРРОЗИЯ
Точечная (язвенная) коррозия является видом местного кор-
розионного разрушения, в результате которого на отдельных
участках поверхности металла образуются характерные углуб-
ления — язвы, причем остальная поверхность оказывается неза-
тронутой коррозией или прокорродировавшей весьма незначи-
442
тельно. Язвы могут быть неглубокими, но широкими. Это про-
исходит, например, на поверхности стали, корродирующей в
почве. Глубокие и узкие поражения появляются на поверхности
коррозионностойких сталей, погруженных в морскую воду.
Несмотря на то, что точечная коррозия сопровождается
сравнительно небольшой потерей массы металла, она является
одним из наиболее опасных видов разрушения. Ее очень труд-
но обнаружить, что объясняется небольшими размерами язв и
заполнением их продуктами коррозии. Практически язвенная
коррозия обнаруживается только в момент аварии конструкции
по сквозным отверстиям в стенках резервуаров, трубопроводов
и т. д.
Факторы, влияющие на точечную коррозию. Природа метал-
ла. Отдельные металлы и сплавы в разной степени проявляют
склонность к точечной коррозии. Более других подвержены то-
чечной коррозии пассивные металлы и сплавы. В растворах хло-
ридов наибольшую стойкость обнаруживают тантал, титан,
хром, цирконий и их сплавы; весьма склонны к питтингообра--
зованпю в этой среде высоколегированные хромистые и хромо-
никелевые сплавы. Склонность к точечной коррозии не всегда
одинакова, она зависит от химического состава стали. Чем вы-
ше в стали содержание хрома, никеля и молибдена и чем мень-
ше углерода, тем больше ее сопротивляемость точечной корро-
зии. Коррозионностойкие стали тем меньше подвержены пит-
тингу, чем однороднее их структура, в которой должны отсут-
ствовать включения карбидов и других вторичных фаз, а так-
же неметаллические фракции, в частности окислы и сульфиды,
уменьшающие стабильность пассивного состояния и облегчаю-
щие разрушение пассивирующей пленки ионами хлора. Некото-
рые виды термообработки, приводящие к улучшению однород-
ности стали, благоприятно сказываются на ее сопротивляемости
точечной коррозии.
Состояние поверхности. Качество заключительной обработ-
ки поверхности металла или сплава может оказать большое
влияние на их сопротивляемость точечной коррозии. На поли-
рованных поверхностях образуется меньшее число питтингов,
чем на травленных или шлифованных, но эти питтинги имеют
больший размер и развиваются быстрее.
Состав и pH раствора. Точечная коррозия проявляется
прежде всего в нейтральных или почти нейтральных растворах,
содержащих ионы галогенов (особенно ионы хлора). Металлы,
помещенные в сильнокислые растворы, подвергаются интенсив-
ной равномерной коррозии. Необходимым условием возникно-
вения точечной коррозии является наличие в коррозионной сре-
де, помимо ионов хлора, окислителей (кислорода, Fe3+, Сп2+,
Hg2+ и др.).
Некоторые анионы тормозят развитие питтингов в средах,
содержащих большие количества хлоридов. Так, добавка 3%
NaNO3 в 10%-ный раствор FeCl3 практически предотвращает
443
на неограниченное время точечную коррозию стали 10Х18Н10Т
в этом растворе, в то время как в растворе, не содержащем нит-
рата, язвы на стали появляются уже через несколько часов.
Аналогичный эффект достигается при определенной концентра-
ции ионов ОН-, СНзСОО-, С1О4—, SO42-.
Температура. Обычно рост температуры ведет к увеличению
скорости точечной коррозии. При этом возрастает и число пит-
тингов на единицу поверхности металла.
Предупреждение точечной коррозии. В связи с потенциаль-
ной опасностью аварии металлических конструкций борьбу с то-
чечной коррозией следует начинать еще на стадии проектирова-
ния — путем подбора металлов или сплавов, способов их обра-
ботки, определения условий их эксплуатации.
Коррозионностойкие стали и другие пассивные сплавы (на-
пример, медноникелевые) можно защитить от точечной корро-
зии катодной поляризацией их от внешнего источника постоян-
ного тока или с помощью цинковых, алюминиевых или желез-
ных протекторов. Катодная поляризация должна обеспечить
такой потенциал поверхности защищаемого металла или спла-
ва, величина которого будет ниже потенциала питтингообразо-
вания.
В замкнутых водяных циклах, содержащих растворенные
хлориды, для торможения точечной коррозии часто применяют
ингибиторы — соединения, в состав которых входят анионы
ОН-, NO3-, SO42-, СгО42 , SiO32- и др.
9.3. ЩЕЛЕВАЯ КОРРОЗИЯ
Щелевой коррозией называют интенсивное локальное разруше-
ние металла конструкций в щелях и зазорах шириной от не-
скольких сотых долей миллиметра до нескольких миллиметров,
которые образуются как вследствие особенностей самой конст-
рукции (отверстия, соединения внахлестку, фланцевые, закле-
почные, болтовые и т. д.), так и в ходе эксплуатации (осажде-
ние на поверхности металла частиц дыма, песка, продуктов
коррозии и других веществ, а также ее биологическое «обраста-
ние»), Возникновение щелевой коррозии обычно связано с при-
сутствием в щелях и зазорах небольших количеств неподвиж-
ного раствора электролита.
Локализованная в щелях коррозия может привести к преждевременному
износу работающих в атмосферных условиях конструкций, особенно болто-
вых и заклепочных (например, стальных мостов). Щелевой коррозии также
подвержены конструкции, находящиеся в водной и почвенной средах (ме-
таллические резервуары, трубопроводы, греющие элементы водоподогревате-
лей и т. д.). Щелевая коррозия может возникнуть в зоне контакта металла
с неметаллами (древесиной, полимерами, резиной, асбестом, стеклом, бето-
ном, тканями и т. д.). Часто наблюдается коррозия фланцевых соединений
в зоне контакта металла с прокладками, выполненными из резины, фетра или
другого материала.
Щелевой коррозии могут быть подвержены все конструкционные метал-
лические материалы, одного особенно чувствительны к ней пассивные метал-
444
лы и сплавы, так как в щелях может произойти депассивация (переход из
пассивного состояния в активное), поверхности металла, вследствие чего на-
ступит усиленная коррозия.
Предупреждение щелевой коррозии основано прежде всего
на создании конструкций, в которых отсутствуют щели с непро-
точным электролитом. Кроме того, необходимо использовать
металлы с повышенным сопротивлением щелевой коррозии и
применять электрохимическую защиту.
Металлы и сплавы, коррозионная стойкость которых обус-
ловлена наличием на их поверхности пассивирующей пленки
(коррозионностойкие стали, алюминий и его сплавы, меднони-
келевые сплавы, титан и т. д.), подвержены щелевой коррозии.
Степень поражения металлов и сплавов щелевой коррозией не
всегда одинакова, она зависит от химического состава сплава
(аналогично тому, как при точечной коррозии).
Щелевую коррозию можно замедлить, применяя катодную
поляризацию от внешнего источника постоянного тока или про-
текторы — металлы, потенциал которых отрицательнее потен-
циала защищаемого металла. Это дает положительный эффект
для углеродистых сталей, чугуна и некоторых сортов коррози-
онностойких сталей, главным образом хромоникелевых.
Циркулирующие в замкнутых циклах (системы охлажде-
ния, теплообменники, конденсаторы) растворы обычно содер-
жат ингибиторы коррозии. Но в местах затрудненного доступа
раствора к поверхности металла наблюдается сильная щелевая
коррозия. В этих случаях концентрация ингибиторов должна
быть достаточно большой для того, чтобы они могли оказать
защитное действие и в труднодоступных местах.
9.4. МЕЖКРИСТАЛЛИТНАЯ КОРРОЗИЯ
Межкристаллитная коррозия (МК.К) представляет собой раз-
рушение сплава, локализованное на границах зерен. Следст-
вием этого вида коррозии является потеря сплавом прочности
и пластичности и быстрое разрушение изготовленной из него
конструкции. Межкристаллитной коррозии подвержены широко
применяемые сплавы, в частности высоколегированные корро-
зионностойкие стали (хромистые и хромоникелевые), сплавы
алюминия (дюралюминий), сплавы никеля.
Причиной возникновения МКК чаще всего являются струк-
турные изменения сплава, происходящие на границе зерен, осо-
бенно при термообработке и при сварке. Течение процесса за-
висит как от состава сплава, так и от коррозионной среды, но
механизм его всегда носит электрохимический характер.
Следует отличать межкристаллитную коррозию, которая не
зависит от наличия в металле механических напряжений, от
межкристаллитного коррозионного растрескивания (являюще-
гося видом коррозии под напряжением), возникающего при
растягивающих напряжениях.
445
Коррозионностойкие аустенитные стали (например,
10Х18Н10Т) становятся склонными к МКК (сенсибилизируют-
ся) во время термической обработки при температурах 400—
850 °C. При контакте с агрессивной средой сталь начинает раз-
рушаться вдоль границ зерен. Примерами являются разруше-
ния сварных резервуаров, реакторов и других аппаратов, в ко-
торых находятся серная и азотная кислоты, а также некоторые
другие агрессивные среды.
Чувствительность стали к МКК зависит, с одной стороны, от
ее химического состава, особенно от содержания углерода, а
с другой — от продолжительности термической обработки при
данной температуре. Быстрее всего сталь сенсибилизируется
при температуре около 650 °C.
Склонность стали к МКК возникает также при медленном
охлаждении ее с прохождением через область опасных темпе-
ратур, например при длительной сварке. В месте сварки металл
разогревается до температуры плавления (примерно 1400°C);
опасная же область температур локализуется на расстоянии
нескольких миллиметров от шва (зона термического влияния).
В агрессивной среде сварное соединение подвергается МКК
в околошовной зоне.
Степень сенсибилизации аустенитной стали во время тер-
мообработки при температуре около 650 °C тем выше, чем боль-
ше содержание в ней углерода. Стали, содержащие менее 0,03%
углерода, практически не подвержены МКК; если в стали со-
держится более 0,1% углерода, то уже через пять минут вы-
держки при данной температуре проявляется значительная
склонность к этому виду коррозии.
Факторы, влияющие на межкристаллитную коррозию.
Состав стали. Коррозионностойкпе аустенитные стали содер-
жат наряду с хромом, никелем и другие легирующие добавки:
молибден, кремний, титан, ниобий, марганец и т. д.
Увеличение содержания хрома в стали снижает возможность
локального уменьшения его концентрации в процессе выделения
карбидов хрома на границах зерен ниже 12%• При увеличении
содержания хрома от 18 до 22% предельное содержание угле-
рода, ниже которого у стали появляется склонность к межкри-
сталлитной коррозии, возрастает с 0,02 до 0,06%. С ростом со-
держания никеля увеличивается склонность аустенитных ста-
лей к межкристаллитной коррозии. Влияние содержания нике-
ля на склонность хромоникелевых сталей к межкристаллитной
коррозии в разных средах различно. В концентрированной
HNO3 неблагоприятное влияние сказывается при содержании
никеля более 28%. В кипящем 42%-ном MgCl2 склонность
к межкристаллитной коррозии возрастает с увеличением содер-
жания никеля до 10%, а затем падает.
При содержании 2—3% молибдена в аустенитной стали со-
противляемость ее межкристаллитной коррозии возрастает. Ле-
гирование аустенитных сталей элементами с большим сродст-
446
вом к углероду, чем хром (титаном, ниобием), позволяет зна-
чительно уменьшить их склонность к МКК и даже полностью
ее предотвратить. Содержание титана и ниобия в стали относи-
тельно количества имеющегося в ней углерода должно быть
достаточным для того, чтобы связать весь избыток последнего.
В первом приближении содержание титана (в %) должно не
менее чем в 6 раз превышать содержание углерода; содержа-
ние ниобия — не менее чем в 10 раз. В сталях, содержащих ти-
тан или ниобий, после выдержки при температуре 900 °C обра-
зуются устойчивые выделения карбидов этих металлов. Такие
стали можно подвергать нагреву, не боясь появления у них
склонности к межкристаллитной коррозии.
Коррозионная среда. Скорость межкристаллитной коррозии
сенсибилизированных аустенитных сталей меняется в широких
пределах в зависимости от состава коррозионной среды. Наи-
более агрессивными являются среды, в состав которых входят
серная, азотная, фосфорная и некоторые органические кислоты.
Интенсивность коррозии возрастает, если в растворах кислот
присутствуют окислители (Cu2+, Hg2+, Сг6+ и т. д.).
Предупреждение межкристаллитной коррозии. Наиболее
распространены три способа предотвращения или уменьшения
межкристаллитной коррозии аустенитных сталей: термообра-
ботка (аустенизация); использование сталей с пониженным со-
держанием углерода; использование сталей, легированных тита-
ном или ниобием.
Аустенизация — это термообработка стали (процесс, анало-
гичный закаливанию углеродистых сталей), состоящая из на-
грева ее до 1050—1100 °C, кратковременного (в течение 10 мин)
выдерживания при этой температуре и последующего быстрого
охлаждения. В процессе нагрева карбиды хрома (и углерод)
полностью растворяются в аустените; быстрое охлаждение пре-
пятствует повторному выделению карбидов. Если применялась
сварка, то изготовленные изделия рекомендуется вновь под-
вергнуть аустенизации.
Понижение содержания углерода. Аустенитные стали, содер-
жащие менее 0,03% с углерода, не склонны к межкристаллит-
ной коррозии. Малоуглеродистые стали могут легко науглеро-
живаться при температуре, близкой к температуре плавления
стали (например, при сварке).
Легирование титаном и ниобием. Стали, содержащие титан
и ниобий, после соответствующей термообработки не приобре-
тают склонности к МКК (кроме случаев так называемой ноже-
вой коррозии).
Ножевая коррозия. При определенных условиях сварки ста-
билизированные аустенитные стали становятся чувствительны
к МКК вследствие выделения карбидов хрома. При этом раз-
рушение происходит в узкой полосе металла, прилегающего к
шву, и имеет вид ножевого разреза. В результате потери хрома
узкая полоса металла, прилегающая к шву, станет чувстви-
447
тельной к МКК. Чтобы вернуть стали коррозионную стойкость,-
ее следует нагреть до температуры примерно 1050 °C; при этом
карбиды хрома растворяются и образуются карбиды титана.
После такой обработки скорость охлаждения металла не имеет
значения.
Коррозионностойкие ферритные стали, содержащие 12—28%
хрома и 0,08—0,25% углерода, становятся склонными к МКК
в результате термообработки при температурах выше 925 °C.
Однако после кратковременной выдержки (в течение 10—
60 мин) при температурах 650—815 °C их коррозионная стой-
кость восстанавливается.
Скорость межкристаллитной коррозии ферритных сталей,
как и в случае аустенитных сталей, зависит от агрессивности
среды. При сварке этих сталей область сенсибилизированного
металла возникает в околошовной зоне.
Изменение содержания хрома в ферритных сталях незначи-
тельно влияет на их склонность к межкристаллитной коррозии,
в то время как содержание углерода имеет очень большое зна-
чение (также как в случае аустенитных сталей). Понижение
концентрации углерода в сплаве способствует уменьшению
склонности сплава к МКК, однако критическая концентрация
углерода, ниже которой эта коррозия не возникает, в этом слу-
чае гораздо меньше, чем у аустенитных сталей, и составляет
0,009%.
Алюминиевые сплавы, содержащие около 4% меди (дю-
раль), высокими прочностными характеристиками обязаны вы-
делению по границам зерен СиД12, образующегося во время осо-
бой обработки сплавов — «старения». Однако образованию
СиА12 сопутствует обеднение границ зерен сплава медью. Об-
ласти, обедненные медью, характеризуются пониженной корро-
зионной стойкостью, в результате чего в агрессивных средах
начинается быстрое разрушение сплава вдоль границ зерен.
Для уменьшения склонности дюрали к МКК применяют специ-
альную термообработку (нагревание до температуры 490 °C
с закалкой в воду) и последующее старение при комнатной
температуре. Уменьшение восприимчивости к МКК сопровож-
дается снижением прочности сплава.
Другим способом предотвращения межкристаллитной корро-
зии дюрали является плакирование сплава очень тонким слоем
чистого алюминия, отделяющим сенсибилизированный сплав от
коррозионной среды.
Межкристаллитной коррозии могут подвергаться и некото-
рые сплавы никеля с молибденом и хромом — инконель и ха-
стеллой. Эти сплавы используют в химической промышленности
для изготовления деталей аппаратуры, работающих в особо
агрессивных средах (кипящие концентрированные растворы
кислот и щелочей). Склонность таких сплавов к межкристаллит-
ной коррозии, как и в рассмотренных выше случаях, устраня-
ется при помощи соответствующей термообработки.
448
9.5. ИЗБИРАТЕЛЬНАЯ КОРРОЗИЯ
Избирательная коррозия — особый вид коррозии металлических
сплавов, заключающийся в удалении из них только одного из
компонентов. В результате материал теряет монолитность и
прочность, хотя его геометрические размеры почти не меняют-
ся. Это затрудняет раннее распознавание процесса разрушения
сплава, а поскольку процесс протекает сравнительно медленно,
то часто он проявляется лишь при аварии конструкции.
Наиболее распространенный вид избирательной коррозии —
обесцинкование латуней. Избирательная коррозия железа в чу-
гуне, протекающая в водных средах и в почве, приводит к гра-
фитизации.
Латуни, содержащие менее 30% цинка, обычно подвержены
локальному обесцинкованию в нейтральных, щелочных и слабо-
кислых средах. Избирательно прокорродировавший цинк пере-
ходит в раствор, а на поверхности сплава остается пористый не-
прочный слой меди.
Скорость обесцинкования возрастает с повышением темпе-
ратуры среды, причем тем быстрее, чем выше содержание цин-
ка в латуни. Развитию локального обесцинкования способству-
ет наличие пористых неорганических осадков на поверхности
латуни, а также застойных зон среды.
Предотвращение обесцинкования в процессе получения спла-
ва достигается добавлением в латунь небольших количеств оло-
ва— около !% Положительный эффект вызывает также при-
садка мышьяка, сурьмы и фосфора (около 0,04%).
В замкнутых водяных циклах обесцинкование латуни мож-
но замедлить, регулируя состав среды, например, путем удале-
ния из нее растворенного кислорода. Однако, подобно легирова-
нию латуни, этот метод недостаточно надежен, ибо в некоторых
случаях обесцинкование может идти и в отсутствие кислорода.
В том случае, когда избежать обесцинкования описанными
методами невозможно, следует заменить латунь другим спла-
вом, не подверженным избирательной коррозии (например,
медноникелевым сплавом).
Серые чугуны подвергаются избирательной коррозии, являю-
щейся следствием удаления из них железа. При этом на по-
верхности чугуна образуется губчатая мягкая графитовая
масса, что и определило название этого вида коррозии — гра-
фитизация. Продукты коррозии представляют собой пористую
массу, состоящую из графита и окислов железа. С течением
времени скорость коррозии возрастает вследствие развития по-
верхности графита. Чугун при этом теряет прочность и метал-
лические свойства, хотя размеры детали не меняются. Измене-
ние прочностных характеристик чугуна зависит от глубины гра-
фитизации.
29—1204
44»
Избирательная коррозия серого чугуна протекает в средах,
обладающих умеренной или малой коррозионной активностью,
и является сравнительно медленным процессом. При высокой
агрессивности среды чугун обычно корродирует равномерно.
9.6. КОРРОЗИЯ ПОД НАПРЯЖЕНИЕМ
Коррозией под напряжением называют процесс разрушения ме-
талла при совместном действии растягивающих напряжений и
коррозионной среды. Широко распространенным и наиболее
опасным видом коррозии под напряжением является коррози-
онное растрескивание.
Коррозионному растрескиванию подвержены многие метал-
лы и сплавы: углеродистые и легированные стали, сплавы ме-
ди, алюминия, титана, магния и др. В результате взаимодейст-
вия статических растягивающих напряжений и коррозионной
среды в металле образуются трещины, развивающиеся перпен-
дикулярно направлению действия напряжений и приводящие в
конце концов к растрескиванию (разрушению) детали. Течение
процесса коррозионного растрескивания обычно предугадать
невозможно.
Классическими случаями коррозионного растрескивания яв-
ляются так называемые сезонное растрескивание латуней и ще-
лочная хрупкость стали.
Факторы, влияющие на коррозионное растрескивание. Ос-
новными факторами, влияющими на процесс коррозионного
растрескивания, являются растягивающие напряжения, корро-
зионная среда, состав и структура сплава, состояние его по-
верхности.
Растягивающие напряжения. Коррозионное растрескивание
обнаруживается у материалов, подверженных действию стати-
ческих напряжений. Это могут быть внешние напряжения или
остаточные (внутренние), возникшие в результате термообра-
ботки, сварки или механической обработки. Источником напря-
жений могут быть также продукты коррозии, собирающиеся в
зазорах и щелях конструкции, где они по мере увеличения
своего объема расклинивают металл, вызывая локальный рост
напряжений до величины, близкой к пределу пластичности
(под).
Для возникновения коррозионного растрескивания необхо-
димы напряжения, близкие к напряжению, вызывающему пла-
стическую деформацию металла. Практически большинство ме-
таллов и сплавов не подвергается коррозионному растрескива-
нию, если приложенное напряжение меньше 0,7по,2. Известны,
однако, случаи растрескивания металлов при малых напряже-
ниях (ОДпод).
В реальных условиях в материале могут иметься надрезы
или острые углы, являющиеся концентраторами напряжений,
450
в таких местах локальные напряжения во много раз превыша-
ют средние величины напряжений.
Коррозионная среда. Коррозионное растрескивание метал-
лов и сплавов может идти в различных средах — как газовых
(воздух, водяной пар), так и жидких (растворы электролитов,
органические растворители, расплавленные соли). Обычно это
средне- и малоагрессивные среды, которые вызывают у нена-
пряженного металла незначительную общую коррозию. Отдель-
ные металлы и сплавы подвержены коррозионному растрески-
ванию только при наличии в среде специфических ионов. Один
и тот же ион может ускорять растрескивание одного металла
и тормозить растрескивание другого. Например, хлор-поны вы-
зывают растрескивание аустенитных хромоникелевых сталей, но
предотвращают коррозионное растрескивание углеродистых в
растворах нитратов. Ион МОз-, наоборот, вызывает растрески-
вание углеродистых и тормозит растрескивание аустенитных
сталей.
Состав некоторых сред, вызывающих коррозионное растрес-
кивание важнейших металлов и сплавов, и характеристика тре-
щин приведены в табл. 9.1.
Концентрация агрессивных соединений, вызывающих рас-
трескивание, может быть небольшой; иногда достаточно следов
их (например, присутствия NH3 в воздухе в случае растрески-
вания латуней).
Концентрация кислорода и других окислителей в агрессив-
ной среде часто сильно влияет на скорость коррозионного рас-
трескивания. Так, например, удаление кислорода из раствора
хлорида натрия эффективно замедляет растрескивание аусте-
нитных сталей.
Таблица 9.1. Некоторые среды, вызывающие коррозионное растрескивание
металлов и сплавов
Металл или сплав Среда Характер трещин
Углеродистые ста- Растворы NaOH, NaOH—Na2SiOa, Межкристаллит-
ЛИ Ca(NO3)2, NH4NO3, NaNO3, морская вода ные
Нержавеющие ста- Растворы хлоридов, в том числе Межкристаллит-
ЛИ MgCl2, растворы NaCl—Н2О2, мор- ская вода ные и транскри- сталлитные
Медь, сплавы меди Растворы и пары аммиака, вода и водяной пар То же
Сплавы алюминия Растворы NaCl, NaCl—Н2О2, морская вода, воздух, водяной пар Межкристаллит- ные
Никель, сплавы Расплавленный NaOH, концентриро- Межкристаллит-
никеля ванные растворы щелочей, плавико- вая и кремнефтористоводородная кислота ные и транскри- сталлитные
Сплавы титана Дымящая азотная кислота, морская вода гидразин, метиловый спирт То же
29*
451
Большое влияние на склонность металлов и сплавов к кор-
розионному растрескиванию оказывает температура среды. Не-
которые металлы растрескиваются при нормальной температу-
ре среды (латуни в содержащем аммиак воздухе, дюралюми-
ний и сплавы титана в морской воде). Коррозионное растрес-
кивание большинства металлов и сплавов протекает при тем-
пературах ниже 100 °C.
Большое значение имеет физическое состояние среды. При
одной и той же температуре и одинаковых напряжениях аусте-
нитная сталь подвержена значительно более быстрому растрес-
киванию при переменном воздействии воды и водяных паров,
чем в условиях контакта с одной только газовой (пар) или жид-
кой (вода) фазой.
Состав и структура металлов или сплавов. Склонность дан-
ного металла или сплава к коррозионному растрескиванию за-
висит от химического состава, величины и ориентации зерен,
размещения интерметаллических и неметаллических включений,
наличия дислокаций, фазовых превращений и состояния поверх-
ности.
Чистые металлы вообще не подвержены коррозионному рас-
трескиванию, за исключением меди, которая растворяется в
аммиачных растворах, содержащих комплексные ионы
[Си (NH3)5]2+, и никеля, который растворяется в концентриро-
ванных или расплавленных щелочах.
Гораздо более вероятно коррозионное растрескивание высо-
копрочных сплавов (например, нагартованных сталей и лату-
ней), нежели материалов низкой прочности. Сплавы железа
(стали и чугуна), предел прочности которых ниже 300 МПа,
почти не подвержены коррозионному растрескиванию. Упроч-
няющая термообработка (например, дисперсионное твердение,
старение), способствующая образованию грубодисперсной
структуры, увеличивает склонность материала к коррозионному
растрескиванию.
Пассивные металлы и сплавы, подверженные в данной кор-
розионной среде язвенной коррозии, а также сплавы, чувстви-
тельные к межкристаллитной или избирательной коррозии, осо-
бенно склонны к коррозионному растрескиванию.
Склонность коррозионностойких сталей к коррозионному
растрескиванию зависит от содержания в них никеля. Быстрее
всего растрескиваются стали, содержащие около 8% никеля.
Уменьшение или увеличение содержания никеля повышает со-
противляемость стали коррозионному растрескиванию. Наличие
в аустенитных сталях зерен феррита повышает их сопротивляе-
мость коррозионному растрескиванию. Присутствие даже ма-
лых количеств молибдена ускоряет растрескивание некоторых
аустенитных сталей.
Состояние поверхности металла или сплава может со вре-
менем оказать большое влияние на склонность материала к
коррозионному растрескиванию. Считается, что полировка по-
452
верхности повышает сопротивляемость материала межкристал-
литной коррозии.
Предотвращение коррозионного растрескивания. Коррозион-
ное растрескивание металлов и сплавов можно уменьшить или
совершенно затормозить описанными ниже способами.
Уменьшение растягивающих напряжений. Внутренние на-
пряжения можно значительно уменьшить или полностью снять
отжигом (после пластической обработки или после сварки).
Внешние напряжения иногда можно уменьшить, изменяя кон-
струкцию изделия или условия эксплуатации.
Удаление из среды веществ, способствующих коррозии под
напряжением, достигается деминерализацией или восстановле-
нием таких веществ.
Электрохимическая защита. Катодная защита эффективно
тормозит развитие коррозионного растрескивания в электролит-
ных средах многих металлов и сплавов. Ее можно использовать
только тогда, когда причиной растрескивания не является водо-
родная хрупкость.
Ингибиторная защита. Для уменьшения коррозионного рас-
трескивания металла в замкнутых системах к циркулирующим
в них растворам добавляют ингибиторы (замедлители) корро-
зии. Так, добавление фосфатов в воду, подаваемую на питание
паровых котлов, предотвращает возникновение высоких локаль-
ных концентраций ОН-, вызывающих щелочную хрупкость
стали. Коррозия углеродистой стали, подверженной воздейст-
вию кипящего концентрированного раствора нитратов кальция
и аммония, замедляется при добавлении в раствор хлорида или
ацетата натрия.
Применение стойких сталей. Аустенитные стали с повышен-
ным содержанием никеля проявляют наименьшую склонность
к коррозионному растрескиванию. В хлоридных средах весьма
эффективна замена хромоникелевой стали сплавами никеля, в
частности инконелем. Иногда выгодно (как и в случае точеч-
ной коррозии) в растворах хлоридов вместо высоколегирован-
ных хромоникелевых сталей применять обычные углеродистые
стали, не склонные к коррозионному растрескиванию в этих
средах, несмотря на повышенную, но гораздо менее опасную
равномерную коррозию. Почти все чистые металлы нечувстви-
тельны к коррозионному растрескиванию. Сплавы высокой
чистоты, получаемые вакуумной плавкой, обнаруживают осо-
бенно высокое сопротивление этому виду коррозии.
Водородная хрупкость. Особой разновидностью коррозион-
ного растрескивания является водородная хрупкость, поражаю-
щая металлы и сплавы в средах, которые не содержат специфи-
ческих ионов, вызывающих коррозионное растрескивание. На-
пример, высокопрочные углеродистые или мартенситные корро-
зионностойкие стали в разбавленной серной кислоте могут рас-
трескаться за несколько минут. Этот процесс ускоряется при
катодной поляризации. Присутствие в кислотах соединений се-
453
ры и мышьяка, облегчающих разряд ионов Н+ и проникновение
водорода в кристаллическую решетку металла, также ускоряет
процесс растрескивания.
На практике встречается много примеров разрушения конструкций или
их элементов, вызванного водородной хрупкостью; высокопрочные углероди-
стые стали разрушаются за несколько недель и даже дней при контакте с
природным газом, содержащим сероводород; стальные пружины иногда рас-
трескиваются при травлении в серной кислоте или после нанесения гальва-
нического покрытия. Во всех этих случаях растрескивание вызвано внедре-
нием в металл атомов водорода, выделяющегося в результате химических
реакций (например, при травлении в кислотах). Наводороживание не всегда
кончается разрушением металла. Присутствие водорода в кристаллической
решетке ведет к потере им пластичности (т. е. к хрупкости), но только до-
статочно большие растягивающие нагрузки или значительные внутренние на-
пряжения могут привести к его растрескиванию, которое обычно протекает
как транскристаллитный процесс.
Наиболее склонны к водородной хрупкости углеродистые
стали, подвергнутые термообработке, приводящей к образова-
нию мартенситной структуры, и легированные мартенситные
стали (12—13% Сг). Аустенитные стали, в которых диффузия
водорода затруднена, хорошо сопротивляются водородной кор-
розии в большинстве сред.
Водородную хрупкость можно предотвратить следующим об-
разом:
используя при травлении металлов в кислотах ингибиторы,
уменьшающие внедрение водорода в металл;
точно соблюдая технологические параметры процесса галь-
ванического осаждения металлов;
выдерживая сталь после травления или гальванического
процесса при температуре 100—150 °C для удаления водорода
из кристаллической решетки;
проводя сварку при низкой влажности воздуха;
используя материалы, не подверженные водородной хруп-
кости.
9.7. КОРРОЗИОННАЯ УСТАЛОСТЬ
Коррозионная усталость (усталостная коррозия) возникает при
совместном действии на металл коррозионной среды и перемен-
ных напряжений. Подобно коррозии под напряжением, она ве-
дет к преждевременному разрушению (растрескиванию) эле-
ментов таких конструкций, как приводные валы, тросы подъем-
ников, паровые и водяные коммуникации (работающие при пе-
ременных температуре и давлениях), детали насосов и т. д.
Факторы, влияющие на коррозионную усталость. Частота
изменения напряжений играет большую роль при испытаниях
на коррозионную усталость. Чем меньше частота циклов изме-
нения нагрузки, тем ниже и усталостная прочность металла в
коррозионной среде.
Уменьшение усталостной прочности металлов и сплавов об-
наруживается почти во всех коррозионных средах, и чем выше
451
агрессивность среды, тем резче понижение прочности. Такие
факторы, как температура, концентрация кислорода, pH, нали-
чие агрессивных ионов, оказывают влияние на коррозионную
усталость. В отличие от коррозионного растрескивания, корро-
зионно-усталостное разрушение не связано с присутствием в
растворе специфических ионов.
Пресная и, в большой степени, морская вода сильно сни-
жают усталостную прочность стали. Сплавы никеля, медь и
сплавы меди хорошо сопротивляются коррозионной усталости
в различных водных средах. Это обусловлено их более высоким
сопротивлением коррозии в этих средах. Чистые металлы (не
склонные к коррозии под напряжением) подвержены коррози-
онной усталости.
Таким образом, сопротивляемость коррозионной усталости
больше связана с общей коррозионной стойкостью материала,
чем с его механической прочностью.
Предупреждение коррозионной усталости. Коррозионную
усталость можно предотвратить или уменьшить следующими
способами:
уменьшением напряжений в элементах конструкции:;
повышением твердости поверхности металла путем наклепа,
поверхностной нагартовки или термообработки; при этом в по-
верхностном слое возникают напряжения сжатия, улучшающие
усталостные свойства металлов;
нанесением на металл защитных покрытий, что обеспечивает
катодную защиту в порах и в местах повреждений покрытия;
эффективность органических покрытий возрастает при внесе-
нии в них ингибиторов;
ингибиторной защитой; присутствие бихромата натрия, на-
пример, благоприятно сказывается на сопротивляемости угле-
родистой стали усталости в водопроводной воде; хорошие ре-
зультаты достигаются при использовании хроматов, сульфата
натрия, полифосфатов;
электрохимической защитой — катодной и протекторной;
в этом случае необходимо контролировать наложенный потен-
циал, чтобы не допустить катодного наводороживания металла.
9.8. ЭРОЗИЯ
Эрозией называют разрушение поверхности металла, вызванное
коррозионно-механическим воздействием быстро движущейся
среды. По характеру наносимых при этом повреждений и меха-
низму процесса различают следующие виды эрозии: кавитаци-
онную, струйную и фреттинг-коррозию.
Кавитационная эрозия. Кавитационные разрушения, часто
называемые кавитационной эрозией, возникают при быстром
движении жидкости относительно металла вследствие образо-
вания и исчезновения («схлопывания») пузырьков пара вблизи
металлической поверхности. Такому виду эрозии подвержены
455
йысокооборотные роторы насосов, охлаждающие рубашки комп-
рессоров и другие механизмы, в которых имеют место большие
скорости потоков жидкости, а также изменения давления в этих
лотоках.
Причиной возникновения кавитации могут быть также пре-
пятствия на пути потока жидкости (сужение трубы, острые пе-
регородки, щели, неровности поверхности, посторонние тела —
раковины, наросты и т. д.).
Механические и коррозионные факторы в процессе кавита-
ционной эрозии могут влиять в различной степени, в зависимо-
сти от условий. Обычно преобладают первые. Скорость образо-
вания кавитационных разрушений зависит от скорости потока и
состава среды, от температуры коррозионной стойкости метал-
ла и его склонности к пассивации, от состояния поверхности и
прочностных характеристик металла.
Наибольшая интенсивность разрушения металлов в водной
среде вследствие кавитации проявляется при температурах 40—
50 °C. Чугуны и углеродистые стали подвержены в воде в не-
сколько раз более быстрому кавитационному разрушению, чем
сплавы, отличающиеся высокой коррозионной стойкостью (хро-
мистые, хромоникелевые стали, некоторые бронзы, монель
и т. д.).
С ростом механических напряжений возрастает роль меха-
нического фактора и уменьшается роль коррозионного. В пре-
дельных случаях кавитационная эрозия может носить чисто
механический характер и не зависеть от состава среды, коррози-
онной стойкости металла и т. д. В этих случаях скорость ка-
витационного разрушения зависит прежде всего от прочностных
характеристик металла, его структуры, состояния поверхности
и геометрической формы.
Защиту металлов от кавитационной эрозии осуществляют
следующими способами: изменением формы изделий и чистоты
обработки их поверхностей; уменьшением вибрации элементов,
контактирующих с жидкостью; подбором высокотвердого ме-
талла или же наплавкой твердого металла на поверхность эле-
мента; нанесением на поверхность металла эластичных резино-
вых или полимерных покрытий, амортизирующих гидравличе-
ские удары; катодной или протекторной защитой; ингибитор-
ной защитой; подавлением образования пузырьков путем повы-
шения давления и подбора соответствующей температуры, а
также добавления к раствору поверхностно-активных веществ
(для понижения поверхностного натяжения жидкости).
Струйная (гидроударная) эрозия — разрушение металла
или сплава под действием потока жидкости, движущейся в тур-
булентном режиме и содержащей пузырьки воздуха. Такой вид
эрозии является причиной преждевременного разрушения мно-
гих элементов трубопроводов (колен, тройников, задвижек),
теплообменников, циклонов, лопаток паровых турбин и т. д.
456
Таблица 9.2. Скорость эрозии некоторых металлов и сплавов
при различных скоростях потока морской воды
Металл или сплав Скорость коррозии, Г/(М2‘Сут), при скорости потока, м/с
0,3 1,2 8,2
Углеродистая сталь 3,4 7,2 25,4
Чугун 4,5 — 27,0
Кремнистая бронза 0,1 0,2 34,3
Латунь (70% Си, 29% Zn, 1% Sn) 0,2 2,0 17,0
Медноникелевый сплав (70% Си, 30% Ni) 0,05% Fe 0,2 19,9
0,5% Fe <0,1 <0,1 3,9
Бронза (88% Си, 10% Sn, 2% Zn) 0,7 0,2 28,0
Алюминиевая бронза (10% Al) 0,5 — 23,6
Монель-металл <0,1 <0,1 0,4
Нержавеющая сталь (18% Сг, 14% 0,1 0 <0,1
Ni, 2% Мо) Титан 0 — 0
Эрозия возрастает если в жидкости имеется взвесь твердых
частиц.
Интенсивность процесса эрозии, определяемая как убыль
массы металла с единицы его поверхности в единицу времени,
обычно растет с ростом скорости потока. В табл. 9.2 показано
влияние скорости потока морской воды на скорость эрозии не-
которых металлов и сплавов. Из таблицы следует, что наибо-
лее чувствительны к увеличению скорости потока сплавы меди;
в случае чугуна и углеродистой стали влияние скорости потока
уменьшается, а для сплавов никеля оно совсем мало. Титан
стоек при действии морской воды независимо от скорости ее
потока, что объясняется большой прочностью пассивирующей
окисной пленки. Скорость коррозии нержавеющей стали, в от-
личие от других материалов, в условиях быстрого потока мор-
ской воды уменьшается, что обусловлено более легким поступ-
лением к ее поверхности кислорода, необходимого для поддер-
жания пассивного состояния.
По сравнению с кавитационным разрушением гидроударная
эрозия протекает при значительно большем влиянии коррози-
онного фактора. Поэтому для нее важнее состав и pH среды,
коррозионная стойкость металла и т. д.
Ударяющий в поверхность металла поток разрушает в не-
которых местах защитную пленку (пассивирующую или плен-
ку продуктов коррозии), обнажая чистый металл. Контактируя
со средой, незащищенный металл корродирует, образуя новую
защитную пленку, которая в свою очередь удаляется под дей-
ствием потока. Аэрированная вода доставляет к поверхности
металла новые порции кислорода, необходимого для протека-
ния катодной реакции (катодная деполяризация). Удаление
457
продуктов коррозии с анодных участков ускоряет процесс анод-
ного растворения металла (анодная деполяризация).
Металлы или сплавы, имеющие плотные, хорошо прилегаю-
щие оксидные пленки (нержавеющие стали, титан), в большин-
стве своем отличаются высоким сопротивлением струйной эро-
зии (см. табл. 9.3). Часто, однако, оксидная пленка (пли плев-
ка продуктов коррозии), очень хорошо защищающая металл от
дальнейшей коррозии в неподвижной среде, оказывается неэф-
фективной при быстром движении среды.
Струйную эрозию можно уменьшить или даже предотвра-
тить следующими способами: подбором стойкого в данной среде
материала; удалением из среды агрессивных компонентов или
добавлением ингибиторов; удалением из жидкой среды твердой
фазы (например, песка); использованием защитных металличе-
ских покрытий, более стойких к эрозионному действию среды,
•чем основной металл; электрохимической защитой.
Фреттинг-коррозия — это изнашивание соприкасающихся
тел при колебательном перемещении одной поверхности относи-
тельно другой в условиях воздействия коррозионной среды. Ис-
кажения геометрии сопрягаемых поверхностей (конусность,
овальность и т. д.) способствуют возникновению фреттинг-кор-
розии. Первым диагностическим признаком ее является нали-
чие на поверхности трения окрашенных пятен, в которых сосре-
доточены спрессованные оксиды.
Обычно фреттинг-коррозия развивается при различных прес-
совых посадках на вращающихся валах, в местах посадки лопа-
ток турбин и компрессоров, в шлицевых, шпоночных, болтовых,
винтовых и заклепочных соединениях. Фреттинг-коррозии под-
вержены канаты и канатные шкивы, контактные поверхности
подшипников качения, передающих нагрузки в отсутствие каче-
ния, муфтовые соединения, контактные поверхности пружин,
предохранительных клапанов и т. п. Повреждения от фреттинг-
коррозии проявляются в виде натиров, налипаний металла,
взрывов или раковин (часто заполненных порошкообразными
продуктами коррозии), полос или канавок локального износа,
поверхностных микротрещин. На поверхностях происходит схва-
тывание, микрорезание, усталостное разрушение микрообъемов,
сопровождающееся окислением и коррозией. В зависимости от
условий нагружения, свойств материалов и окружающей среды
один из перечисленных процессов может играть ведущую роль,
а остальные — сопутствующую.
К числу мероприятий, предотвращающих относительное пе-
ремещение поверхностей и фреттинг-коррозию, относятся сле-
дующие: увеличение натяга в случае прессовых посадок, исполь-
зование демпфирующих устройств для гашения вибраций, улуч-
шение подвода смазки и усовершенствование конструкции. Так,
увеличение диаметра вала в месте посадки или нанесение раз-
грузочной канавки задерживают появление фреттинг-коррозии.
Разгрузочная канавка должна быть таких размеров, чтобы име-
458
ло место оптимальное равновесие между концентрациями нап-
ряжений в зоне фреттинг-коррозии и в районе основания канав-
ки. Натяги, превышающие 25—30 мкм, практически предотвра-
щают появление фреттинг-коррозии.
Для борьбы с фреттинг-коррозией рекомендуется применять
бесконтактные лабиринтные уплотнения, плотно подгонять приз-
матические и сегментные шпонки, отдавать предпочтение тре-
нию качения.
К другим мерам предупреждения фреттинг-коррозии можно
отнести подбор пар контактирующих материалов, слабо воспри-
имчивых к фреттинг-коррозии; использование жидких и твер-
дых смазок; применение графита и дисульфида молибдена. Ес-
ли в процессе зксплуатации возникает угроза срыва смазки
(центробежными силами, воздушным потоком), то наиболее под-
ходящей будет смазка, содержащая связующее вещество (сое-
динения кремнистой смолы и мелкочешуйчатого графита; ди-
сульфид молибдена, содержащий 10% хромата цинка). Эффек-
тивны методы механической, термической и химико-термической
обработки, гальванические покрытия и химическая обработка
поверхностей, нанесение пластмассовых пленок и полимерных
покрытий.
9.9. НЕКОТОРЫЕ ОСОБЫЕ СЛУЧАИ ГАЗОВОЙ
КОРРОЗИИ МЕТАЛЛОВ
Скорость газовой коррозии металлов обычно возрастает при
температурах выше 200—300°С. При температурах от 100—200
до 200—300°С газы, даже содержащие пары воды, не опасны,
если при этом не происходит конденсация жидкости и, следова-
тельно, не могут протекать электрохимические процессы. Даже
такие агрессивные газы, как хлор и хлорид водорода, при ука-
занных температурах вызывают лишь слабую коррозию углеро-
дистой стали. Выше 200—300°С химическая активность газов
сильно возрастает: хлор начинает действовать на сплавы желе-
за при температуре выше 200°С, хлорид водорода—выше 300°С,
диоксид серы, диоксид азота, пары серы — около 500°С, серо-
водород — при еще более высоких температурах.
Считается, что водород не вызывает коррозии углеродистых
сталей при обычных температурах и давлениях. При темпера
турах 200—300°С и давлениях 30 МПа он становится весьма
агрессивным. Помимо указанных факторов — повышенных дав-
лений и температуры — увеличению скорости газовой коррозии
часто способствуют напряженное состояние металла, эрозш
и т. п.
Водородная коррозия. При высоких температурах и давлениях водород
взаимодействует с цементитом и обезуглероживает сталь, образуя углеводо-
роды:
FesC + 2Н, = 3Fe + СН4
459
Это явление называют водородной коррозией. Оно характерно, например,
для процесса синтеза аммиака, в котором водород, кроме обезуглерожива-
ния стали, диффундирует в металл, вызывая в нем глубокие изменения, свя-
занные с образованием гидритов и их разложением. Наряду с этим предпо-
лагается образование в стали вместо a-фазы более хрупкого твердого раство-
ра водорода в железе. Снижение механической прочности стали объясняется
также тем, что образовавшийся при обезуглероживании стали метан и раство-
ренный водород вызывают дополнительные внутренние напряжения, приво-
дящие к возникновению микро- и макротрещин.
Разрушение цементита наблюдается при действии на углеродистую сталь
водорода при температуре 310—320 °C. Повышение давления снижает темпе-
ратурную границу обезуглероживания. Термодинамические расчеты показы-
вают, что при температурах 300—600 °C и повышенных давлениях водорода
происходит почти полное разложение цементита.
Для сталей 20 и ЗОХМА характерно наличие инкубационного периода,
во время которого обезуглероживание стали незначительно или не наблю-
дается совсем. Продолжительность этого периода зависит от температуры и
давления водорода.
Хром, титан, молибден и другие элементы, образуя сложные карбиды,
повышают сопротивляемость стали обезуглероживанию.
Медь и богатые медью сплавы также подвержены водородной коррозии.
Водородная хрупкость меди связана с восстановлением содержащихся в ней
и распределенных по границам зерен включенпий закиси меди:
Си2О + Н2 ---> 2Сп + Н2О
Образующие пары воды нарушают связь между кристаллитами и в металле
возникают трещины, поэтому медную аппаратуру не применяют в условиях
воздействия водорода и других восстановительных газов.
Карбонильная коррозия. Под карбонильной коррозией понимают разру-
шение металлов и сплавов при воздействии на них в особых условиях оксида
углерода. При нормальных условиях оксид углерода по отношению к метал-
лам инертен, но при высоких температурах и давлениях может образовы-
вать со многими металлами легко возгоняющиеся вещества—карбонилы
[Ме-|-пСО—*-Ме(СО)я], которые затем разлагаются на металл и оксид угле-
рода. При более высоких температурах вследствие высокого давления паров
разложившегося карбонила действие СО на железо прекращается. Действие
СО вызывают коррозию поверхностного слоя металла с разрыхлением на
глубину до 5 мм. Изменение структуры металла на некотором расстоянии от
поверхности уже не происходит.
Карбонильной коррозии не подвержены хромистые стали с содержанием
30% Сг, хромоникелевые с содержанием 23% Сг и 20% Ni и марганцевые
бронзы при температуре до 700 °C и давлениях до 35 МПа; при более низ-
ких параметрах пригодны менее легированные стали — типа 10Х18Н10Т.
9.10. МЕРЫ БОРЬБЫ С КОРРОЗИЕЙ МЕТАЛЛОВ
Классификация методов
Все принимаемые в практике меры борьбы с коррозией метал-
лов можно классифицировать по характеру воздействия на три
основных фактора, в совокупности определяющих протекание
коррозионного процесса: свойства металла, коррозионной среды
и особенности конструкции [2].
Воздействие на металл. К мерам борьбы, основанным на
оказании противокоррозионного воздействия на металл, можно
отнести коррозионностойкое легирование, термообработку, при-
менение различных покрытий (металлических, неорганических,
460
органических), ингибиторов и смазок, а также электрохимиче-
ской защиты.
