Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Диагностика трубопроводов. Приборы диагностики применяемые при контроле износа трубопроводов.
Дефекты судовых трубопроводов можно условно разделить на две группы: износы (уменьшение исходных размеров стенки трубы) и повреждения (изменение формы или