Коррозионностойкое легирование и термообработку используют в основ-
ном тогда, когда металл конструкции не позволяет применять другие меры
защиты. Термообработка способствует предотвращению выпадения карбидов
хрома по границам зерен нержавеющей стали аустенитного класса, гомоге-
низации структуры металла, снятию внутренних напряжении.
Металлические покрытия получают различными способами: электроосаж-
деписм (гальванический способ), термодиффузиоиным насыщением поверх-
ностного слоя, путем погружения в горячий металл (горячий способ), пла-
кированием, металлизацией, напылением, методом вакуумной конденсации
И т. д.
Ингибиторы и специальные защитные смазки применяют в процессе
эксплуатации, а также при кратковременном и длительном хранении. В слу-
чае необходимости их удаляют и затем наносят вновь. Этим они существен-
но отличаются от различного вида защитных покрытий, имеющих прочное
сцепление с поверхностью защищаемых деталей.
При электрохимической защите металлоконструкции, работающие в мор-
ской воде, почве или другой электропроводящей среде, подвергают внешней
анодной или катодной поляризации, а также протекторной защите.
Воздействие на среду. В целях снижения коррозии при наг-
реве металла используют так называемые инертные, или защит-
ные, атмосферы. Для уменьшения электрохимической коррозии
в коррозионную среду вводят ингибиторы. Для снижения кор-
розии в водных растворах применяют обескислороживание.
При консервации (временной защите) металлоизделий при-
меняют осушение атмосферы специальными адсорбентами в
замкнутом пространстве; для этой цели могут быть использова-
ны летучие ингибиторы и инертные газы.
Воздействие на конструкцию. Конструкционный материал,
наиболее стойкий в данной коррозионной среде, не всегда поз-
воляет предотвратить опасность быстрого коррозионного разру-
шения. Очень важен правильный учет различных конструктив-
ных факторов, которые могут существенно влиять на степень
защищенности металлоизделия.
При конструировании следует учитывать опасность контакт-
ной коррозии, поэтому нельзя без соответствующей изоляции
соприкасающихся поверхностей сочетать в конструкции метал-
лы, существенно отличающиеся значениями потенциалов. Не ме-
нее важно использование в конструкции различных неметалли-
ческих материалов.
Скопление влаги в элементах конструкции способствует раз-
витию коррозии, поэтому необходимо предусматривать дренаж-
ные отверстия. Очень опасно в коррозионном отношении нали-
чие щелей и зазоров, различных углублений, канавок и пазов,
в которых может скапливаться влага.
Большое значение имеет характер соединения элементов
конструкции. В частности, сварные соединения предпочтитель-
нее клепаных и болтовых, так как в них полностью исключена
возможность появления пор. Перед клепкой следует грунтовать
соединяемые поверхности. Необходимо учитывать опасность воз-
461
никновения внутренних напряжений при соединении различных
элементов конструкции. Это поможет предотвратить коррозион-
ное растрескивание или другой вид коррозионно-механического
разрушения.
К другим требованиям при конструировании изделий, в наи-
меньшей степени подверженных опасности появления коррозии,
относятся: требования к общей компоновке и расположению
элементов, возможность нанесения и возобновления различных
покрытий в процессе эксплуатации и ремонта, учет особенностей,
эксплуатации изделий и т. п.
Защитные покрытия
Нанесение защитных покрытий — один из наиболее распростра-
ненных методов борьбы с коррозией. Покрытия не только защи-
щают поверхность от коррозии, но и придают ей ряд ценных
физико-механических свойств: твердость, износостойкость.
При определении вида защитного покрытия необходимо учи-
тывать следующее:
назначение оборудования (емкости, реакторы, газоходы и
т. д.);
габариты оборудования и конфигурацию защищаемой по-
верхности;
наличие внутренних устройств (мешалок, перегородок, диа-
фрагм, опор, насадок, тарелок и т. д.);
место установки (в помещении или на открытой площадке);
условия эксплуатации (состав, фазовое состояние, темпера-
тура агрессивной среды, наличие абразивных примесей, возмож-
ность солеобразования, рабочее давление);
требования к срокам службы и срокам ремонта покрытия.
В зависимости от указанных параметров выбирают схему
защиты оборудования [3].
Защитные покрытия по применяемым материалам и способу
нанесения подразделяют на следующие виды:
лакокрасочные; армированные различными тканями покры-
тия на основе полимерных смол; шпаклевка или штукатурка нс
сетке высоконаполненными составами; эмульсиями и гермети-
ками на основе эластомеров; оклейка листовыми материалами;
гуммировочные; футеровка штучными изделиями (плиткой, кир-
пичом, блоками) из кислотоупорной керамики, угля, графита,
каменного литья на химически стойких связующих; комбиниро-
ванные, включающие непроницаемый подслой и футеровку; ме-
таллизированные.
Основные химически стойкие покрытия и области их приме-
нения приведены в табл. 9.3.
Перечень, марки и назначение лакокрасочных материалов
для антикоррозионной защиты оборудования и металлокон-
струкций, эксплуатируемых в агрессивных средах, приведены,
в табл. 9.4.
462
Таблица 9.3. Основные химически стойкие покрытия стального корпуса
Защитное покрытие
Назначение
Лакокрасочное на основе перхлорви-
ниловых, эпоксидных и других смол
Полимерное, армированное стеклян-
ной, угольной, хлориновой и другими
тканями
В виде эмульсий и герметиков на ос-
нове эластомеров
Гуммировочное
Футеровка одно- и двухслойная кис-
лотоупорной штучной керамикой на
силикатной замазке
Футеровка шлакоситалловой плиткой
на эпоксидном связующем с непрони-
цаемым подслоем (оклеивание стек-
лотканью на эпоксидном компаунде)
Футеровка кислотоупорной штучной
керамикой на различных химически
стойких связующих (силикатной за-
мазке с расшивкой швов полимерза-
мазками) с непроницаемым подслоем
Футеровка углепластовой плиткой;
футеровка углеграфитовыми блоками
на полимерных химически стойких
связующих (арзамит, фуранкор) и
углепластиковой плиткой с непрони-
цаемым подслоем
Металлизированное (алюминий, ни-
хром и т. п.)
Защита оборудования от воздействия
агрессивных газов, крышек, крупнога-
баритного наливного оборудования
при воздействии слабоагрессивных
сред
То же, при наличии эрозионных воз-
действий и условий повышенной ме-
ханической прочности покрытия
Защита крупногабаритных газоходов
и крышек реакционного и емкостного
оборудования при воздействии силь-
но агрессивных сред
Защита малогабаритного (диаметом
до 3,2 м) и крупногабаритного обо-
рудования (покрытие открытой вул-
канизации). Марки резин выбирают в
зависимости от условий эксплуатации
и методов нанесения покрытия
Защита аппаратуры с газообразной
агрессивной средой без образования
конденсата; защита аппаратуры для
хранения горячего моногидрата сер-
ной кислоты или олеума
Защита оборудования от воздействия
растворов щелочей
Защита реакционной и емкостной ап-
паратуры при воздействии высокоаг-
рессивных сред, если проникновение
среды к защищаемой поверхности не-
допустимо
То же при наличии фтористоводород-
ной кислоты
Защита газоходов и другого обору-
дования при воздействии газообраз-
ных сред с температурой выше 130—
140 °C
463
Таблица 9.4. Применение лакокрасочных материалов
для антикоррозионной защиты оборудования и металлоконструкций,
эксплуатируемых в агрессивных средах
Название лако- красочного ма- териала Назначение Марка гоат или ТУ
Грунтовка для ме- Глифталевые грунтовки ГФ-020 ГОСТ 4056—63
таллических по- (ГФ) ГФ-021 ТУ-6-10-1642-77
верхностей под ГФ-0119 ТУ-6-10-1399—77
различные эмали, Фенолоформальдегид- ФЛ-ОЗк ) ГОСТ 9109-76
стойкие в жестких ные грунтовки (ФЛ) ФД-ОЗж /
условиях эксплуа- тации
Эмали паро- и во- Для защиты внутренних ФЛ-412 ТУ-6-10-778—76
достойкие поверхностей емкостей ФЛ-62 ТУ 6-10-11-308-6—79
от воздействия горячей воды, солевых раство- ров, нефтепродуктов, уг- леводородного конденса- та ФЛ-777 ТУ 6-10-1524—77
Эпоксидные (ЭП) химически стойкие
шпатлевки Грунтовка под эпоксид- ные эмали и самостоя- тельное химически-, ат- мосфере- и маслобензо- стойкое покрытие ЭП-0010 1 ЭП-0020 / ГОСТ 10277—76
грунтовки Для защиты стальных ЭП-057 ТУ 6-10-1117—75
конструкций, работаю- ЭП-076 ТУ 6-10-755—74
ших в атмосферных ус- ловиях или в водных растворах солей; приме- няется под эпоксидные и перхлорвиниловые лако- красочные материалы ЭП-09Т ТУ 6-10-1155-76
эмали Для окраски металличе- ЭП-773 ГОСТ 23143—78
ских поверхностей, под- ЭП-140 ТУ 6-10-599—79
вергающихся действию ЭП-7113 ТУ 6-10-12-36—78
горячих 40%-ных раство- ЭП-5116 ТУ 6-10-1369—78
ров щелочи, разбавлен- ных растворов азотной, серной, соляной кислот, а также слабо- и сред- неагрессивных газов и паров Б-ЭП-5199 ТУ-6-10-11-133-6 76
Для защиты от коррозии в жидких и газообраз- ных средах; стойка к действию бензина и масла ЭП-56 ТУ 6-10-1243—77
Покрытие стойко в ат- мосфере производствен- ных помещений химиче- ских цехов, загрязнен- ных диоксидом серы, серным ангидридом, хло- ристым водородом ЭП-531 ТУ 6-10-1671—78
464
Продолжение
Название лакокрасочного материала Назначение Марка ГОСТ или ТУ
лаки Покрытие стойко в го- рячих растворах щело- чей, в атмосфере произ- водственных помещений химических цехов ЭП-741 ТУ 6-10-1148—76
Покрытия обладают вы- сокой водо- и химиче- ской стойкостью, особен- но к щелочам ЭП-730 ЭП-55 ГОСТ 20824—75 ВТУ ГИПИ-4-4031 —64
Хлоркаучуковые (КЧ) химически и атмосферостойкие грунтовка Применяется под хлор- каучуковые эмали и эмали на основе хлор- сульфированного поли- этилена КЧ-075 ВТУ-22-02—69
эмали Для окраски металло- конструкций, эксплуати- руемых в агрессивных средах (щелочных и кислых) КЧ-749 КЧ-172 МРТУ 6-10-795— 6G МРТУ 6-10-819—69
Циклокаучуковые (КЧ) химически стойкие грунтовка Для окраски конструк- ций, эксплуатируемых в агрессивных средах (кис- лых и щелочных) КЧ-034 МРТУ 6-10-589-68
эмаль КЧ-728 ТУ 6-10-590—75
Поливинилаце- тальные (ВЛ) грунтовки фосфатирую- щие атмосфе- ро- и влаго- стойкие Для окраски черных ме- таллов в составе водо- стойких покрытий: нано- сят на цинковые покры- тия, на алюминиевые, медные и магниевые сплавы ВЛ-02, ВЛ-023 ГОСТ 12707—77
эмаль Для защиты внутренних поверхностей стальных емкостей от воздействия водяного пара, холод- ной и горячей воды, а также емкостей для транспортировки и хра- нения нефти, бензина, минеральных масел ВЛ-515 ТУ 6-10-1052—75
30—1204
465
Способы очистки металлических поверхностей
Подготовка металлической поверхности включает очистку ее от
ржавчины, окалины и жировых загрязнений, нейтрализацию и
удаление кислот, щелочей и других химических продуктов, суш-
ку, обдувку сжатым воздухом.
Наиболее тщательно следует очищать поверхность в зоне
(шириной 2—3 см) сварных швов от остатков флюсов, щелоч-
ных шлаков и оксидов, образующихся при сварке.
Металлические поверхности необходимо очищать от ржавчи-
ны после устранения задиров, острых кромок (радиусом менее
0,3 мм), сварочных брызг, остатков флюсов, наплывов пайки
и т. д.
Острые края деталей должны иметь закругления радиусом
не менее 5 мм; монтажные приспособления (скобы, углы, прут-
ки), временно приваренные к внутренней или наружной поверх-
ности защищаемого оборудования, должны быть срезаны, а
сварные швы зачищены.
Жировые загрязнения (замасливатели и смазки) удаляют
сначала скребками или щетками, а затем органическими раство-
рителями — бензином, уайт-спиритом и т. д. (распылением или
с помощью ветоши, губок, щеток).
Поверхность очищают от ржавчины и окалины различными
способами — механическим, химическим и термическим и с по-
мощью грунтовок-преобразователей ржавчины.
Механические способы. К ним относятся дробеструйная, пескоструйная,
очистка механизированным ручным инструментом и вручную стальными щет-
ками. Наиболее эффективны пескоструйная и дробеструйная очистки, так
как позволяют удалить окалину, получить хорошо очищенную поверхность
с равномерной шероховатостью, что обеспечивает хорошее сцепление покры-
тия с защищаемой поверхностью и наибольший срок службы покрытия.
Термический способ. Этот способ очистки основан на быстром и интен-
сивном нагреве очищаемой поверхности кислородно-ацетиленовыми горелками
и последующем ее охлаждении. Вследствие разности теплофизических харак-
теристик окалины и металла происходит растрескивание окалины и отслое-
ние ее от металлической поверхности. Ржавчина при очистке пламенем обез-
воживается в результате удаления из нее химически связанной воды и рас-
сыпается в мелкий черный порошок. Производительность очистки этим спо-
собом невелика (не более 5 м2/ч). Его можно применять только для очистки
металла толщиной более 5 мм, так как при очистке тонкостенных изделий
может произойти деформация металла. Кроме того, данный способ пожаро-
опасен.
Химический способ. Этот способ очистки представляет собой процесс
травления металлической поверхности кислотами, кислыми солями, щело-
чами или травильными пастами. Травление мелких изделий проводится в ван-
нах или струйных камерах. Крупногабаритные аппараты очищают от ржав-
чины путем налива в аппарат травильного раствора или смачивания в три-че-
тыре приема (с интервалом 1,5—2 ч) поверхности раствором либо травиль-
ной пастой, состоящей из водных растворов кислот и инфузорной земли.
Процесс травления включает следующие операции: обезжиривание в
растворах щелочи или соды при /=80—90 °C; промывку горячей водой; трав-
ление 20%-ным раствором серной, фосфорной или азотной кислоты при
/=70—80 °C; холодную промывку; нейтрализацию остатков кислоты 10%-ным
раствором кальцинированной соды; горячую промывку; сушку.
466
Очистка преобразователями ржавчины. Этот способ заключается в обра-
ботке металлической поверхности специальными растворами (грунтовками) —
преобразователями, или модификаторами ржавчины, которые, взаимодейст-
вуя с продуктами коррозии, переводят их в неактивные (нерастворимые)
комплексы.
Обработка металлических поверхностей преобразователями ржавчины
рекомендуется при защите неответственных металлоконструкций и наружной
поверхности оборудования только при нанесении лакокрасочного покрытия.
При этом толщина слоя очищаемой ржавчины не должна превышать 100—
120 мкм, а на металлической поверхности не должно быть окалины и старой
краски.
Наиболее широкое применение в антикоррозионной технике нашла грун-
товка-преобразователь ЭВА-01-ГИСИ (ТУ 81-05-121—79), в которую входят
два компонента (масс, ч.): основа—100; 70%-ная ортофосфорная кислота —
5-7.
Состав основы в масс, ч.: пластифицированная поливинилацетатная
эмульсия — 85; желтая кровяная соль—1,5; красная кровяная соль — 0,5;
этилсиликат-32—4, ОП-7—0,5; вода дистиллированная обессоленная или кон-
денсат — 0,8.
Технология проведения работ включает удаление стальными щетками
пластовой ржавчины; промывку поверхности 1%-ным раствором поверхност-
но-активного вещества ОП-7 или ОП-Ю; нанесение грунтовки; сушку грун-
товки.
Грунтовку-преобразователь наносят кистью или пистолетом при темпе-
ратуре поверхности и окружающего воздуха не ниже 10 °C и относительной
влажности в пределах от 30 до 80%. Пленка не должна иметь морщин и
трещин, цвет пленки — темно-синий, допускаются пятна зеленого цвета.
Непроницаемый подслой — один из основных элементов ан-
тикоррозионного покрытия; он предотвращает проникновение
коррозионно-активной среды к защищаемой поверхности. Важ-
нейшим условием надежности антикоррозионного покрытия яв-
ляется сплошность (герметичность) непроницаемого подслоя.
Поэтому необходимо тщательно контролировать качество при-
меняемых материалов, оберегать подслой от повреждений, не
допускать установку лесов на подслой и падение на него ост-
рых и тяжелых предметов, инструментов и т. д.
Технология нанесения непроницаемых изоляционных подсло-
ев из органических листовых и рулонных материалов включает
следующие операции: нанесение грунтовок на очищенную и
подготовленную поверхность, сушку грунтовок, подготовку, рас-
крой и наклеивание листовых и рулонных материалов, гермети-
зацию швов, контроль качества покрытия.
9.11. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАТРАТ НА ПРОТИВОКОРРОЗИОННУЮ
ЗАЩИТУ ОБОРУДОВАНИЯ
При оценке потерь от коррозии и затрат на противокоррозион-
ную защиту все потерн и затраты можно условно подразделить
на три группы [4]: прямые, косвенные и затраты на защиту.
Прямые потери включают:
затраты па замену деталей и узлов оборудования, конструкций и соору-
жений, вышедших из строя по причине коррозии и па их восстановление при
капитальном и текущем ремонтах;
остаточную стоимость основных фондов, списанных в результате корро-
зионного износа до истечения срока амортизации;
30* 467
стоимость металлических полуфабрикатов, материалов, металлической и
металлсодержащей готовой продукции, списанных по причине коррозии (кро-
ме заменяемых при ремонтах), или затраты на их восстановление.
Косвенные потери включают:
стоимостное выражение потерь, связанных с простоем основных фондов
по причине коррозии (в т. ч. во время проведения внеплановых текущего и
капитального ремонтов), а также потерь вызванных уменьшением мощности
и производительности оборудования в результате его коррозионного износа;
стоимость готовой продукции, полуфабрикатов и материалов, потерян-
ных при их производстве, транспортировке и хранении в результате сквоз-
ных коррозионных повреждений оборудования, трубопроводов, емкостей;
ущерб, вызванный загрязнением сырья, полуфабрикатов и готовой про-
дукции продуктами коррозии и затраты на их очистку от загрязнения;
стоимостное выражение потерь от брака и снижения сортности продукции
по причине коррозии;
ущерб, наносимый окружающей среде загрязняющими выбросами вследст-
вие коррозионного разрушения оборудования химических производств;
потери, связанные с ухудшением условий труда работников из-за корро-
зионного износа основных фондов.
Затраты на защиту — все затраты, связанные с использованием средств
и методов, применяемых для уменьшения или прекращения коррозии (кро-
ме учтенных в п. «Прямые потери»), в том числе:
капитальные вложения на приобретение и монтаж основных средств и
специального оборудования для противокоррозионной защиты и контроля;
текущие затраты на противокоррозионную защиту основных фондов;
затраты на защиту от коррозии готовой продукции и на создание изде-
лий в коррозионностойком исполнении;
текущие затраты на контроль и испытания готовой продукции на кор-
розионную стойкость и защищенность;
затраты на научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы
в области коррозии; затраты на подготовку кадров.
Коррозионные потери и затраты на противокоррозионную защиту можно
рассчитать по формулам, приведенным ниже:
1. Затраты при текущих ремонтах и техническом обслуживании
2 =2 (Рт-°то+с“то+СуТО)
где Ртот.о — суммарная заработная плата (с начислениями) рабочих, обслу-
живающих оборудование и производящих мелкий ремонт по устранению
последствий коррозионного износа, восстановлению работоспособности и про-
ведению мероприятий по защите от коррозии;
См™ — затраты на основные и вспомогательные коррозионностойкие
материалы;
Суто — затраты, связанные с заменой прокорродировавших деталей и
узлов, затраты на контроль, нахождение и устранение неисправностей.
2. Затраты при капитальных и остановочных ремонтах
2 яппр=2рппр+2 с“ппр+2Cjnj
где £Рппр — суммарная заработная плата (с начислениями) персонала, за-
нятого ремонтными работами по устранению последствий коррозионного из-
носа, восстановлению работоспособности и проведению мероприятий по за-
щите от коррозии; SCm"“p — суммарные затраты на коррозионностойкие ма-
териалы для ремонтных работ; — стоимость деталей, узлов, сборочных
единиц, заменяющих вышедшие из строя вследствие коррозии; С,—стоимость
детали, узла, сборочной единицы; п, — число деталей, узлов, сборочных
единиц.
3. Потери от простоев технологического оборудования вследствие кор-
розии
468
Qnp--- Счтпр
где Сч — потери от простоев оборудования в течение одного часа; тПр —
продолжительность простоев при ремонтах и техническом обслуживании, не-
обходимая для проведения работ по устранению последствий коррозионного
износа, восстановлению работоспособности и проведению мероприятий по за-
щите от коррозии.
4. Потери от простоев оборудования в течение одного часа
сч = СЧ1 + СЧП + СЧ1П
где Сч‘ — потери в условно-постоянных расходах; С,11 — потери от замора-
живания основных фондов; Сч,и — оплата простоя аппаратчиков.
5. Потери в условно-постоянных расходах в течение часа
СЧ1 -- 'УСедР
где q — фактическая часовая производительность оборудования; Сед — стои-
мость единицы продукции; р—удельный вес условно-постоянных расходов в
себестоимости продукции.
6. Потери от замораживания капитальных вложений в течение одного
часа
Счп = AQ/t
где Q — стоимость основных фондов, замораживаемых при простое оборудо-
вания; А — средняя норма амортизационных отчислений; т — годовой фонд
рабочего времени в час.
7. Расходы на оплату аппаратчиков в течение одного часа простоя
Счш=2сз^
где С3/— тарифная ставка аппаратчика; К — численность технологического
персонала.
Раздел 4
КОНТРОЛЬ ОБОРУДОВАНИЯ
ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ
Глава 10
КОНТРОЛЬ РАБОТОСПОСОБНОСТИ
ОБОРУДОВАНИЯ
Контроль работоспособности машин и аппаратов при эксплуа-
тации состоит в определении степени износа (отклонения раз-
меров деталей от заданных, отклонения их геометрической фор-
мы), выявлении и оценке дефектов. Обеспечение высокой на-
дежности оборудования невозможно без контроля деталей и уз-
лов на стадии изготовления, монтажа и ремонта.
469
10.1 . КОНТРОЛЬ ИЗНОСА ДЕТАЛЕЙ И УЗЛОВ
С целью установления правильности геометрической формы де-
талей и узлов, отклонения их размеров от заданных чертежом и
определения износа проводят измерения, которые подразделя-
ют на прямые (абсолютные) и косвенные. При прямых измере-
ниях искомое значение измеряемой величины определяют либо
путем непосредственного сравнения ее с мерами, либо с по-
мощью прибора, проградуированного в принятых единицах из-
мерений. Косвенные измерения состоят в определении измеря-
емой величины по результатам прямых измерений одной или
нескольких других величин, связанных с искомой величиной оп-
ределенной функциональной зависимостью. Методы измерения
и контроля подразделяют на контактные и бесконтактные. Кон-
тактные измерения выполняют путем контакта измерительного
наконечника с поверхностью измеряемой детали, причем харак-
тер контакта может быть точечным, линейным или поверхност-
ным. Бесконтактные измерения (оптические, пневматические и
др.) выполняют без механического контакта между измеритель-
ным наконечником и измеряемой деталью.
Контроль отклонений формы. Овальность определяют с по-
мощью универсальных приборов измерением наибольшей раз-
ности диаметров в двух взаимно перпендикулярных направле-
ниях, конусообразность (конусность) — измерением диаметров
по краям продольного сечения, а бочкообразность — по краям
и в середине продольного сечения. Изогнутость определяют при
вращении детали, базирующейся на двух ножевых опорах под
наконечником измерительной головки. При этом размах коле-
баний показаний головки равен удвоенному значению изогну-
тости.
Неплоскостность можно определять по поверочной плите с
помощью измерительной головки, укрепленной на стойке. Де-
таль выверяют на плите так, чтобы три точки, не лежащие на
одной прямой и по возможности наиболее удаленные друг от
друга, находились на одинаковом расстоянии от поверочной
плиты (считается, что при этом прилегающая плоскость парал-
лельна плоскости поверочной плиты). За неплоскостность при-
нимают наибольшую разность показаний измерительной голов-
ки в различных точках контролируемой поверхности.
Контроль отклонений относительного расположения деталей.
И епараллельность плоскостей контролируют с помощью измери-
тельной головки, укрепленной на стойке. Деталь устанавливают
базовой поверхностью на поверочной плите, имитирующей при
летающую плоскость; непараллельное^, определяют изменени-
ем показаний головки в разных точках свободной поверхности.
При такой схеме в результат измерения непараллельное™ вой-
дет погрешность метода измерений — неплоскостность. Исклю-
чить ее можно с помощью контрольной линейки или пластинки
с параллельными гранями.
470
Перекос осей и непараллельность могут быть определены на
.поверочной плите с помощью индикаторного прибора, укреп-
ленного на стойке. Деталь устанавливают на призмах и выверя-
ют так, чтобы ее ось была параллельна плоскости поверочной
плиты; расположение оси цилиндрической прилегающей поверх-
ности при измерении обычно определяют но соответствующей
образующей этой поверхности.
Неперпендикулярность определяют на поверочной плите с
помощью измерительной головки, укрепленной на стойке, поз-
воляющей перемещать головку перпендикулярно плоскости
плиты. За неперпендикулярность принимают разность показаний
головки на заданном перемещении.
Торцевое биение определяют на призме с помощью измери-
тельной головки. Деталь устанавливают базовой поверхностью
и фиксируют в осевом направлении. За торцевое биение прини-
мают разность между наибольшим и наименьшим показаниями
головки, полученными при вращении детали.
Радиальное биение проверяют на призмах с помощью изме-
рительной головки. За радиальное биение принимают разность
экстремальных показаний головки за полный оборот детали.
Несоосность относительно базовой поверхности определяют
замером радиального биения проверяемой поверхности в задан-
ном сечении или в крайних сечениях при вращении детали во-
круг оси базовой поверхности. Несоосность шеек вала опреде-
ляют на ножевых опорах, находящихся в средних сечениях ше-
ек, с помощью измерительной головки.
Несимметричность проверяют на плите в центрах с помощью
измерительной головки. Она определяется как полуразность
расстояний, замеренных в двух диаметрально противоположных
положениях детали.
Контроль резьбовых деталей. Контроль можно осуществлять
поэлементно (измерением отдельно каждого параметра резьбы)
и комплексно (измерением одновременного ряда параметров).
Поэлементный контроль основных параметров (средний диаметр,
угол профиля, шаг и ход резьбы) ввиду сложности применяют
преимущественно в лабораторных условиях при контроле резь-
бовых калибров, резьбообразующего инструмента, микрометри-
ческих и ходовых винтов. Комплесный контроль обеспечивает
соблюдение предельных размеров контролируемой резьбы на
длине свинчивания. Резьбу считают годной, если ее действи-
тельные размеры не выходят за пределы допусков на любом
участке, равном длине свинчивания.
Контроль шлицевых соединений. Контроль выполняют с по-
мощью калибров и универсальных измерительных средств. На-
ружный диаметр шлицевого вала и внутренний диаметр шлице-
вой втулки контролируют теми же приборами, что и гладкие
валы и отверстия. Толщину зубьев измеряют микрометром, а
ширину впадин между зубьями чаще всего контролируют бло-
ком концевых мер.
471
Для контроля отклонений формы и расположения боковых
сторон зубьев и пазов можно использовать поверочную плиту в
сочетании с делительной головкой и стрелочным прибором (на-
пример, микронным индикатором) на стойке. Контролируемую
боковую поверхность зуба устанавливают в плоскости, парал-
лельной плоскости плиты, а стрелочный прибор настраивают
на высоту центров с поправкой на половину толщины зуба. В
этом случае по шкале стрелочного прибора отсчитывают откло-
нение расположения в данной точке, а перемещение точки кон-
такта измерительного наконечника прибора с боковой поверх-
ностью зуба позволяет обнаружить отклонение формы. Для
контроля следующего зуба деталь поворачивают, отодвигая и
затем вновь придвигая стойку с прибором.
Контакт поверхностей зубьев колес контролируют путем вы-
явления следов прилегания, остающихся на зубьях одного из
колес после вращения собранной передачи. Отдельно оценива-
ют длину прилегания и высоту пятна.
Средства контроля и измерений. Их подразделяют на меры (инструмен-
ты, приспособления), измерительные приборы и измерительные преобразова-
тели. Меры воспроизводят физическую величину одного размера (например,
гири, конечные меры длины) или же ряд одноименных величин различного
размера (например, масштабные линейки). Измерительные приборы предна-
значены для выработки сигнала измерительной информации в форме, доступ-
ной для непосредственного восприятия наблюдателем. К измерительным, пре-
образователям относят средства измерений, предназначенные для выработки
измерительного сигнала в форме, удобной для передачи, дальнейшего пре-
образования, обработки, но не поддающейся непосредственному восприятию
наблюдателем. ГОСТ 16263—70 допускает также применение термина изме-
рительные устройства для категории средств измерения, охватывающей из-
мерительные приборы и измерительные преобразователи.
Все средства контроля и измерений делятся на измерительные и про-
верочные. Первые позволяют определить размеры деталей и отклонения от
них, вторые лишь указывают на наличие ошибок в размерах и форме дета-
лей, но не позволяют фиксировать их абсолютного значения.
По назначению средства измерений делятся на образцовые и рабочие.
Образцовые служат для проверки рабочих средств, которые предназначены
для практических целей.
Для прямых измерений применяют измерительные средства, имеющие
штриховые (линейные или угловые) шкалы, с которыми сравнивают изме-
ряемую (линейную или угловую) величину. К ним относятся линейки, штан-
генинструменты, угломеры и различного рода оптические приборы — измери-
тельные микроскопы, длиномеры и др. Повышение точности отсчета, связан-
ное с оценкой доли деления шкалы, производится при помощи специальных
устройств — нониусов.
Линейки изготовляют жесткими, складными и упругими. Жесткие линей-
ки имеют пределы измерений от 100 до 1000 мм, упругие —от 150 до
5000 мм. Интервал делений линеек равен 1 или 0,5 мм. Погрешности мил-
лиметровых делений не должны превышать ±0,05 мм, сантиметровых
±0,1 мм. Измерение проводят непосредственным наложением линейки на
проверяемую деталь. Если непосредственное измерение размеров деталей с
помощью линеек затруднено или невозможно (например, измерение диамет-
ров отверстий и валов на некотором расстоянии от торца), применяют крон-
циркули и нутромеры в сочетании с линейками.
Щупы применяют для измерения зазоров. Щупы плоские изготовляют
длиной 100 или 200 мм; первые поставляют наборами, вторые — отдельными
пластинками.
472
Ниже дан перечень щупов длиной 100 мм, поставляемых в наборах:
набор № 1—9 щупов толщиной (в мм) соответственно 0,02; 0,03; 0,04;
0,05; 0,06; 0,07; 0,08; 0,09; 0,1;
набор № 2—17 щупов толщиной (в мм) соответственно 0,02; 0,03; 0,04;
0,05; 0,06; 0,07; 0,08; 0,09; 0,1; 0,15; 0,2; 0,25; 0,3; 0,35; 0,4; 0,45; 0,5;
набор № 3—10 щупов толщиной (в мм) соответственно 0,55; 0,6; 0,65;
0,7; 0,75; 0,8; 0,85; 0,9; 0,95; 1;
набор № 4-—10 щупов толщиной (в мм) соответственно 0,1; 0,2; 0,3;
0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9; 1.
Щупы клиновые (предел измерения зазора от 1 до 8—10 мм) имеют
скользящий по клину движок, указывающий значение захода щупа в зазор.
Штангенинструменты. К ним относятся штангенциркули, штангенглуби-
номеры, штангенрейсмасы, штангензубомеры и др. Отличительный признак
штангенинструментов — наличие двух штриховых шкал: основной и дополни-
тельной. Основная шкала служит непосредственно для измерения, а дополни-
тельная (нониус) — для повышения точности отсчета по основной шкале.
Интервалы между штрихами по основной шкале составляют 1 или 0,5 мм,
а по нониусу — 0,1, 0,05, реже — 0,02 мм.
Штангенциркули применяют для измерения диаметра вала, отверстия,
расстояния между отверстиями и т. д., штангенглубиномер — для измерения
расстояний между параллельными поверхностями уступов, расточек, глубины
отверстий, канавок и т. п., штангенрейсмас— для измерения высоты деталей
(он является также основным измерительным инструментом при разметке
деталей).
Микрометрические инструменты (микрометры, микрометрические глуби-
номеры и нутромеры) — наиболее распространенные средства измерения ли-
нейных размеров; цена деления шкалы — 0,01 мм.
Микрометры служат для измерения наружных размеров деталей с точ-
ностью до 0,01 мм; перемещение микрометрического винта при измерении
составляет 25 мм.
Микрометрические нутромеры (штихмассы) служат для измерения внут-
ренних диаметров изделий или расстояний между поверхностями с точностью
до 0,01 мм; пределы измерения — от 50 до 10 000 мм. Штихмассы изготовля-
ют с двумя головками: микрометрической и микрометрической с индикатором
(например, часового типа).
Индикаторы часового типа предназначены для относительных измерений
наружных размеров, отклонений формы и расположения поверхностей и име-
ют цену деления 0,01 мм. Пределы измерения составляют 0—5 и 0—10 мм.
рамные уровни предназначены для контроля горизонтального и верти-
кального положений поверхностей, брусковые уровни — для контроля гори-
зонтального положения поверхностей. Под ценой деления уровня понимают
его наклоны, соответствующий перемещению пузырька ампулы на одно де-
ление шкалы, проградуированной в мм на 1 м.
По цене деления ампулы уровни разделяют на три группы:
Группа уровней .... I II III
Цена деления ампулы на 1 м,
мм........................... 0,02—0,05 0,06—0,10 0,12—0,20
Наклон, равный 0,01 мм/м, соответствует углу 2".
Ниже приведена длина рабочей поверхности уровней (в мм):
Группа I Группа II и III
Рамные уровни .... 200; 250 100; 150; 200; 250
Брусковые уровни .... 200; 250; 500 100; 150; 200; 250; 500
Поверочные плиты применяют для контроля плоскостности, нанося
краску на контролируемую деталь и оценивая площадь пятен.
Поверочные угольники предназначены для контроля углов на просвет,
а также для лекальных и слесарных работ.
473
Таблица 10.1. Интервалы измерений инструментов
Инструмент ГОСТ Интервалы измерения, мм
Линейка измерительная 8026—75 0-125; 0—200; 0—300
Штангенциркуль 166—80 —
Штангенглу биномер 162—80 —
Штангенрейсмас Микрометры гладкие зубомерные 164—80 0—25; 25—50; 50—75; 275—300; .300—400; 41.0—500; 500—600 0—25; 25—50,- 50—7.5,- 75—100
Микрометрические глубиноме- 7470—78 0—25; 25—50; 50—75; 75—100
Микрометрические нутромеры (штнхмассы) Индикаторы — 50—75; 75—175; 175—600; 150—1250; 800—2500; 1250— 4000; 2500—6000; 4000—10 00
часового типа 577—68 0—2; 0—3; 0—5; 0—10;
многооборотные 9696—82 Не менее 1—3
рычажно-зубчатые 5584—75 Не менее 0,8
Индикаторный глубиномер 7661-67 18-35; 35-50; 50—100; 100— 160; 700-1000
В табл. 10.1 приведены интервалы измерений наиболее распространенных
инструментов.
При использовании измерительных инструментов следует стремиться к
тому, чтобы погрешности измерения были минимальны. Под погрешностью
измерения принято понимать разность межту истинным размером и разме-
ром, полученным в результате измерения. Во избежание грубых ошибок не-
обходимо следить за тем, чтобы на поверхности инструментов не было за-
боин, царапин, следов коррозии, которые могут повлиять на точность изме-
рения. При сдвигании губок штангенциркуля нулевые штрихи шкал нониуса
и штанги должны совпадать, а между измерительными поверхностями губок
не должно быть просвета.
Показателями исправности микрометров служат свободное движение
микрометрического винта в гайке и отсутствие мертвого хода (люфта); сво-
бодное перемещение барабана по стержню при зазоре, не превышающем
0,15 мм на сторону; отсутствие повреждений на измерительных поверхностях;
отсутствие просвета между измерительными поверхностями пятки и винта
микрометра; совпадение нулевого штриха барабана с нулевым делением.
Под погрешностью показаний индикатора в пределах данного участка
понимают сумму абсолютных значений наибольших (положительной и от-
рицательной) погрешностей, накопленных на данном участке при прямом и
обратном ходе измерительного стержня. Допускаются следующие погрешно-
сти показаний: в пределах участка шкалы, равного 0,1 мм в начале второго,
оборота стрелки, — 6 мкм; в пределах 1 мм на любом участке измерения —
12 мкм; в пределах всего интервала измерений на участках 0—2; 0—3; 0—5;
0—10 мм — соответственно 12, 15, 18, 22 мкм. Вариация показаний состав-
ляет 3 мкм.
В табл. 10.2 приведены предельные погрешности измерений наиболее
распространенных инструментов и приборов. В указанные значения входят
как инструментальные погрешности (систематические и случайные), так и
неизбежные погрешности установки и неточности отсчета.
Знание погрешностей приборов и способов измерения позволяет выби-
рать средние, наиболее вероятные показания, а также вносить коррективы
в результаты измерений.
474
Таблица 10.2. Предельные погрешности измерений инструментов и приборов
Погрешности (мм) для интервалов измерений, мм
Инструмент О О 00 о со о СЭ о о
о ш I со 1 I 2 1
о Ю ОО OJ ОО со сч со СО
Штангенциркуль (0,02 мм) при измере- нии размеров наружных 0,04 0,04 0,045 0,045 0,045 0,05 0,06 0,07
внутренних — 0,05 0,060 0,060 0,065 0,07 0,08 0,09
Штангенциркуль (0,05 мм) при изме- рении размеров наружных 0,08 0,08 0,09 0,10 0,10 0,10 0,11 0,11
внутренних — 0,10 0,13 0,13 0,15 0,15 0,15 0,15
Штангенциркуль (0,1 мм) при измере- нии размеров наружных 0,15 0,15 0,16 0,17 0,19 0,20 0,21 0,23
внутренних — 0,20 0,23 0,26 0,28 0,30 0,30 0,30
Штангенглубиномер (0,02 мм) 0,06 0,06 0,06 0,06 0,06 0,06 0,06
(0,05 мм) 0,1 0,1 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15
Микрометр (0) 0,0045 0,0055 0,006 0,007 0,008 0,010 0,012 0,015
(D 0,007 0,008 0,009 0,010 0,012 0,015 0,020 0,025
(П) 0,018 0,013 0,014 0,015 0,018 0,020 0,025 0,035
Микрометрический нутромер (штих- масс) (1) 0,018 0,020 0,022 0,025 0,030 0,035
(Н) 0,020 0,023 0,030 0,035 0,040 0,045
Микрометрический глубиномер (I) 0,014 0,016 0,018 0,022
(П) 0,022 0,025 0,030 0,035 — — — —
Примечание. В скобках указаны либо точность измерения, либо класс точ-
ностп.
10.2 . ВИДЫ ДЕФЕКТОВ ДЕТАЛЕЙ И УЗЛОВ
Дефектом называют каждое несоответствие продукции требова-
ниям, установленным нормативной документацией. Дефекты под-
разделяют на явные и скрытые. Явные (поверхностные) де-
фекты обнаруживают глазом, а скрытые (внутренние и поверх-
ностные, не различимые глазом) — с помощью специальных ме-
тодов и средств.
В зависимости от возможного влияния на рабочие характе-
ристики детали выявленные дефекты могут быть критическими,
значительными и малозначительными. При классификации учи-
тывают характер, размеры, место расположения дефекта на де-
475
тали, особенности деталей и изделий, их назначение, условия
использования (эксплуатации).
Критическим называют дефект, при наличии которого ис-
пользование продукции по назначению невозможно ввиду несо-
ответствия требованиям безопасности или надежности; значи-
тельным — дефект; который существенно влияет на использо-
вание продукции по назначению и (или) на ее долговечность,
но не является критическим; малозначительным — дефект, не
оказывающий такого влияния.
По происхождению дефекты подразделяют на производст-
венные и эксплуатационные.
Производственные дефекты делятся на металлургические,
возникающие при отливке и прокатке, и технологические, возни-
кающие при изготовлении деталей (сварке, пайке, склеивании,
клепке, механической, термической и других видах обработки,
нанесении гальванических покрытий и др.).
К металлургическим дефектам относятся:
горячие и усадочные раковины, рыхлота или пористость —
полости произвольной формы, образующиеся при остывании ме-
талла;
неметаллические включения, попадающие в металл извне,
или включения частиц оксидов, сульфидов, силиконов, образу-
ющихся внутри металла;
плены в отливках — пленки на поверхности или внутри от-
ливки, состоящие из оксидов, часто с включениями формовоч-
ного материала;
ликвапионные зоны — неравномерность химического соста-
ва металла в теле отливки;
рванины — разрывы или надрывы металла разнообразного
очертания с рваными краями;
закаты — вдавленные и закатанные в прокатываемом ме-
талле заусенцы на поверхности;
волосовины — мелкие внутренние или выходящие на поверх-
ность трещины, образовавшиеся из газовых пузырей или неме-
таллических включений при прокатке или ковке;
флокены — тончайшие трещины с кристаллическим строени-
ем поверхности стенок, образующиеся внутри толстого проката
или поковок (диаметром более 30 мм);
трещины — одиночные или групповые, расположенные бес-
порядочно или идущие в определенном направлении.
К технологическим дефектам относятся:
трещины в зоне сварного шва;
непровар — отсутствие сплавления между основным и на-
плавленным металлом в корне шва или по кромке, а также
между отдельными слоями (проходами) при многослойной
сварке;
поры и раковины в металле шва;
шлаковые включения в металле шва — небольшие объемы,
476
заполненные неметаллическими веществами (шлаками, оксида-
ми) ;
непропай — полное или частичное незаполнение паяльного
зазора припоем;
непроклей — отсутствие сцепления (склеивания) в отдель-
ных участках клеевого соединения;
закалочные трещины — разрывы металла в процессе закал-
ки, возникающие при охлаждении деталей преимущественно
сложной формы вследствие высоких внутренних напряжений;
шлифовочные трещины — группа мелких и тонких разры-
вов, как правило, в виде сетки на шлифованной поверхности
металла;
надрывы — неглубокие трещины, возникающие в деталях в
результате холодной деформации металла, например при свер-
лении, развертке отверстий, накатке резьбы тупым инструмен-
том.
Эксплуатационные дефекты возникают после некоторой нара-
ботки изделия в результате усталости материала деталей, кор-
розии, износа и т. д., а также вследствие неправильного техни-
ческого обслуживания и ремонта.
К эксплуатационным дефектам относятся перечисленные ни-
же повреждения.
Трещины усталости — наиболее распространенный эксплуа-
тационный дефект, появляющийся в результате действия высо-
ких переменных напряжений. Трещины усталости возникают,
как правило, в местах концентрации напряжений (галтели, рез-
кие переходы сечений, подрезы, основание резьбы и зубьев шес-
терен, углы шпоночных канавок, отверстия для смазки и др.),
а также в местах дефектов металлургического и технологическо-
го происхождения или следов грубой механической обработки
поверхности (глубоких рисок, следов резцов и т. п.).
Трещины усталости различают по внешнему виду. Наиболее
распространены трещины двух типов: 1) поперечные или коль-
цевые, развивающиеся на цилиндрических деталях по окруж-
ности в сечении, перпендикулярном к оси детали; 2) располо-
женные под углом к оси детали.
В зоне усталостного разрушения отсутствуют какие-либо-
признаки пластической деформации даже у самых пластичных
материалов. Ширина раскрытия усталостной трещины у выхо-
да ее на поверхность в начальной стадии разрушения не превы-
шает нескольких микрон.
Коррозионные поражения встречаются на различных дета-
лях. Степень коррозионного поражения зависит от агрессивно-
сти среды, качества защитных покрытий, сочетания материалов
деталей в узле и других факторов (см. гл. 9).
Трещины ползучести распространяются по границам зерен,
встречаются на деталях из жаропрочных металлов и сплавов.
Основные причины их образования — высокие статистические
напряжения при кратковременном действии нагрузки, перегрев-
47”
материала, длительное действие относительно низкой стати-
ческой нагрузки, наклеп на поверхности деталей из жаропроч-
ных сплавов.
Т ермические трещины, возникают при резких сменах темпе-
ратур, при недостаточной смазке или при заедании (схватыва-
нии) поверхностей трущихся деталей, вызывающем нагревание
до высоких температур. Термические трещины часто наблюда-
ются на поверхности азотированных, цементированных или по-
верхностно-закаленных деталей, работающих при высоких
удельных давлениях.
Трещины термической усталости по внешнему виду похожи
на термические. Они характерны для деталей из жаропрочных
сплавов, возникают в результате циклического изменения тем-
ператур (нагрева и охлаждения).
Трещины-надрывы в поверхностном слое металла образуют-
ся под действием высоких напряжений, приложенных один раз
(растяжение, изгиб, кручение), когда нагрузки превышают проч-
ность детали — например, при нарушении технологии правки
детали, демонтаже или монтаже деталей с хрупким поверхно-
стным слоем или при перегрузке детали в ходе эксплуатации.
Механические повреждения поверхности (забоины, вмятины,
надиры, риски, местный наклеп) могут быть вызваны различ-
ными причинами.
Задачей ремонтной службы является обнаружение дефектов
любого вида; определение их допустимости в соответствии с су-
ществующими нормами; фиксация дефектных зон и контроль
за их развитием в процессе эксплуатации; замена деталей с не-
допустимыми дефектами, например с усталостными трещина-
ми.
10.3 . МЕТОДЫ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ
Неразрушающий контроль (НК) позволяет проверить качество
деталей, не нарушая пригодности их к использованию по назна-
чению. Существующие средства неразрушающего контроля
(ГОСТ 427—75) предназначены для выявления дефектов, оцен-
ки структуры материала, контроля геометрических параметров,
оценки физико-химических свойств материала деталей.
Методы НК подразделяют (ГОСТ 18353—79) на оптические,
капиллярные (люминесцентный и цветной), ультразвуковые, ра-
диационные, электрические, магнитные и электромагнитные и
другие [1,2].
Визуально-оптический метод позволяет обнаружить относи-
тельно крупные трещины, механические повреждения поверхно-
сти, нарушения сплошности защитных покрытий, остаточную де-
формацию и др. Вероятность обнаружения мелких поверхност-
ных дефектов с помощью этого метода низка; эффективность
метода зависит от субъективных факторов (остроты зрения и
478
опыта работы оператора) и условий контроля (освещенность,
оптический контраст)'.
Капиллярные методы. Капиллярные методы дефектоскопии
основаны на увеличении контраста между дефектами и безде-
фектными материалами при обработке всего изделия специаль-
ной индикаторной жидкости.
Они позволяют выявить поверхностные открытые трещины,
поры и коррозионные поражения деталей и узлов в основном
из немагнитных материалов. По типу проникающей жидкости
(пенетранта) капиллярные методы делятся на люминесцентные
и цветные. Иногда проводят контроль с помощью керосина, мас-
ла, радиоактивных веществ, щелочного индикатора, фильтрую-
щих частиц.
При люминесцентном методе в пенетрант вводят люминофо-
ры, светящиеся под действием ультрафиолетовых лучей, поэто-
му в темноте дефектные места светятся. Для проведения испы-
таний люминесцентным методом требуется темное помещение,
источники ультрафиолетового света.
При цветном методе в индикаторной жидкости растворяют
красители, поэтому дефекты выявляются в виде цветных пятен.
Цветной метод проще, дешевле, не требует специального обо-
рудования и может быть применен непосредственно в условиях
цеха.
Применяемая п процессе испытания цветная проникающая жидкость
представляет собой раствор красителя в жидкой среде, предпочтительно
красного цвета. Красный цвет обладает некоторыми особыми свойствами по
сравнению с другими цветами. Так, любой предмет красного цвета виден
глазу красным при всякой освещенности выше пороговой, в то время как
другие цвета при малой освещенности могут казаться ахроматически серы-
ми. При уменьшении размеров красные предметы становятся незаметными
значительно позднее, чем предметы других цветов. Глаз практически не адап-
тируется к красному цвету. Лучи красного цвета менее других поглощаются
оптической системой приборов.
После пропитки избыток пенетранта удаляют с поверхности, а часть,
проникшая в дефект, остается в нем. Для извлечения проникающего краси-
теля контролируемую поверхность покрывают слоем проявителя, который ад-
сорбирует большую часть жидкости, просочившейся в несплошность. На
проявителе появляются следы индикатора, создающие наглядную картину
поражения. Чтобы усилить контакт между красными следами индикатора и
фоном проявителя, применяют адсорбент белого цвета.
После пропитки избыток пенетранта удаляют с поверхности, а часть,
проникшая в дефект, остается в нем. Для извлечения проникающего краси-
теля контролируемую поверхность покрывают слоем проявителя, который
адсорбирует большую часть жидкости, просочившейся в несплошность. На
проявителе появляются следы индикатора, создающие наглядную картину
поражения. Чтобы усилить контакт между красными следами индикатора и
фоном проявителя, применяют адсорбент белого цвета.
Контроль деталей компрессоров цветным методом в соответствии с от-
раслевой инструкцией включает следующие операции: 1) подготовку поверх-
ности изделия; 2) нанесение красителя; 3) удаление излишков индикаторной
жидкости; 4) нанесение белого адсорбирующего покрытия; 5) осмотр конт-
ролируемой поверхности.
Подготовка поверхности изделия к исследованию является весьма важ-
ным этапом: в закрытые грязью, лаком или окалиной дефекты пенетрант не
479'
может проникнуть, и эффективность контроля становится низкой. Поэтому
предварительно поверхность детали очищают от грязи, нагара, окалины.
Обычно требуется удалить с изделия все следы масла и смазки, однако
обезжиривание деталей компрессоров в производственных условиях — чрез-
вычайно трудоемкая операция. Затраты времени на удаление масла с дета-
лей компрессоров значительно превышают время на проведение всего процес-
са контроля и все же не приводят к желаемым результатам. Остатки масла
остаются на поверхности изделия и заполняют дефекты, поэтому эффектив-
ность контроля оказывается весьма низкой.
Для того чтобы избежать указанных недостатков и повысить эффектив-
ность обследования деталей цветным методом, рекомендуется применять спе-
циальную индикаторную жидкость следующего состава: скипидар марки
«А» — 200 мл; керосин осветительный — 800 мл; краситель жирораствори-
мый «Ж» — 15 г на 1 л жидкости.
Для приготовления проникающего раствора порошок красителя раство-
ряют в скипидаре, добавляют керосин, смесь подогревают на водяной бане
до температуры 40—50 °C и выдерживают в течение 20 мин. Полученный
раствор фильтруют.
Преимущество указанного раствора перед обычными индикаторными
жидкостями заключается в том, что наличие масла на изделии повышает
проникающую способность раствора и способствует выявлению дефектов.
Все последующие операции проводят в соответствии с общепринятой ме-
тодикой цветного контроля. Для надежного выявления дефектов (трещин,
пор, волосовин) пенетрант оставляют на поверхности изделия в течение
3—15 мин. Затем жидкость удаляют и на поверхность детали наносят тон-
кий слой белого проявителя, который адсорбирует остатки красителя, про-
никшего в дефект. Состав проявителя также не отличается от распростра-
ненных: спирт этиловый технический марки «А»— 1000 мл; каолин — 400 г/л
раствора.
Осмотр проводят при хорошей освещенности; рекомендуется применять
лупу. В дефектных местах на белом фоне возникают красные индикаторные
следы. Анализируя вид и цвет окрашивания, можно оценить вид дефекта и
его примерную глубину. Трещины и волосовины выявляются в виде тонких
красных линий, общая пористость и остатки усадочной раковины — в виде
красных точек и пятен.
Чувствительность цветного метода позволяет обнаруживать поверхност-
ные дефекты с шириной раскрытия 1—3 мкм и зависит от ряда факторов.
Процесс проникания индикатора наиболее эффективен в интервале темпера-
тур от 15 до 30 °C; с понижением температуры чувствительность метода
уменьшается. Кроме того, на результаты контроля влияет толщина нанесен-
ного слоя адсорбента: слишком толстый и неровный слой может закрыть
мелкие дефекты и слабые индикаторные следы. Для получения тонкой и ров-
ной пленки проявителя удобно пользоваться аэрозольным баллоном.
Продолжительность проявления должна быть достаточной для обнару-
жения всех дефектов. Обычно она равна продолжительности пропитки изде-
лия. При периодическом контроле необходимо следить за качеством приме-
няемого красителя, так как вследствие длительного хранения состав его мо-
жет измениться.
По результатам цветного контроля делают предварительные выводы о
качестве исследуемой детали. Дефектные зоны фотографируют и затем под-
вергают дальнейшему исследованию другими неразрушающими методами с
целью получения точной качественной оценки размеров несплошности.
Ультразвуковой метод. Ультразвуковой импульсный метод
позволяет выявлять внутренние скрытые дефекты и трещины,
преимущественно в труднодоступных местах деталей из магнит-
ных и немагнитных упругих материалов. Для контроля дефект-
ного изделия необходимо тщательное изучение его чертежа.
Имея данные о материале, способах изготовления детали и тер-
480
мической обработки, можно приблизительно оценить структуру
металла и выбрать оптимальную частоту ультразвука. Величи-
ну зерна контролируемого металла можно определить с по-
мощью ультразвукового структурного анализатора, например
ДС К" 1 •
При ультразвуковом исследовании изделия его поверхность
должна быть обработана до шероховатости не выше 2,5. При
более низком классе чистоты обработки ухудшаются условия
ввода и приема ультразвука и увеличивается погрешность изме-
рения.;
Поверхность изделия, по которой перемещаются щупы при
прозвучивании, очищают от брызг металла, окалины, грязи,
краски. Можно вести контроль поверхности с плотно прилегаю-
щей краской, с окалиной, с общей или точечной коррозией, если
глубина их не превышает 1 мм. При глубокой коррозии зона
контроля подвергается механической обработке.
При контактном методе контроля между поверхностью из-
делия и щупом вводят жидкую смазку (масло трансформатор-
ное, машинное, силиконовое, автолы). Толщина слоя смазки
зависит от высоты неровности и не оказывает заметного влия-
ния на амплитуду.
Ультразвуковой импульсный метод контроля не дает возмож-
ности с полным основанием судить о характере дефекта. С по-
мощью серийных ультразвуковых дефектоскопов можно лишь
с достаточной для практики точностью определить координаты
и условную площадь дефекта; чтобы судить о характере дефек-
та, необходимо провести дополнительные исследования.
Определение глубины залегания дефекта при контроле лю-
бым типом искателя (прямым, призматическим и т. д.) прово-
дят в порядке, указанном в инструкции по эксплуатации дефек-
тоскопа. Методика определения эквивалентных размеров дефек-
тов зависит от типа искателя и вида дефекта (точечный, про-
тяженный).
Дефект считается точечным, если при смещении искателя от
точки, в которой наблюдается максимум сигнала, в любую сто-
рону на расстояние, не превышающее радиуса пьезопластины,
высота сигнала уменьшается вдвое и более.
Если сигнал от дефекта мало изменяется при перемещении
искателя по поверхности (при условии сохранения эталонной
чувствительности So), то на поверхности контроля отмечают
положения центра искателя, соответствующие снижению высоты
сигнала до 1—3 мм при перемещении искателя. Найденные по-
ложения соединяют сплошной линией; соответствующий дефект
считается протяженным.
Эквивалентные размеры выявленных дефектов определяют следующими
способами:
а) при обнаружении нормальным искателем протяженного дефекта (зо-
ны) эквивалентный размер измеряется площадью протяженного дефекта;
б) при обнаружении нормальным искателем точечного дефекта эквива-
31—1204 481
лентную площадь дефекта определяют с помощью АРД-номограмм, имита-
тора дефектов или эталонов;
в) при обнаружении призматическим искателем протяженного дефекта
протяженность дефекта определяется как расстояние между двумя такими
положениями искателя, при которых высота сигнала от дефекта снижается
до 1—3 мм при сохранении чувствительности, равной So,"
глубина распространения дефекта по вертикали определяется как раз-
ность между глубинами залегания нижней части дефекта (высота сигнала
1—3 мм) и верхней (максимальная высота сигнала);
г) при обнаружении призматическим искателем точечного дефекта экви-
валентную площадь определяют с помощью эталонов или имитатора дефек-
тов.
Результаты ультразвукового контроля заносят в карту контроля для
каждого типа детали. После окончания контроля и определения параметров^
дефектов их местоположение фиксируют на поверхности детали краской или
электрокарандашом. Эскиз детали с указанием местоположения и парамет-
ров дефекта приводится на карте контроля в графе «Результаты ультразву-
кового контроля» в масштабе не менее 1 : 10. В случае необходимости допу-
скается составление эскиза на часть детали с указанием ее местоположения
на детали.
Одну из заполненных карт подшивают и храпят в ЦЗЛ. Каждую под-
шитую карту регистрируют в специальном журнале.
Электроиндуктивный метод (метод вихревых токов). Этот
метод позволяет выявлять открытые и закрытые поверхностные
и подповерхностные дефекты в узлах и деталях из электропро-
водимых материалов, а также обнаруживать малораскрытые
трещины без удаления защитных покрытий. Метод характери-
зуется возможностью бесконтактного контроля, большой ско-
ростью и незначительной трудоемкостью. Чувствительность ме-
тода при обнаружении трещин, находящихся на глубине, ниже,,
чем чувствительность магнитно-порошкового и цветного мето-
дов; кроме того, затруднено определение характера дефектов
и их размеров.
Электроиндуктивные дефектоскопы используют для контро-
ля дефектов компрессоров в местах, где невозможно использо-
вать ультразвуковой метод ввиду трудностей, возникающих при
установке искателей на контролируемую поверхность (галтели,,
выточки, места сопряжений).
Суть метода заключается в следующем. К поверхности ме-
таллического изделия подносят возбуждающую катушку, по ко-
торой протекает переменный электрический ток. Последний соз-
дает в катушке переменное электромагнитное поле, возбуждаю-
щее в металле вихревые токи. Поле вихревых токов взаимодей-
ствует с полем возбуждающей катушки, образуя результирую-
щее поле, которое несет информацию об электромагнитных ха-
рактеристиках (удельная электрическая проводимость, магнит-
ная проницаемость), позволяющих судить о расстоянии от де-
фекта до поверхности, о нарушении сплошности и т. д.
Величина наведенных вихревых токов зависит от силы и ча-
стоты переменного тока, электропроводности, магнитной прони-
цаемости и формы изделия, относительного расположения ка-
тушки и изделия, а также от неоднородностей или несплошно-
482
стей. Характер распределения вихревых токов меняется при на-
личии в металле дефектов или неоднородностей, что приводит
к изменению кажущегося импеданса катушки. Последний мо-
жет быть измерен и использован для обнаружения дефектов
или различий физической, химической и металлургической
структуры материалов.
Контроль деталей методом вихревых токов проводят в сле-
дующем порядке: 1) подготовка поверхности контролируемого
изделия; 2) установка датчика на контролируемую поверхность;
3) регистрация величины дефектов по показанию стрелочного
прибора.
Для контроля дефектов в деталях компрессоров можно ис-
пользовать электроиндуктивные приборы типа ВД-1ГА, ПГ1Д-1,
а также прибор типа ДНМ-500.
Дефектоскоп ВД-1ГА снабжен четырьмя видами датчиков,
выполненных в виде катушек индуктивности, установленных в
специальные оправки (щупы) из неметаллических материалов.
Размеры и формы оправок зависят от конфигурации контроль-
ных участков деталей: «нож», «Т-образный», «карандаш»,
«серп».
Перед контролем дефектов необходимо настроить дефекто-
скоп согласно прилагаемой к нему инструкции. Приборы позво-
ляют проводить дефектовку деталей не только с простой, но и
со сложной конфигурацией контрольных участков, а также при
относительно затрудненном доступе к последним. Выявлению
трещин не препятствует неэлектропроводящее покрытие толщи-
ной до 1 мм (слой лакокрасочного покрытия, нагар и т. д.) на
поверхности контролируемых деталей.
Магнитнопорошковый метод. Этот метод позволяет выявить
поверхностные и подповерхностные трещины, волосовины, неме-
таллические включения, флокены, надрывы и др. Он применим
для контроля деталей и узлов из ферромагнитных материалов,
отличается высокой чувствительностью и достоверностью ре-
зультатов. К недостаткам метода можно отнести необходимость
удаления защитных покрытий толщиной более 0,1—0,3 мм, а
также трудоемкость расшифровки результатов контроля при
регистрации мнимых дефектов.
Дефекты изделия вызывают искажение магнитных силовых
линий вследствие того, что несплошности обладают иным маг-
нитным свойством, чем окружающий их материал. Это искаже-
ние, называемое полем рассеяния, можно обнаружить с по-
мощью тонко измельченного магнитного порошка.
Магнитнопорошковый метод является относительно простым
методом контроля. Он практически не имеет ограничений в от-
ношении размеров, формы, состава и термообработки ферро-
магнитных деталей.
Контроль включает следующие операции (ГОСТ 21105—75):
1) подготовку поверхности детали; 2) намагничивание изделий;
3) нанесение магнитных частиц на контролируемую поверх-
31* 483
ность; 4) исследование поверхности детали; 5) удаление частиц
и размагничивание изделий.
Перед проведением контроля требуется очистить поверхность
изделия от ржавчины, грязи и масла, так как состояние поверх-
ности сильно влияет на чувствительность метода.
Магнитное поле может быть наведено пропусканием элект-
рического тока непосредственно по деталям или через провод-
ник, окружающий изделие или контактирующий с ним, либо с
помощью соленоидов и магнитов. Наиболее рационально намаг-
ничивание с помощью соленоида или переносного электромаг-
нита.
Поскольку габариты деталей компрессора велики, их следу-
ет намагничивать пропусканием электрического тока через конт-
ролируемую часть детали с помощью контактов. При этом сле-
дует тщательно следить за тем, чтобы область между контак-
тами была достаточно чистой; в противном случае возможны
возникновение дуги и прожог изделия.
Чувствительность магнитнопорошкового метода определяется направле-
нием линий магнитного поля, напряженностью поля и числом магнитных час-
тиц. Для достижения максимальной чувствительности следует намагничивать
изделия так, чтобы направление линий магнитного поля было перпендику-
лярно дефекту. Поэтому перед обследованием детали нужно учитывать воз-
можное расположение предполагаемых разрушений материала.
Для правильного выбора метода намагничивания и его режима (вели-
чины тока) удобно пользоваться эталонами с истинными и ложными дефек-
тами, которые могут встречаться на поверхности деталей поршневых ком-
прессоров. Эффективный контроль деталей компрессоров можно проводить с
помощью дефектоскопов ДМП-2 и УМДЭ-2500. Для обеспечения удовлетво-
рительной намагниченности необходим ток 16—32 А на 1 мм диаметра де-
тали.
После намагничивания детали контролируемую поверхность покрывают
магнитным порошком, который наносят в виде суспензий, приготовленных
на основе паст, выпускаемых отечественной промышленностью. Если деталь
имеет поверхностный или подповерхностный дефект, то в зоне его располо-
жения возникает пара магнитных полюсов, которые действуют подобно ма-
леньким магнитам, удерживающим на поверхности магнитные частицы. В ре-
зультате образуется видимое изображение дефекта, определяющее его рас-
положение и протяженность. Дефектную зону отмечают в карте контроля.
При контроле возможно появление ложных дефектов, так как скопление
частиц может наблюдаться там, где есть риски, резкие границы различных
структур. Иногда частицы оседают в местах изменения сечений деталей при
завышенной напряженности поля. Для того чтобы отличить ложные дефекты,
следует проводить повторный контроль. После проведения исследования не-
обходимо снять остаточную намагниченность, так как остаточное магнитное
поле может стать опасным. Намагниченные валы, например, могут способст-
вовать попаданию металлических частиц в шарикоподшипники.
Рентгенографический метод позволяет выявить внутренние
скрытые дефекты, однако характеризуется существенными недо-
статками: громоздкостью и сложностью рентгеновской аппара-
туры, низкой чувствительностью к усталостным трещинам, не-
обходимостью устройств защиты работающих от рентгеновского
излучения.
Гаммаграфический метод позволяет выявить внутренние
скрытые дефекты с помощью портативных и маневренных
484
у-дефектоскопов. К недостаткам метода относятся необходи-
мость набора изотопов и ограниченная интенсивность излуче-
ния.
Факторы, влияющие на выбор метода НК. При выборе ме-
тода или комплекса методов для дефектоскопического контро-
ля деталей и узлов необходимо наряду со специфическими осо-
бенностями и техническими возможностями каждого метода
учитывать следующие факторы: характер (вид) дефекта и его
расположение, условия работы деталей и технические условия
на отбраковку, материал детали, состояние и чистоту обработ-
ки поверхности, форму и размер детали, зоны контроля, доступ-
ность детали и зоны контроля, условия контроля.
Чувствительность метода определяется наименьшими разме-
рами выявляемых дефектов: для поверхностных дефектов —
шириной раскрытия у выхода на поверхность, протяженностью
в глубь металла и по поверхности детали; для глубинных де-
фектов — размерами дефекта и глубиной залегания. Чувстви-
тельность зависит в основном от особенностей метода контро-
ля, технических данных аппаратуры, чистоты обработки поверх-
ности контролируемой детали, ее материала, условий контроля
и других факторов. Чувствительность некоторых методов нераз-
рушающего контроля приведена в табл. 10.3.
Характер (вид) дефекта. Чтобы обнаружить поверхностные
трещины с малой шириной раскрытия (0,5—5 мкм) на деталях
из ферромагнитных материалов, применяют магнитный метод,
а для деталей из немагнитных материалов — токовихревой или
Таблица 10.3. Чувствительность методов неразрушающего контроля
Метод Минимальные размеры обнаруживаемых поверхностных трещин*, мм
ширина раскрытия глубина протяжен- ность
Визуально-оптический 0,005—0,01 0,1
Люминесцентно-красочный 0,001—0,002 0,01—6,03 0,1—0,3
Цветной 0,001—0,002 0,01—0,03 0,1—0,3
Люминесцентно-порошковый 0,01—0,03 0,11—0,3 2—3
Магнитнопорошковый 0,001 0,01—0,05 о,3
Электроиндуктивный 0,0005— 0,15—0,2 0,6—2
0,001
Ультразвуковой импульсный 0,001—0,03 0,1—0,3 —
Рентгенографический — 0,1—0,3 —
1,5—3% (от —
толщины де-
тали)
Гамма-графический — 4—6% (от —
толщины де-
тали)
* Нижняя граница интервала минимальных размеров относится к контролю дета»
лей и образцов в оптимальных лабораторных условиях.
485
капиллярный; совершенно непригоден, например, рентгеногра-
фический метод. Для выявления внутренних скрытых дефектов
целесообразно применять радиационный или ультразвуковой
метод.
Для выявления поверхностных дефектов применимы вес ме-
тоды, но в ряде случаев наиболее эффективны магнитнопорош-
ковый и капиллярный. Для обнаружения подповерхностных де-
фектов, залегающих на глубине до 1 мм, эффективны ультра-
звуковой, токовихревой, магнитнопорошковый методы, а внут-
ренних — ультразвуковой и методы подсвечивания ионизирую-
щими излучениями.
Физические свойства материала детали. Для контроля маг-
нитнопорошковым методом материал детали должен быть фер-
ромагнитным и однородным по магнитным свойствам. Для то-
ковихревого контроля материал должен быть электропровод-
ным, однородным по структуре и изотропным по магнитным
свойствам. Для ультразвукового контроля на трещины матери-
ал также должен быть однородным, мелкозернистым по струк-
туре, упругим, с малым коэффициентом затухания ультразвуко-
вых колебаний, а для контроля капиллярными методами — не-
пористым и стойким к воздействию органических растворителей.
Применение просвечивания ионизирующими излучениями за-
висит от толщины материала и от его способности поглощать
данное излучение.
Форма и размеры, контролируемых деталей. Детали простой
формы можно проверять всеми методами, в то время как
применимость некоторых методов для контроля деталей слож-
ной формы ограничена. Например, применимость ультразвуко-
вого метода ограничена трудностью расшифровки результатов
контроля и наличием мертвых зон; капиллярного метода —
трудностью выполнения отдельных операций, в том числе под-
готовки деталей к контролю и удаления с поверхности прони-
кающей жидкости.
Крупногабаритные изделия контролируют, как правило, по
частям.
Правильность монтажа деталей в период эксплуатации в
собранных агрегатах проверяют только методами просвечива-
ния.
Зоны контроля. Определение зон контроля является важ-
ным фактором в выборе метода, так как знание их облегчает
разработку методики обнаружения дефектов.
В подлежащей ультразвуковому контролю зоне, как прави-
ло, не должно быть отверстий, заклепок, болтов и других отра-
жателей ультразвуковой энергии. В некоторых случаях конт-
роль таких объектов возможен при условии применения специ-
альной методики и ультразвуковых головок искателей. При то-
ковихревом контроле радиусы галтельных переходов должны
быть не менее 2 мм, а при капиллярном и магнитнопорошковом
методах в зоне контроля не должно быть уступов с углом менее
486
90°, подрезов и наплывов металла. Ширина проточек, радиусы
галтелей и отверстий в зоне капиллярного контроля должны
быть не менее 3 мм.
Состояние и чистота обработки контролируемой поверхности.
Чувствительность методов зависит от чистоты обработки конт-
ролируемой поверхности и наличия на ней защитных покрытий.
В наибольшей степени это относится к магнитнопорошковым и
капиллярным методам. Шероховатость поверхности детали для
эффективного применения ультразвукового и капиллярного ме-
тодов должна быть не более 20, магнитного и токовихревого —
не более 80. Для обнаружения трещин при капиллярном конт-
роле необходимо обязательно удалять лакокрасочное покрытие.
Токовихревой контроль возможен при наличии неметаллических
покрытий толщиной не более 0,5 мм, металлических немагнит-
ных — толщиной не более 0,2 мм.
Условия контроля. Большинство методов (магнитный, капил-
лярный, токовихревой, ультразвуковой) могут быть применены
для контроля при доступе к детали с одной стороны. Методы
просвечивания ионизирующими излучениями требуют доступа
к детали с обеих сторон, при этом с одной стороны находится
источник излучения, с другой — детектор.
Для выбора метода или комплекса методов неразрушающе-
го контроля кроме перечисленных факторов должны быть зада-
ны критерии отбраковки. По совокупности данных определяют
возможные методы, позволяющие решить поставленную задачу.
При равной чувствительности предпочтение отдают тому мето-
ду, который проще и доступнее в конкретных условиях приме-
нения, характеризуется большей достоверностью результатов
контроля и производительностью.
10.4 . МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Качество сварных соединений считают удовлетворительным,
если при любых видах контроля в них не обнаружены следую-
щие дефекты:
трещины всех видов и направлений, расположенные в метал-
ле шва п в околошовной зоне основного металла, в том числе
микротрещины, выявляемые при микроисследованпи;
непровары (несплавления), расположенные на поверхности
и по сечению сварного соединения (между отдельными валика-
ми и слоями шва и между основным металлом и металлом шва);
непровары в вершине (корне) угловых и тавровых сварных
соединений, выполненных без разделки кромок;
поры в виде сетки;
наплывы (натеки), незаваренные кратеры, свищи, подрезы,
прожоги и подплавления основного металла;
газовые и шлаковые включения свыше установленных норм.
Ниже приведены установленные Правилами Госгортехнад-
487
Таблица 10.4. Максимально допустимое смещение (несовпадение) кромок
в стыковых сварных соединениях
Номинальная тол- щи на стенки со- единяемых дета- лей SH, мм Максимально допустимое смещение, мм
в продольных, ме- ридиональных, хордовых и круго- вых соединениях на всех элементах и в кольцевых на днищах в поперечных кольцевых соединениях
на трубных и ко- нических элемен- тах на цилиндрических элементах из листа или поковок
От 0 до 5 Свыше 5 до 10 Свыше 10 до 25 Свыше 25 до 50 Свыше 50 до 100 Свыше 100 0,20 S„ 0,10S„+0,5 0,10 S„+0,5 3,0 0,04 Sh+1,0 0,01 S„+4,0, но не более 6,0 0,20 S„ 0,10 S„+0,5 0,10 S„+0,5 0,06 S;1 +1,5 0,03S„+3,0 0,015 S„ +4,5, но не более 7,5 0,25 S„ 0,25 5„ 0,10 S„ +1,5 0,06 S,,+2,5 0,04 Sh + 3,5 0,025 S„+5,0, но не более 10,0
зора СССР и нормативно-технической документацией нормы
оценки качества по отдельным видам контроля.
Внешний осмотр. Отклонение от прямолинейности образую-
щей не должно превышать допусков, указанных на чертежах
или в другой технической документации.
Овальность а определяют по формуле
2 (-Омаке Омин)
а =—п------------ТГп------------- 100 %
Л'макс “f -l-'mhh
где Рмакс, — наибольший и наименьший наружные диаметры, изме-
ренные в одном сечении.
Овальность в любом поперечном сечении не должна превышать
1%, а у днищ должна быть в пределах допуска на диаметр.
Отклонения профиля выпуклой части днищ от установлен-
ного в чертежах определяют шаблонами. Измеренные отклоне-
ния не должны превышать следующих значений: для днищ
внутренним диаметром до 500 мм — 1% номинального внутрен-
него диаметра; для днищ внутренним диаметром более 500 мм—
1,25% диаметра.
Смещение кромок стыкуемых листов в стыковых сварных
соединениях, определяющих прочность сосуда, должно быть не
более 10% номинальной толщины тонкого листа, но не более
3 мм, а в других стыковых сварных соединениях должно быть
не более 10% номинальной толщины тонкого листа плюс 1 мм,
но не более 4 мм. Смещение кромок в соединениях биметаллов
не должно превышать 70% толщины облицовочного слоя.
В стыковых сварных соединениях труб, входящих в сосуд,
смещение кромок не должно превышать приведенных ниже зна-
чений:
Номинальная толщина
стенки трубы S, мм . <3 3—б 6—10 10—20 >20
Максимально допустимое
смещение кромок, мм . 0.2S 0,lS-f-0,3 0,15S 0,05S~|-l 0,15, но <3
488
Таблица 10.5. Нормы на поверхностные дефекты
в сварных соединениях, выявляемые при внешнем осмотре
Вид дефекта
Номинальная тол-
щи на стенки сва*
ренных труб (де-
талей) в стыковоч-
ных соединениях
или меньший ка-
тет шва в угловых
соединениях, мм
Максимально до-
пустимый линей-
ный размер дефек-
та, мм
Максимально допу-
стимое число де-
фектов на любых
100 мм протяжен-
ности шва, шт.
Трещины всех ви-
дов и направлений
в шве и прилегаю-
щей зоне
Отступления от
размеров и формы
швов
Подрезы, наплы-
вы, прожоги, неза-
веренные кратеры
и свищи
Объемные дефек-
ты округлой или
удлиненной формы
Независимо от
толщины
Не допускаются
В пределах допусков, установленных
стандартами, нормативной и чертеж-
ной документации
Не допускаются
Западания углуб-
ления между ва-
ликами и чешуй-
чатое строение по-
верхности шва
Отклонения от
прямолинейности
сваренных встык
труб
До 5
5,1—7,5
7,6—10,0
10,1 — 14,9
15,0—39,5
40.0—99,0
100 и более
Для труб поверх-
ностей нагрева
котлов и трубо-
проводов пара и
горячей воды 1 ка-
тегории
до 8
8,1—15
более 15
Для прочих трубо-
проводов
до 15
более 15
Независимо от
толщины
1,2
1,5
1,8
2,0
0,5
1,0
1.5
допускаются
3
4
4
5
6
Не ограничено
1,5
2,0
Просвет между линейкой и трубой
на расстоянии 200 мм от стыка дол-
жен быть не более 3 мм
Смещение кромок в стыковых сварных соединениях деталей
с одинаковой номинальной толщиной стенки, измеренное с на-
ружной стороны шва, не должно превышать значений, приве-
денных в табл. 10.4.
Нормы на допускаемые дефекты, выявляемые при внешнем
осмотре сварных соединений, приведены в табл. 10.5.
В стыковых сварных соединениях (а также в угловых и тав-
ровых с разделкой кромок) могут быть допущены местные не-
провары (несплавления), утяжки или провисания в корне шва
глубиной до 10% номинальной толщины стенки сваренных эле-
ментов, но не более 2 мм, при условии, что суммарная протя-
48»
Таблица 10.6. Минимальный допускаемый угол изгиба
при испытании сварных соединений на изгиб
Сталь Угол изгиба, град, при сварке
электродуговой, контакт- ной и электрошлаковой при толщине стенки сва- риваемых элементов, мм газовой при толщине стенки бо- лее 12 мм
не более 20 более 20
Углеродистая 100 100 70
Низколегированная марганцовистая и кремнемарганцовистая 80 60 50
Низколегированная хромомолибдено- вая и хромомолибденованадиевая 50 40 30
Высоколегированная хромистая 50 40 —
Высоколегированная хромоникелевая 100 100 —
женность этих дефектов не превышает 20% внутреннего пери-
метра соединения. Для стыковки сварных соединений деталей с
различной толщиной стенки допускаемая величина определяет-
ся по толщине более тонкостенной детали.
Механические испытания. Сварные соединения по результа-
там механических испытаний! отбраковывают в следующих слу-
чаях:
если временное сопротивление ниже минимально допустимо-
го предела для основного металла по ГОСТ или техническим ус-
ловиям;
если угол изгиба при испытании сварных соединений ниже
приведенного в табл. 10.6;
если расстояние между сплющивающимися поверхностями
при появлении первой трещины больше величины, нормируемой
при испытании труб на сплющивание;
если ударная вязкость металла шва ниже 0,5 МДж/м2 для
сварных соединений элементов из стали перлитного и мартен-
ситоферритного классов или ниже 0,7 МДж/м2 — для сварных
соединений элементов из стали аустенитного класса.
Металлографические испытания. По результатам металло-
графического исследования сварные соединения бракуют в тех
случаях, когда имеются следующие дефекты:
макро- и микротрещины в наплавленном металле, а также
в основном металле по зонам сплавления и термического влия-
ния;
непровары, расположенные в корне шва угловых и тавровых
сварных соединений и по сечению сварного соединения (между
отдельными валиками и слоями шва и между основным метал-
лом и металлом шва);
поры в виде сплошной сетки; наплывы (натеки); шлаковые
и неметаллические включения свыше установленных норм, дру-
гие дефекты, превышающие установленные нормы.
490
Ультразвуковая дефектоскопия. Сварные соединения браку-
ют, если при ультразвуковой дефектоскопии или просвечивании
обнаружены следующие дефекты:
трещины всех видов и направлений, расположенные в ме-
талле шва, по линии сплавления и в околошовной зоне основ-
ного металла;
непровары (несплавления), расположенные в ссчсппп свар-
ного соединения (между отдельными валиками и слоями шва
и между основным металлом и металлом шва);
свищи; поры в виде сплошной сетки.
В соответствии с ОСТ 26-291—79 «Сосуды и аппараты сталь-
ные сварные. Технические требования» в сварных соединениях
сосудов не допускаются также следующие дефекты:
единичные шлаковые и газовые включения по группе А
(ГОСТ 7512—82) глубиной свыше 10% от толщины стенки и
длиной более 3 мм; более 0.2S при толщине стенки 5 до 40 мм
и длиной более 8 мм при толщине стенки свыше 40 мм;
цепочки пор и шлаковых включений по группе Ь (ГОСТ
7512—75), имеющих суммарную длину дефектов более толщи-
ны стенки на участке шва, равном десятикратной толщине стен-
ки, а также имеющие отдельные дефекты с размерами, превы-
шающими указанные выше;
скопления газовых пор и шлаковых включений по группе В
(ГОСТ 7512—82) на отдельных участках шва свыше 5 на 1 см2
площади шва; максимальный линейный размер отдельного де-
фекта по наибольшей протяженности не должен превосходить
1,5 мм, а сумма их линейных размеров не должна быть более
3 мм.
Таблица 10.7. Предельно допустимые значения измеряемых характеристик
и число дефектов при ультразвуковом контроле сварных соединений изделий,
подведомственных Госгортехнадзору СССР
Номинальная тол- щина стенки, мм Протяженность, мм, при глубине залегания* дефекта, ми Число допустимых дефектов на 100 мм шва, шт.
менее 20 20—64,5 65 и более суммарное мелких и крупных** крупных**
Менее 6 10 7 2
6-8 20 —. 7 2
8—15 20 30 — 8 3
15—20 20 30 — 8 3
20—40 20 30 45 9 3
40—65 20 30 45 10 3
65—80 20 30 45 11 3
80—100 20 30 45 11 3
100—125 20 30 45 12 3
* Глубину залегания дефекта при контроле однажды отраженным лучом определи-
•jot как сумму толщины стенки и расстояния от внутренней поверхности соединения до
дефекта.
** К крупным относят протяженные дефекты, а также дефекты с положительным
^коэффициентом формы.
401
По результатам ультразвуковой дефектоскопии стыковые
сварные соединения бракуют, если дефекты превышают нормы,
приведенные в табл. 10.7.
Глава 11
КОНТРОЛЬ И СНИЖЕНИЕ ВИБРАЦИИ
И ШУМА ОБОРУДОВАНИЯ
11.1. ИСТОЧНИКИ ВИБРАЦИИ УСТАНОВОК
Увеличение мощности машин и оборудования при одновремен-
ном уменьшении массы и габаритов (на единицу продукции)
приводит зачастую к снижению жесткости конструкций и, как
следствие, к вибрациям; повышению вибраций способствует и
увеличение быстроходности машин. Вибрации могут привести к
разбалтыванию соединений, разрушению изоляционных покры-
тий, усталостному разрушению трубопровода и к авариям. Осо-
бенно опасны вибрации трубопроводов при транспортировке
токсичных и взрывоопасных газов и жидкостей.
Пульсирующий поток газа (жидкости). В трубопроводе
поршневой нагнетательной установки возникает пульсирующий
поток газа (или жидкости), основная частота пульсации кото-
рого определяется скоростью вращения вала машины, типом и
числом одновременно работающих цилиндров. Энергия пульса-
ции сама по себе не может вызвать интенсивной вибрации, но
служит источником силы, вызывающей вибрацию.
На длинном прямолинейном участке трубопровода пульса-
ции распределяются равномерно по периметру трубы, поэтому
там не возникают силы, способные возбудить колебания трубо-
проводов. Последние возможны лишь при условии резонанса,
когда даже небольшие продольные усилия, вызванные местны-
ми сопротивлениями, например шероховатостью, овальностью
или изменением поперечного сечения трубы, могут возбудить
значительные поперечные колебания трубопровода.
Источниками интенсивной вибрации являются такие местные
сопротивления, как арматура, переходные патрубки, диафраг-
мы, изменяющие эффективную площадь сечения трубопровода.
Значение динамической силы определяется скоростью массы
движущегося потока и углом изменения направления. Посколь-
ку скорость потока в поршневой машине меняется периодически,,
в трубопроводе возникают реактивные силы. Частота этих сил
является функцией частоты вращения вала машины.
492
Реактивное усилие в трубопроводе (в Н), возникающее
вследствие изменения направления потока, рассчитывают по
формуле
R = Qpv V2 (1 — cos Р)
где Q — расход, м3/с; р — плотность вещества, кг/м3; v — скорость потока,
м/с; р—угол отклонения потока, град.
Как видно из формулы, в наиболее неблагоприятных усло-
виях находятся участки трубопроводов с большими углами по-
ворота, в то время как плавное изменение направления потока
не вызывает значительных вибраций. Например, при диаметре
трубопровода 60 мм и давлении 5 ЛАПа при неравномерности
давления 12% на участке трубопровода с углом поворота 90°
усилие от пульсирующего потока достигает 5 кН.
Источником вибрации также являются линии трубопроводов,
закрытые с обоих концов (коллекторы всасывания и нагнета-
ния, закрытые емкости, аппараты и т. д.).
Пульсирующий поток газа или жидкости обусловливает
ухудшение показателей эксплуатации поршневой машины: сни-
жение производительности и перерасход мощности на компри-
мирование. Низкочастотные гармонические составляющие пуль-
сирующего потока вызывают изменение нагрузок на шатунно-
кривошипный механизм поршневой машины, а высокочастотные
составляющие — усиленный стук и ускоренное разрушение кла-
панов и других узлов и деталей. Таким образом, наряду со сни-
жением экономичности при пульсации потока газа снижается
надежность эксплуатации машин и возрастает вероятность ава-
рийного разрушения трубопроводов и их опор, а также разгер-
метизации фланцевых соединений. Все это существенно увели-
чивает эксплуатационные расходы и снижает производитель-
ность технологических установок. Поэтому еще на стадии про-
ектирования нагнетательных установок одним из важнейших
факторов является определение и исключение возможного ре-
зонанса.
Гидродинамические источники вибраций. В центробежных
машинах такими источниками являются неоднородность потока
на выходе из колеса, вихреобразование в проточной части и ка-
витация. Они появляются вследствие нестационарных гидроди-
намических сил на лопатках направляющего аппарата и колеса
насоса (на направляющем аппарате они на порядок выше, чем
на рабочем колесе, и их амплитуды достигают 30% от среднего
значения), а также вследствие пульсации давления жидкости
в насосе.
Амплитуды и спектр частот пульсаций давления зависят от
частоты вращения вала насоса и числа лопаток колеса и на-
правляющего аппарата. При кавитации наблюдаются более вы-
сокие частоты пульсаций.
Механические источники вибраций. Основным источником
является неуравновешенность вращающихся деталей машин.
493
Это относится преимущественно к машинам центробежного ти-
па, характеризующимся, как правило, большой частотой враще-
ния.
Неуравновешенность от неравномерного распределения масс
по окружности сечения вращающихся тел может возникнуть
после ремонта роторов турбокомпрессоров, перемотки роторов
электродвигателей, при разрушении дисков или лопаток рото-
ров. Неуравновешенность от смещения главной центральной оси
инерции детали относительно ее оси вращения может возник-
нуть после проточки шеек, при ослаблении посадки деталей на
валах, при расцентровке соединяемых валов, изгибе валов и
других неполадках.
К механическим причинам, вызывающим вибрации, следует
отнести также ударные нагрузки при изменении (перекладке)
зазоров в механизме движения и нарушении смазки в подшип-
никах. Этому же способствуют ослабление посадки вкладышей:
в расточках подшипников, а также отрыв фундаментных рам
вследствие некачественной подливки рамы или разрушения под-
ливки при эксплуатации.
Электромагнитные источники вибраций. К таким источникам;
вибрации относят витковые замыкания в роторах, неравномер-
ность воздушного зазора между статором и ротором, колебания'
сердечника статора и др.
11.2. ДОПУСТИМЫЕ НОРМЫ ВИБРАЦИИ
При постоянном воздействии на организм человека вибрации и
сопровождающего ее шума в производственных условиях повы-
шаются раздражительность и утомляемость организма, что при-
водит к снижению работоспособности и производительности тру-
да работающих и качества работы. Так, при увеличении шума;
с 80 до 90 дБ производительность труда снижается на 25%.
СНиП 245—63 устанавливают предельно допустимую амплиту-
ду колебаний (Д) на рабочих местах в зависимости от их ча-
стоты (/) при воздействии на организм работающего в течение’
всего рабочего времени:
f Гц . . . . 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Л, мкм . . .300 250 200 100 50 40 35 25 22,5 20
При продолжительности воздействия менее 20% смены до-
пускается превышение указанных значений в 1,5 раза.
Из санитарных норм следует, что опасность воздействия
вибрации на организм человека повышается с увеличением ча-
стоты, а при постоянной частоте — с ростом амплитуды. Очень
вредное воздействие оказывают вибрации инфразвуковой часто-
ты (менее 10 Гц), поскольку собственная частота колебаний
внутренних органов человека составляет порядка 6—9 Гц, 2:
частота альфа-волн мозга — 7 Гц.
494
Нормы колебаний трубопроводов. За критерий безопасной
работы трубопровода было принято допустимое с точки зрения
усталостной прочности напряжение в наиболее опасном его се-
чении. Учитывая, что непосредственное измерение напряжений
в трубопроводе является весьма трудоемкой операцией, в каче-
стве контрольной приняли амплитуду перемещения, зависящую
от напряжения в наиболее опасном сечении трубопровода. Ис-
ходя из переменных нагрузок в трубопроводах и запаса прочно-
Рис 11.1. Зависимость допустимой амплитуды колебаний Ап трубопроводов с
приваренными (сплошная линия) и резьбовыми (штриховые линии) фланца-
ми от длины пролета при следующих размерах труб (первая цифра — наруж-
ный диаметр, мм, вторая — толщина стенки, мм):
/ — 68X13; 2 — 108X7; 3-150X4,5; -/—114X14; 5 — 219X8; 6 — 273X8; 7 - 325X10; S —
377X9; 9 — 245X45; /6 — 426X1 1; //— 299X50; /2 — 529X9.
491
Таблица 11.1. Допустимые параметры вибрации элементов машин
Обследуемый объект Частота колеба- ний, Гц Допусти- мая ампли- туда коле- баний, мкм Обследуемый объект Частота колеба- ний, Гц Допусти- мая ампли- колебаний, мкм
Фундаменты Подшипники
поршневых До 3,5 300 турбоагрега- 25—50 35
машин 3,5—8,0 200 тов 50-80 20
8—25 100 80—135 12
25-50 50 Свыше 7
электродвига- До 8 200 135
телей 8—12,5 150 электродви- До 12,5 80
Свыше 100 гателей 12,5— 65
12,5 16,5
турбоагрега- До 25 70 16,5—25 50
тов 25—50 40 25—50 25
Свыше 50 До 20 Рабочее место ма- До 3 300
Цилиндры н меж- До 10 250 шиниста 3-5 200
ступенчатые аппа- Свыше 10 200 5-8 75
раты поршневых 8—15 25
машин 15—30 15
Свыше 30 ед
сти (для сварных соединений п = 1,5—1,7, для резьбовых флан-
цевых п = 2) построены графики допустимой амплитуды колеба-
ний трубопроводов различного размера.
На рис. 11.1 представлены схематическая характеристика
трубопроводов и допустимые амплитуды колебаний, вычислен-
ные для прямолинейных участков. Амплитуда колебаний криво-
линейных участков будет максимальной в месте изгиба трубо-
провода. При неравенстве участков изгиба трубопровода наи-
большие напряжения возникают в месте заделки короткого
участка. Из приведенных графиков видно, что максимальная
амплитуда колебаний не должна превышать 0,25 мм.
Поскольку вибрация трубопроводов обусловлена пульсаци-
ей давления газа, рекомендовано ограничивать неравномер-
ность колебаний 8 в зависимости от рабочего давления Р:
Р, МПа . . . Менее 0,5 0,5—1,0 1,0—2,0 2,0—5,0 Свыше 5 0
в, %............... 4—8 4—6 3-5 2—4 2—3
При этом для всасывающих коммуникаций и инертного га-
за допускается большее значение пульсации давления.
Нормы колебаний машин. С повышением быстроходности
снижаются допустимые вибрации машин.
В табл. 11.1 приведена допустимая амплитуда колебаний
элементов машин. В табл. 11.2 указаны амплитуды вибрации
для центробежных компрессоров при частоте вращения ротора
до 200 с-1.
496
Ниже приведены предельно допустимые амплитуды вибра-
ций насосов:
Частота вра-
щения, с-1 . . До 12,5 12,5—16,6 16,6—25,0 25,0—50,0 Свыше 50,0
Допустимая
амплитуда виб-
рации, мкм . 120 100 80 60 50
Действующие правила эксплуатации компрессоров одно-
значно определяют допустимые амплитуды колебаний фунда-
ментов поршневых компрессоров (до 600 мкм), трубопроводов
(500 мкм) и межступенчатых аппаратов (400 мкм).
Размах (двойная амплитуда) вибрации не всегда может ха-
рактеризовать вибрацию однозначно. Это относится в первую
очередь к турбомашинам, у которых амплитуда колебаний до-
стигает предельно допустимых значений. В качестве оценки ин-
тенсивности вибрации турбомашин может быть принято эф-
фективное значение скорости вибрации (мм/с), представляю-
щее собой среднее квадратичное всех мгновенных значений
скорости:
V» - я-10"» 1/0.5 (/хЛг* + + - - - + Мп"4)
где fi, ft, ..., fn—частоты составляющих колебаний, Гц; Ль Аг. А„— ам-
плитуды составляющих колебаний, мкм.
Эффективное значение скорости вибрации позволяет оцени-
вать и сравнивать между собой как простые (гармонические),
так и сложные колебательные процессы. Значение эффектив-
ной скорости вибрации может быть измерено приборами либо
рассчитано на основе анализа спектра частот вибрации.
При эффективной скорости вибрации менее 2,8 м/с состоя-
ние турбомашины считают хорошим, при 2,8—7 м/с — удовлет-
ворительным, при 7—18 м/с — плохим, свыше 18 м/с — недопу-
стимым.
Таблица 11.2. Предельно допустимые амплитуды вибрации
центробежных компрессоров
Амплитуда колеба-
ний агрегата (мкм)
при его состоянии
Предельно
допустимая
амплитуда
колебаний,
мкм
Амплитуда колеба-
ний агрегата (мкм)
при его состоянии
Предельно
допустимая
амплитуда
колебаний,
мкм
15
20
25
30
40
100
55
35
25
12,5
150
82,5
50
37,5
20
200
112,5
75
50
27
250
200
120
НО
66
50
60
80
120
200
12,5
10
5,0
2,5
1.0
17
12,5
7,5
5,0
2,5
40
30
20
15
10
32-1204
497
Нормы колебаний аппаратов. Интенсивные вибрации аппа-
ратов в осевом направлении нередко приводят к обрыву анкер-
ных болтов и растрескиванию фундаментов. Поэтому в качест-
ве элемента, определяющего надежность работы конструкции
при вибрационных нагрузках, выбирают анкерные болты.
Учитывая сложность измерения напряжений в болтах в ус-
ловиях эксплуатации, выведены зависимости между напряже-
ниями в болтах и осевыми перемещениями аппарата.
За критерий безопасной работы вертикальных аппаратов
принята амплитуда вибраций верхней точки аппарата. Для
расчета допустимой амплитуды вибрации вертикального аппа-
рата предложена следующая формула;
200<тб Г Л23/, Л? 1
И = + h2) D6SBE [ 312 + Л1 + + 3 ]
где А—допускаемое перемещение верхней точки аппарата; as — напряжение
в болтах; Dr, — диаметр окружности болтов; ht=h/l,25 — приведенная высо-
та опоры (h — высота опоры); h2—высота аппарата; S — толщина опоры;
В — ширина опоры у ее основания; Е — модуль упругости материала опо-
ры; /ь /2 — момент инерции поперечного сечения соответственно опоры и
аппарата.
Для расчета допустимой амплитуды вибрации горизонталь-
ного аппарата предложена следующая формула:
... 2,2[ga]cr6/i3
- Е1Х
где оЛ — допускаемое напряжение (aa»20 МПа); 1Х — осевой момент инер-
ции поперечного сечения опоры.
Расчеты по формуле показывают, что для горизонтальных
аппаратов допустимые амплитуды вибраций не превышают
0,015 мм.
Нормы колебаний рабочего места машиниста. Для преду-
преждения вредного воздействия вибрации на организм рабо-
тающих важнейшее значение имеет ее гигиеническое нормиро-
вание, т. е. установление таких пределов интенсивности и дли-
тельности воздействия, при которых обеспечивается сохранение
здоровья, работоспособности и предупреждение аварий вслед-
ствие чрезмерного утомления.
Основным принципом, принятым при гигиеническом норми-
ровании вибрации, является оценка ее по спектру скоростей,
т. е. установление предельно допустимых значений скорости
колебаний для октавных полос частотного спектра.
Для каждой октавной полосы частот установлен допусти-
мый уровень скорости вибрации. Поскольку в реальных вибра-
ционных процессах все параметры вибрации, в том числе и
скорость, на каждой частоте изменяются по статическим зако-
нам случайных процессов, нормируется среднеквадратичное
значение скорости частотной полосы (действующее значение
колебательной скорости). Значения скорости вибрации выра-
498
жаются либо в абсолютных величинах (м/с), либо в относи-
тельных единицах (дБ). Между приростом уровня вибрации и
его ощущением существует логарифмическая зависимость,
что дало возможность использовать для оценки вибрации ло-
гарифмическую шкалу децибелов:
Lu = 101g (ц2/ц02) = 201g (o/f0)
где и — абсолютное значение скорости вибрации, м/с; ао=5-10_8 м/с — услов-
ный стандартный порог скорости вибрации, соответствующий среднеквадра-
тичной скорости колебаний при стандартном пороге звукового давления для
тока частотой 100 Гц, равном 2-10—5 Па.
Допустимые уровни вибрации рабочих мест технологическо-
го оборудования промышленных предприятий регламентируют-
ся «Санитарными нормами проектирования промышленных
предприятий» (СН 245—71) для диапазона нормируемых ча-
стот от 1 до 90 Гц. Все частоты, входящие в данный диапазон
разбиты на октавные полосы спектра; каждая полоса выраже-
на через среднегеометрическое значение частоты, и для нее ус-
тановлен предельно допустимый уровень скорости вибрации в
абсолютных величинах (м/с) либо в относительных (дБ) над
стандартным порогом 5-Ю-8 м/с.
Предельно допустимые значения скорости вибрации рабо-
чих мест для технологического оборудования промышленных
предприятий приведены в табл. 11.3 (согласно СН 245—71).
Нормы устанавливают допустимые значения параметров
вибрации при ее воздействии в течение рабочего дня (8 ч). При
продолжительности воздействия менее 4 ч в течение рабочего
дня допустимые значений параметров вибрации можно увели-
чить в 1,4 раза (на 3 дБ), при действии менее 2 ч — в 2 раза
(на 6 дБ), при действии менее 1ч — в 3 раза (9 дБ).
Таблица 11.3. Предельно допустимые значения скорости вибрации
рабочих мест
Параметр вибрации Амплитуды и скорости для среднегеометрических (и граничных) частот октавных полос, Гц
2 (1,4—2,8) 4 (2,8-5,6) 8 (5,6-11,2) 16 (11,2-22,4) 31,5 (22,4—45) 68 (45-90)
Амплитуда, мм 3,11— 0,44 — 0,09— 0,036— 0,018— 0,009—
Среднеквадра- тичное значение скорости 0,73 0,13 0,041 0,02 0,0102 0,005
м/с 0,011 0,005 0,002 0,002 0,02 0,02
дБ 107 100 92 92 92 92
32*
499
11.3. КОНТРОЛЬ ПАРАМЕТРОВ ВИБРАЦИИ
Для контроля за вибрационным состоянием агрегатов, зданий
и сооружений применяют специальную виброизмерительную
аппаратуру. По характеру применения ее можно разделить на
две группы: 1) приборы для вибрационного контроля агрега-
тов и процессов при эксплуатации; 2) приборы для проведения
типовых вибрационных испытаний и динамической балансиров-
ки роторов в собственных подшипниках.
К 1-й группе относятся переносные приборы периодического
действия и стационарные постоянного действия. С помощью
этих приборов обычно замеряют лишь двойную амплитуду
(размах) колебаний в колебательном процессе, а иногда — ско-
рость колебаний контролируемого узла.
Приборы 2-й группы позволяют кроме двойной амплитуды
смещения измерять и фазы вибрации, а некоторые приборы—
частоты, скорости, ускорения вибрации в колебательном про-
цессе, а также позволяют наблюдать форму колебаний.
К виброизмерительной аппаратуре для контроля низкочастотной вибра-
ции предъявляют следующие основные требования:
диапазон измеряемых частот первых гармоник колебаний должен нахо-
диться в пределах от 0,5 до 500 Гц;
диапазон измеряемых амплитуд колебаний должен находиться в преде-
лах от 0 до 2000 мкм (желательны три диапазона кратности увеличения:
100, 300, 600);
чувствительность прибора должна быть такой, чтобы обеспечивалось из-
мерение смещений (амплитуды) до 5 мкм;
погрешность измерений амплитуд вибрации должна быть не более ±5%;
диапазон измеряемого сдвига фазы вибрации должен находиться в пре-
делах 0—360°;
фазовая погрешность не должна превышать 10%;
рабочий диапазон окружающей температуры должен находиться в пре-
делах от —20 до +60 °C;
регистрация кривой вибрации (вторичный прибор) должна производить-
ся на осциллографе или на магнитной ленте.
Кроме перечисленных требований приборы должны обеспечивать:
возможность измерения вибрации раздельно в трех направлениях
(в двух горизонтальных и в вертикальном);
стабильность настройки и характеристик при колебании окружающей
температуры в пределах ±15 °C (желательно наличие приставки дистанци-
онной настройки датчика — коррекции нуля);
отсутствие влияния переменных магнитных и электростатических полей
напряженностью до 30 В частотой 50 Гц;
воспроизведение без больших искажений единичных импульсов вибра-
ции.
Приборы должны иметь приспособления для крепления на месте уста-
новки, обладать высокой износостойкостью и быть удобными для транспор-
тировки вручную.
До недавнего времени в качестве контрольных приборов применяли в
основном переносные механические вибрографы. Из приборов, серийно выпу-
скаемых отечественной промышленностью, наибольшее распространение полу-
чил ручной виброграф типа ВР-3 с записью колебаний на вощеной бумаж-
ной ленте. Он предназначен для записи кривой периодической вибрации сме-
щения любого направления опор и узлов агрегата и последующего ее рас-
смотрения и измерения с помощью микроскопа, имеющего шкалу в поле зре-
ния. Рабочий диапазон частот прибора 15—60 Гц. Двойная амплитуда изме-
500
рений составляет 20—500 мкм. Средний коэффициент увеличения находится в
пределах 5,4—5,6. Погрешность вибрографа: в диапазоне 25—60 Гц—±10%,
в диапазоне 15—25 Гц 1-10—15%.
В последние годы отечественной промышленностью освоено производст-
во ряда типов контрольных виброизмерительных приборов, основанных на
принципе электрического измерения неэлектрических величин. Обладая рядом
неоспоримых преимуществ (высокая чувствительность, многокомпонентность,
дистанционность измерений и др.), электрические виброизмерительные при-
боры постепенно вытесняют механические вибрографы. Основными элемен-
тами их являются вибропреобразователь (вибродатчик) и измерительный
блок. Вибропреобразователь вводится в соприкосновение с объектом изме-
рений и, воспринимая вибрацию, преобразует ее в электрическую величину
(напряжение, ток, емкость и т. п.).
Для измерения вибрации машин при эксплуатации могут быть исполь-
зованы электрические переносные приборы типа ВЭП-4 или ИВП-1.
Электрооптический виброметр ВЭП-4 комплектуется из индукционного
датчика, измерительного блока и соединительных шнуров, помещенных в
общий футляр. В приборе применен индукционный (электродинамический)
датчик сейсмического типа марки ВД-4М. Собственная частота колебаний
сейсмической системы датчика составляет примерно 10±0,5 Гц. Датчиком
можно измерять колебания любого направления без какой-либо подстройки.
Измеритель вибрационных параметров ИВП-1, в отличие от виброметра
ВЭП-4, способен измерять, помимо размаха вибросмещений, также частоту и
сдвиг фаз колебаний. Это позволяет использовать данный прибор как для
контроля вибрации при эксплуатации, так и для балансировки роторов в
собственных подшипниках.
В последнее время для эксплуатационного контроля вибрации машин
нашли применение портативные виброизмерительные приборы на полупро-
водниках с автономным питанием. Они приспособлены для измерения как
размаха вибросмещений, так и эквивалентного значения виброскорости. Од-
ним из таких приборов является ВИП-2, предназначенный для измерения
двойной амплитуды (размаха) смещения. В приборе предусмотрен выход на
электронно-лучевой осциллограф для наблюдений за формой колебаний.
Рабочий диапазон частот прибора 12,5—200 Гц. Прибор измеряет двойную
амплитуду вибросмещения в диапазоне 2—1000 мкм, скорость вибрации в
пределах 0,1 —100 мм/с.
Погрешность измерения параметров составляет:
для смещения ±(0,1Ак + 2) мкм, где Ак — конечное значение установ-
ленного предела измерения;
для скорости приведенная погрешность в указанном диапазоне частот±
±(15-20)%.
Для исследования вибрации агрегатов при высоких скоростях вращения
получил широкое распространение прибор типа БИП-5. Он позволяет изме-
рять двойную амплитуду (размах) колебаний, скорости и ускорения вибра-
ции, частоты колебаний и сдвиг фаз, а также наблюдать за формой колеба-
ний. Прибор состоит из двух вибродатчиков, измерительного блока, фазово-
го датчика, лампы стробоскопа и соединительных кабелей.
Если при исследованиях вибрации заранее известно, что частота наблю-
даемых колебаний отлична от основной частоты вынужденных колебаний,
рекомендуется использовать портативный анализатор спектра вибрации типа
АСВ-2М.
Анализатор предназначен для выделения составляющих полигармониче-
ской вибрации. С помощью прибора можно измерять двойную амплитуду ко-
лебаний и частоту каждой из составляющих спектра вибрации. Анализатор
можно использовать самостоятельно, а также в сочетании с прибором
БИП-5.
Низкочастотная балансировочная аппаратура НБА-1 предназначена для
измерения двойной амплитуды колебаний узлов машин и сооружений в ме-
стах, доступных для установки вибродатчиков, а также для динамической
балансировки вращающихся деталей машин как в собственных подшипниках,
так и на специальных стендах (стенках). Измеряемую двойную амплитуду
501
колебаний отсчитывают по длине светового луча на шкале-экране, а фазу
вибрации — на шкале фазодатчика.
Рабочий диапазон частот аппаратуры — от 2 до 35 Гц; пределы измере-
ния двойной амплитуды вибросмещения 2—2000 мкм; фаза колебаний изме-
ряется в пределах 0—360° с точностью ±5°; основная погрешность измере-
ния двойной амплитуды колебаний — не более ±10% от измеряемой вели-
чины.
Для измерения низкочастотной вибрации применяют виброизмерительные
комплекты К001. Комплект состоит из трех вибродатчиков И001 сейсмиче-
ского типа, шести интегрирующих гальванометров М002 и регулятора увели-
чения Р003. Его используют совместно с 12-канальным осциллографом
Н-700 или любым другим, рассчитанным на работу с гальванометрами этого
типа. Комплект приборов К.001 позволяет измерять вибрацию в следующих
пределах: по частоте — от 3 до 200 Гц, по амплитуде — до ±1 мм.
Простейшая обработка осциллограмм сводится к определению двойных
амплитуд вибрации, частоты колебаний и сравнению фазы колебаний раз-
ных аппаратов. При необходимости более глубокого анализа осциллограмм
могут применяться методы гармонического и спектрального анализов. Для
этих же целей могут быть использованы анализаторы или корреляторы сов-
местно с ЭВМ.
11.4. МЕТОДЫ СНИЖЕНИЯ ВИБРАЦИИ
Наиболее простой метод снижения пульсации газа — выполне-
ние трубопроводной системы таким образом, чтобы исключить
явление' резонанса путем выбора оптимальных длины и формы.
Если это не удается, применяют гасители пульсации давления,
что позволяет упростить расчетную схему и избежать техниче-
ских трудностей при реализации оптимальной трубопроводной
схемы {1 ].
Применение гасителей пульсации. Любой гаситель пульса-
ции состоит из камер, соединительных трубок, перегородок и
отверстий различной формы и размеров. Характеризовать га-
ситель по конструктивным элементам не имеет смысла, так как
геометрически подобные гасители иногда оказывают различное
воздействие на пульсирующий поток.
Гаситель пульсации, как всякое неоднородное включение в
трубопроводную систему, оказывает сопротивление движению
потока. Полное сопротивление такого включения состоит из
активной и реактивной составляющих, причем активная состав-
ляющая характеризует потери энергии потока на преодоление
сил трения, а реактивная — перераспределение колебательной
энергии гармоник в спектре колебаний давления.
В прямолинейных участках потери на трение определяются
трением между слоями движущегося газа и трением о стенки
труб. В общем случае эти потери относительно невелики. Одна-
ко если на пути турбулентного потока встречаются неоднород-
ные элементы (перегородка, узкие трубки, щели), это вызыва-
ет образование зон вихревого движения с высокой скоростью
колебаний части потока, вследствие чего потери энергии на
трение резко возрастают. Естественно, что установка любого
гасителя пульсации давления сопровождается некоторым уве-
личением гидравлических потерь в трубопроводной системе,
502
Рис. 11.2. Схемы активных гасителей пульсации газа.
однако в большинстве случаев оно компенсируется уменьше-
нием затрат мощности компрессора при сглаживании колеба-
ний газа.
При турбулентном характере потока образуются зоны вра-
щательного движения газа, появляется дополнительное упруго-
инерционное воздействие на газовый поток, которое и характе-
ризует реактивную часть полного сопротивления. Гасители, у
которых реактивная часть сопротивления мала по сравнению
с активной, можно считать чисто активными; наоборот, гасите-
ли, активная часть сопротивления которых мала по сравнению
с реактивной,— чисто реактивными.
Таким образом, по принципу работы все гасители пульсации
можно условно разделить на четыре типа: активные, реактив-
ные, комбинированные и специальные.
Активные гасители (рис. 11.2) работают по принципу погло-
щения и рассеивания энергии пульсирующего потока в резуль-
тате преодоления упругих сил вязкого или внутреннего трения.
Их реактивное сопротивление незначительно; активное сопро-
тивление может быть включено последовательно (а, б) или
параллельно (в). Активные гасители наиболее эффективно ра-
ботают на высоких частотах, так как активное сопротивление
пропорционально квадрату скорости, или в данном случае —
частоты.
Реактивные гасители (рис. 11.3) основаны на принципе аку-
стического фильтра, препятствующего прохождению пульсации
определенной частоты, которая зависит от массы и давления
газа в ячейках гасителя. Активное сопротивление таких гаси-
телей или гораздо меньше реактивного, или не определяет ха-
рактера их работы. Реактивные гасители имеют сугубо ди-
скретный спектр гашения. По виду амплитудно-частотной ха-
рактеристики реактивные гасители можно разделить на широ-
кополосные (а), резонансные (б) и смешанного типа (в).
а е 6
Рис. 11.3. Схемы реактивных гасителей пульсации газа.
503
Комбинированные гасители представляют собой сочетание
элементов активного и реактивного типов. При соответствую-
щем подборе элементов комбинированные гасители могут обес-
печить сглаживание пульсаций давления в широком диапазоне
частот.
Специальные гасители (рис. 11.4). К ним можно отнести
интерференционные (а), дроссельные (б) и другие гасители.
В последнее время широкое применение в качестве средств,
позволяющих снизить пульсации газа и вибрации коммуника-
ций, получили сужающие диафрагмы, обычно с d/Z) = 0,4—0,6.
Действие диафрагмы как гасителя пульсации основано на
рассеивании энергии и сдвиге спектра собственных частот тру-
бопроводной системы. При установке диафрагмы в системе
создается дополнительное сосредоточенное сопротивление. Ин-
дуктивная составляющая сопротивления диафрагм определя-
ется уменьшением поперечного сечения трубопровода, активная
связана с изменением скорости. Поэтому максимальный эф-
фект получается при установке диафрагмы в сечении с макси-
мальной скоростью. Установка диафрагмы в конце прямоли-
нейного участка позволяет предотвратить резонансные явле-
ния.
Для сглаживания колебаний давления жидкости в напор-
ных трубопроводах насосов при относительно невысоких давле-
ниях устанавливают воздушные колпаки. В момент повышения
давления в трубопроводе волна давления поступает в колпак,
сжимает там воздух и теряет часть энергии. На этом же прин-
ципе основано устройство более сложных гасителей — компен-
саторов, например сильфонного типа (рис. 11.5). Сильфон на-
дет на мембрану, полость между мембраной и гофрами силь-
фона заполняется воздухом под давлением, примерно равным
давлению жидкости. При резком изменении давления сильфон
предохраняет мембрану от повреждений.
Разрабатываются и используются гасители колебаний жид-
кости и на импульсных трубопроводах к измерительным при-
борам, например к манометрам. Принцип их работы основан
на дросселировании потока жидкости при многократном изме-
нении направления и отражении волны давления, поглощении
избыточного объема жидкости в момент повышения давления.
Рис. 11.4. Схемы специальных гасителей пульсации газа.
504
Рис. 11.5. Гаситель пульсации жидкости
сильфонного типа.
В качестве критерия оценки
эффективности того или иного
типа гасителей пульсации наибо-
лее широко применяют так назы-
ваемый коэффициент сглажива-
ния — отношение амплитуд пуль-
сации давления в трубопровод-
ной системе непосредственно пе-
ред гасителем и после него (рис.
11.6, а). Такая оценка удобна
при экспериментальных исследованиях для сравнения эле-
ментов конструкции или эффективности гасителей. На практи-
ке наиболее распространены колебания с переменной амплиту-
дой, что обусловлено наличием отраженных волн давления и
возможностью резонанса. Поэтому более общим критерием эф-
фективности является коэффициент сглаживания максимальных
амплитуд пульсации давления до и после гасителя (рис. 11.6,6).
Такой подход вызван необходимостью рассмотрения гасителя
не изолированно, а вместе с присоединенной трубопроводной
системой.
Эффективность применения гасителей можно оценивать
также по вносимому ими затуханию. Для этого необходимо
знать пульсации газа в идентичных точках системы до и после
применения гасителя, что позволяет определить вносимые за-
тухания B3i и ВЗ2 (рис. 11.6,в).
Наконец, наиболее обобщенным критерием оценки являет-
ся коэффициент гашения, характеризующий снижение общего
уровня пульсации давления по всей длине трубопроводной си-
стемы. Для этого определяют величину и место максимальных
амплитуд пульсации до и после применения гасителя с учетом
его импеданса. Такой способ применим в основном на стадии
Рис. 11.6. Определение эффективности гасителей пульсации газа1.
А
53t=A,lA,- B'3^AJA:f
3
595
проектирования или при оценке системы путем ее моделирова-
ния.
Изменение жесткости трубопроводов. Если пульсирующий
поток газа (основной источник вибрации) максимально сгла-
жен и неравномерность колебаний достигает допустимых зна-
чений, следует искать пути дальнейшего снижения вибрации.
Выше отмечалось, что возможными механическими причинами
колебаний являются динамическая неуравновешенность меха-
низма движения поршневой машины или ротора центробежной
машины, а также недостаточная жесткость фундамента или
трубопроводной системы. Кроме того, к механическим причи-
нам относятся ударные нагрузки в подшипниках и других со-
членениях, а к газо- и гидродинамическим причинам — неста-
ционарное поле скоростей и давлений в потоке центробежных
машин.
Некоторые из перечисленных причин можно устранять в
процессе эксплуатации, например изменяя жесткость трубо-
проводной системы, которая в значительной степени! определя-
ется принятой длиной пролета трубопроводов.
Допустимую длину пролета трубопровода обычно опреде-
210-1
1,6
70-
56-
42-
21-
7-
-90
- 120
32-
320-
Е
ё
1600-
3200-
160004
32000
3,0-
5,0-
6000-
9600-
600-
360-
-180
-200
5 300
Ю-
16-
£ 64-
§ 96-
t^!60z
900~^
\-1200 X
-18000
^20000
-30000
- 6
'-0,5
F600
с 150
-00
-05
-30
-is
-3
Z1,5
0,5
-0,05
-0,30
1-0,15
10 ~
£
- 9
Рис. 11.7. Номограмма для определения допустимой длины пролета трубопро-
вода.
50в
в
|- 2S00000
- 1050000
-аооооо
-VOODOO
- 250000
- aaaoo
- 40000
- 25000
-8000 —
-4000
-2500''
у1Б50___
- 800
-400
- 250
- 165
- 80
-40
-25
Рис. 11.8. Номограмма для определения частоты собственных колебаний и
прогибов трубопровода.
ляют по номограммам, приведенным в справочной литературе.
Зная нагрузку на единицу длины q и момент сопротивления
трубопровода W, по номограмме (рис. 11.7) находят положе-
ние вспомогательной точки А и затем по допустимому напря-
жению в трубопроводе определяют длину пролета. По другой
номограмме (рис. 11.8) можно определить частоту собственных
колебаний и прогиб трубопровода при определенной длине про-
лета. Для этого по известным значениям модуля упругости Е
(для стали £ = 2-105 МПа) и момента инерции / находят поло-
жение точки А. Соединяя значение нагрузки q с точкой А, на-
ходят положение точки В, а затем определяют искомые f„ и s.
Жесткость трубопроводной системы можно менять различ-
ными способами: варьируя число опор в достаточно большом
диапазоне изменения вынужденных и собственных частот ко-
лебаний; увеличивая жесткость на изгиб с помощью колец
жесткости (для трубопроводов большого диаметра) и повышая
таким образом собственную частоту колебаний. Наибольший
эффект получают при установке колец жесткости в местах мак-
симальной кривизны изогнутой оси трубопровода. Для трубо-
507
провода с жестко закрепленными концами нх устанавливают
вблизи опор, что позволяет изменить спектр собственных ча-
стот колебаний системы на 20—25%.
Кольца жесткости целесообразно устанавливать тогда, ког-
да частота возмущений превышает собственную частоту коле-
баний трубопровода не более чем на 15%. При отношении
<0в/ш = 1,15 можно уменьшить амплитуду колебаний примерно
на 50%; при дальнейшем росте отношения эффективность уста-
новки колец жесткости уменьшается.
Изменять собственную частоту колебаний трубопровода пу-
тем изменения его массы целесообразно при 0,85sC1.
Применяемый при этом принцип установки динамического виб-
рогасителя состоит в следующем. К массе основной системы
присоединяют дополнительную массу, изменяя тем самым чис-
ло степеней свободы основной массы. Если основная система
имела одну степень свободы и одну частоту собственных коле-
баний, то после присоединения виброгасителя число степеней
свободы будет равно двум, и система будет обладать двумя ча-
стотами собственных колебаний, сдвигающимися одна в сторо-
ну низких частот, другая в сторону высоких.
Применение динамического виброгасителя наиболее эффек-
тивно при резонансных колебаниях трубопроводной системы.
Эффективность применения виброгасителя определяется его
настройкой и прочностью упругой связи.
Гидравлически^ амортизаторы (демпферы) применяют для
рассеивания энергии колеблющихся объектов. Их широко ис-
пользуют в автомобилестроении и других областях техники;
можно применять их также для гашения вибрации или умень-
шения амплитуды колебаний трубопроводов. В большинстве
случаев в гидравлических амортизаторах применяют специаль-
ное масло, имеющее почти постоянную вязкость в широком
диапазоне температур. Область эффективного применения гид-
равлических амортизаторов значительно уже, чем динамиче-
ских гасителей. Для крепления амортизаторов необходима
опорная конструкция или фундамент.
Виброизоляция трубопроводов и агрегатов. Виброизоля-
ция — это создание низкочастотной системы путем установки
виброизоляторов между агрегатом и фундаментом [2, 3].
Показателем эффективности виброизолятора является ко-
эффициент амортизации, характеризующий динамическое воз-
действие агрегата через амортизаторы на фундамент. При
этом виброизоляция тем лучше, чем меньше коэффициент
амортизации. Значение коэффициента амортизации определя-
ется отношением частоты возмущающей силы <п0 к частоте соб-
ственных колебаний агрегата (вместе с основанием) со. Пре-
небрегая величиной трения, коэффициент амортизации К мож-
но определить по формуле
К= l/(coB/w — 1)
508
Правильно выбрав амортизатор, можно значительно умень-
шить частоту собственных колебаний агрегата и тем самым
ослабить передачу динамических сил на фундамент.
При расчете амортизатора определяют его статическую
осадку под действием массы агрегата из соотношения SCt = Plq
(где Р — упругость амортизатора, кг/см; q — масса агрегата,
кг).
Частота собственных колебаний и статическая осадка амор-
тизатора связана соотношением ыл5/5Ст1/2.
В качестве критерия проверки эффективности виброизоля-
ции принимают следующие условия:
для агрегатов с расчетной частотой вращения от 6 до 8 с-1
®макс шв/2,3
для агрегатов с расчетной частотой вращения от 8 до 16 с-L
Ммакс Шв/2,5
для агрегатов с расчетной частотой вращения более 16 с-г
wb/5 шмакс g>b/3
где сов — частота вынуждающей силы, Гц; шма«с — максимальная из собст-
венных частот виброизолированной установки, Гц.
Для уменьшения вибраций, передаваемых на несущую кон-
струкцию, применяют пружинные (стальные) или резиновые
вйброизоляторы. Однако следует иметь в виду, что продолжи-
тельность работы резиновых виброизоляторов не превышает
трех лет. Стальные виброизоляторы долговечны и надежны в
работе, но они эффективны в случае низких частот и недоста-
точно снижают передачу вибраций при высоких частотах. Для
устранения передачи высокочастотных вибраций следует при-
менять резиновые прокладки толщиной 10—20 мм, помещая их
между пружинами и несущей конструкцией.
В области больших амплитуд колебаний трубопровода для
гашения низкочастотных колебаний наиболее эффективно при-
менение прокладок из дерева, для гашения колебаний средней
частоты — прокладок из резины, а высокочастотных — прокла-
док из дерева и металлорезины. При необходимости демпфи-
рования колебаний трубопроводов в широком диапазоне ча-
стот целесообразно применение прокладок из резины. Анало-
гичные рекомендации справедливы для средних и низких амп-
литуд колебаний трубопровода.
Резины марок ИРП 1346, ИРП 1347, ИРП 1348 не теряют
упругих свойств при температуре от —60 до -J-80 °C, а резина
марки ИРП 1345 может быть использована для работы при
температуре до 200 °C.
Эффективность амортизаторов из упругой прокладки опре-
деляется статическим прогибом от действующей на нее на-
грузки: чем больше прогиб, тем эффективнее виброизоляция.
Для упругого материала допустимый прогиб при сжатии за-
509
Таблица 11.4. Прочностные характеристики амортизаторов
Материал Допустимое напряжение а, МПа Динамиче- ский модуль упругости £д, МПа £д/а
Резина
мягкая 0,08 5 63
в виде плит ребристых или пер- 0,10 4 40
форированпых
специальная 0,3—0,4 10 33—25
Пробка натуральная 0,15—0,20 3 20—15
Плита из пробковой крошки 0,06—0,1 6 100—60
Войлок
жесткий прессованный 0,14 9 64
с прослойкой из пробки 0,20 8 40
висит от толщины прокладки, динамического модуля упругости
£д и допустимой нагрузки. Хорошие виброизолирующие про-
кладки обладают малым динамическим модулем упругости
(менее 30 МПа).
В табл. 11.4 приведены значения ЕЛ и допустимых напряже-
ний для некоторых материалов.
Вибрационное состояние трубопроводов можно также нор-
мализовать установкой дополнительных ограничителей: соеди-
нительных тяг, распорок с шарнирными соединениями. Основ-
ным достоинством их является низкое сопротивление трению,
что делает их безотказными при эксплуатации.
11.5. КОНТРОЛЬ И СНИЖЕНИЕ ШУМА
Шумовые характеристики оборудования. Звук представляет
собой волновой процесс распространения механических коле-
баний в упругой среде (газообразной, жидкой или твердой)
[4, 5] .
Распространяющаяся в воздухе со скоростью с (м/с) звуко-
вая волна характеризуется периодом Т (с), частотой f (Гц) и
длиной X (м). Период звука Т определяет время, в течение ко-
торого совершается полное изменение давления. Число измене-
ний давления за время, - равное периоду, называется частотой
звука /= 1/Г.
Длина волны звука X определяется расстоянием, на кото-
рое звук распространяется за время, равное периоду: Х=сТ=
= clf.
Область пространства, в которой распространяется звуко-
вая волна, называют звуковым (акустическим) полем.
Изменение физического состояния среды в заданной точке
под действием звука характеризуется рядом параметров. На
практике это изменение, как правило, характеризуют звуко-
вым давлением р (Па) или звуковой мощностью Р (Вт).
510
Звуковое давление в заданной точке звукового поля есть
разность между мгновенным полным давлением и средним ста-
тистическим давлением, которое наблюдается в среде при от-
сутствии' звукового поля.
Распространяющаяся звуковая волна представляет собой
поток энергии, поэтому одной из важнейших характеристик
звукового поля является интенсивность звука I (Вт/м3) в за-
данной точке поля. Интенсивность звука определяется количе-
ством энергии, проходящей через единицу площади в заданном
направлении в единицу времени, или, иначе говоря, интенсив-
ность звука в заданной точке поля определяется звуковой мощ-
ностью, проходящей через единицу площади в заданном на-
правлении. Для сферической звуковой волны
1 = Е/(4п№)
где Е — полный поток звуковой энергии; R — радиус сферы, для которой
определяют интенсивность звука.
Общее количество звуковой энергии, излучаемой источни-
ком в окружающее пространство в единицу времени, является
звуковой мощностью источника.
Интенсивность звука, звуковое давление и звуковая мощ-
ность могут изменяться в довольно широких пределах.
На практике при измерении интенсивности звука, звуково-
го давления и звуковой мощности для удобства пользуются не
абсолютной, а относительной, логарифмической шкалой — шка-
лой децибел. Децибел определяется как десятикратное значе-
ние логарифма отношения двух одноименных физических вели-
чин, одна из которых принята за опорную.
Представляя интенсивность звука в децибелах, за опорную
величину принимают /0= 10_ 12 Вт/м2. Тогда звуковое поле ха-
рактеризуется уровнем интенсивности звука (дБ):
Z-i = Ю 1g (///о)
Интенсивность звука (дБ) можно выразить через звуковое
давление
Lp = 20 1g (р/р0)
Этот уровень принято называть уровнем звукового давле-
ния.
Звуковое поле можно также характеризовать уровнем зву-
ковой мощности (дБ):
ЕР= 101g (Р/Ро)
Важной характеристикой звукового поля (точнее, любого
источника звука) является показатель направленности излуче-
ния ПН. Для распространяющейся звуковой волны, не встреча-
ющей препятствий, ПН = £Р—Lpm (где Lp— уровень звукового
давления, измеренный в заданном направлении в заданной
точке поверхности).
511
Шумовые характеристики оборудования записывают в ок-
тавных полосах* со среднегеометрическими частотами 63, 125,
250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц. Одновременно с октавными
уровнями звукового давления на спектрограмме производится
запись суммарного уровня звука.
Суммарный уровень звука, или просто уровень звука, запи-
сывается шумомером с коррекцией на восприятие звуков чело-
веческим ухом. На приборе эта коррекция имеет индекс А,
поэтому при записи с коррекцией к единице дБ добавляют ин-
декс А.
Можно производить запись октавных уровней звукового дав-
ления с коррекцией А и рассчитывать корректированный уро-
вень звуковой мощности LpA. В этом случае к единице дБ так-
же добавляют индекс А. Иногда этот индекс заключают в
скобки.
В нормативных документах установлен перечень шумовых
характеристик машин, среди которых основной является октав-
ный уровень звуковой мощности. На практике, как правило,
измеряют октавный уровень звукового давления Lih (дБ) в k
контрольных точках для i октавных полос со среднегеометриче-
скими частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц. За-
тем по измеренным уровням вычисляют средний октавный
уровень звукового давления Lm (дБ) по k контрольным точкам
для i-й октавной полосы частот: суммарный (общий) уровень
звука по всем октавам LA (дБЛ); октавный уровень звуковой
мощности Lp (дБ) по k контрольным точкам для i-й октавной
полосы частот; суммарный (общий) уровень звуковой мощно-
сти по всем октавам LPA (дБЛ); средний октавный уровень
звукового давления на расстояния R от геометрического цент-
ра работающей машины £н (дБ).
Число контрольных точек выбирают таким образом, чтобы
разность уровней в соседних точках не превышала 5 дБ: при
полусферическом излучении — восемь точек измерения, при
сферическом излучении —16 точек. Если разность между наи-
большим и средним уровнями на измерительной поверхности
превышает 5 дБ, число контрольных точек должно быть удво-
ено. Расстояние между контрольными точками во всех случаях
не должно превышать 1 м.
Средний октавный уровень звукового давления определяют
из уравнения
k
Lm= 10 1§2 — 10 (>>
1
Первый член этого уравнения легко вычислить с помощью
номограммы, приведенной на рис. 11.9. Уровни звукового дав-
* Полосу частот, у которой отношение нижней граничной частоты к
верхней равно двум, называют октавной.
512
А, дБ (им дБ А)
3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,9 0,8 0,7 О,Б 0,5 0,5 0,3 0,2
' 'I ' 'l' 'l I 1 I1 I ‘ !-----Н----1
О 1 2 3 5 5 Б 7 в- 9 10 11 12 13 <5
(^тах.~ l-min), дБ (или ОБА)
Рис. 11.9. Номограмма для расчета суммарного уровня звукового давления:
(или звука):
Д — поправка к большему уровню; Г.тах—im|n — разность уровней.
ления (или звука) суммируют последовательно, начиная с мак-
симального. Определяют разность между суммируемыми уров-
нями Атах—Lmfn в дБ (или дБА) и находят ее значение на
нижней шкале номограммы. На верхней шкале номограммы
находят соответствующую этому значению поправку А в дБ
(или дБА), которую прибавляют к большему из суммируемых
уровней. Полученная сумма и представляет собой первый член
уравнения (1).
Если разность между наибольшим и наименьшим уровнями
не превышает 7 дБ, то средний октавный уровень звукового
давления примерно равен среднему арифметическому значе-
нию всех уровней:
k
Lm = ^ Llklk (2}.
1
Суммарный уровень звука определяют по формуле
1Л= 101g210°’I(Lm+?li) <3>
I
где Л; — поправка на частотную характеристику измерительного тракта и
шумомера при включении шкалы «Коррекция А» для i-й октавной: полосы
частот, приведенная ниже:
Среднегеометриче-
ская частота г-й
октавной полосы,
Гц............. 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
Поправка на час-
тотную характери-
стику Л;, дБ . . —26,2 —16,1 —8,6 —3,2 0 -f-1,2 -|-i ,0 —1,1-
При вычислении суммарного уровня звука по формуле (3)
пользуются номограммой (см. рис. 11.9) таким же образом,
как и при вычислении первого члена выражения (1).
Октавный уровень звуковой мощности определяют по урав-
нению
LP=Lm+ 10 lg S (4)
В этом выражении первый член вычисляют по формуле (1),.
а второй — с помощью номограммы [5].
33—1204
51»
Суммарный уровень звуковой мощности можно представить
в виде
ьРА = Ю 1g 100,1 (Лр+Л° (5)
При расчете по формуле (5) пользуются номограммой, при-
веденной на рис. 11.9, таким же образом, как и при вычисле-
нии первого члена выражения (1), предварительно определив
Lp по формуле (4) с учетом поправки А,, взятой из табл. 11.5.
Средний октавный уровень звукового давления LR на рас-
стоянии R от работающей машины можно вычислять, зная ок-
тавные уровни звукового давления или звуковой мощности.
В случае полусферического излучения
LR = Lm+ 101g S— 101g (2лЯ2) (6)
или
L«=Z.P-10 1g(2n/?2) (7)
При известных Lm или LP значение LR легко найти с по-
мощью номограммы <[5].
Если расстояние R, измеренное от геометрического центра
машины до измерительной поверхности, равно 1; 3 или 10 м, то
это расстояние называется опорным радиусом Rx (м), a LRx ___
средним октавным уровнем звукового давления на опорном ра-
диусе.
Методы уменьшения шума. Известны три основных метода
уменьшения производственного шума: снижение шума в самом
источнике; снижение шума на путях его распространения; ар-
хитектурно-строительные и планировочные решения.
Метод уменьшения шума в источнике его возникновения за-
ключается в усовершенствовании конструкции источника, в из-
менении технологического процесса или применении глушите-
лей шума активного и реактивного типа. Наиболее эффективно
применение этого метода при разработке нового оборудования.
Одним из способов снижения шума на путях его распростра-
нения в помещениях цехов являются акустические экраны.
Акустические экраны изготовляются из тонколистового метал-
ла или другого плотного материала, который может иметь зву-
копоглощающую облицовку с одной или двух сторон. Обычно
акустические экраны имеют небольшие размеры и обеспечива-
ют локальные снижения прямого звука от Источника шума, не
оказывая существенного влияния на уровень отраженного зву-
ка в помещении. При этом акустическая эффективность не
очень велика и зависит главным образом от соотношения пря-
мого и отраженного звука в расчетной точке. Повышения аку-
стической эффективности экранов можно достичь путем увели-
чения их площади, которая должна составлять 25—30% от
площади сечения ограждений помещения в плоскости экрана.
При этом эффективность экрана возрастает за счет снижения
514
плотности энергии отраженного звука в экранируемой части
помещения. Применения экранов больших размеров позволя-
ет также существенно увеличить число рабочих мест, на кото-
рых обеспечивается снижение шума.
Наиболее эффективно применение экранов совместно с ус-
тановкой на ограждающих поверхностях помещений звукопо-
глощающих облицовок. Подробное изложение методик расче-
та акустической эффективности и вопросов проектирования эк-
ранов дано в литературе [6—8].
Для снижения шума во всем помещении машинного зала
установки, излучающие интенсивный звук, закрывают кожу-
хами. Звукоизолирующие кожухи обычно изготовляют из ли-
стового металла, облицованного с внутренней стороны звуко-
поглощающим материалом. Можно поверхности установок
сплошь или частично обшивать звукоизолирующим материа-
лом.
В сборных акустических панелях применяются следующие
материалы: звукоизолирующие — сталь, алюминий, свинец;
звукопоглощающие — пенопласты, минеральная вата, стеклово-
локно; демпфирующие — битумные компаунды; уплотняющие—
резина, замазка, пластмассы. Широкое применение получили
пенополиуретан, стекловолокно, листовой свинец, винил, арми-
рованный свинцовым порошком.
Для звукоизоляции различных помещений используют стро-
ительные решения: утолщение наружных стен зданий, приме-
нение окон со сдвоенными стекламй, пустотелых стеклянных
блоков, двойных дверей, многослойных акустических панелей,
уплотнение окон, дверей, проемов, правильный выбор мест за-
бора и выпуска воздуха вентиляционных установок. При про-
ектировании машинного зала избегают небольших помеще-
ний с гладкими, не поглощающими звук стенами, потолком, по-
лом. Обшивка стен звукопоглощающими материалами может
дать снижение уровня шума на 5—7 дБ.
Иногда в машинных залах устанавливают акустические
кабины для размещения обслуживающего персонала. Эти зву-
коизолирующие кабины представляют собой самостоятельный
каркас на опорах, к которому прикрепляют пол, потолок, сте-
ны. Окна и двери кабины должны иметь повышенную звукоизо-
ляцию (двойные двери, сдвоенные стекла). Для проветривания
предусматривается вентиляционная установка с глушителями
на входе и выходе воздуха. Если необходимо иметь быстрый
выход из кабины, ее выполняют полузакрытой, т. е. одна из
стенок отсутствует. При этом акустическая эффективность ка-
бины снижается, однако отпадает необходимость в устройстве
вентиляции. Предельное значение средней звукоизоляции для
полузакрытых кабин составляет 12—14 дБ.
К индивидуальным средствам защиты обслуживающего пер-
сонала от шума относятся различные типы вкладышей и науш-
ников. Акустическая эффективность вкладышей и, особенно,
33*
515.
наушников в области высоких частот довольно велика и со-
ставляет не менее- 20 дБ. Недостатками этих средств является
то, что наряду с шумом уменьшается уровень полезных сигна-
лов команд и т. п., а также возможно раздражение кожного
покрова, главным образом при повышенных температурах ок-
ружающей среды. Тем не менее рекомендуется использовать
вкладыши и наушники при работе в условиях шума, превыша-
ющего допустимые уровни, особенно в области высоких частот.
Безусловно, целесообразным является их применение при крат-
ковременных выходах из звукоизолированных кабин или щитов
управления в зоны повышенного шума.
Глава 12
ОЦЕНКА НАДЕЖНОСТИ ОБОРУДОВАНИЯ
ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ
12.1. ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Вследствие физического (материального) износа узлов и дета-
лей машины и аппараты перестают удовлетворять предъявляе-
мым к ним требованиям. Физический износ появляется и при
эксплуатации оборудования (износ первого рода), и просто с
течением времени (износ второго рода).
Основной причиной физического износа оборудования явля-
ется износ деталей, обусловленный силами трения. При работе
машин в условиях знакопеременных нагрузок возникают явле-
ния усталости, которые могут приводить к поломкам.
Мерой физического износа деталей (узлов) машины под
воздействием трения может служить толщина (в мкм) изно-
шенного слоя рабочей поверхности детали. Исследование за-
висимости ее от продолжительности эксплуатации при измене-
нии различных факторов (материала детали, качества обработ-
ки поверхностей, рода смазки и т. д.) показали, что физический
износ деталей (узлов) машин под воздействием трения проте-
кает в три стадии (рис. 12.1): интенсивный износ в период при-
работки; медленное нарастание износа в период нормальной
работы; прогрессирующее нарастание износа после достижения
определенного значения.
Износ машины приводит к появлению неисправностей узлов
и механизмов, снижению мощности и производительности ма-
шины, расходу эксплуатационных материалов. Наступает мо-
мент, когда дальнейшая эксплуатация машины становится эко-
номически нецелесообразной. При достаточно большом физи-
ческом износе машина либо вообще перестает работать, либо
появляется опасность аварии [I]1.
516
Рис. 12.1. Кривая износа деталей
машины под действием трения:
1—период приработки; 2—период
нормальной работы; 3 — период интен-
сивного износа; И — величина износа,
мкм; Т — продолжительность работы, ч.
Неисправности машин могут быть видимыми, ощущаемыми
и слышимыми. Видимые несправности обычно обнаруживаются
на глаз даже без пуска машины; к ощущаемым относятся виб-
рация машины и чрезмерное нагревание отдельных частей;
слышимые неисправности (шум) обнаруживаются прослушива-
нием машины с помощью специального стетоскопа. Причинами
возникновения шума могут быть нарушения в соединениях де-
талей машин, износ подшипников, попадание инородного тела,
нарушение режима смазки.
Эксплуатационные качества машин можно восстанавливать
путем своевременно и правильно проведенных ремонтов. Изу-
чение законов изменения эксплуатационных параметров обору-
дования в зависимости от продолжительности его работы име-
ет важное значение для определения оптимальных сроков
службы деталей и узлов и установления сроков ремонта.
Важнейшей характеристикой машин, приборов и аппаратов
является их надежность. Основные термины по надежности из-
делий и уравнения для определения численных значений пока-
зателей надежности приведены в ГОСТ 13377—75.
Надежность машины характеризуется непрерывностью и
длительностью ее работы без ремонта. Надежной считается
конструкция, обеспечивающая бесперебойную работу машины
в течение определенного, довольно длительного срока ее экс-
плуатации.
Одна из основных характеристик — долговечность. Под дол-
говечностью понимают срок службы машины до предельного
физического износа. Долговечность машины следует отличать
от срока службы машины до очередного ремонта (текущего
или капитального), а также от полного срока службы. Полный
срок службы машины — это число лет, в течение которых она
находилась в эксплуатации. Он определяется не только физи-
ческим износом частей машины, но и темпами технического
прогресса. В то же время, чем выше долговечность машины,
тем больше полный срок ее службы (при прочих равных усло-
виях). Полный срок службы машины связан также с ее экс-
плуатационной надежностью, которая обусловливает срок
службы до очередного ремонта.
Надежность деталей и узлов определяется длительностью
межремонтного срока их службы; чем выше гарантийный меж-
ремонтный срок службы деталей, тем выше их надежность и.
617
как правило, тем выше долговечность машины в целом. Но не
следует отождествлять долговечность машины и срок службы
отдельных деталей и узлов.
Для оценки надежности установки необходимо количествен-
но определить надежность входящего в ее состав оборудова-
ния; выявить узлы и детали, снижающие (лимитирующие) на-
дежность установки; оценить влияние характерных (типовых)
отказов узлов и деталей на надежность и производительность
установки; определить соответствие между требованиями,
предъявляемыми к надежности оборудования, и его действи-
тельной надежностью; определить влияние отказов, вызванных
конструктивными недостатками, дефектами изготовления и на-
рушениями правил эксплуатации, на надежность установки;
оценить соответствие планируемой продолжительности работы
реальным условиям эксплуатации и техническим возможностям
оборудования; получить исходные данные для расчета надеж-
ности оборудования и технологических линий на стадии проек-
тирования; определить рациональные сроки технического об-
служивания (профилактики); разработать обоснованные тре-
бования к надежности оборудования с учетом простоев в пла-
новых и неплановых ремонтах; разработать рекомендации и
предложения, направленные на повышение надежности; обоб-
щить опыт использования запасных частей с целью последую-
щего применения этих данных для установления норм на за-
пасные части.
Согласно ГОСТ 17510—79, для расчета минимального чис-
ла объектов наблюдений могут быть использованы параметри-
ческие методы (при известном виде закона распределения ис-
следуемой случайной величины — наработки до первого ресур-
са, срока службы, времени восстановления и т. п.) и непара-
метрические методы (вид закона неизвестен). В ГОСТ 27.503—
81 указаны методы определения точечных оценок показателей
надежности по результатам наблюдений.
12.2. СБОР И СИСТЕМАТИЗАЦИЯ ДАННЫХ
ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ
Первостепенное значение при оценке надежности имеют сбор, системати-
зация и инженерный анализ достоверных данных по эксплуатации оборудо-
вания.
В условиях химических и нефтехимических производств достоверность
эксплуатационных данных достигается параллельным сбором их по техноло-
гической документации (журналы начальников смен и аппаратчиков, режим-
ные карты и т. д.) и по документам механической службы (данные о пробе-
ге оборудования, ремонтные ведомости и т. д.) с последующим сопоставлени-
ем и анализом. Основные положения системы сбора и обработки информации
изложены в ГОСТ 16468—79.
При сборе данных анализируют процесс изменения состояний установки
(работа, неплановый ремонт, плановый ремонт, организационный простой).
Неплановый ремонт обычно связан с восстановлением оборудования вслед-
ствие его отказа. Любой плановый ремонт содержит мероприятия преду-
518
предительного, профилактического характера. Если профилактический ре-
монт начинается с момента отказа, то его начало целесообразно считать не-
плановым, а время, затрачиваемое на ремонт, подразделить на время не-
планового ремонта (ликвидация отказа) и планового. Последнее принимают
в соответствии с регламентом профилактики, который предусматривает объем
и сроки проведения плановых ремонтов и осмотров.
В общем случае полученная информация должна содержать данные о
характере и причинах отказа оборудования или причинах простоя, принятых
мерах по устранению отказа, продолжительности ремонта или простоя и на-
работке после предыдущей остановки. Все собранные данные, отражающие в
хронологической последовательности время работы, непланового и планового
ремонтов, а также организационных простоев технологической линии, заносят
в формы учета результатов обработки эксплуатационной информации
(ГОСТ 19490—74).
Календарное время работы оборудования t рассчитывают следующим об-
разом:
/ = /р +
где /р—суммарное время работы (суммарная наработка); —суммарное
время неплановых ремонтов; tn — суммарное время плановых ремонтов;
t0 — суммарное время организационных простоев.
Суммарное время работы и простоев должно быть равно продолжитель-
ности исследуемого периода.
В зависимости от конкретной цели расчета (определение надежности
технологической линии, агрегата, узла, детали) необходимо четко сформули-
ровать, что считать отказом. От этого зависит объем собираемых данных и
метод расчета показателей надежности.
При определении числа отказов и вычислении наработки на отказ тех-
нологической установки в целом и отдельных ее узлов рекомендуется сле-
дующее:
а) считать отказом потерю работоспособности оборудования, для устра-
нения которой необходимо внеочередной, или не предусмотренный регламен-
том технического обслуживания, ремонт;
б) не считать отказом нарушение работоспособности отдельных узлов,
устраняемое в соответствии с регламентом планового ремонта;
в) не считать отказом неисправности, отражающиеся на состоянии обо-
рудования, но не нарушающие его работоспособности (например, корро-
зию) ;
г) регистрировать как один отказ одновременную замену (ремонт, регу-
лировку) нескольких деталей или узлов одного аппарата (машины), прово-
димую с целью восстановления его работоспособности;
д) регистрировать как один отказ полную или частичную утрату рабо-
тоспособности деталей (узлов) оборудования, если она вызвала утрату ра-
ботоспособности других деталей или узлов («зависимый», «вторичный» от-
каз). Причину отказа следует принимать по первичному отказу, а затраты
времени на устранение отказа вычислять суммарно для первичного и вторич-
ного отказов. Перечень первичных отказов и вызванных ими вторичных от-
казов следует использовать в качестве дополнительной информации о надеж-
ности, характеризующей функциональную взаимосвязь деталей и узлов этого
вида оборудования, а также как основу для разработки мероприятий по све-
дению к минимуму последствий отказов;
е) регистрировать отдельно выход из строя оборудования в результате
потери работоспособности детали или узла, происшедший за пределами на-
работки до замены;
ж) нарушение работоспособности системы автоматизации и контрольно-
измерительных приборов, приводящее к выходу из строя или прекращению
контроля работы оборудования, рассматривать и регистрировать как отказ
не только системы автоматизации или прибора, но и аппарата (машины) в
целом.
По степени сложности все отказы могут быть разделены на три группы.
К первой группе относятся отказы, устраняемые регулировкой, очисткой, ре-
519
монтом и заменой быстроизнашивающихся деталей. Вторую группу состав-
ляют отказы, устраняемые ремонтом или заменой легко доступных деталей
и узлов, а также отказы, устранение которых требует раскрытия внутренних
полостей оборудования (без его разборки). К третьей группе относятся от-
казы, для устранения которых необходима разборка основных агрегатов
(механизма движения компрессора, привода, редуктора и т. п.).
Ниже приведена классификация отказов в зависимости от их происхож-
дения:
Отказ Происхождение Обозначение
Конструктивный Проектный Обусловленный дефек- том изготовления Монтажный Эксплуатационный Недостатки конструкции оборудова- ния Недостатки технологического регла- мента, схемы Отклонение от принятого технологи- ческого процесса изготовления изде- лия, несовершенство его Несоблюдение требований монтаж- ной документации, недостатки мон- тажа Нарушение технологического регла- мента Нарушение инструкций по эксплуа- тации или недостатки эксплуатацион- ной документации Низкое качество ремонта и запасных частей, отсутствие необходимой ре- монтно-технической документации К п д м эт эн ЭВ
В зависимости от задач выполняемого расчета, объема исходой инфор-
мации и особенностей данной технологической линии возможна классифика-
ция отказов по другим признакам — по характеру, частоте возникновения,
способу устранения и т. д. Однако во всех случаях главной целью класси-
фикации й анализа причин отказов должно быть получение показателей, ха-
рактеризующих технические возможности (техническую надежность) и реаль-
ные условия эксплуатации (эксплуатационную надежность) оборудования и
технической линии в целом [2].
12.3. ПОКАЗАТЕЛИ НАДЕЖНОСТИ
Показатели надежности должны отвечать следующим требова-
ниям: позволять производить объективную количественную
оценку надежности; обусловливаться основными характеристи-
ками технологических линий; позволять использовать их в ка-
честве одной из технических характеристик проектируемой ли-
нии при инженерных расчетах надежности; достаточно просто
определяться по данным эксплуатации и испытаний оборудо-
вания.
Показатели надежности, полученные по данным эксплуата-
ции, являются статистическими величинами, так как процесс
появления отказов носит случайный характер. Задача матема-
тической обработки эксплуатационных данных заключается в
том, чтобы подобрать такой теоретический закон распределе-
520
ния случайных величин, который с наименьшими отклонения-
ми, соответствовал бы опытным данным. Тогда в дальнейшем
можно для вычисления характеристик процесса использовать
математические зависимости.
В теории надежности механических систем наиболее часто
используют следующие законы распределения: нормальный
(Гаусса), экспоненциальный и Вейбулла. Эти три закона хоро-
шо согласуются с различными видами поведения случайных
величин, характеризующих приработочные и внезапные отказы
машин и отказы вследствие износа (старение узлов, деталей).
Законы распределения и формулы теории надежности приведе-
ны в табл. 12.1.
Соответствие случайной величины, полученной по результа-
там наблюдений, предполагаемому распределению этой вели-
чины проверяют по критериям Колмогорова %2 и Пирсона <и2
в соответствии с правилами, указанными в ГОСТе 11006—74.
Наработка на отказ (среднее время работы между сосед-
ними отказами) является показателем безотказности и опре-
деляется следующим образом:
п
т=^1/п
1=1
где ti — продолжительность безотказной работы от I—1-го до t-ro отказа;
.п — число отказов.
Для отдельных узлов и деталей наработка на отказ равна
7/ = tp/П;
где Ti — наработка на отказ Z-ro узла (детали); П/— число отказов Z-ro узла
«(детали).
Если число узлов равно k, то общее число отказов
к
П = ^П1
J=1
Среднее время восстановления (показатель ремонтопригод-
ности)
7В= ^ZHi/n =ZH/n
i=l
где tni — продолжительность непланового ремонта после i-ro отказа; t№ —
средняя продолжительность непланового ремонта.
Коэффициент готовности, или вероятности того, что техноло-
гическая установка в данный момент времени находится в ра-
бочем состоянии, характеризует надежность в период между
плановыми ремонтами и определяется по формуле
Кг = Т/(Т + Тв)
521
Таблица 12.1. Расчетные зависимости параметров надежности оборудования
Характе-
ристика на-
дежности
Общее выражение
нормальный
Законы распределения
экспоненциальный
1. Вероят-
ность без-
отказной
работы
P(t) = —С е 202 dt
( а У2л.)
О
Р (/)=£-’'
Вейбулла
р(/)=е-^4
при
P(Z) = 1— №
2. Вероят-
ность от-
казов
Q(t) = l-P(t)
Q(0=l—
Q(/) = l — e~>Jt
при
3. Частота
отказов
dP
4. Интенсив-
ность от-
казов
^.(0-
5. Наработ-
ка на от-
каз (дол-
говеч-
ность)
6. Диспер-
сия
f (t) = /.-cxp[—Xt]
1
7‘= T
1
1?
A(O=Ho/‘-'
Коэффициент технического использования наиболее полно
характеризует надежность установки с учетом времени, затра-
чиваемого на плановые и неплановые ремонты, и позволяет ус-
тановить среднюю долю времени исправной работы (без учета
продолжительности организационных простоев to):
Кт = /р/(/р + j'h + Gi)
При отсутствии планового (профилактического) ремонта
абсолютные значения коэффициентов технического использова-
ния и готовности равны.
Коэффициент использования помогает оценить эффектив-
ность и проанализировать зависимость производительности от
надежности действующей установки:
Кц = 1р/ ('*р + Q
Параметр потока отказов ы(£)—это среднее число отказов
в единицу времени за рассматриваемый период:
... М^ + д0 —МО
“ (о =-------Ki------
где St—рассматриваемый период времени; t— наработка при условии
а
OsC/iglT,-; ni(t)—число отказов до наработки t; rii(t + St)—число отказов
<=1
до наработки (/ + Д<).
Оценка точности полученных значений показателей надеж-
ности проводится, исходя из значений доверительной вероятно-
сти и доверительных интервалов. Значение доверительной ве-
роятности 6 рекомендуется принимать равным 0,8 или 0,9 [3].
При систематизации исходных данных и анализе результа-
тов расчета надежности весь период эксплуатации технологи-
ческой установки условно делят на три периода с разной ча-
стотой возникновения отказов (рис. 12.2). В период пуска и
освоения интенсивность отказов высока, что обусловлено воз-
можными дефектами оборудования, недостатками монтажа и
более низким уровнем обслуживания в начале эксплуатации.
В период стабильной (нормальной работы) параметр потока
отказов держится примерно на одном уровне, что объясняется
улучшением системы обслуживания установки и повышением
квалификации обслуживающего персонала. В третий период
происходит быстрый рост параметра потока отказов ввиду из-
ношенности механизмов и устройств (период интенсивного из-
носа). Дальнейшая эксплуатация становится нецелесообразной»
Рис. 12.2. Зависимость параметра
потока отказов <и(/) от продолжи-
тельности работы Т (обозначения
см. на рис. 12.1).
524
требуется восстановительный ремонт. Характеризовать показа-
тели надежности машины по данным одного из периодов эксп-
луатации неверно.
Перечень приведенных показателей надежности не исклю-
чает использования других показателей при расчете надежно-
сти, а является лишь тем минимумом, без которого невозмож-
на оценка надежности технологической линии и отдельного
оборудования, входящего в ее состав [4].
12.4. АНАЛИЗ НАДЕЖНОСТИ
Надежность технологических установок наиболее полно характеризуется ко-
эффициентом технического использования в сочетании с наработкой на от-
каз. Сравнение фактической и проектной надежности установок по значени-
ям этих показателей позволяет сделать вывод о том, насколько отдельные
факторы влияют на надежность и, следовательно, на производительность
установок. Коэффициент технического использования технологической уста-
новки целесообразно определять за годовой цикл эксплуатации с учетом про-
должительности капитального ремонта линии.
Основным показателем надежности единицы оборудования, входящей в
технологическую установку (собственно насоса, компрессора или отдельного
узла, детали), является коэффициент готовности в сочетании с наработкой на
отказ и средним временем восстановления. Коэффициент готовности можно
определять за любой выбранный отрезок времени, однако следует оговорить,
при какой наработке после пуска в эксплуатацию этот коэффициент уста-
новлен. Сравнение значений коэффициента готовности позволяет оценить
среднее время простоя между ремонтами данной единицы оборудования в
отношении надежности всей установки.
Анализ надежности по значениям среднего времени восстановления и
времени простоя в плановом ремонте позволяет сделать вывод о ремонто-
пригодности узла оборудования, технологической установки в целом. Оба
показателя зависят не только от конструкции оборудования, но и — в боль-
шей мере — от организации технического обслуживания и квалификации-
персонала.
Анализ удельного времени простоев в ремонтах технологической установ-
ки проводится по значениям коэффициента технического использования, а
между плановыми ремонтами — коэффициента готовности. Эти показатели'
характеризуют особенности и условия эксплуатации в данном производстве.
При анализе частоты возникновения отказов определяют по значениям
параметра потока отказов продолжительность периодов пуска и стабильной
эксплуатации; выявляют влияние особенностей и недостатков эксплуатации;
проверяют однородность исходных данных путем сравнения параметра пото-
ка отказов на различных отрезках времени.
При анализе надежности отдельного оборудования и технологической
установки в целом рекомендуется учитывать изменение показателей в зави-
симости от наработки за время эксплуатации. Эти данные относятся к до-
полнительным характеристикам. Их следует учитывать при выборе сроков
проведения плановых ремонтов или срока службы оборудования.
Оборудование, имеющее большой ресурс до ремонта, может вместе с тем
иметь больше отказов. Поэтому для оборудования, у которого ресурс до ре-
монта оказался больше установленной нормы, целесообразно вычисление на-
работки на отказ за время выработки установленного ресурса.
Установление рационального ресурса до ремонта и определение объема
ремонтных работ следует проводить исходя из влияния различ-
ного вида профилактических работ на число отказов. Этому должен предше-
ствовать инженерный анализ характера и причин отказов. Оптимальный ре-
жим технического обслуживания оценивают и определяют на основе коэффи-
циентов готовности и технического использования. При этом планирование
525
объема и частоты ремонтов следует рассматривать в зависимости от нара-
ботки с начала эксплуатации.
При анализе надежности оборудования в составе технологической уста-
новки необходимо обобщить опыт использования и разработки обоснованных
норм расхода запасных частей при эксплуатации аппарата или машины. При
этом следует уточнить нормы как на быстроизнашивающиеся детали, под-
лежащие замене при текущих ремонтах, так и на запасные части, необхо-
димые для выполнения всех видов ремонта. Уточнение потребности в за-
пасных частях следует обосновать с учетом динамики роста этой потребно-
сти по мере увеличения продолжительности эксплуатации оборудования.
В ответственных случаях это дает возможность определить оптимальные сро-
ки замены деталей или узлов.
Такой подход к оценке надежности положен в основу формирования
графика технического обслуживания и ремонта.
Плановому ремонту в основном подлежат детали, выход из строя кото-
рых может привести к отказу агрегата по выходным параметрам и к значи-
тельному простою для устранения неисправностей или аварий. Межремонт-
ному обслуживанию подлежат детали, выход которых из строя не приводит
к продолжительному простою и ремонт которых можно осуществлять при
эксплуатации, по мере выхода из строя.
При определении сроков планового ремонта необходимо учитывать по-
ложение на оси времени точки Ти (см. рис. 12.2). Проведение планового ре-
монта до достижения этой точки обеспечивает высокую надежность обору-
дования, но приводит к перерасходу деталей. При проведении ремонта поз-
же точки Та надежность оборудования окажется низкой, что вызовет про-
стой установки.
Глава 13
НАДЗОР ЗА ОБОРУДОВАНИЕМ
13.1. СЛУЖБА ГОСГОРТЕХНАДЗОРА СССР
Государственный надзор за соблюдением правил безопасного
ведения работ при устройстве и эксплуатации котельных уста-
новок и сосудов, работающих под давлением, а также трубо-
проводов пара и горячей воды* возложен на Государственный
комитет СССР по надзору за безопасным ведением работ в
промышленности и горному надзору (Госгортехнадзор СССР).
Деятельность органов Госгортехнадзора СССР направлена на
предупреждение аварий и производственного травматизма на
подконтрольных предприятиях, производствах, объектах и в
организациях.
С возложением на Госгортехнадзор СССР функций по го-
сударственному надзору за безопасным ведением работ в про-
мышленности и горному надзору с руководящих и инженерно-
технических работников министерств, ведомств и подведомст-
венных им предприятий и организаций не снимается ответст-
* В дальнейшем перечисленное оборудование для краткости названо
объектом котлонадзора.
526
венность за обеспечение оперативного контроля за соблюдени-
ем установленных правил, норм и' инструкций.
Органы Госгортехнадзора СССР обеспечивают:
контроль за соблюдением правил устройства и безопасной
эксплуатации паровых котлов и сосудов, работающих под дав-
лением выше 70 кПа, водогрейных котлов при температуре на-
грева воды более 115 °C, трубопроводов пара и горячей воды;
выдачу предприятиям и организациям разрешений на пра-
во изготовления объектов котлонадзора, а также периодиче-
ский контроль за изготовлением этих объектов;
регистрацию объектов котлонадзора и выдачу разрешений
на их эксплуатацию;
проведение технических освидетельствований объектов кот-
лонадзора;
контроль за устранением предприятиями-изготовителями и
монтажными организациями выявленных недостатков в конст-
рукции объектов котлонадзора, а также дефектов их изготов-
ления и монтажа;
контроль за соблюдением установленных техническими
нормами сроков планово-предупредительного и капитального
ремонтов объектов котлонадзора.
Госгортехнадзор СССР осуществляет надзор за изготовле-
нием и безопасной эксплуатацией объектов котлонадзора на
предприятиях и в организациях министерств и ведомств СССР
и союзных республик, а также местного подчинения, за исклю-
чением предприятий, подведомственных министерствам и ве-
домствам, имеющим в своем составе инспекции котлонадзора,
и объектов, подконтрольных Государственной инспекции по
энергетическому надзору Министерства энергетики и электри-
фикации СССР.
Правила котлонадзора устанавливают требования к устрой-
ству, изготовлению, монтажу, ремонту и эксплуатации объек-
тов, находящихся под давлением пара или газа выше 70 кПа
или воды при температуре выше 115 °C, или другой жидкости
при температуре, превышающей температуру кипения при дав-
лении 70 кПа. К таким объектам относятся: паровые котлы с
топкой, в том числе котлы-бойлеры, встроенные и автономные
пароперегреватели и экономайзеры; водогрейные котлы; содо-
регенерационные котлы (СКР); котлы-утилизаторы паровые и
водогрейные; котлы электродные паровые и водогрейные; кот-
лы паровые и жидкостные, работающие с высокотемператур-
ным теплоносителем, в том числе с высокотемпературным ор-
ганическим теплоносителем (ВОТ); сосуды; цистерны и балло-
ны для перевозки сжиженных газов, давление паров которых
при температуре до 50 °C превышает 70 кПа; сосуды и цистер-
ны для хранения и перевозки сжатых, сжиженных газов, жид-
костей и сыпучих тел без давления, но опорожняемых под дав-
лением газа более' 70 кПа; баллоны для хранения и перевозки
сжатых, сжиженных и растворенных газов; барабаны-сепарато-
527
ры установок испарительного охлаждения; трубопроводы пара
и горячей воды.
Из приведенного перечня объектов правила котлонадзора
не распространяются на сосуды и баллоны вместимостью не
более 25 л, для которых произведение вместимости (в л) на
давление (в МПа) не превышает 20; на части машин, являю-
щиеся самостоятельными сосудами; на трубчатые печи незави-
симо от диаметра труб; на сосуды из труб внутренним диамет-
ром не более 150 мм; на трубопроводы 1 категории наружным
диаметром 51 мм и менее и трубопроводы прочих категорий
наружным диаметром 76 мм и менее; на сосуды из неметалли-
ческих материалов.
13.2. СЛУЖБА ТЕХНИЧЕСКОГО НАДЗОРА НА ПРЕДПРИЯТИИ
Технический надзор за эксплуатацией, состоянием и ремонтом
оборудования и передаточных устройств—-постоянная обязан-
ность руководящего инженерно-технического персонала пред-
приятия, а также службы технического надзора [1].
В должностных инструкциях ИТР цехов, производств и
служб предприятия должны быть предусмотрены функции и
обязанности по техническому надзору за эксплуатацией и со-
стоянием оборудования, передаточных устройств.
Руководящий эксплуатационный персонал (начальники производств, це-
хов, отделений и их заместители, начальники и мастера смен) осуществляет:
постоянный надзор за эксплуатацией оборудования и передаточных
устройств, обеспечивая соблюдение режимов и параметров, предусмотренных
технологическим регламентом, паспортами и инструкциями по эксплуата-
ции, не допуская отклонений, ведущих к преждевременному выходу их из
строя или повреждению;
постоянный надзор за техническим состоянием оборудования, передаточ-
ных устройств, не допуская эксплуатации их с дефектами и обеспечивая
своевременное проведение технического обслуживания;
сдачу оборудования, передаточных устройств в ремонт и приемку их из
ремонта.
Руководящий ремонтный персонал (начальники ремонтных подразделе-
ний и их заместители, механики, мастера по ремонту) осуществляет:
периодический надзор за техническим состоянием оборудования, переда-
точных устройств в условиях эксплуатации по обслуживаемым подразделе-
ниям, систематический надзор за своевременной сдачей в ремонт;
приемку оборудования и передаточных устройств в ремонт и сдачу
после ремонта, обеспечивает высококачественное выполнение ремонтов с
соблюдением технических условий на них, а также учет и контроль состоя-
ния технической ремонтной документации и паспортов на оборудование и
передаточные устройства;
заполнение формуляров при ремонте основного и другого ответственного
оборудования, которые отражают степень износа отдельных частей и узлов
до и после ремонта.
Контроль за соблюдением норм технологических регламентов в части
эксплуатации технологического оборудования и передаточных устройств осу-
ществляет начальник производственного отдела предприятия.
Общее руководство по техническому надзору за состоянием оборудова-
ния и передаточных устройств (кроме энергетического оборудования, средств
измерения и автоматики) и контроль за его проведением осуществляет глав-
628
ный механик предприятия, а на предприятиях с централизованной службой
технического обслуживания и ремонта — заместитель директора (техниче-
ский директор по ремонту и техническому обслуживанию).
По энергетическому оборудованию и сетям эти же функции осуществ-
ляет главный энергетик предприятия, по средствам измерения и автомати-
ки — главный метролог (приборист) предприятия.
На предприятиях, где нет должности главного энергетика, главного мет-
ролога (прибориста), главного архитектора, их функции выполняет главный
механик.
Служба технического надзора — самостоятельное структурное подразде-
ление, которое подчиняется непосредственно главному механику.
Структура службы технического надзора создается с учетом специализа-
ции по видам оборудования: сосудам и аппаратам; машинному оборудова-
нию; кранам и грузоподъемным машинам; трубчатым печам и газогенерато-
рам; резервуарам и газгольдерам; предохранительным клапанам; технологи-
ческим трубопроводам и арматуре; а также по коррозионному износу и за-
щите от коррозии.
Для выполнения работ, связанных с испытанием материалов и проведе-
нием дефектоскопии, в составе технадзора должна быть предусмотрена ла-
боратория контроля.
Численный состав службы технического надзора и его подразделений
определяется руководителем предприятия.
Работники службы технического надзора обязаны:
систематически контролировать выполнение эксплуатационными и ре-
монтными подразделениями функций по организации и осуществлению тех-
нического надзора за состоянием и техническим обслуживанием оборудова-
ния, передаточных устройств, руководствуясь требованиями действующих на
предприятиях Минхимпрома положений, правил и инструкций в области тех-
нического обслуживания и ремонта основных фондов, правил Госгортехнад-
зора СССР и Энергонадзора Минэнерго СССР, организовывать необходимые
для этого периодические целевые проверки и обследования;
контролировать соблюдение требований сСистемы технического обслу-
живания и ремонта машин и оборудования предприятий химической про-
мышленности»;
контролировать проведение инспекторских проверок оборудования и пе-
редаточных устройств. На основании результатов контроля составлять акты
о выявленных нарушениях правил и инструкций по обслуживанию, безопас-
ной эксплуатации и о неудовлетворительном техническом состоянии обору-
дования и передаточных устройств с предписаниями об устранении наруше-
ний, при невыполнении администрацией производств и цехов предписаний
ставить в известность руководство предприятия в установленном порядке;
участвовать в приемке в эксплуатацию оборудования, передаточных
устройств после капитального ремонта с целью контроля полноты выполне-
ния объемов работ п правильности оформления технической документации
исполнителем работ. Выборочно контролировать качество выполненных ра-
бот;
участвовать в приемке в эксплуатацию оборудования, передаточных
устройств после кагагтального ремонта с целью контроля полноты выполне-
ния объемов работ и правильности оформления технической документации
исполнителем работ. Выборочно контролировать качество выполненных ра-
бот;
участвовать в обследовании состояния консервации, хранения нового и
демонтированного оборудования, находящегося на балансе основной дея-
тельности и капитального строительства;
проводить учет оборудования, зарегистрированного в органах Госгортех-
надзора СССР, и учет оборудования, подлежащего регистрации на пред-
приятии;
производить осмотры, технические освидетельствования оборудования и
передаточных устройств;
участвовать в расследовании аварий и разработке мероприятий по их
ликвидации и предотвращению, систематизировать данные об отказах обору-
34—1204
529
кования, выяснять причины отказов, конкретизировать и давать предложе-
ния, направленные на повышение его надежноости;
составлять перечень документов по эксплуатации, ревизии и ремонту тех-
нологического оборудования с указанием места хранения документа и лица,
ответственного за его состояние. При этом объем ведения документации
должен соответствовать действующим правилам и нормам по каждому виду
оборудования. Вся эксплуатационная документация на оборудование, вклю-
чая акты на ревизию и ремонт, должен храниться в течение всего периода
эксплуатации данного вида оборудования;
осуществлять техническое руководство паспортизацией оборудования,
проводимой эксплуатационным и ремонтным персоналом, учет и контроль за
документацией по объектам котлонадзора;
оказывать техническую и методическую помощь эксплуатационному и
ремонтному персоналу в вопросах технического надзора за состоянием обо-
рудования и передаточных устройств;
участвовать в рассмотрении проектов новых правил, норм и инструкций
по эксплуатации оборудования и передаточных устройств;
участвовать в комиссиях по аттестации и периодической проверке зна-
нии ИТР, связанных с обслуживанием технологического оборудования н пе-
редаточных устройств;
осуществлять методическое руководство лабораторией неразрушающих
методов контроля и испытания металла;
изучать прогрессивные методы контроля и ревизии оборудования, пере-
даточных устройств и рекомендовать их внедрение;
контролировать соблюдение установленных правил допуска работников
предприятия к обслуживанию и ремонту объектов, подведомственных Гос-
гортехнадзору СССР;
принимать участие в рассмотрении технического перевооружения, рекон-
струкции производства и модернизации оборудования, планов технического
развития предприятия;
участвовать в работе комиссии предприятия по входному контролю обо-
рудования, поступающего для ремонтно-эксплуатационных нужд;
контролировать выполнение приказов и распоряжений руководства пред-
приятия и вышестоящих организаций, касающихся правил эксплуатации обо-
рудования и передаточных устройств;
давать своевременные заявки на освидетельствование оборудования ин-
спекторами Госгортехнадзора СССР, Энергонадзора Минэне.рго СССР.
Работники службы технического надзора имеют право-.
посещать в установленном порядке все объекты предприятия в любое
время суток, привлекая к осмотру оборудования и передаточных устройств
лиц, ответственных за их эксплуатацию и техническое обслуживание;
давать предписания начальникам производств и цехов об устранении
нарушений правил безопасной эксплуатации оборудования , передаточных
устройств и устанавливать сроки устранения выявленных нарушений',
в случае грубого нарушения правил и инструкций по обслуживанию и
безопасной эксплуатации, неподготовленности обслуживающего персонала,
неудовлетворительного технического состояния оборудования и передаточных
устройств, а также при угрозе аварии по согласованию с главным механи-
ком и главным инженером предприятия запрещать эксплуатацию данного
оборудования и передаточных устройств;
в установленном порядке давать руководству предложения о наложении
взыскания на лиц, ответственных за эксплуатацию оборудования и переда -
точных устройств в цехах и подразделениях, нарушающих технологический
режим и регламент работы;
контролировать соблюдение установленных правил допуска работников
производств и цехов к обслуживанию и ремонту объектов, подведомственных
Госгортехнадзору СССР;
вносить предложения руководству предприятия о запрещении пуска обо-
рудования, передаточных устройств после ремонта при наличии недоделок,
нарушении действующих правил и технических условий-,
630
в случае необходимости вносить руководству предложения о внеочеред-
ной проверке технического состояния оборудования и передаточных устройств,
о пересмотре действующих инструкций, норм и технических условий по экс-
плуатации и ремонту, если они не обеспечивают нормальной эксплуатации и
технического обслуживания передаточных устройств и оборудования;
запрашивать от соответствующих производств, цехов и участков необ-
ходимую информацию по вопросам эксплуатации, ремонта и состояния обо-
рудования и передаточных устройств;
с разрешения руководства предприятия привлекать в установленном по-
рядке специалистов научно-исследовательских, проектных и других специа-
лизированных организаций для совместного участия в обследованиях, испы-
таниях, экспертизе и получения консультации по сложным вопросам техни-
ческого обслуживания и ремонта оборудования, передаточных устройств;
по перечню руководства предприятия организовыв ать проведение сове-
щаний по обсуждению вопросов, входящих в компетенцию службы техни-
ческого надзора;
по согласованию с техническими службами вносить руководству пред-
приятия предложения о поощрении инженерно-технических работников про-
изводств и цехов, постоянно обеспечивающих соблюдение правил, техниче-
ского обслуживания и качественный ремонт.
Работники службы технического надзора несут ответственность:
за качество проведенных технических освидетельствований и правиль-
ность своих указаний и рекомендаций в соответствии с действующими пра-
вилами, техническими условиями, нормами и другими руководящими мате-
риалами по устройству и техническому обслуживанию оборудования и пере-
даточных устройств;
за контроль исполнения предписаний органов Госгортехнадзора СССР,
приказов и распоряжений министерства и всесоюзных промышленных объеди-
нений в часта технического обслуживания, ремонта оборудования и переда-
точных устройств;
за качественное выполнение в полном объеме работ, предусмотренных
Типовым положением.
Взаимоотношения и связи службы технического надзора с другими
службами предприятия. Указания и предписания работников службы техни-
ческого надзора по техническому состоянию оборудования обязательны для
руководителей производств и цехов предприятий.
Руководство производств и цехов обязано провести полную подготовку
оборудования и передаточных устройств для технического освидетельство-
вания в соответствии с правилами по устройству и технической эксплуата-
ции и совместно с работниками технического надзора назначить из числа
ИТР цехов лиц, ответственных за производство технических освидетельство-
ваний.
Оборудование из ремонта принимает механик цеха совместно с работни-
ком технического надзора в соответствии с порядком, изложенным в «Систе-
ме технического обслуживания и ремонта оборудования предприятий химиче-
ской промышленности».
Повседневные осмотры оборудования и передаточных устройств во вре-
мя эксплуатации выполняет инженерно-технический и обслуживающий пер-
сонал цехов, который в случае необходимости должен принять меры по пре-
дупреждению нарушений правил технической эксплуатации и поставить об
этом в известность работников технического надзора.
При сдаче оборудования и передаточных устройств из капитального ре-
монта исполнитель работ передает документацию на произведенные работы
механику цеха и представителю технического надзора.
Руководители отделов, секторов технического надзора, инженеры по
техническому надзору осуществляют следующие связи с другими отделами
предприятия:
с отделом технического обучения готовят предложения по организации
обучения и аттестации инженерно-технических работников и рабочих, обслу-
живающих объекты котлонадзора;
34
531
с отделом техники безопасности решают вопросы техники безопасности
при техническом обслуживании оборудования и передаточных устройств;
с производственным отделом решают вопросы использования оборудова-
ния на необходимых рабочих параметрах;
с отделом организации труда и заработной платы разрабатывают меро-
приятия по материальному стимулированию эксплуатационного и ремонтного
персонала, работающего без нарушения установленных правил эксплуатации
и ремонта оборудования и передаточных устройств.
Лаборатория неразрушающих методов контроля и испытания металла
подчиняется службе технического надзора.
13.3. ОФОРМЛЕНИЕ РАЗРЕШЕНИЙ НА ИЗГОТОВЛЕНИЕ
ОБОРУДОВАНИЯ
Порядок выдачи разрешений на право изготовления оборудо-
вания (объектов котлонадзора и периодического контроля за
изготовлением) установлен «Инструкцией по надзору за изго-
товлением объектов котлонадзора», утвержденной Госгортех-
надзором СССР 16 февраля 1982 г.
Инструкция распространяется на регистрируемые в органах
Госгортехнадзора СССР паровые котлы под давлением выше
70 кПа, водогрейные котлы при температуре нагрева воды вы-
ше 115 °C, пароперегреватели, экономайзеры, трубопроводы па-
ра и горячей воды, сосуды, работающие под давлением, и их
элементы — барабаны, обечайки, днища, камеры и коллекторы
котлов; обечайки, днища и трубные доски сосудов и другие
аналогичные элементы котлов и сосудов; отводы, тройники,
переходники, компенсаторы для трубопроводов, редукционно-
охладительные установки.
К регистрируемым объектам относятся котлы, самостоятель-
ные пароперегреватели и групповые экономайзеры.
Регистрации в органах Госгортехнадзора СССР не подле-
жат:
котлы, для которых справедливо соотношение (t—100) УсД5
(где t — температура насыщенного пара при рабочем давле-
нии, °C; V — водяной объем котла, м3);
сосуды, на которые распространяются правила котлонад-
зора;
сосуды, работающие под давлением неедких, неядовитых и
невзрывоопасных сред при температуре стенки не выше 200 °C,
у которых произведение вместимости V (в л) на давление Р
(в МПа) не превышает 1000, а также сосуды, работающие под
давлением едких, ядовитых и взрывоопасных сред при указан-
ной температуре, у которых произведение PV не превышает50;
колонны для разделения газов при температуре ниже
—130 °C, а также аппараты, непосредственно связанные
с ними;
теплообменники разделительных аппаратов (колонны),
конденсаторы-испарители, испарительные сосуды, адсорберы,
фильтры;
532
сосуды холодильных установок;
резервуары воздушных электрических выключателей;
сосуды, входящие в систему регулирования, смазки и уплот-
нения турбин,генераторов и насосов;
баллоны для транспортирования и хранения сжатых, сжи-
женных и растворенных газов вместимостью до 100 л, а так-
же для перевозки сжиженных газов;
генераторы (реакторы) для водорода, используемые гидро-
метеорологической службой;
сосуды, баллоны и цистерны, находящиеся под давлением
периодически при опорожнении;
сосуды, установленные в подземных горных выработках;
трубопроводы I категории с условным проходом более
70 мм, а также трубопроводы II и III категорий с условным
проходом более 100 мм.
Разрешение на изготовление объектов котлонадзора выда-
ется управлениями округов или Госгортехнадзорами союзных
республик, не имеющими в своем составе управлений округов,
предприятиям, располагающим техническими средствами для
изготовления этих объектов и контроля их качества в соответ-
ствии с требованиями Правил котлонадзора, ГОСТ и техниче-
ских условий.
При нарушении заводом-изготовителем требований Правил
котлонадзора, ГОСТ и технических условий по изготовлению,
а также при неоднократном выпуске объектов котлонадзора с
дефектами действие выданного разрешения местным органом
Госгортехнадзора СССР приостанавливается до устранения
нарушений.
Детали и элементы, работающие под давлением, при ремон-
те, реконструкции или монтаже объектов котлонадзора следу-
ет изготовлять, как правило, специализированными монтажны-
ми или ремонтными организациями, имеющими разрешение на
право изготовления объектов котлонадзора.
На выполнение ремонта объекта котлонадзора без изготов-
ления отдельных деталей и элементов разрешения органов Гос-
гортехнадзора СССР не требуется.
Работы по окончании изготовления сосудов, работающих
под давлением, на месте строительства объекта принято назы-
вать доизготовлением.
Отраслевой стандарт ОСТ 26—291—79 «Сосуды и аппара-
ты стальные сварные. Технические требования», который рас-
пространен практически на все машиностроительные предприя-
тия, изготовляющие сосуды и аппараты, работающие под дав-
лением, устанавливает, что доизготовление нетранспортабель-
ных сосудов и аппаратов из укрупненных блоков и частей на
месте строительства и гидравлическое испытание их в соответ-
ствии с требованиями стандарта производятся заводом-изгото-
вителем или привлеченными им организациями.
533
Если* доизготовление сосудов и аппаратов на месте строи-
тельства выполняет завод-изготовитель, имеющий разрешение
на право изготовления сосудов, работающих под давлением,
или привлеченными им организациями, то отдельного разреше-
ния органов Госгортехнадзора СССР на доизготовление не тре-
буется.
Предприятия и организации, приступающие к изготовлению
регистрируемых в органах Госгортехнадзора СССР объектов
котлонадзора, обязаны получить разрешение управления окру-
га или Госгортехнадзора союзной республики. Для получения
разрешения необходимы следующие документы:
заявление с указанием подлежащих изготовлению объектов
котлонадзора (и элементов) и их характеристики;
чертежи общего вида объекта котлонадзора и его основных
узлов;
технические условия на изготовление, разработанные спе-
циализированной организацией и утвержденные в установлен-
ном порядке; в технических условиях на изготовление объектов
котлонадзора или их отдельных элементов наряду с другими
требованиями должны содержаться данные о применяемом ма-
териале (марка металла, способ выплавки, группа поставки),
требования к контролю качества сварки и нормы браковки, а
также допуски на сборку объектов и порядок приемки готово-
го изделия;
образец паспорта с расчетом объекта котлонадзора на
прочность;
документ, подтверждающий, что изготовление объекта на
данном заводе-изготовителе утверждено министерством или
ведомством, в ведении которого находится предприятие;
справка о наличии на предприятии или в организации со-
ответствующего оборудования и средств контроля качества
сварки, позволяющих обеспечить выполнение требований Пра-
вил котлонадзора, ГОСТ и технических условий при изготовле-
нии объектов данной конструкции;
справка о проведении проверки знаний Правил по котло-
надзору инженерно-техническими работниками, обеспечиваю-
щими Изготовление объектов котлонадзора и контроль качест-
ва, а также о наличии аттестованных сварщиков;
инструкция по монтажу и эксплуатации данных объектов.
Полученную документацию управление округа или Госгор-
технадзор союзной республики рассматривает в срок не более
10 дней.
После проверка соответствия представленной технической документации
требованиям Правил котлонадзора представитель местного органа Госгортех-
надзора СССР обследует предприятие в присутствии главного инженера (или
лица, его заменяющего) и начальника ОТЦ с целью определения наличия
условий для изготовления объектов котлонадзора. При этом проверяют:
наличие оборудования для изготовления элементов объектов котлонад-
зора в соответствии с требованиями Правил по котлонадзору, ГОСТ и тех-
нических условий;
534
наличие оборудования и условий для проведения предусмотренного Пра-
вилами по котлонадзору, стандартами и техническими условиями контроля
качества изготовления как отдельных элементов, так и объектов в целом;
наличие на предприятии соответствующих инженерно-технических работ-
ников и контролеров ОТК, прошедших в установленном порядке проверку
знаний Правил котлонадзора, а также аттестованных сварщиков;
условия хранения материалов и готовых изделий.
При соответствии представленной документации и конструкции изготов-
ляемого объекта требованиям Правил котлонадзора и при наличии на пред-
приятии условий, позволяющих в полной мере выполнять требования пра-
вил, стандартов и технических условий, предприятию или организации вы-
дается разрешение на право изготовления объектов котлонадзора (их эле-
ментов).
В случае каких-либо изменений технологического характера, в результа-
те которых объекты следует изготовлять по новым техническим условиям,
завод-изготовитель обязан получить на это разрешение.
13.4. НАДЗОР ЗА ИЗГОТОВЛЕНИЕМ И МОНТАЖОМ
ОБОРУДОВАНИЯ
Контроль за соблюдением заводами-изготовителями Правил котлонадзора,
а также ГОСТ и технических условий, регламентирующих изготовление обо-
рудования— объектов котлонадзора, осуществляют местные органы Госгор-
технадзора СССР путем периодических обследований с выборочной прием-
кой объектов в период обследования.
При приемке головных образцов объектов котлонадзора представитель
местного органа Госгортехнадзора СССР участвует в первичном освидетель-
ствовании объекта (внутренний осмотр и гидравлическое испытание) и про-
веряет соответствие требованиям Правил котлонадзора, стандартов и тех-
нических условий конструкции объекта, примененных материалов, качества
сварных соединений, а также наличие требуемых Правилами котлонадзора
приборов безопасности, контрольно-измерительных приборов и правильность
оформления паспорта.
Периодические обследования заводов (цехов), изготовляющих объекты
котлонадзора, проводят не реже двух раз в год. Обследование предприятий,
изготовляющих единичные объекты, а также объекты, предназначенные для
собственных нужд предприятия, проводится в соответствии с планом рабо-
ты органа Госгортехнадзора СССР, но не реже одного раза в год.
В период о бследов ания заводов-изготовителей знакомятся с журналом
учета рекламаций, с перепиской по дефектам поставляемого оборудования
и проверяют выполнение заводом-изготовителем мероприятии по устранению
и предупреждению дефектов.
Если по результатам обследования прекращается действие выданного за-
воду-изготовителю разрешения на изготовление объектов котлонадзора и
их элементов, местный орган Госгортехнадзора СССР уведомляет об этом
вышестоящую организацию, в ведении которой находится завод-изготови-
тель.
По выявленным нарушениям Правил котлонадзора, ГОСТ и технических
условий, дефектам в конструкции, недостаткам в содержании паспортов н
другой документации, допущенным заводами-изготовителями, владельцы объ-
ектов должны направлять рекламацию заводам-изготовителям. Местные ор-
ганы Госгортехнадзора СССР, в которых зарегистрированы объекты, должны
сообщить в Госгортехнадзор СССР для принятия мер к устранению выяв-
ленных дефектов и предупреждению их в дальнейшем.
Порядок контроля за соблюдением правил котлонадзора при изготовле-
нии нерегистрируемых в органах Госгортехнадзора СССР объектов и их эле-
ментов устанавливает министерство, в ведении которого находится завод-из-
готовитель таких объектов.
Органы Госгортехнадзора СССР осуществляют контроль за соблюдением
правил проведения внутреннего осмотра и гидравлического испытания до
пуска оборудования в эксплуатацию.
535
Устранение дефектов изготовления и монтажа, а также отступлений от
Правил котлонадзора, выявленных при техническом освидетельствовании обо-
рудования до пуска в работу, связано, как правило, с задержкой ввода
объекта в эксплуатацию.
Для содействия своевременному вводу оборудования в эксплуатацию
органы Госгортехнадзора СССР применяют предварительный надзор, при ко-
тором главное внимание уделяется соблюдению правил Госгортехнадзора
СССР в ходе сооружения объекта. При этом все отступления от правил, а
также выявленные дефекты изготовления и монтажа устраняют до оконча-
ния строительно-монтажных работ. Качество работ по окончании изготовле-
ния оборудования па месте строительства и соблюдение при этом правил по
котлонадзору контролируют так же, как и при изготовлении.
13.5. НАДЗОР ЗА БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИЕЙ
ОБОРУДОВАНИЯ
Государственный надзор за безопасной эксплуатацией обору-
дования— объектов котлонадзора органы Госгортехнадзора
СССР осуществляют путем периодических обследований усло-
вий эксплуатации и технических освидетельствований.
Порядок проведения обследований и технических освиде-
тельствований объектов котлонадзора регламентирован «Мето-
дическими указаниями по обследованию и техническому осви-
детельствованию объектов котлонадзора», утвержденными Гос-
гортехнадзором СССР.
Цель обследования — проверка соблюдения предприятием
или организацией требований Правил по котлонадзору, поста-
новлений, приказов и указаний Госгортехнадзора СССР, Гос-
гортехнадзоров союзных республик и их местных органов, а
также выполнения мероприятий по котлонадзору, разработан-
ных во исполнение указаний директивных органов.
Цель технического освидетельствования — проверка техни-
ческого состояния объекта, соответствия его правилам и опре-
деление возможности дальнейшей эксплуатации.
Обследования и технические освидетельствования объектов
котлонадзора, зарегистрированных в местных органах Госгор-
технадзора, проводят инспекторы Госгортехнадзора СССР.
Котлы и сосуды обследуют не реже одного раза в год, трубо-
проводы пара и горячей воды — не реже одного раза в 3 года,
вновь установленные сосуды обследуют не позднее, чем через
6 мес. после ввода их в эксплуатацию.
При наличии на предприятии надлежащего надзора со сто-
роны администрации за безопасной эксплуатацией сосудов по
решению местного органа Госгортехнадзора СССР их можно
обследовать выборочно, обследуя каждый сосуд не реже одно-
го раза в 3 года.
Для проверки выполнения предприятиями отдельных требо-
ваний Правил котлонадзора, указаний органов Госгортехнад-
зора СССР, мероприятий по результатам расследования ава-
рий проводят целевые обследования [2]'.
636
Обследование проводят в присутствии представителя техни-
ческой администрации предприятия и лиц, осуществляющих
надзор за объектами и ответственных за их безопасную эксп-
луатацию. Для участия в обследовании в зависимости от ха-
рактера его приглашают технических инспекторов профсоюза,
инженерно-технических работников вышестоящих организаций,
работников, осуществляющих технический надзор за объекта-
ми на аналогичных предприятиях, и представителей других ор-
ганизаций.
При периодических обследованиях проверяют:
организацию и эффективность осуществления технического
надзора за безопасной эксплуатацией объектов;
организацию обучения, аттестации и проведения проверки
знаний обслуживающего персонала;
проведение проверки знаний руководящими и инженерно-
техническими работниками норм и инструкций по технике без-
опасности;
наличие и содержание требуемой правилами технической
документации;
соответствие технического состояния и обслуживания объ-
ектов требованиям правил;
выполнение мероприятий по обеспечению безопасной экс-
плуатации объектов, разрабатываемых во исполнение решений
и указаний директивных органов;
выполнение постановлений, приказов и указаний Госгор-
технадзора СССР, Госгортехнадзоров союзных республик и их
местных органов, а также ранее выданных предписаний.
По результатам обследования инспектор или группа инс-
пекторов, проводивших обследование, составляют акт-предпи-
сание. В паспорте каждого обследованного объекта должна
быть сделана запись: «Произведено обследование (см. акт)»,
поставлены подписи и дата.
Акт-предписание вручают руководителю предприятия (ди-
ректору, главному инженеру), а копии его представляют мест-
ному органу Госгортехнадзора СССР для контроля за выпол-
нением указанных в нем мероприятий.
Если при обследовании выявлены нарушения, не требую-
и.ие немедленной остановки объекта, указывают срок их уст-
ранения. По возможности выявленные нарушения должны быть
устранены в период обследования. В зависимости от результа-
тов обследования проводят обсуждение на совещании руково-
дящих и инженерно-технических работников результатов об-
следования; инструктивную беседу с обслуживающим персона-
лом по вопросам предупреждения аварйй и несчастных случа-
ев при эксплуатации объектов; внеочередную проверку знаний
обслуживающего персонала и т. д.
Если при обследовании выявлены повторные нарушения, по
которым ранее выдавались предписания, инспектор (руководи-
тель группы) обязан потребовать от руководителя предприя-
537
тия издания приказа о наказании лиц, допустивших наруше-
ния, и мероприятиях по предотвращению подобных случаев в
дальнейшем.
Местными органами Госгортехнадзора СССР может быть
проведена внеочередная проверка знаний правил у руководя-
щих и инженерно-технических работников предприятия, а так-
же могут быть наложены штрафы на должностных лиц, винов-
ных в неоднократном нарушении правил, норм и инструкций
по безопасному ведению работ.
При выявлении нарушений, создающих непосредственную
угрозу аварий, эксплуатацию объекта запрещают наложением
пломбы. Объект может быть запрещен к дальнейшей эксплуа-
тации также и в том случае, если истек срок очередного осви-
детельствования, или обслуживание объекта не обеспечено под-
готовленным персоналом или отсутствует предусмотренный
надзор за его эксплуатацией.
Разрешение на пуск в работу остановленного объекта мо-
жет быть выдано инспектором (руководителем группы) по
письменному ходатайству предприятия после устранения нару-
шений и издания приказа о мероприятиях по недопущению по-
добных нарушений в дальнейшем. Инспектор обязан проверить
на месте устранение нарушений и согласовать с руководством
местного органа выдачу разрешения на пуск объекта в работу.
Техническое освидетельствование сосудов проводят до пуска в работу
(первичное), периодически в процессе эксплуатации и досрочно в случаях,
предусмотренных Правилами котлонадзора. Электрообогрев сосуда отклю-
чают, а привод отсоединяют.
Сосуды, содержащие вредную для здоровья людей среду, перед техниче-
ским освидетельствованием подвергают тщательной обработке (нейтрализа-
ции или дегазации) в соответствии с инструкцией по безопасному ведению
работ, утвержденной главным инженером предприятия.
Если сосуд не подготовлен к внутреннему осмотру или гидравлическому
испытанию (например вследствие неполного его отключения, недостаточной
очистки, невыполнения работ по нейтрализации, дегазации и др.) инспектор
должен потребовать повторное предъявление сосуда к освидетельствованию
и наложние взыскания на виновных.
К первичному техническому освидетельствованию сосуд предъявляют
без изоляции или футеровки. Для сосудов, поступивших с завода-изготовите-
ля с покрытием пли футеровкой и подвергшихся техническому освидетель-
ствованию на заводе-изготовителе, снятие их не требуется. Однако, если
представленные данные вызывают у инспектора сомнение в полноте и каче-
стве выполненного заводом технического освидетельствования или имеются
повреждения изоляции, вызывающие опасения, что металл сосуда в процессе
транспортировки получил повреждения, инспектор вправе потребовать час-
тичное или полное снятие изоляции или футеровки.
Необходимость полного или частичного удаления футеровки, изоляции и
других защитных покрытий сосудов, находящихся в эксплуатации, определя-
ется в зависимости от их технического состояния по результатам предыду-
щего освидетельствования с учетом продолжительности работы сосуда со
времени его изготовления и последнего освидетельствования с удалением за-
щитных покрытий, а также записей в паспорте о выполненных ремонтах.
Футеровку, изоляцию и другие виды защиты удаляют частично или пол-
ностью, если обнаружены повреждения защитного покрытия, которые могли
привести к дефектам в металле стенок сосуда, например, в случае местных
538
разрушений футеровки (в том числе при неплотности слоев футеровочных
плиток, при трещинах в гуммированном, свинцовом или другом покрытии,
при наличии следов просачивания рабочей среды через футеровку пли изо-
ляцию и при других признаках).
Устанавливаемые в грунте сосуды, па которые накладывают наружную
изоляцию до их транспортировки к месту установки, техническому освиде-
тельствованию подвергают до наложения изоляции. На месте установки про-
возят контрольный осмотр таких сосудов до засыпки их грунтом, чтобы убс
диться в отсутствии повреждений стенок и изоляции, которые могли быть
получены при транспортировке и монтаже.
Если техническое освидетельствование сосудов регламентировано спе-
циальными инструкциями, согласованными с Госгортехнадзором СССР, оно
проводится в соответствии с этими инструкциями.
Внутренний осмотр и гидравлическое испытание вертикально устанавли-
ваемых сосудов высотой более 8 м, заполняемых жидкостью, можно прово-
дить в горизонтальном положении. При этом пробное давление следует при-
нимать с учетом гидростатического. Гидравлическое испытание таких сосу-
дов можно проводить в горизонтальном положении, если расчетом на проч-
ность установлено, что при пробном давлении, принятом с учетом гидро
статического давления рабочей среды, напряжения во всех элементах сосу-
дов не будут превышать 90% минимального предела текучести, гарантиро-
ванного техническими условиями на поставку материала сосуда.
Результаты гидравлического испытания признаются удовлетворительны-
ми, если не обнаружены признаки разрыва (поверхностные трещины, надры-
вы и др ); течи, «слезки» и «потение» в основном металле, сварных, закле-
почных п вальцовочных соединениях; остаточные деформации.
В сосудах, имеющих несколько обособленных полостей, каждая поаосчь
подлежит внутреннему осмотру и гидравлическому испытанию пробным дав
лешем, принимаемым в зависимости от рабочего давления в этой полости.
Если одна п.з смежных полостей сосуда работает под вакуумом, то при опре-
делении пробного давления учитывают наличие вакуума .
Если невозможно применение воды для гидравлического испытания со-
суда, допускается применение других некоррозионных, невзрывоопасных и
неядовитых жидкостей, вязкость которых не выше, чем у воды.
Если гидравлическое испытание невозможно провести (большие напря-
жения от воды в фундаменте, междуэтажных перекрытиях пли самом сосуде-,
трудность удаления воды; наличие внутри сосуда футеровки, препятствую-
щей заполнению сосуда водой), разрешается заменять его пневматическим
испытанием (воздухом или инертным газом) при том же пробном давлении ,
по только ири условии положительных результатов тщательного внутреннего
осмотра и проверки прочности сосуда расчетом.
При пневматическом испытании должны быть приняты меры предосто -
рожности; вентиль па наполнительном трубопроводе от источника давления
и манометры долэкны быть выведены за пределы помещения, в котором на-
ходится испытываемый сосуд, а люди на время испытания сосуда пробным
давлением удалены в безопасные места. Под пробным давлением сосуд дол-
жен находиться 5 мин, после чего давление постепенно снижают до рабочего
и осматривают сосуд, проверяя при этом плотность его швов п разъемных
соединений мыльным раствором или другим способом. Обстукивание сосуда
пр г пневматическом испытании не допускается . Администрация предпри ятия
с счетом местных условий проведения испытания должна разработать и осу
щсствпть меры безопасности.
Техническое освидетельствование трубопроводов проводят до ввода н
эксплуатацию, после ремонта с применением сварки, при пуске, в работу
после консервации более 2 лет.
Техническое освидетельствование вновь смонтированных трубопроводов
производят после регистрации их в местном органе Госгортехнадзора СССР
и окончания веек сварочных работ, термообработки и проведения всех пред-
усмотренных правилами видов контроля, а также после установки и оконча-
тельного закрепления опор и подвесок,
539
Перед техническим освидетельствованием трубопроводов отключают от
действующих трубопроводов и оборудования. Если трубопровод не подготов-
лен к техническому освидетельствованию, инспектор должен потребовать
повторного освидетельствования трубопровода.
Вновь смонтированные трубопроводы подвергают техническому освиде-
тельствованию до выполнения изоляции. На тепловых электростанциях до-
пускается освидетельствование вновь смонтированного трубопровода, изготов-
ленного из бесшовных труб, с наложенной изоляцией при условии положи-
тельных результатов, 100%-го контроля элементов трубопроводов (труб, фа-
сонных частей) неразрушающими методами дефектоскопии и предъявления
для осмотра сварных стыков и фланцевых соединений без тепловой изоля-
ции.
Раздел 5
ОРГАНИЗАЦИЯ РЕМОНТНЫХ
СЛУЖБ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ
Глава 14
СТРУКТУРА РЕМОНТНОЙ СЛУЖБЫ
Ремонт технологического оборудования на предприятиях осу-
ществляют следующие специализированные подразделения:
1) по ремонту отдельных видов оборудования (предметно-спе-
циализированные); 2) по производству отдельных видов ре-
монтных работ (функционально-специализированные).
В зависимости от специфики предприятия (масштаба ре-
монтной службы, номенклатуры технологического оборудова-
ния, количества съемного и несъемного оборудования, трудо-
емкости и частоты ремонта различных видов оборудования,
возможностей межзаводской кооперации по изготовлению за-
пасных частей и т. п., местных условий) в централизованной
ремонтной службе преобладают подразделения первого или
второго вида [1].
Сочетания специализированных подразделений образуют
различные структуры централизованных ремонтных служб, из
которых можно выделить две основные.
Первая структура централизованной ремонтной службы содержит две
группы подразделений:
предметно-специализированные подразделения, которые производят де-
монтаж, слесарно-сборочные ремонтные работы, монтаж отдельных видов
оборудования и сдают это оборудование в эксплуатацию (насосы, аппараты,
арматура и т. п.);
функционалыю-специализировапиыс подразделения, которые проводят как
ремонт любых видов оборудования (механическую обработку, литье, ковку
и штамповку, сварку и т. п.), так и изготовление запасных частей.
Обе группы подразделений располагают в специальных цехах (участ-
340
ка:;), подчиненных руководителю централизованной ремонтной службы.
Кроме этих подразделений, в технологических цехах имеются группы де-
ж\ рных слесарей, подчиненных руководителю централизованной службы и
осуществляющих наблюдение за эксплуатацией оборудования, мелкий ремонт
и профилактические мероприятия.
Вторая структура централизованной ремонтной службы содержит три
группы подразделений:
функционально-специализированные, выполняющие демонтаж, монтаж и
сдачу в эксплуатацию (без ремонта) всех видов съемного оборудования;
предметно-специализированные, выполняющие демонтаж, слесарно-сбо-
рочные ремонтные работы, монтаж и сдачу в эксплуатацию всех видов
несъемного оборудования;
предметно-специализированные, производящие полный комплекс работ по
ремонту отдельных видов съемного оборудования (например, цех по ремон-
ту насосов; компрессоров, теплообменников, арматуры и т. п.). Группе этих
подразделений придается цех по изготовлению запасных частей для любых
видов оборудования.
Характерными признаками данной структуры является наличие группы
подразделений комплексного ремонта отдельных видов объемного оборудо-
вания, осуществляющие поточное производство работ. Для этой цели специа-
лизированные цеха снабжают станочным и слесарно-сборочным оборудовани-
ем, которое устанавливают на пооперационных маршрутных участках. Руко-
водитель обеих групп монтажных подразделений подчиняется руководителю
централизованной ремонтной службы.
Централизованная структура ремонтных служб предусматривает в тех-
нологических цехах, кроме того, группы дежурных слесарей.
На большинстве предприятий централизованная ремонтная служба мо-
жет включать элементы обеих структур, т. е. иметь один-два цеха для
поточного ремонта нескольких видов оборудования наряду с другими спе-
циализированными подразделениями.
Выбор той или иной структуры ремонтной службы зависит
от следующих факторов; от того, является оборудование съем-
ным или несъемным; от расположения ремонтируемого обору-
дования; трудоемкости ремонта каждой единицы оборудования;
количества оборудования, ремонтируемого в течение года; пер-
воначальных затрат на организацию того или иного способа
ремонта [2].
Для ремонта съемного оборудования больше подходит пер-
вая структура. В некоторых случаях отдельные съемные узлы
такого оборудования можно ремонтировать в подразделениях,
где ремонтная служба организована по второй структуре.
Вторая структура более экономична, поскольку дает воз-
можность использовать преимущества поточных методов рабо-
ты, однако требует значительных первоначальных затрат. По-
этому применимость ее нужно оценивать экономически.
Первая и вторая структуры не исключают применения ку-
стовой организации централизованных ремонтных служб при
большой разобщенности объектов ремонта на территории пред-
приятия.
Каждой из рассмотренных структур ремонтной службы
свойственно сочетание различных ремонтных подразделений,
но наиболее характерное: отдел главного механика, ремонтное
производство, цех капитального или специализированного ре-
монта.
541
14.1. ОТДЕЛ ГЛАВНОГО МЕХАНИКА
Отдел главного механика является самостоятельным структур-
ным подразделением управления предприятия, осуществляю-
щим административно-техническое руководство (как непосред-
ственно работниками отдела и ремонтного производства, так
и через механиков производственных цехов) эксплуатацией и
ремонтом всего технологического и механического оборудова-
ния (кроме энергетического и наземных транспортных средств),
установок и коммуникаций.
Структура и штаты отдела главного механика утверждают-
ся директором предприятия применительно к типовым струк-
турам и нормативам численности, утвержденным вышестоящим
органом, исходя из условий и особенностей производства.
Основные задачи и функции отдела главного механика:
организация технически правильного и рационального пер-
спективного развития ремонтно-механической службы пред-
приятия, внедрение Системы технического обслуживания и ре-
монта оборудования;
контроль за соблюдением установленных норм простоя в
ремонте и непрерывной работы оборудования между ремонта-
ми, за качеством ремонта и состоянием техники безопасности
при производстве ремонта, за выполнением эксплуатационны-
ми и ремонтными подразделениями функций по организации
и осуществлению технического надзора за эксплуатацией обо-
рудования и трубопроводов, а также за проведением в уста-
новленные сроки инспекторских испытаний аппаратов и сосу-
дов, работающих под давлением, грузоподъемных механизмов;
разработка и осуществление мероприятий по улучшению
организации ремонта и эксплуатации оборудования, внедрение
прогрессивных методов ремонта, сокращение трудоемкости ре-
монта, норм простоя в ремонте, экономии материалов и т. п.
Обеспечение правильного расходования средств, выделяемых
на капитальный ремонт оборудования.
Главный механик обязан:
организовать планирование, выполнение и контроль плано-
во-предупредительных ремонтов оборудования в соответствии
с «Системой технического обслуживания и ремонта», составле-
ние титульных списков, графиков капитальных (остановочных)
ремонтов для выполнения их силами ремонтного персонала и
подрядными организациями; внедрение передовых прогрессив-
ных методов ремонтов, новой техники, мероприятий по повы-
шению сроков службы узлов и деталей оборудования, по меха-
низации работ при производстве ремонтов; разработку и ввод
в действие правил и инструкций по ремонту и обслуживанию
оборудования;
организовать инструктаж, обучение и проверку знаний пер-
сонала по вопросам техники безопасности, соблюдение уста-
новленного порядка допуска подчиненного персонала к само-
542
стоятельной работе; выполнение мероприятий, предусмотренных
актами расследования аварий и несчастных случаев, актами
обследований, предписаниями, приказами, распоряжениями;
внедрение саратовской системы профилактической работы по
технике безопасности в подчиненных службах (цехах, участ-
ках) ;
обеспечить правильное целевое использование средств на
капитальный ремонт оборудования, не допуская использования
их не по назначению; составление паспортов оборудования ре-
монтных и технологических цехов;
осуществлять модернизацию оборудования и работы по тех-
нике безопасности, плану оргтехмероприятий, пропаганду безо-
пасных методов труда и обмен передовым опытом в подчинен-
ных цехах (участках), научную организацию труда, внедрять
передовые приемы и методы труда, обмен опытом по эксплуа-
тации и ремонту оборудования между цехами, производствами,
родственными предприятиями, а также проведение необходи-
мых исследовательных работ;
участвовать в разработке технологии ремонтов и проектов
организации ремонтных работ, а также мероприятий по сниже-
нию себестоимости ремонтов; в разработке планов и мероприя-
тий, направленных на предупреждение производственного трав-
матизма в подчиненных подразделениях и в целом по объеди-
нению;
участвовать в разработке планов целевых проверок состоя-
ния техники безопасности и соблюдения правил безопасности
в цехах (участках) объединения при проведении работ, отно-
сящихся к компетенции главного механика и обеспечивать их
проведение; участвовать в рассмотрении материалов о несчаст-
ных случаях в подчиненных подразделениях и принимать меры,
направленные на предотвращение несчастных случаев;
участвовать в изучении причин преждевременного износа
оборудования, в выявлении причин возникновения аварий и
производственных неполадок, в разработке мероприятий по их
ликвидации и предотвращению;
участвовать в составлении инструкций по всем вопросам
ремонтной службы и совместно с производственно-техническим
отделом управления—в разработке инструкций по эксплуата-
ции оборудования; в приемке вновь построенных и сдаваемых
в эксплуатацию объектов; не допускать в эксплуатацию обо-
рудование, не обеспеченное паспортами, инструкциями и дру-
гой технической документацией;
контролировать состояние всего оборудования (кроме энер-
гетического и наземных транспортных средств) и соблюдение
техники безопасности при проведении ремонтных работ, оформ-
ление финансовых документов, связанных с ремонтом оборудо-
вания, хранение запчастей на складах и в цехах, рекомендовать
нормы их запасов в пределах установленных предприятию нор-
мативов;
543
представлять службе охраны труда и техники безопасности
предприятия (объединения) сведения о выполнении цехами и
участками показателей, предусмотренных действующим Поло-
жением о системе безопасности и относящихся к компетенции
главного механика;
представлять руководству предприятия материалы о допу-
щенных администрацией и производственным персоналом це-
хов нарушениях правил технической эксплуатации и ухода за
оборудованием для наложения взыскания и привлечения ви-
новных к ответственности.
Взаимосвязь отдела главного механика (ОГМ) с другими
подразделениями предприятия и вышестоящими организация-
ми осуществляется следующим образом:
Подразделение
предприятия
ОГМ передаст в под-
разделение
ОГМ получает от подразделения
Производство, цех
Нормативы деятельности
работы оборудования
между ремонтами и про-
стоя его в ремонте
Инструкции по механи-
ческой службе, общие
по объединению
Годовые, квартальные и
месячные графики ППР
Справки о наличии пас-
портов на детали трубо-
проводов высокого дав-
ления с указанием объ-
ема проверок при реви-
зии
План капитального ре-
монта на год и по квар-
талам
Утвержденные и зареги-
стрированные сметы на
капитальный ремонт обо-
рудования и ремонт зда-
ний и сооружений
Титульный список капи-
тального ремонта (в пер-
вом квартале)
Отчет о выполнении графиков
ППР оборудования (ежемесяч-
но)
Годовой график ППР оборудо-
вания
Акты по форме № 2 приемки
выполненных работ за месяц
План технических мероприятий
по улучшению действующих
технологических процессов
Проекты планов работ по ка-
питальному ремонту подряд-
ным и хозяйственным способом
на следующий год
Заявку на подрядные работы
на следующий год
Акты законченного капитально-
го ремонта (по форме ОС-3)
(ежемесячно)
Ведомости дефектов на прове-
дение капремонта оборудова-
ния и коммуникаций
Уведомления о выполнении
предписаний, приказов и рас-
поряжений
Заявки и обоснование потреб-
ности в оборудовании и запас-
ных частях для ремонтно-экс-
плуатационных нужд, а также
на оборудование взамен изно-
шенного и морально устарев-
шего (ежегодно)
Заказы на работы в ремонт-
ном производстве
Изменение технологического
процесса производства вызы-
вающие изменения в работе
оборудования
544
П родолжение
Подразделение предприятия ОГМ передает в под- разделение ОГМ получает от подразделения
Производствен- но-технический от- дел Планы организационно- технических мероприя- тий Данные о выполнении организационно-техни- ческих мероприятий Технические условия на ремонт оборудования Техническую документацию на монтаж нового, реконструкцию и замену существующего обо- рудования и коммуникаций Данные о состоянии оборудо- вания для годового отчета Сводный план организацион- но-технических мероприятий (ежегодно) Государственные и отраслевые стандарты
Сведения по использо- ванию отдельных видов оборудования при опре- делении возможности пе- редачи его из одного це- ха в другой Согласованные графики ППР (ежемесячно)
Отдел техники безопасности Данные о проведенных проверках технического состояния оборудования (ежемесячно) Технические условия на ремонт оборудования (на согласование) Должностные инструк- ции на ремонтный пер- сонал (на согласование) Инструкции по технике без- опасности Мероприятия по технике без- опасности Сводный план по технике без- опасности (ежегодно) ГОСТы ССБТ
Плановый отдел Справку о выполнении капремонта хозяйствен- ным способом (ежеме- сячно) План капитального ре- монта на год (по фор- ме 8) к техпромфинпла- чу Распределение годового плана капремонта хоз- способом между цехами Годовые планы работ по обя- зательной номенклатуре объ- единения, подлежащие выпол- нению отделом главного меха- ника
Бухгалтерия Титульный список капи- тальных ремонтов ос- новных средств (два в год) Акты выполненных ра- бот подрядным способом по реестру по форме № 2 (ежемесячно) Начисленную амортизацию по цехам и направлениям работ Отчетные материалы о факти- ческих затратах на ремонт по цехам (ежемесячно) Стоимость основных фондов по цехам и направлениям работ
35—1204
545
П родолжение
Подразделение предприятия ОГМ передает в под- разделение ОГМ получает от подразделения
Справку о выполнении ремонта оборудования хозспособом (ежемесяч- но) Акты на законченные капитальные ремонты (по форме ОС-3) Сверка затрат по каж- дой смете (два раза в год) Акт инвентаризации не- законченного капиталь- ного ремонта по состоя- нию па 1 ноября
Отдел труда и за- работной платы План капитального ре- монта хозрасчетным спо- собом (годовой) Предложения по органи- зации централизованно- го ремонта оборудова- ния, совмещения профес- сий Лимиты численности и фонда зарплаты ИТР и служащих Необходимые нормативные ма- териалы Согласованные графики оче- редных отпусков на год Штатные расписания Коллективный договор (еже- годный) Изменения численности персо- нала службы главного механи- ка, фонда заработной платы и должностных окладов (согла- сование) Положение, инструкции по премированию (согласование)
Отдел оборудова- ния Заявки и спецификации па оборудование для ре- монта (годовая) Паспорта на арматуру и дета- ли трубопроводов высокого давления Сведения о наличии па базе химического оборудования для ремонтных служб (ежемесяч- но)
Финансовый отдел Акцептованные счета Нормы запасов на за- пасные части для ремон- тов (ежегодно) План капитального ре- монта с разбивкой! по направлениям, с выделе- нием работ, проводимых хозяйственным способом Предложения о прове- дении финансовых опе- раций по инвалюте Счет—платежные требования на работы го капитальному ремонту основных средств зда- ний и сооружений Счет—платежные требования на запасные части к оборудо- ванию Счет — платежные требования на научно-исследовательские работы Финансовый план по капи- тальному ремонту па год Плановые показатели по амор- тизации на капремонт
Б 46
П родолжение
Подразделение предприятия ОГМ передает в под- разделение ОГМ получает от подразделения
Отдел материаль- Нормы расходов на ма- Данные о выделенных фондах
но-технического териалы для ремонтно- на материалы (ежегодно)
снабжения эксплуатационных нужд Сведения о расходе материя-
Конструкторский Спецификации на мате- риалы в соответствии с выделенным фондом Расчет в потребности основных материалов на год Распределение материа- лов, находящихся на базе, по цехам Ведомости дефектов на лов па ремонтно-эксплуатаци- онные нужды Сведения о наличии металла на складах (ежемесячно) Сведения о наличии материа- лов на складах Сметы на капитальный ремонт
отдел капитальный ремонт обо- оборудования
Юридический от- рудования Заявки на необходимые чертежи Проекты приказов, пнет- Чертежи па оборудование и запасные части Заключения, справки по право-
дел рукций, договоров, актов вым вопросам
Отдел кадров Справки, заключения для предъявления претензии, заключения договоров, предъявления исков Согласованные и оформ- ленные договора Материалы по запросам Исковые заявления, претензии по вопросам отдела главного механика Договоры для визирования и оформления Копии приказов по перемете-
Отдел техническо- Программы обучения по пию и увольнению работников службы Копии приказов и распоряже- ний с вынесением поощрений, взысканий ИТР ремонтно-меха- нической службы Копии приказов по вопросам трудовой дисциплины, измене- нию правил внутреннего тру- дового распорядка и др. Проекты приказов по заклю- чению и перемещениям ИТР механической службы Копии приказов об организа-
го обучения профессиям объектов ции курсов по подготовке и
Административ- котлонадзора Заявки и списки лиц, направляемых на курсы повышения квалифика- ции Документацию для пе- повышению квалификации кад- ров Планы повышения квалифика- ции ИТР Письма, телеграммы, приказы.
но-хозяйственный реписки распоряжения и т. д.
отдел (АХО) Заявки на канцелярские Канцелярские принадлежности
Лаборатория на- принадлежности п инвен- тарь Проекты планов по НОТ и инвентарь Утвержденные планы по НОТ
учной организации (ежегодно) (ежегодно)
труда (НОТ) Отчеты по планам НОТ, Бланки отчетов по планам'
35я смотру-конкурсу, творче- НОТ, смотру-конкурсу, твор- 547
П родолжение
Подразделение предприятия ОГМ передает в под- разделение ОГМ получает от подразделения
ским планам, планам социального развития (ежеквартально) Проект положения об отделе Заявки на проведение лекций, бесед и экскур- сий по НОТ Справки, сведения, ин- формацию ческим планам (ежекварталь- но) Утвержденное положение об отделе Методические указания по проведению работ по НОТ Справки, сведения, информа- цию
Отдел научно-тех- нической и эконо- мической пропа- ганды и информа- ции Лаборатория эко- номического ана- лиза Подрядные орга- низации Заводы-изготови- тели Вышестоящая ор- ганизация Заявки на техническую литературу патентных материалов, проведение семинаров, лекций, про- смотр научно-техниче- ских кинофильмов, посе- щение выставок передо- вых предприятий по изу- чению передового опыта Данные об использова- нии материалов техниче- ской информации Списки и характеристи- ки передовиков произ- водства Отчет о выполнении плана капремонта по цехам (ежеквартально) Годовой отчет по специ- альным формам Договор с приложением титульных списков на работы Договоры Спецификации на запча- сти к оборудованию Полугодовой отчет (по форме 5-ТП) о выполне- нии плана капремонта основных средств Квартальный отчет (по форме 1-КР) о выполне- нии плана капремонта жилых зданий Сводная заявка на сред- ства для капитального ремонта Спецификация на запча- сти для импортного обо- рудования Сводная заявка на зап- части к импортному обо- рудованию Сведения о выполнении заявки на приобретение технической литературы Перечень поступающей техни- ческой литературы Технические планы по изобре- тательству и рационализации Акты выполненных работ по форме 2 (ежемесячно) Протоколы согласования объ- емов работ на год Калькуляции на оборудование и запасные части Технические условия (на со- гласование) План капитального ремонта основных средств по предприя- тию (ежегодно) Выделение лимитов по подряд- ным организациям Получение фондов на оборудо- вание и запчасти
548
Продолжение
Подразделение предприятия ОГМ передает в под- разделение ОГМ получает от подразделения
Управление мате- риг льно-техниче- ского снабжения (УМТС) Центральное ста- тистическое уп- равление (ЦСУ) Министерство внешней торговли Отчетность по реализа- ции фондов на импорт- ное оборудование Отчет (по форме 5-ПС) о выполнении плана ко- оперированных поставок (ежегодно) Сводные заявки на под- рядные работы Протоколы по объемам работ с подрядными ор- ганизациями Сведения о заключен- ных договорах Сводные заявки на за- пасные части и оборудо- вание (ежегодно) Отчетность по реализа- ции фондов (годовые и полугодовые) Полугодовой отчет (по форме 5-ТП) о выполне- нии плана капремонта основных средств Квартальный отчет (по форме 1-КР) о выполне- нии плана капремонта жилых зданий Отчет (по форме № 1-мех.) Отчет (по форме 5-ПС) о выполнении плана ко- оперированных поставок Предложения по выде- ленным фондам на за- пасные части к импорт- ному оборудованию Заявка на запасные час- ти и приспособления в счет валютных отчисле- ний Спецификации на запча- сти к оборудованию про- изводства Разрешения на закупку оборудования, запасных частей по инвалюте Фонды на получение оборудо- вания и запасные части (еже- годно) Фирменные предложения Уведомление о принятии заяв- ки к исполнению Контракт
про-
14.2. РЕМОНТНОЕ ПРОИЗВОДСТВО
Ремонтное производство (РП) является самостоятельным
изводственно-хозяйственным подразделением предприятия, обес-
печивающим нормальную и бесперебойную работу технологи-
ческого и вспомогательного оборудования путем проведения
549
его планово-предупредительных ремонтов (ППР) и модерни-
зации.
Структура и штаты цехов и участков, а также управленче-
ских служб (бюро) ремонтного производства определяются и
утверждаются директором предприятия.
В состав ремонтного производства могут входить:
цех специализированного ремонта поршневых компрессоров,
плунжерных насосов и аппаратов глубокого холода; цех спе-
циализированного ремонта химического оборудования и ком-
муникаций низкого давления производства; цех специализиро-
ванного ремонта аппаратов и коммуникаций высокого давления;
цех централизованного капитального ремонта центробежных
машин, насосов, химической аппаратуры и трубопроводов; ко-
тельно-механический цех; цех антикоррозионных покрытий; цех
(участок) ремонта металлорежущего, кузнечно-прессового и
кранового оборудования.
Ремонтное производство решает следующие основные за-
дачи:
обеспечение ритмичной работы технологического оборудова-
ния, системы технического обслуживания и ремонта оборудо-
вания, изготовления запасных частей совершенствования ре-
монтного дела на основе достижений современной техники и
опыта передовых предприятий, безопасного проведения ремон-
та всего технологического, механического оборудования п ком-
муникаций, внедрения новых методов организации труда, про-
изводства и управления технологии ремонта; обучения, инст-
руктажа и проверки знаний по рабочим местам техники
безопасности, промышленной санитарии и пожарной безопас-
ности;
выполнение плана по ремонту в соответствии с установлен-
ными количественными и качественными показателями, разра-
ботке и внедрению новых прогрессивных методов ремонта, вос-
становлению деталей, узлов и механизмов, планов по внедре-
нию новой техники, организационно-технических мероприятий,
работ по автоматизации трудоемких процессов, мероприятий!
ио улучшению качества ремонтных работ, сокращению просто-
ев оборудования в ремонтах и повышению сроков службы;
участие в рассмотрении проектно-технической п сметной до-
кументации по реконструкции цехов и модернизации действую-
щего оборудования ремонтного производства, во внедрении
научной организации труда и производства, в разработке и
внедрении рационализаторских предложений в расследовании
и ведении учета аварий и поломок оборудования, а также слу-
чаев ненормального его износа;
контроль за расходованием металла и запчастей на ремонт-
но-эксплуатационные нужды, за соблюдением, разработкой и
внедрением мероприятий по охране труда, технике безопасно-
сти и промсанитарии.
Ремонтное производство (РП) осуществляет следующие
взаимосвязи с другими подразделениями предприятия:
550
Подразделение предприятия РП передает в подраз- деление РП получает от подразделения
Производства и Техническую документа- Заказы, техническую дакумен-
цехг цию на ремонт оборудо- вания, ремонт и содер- жание зданий Заявки на транспорт и грузоподъемные меха- низмы График работы ремонт- ного персонала в выход- ные дни тацию на изготовление и ре- монт оборудования, изготовле- ние запасных частей Сведения о выделении транс- порта и грузоподъемных меха- низмов
Отдел главного Отчет о выполнении гра- Нормативы длительности ра-
механика фиков ППР оборудова- ния за месяц и за год Годовой график ППР оборудования Акт приемки выполнен- ных работ капитального ремонта за месяц (фор- ма № 12) План технологических мероприятий по улучше- нию работы РП Незавершенку по сметам капитального ремонта Документы на получен- ное оборудование по ка- питальному ремонту Заявки п обоснование потребности на оборудо- ванне, запасные части, инструмент для ремопт- по-эксплуатационных нужд, а также на обору- дование взамен изношен- ного и морально уста- ревшего Технические условия на ремонт оборудования Графики работы ре- монтного персонала в выходные и праздничные ДНИ боты оборудования между ре- монтами и простоя его в ра- боте Инструкции по механической службе, общие по предприятию Согласованные годовые, квар- тальные п месячные планы ра- бот Справки о наличии паспортов на детали трубопроводов вы- сокого давления с указанием объема проверок при ревизии Титульные списки на капиталь- ный ремонт Ведомость па законченный ка- питальный ремонт в разрезе смет в сметной стоимости Графики ППР (ежемесячно) План производства сварных металлоконструкций (годовой и квартальный) Сведения о наличии запчастей, металла Распоряжения, указания Оформленные требования па получение запасных частей, ме- талла
Отдел техники Ежегодный план сводной План сводной номенклатуры
безопасности номенклатуры по охране мероприятий по охране труда
(ОТБ) труда по производству Сведения о выявленных нарушениях и мероприя- тия по их устранению Сведения о ежегодном общественном смотре- конкурсе по технике без- опасности, промышлен ной санитарии и проти- вопожарной безопасно сти по объединению — ежегодно Информационные бюллетени и письма, приказы по технике безопасности Предписания ОТБ, инспекти- рующих органов Акты комплексных проверок цехов производства Сводный план работы ОТБ по охране труда и технике без- опасности
551
Продолжение
Подразделение предприятия РП передает в подраз- деление РП получает от подразделения
Итоги смотра-конкурса общественных инспекто- ров по технике безопас- ности Отчет о работе произ- водства по технике без- опасности за каждое по- лугодие
Производствен- но-технический от- дел План организационно- технических мероприятий по производству Данные о выполнении мероприятий плана ор- ганизационно-техниче- ских мероприятий Утвержденный сводный план организационно-технических мероприятий Распоряжения о выводе обо- рудования в ремонт Сводный отчет (ежемесячно) о внеплановых остановках и разгрузках оборудования
Плановый отдел Расчет плана основных показателей производст- венно-хозяйственной дея- тельности РП (на год, квартал, по месяцам) Расчет сметы затрат на производство ремонт- ных работ и изготовле- ние продукции (год, квартал) Расчет нормативного фонда времени по РП Расчет сметы цеховых расходов (на год, квар- тал, по месяцам) Расчет объема услуг по цехам и производствам предприятия (на месяц, год, квартал) Отчет о выполнении ос- новных показателей РП по форме № 7 (ежеме- сячно) Отчет о выполнении пла- на по себестоимости по форме № 8 (ежемесяч- но) Расчет прибыли по про- дукции, изготовленной РП сторонним организа- циям (ежемесячно) Перечни плановых цен на продукцию, изготов- ленную РП Утвержденные планы основных показателей производственно- хозяйственной деятельности РП (на год, квартал, по меся- цам) Утвержденный объем услуг по цехам и производствам пред- приятия Утвержденную смету цеховых расходов (на год, квартал, по месяцам) Утверждение перечня плановых цен па продукцию, изготовлен- ную РП
652
Продолжение
Подразделение предприятия РП передает в подраз- деление РП получает от подразделения
Отдел труда и за- Проекты штатных распи- Руководящие материалы по
работной платы сапий, календарных пла- нов пересмотра норм времени, премиальных положений Расчет фонда заработ- ной платы по категори- ям Распределение фонда заработной платы по статьям цеховых расхо- дов Отчеты о выполнении норм времени и заработ- ной платы Расчеты на премию Штатные расстановки Справку о количествен- ных и качественных по- казателях производства (ежемесячно) организации труда и заработ- ной платы Информационные письма по передовым методам труда Нормативные материалы Штатные расписания Основные показатели по труду (лимиты) фонд заработной платы по категориям численность персонала по ка- тегориям средняя заработная плата Задания по росту производи- тельности труда (календарный план) Премиальные положения
Лаборатория НОТ Отдел капитально- го строительства (ОКС) Проекты планов НОТ Отчеты по выполнению плана НОТ и смотров- конкурсов по НОТ Материалы по апроба- ции нормативов по тру- ДУ Справки, материалы, сведения по необходимо- сти Заказ-задание на разра- ботку норм времени на ремонт технологического оборудования Утвержденные планы НОТ Нормативные материалы на ремонт вновь установленного (принципиально нового) обору- дования на апробацию и внед- рение Рекомендации по внедрению передовых методов труда Методические материалы План по фонду развития про- изводства
Отдел оборудова- Счета на изготовленную Заказы, техническую докумен-
НИЯ продукцию по заказам ОКСа тацию на изготовление не- стандартизированного оборудо- вания Сведения о наличии оборудо- вания, арматуры, материалов и т. п. Оформленные требования на получение оборудования, арма- туры, материалов и т. п.
Отдел материаль- Заявки на материалы, Сведения о выделенных мате-
но-технического инструмент, хозяйствен- риалах, инструменте Оформленные лимитные карты, требования на получение ма- териалов, инструмента
снабжения ный инвентарь и т. п. Лимитные карты, требо- вания на получение ма- териалов, инструмента
553
' П роОолжение
Подразделение предприятия РП передает в подраз- деление РП получает от подразделения
Конструкторский отдел Информационно- вычислительный центр Отдел научно-тех- нической информа- ции, рационализа- ции и изобрета- тельства Бухгалтерия предприятия Задания на проектиро- вание оборудования и другие проектные рабо- ты Заявки на необходимые чертежи Первичные документы по заработной плате Первичные документы по материалам Незавершенное произ- водство в нормо-часах по котельно-механиче- скому цеху Заявки на приобретение технической и специаль- ной литературы, прове- дение семинаров, лекций Сводка по начислению заработной платы со всеми приложениями Отчет по Ремонтному производству со всеми приложениями Услуги РП для техноло- гических и вспомогатель- ных цехов Авизо на полученные материалы и запчасти для цехов предприятия Реализация готовой то- варной продукции и ус- луги непромышленного характера Отчет по социальному страхованию Документация на полу- ченное оборудование по капитальному ремонту и законченный капиталь- ный ремонт в фактиче- ской стоимости Сметы на капитальный ремонт оборудования, зданий, соору- жений Выполненные проекты по зада- нию начальников цехов и ру- ководства РП Чертежи на оборудование и за.- । пасные части Документацию по начислению заработной платы Распределение заработной платы Незавершенное производство \по котельно-механическому цеху в нормо-часах Расход материалов на произ- водство в разрезе балансовых счетов и цехов Расход материалов для списа- ния со склада по балансовым счетам Приход материалов по балан- совым счетам Сведения о выполнении заяв- ки на приобретение техниче- ской н специальной литературы Ежемесячный перечень посту- пающей технической литерату- ры Тематические планы по изо- бретательству и рационализа- ции Авизо на приход материалов с центральных складов Авизо-услуги других цехов Авизо-услуги сторонних орга- низаций Авизо-расчеты по зарплате (касса, налоги и другие удер- жания) Авизо на амортизацию основ- ных фондов
554
Продолжение
Подразделение лредприятия РП передает в подраз- деление РП получает от подразделения
Финансовый отдел Расчет норматива обо- ротных средств по РП Кассовые документы на выплату зарплаты Счета па отгруженную продукцию для Госбанка Кассовый отчет Счета на полученные материа- лы от других организаций Утвержденные нормативы обо- ротных средств производства
Юридическое бюро Проекты приказов (по предприятию), инструк- ции, договоры, обяза- тельства и акты Справки, заключения, расчеты и другие доку- менты для предъявления претензии заключения договоров, предъявления преддоговорных и иму- щественных исков Договоры на хранение Заключения по правовым во- просам, возникающим в прак- тической деятельности Исковые заявления, претензии по вопросам, подведомствен- ным производству Договоры для визирования и оформления
Отдел кадров Подтверждения о при- бытии работника Штатную расстановку по ИТР, служащим, рабо- чим Отчет о движении чис- ленности и использова- нии времени работников Сведения о наличии ра- ботников по категориям и профессиям Список нарушителей трудовой дисциплины Списки инвалидов Сведения о нарушителях об- щественного порядка Наряды и подтверждения о прибытии работников Копии приказов, связанные с перемещением и увольнением работников производства Копии приказов и распоряже- ний руководства предприятия, связанные с вынесением поощ- рений, взысканий работникам производства Копии приказов по вопросам трудовой дисциплины, измене-
Отпускные записки Отпуска с разрешения администрации ния правил внутреннего тру- дового распорядка
Старший механик ремонтного производства является ответ-
ственным руководителем механической службы на производ-
стве. Основной задачей старшего механика производства яв-
ляется обеспечение в работоспособном состоянии (кроме энер-
гетического и наземных транспортных средств) механического,
технологического оборудования и коммуникаций путем надзо-
ра и руководства как непосредственно, так и через механиков
производственных цехов и отделений за эксплуатацией, всеми
видами ремонта и модернизации оборудования.
Старший механик производства участвует в разработке про-
ектов развития и реконструкции производства; в составлении
ведомостей дефектов и рабочих графиков на капитальный ре-
монт оборудования; в разработке мероприятий по механизации
535
трудоемких работ при производстве ремонтов; в составлении
технических условий и проектов организации работ на ремонт
оборудования; в комиссиях по приемке вновь поступающего
оборудования для производства, вновь построенных и сдавае-
мых в эксплуатацию объектов; в разработке мероприятий по
предотвращению аварий, а также в выявлении причин возник-
ших аварий и разработке мероприятий по ликвидации их пос-
ледствий; в составлении годовой заявки на необходимое обо-
рудование, материалы, запасные части; в составлении перечня
оборудования по группам производства; в приемке вновь смон-
тированного и отремонтированного оборудования; в аттестаци-
онных комиссиях iii проверке знаний ИТР, эксплуатирующих
оборудование производства.
Старший механик обеспечивает разработку системы плано-
во-предупредительных ремонтов оборудования (цеховых гра-
фиков плановых осмотров и ремонтов оборудования производ-
ства), выполнение норм времени непрерывной работы оборудо-
вания между ремонтами и простоями оборудования в ремонтах,
мероприятий по внедрению передовых методов труда, по сни-
жению себестоимости производства ремонта; по экономии ма-
териалов; изучение причин преждевременного износа оборудо-
вания, обмен опытом по эксплуатации и ремонту оборудования
между цехами и проведение необходимых исследовательских
работ; отчетность перед ОГМ по установленным формам и сро-
кам; рассмотрение рационализаторских предложений, касаю-
щихся производства, проектов вновь создаваемых и реконст-
руируемых цехов.
Старший механик контролирует выполнение графиков пла-
ново-предупредительных ремонтов по срокам, качеству и тех-
ническим условиям; соблюдение ремонтным персоналом пра-
вил, норм и инструкций по технике безопасности; обеспечение
цехового ремонтного персонала инструкциями; проведение ин-
структажа и обучение безопасным методам работы, соответст-
вие требованиям техники безопасности и промышленной сани-
тарии проектируемых и устанавливаемых новых устройств,
оборудования, изготовленного модернизируемой ремонтной
службой, а также производственного инвентаря, приспособле-
ний и оборудования, имеющегося в цехах, своевременность
предъявления органам котлонадзора объектов, поднадзорных
инспекции Госгортехнадзора и осуществлять надзор за объек-
тами, на которые не распространяются правила Госгортехнад-
зора; выполнение мероприятий, разработанных комиссиями по
расследованию аварий, несчастных случаев; хранение резерв-
ного оборудования и запчастей по цехам и нормы их запаса,
правильное целевое использование средств на ремонт обору-
дования, зданий и сооружений, не допуская использования их
не по назначению, паспортизацию оборудования, выполнение
планов сдачи металлолома, отработанных масел, боя огнеупо-
ров и других материалов, сдаваемых производством.
55в
Старший механик организует приемку оборудования из ре-
монта, выявление причин возникновения аварий, поломок обо-
рудования, разработку и осуществление мероприятий по лик-
видации и предотвращению их; совещания с механиками цехов
по разбору случаев нарушения правил эксплуатации оборудо-
вания и техники безопасности; работы по типизации и норма-
лизации деталей и отдельных узлов оборудования производст-
ва; надзор за состоянием производственных зданий и сооруже-
ний, их ремонт через ремонтно-строительный цех и подрядные
организации.
Старший механик производства имеет право:
посещать в установленном порядке все объекты производ-
ства в любое время суток, привлекая в необходимых случаях
для сопровождения техническую администрацию цехов, уста-
новки, смены, производства;
давать производственные предписания за подписью началь-
ника производства по правильной эксплуатации оборудования,
обязательные для всех цехов производства;
в случае грубого нарушения правил и инструкции по об-
служиванию и безопасной эксплуатации, неподготовленности
обслуживающего персонала, неудовлетворительного техниче-
ского состояния п прямой угрозы аварии запрещать эксплуа-
тацию оборудования и коммуникаций и докладывать об этом
начальнику производства, главному механику, а при отсутст-
вии их главному инженеру и диспетчеру комбината;
запрещать эксплуатацию оборудования после ремонта при
невыполнении своих указаний об устранении недоделок или
при нарушении действующих правил и технических условий;
требовать в случае необходимости внеочередных проверок,
ревизий, освидетельствований оборудования и коммуникаций,
давать предложения об увеличении их объема, требовать пе-
ресмотра действующих инструкций, норм и ТУ по эксплуата-
ции и ремонту, если таковые не обеспечивают безопасную и
безаварийную эксплуатацию оборудования и коммуникаций;
визировать финансовые документы, связанные с ремонтом
оборудования, зданий и сооружений, в пределах сумм, предус-
мотренных титульным списком, сметами и представлять их на
утверждение руководству предприятия;
направлять руководству предприятия предложения по на-
бору, перемещению и увольнению ремонтного персонала произ-
водства и механиков цехов; входить с ходатайством о преми-
ровании, лишении премий и наложении взысканий па работни-
ков механической службы производства.
Старший механик производства несет ответственность за:
неудовлетворительную работу оборудования по вине ре-
монтной службы производства;
несоблюдение правил технической эксплуатации оборудова-
ния, коммуникаций;
557
допущение в эксплуатацию оборудования, аппаратов, смон-
тированных с несанкционированными отступлениями от техни-
ческих условий и норм;
своевременность освидетельствования и исправное состоя-
ние аппаратов и подъемных механизмов (при наличии их)
согласно правилам котлонадзора;
неполное и некачественное ведение установленной докумен-
тации;
невыполнение графиков ППР оборудования и зданий;
правильность своих указаний и рекомендаций по устройст-
ву, ремонту и безопасной эксплуатации оборудования и ком-
муникаций;
рациональную расстановку и правильное использование
подчиненного персонала, повышение их деловой квалификации,
строгое соблюдение социалистической законности;
невыполнение приказов, распоряжений и инструкции по
вопросам, входящим в функции старшего механика производ-
ства.
14.3. ЦЕХ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОГО РЕМОНТА
Цех специализированного ремонта (ЦСР) ремонтного произ-
водства является самостоятельным производственно-хозяйст-
венным подразделением по ремонту определенных видов обо-
рудования.
Цех специализированного ремонта состоит из участков, за
которыми закреплены технологические подразделения пред-
приятия.
Основные задачи цеха специализированного ремонта состо-
ят в организации и проведении ремонта определенного вида
оборудования в соответствии с графиками планово-предупре-
дительного ремонта; надзора за техническим состоянием и об-
служиванием оборудования и трубопроводов в условиях экс-
плуатации; систематического надзора за своевременной сдачей
оборудования в ремонт; мероприятий, предусмотренных орг-
техпланом, планом внедрения новой техники и других, направ-
ленных на увеличение выпуска продукции технологическими
цехами.
ЦСР осуществляет:
ремонт оборудования с высоким качеством, в точном соот-
ветствии с графиком ППР, действующими правилами и техни-
ческими условиями; надзор за техническим состоянием и об-
служиванием оборудования и трубопроводов в условиях экс-
плуатации, систематический надзор за своевременной сдачей
оборудования в ремонт;
558
учет простоев оборудования и брака в ремонте, аварий;
хозяйственный расчет, направленный на обеспечение эко-
номного расходования фондов заработной платы, материалов,
запчастей, инструментов и систематическое снижение себестои-
мости ремонта; разработку и внедрение организационных и
технических мероприятий, направленных на повышение произ-
водительности труда и высвобождение персонала; установлен-
ный порядок оплаты труда и строгое применение утвержден-
ных тарифных сеток, ставок заработной платы и тарифных
разрядов; пересмотр норм времени (выработки) и расценок
при изменении технологии ремонта и внедрении организацион-
но-технических и рационализаторских мероприятий, повышаю-
щих производительность труда.
ЦСР обеспечивает:
научно-исследовательские, экспериментальные и наладочные
работы по внедрению и освоению новой техники, новых техни-
ческих мероприятий; безопасное проведение ремонта всего тех-
нологического и механического оборудования и коммуникаций;
своевременное обучение, инструктаж и проверку знаний техни-
ки безопасности, промышленной санитарии и пожарной без-
опасности; выявление и реализацию резервов роста производст-
ва и производительности труда цеха за счет механизации
труда ремонтных рабочих, правильной организации работ,
изучения, обобщения и использования опыта передовиков и
новаторов производства; правильный подбор, расстановку и
подготовку кадров, повышение квалификации рабочих, ИТР
и служащих цеха; каждого рабочего необходимыми условиями
для выполнения и перевыполнения норм выработки, спецодеж-
дой и средствами индивидуальной защиты; укрепление трудо-
вой, производственной и технологической дисциплины.
ЦСР организует:
контроль за соблюдением рабочими цеха правил по технике
безопасности, охране труда и противопожарной безопасности,
за содержанием всех помещений цеха, рабочих мест, а также
территории в чистоте и порядке, за устранением и недопуще-
нием превышения норм вредностей; мероприятия по профилак-
тике несчастных случаев и профзаболеваний; социалистиче-
ское соревнование за сокращение сроков простоя оборудования
в ремонте, улучшение качества ремонта в снижение его себе-
стоимости; оказание помощи бригадам, рабочим в выполнении
взятых ими социалистических обязательств.
Цех специализированного ремонта (ЦСР) осуществляет
следующие взаимосвязи с другими подразделениями предприя-
тия:
559
Подразделение предприятия ЦСР передает в подраз- деление ЦСР получает от подразделения
Производствен- Сведения по необходи- Распоряжения на остановку
но-технический от- дел МОСТИ технологического оборудования
Отдел главного механика Акт на законченный ка- питальный ремонт (по форме № 2) Акты внеплановых оста- новок Акт на законченные ра- боты (по форме № 8) Отчет о выполнении гра- фиков ППР График ППР
Технологические Акты выполненных ра- Заказы на выполнение меро-
цеха бот по оргтехмероприя- тиям Акты сдачи оборудова- ния из ремонта Исполнительную доку- ментацию на ремонт со- судов, трубопроводов, арматуры в соответствии с действующими ГОСТа- ми и ТУ приятий и графиков ППР Акты сдачи оборудования в капитальный ремонт Дополнительные ведомости де- фектов
Лаборатория ре- Заявки на испытание Результат испытания металла
монтного произ- металла в произвольной заготовок на детали трубопро-
водства форме Заявки на контроль не- разрушающими метода- ми по телефонному звон- ку водов, аппаратов Результат проверки деталей машин, аппаратов, трубопрово- дов неразрушающими метода- ми контроля Результат испытания контроль- ных образцов сварщиков
Отдел труда и за- Проекты штатных распн- Утвержденные штатные распн-
работной платы саний Мероприятия по НОТ Материалы по соцсорев- нованию Предложения по повы- шению разрядов рабочим Предложения о поощре- нии рабочих цеха (спис- ки на премию) Гарантийные реестры Наряды на расценку Мероприятия по повы- шению производительно- сти труда Сведения по необходи- мости сания Основные показатели (плано- вые) по труду Численность Фонд заработной платы Средняя заработная плата Производительность труда Положения о премировании Результаты изучения использо- вания рабочего времени (фо- тография рабочего дня) Формы оплаты труда, матери- альное стимулирование Расцененные наряды на ре- монтные работы Анализ расхода фонда зара- ботной платы Скорректированные нормы вре- мени, нормы трудоемкости на ремонтные работы по рацпред- ложениям Итоги социалистического со- ревнования
660
П родолжение
Подразделение предприятия ЦСР передает в подраз- деление ЦСР получает от подразделения
Планово-эконо- Заказы на выполненные Месячные планы и отчеты
мическое бюро работы по графику ППР Дополнительные объемы работ, в случае необхо- димости нормативного фонда по цеху Сведения разовые Расшифровки загруженности (в нормочасах) по участкам ЦСР в разрезе производств и цехов предприятия (ежемесяч- но) Акты на законченный капи- тальный ремонт (по форме № 2)
Производствен- Графики ППР основно- Сведения и замечания о рабо-
но-диспетчерское го оборудования те оборудования
бюро Сведения о выполнении графиков ППР основно- го оборудования Сведения о дополни- тельных объемах работ, внеплановых остановках оборудования и мерах по их оперативному уст- ранению Заявки на транспорт и грузоподъемные меха- низмы Сведения о работающих в выходные дни Сведения о наличии и распределении рабочей силы Сведения о работе под- рядных организаций Заявки на чистку холо- дильного оборудования Сведения о выполнении плана оргтехмероприя- тий, приказов и распоря- жений Заявки об оперативной доставке материалов, ин- струмента, запчастей и перемещении транспорта в течение дня Сведения о выполнении устных распоряжений руководства предприя- тия, ремонтного произ- водства Сведения о выделенном транс- порте и корректировка перево- зок и работы грузоподъемных механизмов в течение дня Графики работ ремонтного персонала в выходные дни Сведения о выделенных и имеющихся материалах, инст- рументе, хозинвентаре и т. п. Оперативную доставку их с базы оборудования на склад и в цеха Планирование на неделю рабо- ты машин для чистки холо- дильного оборудования Выводы и предложения на ос- нове анализа по выполнению оргтехмероприятий Акты контроля состояния бы- товых помещений, цехов Протоколы оперативных сове- щаний Сведения о выделенных лими- тах на материалы, инструмент, хозяйственный инвентарь Распоряжения на остановку основного оборудования Распоряжения руководства объединения и ремонтного производства Контрольные карты для испол- нения приказов и распоряже- ний Контроль и сведения по опе- ративному и срочному изготов- лению запчастей
Котельно-меха- Заказы на изготовление Готовую продукцию
нический цех оборудования и запча- стей с чертежами Номенклатуру на изго- товление оборудования и запчастей (ежегодно) Техническую документацию на ремонт и реконструкцию сосу- дов (паспорт сосуда, акт тех- нической приемки, ТУ на ре- монт)
36—1204
561
Продолжение
Подразделение предприятия ЦСР передает в подраз- деление ЦСР получает от подразделения
Арматурный цех Заявки на состояние ТУ на ремонт сосудов, на ремонт и изготовление трубопроводов высокого давления Требования на готовую продукцию Заказы на ремонт и ре- визию арматуры и тру- бопроводов Справку на ремонт и ре- визию арматуры и тру- бопроводов Техническую документацию на изготовление сосудов Техническую документацию на изготовление и ремонт трубо- проводов (акт приемки; ведо- мость ревизии труб, фланцев, крепежа, фасонных деталей; ведомость учета труб высоко- го давления после механиче- ской обработки; ведомость уче- та гнутых труб высокого дав- ления; журнал сварочных ра- бот; протокол механических испытаний сварных образцов; журнал проверки качества электродов, сварочной прово- локи, флюса, аргона для про- ведения сварочных работ; акт проверки технологических свойств электродов; журнал режима термообработки свар- ных швов; заключение по не- разрушающим методам контро- ля сварных швов; акт гидрав- лического испытания трубопро- водов высокого давления; ве- домость проверки гнутых труб высокого давления) Техническую документацию на изготовление детален и запас- ных частей (акт приемки, пас- порт, чертеж) Акт испытания арматуры Ведомость индивидуальной проверки труб высокого давле- ния перед выдачей в монтаж Акт гидравлического испыта- ния трубопровода Акт гидравлического испыта- ния фасонных деталей Ведомость индивидуальной проверки фасонных деталей, фланцев, линз, крепежных де- талей
Старший мастер (мастер) цеха специализированного ремон-
та осуществляет непосредственное техническое руководство
ремонтом аппаратов, машин, коммуникаций, составляет и сог-
ласовывает необходимую техническую документацию.
Старший мастер должен знать конструкцию ремонтируемых
машин и аппаратов, правила их эксплуатации и ремонта, свой-
ства технологических продуктов, вырабатываемых в цехе, пра-
вила техники безопасности, строповки и перемещения грузов,
562
должностные инструкции подчиненного ремонтного персонала;
обеспечивать выполнение полученных заданий по ремонту
оборудования путем доведения до бригад плановых заданий,
подготовки необходимых запчастей, материалов, инструмента,
приспособлений, правильной организации работ, рабочих мест,
наличие на них инструкций, плакатов, средств индивидуальной
защиты, инструктаж персонала, соблюдение правил техники
безопасности, проведение воспитательной работы в коллективе;
организовывать внедрение высокопроизводительной техноло-
гии и методов ремонта, выполнение требований инспектирую-
щих организаций и служб, разбор с подчиненным персоналом
случаев нарушения правил и инструкций по технике безопас-
ности, приказов и распоряжений; социалистическое соревнова-
ние среди бригад и рабочих;
оформлять индивидуальный или бригадный наряд-задание
на проведение работ, разрешение на производство огневых или
газоопасных работ, ведомости дефектов оборудования, табель
учета рабочего времени;
контролировать состояние рабочих мест и проведение ре-
монтных работ, их соответствие техническим условиям, инст-
рукциям и правилам технической эксплуатации и ремонта,
правильность ведения документации мастерами, состояние обо-
рудования, механизмов, приспособлений, ограждений, предо-
хранительных устройств и санитарно-технических установок,
соблюдение правил и инструкций по технике безопасности.
Участок цеха специализированного ремонта является под-
разделением цеха, осуществляющим работы по ремонту тех-
нологического оборудования. Задачами участка являются обес-
печение выполнения установленных производственных планов
и заданий, рациональная организация труда рабочих участка,
создание безопасных условий для своевременного и качествен-
ного выполнения работ.
В функции работающих на участке входят:
ремонт оборудования в соответствии с системой техническо-
го обслуживания и ремонта, планами оргтехмероприятий, ме-
роприятиями по охране труда и технике безопасности; конт-
роль за состоянием оборудования, закрепленного за участком,
правильной его эксплуатацией со стороны технологического
персонала; контроль за состоянием устройств по безопасной
работе, противопожарного оборудования, использования пре-
дупредительных плакатов, периодические осмотры оборудова-
ния с выявлением дефектов и составлением графиков устране-
ния этих дефектов;
внедрение научной организации труда, механизации и авто-
матизации трудоемких процессов и ручных работ; соблюдение
персоналом рабочих и производственных инструкций и инст-
рукций по технике безопасности; выполнение мероприятий по
нормальной и ритмичной работе участка;
36
563
контроль за соблюдением персоналом участка производст-
венной и трудовой дисциплины, выполнением персоналом уча-
стка правил и норм техники безопасности, охраны труда, тех-
нических условий и инструкций по рабочим местам;
проведение работ по повышению уровня технических зна-
ний рабочих, оказание содействия развитию их творческой ини-
циативы по внедрению передовых методов и приемов труда,
а также в рационализаторской работе; выполнение замечаний
и предложений по работе оборудования, отмечаемых в журна-
лах рапортов начальников смен; содержание оборудования
участка в исправном работоспособном состоянии, служебно-
бытовых помещений и территории в чистоте и порядке; социа-
листическое соревнование, воспитательную работу в коллек-
тиве.
Участок, цеха ремонтного производства осуществляет следующие взаимо-
связи с управлением цеха: представляет сведения о работе оборудования,
закрепленного за участком; заявки на необходимые материалы, запасные
части и детали; предложения по выявленным резервам производительности
труда; справки, сведения (по необходимости); получает указания, распоря-
жения на производство работ; нормативные материалы; инструкции, реко-
мендации и материал для ознакомления.
14.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧИСЛЕННОСТИ РАБОЧИХ НА РЕМОНТ
И МЕЖРЕМОНТНОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ
Нормативы численности рабочих на ремонт и техническое об-
служивание рассчитывают в определенной последовательности.
По каждой установке (отделению) составляют полный пе-
речень (с характеристикой) установленного оборудования,
сгруппированного таким образом', насосы, компрессоры, венти-
ляторы, печи, аппараты колонного типа, емкости, теплообмен-
ное оборудование, специальные аппараты, грузоподъемные ма-
шины и механизмы.
Для каждой единицы оборудования проставляют категорию
трудоемкости ремонта и структуру ремонтного цикла.
Определяют трудоемкость всего установленного оборудова-
ния и каждого вида ремонтов (осмотры, текущий, средний, ка-
питальный) по формуле
Qpa6 i Sp J'i
^Pi= N't
где RPi — трудоемкость одинакового оборудования по видам ремонтов в ус-
ловных единицах трудоемкости ремонта; i— число единиц однотипного обо-
рудования (1, 2, 3, ...); р — вид ремонта (осмотр, текущий, средний, капи-
тальный); Qpa6i —число единиц работающего оборудования, шт.; SPi — чис-
ло промежуточных ремонтов по видам в ремонтном цикле данного оборудо-
вания; Ай—продолжительность ремонтного цикла в годах; /г, категория
трудоемкости ремонта.
Определяют суммарное значение трудоемкости по видам
ремонтов для каждой группы оборудования суммированием Rp
564
по оборудованию, отнесенному к данной группе:
п Фраб I Sp^i
2lRpi = 2* Ni
i = l
После определения трудоемкости ремонтных работ рассчи-
тывают численность рабочих по видам ремонтов и ремонтных
работ для каждой группы оборудования по формуле
где Hf4j — численность рабочих (отнесенная к году) по видам ремонтов (ос-
мотр, текущий, средний, капитальный) и видам ремонтных работ (слесар-
ные, сварочные, станочные, прочие и всего), чел.; Cpj — затраты на выполне-
ние ремонтных работ по видам ремонтов и типам оборудования, чел.-ч;
а — коэффициент, учитывающий достигнутый уровень выполнения норм (по
отчетным данным); 3 — коэффициент, учитывающий время, отработанное ра-
бочим на плановых ремонтах, по отношению к общему фонду рабочего вре-
мени; Т—время, отработанное одним рабочим в год (в час).
Итоговую численность на ремонтные работы по группам
оборудования технологической установки определяют по фор-
муле
где //.,— итоговая численность на ремонтные работы по группам оборудова-
ния.
Кроме технологического оборудования, сгруппированного,
как указано выше, на установке имеются арматура и трубо-
проводы. Норматив численности на ремонт установок (Яч. <>ощ)
определяют по формуле
^ч.общ — ^рч; + НАч] ~Ь Нтч]
где HA4j—нормативная численность на ремонт арматуры; Ятч; — норматив-
ная численность на ремонт трубопроводов.
В период между плановыми ремонтами необходимо поддер-
живать оборудование в работоспособном состоянии, для чего
предусматриваются рабочие на межремонтное техническое об-
служивание.
Численность рабочих, занятых межремонтным техническим
обслуживанием оборудования, определяют по формуле
(п \ |
Qi^i + ЛсрА Qa I I Nu
i-1 JI
где Q, — число аппаратов, единиц оборудования (по типоразмерам) на уста-
новке, шт.; Qa — число единиц арматуры на установке, шт.; Лер а — средняя
категория трудоемкости ремонта арматуры; Но—норматив межремонтного
технического обслуживания, равный 2450 единиц условной трудоемкости.
565
Глава 15
ОХРАНА ТРУДА
15.1. ТРЕБОВАНИЯ ПРОМЫШЛЕННОЙ САНИТАРИИ
Задача промышленной санитарии — предотвращение воздейст-
вия на работающих вредных производственных факторов, ис-
точниками которых могут быть ненормальные метеорологические
условия, наличие в окружающей среде вредных веществ, шум,
вибрация, электромагнитные волны и ионизирующие излучения.
Соблюдение норм и правил промышленной санитарии на пред-
приятии является обязанностью администрации каждого произ-
водственного участка.
Вентиляция производственных помещений. ГОСТ 12.3.002—75 на произ-
водственные процессы устанавливает необходимость обеспечения безопасно-
сти путем выбора соответствующих производственных помещений или откры-
тых площадок, правильным размещением оборудования и организацией ра-
бочих мест.
ГОСТ 12.2.003—74 на «Оборудование производственное» предусматри-
вает такие условия, при которых в процессе эксплуатации производственного
оборудования выбросы вредных веществ в окружающую среду не превышают
нормы, установленные стандартами СЭВ, а также требования к контролю
фактического содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны, который
с определенной периодичностью проводит санитарно-гигиеническая лабора-
тория. Фактическое содержание вредных веществ не должно превышать пре-
дельно допустимые концентрации, установленные ГОСТ 12.1.005—76.
Температурный режим работы зависит от наличия в рабочей зоне нагре-
тых поверхностей оборудования и трубопроводов. Наиболее радикальный
способ защиты от тепловых излучений — надежная теплоизоляция горячих,
поверхностей. Температура наружной поверхности изоляции не должна быть
выше 45 °C. Для защиты от тепловых излучений неизолируемых поверхностей
устанавливают стационарные или съемные отражающие, поглощающие или
теплоотводящие экраны. Рабочим, подверженным воздействию интенсивных
тепловых излучений, должны быть созданы особые условия труда, обеспечи-
вающие периодический отдых в хорошо вентилируемых местах, индивидуаль-
ные защитные приспособления, снабжение питьевой подсоленной газирован-
ной водой и т. д.
Помещения, в которых установлено оборудование, содержащее вредные
вещества, должно быть оборудовано вентиляцией, в том числе аварийной,
для быстрой эвакуации внезапно появившихся вредностей.
На рабочих местах следует контролировать также содержание в возду-
хе пыли; оно не должно превышать предельно допустимую концентрацию
(ПДК). Вентиляционная система должна обеспечить эвакуацию пыли из по-
мещения и доведение качества воздуха до норм. Для индивидуальной защи-
ты от пыли применяют респираторы.
Согласно правилам безопасности, во всех производственных помещениях
взрывоопасных и взрыво-пожароопасных химических и нефтехимических про-
изводств должна быть непрерывно действующая приточно-вытяжная механи-
ческая, естественная или смешанная вентиляция. Количество воздуха, необ-
ходимое для ассимиляции избытка явного тепла, влаги и выделяющихся
вредных веществ и пыли, устанавливают расчетом согласно СНиП П-ЗЗ—75.
Это количество должно быть таким, чтобы концентрация взрывоопасных га-
зов и паров в воздухе помещения не превышала 5% нижнего предела взры-
ваемости и чтобы обеспечивались минимальные нормы воздуха на одного
человека, т. е. не менее 20 м3/ч.
566
Согласно санитарным нормам количество потребляемого воздуха по
кратности воздухообмена устанавливают только в особых случаях и для
аварийной вентиляции (не менее восьмикратного).
При выборе типа и характеристики вентиляторов и электродвигателей к
ним учитывают параметры вентиляционной системы, а также коррозионные,
эрозионные свойства вентилируемой среды и степени ее взрыво- и пожаро-
опасности. Вредные вещества отсасываются вентиляторами непосредственно
с рабочих мест и поверхностей оборудования. Над этими местами или у кра-
ев открытых поверхностей устанавливаются зонды или приемные коллекто-
ры — боковые отсосы.
Для определения эффективности вентиляционных систем замеряют пара-
метры метеорологических условий и содержание вредных веществ в воздухе
производственного помещения при полной загрузке по мощности всего обо-
рудования и при наиболее неблагоприятных метеорологических условиях.
Аэродинамические испытания вентиляционных систем проводят в сроки, ут-
вержденные графиком, но не реже одного раза в год, а также после каж-
дого капитального ремонта или реконструкции. Испытание, измерения пара-
метров, их обработку проводят в соответствии с ГОСТ 12.3.018—79 «Систе-
мы вентиляционные. Методы аэродинамических испытаний».
Если вентиляционная система не обеспечивает нормальных метеорологи-
ческих условий и чистоту воздуха в помещениях, то применяют систему кон-
диционирования воздуха.
Для взрыво- и пожароопасных производств оборудование систем венти-
ляции, кондиционирования и воздушного отопления необходимо устанавли-
вать в изолированных помещениях.
СНиП II-33—75 для производственных помещений предусматривает воз-
душные, паровые и водяные системы отопления. Для производств категорий
А, Б и Е предусматривается воздушное отопление, работающее на наружном
воздухе без рециркуляции; допускаются системы водяного и парового отоп-
ления, если нет опасности самовоспламенения вещества от нагревания поверх-
ностями нагревательных приборов и трубопроводов.
Производственное освещение. Во всех производственных помещениях
должно быть предусмотрено рабочее и аварийное освещение. Нормы на есте-
ственное, искусственное и совмещенное освещение зданий и сооружений,
мест производства работ вне зданий, промышленных площадок установлены
СНиП П-4—79. Помещения с постоянным пребыванием людей должны иметь
естественное освещение в пределах норм, установленных для работы данно-
го характера. Светильники искусственного освещения должны быть располо-
жены так, чтобы обеспечивалась надежность их крепления, безопасность,
удобство обслуживания и требуемая освещенность с учетом ее равномерно-
сти. Аварийное освещение должно обеспечивать наблюдение за работой при
внезапном отключении рабочего освещения; оно должно быть не менее 2 лк
в помещении и не менее 1 лк — на территории предприятия. Наименьшая ос-
вещенность эвакуационного освещения на полу проходов и на ступенях лест-
ниц в помещении — 0,5 лк, на открытой территории — 0,2 лк. Аварийным ос-
вещением одновременно можно пользоваться и как эвакуационным. Источ-
ники питания аварийного освещения должны удовлетворять требованиям
Правил устройства электроустановок (ПУЭ).
Применяемое переносное освещение во взрывоопасных цехах должно от-
вечать требованиям, предъявляемым к электроприборам и агрегатам таких
цехов. Для внутреннего освещения технологических аппаратов во время их
осмотра и ремонта следует применять переносные светильники во взрывоза-
щищенном исполнении напряжением не более 12 В, защищенные металличе-
ской сеткой.
Защита от шума. В профилактических мероприятиях по охране труда
большое значение имеет защита работающих от шума. Шум характеризуется
уровнем звукового давления в децибелах (дБ) в октавных полосах частот.
Допустимые параметры шума в производственных условиях определяют-
ся ГОСТом 12.1.003—76, а шумовые характеристики оборудования и рабо-
чих мест—ГОСТами 12.1.024—81, 12.1.025—81, 12.1.026—80, 12.1.027—80,
12.1.028—80.
567
Зона с уровнем звука более 85 дБА должна быть обозначена знаками
безопасности; в таких зонах можно работать только в средствах индивиду-
альной защиты по ГОСТ 12.4.051—78. Интенсивность распространения шума
по воздуху можно уменьшить установкой на его пути звукоизолирующих
преград (стен, перегородок, кожухов и т. д.). Акустическая обработка поме-
щений (устройство звукопоглощающих облицовок стен, потолка, пола или
размещение в нем штучных звукопоглотителей) позволяет существенно
уменьшить энергию отраженных волн и уменьшить уровень шума на рабо-
чем месте.
Защита от вибрации. Гигиеническую оценку вибрации, воздействующей
на человека в производственных условиях, производят частотным анализом,
интегральной оценкой по частоте нормируемого параметра или дозой вибра-
ции.
Вибрация может вызвать стойкие нарушения физиологических функций
организма, поэтому уменьшение вибраций до безопасных параметров — весь-
ма ответственная задача. Вибробезопасные условия труда обеспечиваются
применением средств виброзащиты, поддержанием в условиях эксплуатации
технического состояния машин на уровне, предусмотренном нормативно-тех-
нической документацией на них, режимом труда, регулирующих продолжи-
тельность воздействия вибрации на работающих, и т. д.
15.2. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ
ОБОРУДОВАНИЯ
На все технологическое оборудование в обязательном порядке
должны быть заведены паспорта. В них должны быть указаны
устройство, назначение, техническая характеристика, требова-
ния безопасности при эксплуатации и ремонте, а также общее
руководство тю ремонту.
Оптимальный уровень надежности оборудования достигает-
ся в результате соблюдения государственных, отраслевых стан-
дартов и стандартов предприятия по обеспечению износостой-
кости конструкционными и технологическими методами, приме-
нением соответствующих смазочных и защитных материалов
и т. д. Фактическое состояние оборудования проверяют во вре-
мя очередных ремонтов, профилактических осмотров, предус-
мотренными нормами и правилами испытаний, подготовки к
пуску в эксплуатацию, пробных обкаток и в течение всего пус-
кового периода.
Правила пуска оборудования в эксплуатацию после его ос-
тановки или после его ремонта, как и правила нормальной или
аварийной остановки оборудования, должны быть отражены в
специальном разделе технологического регламента и соответст-
вующих производственных инструкциях.
Важнейшим требованием безопасности эксплуатируемого
оборудования является его герметичность и прочность. Герме-
тичность принято определять по падению давления за 1 ч в про-
центах от давления испытания. Удовлетворительной считается
герметичность, если падение давления не более 0,1% для обо-
рудования, содержащего токсичные среды и не более 0,2% для
оборудования, содержащего пожаро- и взрывоопасные среды.
В повторно испытываемом оборудовании падение давления дол-
жно быть не более 0,5%. При испытаниях падение рабочего дав-
ления наблюдают в течение не менее 4 ч при периодической
568
проверке и не менее 24 ч — для вновь установленного оборудо-
вания. Безопасность проведения испытаний на герметичность
должна быть отражена в инструкции, утвержденной главным
инженером предприятия.
Ограничение давления — главный фактор обеспечения безо-
пасности и надежности эксплуатируемого оборудования, поэто-
му на аппараты, работающие под давлением свыше 0,07 МПа,
распространяются специальные Правила, утвержденные Госгор-
технадзором СССР, которые определяют требования к их уст-
ройству, изготовлению, монтажу, ремонту и эксплуатации.
Аппараты, на которые распространяются Правила, до пуска
в эксплуатацию должны регистрироваться в органах Госгортех-
надзора СССР. Правила устанавливают показатели для неко-
торых аппаратов, работающих под давлением, регистрация ко-
торых в органах Госгортехнадзора не требуется.
Аппараты, регистрируемые в органах Госгортехнадзора, дол-
жны быть установлены на открытых производственных площад-
ках или в отдельных зданиях, за исключением случаев, огово-
ренных правилами. Эти аппараты должны быть устойчивыми
и доступными для осмотра, ремонта и очистки как с внутрен-
ней, так и с наружной стороны.
Аппараты, работающие под давлением, должны быть снаб-
жены приборами для измерения давления и температуры сре-
ды, предохранительными устройствами и указателями уровня
жидкости. В необходимых случаях для контроля тепловых по-
токов измеряют температуру стенок аппарата по его длине.
Между аппаратом и предохранительным клапаном нельзя уста-
навливать запорную арматуру. Если на аппарате установлены
два клапана, то между ними и аппаратом, можно установить
трехходовой кран.
Аппараты, содержащие токсичные и взывоопасные среды, на
подводящих линиях должны быть снабжены обратными клапа-
нами.
Манометры устанавливают на штуцере корпуса аппарата,
на трубопроводе или пульте управления до запорной арматуры.
Между манометром и непрерывно работающим аппаратом дол-
жен быть установлен трехходовой кран или другое устройство,
позволяющее отключить манометр для проверки при одновре-
менном подключении другого манометра.
Важнейшим устройством, обеспечивающим безопасную экс-
плуатацию аппаратов, являются предохранительные клапаны и
мембраны. Их конструкция, размеры и пропускная способность
должны быть выбраны расчетным путем. Они должны предот-
вратить давление в аппарате, превышающее рабочее на
0,05 МПа (при рабочем давлении не выше 0,3 МПа), на 15%
(при рабочем давлении от 0,3 до 6 МПа) и на 10% (при рабо-
чем давлении свыше 6 МПа).
Правила Госгортехнадзора устанавливают порядок расчета,
выбора, установки и ревизии предохранительных клапанов. Каж-
569
дый клагмн должен иметь заводской паспорт с инструкцией по
эксплуатации. Предохранительные клапаны должны быть раз-
мещены в местах, доступных для осмотра.
Аппараты, в которых возможно резкое повышение давления
или в которых содержится среда, могущая заклинить (прихва-
тить) клапан, должны быть снабжены предохранительными мем-
бранами (пластинами), разрывающимися при давлении в аппа-
рате, превышающем рабочее не более чем на 25%.
15.3. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ МОНТАЖЕ И РЕМОНТЕ
Рациональная организация рабочего места при монтаже и ремонте должна
предусматривать их мобильность и соблюдение всех требований техники без-
опасности: свободные проходы, пути доставки деталей, инструментов и при-
способлений, ограждение зоны работы, предохранительные и предупреждаю-
щие устройства и т. д. Леса и подмостки для работы на высоте, как прави-
ло, должны быть инвентарными. В необходимых случаях с разрешения глав-
ного инженера их можно изготавливать индивидуально по утвержденному
проекту. Основания под леса и подмостки должны быть устойчивыми, на-
грузка на их настил не должна превышать расчетную. Стойки, рамы, лестницы
необходимо прикреплять к устойчивым конструкциям, настилы — ограждать
перилами высотой не менее 1 м с поручнями, бортовой доской высотой не
менее 0,15 м и промежуточной горизонтальной планкой. Уклон лестниц бо-
лее 60° к горизонту не допускается. К подвесным и подъемным лесам предъ-
являют повышенные требования; они должны быть предварительно испыта-
ны под нагрузкой, превышающей расчетную в 1,5 раза, поддерживающие их
канаты и рабочие канаты должны иметь девятикратный запас прочности.
Выполнение земляных работ (особенно землеройными машинами) допу-
скается только с письменного разрешения руководства цеха (завода) по
установленной форме. Разрешение должно быть согласовано со службами по-
жарной охраны, сетей электроцеха, связи, транспорта и водоснабжения. Гра-
ницы разрешенного района проведения земляных работ должны быть обо-
значены указателями и знаками.
Техника безопасности при монтажных работах, связанных с новым
строительством, должна быть полностью предусмотрена проектом организа-
ции строительства и проектом производства монтажных работ в соответст-
вии со СНиП Ш-А.11—70. Проект или план должны предусматривать над-
лежащую организацию строительно-монтажной площадки, безопасность экс-
плуатации машин, механизмов и инструментов, сварочных, погрузочно-раз-
грузочных, транспортных, земляных и других работ. Проведению монтажных
работ должно предшествовать выполнение всех действующих норм и пра-
вил по охране труда, а также инструкций по подготовке рабочего места,
проверке знаний персонала, участвующего в монтаже, выбору грузоподъем-
ных машин, механизмов, приспособлений и инструментов [3.4]. Все операции
по монтажу, включая планировку монтажных площадок и подъездных пу-
тей, должны производиться в определенной последовательности.
Монтажники, работающие на высоте, должны опоясываться предохрани-
тельными поясами, прикрепляемыми к надежно стоящей части конструкции
или подмостей. Каждый монтажник, находящийся на монтажной площадке,
должен быть в спецодежде, каске и в нескользящей обуви; набор инстру-
ментов он должен носить и хранить в сумке. Ответственные монтажные и
особенно демонтажные работы должны проводиться только в присутствии
руководящего эксплуатационного персонала.
При производстве сварочных работ, особенно в дейстнующих цехах, не-
обходимо неукоснительно выполнять все правила техники безопасности.
Электросварочные работы при монтаже и ремонте оборудования должны
быть организованы в соответствии с ГОСТ 12.3.003—75 «Работы электросва-
рочные. Общие требования безопасности» и Правилами пожарной безопас-
570
кости при проведении сварочных и других огневых работ на объектах на-
родного хозяйства, утвержденных ГУПО МВД СССР.
Электросварочные работы во взрывоопасных и взрывопожароопасных
помещениях должны выполняться в соответствии с требованиями Типовой
инструкции по организации безопасного ведения огневых работ, утвержден-
ных Госгортехнадзором СССР.
К сварочным и другим огневым работам допускаются лица, имеющие
специальный талон о проверке знаний требований пожарной безопасности.
Постоянные места проведения огневых работ определяются приказом
руководителя предприятия. Места проведения временных сварочных работ
определяются только письменным разрешением по специальной форме, под-
писанным лицом, ответственным за пожарную безопасность данного объекта.
Разрешение выдается только на рабочую смену. При авариях сварочные ра-
боты проводят без письменного разрешения, но под наблюдением начальни-
ка цеха или участка. Руководитель объекта или другое должностное лицо,
ответственное за пожарную безопасность, должен обеспечить проверку места
проведения сварочных работ в течение 3—5 ч после их выполнения.
Присоединение и отключение от сети сварочных установок, а также на-
блюдение за их состоянием осуществляет электротехнический персонал, ко-
торый при этом руководствуется ПУЭ и Правилами технической эксплуа-
тации.
Сварка на открытом воздухе без навеса во время дождя и снегопада
должна быть прекращена. Сварщики проходят инструктаж по безопасности
труда через каждые три месяца. Место проведения огневых работ должно
быть обеспечено средствами пожаротушения: огнетушителем, ящиком с пес-
ком, лопатой, ведром с водой.
Для газосварочных работ пользуются главным образом кислородом и
горючим газом, доставляемыми в баллонах, на горловине которых должны
быть навинчены предохранительные колпаки. При транспортировке и пере-
мещении как наполненных, так и порожних баллонов необходимо исключить
возможность толчков и ударов. Баллоны должны быть защищены от солнца
или других источников тепла и удалены от горелок не менее чем на 5 м.
Места установки ацетиленовых генераторов должны быть ограждены.
Открывать барабаны с карбидом кальция следует латунными зубилом н мо-
лотком (применение медных инструментов для этой цели запрещено) или
специальным ножом, смазанным толстым слоем солидола; барабаны из-под
карбида необходимо предохранить от воды.
Газоподводящие шланги должны быть целыми и надежно присоединены
специальными хомутиками к аппарату, горелкам или резакам. Нельзя отогре-
вать сварочное оборудование открытым огнем.
При ремонте любого технологического оборудования необходимо соблю-
дать действующие на предприятии нормативные документы: Правила без-
опасности во взрывоопасных и взрывопожароопасных производствах, Пра-
вила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под дав-
лением. Система технического обслуживания и ремонта оборудования, ут-
вержденная Министерством химической промышленности, Правила пожарной
безопасности при эксплуатации предприятий, технологические регламенты, а
также ведомственные правила и инструкции [5—7].
Порядок подготовки оборудования к ремонту, включающий его останов-
ку, обесточение, освобождение от продукта, очистку от загрязнений и шлама,
нейтрализацию содержимой среды, отключение от коммуникаций заглушка-
ми, устанавливается инструкцией. Все подготовительные работы выполняет
эксплуатационный персонал под руководством начальника установки или
участка. Особо контролируется установка заглушек. В специальном журна-
ле записывают дату, время и место установки каждой заглушки, ее номер,
время изъятия, а также фамилию исполнителя.
Ответственность за качественное и безопасное проведение ремонта несет
руководитель ремонта. Сдачу оборудования в ремонт и приемку его после
ремонта производят в соответствии с требованиями ГОСТа 19504—74 п
ПБВХП—74 [8].
571
Все работы по вскрытию, очистке, осмотру, подготовке к ремонту, про-
ведению ремонтных работ аппаратов и емкостей и их испытания проводят в
соответствии с внутризаводскими инструкциями, предусматривающими спе-
циальные меры безопасности. Эти работы необходимо проводить днем. Ава-
рийные работы можно выполнять и в ночное время при соблюдении особых
условий.
Все работы по подготовке аппаратов и емкостей к внутреннему осмотру
и ремонту осуществляет эксплуатационный персонал под руководством ин-
женерно-технических работников; при необходимости к этим работам при-
влекают работников газоспасательной службы.
Аппараты и емкости, подлежащие вскрытию для ремонта, должны быть
охлаждены, освобождены от продукта отключены от действующей аппара-
туры и системы трубопроводов, промыты, пропарены острым паром, проду-
ты инертным газом и воздухом. Заглушки с хвостиками должны быть уста-
новлены на всех без исключения коммуникациях, подведенных к ремонтируе-
мым аппаратам или емкостям.
Перед вскрытием емкости начальник смены и лицо, ответственное за
проведение работ, обязаны убедиться в полной подготовленности ее в соот-
ветствии с инструкцией. Аппарат вскрывают только в их присутствии. Аппа-
раты и емкости, в которых находились ядовитые вещества, вскрывают в
спецодежде и в противогазе, предназначенных для работы с данными веще-
ствами.
В аппаратах и емкостях можно работать только по письменному разре-
шению начальника цеха, выданному механику цеха пли лицу, ответственно-
му за проведение работ. Письменное разрешение одновременно является и
допуском к работе. В разрешении должны быть указаны: подготовленность к
ремонту, особые меры безопасности при производстве работ, состав бригады
исполнителей, срок действия допуска, фамилия и должность лица, ответст-
венного за проведение работ. Форму разрешения устанавливает главный ин-
женер предприятия.
К чистке, осмотру и ремонту внутри аппаратов и емкостей допускаются
только лица мужского пола не моложе 20 лет, физически здоровые, прошед-
шие медицинское обследование.
Перед началом работ внутри аппарата или емкости все работающие
должны быть подробно проинструктированы о мерах безопасной работы на
данном объекте.
. Работы по ремонту в аппарате должны производиться бригадой, состоя-
щей из двух человек и более; один работает, а другой за ним наблюдает
Работа без наблюдающего (дублера) не допускается. На газоопасных объ-
ектах наблюдающих должно быть двое.
Перед входом работающего в аппарат или емкость необходимо произве-
сти анализ воздуха и убедиться в том, что содержание взрывоопасных и
токсичных веществ в нем не превышает допустимого нормами. Следует также
измерить температуру и убедиться в наличии достаточного количества кис-
лорода в воздушной среде.
Непосредственно перед входом в аппарат работник должен надеть тща-
тельно пригнанный шланговый противогаз с отрегулированной подачей све-
жего воздуха. Поверх спецодежды работник должен надеть предохрани-
тельный пояс с крестообразными лямками и прикрепленной к ним сигналь-
но-спасательной веревкой, свободный конец которой (длиной не менее 10 м)
должен быть выведен наружу и надежно закреплен. Работа в аппарате при
температуре выше 50 °C запрещается. Между дублером и работащим должна
быть установлена простейшая связь.
Дублер обязан постоянно находиться у люка и наблюдать за работаю-
щим, держа сигнально-спасательную веревку, по которой работающий может
подавать сигналы. Он должен быть снаряжен так, чтобы быть готовым ока-
зать работающему необходимую помощь и в случае необходимости извлечь
его из аппарата.
Длительность непрерывной работы в аппарате и порядок смены работаю-
щего должны быть предусмотрены в разрешении. При проведении работы
необходимо систематически производить анализ воздуха; при увеличении
672
концентрации опасных газов работы должны быть немедленно прекращены,
а работающие удалены из аппарата.
Работы внутри аппаратов и емкостей разрешается проводить только не-
искрящим инструментом. Работы с применением открытого огня можно вы-
полнять только с письменного разрешения главного инженера предприятия,
согласованного с местными огранамп пожарного надзора, и при строгом со-
блюдении специально разработанной инструкции, составленной в соответст-
вии с «Типовым положением по организации и проведению огневых работ
во взрыво- и пожароопасных производствах химической и металлургической
промышленности». До получения разрешения должен быть составлен акт
освидетельствования аппарата пли емкости, в котором указывают фамилии
лиц, производивших проверку, п результаты химических анализов.
Огневые работы проводят при полностью открытых люках и крышках,
а также при максимальном воздухообмене. До начала сварочных работ ап-
парат пли емкость должны быть заземлены. Электрододержатель должен
быть сблокирован с пускателем так, что бы смена электродов могла п роизво-
диться только при выключенном токе. Переносные провода , подводящие ток
к месту сварки, должны быть тщательно изолированы.
Внутри аппарата или емкости электросварщик должен работать в ди-
электрических перчатках, галошах и изолированном шлеме или каске, а так-
же в подлокотниках и наколенниках.
По окончании работ из аппарата или емкости должны быть удалены все
инструменты, ремонтные материалы и предметы. Перед закрытием аппарата
ответственный за проведение работы и начальник смены должны удостове-
риться в том, что в аппарате по остались люди и не забыты инструменты и
материалы.
Ремонт, при котором из оборудования могут выделяться взрывоопасные
пли токсичные газы, пары или пыль, установка и выемка заглушек, смена
прокладок, запорных и предохранительных устройств и другие газоопасные
работы выполняют работники газоспасательной станции или под их наблю-
дением цеховые рабочие, прошедшие специальное обучение по обслуживанию
п ремонту газоопасных установок.
15.4. ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ, ПОЖАРО-
И ВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ
Электробезопасность. При эксплуатации электрооборудования
работники могут подвергаться воздействию электрического тока,
электрической дуги, статического электричества, а на высоко-
вольтных установках и электромагнитного поля. Защита от та-
кого воздействия обеспечивается системой организационно-тех-
нических мероприятий и средств. Система устанавливает общие
требования на все электроустановки, на основе которых для
каждого отдельного случая составляют нормативно-техническую
документацию (инструкцию) по охране труда, утверждаемую в
установленном порядке.
Большинство помещений, в которых размещено технологи-
ческое оборудование химических производств, относится к влаж-
ным, сырым и особо сырым, жарким, пыльным и содержит хи-
мически активные среды. В соответствии с ПУЭ такие помеще-
ния по степени опасности поражения людей электрическим то-
ком относятся к помещениям повышенной опасности или к по-
мещениям особо опасным, поэтому установлены особые требо-
вания к электрооборудованию, к допустимым напряжениям, си-
673
стемам защиты, мероприятиям, обеспечивающим безопасность
эксплуатации.
На исход поражения электрическим током влияют следую-
щие факторы: вид и величина тока и напряжения, частота тока,
продолжительность воздействия на организм, условия внешней
среды.
Наименьшее значение ощутимого тока, т. е. электрического
тока, вызывающего при прохождении через организм человека
ощутимое раздражение, называется пороговым ощутимым током.
При переменном токе с частотой 50 Гц он равен 0,6—1,5 мА,
при постоянном токе — 5—7 мА. Пороговый неотпускающий
ток, когда человек ощущает боль, а мышцы рук его судорожно
сокращаются, при переменном токе частотой 50 Гц составляет
10—15 мА, а при постоянном токе — 50—80 мА.
Чем дольше человек находится под током, тем больше веро-
ятность тяжелого или смертельного исхода, поэтому установле-
ны нормы допустимых токов, проходящих через тело человека,
в зависимости от продолжительности воздействия.
Опасность прикосновения человека к неизолированным то-
коведущим частям определяется значением тока, проходящего
через его тело, т. е. напряжением прикосновения и сопротивле-
нием электрической цепи человека. В условиях технологических
цехов напряжение прикосновения зависит от напряжения сети,
ее схемы, режима нейтрали, схемы включения человека в цепь,
степени изоляции токоведущих частей от земли. В сопротивле-
ние электрической цепи человека входят сопротивление тела че-
ловека, сопротивление обуви, пола или грунта, на котором он
стоит. При любом однофазном включении человека в цепь он
касается пола или грунта, поэтому сопротивление опорной по-
верхности существенно влияет на значение тока, проходящего
через человека. Вместе с тем в процессе эксплуатации обору-
дования нельзя полностью рассчитывать на защитные свойства
опорных поверхностей, которые в случае повреждений могут
потерять электрическое сопротивление, весьма высокое в нор-
мальном состоянии.
Правила устройства электроустановок (ПУЭ), правила тех-
нической эксплуатации (ПТЭ) и правила техники безопасности
(ПТБ) предусматривают необходимые меры безопасности при
эксплуатации электроустановок.
Для персонала, обслуживающего технологическое оборудо-
вание, по каждой электроустановке и каждому рабочему месту
должны быть разработаны и утверждены главным инженером
или главным энергетиком предприятия специальные инструкции.
В них должны быть указаны последовательность операций пус-
ка и остановки оборудования, меры применяемые при возник-
новении аварии, порядок допуска к ремонту оборудования и
другие меры безопасности для конкретного объекта.
Для защиты людей при прикосновении их к металлическим
корпусам машин, аппаратов, светильников и других нетокове-
674
дущих частей, которые при неисправной изоляции могут ока-
заться под током, применяют защитное заземление — предна-
меренное электрическое соединение их с землей или зануле-
ние — преднамеренное электрическое соединение с нулевым за-
щитным проводником. Состояние защитного заземления и зану-
ления периодически, в установленные сроки,
внешним осмотром их элементов и измерением
заземляющих устройств.
Для обеспечения безопасности при таких
контролируют
сопротивления
повреждениях
электроустановок, как замыкание на землю, снижение сопро-
тивления изоляции, неисправности в системах заземления и за-
нуления, применяют защитное отключение — быстродействую-
щую защиту, автоматически отключающую электроустановку
при возникновении в ней опасности поражения током.
Для уменьшения опасности поражения электрическим током
предусмотрено применение малых напряжений. В производст-
венных переносных электроустановках применяют напряжение
12, 36 и 42 В. Источником малого напряжения являются пони-
зительные трансформаторы, которые должны быть заземлены
или занулены. Автотрансформаторы как источник малого нап-
ряжения применять нельзя.
Оборудование химических производств в основном взрыво-
безопасного исполнения. В зависимости от категории и группы
взрывоопасности смеси, которая может образоваться в помеще-
нии или на наружной установке, применяют взрывозащищенное
электрооборудование следующих видов: взрывонепроницаемое,
маслонаполненное, повышенной надежности против взрыва, про-
дуваемое под избыточным давлением, искробезопасное и специ-
альное. Категорию и группу смесей находят по таблице класси-
фикации взрывоопасных веществ, приведенной в ПУЭ. Для всех
классов взрывоопасных помещений и наружных установок
электродвигатели напряжением 10 кВ и выше должны быть ис-
полнены продуваемыми под избыточным давлением. Электро-
двигатели напряжением 6 кВ и ниже должны быть следующих
исполнений: для помещений и наружных установок класса В-1
и В-П — продуваемые под избыточным давлением; для классов
B-Ia, В-16, В-1г и В-Па — продуваемые под избыточным давле-
нием повышенной надежности.
При эксплуатации всех видов электрооборудования необхо-
димо следить, чтобы оно не находилось в атмосфере сильной
влажности, пыли и газов. Влага и пыль могут проникнуть в
оболочку электрооборудования и стать причиной короткого за-
мыкания.
В процессе работы электродвигателя ведут общее наблюде-
ние за его состоянием, обращая при этом внимание на нагрев
статора и подшипников, общий уровень шума и вибрацию. Пере-
грев подшипников не должен превышать 80°С. При частоте вра-
щения 3000 об/мин максимально допустимая амплитуда вибра-
675
ции 0,5 и 0,1 мм, а при частоте вращения 1500 об/мин — 0,1 мм.
Перегрев или вибрация выше допустимых пределов должны
служить основанием для немедленной остановки агрегата.
В результате трения, дробления, размола, просеивания,
пневмотранспорта, пересыпания или переливания диэлектриче-
ских материалов или жидкостей в металлическом оборудовании,
изолированном от земли, возникают электростатические разря-
ды. Напряжение статической электризации зависит от многих
условий и может достигать десятков киловольт, но ток не пре-
вышает тысячных долей миллиампера. Опасность статического
электричества заключается в возможности быстрого искрового
разряда между частями оборудования или разряда на землю.
Большинство объектов химической промышленности отно-
сится к классу ЭСИБ (электростатической искробезопасности
сильной электризации). Для исключения разрядов необходимо
устранять образование зарядов, что достигается заземлением
оборудования и коммуникаций, увеличением влажности или ио-
низацией воздуха, применением антистатических примесей (при-
садок, поверхностно-активных веществ) и т. д.
Одним из импульсов воспламенения горючих веществ, могу-
щих вызвать взрывы оборудования и пожары, является мол-
ния — мощный электрический разряд атмосферного электриче-
ства. Наибольшему воздействию молнии подвергается высокое
оборудование, имеющее малое электрическое сопротивление. Си-
стема защиты от молнии состоит из молниеприемников, токоот-
вода и заземлителя. Заземлители системы молниезащиты сов-
мещают с защитным заземлением электрооборудования.
Пожаро- и взрывобезопасность. Категорию каждого произ-
водства по пожаровзрывоопасности устанавливают исходя из
группы горючести обращающихся в производстве веществ, по
нормам технологического проектирования или по перечням
производства. По взрывной, взрыво-пожарной и пожарной опас-
ности производства подразделяются на шесть категорий: А и Б—
взрывопожароопасные, В, Г и Д—пожароопасные и Е—взрыво-
опасные.
От категории производства зависят огнестойкость зданий,
взаимное расположение оборудования и отдельных производст-
венных объектов, допустимые системы отопления, вентиляции и
т. д.
Согласно ПУЭ производственные помещения делятся на
пожароопасные (классы П-I, П-П, П-Па, П-Пб и взрывоопасные
(классы В-I, B-Ia, В-16, В-П, B-Па). Конструкции всех электро-
установок, устанавливаемых в пожаро- и взрывоопасных поме-
щениях, должны соответствовать требованиям класса, к кото-
рому отнесено данное производство. Класс пожаро- и взрыво-
опасности определяют руководители технологической и электри-
ческой служб проектирующей или эксплуатирующей организа-
ции.
576
ПРИЛОЖЕНИЕ. ПЕРЕЧЕНЬ
НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ
К главе 1
ГОСТ 5172—63. Газгольдеры стальные постоянного объема, цилиндриче-
ские. Параметры и основные размеры.
ГОСТ 9493—80. Сосуды и аппараты. Ряд условных (номинальных) дав-
лении.
ГОСТ 9617—76. Сосуды и аппараты. Ряды диаметров.
ГОСТ 9929—82. Аппараты теплообменные кожухотрубчатые стальные.
Типы, основные параметры и размеры.
ГОСТ 9930—78. Теплообменники «труба в трубе». Типы и основные па-
раметры.
ГОСТ 9931—79. Корпуса цилиндрические стальные сварных сосудов и
аппаратов. Типы, основные параметры и размеры.
ГОСТ 10168—75. Насосы центробежные для химических производств.
Типы и основные параметры.
ГОСТ 10616—73. Вентиляторы радиальные (центробежные) и осевые.
Основные размеры и характеристики.
ГОСТ 11879—81. Сосуды кованые и ковано-сварные стальные высокого
давления. Общие технические условия.
ГОСТ 11987—81. Аппараты выпарные трубчатые стальные. Типы, основ-
ные параметры и размеры.
ГОСТ 12067—80. Теплообменники спиральные стальные. Типы, основные
параметры и размеры.
ГОСТ 13372—78. Сосуды и аппараты. Ряд номинальных объемов.
ГОСТ 14245—79. Теплообменники кожухотрубчатые с U-образпыми
трубами. Основные параметры и размеры.
ГОСТ 14246—79. Теплообменники кожухотрубчатыс с плавающей голов-
кой. Основные параметры и размеры.
ГОСТ 14247—79. Конденсаторы кожухотрубчатые с плавающей голов-
кой. Основные параметры и размеры.
ГОСТ 14248—79. Испарители с паровым пространством. Типы, основные
параметры и размеры.
ГОСТ 14249—80. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на проч-
ность.
ГОСТ 14916—82. Дробилки. Термины и определения.
ГОСТ 15119—79. Испарители кожухотрубчатые с неподвижными труб-
ными рещетками и кожухотрубчатые с температурным компенсатором на ко-
жухе. Основные параметры и размеры.
ГОСТ 15120—79. Холодильники кожухотрубчатые с неподвижными труб-
ными решетками и кожухотрубчатые с температурными компенсатором на
кожухе. Основные параметры и размеры.
ГОСТ 15121—79. Конденсаторы кожухотрубчатые с неподвижными труб-
ными решетками и кожухотрубчатые с температурным компенсатором на
кожухе. Основные параметры и размеры.
ГОСТ 15122—79. Теплообменники кожухотрубчатые с неподвижными
трубными решетками и кожухотрубчатые с температурным компенсатором па
кожухе. Основные параметры и размеры.
ГОСТ 16332—70. Аппаратура колонная. Термины и определения.
ГОСТ 17032—71. Резервуары стальные горизонтальные для нефтепро-
дуктов. Типы и основные размеры.
ГОСТ 17398—72. Насосы. Термины и определения.
ГОСТ 20680—75. Аппараты с механическими перемешивающими устрой-
ствами вертикальные. Типы и основные параметры.
ГОСТ 20764—79. Аппараты воздушного охлаждения. Типы, основные па-
раметры и размеры.
ГОСТ 22577—77. Устройства перемешивающие для жидких неоднород-
ных сред. Термины и определения.
ГОСТ 23447—79Е. Насосы центробежные нефтяные. Типы н параметры.
37—1204 577
ГОСТ 23680—79. Компрессоры воздушные поршневые стационарные об-
щего назначения. Типы и основные размеры.
ГОСТ 23762—79. Аппараты теплообменные кожухотрубчатые для повы-
шенных температур и давлений. Основные параметры и размеры.
ГОСТ 24000—80. Аппараты с механическими перемешивающими устрой-
ствами эмалированные. Типы, основные параметры и размеры.
ГОСТ 24305—80. Аппараты колонные стальные сварные. Технические
требования.
ГОСТ 24306—80. Сосуды и аппараты стальные сварные. Технические
требования.
ГОСТ 24393—80. Техника холодильная. Термины и определения.
ГОСТ 24755—81. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на проч-
ность укрепления отверстий.
ГОСТ 24856—81. Арматура трубопроводная промышленная. Термины и
определения.
ГОСТ 25215—82. Сосуды и аппараты высокого давления. Обечайки и
днища. Нормы и методы расчета на прочность.
ОСТ 26 01—67—77. Фильтры непрерывнодействующие. Терминология
наименований.
ОСТ 26 01—68—77. Печи химических производств. Термины и определе-
ния.
ГОСТ 26 01—110—79. Фильтры периодического действия. Классификация.
Терминология. Наименование.
ОСТ 26 01 — 118—80. Сосуды. Термины и определения.
ОСТ 26 01—137—81. Аппараты и установки выпарные трубчатые. Тер-
мины и определения.
ОСТ 26 02—2062—82. Аппараты теплообменные кожухотрубчатые. Тер-
мины и определения.
ОСТ 51 50—78. Турбодетандеры низкотемпературных установок. Основ-
ные термины и определения.
ОСТ 26 01—78—78. Аппараты и установки сушильные. Классификации и
обозначения.
ОСТ 26 02—1496—76. Сосуды и аппараты для воздуха, газов и жидких
сред. Технические условия.
ОСТ 26 01 —128—81. Аппараты колонные роторные. Типы, основные па-
раметры и размеры.
ОСТ 26 01—1326—75. Центрифуги промышленные. Классификация и обо-
значения.
ОСТ 26 01—1432—81. Печи с псевдоожиженным слоем. Типы, параметры
и основные размеры.
ОСТ 84—1028—74. Дробилки. Типы. Параметры. Основные размеры. Тех-
нические требования.
ОСТ 26 06—1101—74. Насосы осевые химические. Типы и основные па-
раметры.
ОСТ 26 12—756—73. Базы поршневых компрессоров. Типы и параметры.
ОСТ 26 12—2024—80. Компрессоры центробежные. Основные параметры.
ОСТ 26—01—49—82. Детали трубопроводов Ду от 250 до 400 мм на
Рраб 320 кгс/см2 (31,4 МПа). Технические условия.
ОСТ 26 1400—76. Арматура трубопроводная. Типы присоединительных
фланцевых соединений.
ОСТ 26 373—78. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на проч-
ность фланцевых соединений.
ОСТ 26 843—73. Фланцы. Технические требования.
ОСТ 36 26—77. Детали трубопроводов Ду 500—1400 мм сварные из уг-
леродистых сталей на Ру 2,5 МПа. Общие технические требования.
ОСТ 36 41—81. Детали трубопроводов из углеродистой стали сварные и
гнутые Ду до 500 мм на Ру до 10 МПа. Типы и основные параметры.
К главе 2
ГОСТ 18322—78. Система технического обслуживания и ремонта техни-
ки. Термины и определения.
578
ГОСТ 19504—74. Порядок сдачи в ремонт и приемку из ремонта. Общие
требования.
ОСТ 26 09—1486—76. Система технического обслуживания и ремонте
оборудования для переработки резины. Термины, определения и основные
положения.
К главе 3
ГОСТ 2.001—70. ЕСКД. Общие положения.
ГОСТ 2.101—66. ЕСКД. Виды изделий.
ГОСТ 2.102—68. ЕСКД. Виды и комплектность конструкторских доку-
ментов.
ГОСТ 2.105—79. Общие требования к текстовым документам.
ГОСТ 2.109—73. Основные требования к чертежам.
ГОСТ 2.305—68. ЕСКД. Изображения — виды, разрезы, сечения.
ГОСТ 2.306—68. Обозначения графических материалов и правила их на-
несения на чертежах.
ГОСТ 2.307—68. ЕСКД. Нанесение размеров и предельных отклонений.
ГОСТ 2.308—79. ЕСКД. Допуски формы и расположения поверхностей.
ГОСТ 2.309—73. ЕСКД. Обозначение шероховатости поверхности.
ГОСТ 2.310—68. ЕСКД. Нанесение на чертежах обозначений покрытий,,
термической и других видов обработки.
ГОСТ 2.312—72. ЕСКД. Условные изображения и обозначения швов
сварных соединений.
ГОСТ 2.313—68. ЕСКД- Условные изображения и обозначения швов не-
разъемных соединений.
ГОСТ 2.315—68. ЕСКД- Изображения упрощенные и условные крепеж-
ных изделий деталей.
ГОСТ 2—316—68. ЕСКД. Правила нанесения на чертежах надписей, тех-
нических требований и таблиц.
ГОСТ 2.601—68. Эксплуатационные документы.
ГОСТ 2.602—68. ЕСКД. Ремонтные документы.
ГОСТ 2.603—68. ЕСКД. Внесение изменений в эксплуатационную и ре-
монтную документацию.
ГОСТ 2.604—68. ЕСКД. Ремонтные чертежи.
ГОСТ 3.1115—79. ЕСТД. Правила оформления документов, применяемых
при ремонте изделий.
ГОСТ 8.103—73. Государственная система обеспечения единства изме-
рений. Организация и порядок проведения метрологической экспертизы кон-
структорской и технологической документации.
ОСТ 26.1010—74. Единая система технологической подготовки производ-
ства в химическом и нефтехимическом машиностроении.
ОСТ 26 2084—80. Единицы физических величин, применяемые в хими-
ческом и нефтяном машиностроении.
ОСТ 26 2072—79. Отраслевая система стандартизации. Порядок обеспе-
чения предприятий отраслевыми стандартами и руководящими документами.
ОСТ 26 2063—79. ЕСТПП в химическом и нефтяном машиностроении.
Основные положения.
Ст. СЭВ 1052—78. Метрология. Единицы физических величин.
Л’ главе 4
ГОСТ 380—71. Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки w
общие технические требования.
ГОСТ 493—79. Бронзы безоловянные литейные. Марки.
ГОСТ 613—79. Бронзы оловянные литейные. Марки.
ГОСТ 859—78. Медь. Марки.
ГОСТ 1050—74. Сталь углеродистая, качественная конструкционная
Технические условия.
ГОСТ 1320—74. Баббиты оловянные и свинцовые. Технические условия.
ГОСТ 1435—74. Сталь инструментальная углеродистая. Технические ус-
ловия.
37*
579
ГОСТ 4543—71. Сталь легированная конструкционная. Технические усло-
вия.
ГОСТ 4784—74. Алюминий и сплавы алюминиевые деформируемые. Мар-
ки.
ГОСТ 5632—72. Стали высоколегированные и сплавы коррозионностоикие,
жаростройкие и жаропрочные. Марки и технические требования.
ГОСТ 5950—73. Сталь инструментальная легированная.
ГОСТ 15527—70. Сплавы медно-цинковые (латуни), обрабатываемые
давлением. Марки.
ГОСТ 19807—74. Титан и титановые сплавы, обрабатываемые давлением.
Марки.
ГОСТ 20072—74. Сталь теплоустойчивая. Технические условия.
К главе 5
ГОСТ 1106—74. Тали ручные передвижные червячные. Основные разме-
ры и параметры.
ГОСТ 1107—62. Тали ручные червячные. Основные параметры и разме-
ры.
ГОСТ 2799—75. Тали ручные шестеренные. Типы, основные параметры и
размеры.
ГОСТ 2914—80. Лебедки электрические реверсивные однобарабанные.
Технические условия.
ГОСТ 5264—80. Ручная дуговая сварка. Соединения сварные. Основные
типы. Конструктивные элементы и размеры.
ГОСТ 6899—75. Тали ручные и кошки. Общие технические требования.
ГОСТ 7075—80Е. Краны мостовые ручные опорные. Технические условия.
ГОСТ 7413—80Е. Краны мостовые ручные однобалочные подвесные об-
щего назначения. Технические условия.
ГОСТ 11534—75. Рурчная дуговая сварка. Соединения сварные под остры-
ми и тупыми углами. Основные типы, конструктивные элементы и размеры.
ГОСТ 14110—80. Стропы многооборотные полужесткие. Технические ус-
ловия.
ГОСТ 16540—71. Пневмоподъемники общего назначения. Типы, основные
параметры и размеры.
ГОСТ 19534—74. Балансировка вращающихся тел. Термины.
К главе 6
ГОСТ 20073—74. Компрессоры поршневые воздушные. Стационарные
общего назначения. Правила приемки и методы испытаний.
ОСТ 23.4.233—84. Краны грузоподъемные. Ремонт механизмов.
ОСТ 26.12—1256—75. Компрессоры поршневые мощностью свыше
250 кВт. Программа контроля работоспособности при эксплуатации и ремон-
те.
ОСТ 26 12—2029—81. Компрессоры поршневые воздушные стационарные
общего назначения мощностью менее 250 кВт. Программа контроля рабо-
тоспособности при эксплуатации и ремонте.
К главе 7
ОСТ 26 01—9—80. Сосуды кованые, ковано-сварные стальные высокого
давления. Общие технические условия.
ОСТ 26 01—944—74. Сосуды и аппараты из коррозионно-стойких сталей.
Общие технические условия.
ОСТ 26 291—79. Сосуды и аппараты стальные сварные. Технические тре-
бования.
К главе 8
ОСТ 26—01—100-70. Трубопроводы и детали трубопроводов на Давление
220 МПа (2200 кгс/см2) для производства полиэтилена. Основные техниче-
ские требования. Освидетельствование, эксплуатация и ремонт.
580
К главе 9
ГОСТ 9.101—78 ЕСЗКС. Основные положения.
ГОСТ 9.103—78. ЕСЗКС. Временная противокоррозионная защита ме-
таллов и изделий. Термины и определения.
ГОСТ 9.032—74. БСЗКС. Покрытия лакокрасочные. Классификация и
обозначения.
ГОСТ 9—014—78. ЕСЗКС. Временная противокоррозионная защита из-
делий. Общие технические требования.
ГОСТ 9.302—79. ЕСЭКС. Покрытия металлические и неметаллические не-
органические. Правила приемки и методы контроля.
К главе 10
ГОСТ 23829—79. Контроль неразрушающий акустический. Термины и оп-
ределения.
ГОСТ 24034—80. Контроль неразрушающий радиационный. Термины и
определения.
ГОСТ 24289—80. Контроль неразрушающий вихретоковый. Термины и
определения.
ГОСТ 24450—80. Контроль неразрушающий магнитный. Термины и оп-
ределения.
ГОСТ 24522—81. Контроль неразрушающий капиллярный. Термины и оп-
ределения.
ГОСТ 24521—81. Контроль неразрушающий оптический. Термины и оп-
ределения.
ГОСТ 25313—82. Контроль неразрушающий радиоволновой. Термины и
определения.
ГОСТ 25314—82. Контроль неразрушающий тепловой. Термины и опре-
деления.
ГОСТ 25315—82. Контроль неразрушающий электрический. Термины и
определения.
ГОСТ 20831—75. Система технического обслуживания и ремонта техни-
ки. Порядок проведения работы по оценке качества отремонтированных из-
делий.
ГОСТ 20911—75. Техническая диагностика. Основные термины и опре-
деления.
РД--50—202—80. Критерии отказов и предельных состояний.
ОСТ 26 01—91—78. Сосуды высокого давления. Методы дефектоскопии.
К главе 11
ГОСТ 23941—79. Шум. Методы определения шумовых характеристик.
Общие требования.
Ст. СЭВ 1930—79. Шум. Допустимые уровни на рабочих местах и об-
щие требования к проведению их измерений.
ГОСТ 24346—80. Вибрация. Термины и определения.
ГОСТ 24347—80. Вибрация. Обозначения и единицы величин.
К главе 12
ГОСТ 17526—72. Надежность изделий машиностроения. Система сбора и
обработки информации. Требования к содержанию форм учета недоработок,
повреждений и отказов.
ГОСТ 13377—75. Надежность в технике. Термины и определения.
ГОСТ 27.001—81. Система стандартов «Надежность в технике». Основ-
ные положения.
РД РТМ 26—01 —135—81. Надежность изделий химического и нефтяно-
го машиностроения. Химическое оборудование. Номенклатура нормируемых
показателей.
РД РТМ 26—01—136—81. Надежность изделий химического и нефтяного
машиностроения. Химическое оборудование. Сбор, обработка и прохождение
информации.
581
К главе 15
ГОСТ 12.0.001— 82. ССБТ. Основные положения.
ГОСТ 12.0.003—74 ССБТ. Опасные и вредные производственные факто-
ры. Классификация.
ГОСТ 12.0.004—79. ССБТ. Организация обучения работающих безопас-
ности труда. Общие положения.
ГОСТ 12.1—003—76. ССБТ. Шум. Общие требования безопасности.
ГОСТ 12.1—004—76. ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования.
ГОСТ 12.1—007—76. ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие
требования безопасности.
ГОСТ 12.1.011—78. ССБТ. Смеси взрывоопасные. Классификация и ме-
тоды испытаний.
ГОСТ 12.1.012—78. ССБТ. Вибрация. Общие требования безопасности.
ГОСТ 12.1.019—79 ССБТ. Электробезопасность. Общие требования.
ГОСТ 12.1—029—80 ССБТ. Средства и методы защиты от шума. Клас-
сификация.
ГОСТ 12.1—030—81. ССБТ. Электробезопасность. Защитные заземление,
зануление.
ГОСТ 12.2. 003—74 ССБТ. Оборудование производственное. Общие тре-
бования безопасности.
ГОСТ 12.2.009—80 ССБТ. Станки металлообрабатывающие. Общие тре-
бования безопасности.
ГОСТ 12.2.012—75 ССБТ. Приспособления по обеспечению безопасного1
производства работ. Общие требования.
ГОСТ 12.2.016—81 ССБТ. Оборудование компрессорное. Общие требо-
вания безопасности.
ГОСТ 12.2—029—77 ССБТ. Приспособления станочные. Общие требова-
ния безопасности.
ГОСТ 12.2.062—81 ССБТ. Оборудование производственное. Ограждения1
защитные.
ГОСТ 12.2.063—81 ССБТ. Арматура промышленная трубопроводная. Об-
щие требования безопасности.
ГОСТ 12.3.003—75 ССБТ. Работы электросварочные. Общие требования
безопасности.
ЛИТЕРАТУРА
К главе 1
1. Рахмилевич 3. 3., Мыслицкий Е. Н., Хачатурян С. А. Компрессорные
установки в химической промышленности. М., Химия, 1977, 280’ с.
2. Киселев Г. Ф. Копрессоры крупнотоннажных агрегатов производства ам-
миака. М„ НИИТЭХИМ, 1979. 76 с.
3. Холодильные компрессоры. Справочник/Под ред. А. В. Быкова. М.,
Лег. и пищ. пром., 1981. 279 с.
4. Щербин В. А., Гринберг Л. И. Холодильные станции и установки. М.,
Химия, 1979. 376 с.
5. Малюшенко В. В., Михайлов А. И. Энергетические насосы. Справочное
пособие. М., Энергоиздат, 1981. 200 с.
6. Макаров В. И., Соколов В. П. Машины для дробления и сортировки ма-
териалов. М. — Л., Машиностроение, 1966. 157 с.
7. Нормы расчета элементов паровых котлов на прочность. М., Недра,
1966. 100 с.
8. Рахмилевич Р. 3., Зусмановская С. И. Расчет аппаратуры, работающей
под давлением. М., Изд-во стандартов, 1968. 180 с.
9. Фарамазов С. А. Оборудование нефтегазоперерабатывающих заводов и
его эксплуатация. М., Химия, 1984.
10. Строительные нормы и правила (СНиП 1П-Г.9—62). Технологические тру-
бопроводы. Правила производства и приемки работ. М., Стройиздат,.
1967. 24 с.
682
11. Справочник по специальным работам. Технологические трубопроводы про-
мышленных предприятий/Под ред. Е. Я. Николаевского. М., Стройиздат,
1972. 887 с.
12. Гуревич Д. Ф. Трубопроводная арматура. Справочное пособие. Л., Ма-
шиностроение, 1981. 368 с.
13. Михалёв М. Ф. и др. Расчет и конструирование машин и аппаратов хи-
мических производств. Л. Машиностроение 1984. 301 с.
14. Биргер И. А., Шорр Б. Ф., Иосилевич Г. Б. Расчет на прочность деталей
машин. Справочник. М., Машиностроение, 1979. 702 с.
15. Аксельрод Э. Л., Ильин В. П. Расчет трубопроводов. Л., Машинострое-
ние, 1972. 240 с.
16. Камерштейн А. Г., Рождественский В. В., Ручимский М. И. Расчет тру-
бопроводов на прочность. М., Недра, 1969. 440 с.
17. Рудомино Б. В., Ремжин Ю. Н. Проектирование трубопроводов тепловых
электростанций. Л. Энергия. 1970. 208 с.
18. Комаров А. А., Сапожников В. М. Трубопроводы и соединения для гид-
росистем. М., Машиностроение, 1967. 186 с.
19. Волошин А. А., Григорьев Г. Т. Расчет и конструирование фланцевых
соединений. Справочник. Л., Машиностроение, 1979, 125 с.
20. Лащинский А. А. Конструирование сварных химических аппаратов. Спра-
вочник. Л., Машиностроение, 1981. 382 с.
К главе 2
1. Система технического обслуживания и ремонта оборудования предприя-
тий химической промышленности. Утв. министром химической промышлен-
ности. В. В. Листовым. 12.04.1984 г.
2. Положение о планово-предупредительном ремонте технологического обо-
рудования предприятий нефтеперерабатывающей и нефтехимической про-
мышленности. Утверждено заместителем министра нефтеперерабатываю-
щей и нефтехимической промышленности Л. Бычковым. 23.12.1976 г. Вол-
гоград. Миннефтехимпром, 1977. 187 с.
К главе 3
1. Терминология Единой системы конструкторской документации. Краткий
словарь-справочник. М., Изд-во стандартов, 1973. 88 с.
2. Бабич О. А. и др. Единая система конструкторской документации (ЕСКД).
М., Изд-во стандартов, 1981. 119 с.
3. Попова Г. Н., Иванов Б. А. Условные обозначения в чертежах и схемах
по ЕСКД. Справочное пособие. Л., Машиностроение, 1976. 208 с.
4. Методические указания по определению нормативов потребности в техни-
чески необходимом резерве оборудования на предприятиях Минхимпрома.
М., Минхимпром, 1972. 13 с.
5. Методические рекомендации по оптимизации ремонтного цикла компрес-
сорного оборудования. Союзхимпромэнерго НИИТЭХИМ, Черкассы, 1983.
16 с.
6. Проненко В. И., Якирин Р. В. Метрология в промышленности. Киев,
Техника, 1979. 223 с.
7. Бурдун Г. Д. Справочник по Международной системе единиц. М., Изд-во
стандартов, 1980. 232 с.
8. Применение единиц физических величин в химической промышленности и
в промышленности по производству минеральных удобрений в соответст-
вии с СТ СЭВ 1052—78 (МУ 6-30-18-81). Черкассы НИИТЭХИМ, 1983.
42 с.
К главе 4
1. Гжиров Р. И. Краткий справочник конструктора. Справочник. Л., Маши-
ностроение, 1983. 464 с.
583
2. Таблицы физических величин. Справочник/Под ред. акад. И. К. Кикоина.
М., Атомиздат, 1976. 1008 с.
3. Раскатов В. М. и др. Машиностроительные материалы. Краткий справоч>
ник. М., Машиностроение, 1980. 511 с.
4. Износостойкие материалы в химическом машиностроении. Справочник/Под
ред. Ю. М. Виноградова. Л., Машиностроение, 1977. 226 с.
5. Семенов А. П., Савинск.ий Ю. Э. Металлофторопластовыс подшипники. М.,
Машиностроение, 1976. 192 с.
К главе 5
1. Средства механизации, механизированный инструмент и специальные при-
способления для ремонта технологического оборудования, трубопроводов
и трубопроводной арматуры. СПКБ Химмашремонт, М., НИИТЭХИМ,
1979. 244 с.
2. Обработка металлов резанием. Справочник технолога/Под ред. А. Г. Мо-
нахова. М., Машиностроение. 1974. 598 с.
3. Справочник по обработке металлов резанием. Абрамов Ф. Н. и др. Киев,
Техника, 1983. 239 с.
4. Режимы резания металлов. Справочник/Под ред. Ю. В. Барановского.
3-е изд. М„ Машиностроение, 1972. 407 с.
5. Колев К. С. Точность обработки и режимы резания. М., Машиностроение,
1976. 145 с.
6. Краткий справочник металлиста/Под ред. А. Н. Малова. М., Машинострое-
ние, 1972. 767 с.
К главе 6
1. Правила устройства и безопасной эксплуатации стационарных компрес-
сорных установок, воздухопроводов и газопроводов. М., Металлургия,
1973. 32 с.
2. Правила устройства и безопасной эксплуатации поршневых компрессо-
ров, работающих на взрывоопасных и токсичных газах. М., Металлургия,
1977. 40 с.
3. Руководящие указания по эксплуатации, ревизии, отбраковке и ремонту
поршневых компрессоров с давлением до 100 кгс/см2. Волгоград, Ниж-
не-Волжский фил. ГрозНИИ, 1969. 146 с.
4. Типовые нормы времени на ремонт компрессоров. М, НИИтруда, 1973.
80 с.
5. Альбом типовых сетевых графиков на ремонт оборудования химической;
промышленности. Ч. 1. Компрессоры. М., НИИТЭХИМ, 1972. 87 с.
6. Мыслицкий Е. И., Киселев Г. Ф., Рахмилевич 3. 3. Техническое обслу-
живание и ремонт поршневых компрессорных машин. М., Химия, 1978.
160 с.
7. Дуров В. С., Рахмилевич 3. 3., Черняк Я. С. Эксплуатация и ремонт
компрессоров и насосов. Справочное пособие. М., Химия. 1980. 272 с.
8. Основные технические условия на ремонт центробежных компрессоров;
предприятий азотной промышленности. М, Химия, 1974. 80 с.
9. Киселев Г. Ф., Мыслицкий Е. Н. Техническое обслуживание и ремонт
центробежных компрессорных машин. М, Химия, 1979. 128 с.
10. Типовые нормы трудоемкости ремонта насосов. М., НИИтруда, 1971.
209 с.
11. Номенклатура и нормы расхода запасных частей для насосного оборудо-
вания. М., ВНИИгидромаш, 1976. 202 с.
12. Методика определения потребности в запасных частях. М., ВНИИгидро-
маш, 1973. 86 с.
13. Инструкция по назначению ремонтных размеров для запчастей и сопря-
гаемых деталей насосов при их ремонте. М., ВНИИгидромаш, 1976. 18 с.
14. Берлин М. А. Ремонт и эксплуатация насосов нефтеперерабатывающих;
заводов. М., Химия, 1970. 280 с.
584
15. Белецкий. Д. Т. Организация ремонта насосного оборудования. М.,
ЦИНТИхимнефтемаш, 1978. 61 с.
16. Киселев Г. Ф., Рязанов С. Д. Техническое обслуживание и ремонт на-
сосных установок. М., Химия, 1985. 88 с.
К главе 7
1. Сосуды и аппараты. Общие технические условия на ремонт корпусов
(ОТУ1—79). Волгоград, 1980. 87 с.
2. Руководящие указания по эксплуатации и ремонту сосудов и аппаратов,
работающих под давлением ниже 70 кПа (0,7 кгс/см2) и вакуумом
(РУА—78). ВНИКТИ нефтехимоборудования. Волгоград, 1978. 30 с.
3. Правила устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных
котлов. М., Недра, 1975. 143 с.
4. Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под
давлением. М., Металлургия, 1975. 104 с.
5. Нормативы по отбраковке, надзору и методам ревизии оборудования
нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств. Уфа, ВНИИ-
нефтемаш, Уфим. фил., 1972, 176 с.
в. Ентус Н. Р. Техническое обслуживание и ремонт резервуаров. М., Химия,
1983.
7. Ткаченко Г. П., Бриф В. М. Изготовление и ремонт кожухотрубных тепло-
обменных аппаратов. М., Машиностроение, 1980, 160 с.
8. Ермаков В. И., Шеин В. С. Ремонт и монтаж химического оборудования.
Л., Химия, 1981. 367 с.
9. Черняк Я. С., Дуров В. С. Ремонтные работы на нефтеперерабатывающих
и нефтехимических предприятиях. М., Химия, 1975. 261 с.
К главе 8
1. Руководящие указания по эксплуатации, ревизии, ремонту и отбраковке
технологических трубопроводов под давлением до 10 МПа (100 кгс/см2)
(РУ—75) М., Недра, 1980. 228 с.
2. Руководящие технические материалы по сварке при монтаже тепловых
электростанции (РТМ-1С—81). М., Энергоиздат, 1982. 208 с.
3. Правила устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов для горю-
чих, токсичных и ожиженных газов (ПУГ—69). М., Недра, 1970. 168 с.
4. Правила устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и
горячей воды. М., Недра, 1973. 63 с.
5. Рахмилевич 3. 3. Испытания и эксплуатация энерготехнологического обо-
рудования. М., Химия, 1981. 384 с.
К главе 9
1. Техника борьбы с коррозией. Р. Юхневич и др. (перевод с польского под
ред. Сухотина А. М.). Л., Химия, 1980. 224 с.
2. М. А. Шлугер, Ф. Ф. Ажогин, Е. А. Ефимов. Коррозия и защита метал-
лов. М., Металлургия, 1981. 215 с.
3. А. М. Орлов, Е. И. Чекулаева, В. А. Соколов и др. Защита строительных
конструкций и технологического оборудования от коррозиии. М., Строй-
издат, 1981. 256 с.
4. Указания о порядке составления отчета о потерях от коррозии металла и
затрат на противокоррозионную защиту по форме I — кор. на предприя-
тиях Минхимпрома. М., НИИТЭХИМ, 1983. 28 с.
К главе 10
1, Неразрушающий контроль металлов и изделий. Под ред. Г. С. Самойло-
вича. М., Машиностроение, 1976. 456 с.
585
2. Химченко Н. В., Бобров В. А. Неразрушающий контроль в химическом й
нефтяном машиностроении. М., Машиностроение, 1978. 263 с.
К главе 11
1. Владиславлев А. С. и др. Трубопроводы поршневых компрессорных ма-
шин. М., Машиностроение, 1972, 288 с.
2. Пособие по акустической виброизоляции центробежных машин. НИИСтрой-
физики. Стройиздат. М., 1973, с. 32.
3. Руководство по проектированию виброизоляцин машин и оборудования.
ЦНИИСК- Стройиздат. М., 1972. 159 с.
4. Володичев С. А. Шум и вибрация. Основные акустические понятия и ве-
личины. Химическое и нефтяное машиностроение, № 6, 1980. с. 37—39.
5. Володичев С. А., Полева Э. И. Шум и вибрация. Расчет основных шумо-
вых характеристик машин. Химическое и нефтяное машиностроение. № 1„
1981, с. 33—34.
6. Ельник А. Г., Перцовский Е. А. Расчет акустической эффективности экра-
нов большой площади в помещениях. Труды ЦНИИМФ, 1973 вып. 171,
с. 127—137.
7. Справочник проектировщика. Защита от шума (под ред. Юдина Е. Я.).
М., Стройиздат, 1974. 134 с.
8. Г ригорьян Ф. Е., Перцовский Е. А. Расчет и проектирование глушителей
шума энергоустановок. Л., Энергия, 1980, 118 с.
К главе 12
1. Елизаветин М. А. Повышение надёжности машин. М. Машиностроение.
1973. 431 с.
2. Костецкий Б. И. и др. Надёжность и долговечность машин. Киев. Техника.
1975. 408 с.
3. Проников А. С. Надёжность машин. М. Машиностроение. 1978. 592 с.
4. Зубова А. Ф. Надежность машин и аппаратов химических производств. Л.
Машиностроение. 1978. 215 с.
К главе 13
1. Типовое положение о техническом надзоре на предприятиях Минхимпро-
ма (ВНЭ-ГЗ—83). М„ НИИТЭХИМ, 1984. И с.
2. Зыков А. К. Контроль качества монтажа и ремонта оборудования электро-
станций. М., Энергоиздат, 1982. 112 с. (библиотека тепломонтажника).
К главе 14
1. Методические рекомендации по совершенствованию организации ремонт-
ных работ и технического обслуживания оборудования. М., ЦНОТХИМ,
1974. 89 с.
2. Лищина Б. Н., Волченко П. П. Руководство по организации и проведению
ремонта оборудования на химических предприятиях. М., Химия, 1981. 148 с.
3. Номенклатура и укрупненные нормы расхода запасных частей для ремон-
та химического оборудования. М., НИЙХИМмаш, 1981. 424 с.
К главе 15
1. Безопасность работ в химических производствах (сборник официальных
материалов и методических указаний). Киев, Техника, 1980. 398 с.
2. Фарамазов С. А. Охрана труда при эксплуатации и ремонте оборудования
химических и нефтеперерабатывающих предприятий. М., Химия, 1985.
3. Типовая инструкция о порядке безопасного проведения ремонтными ор-
ганизациями Минхимпрома, а также сторонними организациями монтаж*
586
ных, ремонтных, ремонтно-строительных и наладочных работ, в действую-
щих цехах и на территории действующих предприятий Министерства хи-
мической промышленности (ТИ-КП—79). Утв. Минхимпромом 01.06.1979 г.
16 с.
4. Инструкции по организации и безопасному производству ремонтных работ
на предприятиях и в организациях нефтеперерабатывающей и нефтехи-
мической промышленности. Утв. Миннефтехимпромом СССР 25.06.73 г.
5. Правила безопасности для производств основной химической промышлен-
ности. Утв. Госгортехнадзором СССР 28.08.79. 60 с.
6. Сорокин Ю. Г., Сибилев М. С. Охрана труда в нефтеперерабатывающей и
нефтехимической промышленности. Руководящие материалы. Справочник.
М., Химия, 1984, 326 с.
7. Сорокин IO. Г., Сибилев М. С. Охрана труда в нефтеперерабатывающей и
нефтехимической промышленности. Правила и нормы. М., Химия, 1985.
8. Правила безопасности во взрывоопасных и пожароопасных химических
нефтехимических производствах (ПБВХП—74). М., Недра, 1976. 80 с.
ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ
Алюминий и сплавы
защита от коррозии 448
коэффициент линейного расшире-
ния 210
механические свойства 228
применение 228, 229
Амортизаторы колебаний (демпферы)
508 сл.
Аппараты и сосуды
воздушного охлаждения 60 сл.
выпарные 51
испытания гидравлические и пнев-
матические 373 сл.
колонные см. Колонны
методы уменьшения шума 514 сл.
надежность см. Надежность
нормы колебаний 498
расчет на прочность
днищ 99 сл.
крышек 101, 102
обечаек 97 сл., 102
параметры расчета 94 сл.
ремонт корпусов и элементов
353 сл., см. также Ремонт
тепловые 63 сл.
теплообменные см. Теплообменни-
ки
технические требования 40 сл.
техническое освидетельствование
538, 539
типы 40
условные обозначения на черте-
жах 189 сл.
шумовые характеристики 510 сл.
Арматура трубопроводов
высокого давления 437 сл.
гидравлические испытания 435,
436, 440, 441
Арматура трубопроводов
классификация 82, 88 сл.
материалы 433, 434, 439
нормы герметичности 90, 91, 437
пределы применения 90 сл.
ревизия 429 сл.
ремонт 432 сл.
стальная 89, 90, 92
технические требования 431, 432
трудоемкость ремонта 441
условные обозначения 193
чугунная 90 сл.
Баббиты 284 сл.
Балансировка роторов
динамическая 276 сл.
статическая 279 сл.
Бронзы 236 сл.
Вакуум-насосы 11
Валы и оси
дефекты и их исправление 282 сл.
расчет 92 с л.
центровка 272 сл.
Ведомость дефектов 132 сл., 158, 160
Вентиляторы
области применения 8 сл.
условные обозначения 189
Вентиляционные установки
для производственных помещений
566, 567
типы и назначение 10
Вибрация
источники 492 сл.
допустимые нормы 494 сл.
контроль 500 сл.
587
Вибрация
методы снижения и защиты
502 сл., 568
Водородная хрупкость 453
Г азгольдеры
классификация 47, 48
назначение 40
ремонт 384 сл.
Газодувки 10, 11
Гасители пульсаций 502 сл.
Гидротурбины и гидроприводы 30
Г рохота
назначение 33
ремонт 344
условные обозначения 191
Давление пробное, рабочее, расчетное
95
Деталь 143
Детандеры 21
Дефекты
виды 469 сл., 475 сл.
методы контроля см. Неразру-
шающий контроль
Дефлегматоры
назначение 51
условные обозначения 190
Днища, расчет на прочность
плоские 101, 102
торосферические 100, 101
с укрепляемыми отверстиями
102 сл.
эллиптические 99, 100
Дозаторы 33
Документация
конструкторская см. Конструктор-
ские документы
ремонтная см. Ремонтные доку-
менты
Допускаемые напряжения 95, 96
Допуски формы 171 сл.
Дробилки
классификация 32, 33
ремонт
валковых 344
конусных 342, 343
молотковых 343, 344
Запасные части, нормы расхода
197 сл.
Изделие 143
Инструмент (ы)
для контроля и измерений 472 сл.
развальцовочный 390 сл.
слесарный 254 сл.
Испарители
типы 58, 59
условные обозначения 190
Испытания
гидравлические 373, 374, 435, 436,
440, 441
пневматические 374, 375
Канаты стальные 258 сл.
Колонны
насадочные 50
пленочные 50
ремонт 375 сл.
тарельчатые 48 сл.
условные обозначения 190
Комплект и комплекс изделий 143
Компрессоры
допустимые амплитуды вибрации
497
классификация 11 сл.
мембранные 18, 19
области применения 13
осевые 21, 22
поршневые 13 сл., 298 сл.
ремонт узлов и деталей 298 сл.,
315 сл.
роторные 19, 20
условные обозначения 189
холодильные см. Холодильные ма-
шины
центробежные 20, 21, 315 сл.
Конденсаторы 51, 56, 57
Конструкторские документы
ведомость запасных частей 158
виды 144, 146
дубликаты 149
инструкции 153 сл.
копии 149, 150
номенклатура 145, 146, 151
оригиналы 148
паспорт 157
подлинники 148, 149
правила выполнения 146 сл.
техническое описание 152, 153
формуляр 156, 157
эксплуатационные 150 сл.
этикетка 157
Коррозия
газовая 459, 460
защитные покрытия 462 сл.
избирательная 449, 450
контактная 442
межкристаллитная 445 сл.
меры борьбы 460 сл.
под напряжением: 450 сл.
ножевая 447, 448
равномерная 442 сл.
усталостная 454, 455
фреттинг 458, 459
щелевая 444, 445
Котлы паровые 74
Коэффициент
амортизации 508
использования оборудования 524
588
Коэффициент
линейного расширения сталей 209
— — цветных металлов и спла-
вов 210
прочности сварного шва 96, 101
Краны
консольные 261, 262
мостовые 262, 263
пневмоколесные и гусеничные 263
ремонт узлов и деталей 346 сл.
Крепежные детали 81 сл., 182
Криогенные машины 21
Кристаллизаторы
назначение 51, 59
обозначение на схемах 191
Крышки, расчет на прочность 101,
102
Лакокрасочные покрытия 464, 465
Латуни 231 сл.
Лебедки 261
Медь и сплавы
латуни 231 сл.
бронзы 236 сл.
Мельницы
назначение 33
обозначения на схемах 191
ремонт 344
Мешалки
ремонт 345
типы 34 сл.
обозначение на схемах 191
Муфты соединительные 290, 291
Набивки сальниковые 296
Надежность
анализ 525, 526
оценка 518 сл.
показатели 520 сл.
расчет 522, 523
характеристики 516 сл.
Наплавка
способы 266, 267
схемы 268
Насосы
с двухсторонним рабочим колесом
337 сл.
динамические 26, 27
классификация 27, 28
консольные 339, 340
контроль рабо госпособности
323 сл.
области применения 28
обозначение на схемах 189
объемные 26
ремонт узлов и деталей 330 сл.
специальные 27
Неразрушающий контроль, методы
визуально-оптический 478
выбор метода 485 сл.
Неразрушающий контроль, методы,
гаммаграфический 484, 485
капиллярные 479, 480
магнитнопорошковый 483, 484
рентгенографический 484
ультразвуковой 480 сл.
электроиндуктивный 482, 483
Обечайки расчет на прочность
конические 102
цилиндрические 97
— с кольцами жесткости 97 сл.
Опоры трубопроводов, обозначение
192
Отверстия, расчет укрепления на.
прочность
взаимовлияющие 105, 106
одиночные 102 сл.
Печи
методы ревизии 393, 394
нормы отбраковки 394 сл.
типы 63 сл.
Питатели
ремонт 344, 345
типы 33, 34
Плотность материалов 208
Подшипники
качения 289, 290
скольжения 284 сл.
Приводы
гидравлические 30
турбинные 31, 32
электрические 30, 31
Прокладки
выбор материалов 81, 84 сл.
расчет на прочность 110, 111
Редукторы, основные дефекты 291 с л.
Резерв оборудования
аварийный (страховой) 194
нормативы 195
ремонтный 188
Резервуары
вертикальные 44, 45
газгольдеры 47
горизонтальные 44
методы ревизии 380 сл.
назначение 40, 43 сл.
нормы отбраковки 382 сл.
ресиверы 48
шаровые 46
Резьбовые соединения
изображение на чертежах 181 сл
контроль износа 471
расчет на прочность 112 сл.
условные обозначения 192
Ремонт
графики календарный и сетевой
160 сл.
категории трудоемкости 135, 140,
141
58»
Ремонт
межремонтный период 122, 136 сл.
планирование 121 сл., 131 сл.
капитальный 121
норматива резерва оборудования
188, 194
определение численности рабочих
564, 565
остановочный 128 сл.
планово-периодический 117
подготовка и сдача в ремонт
125 сл., 134
порядок приема 124, 125
прием из ремонта 128
простои в ремонте 123
ремонтное производство 549 сл.
ремонтный цикл 122
специализированный 558 сл.
структуры ремонтной службы
540 сл.
— ремонтных циклов 122, 136 сл.,
289, 324, 325
текущий 120
по техническому состоянию 117
техника безопасности 570 сл.
формы и методы проведения 127
численность ремонтных рабочих
564, 565
Ремонтные документы
ведомость дефектов 132 сл., 158,
160
графики 160 сл.
номенклатура 159, 160
отраслевой стандарт 169
проект организации ремонта 170
— производства работ 163 сл.
руководство по капитальному ре-
монту 165, 166
смета 160
стандарт предприятия 169, 170
технические условия 167 сл.
технологическая карта 166
чертежи ремонтные 170
Ресиверы
назначение 40, 48
обозначение па схеме 191
Ротор
балансировка динамическая
276 с л
— статическая 279 сл.
центровка в цилиндре 271, 272
Сборочная единица 143
Сварка
выбор электродов 265, 359 сл.
режимы 362, 414 сл.
сварочный ток 364, 365
труб из разнородных сталей 422
трубопроводов 410 сл.
условия применения 263 сл.
Сварные швы
изображение на чертеже 183 сл.
контроль качества 420 сл.
коэффициент прочности 96, 101
методы контроля 487 сл.
последовательность выполнения
364
способы выполнения 363
схемы 264
угловатость 358
условные обозначения 264
Сепараторы
назначение 36, 37
ремонт 345
Скрубберы 39, 40
Смазки
жидкие (масла) 244 сл.
пластичные (консистентные) 247
антифрикционные 248 сл.
консервативные 251, 252
уплотнительные 252, 253
твердые 243, 244, 253
Смесители 345
Стали
коррозионностойкие 448
коэффициент линейного расшире-
ния 209
легированные 215, 220 сл.
трубопроводные 403
углеродистые 213 сл., 216 сл.
Сушилки
типы 62, 63
условные обозначения 190
Схемы
виды и типы 186
обозначения 186, 187
сварных швов 264
Тали 260, 261
Тарелки
клапанные 49
колпачковые 49
ситчатые 50
Теплообменники
замена труб 389, 390
кожухотрубчатые 52 сл.
пластинчатые 60
спиральные 59, 60
способы крепления труб 38
типы 50, 51
«труба в трубе» 59
углеграфитовые 60
условные обозначения 189
Титан и сплавы 236 сл.
Термообработка, условное обозначе-
ние 180, 181
Техническое обслуживание
ежесменное 119, 120
периодическое 120
численность рабочих 564, 565
590
Трубопроводы
для агрессивных жидкостей 108,
109
арматура см. Арматура трубопро-
водов
виброизоляция 508 сл.
изменение жесткости 506 сл.
испытания 426 сл.
классификация 66 сл., 75
крепежные детали 81 сл.
нормы колебаний 495, 496
— отбраковки 402 сл.
опоры 192
прокладки см. Прокладки
расчет на прочность 107 сл.
ревизия 399 сл.
ремонт 406 сл.
сварка 410 сл.
техническое освидетельствование
539, 540
трубы см. Трубы
условные обозначения 192, 193
фланцы см. Фланцевые соедине-
ния
Трубы
бесшовные 75, 76
выбор 70 сл.
подготовка под сварку 411 сл.
расчет на прочность 107, 108
сварка и прихватка 413 сл.
термообработка 408, 409, 418 сл.
электросварные 75 сл.
Турбины 31, 32
Турбодетандеры, ремонт 340 сл.
Углеграфитовые антифрикционные
материалы 241 сл.
Угловатость сварных швов 358
Удельная теплоемкость и теплопро-
водность материалов 209
Фильтры
ремонт 345, 346
условные обозначения 190, 191
Фланцевые соединения
выбор типа материала 78 сл.
расчет на прочность 109 сл.
сборка 424, 425
условное обозначение 192
Фреттинг-коррозия 458, 459
Холодильники 51, 57, 58
Холодильные машины
компрессионные
винтовые 23, 24
поршневые 23
ротационные 24
центробежные 24, 25
теплоиспользующие 25
Холодопроизводительность 23
Центрифуги
классификация 37, 38
ремонт 345
условные обозначения 191
Центровка
валов по полумуфтам 272 сл.
роторов в цилиндре 271, 272
цилиндров и направляющих
269 сл.
Цепи 260
Циклоны 39
Чугун
виды 211, 212
марки и свойства 210 сл.
состав 207
Шероховатость поверхностей 176 сл.
Шум
методы уменьшения 514 ел.
способы, защиты 567, 568
характеристики 510 сл.
Эксгаустеры 11
Электродвигатели 30, 31
Электроды сварочные 265, 359 сл.
Эрозия
кавитационная 455, 456
струйная (гидроударная) 456, 457
фреттинг-коррозия 458, 459
Зиновий Залманович Рахмилевич
Илья Михайлович Радзин
Сейран Арутюнович Фарамазов
Справочник
механика
химических
и нефтехимических
производств
Редактор Р. Е. Миневич
Художественный редактор Н. В. Носов
Художник А. Я. Михайлов
Технический редактор В. М. Скитина
Корректоры Т. С. Васина, Н. А. Иванова
ИБ 1657
Сдано в наб. 31.05.85. Подп. к печ. 17.10.85. Т-20625. Формат
бумаги 60X90’/ie. Бумага кн. журнальная. Гарнитура лите-
ратурная. Печать высокая. Усл. печ. л. 37,0. Усл. кр.-отт.
37,0. Уч.-изд. л. 43,53. Тираж 15 500 экз. Заказ Ха 1204.
Цена 2 р. 50 к. Изд. № 2655.
Ордена «Знак Почета» издательство «Химия», 107076, Моск-
ва, Стромынка, 21.
Московская типография № 11 Союзполиграфпрома при Госу-
дарственном комитете СССР по делам издательств, полигра-
фии и книжной торговли. 113105, Москва, Нагатинская ул., 1.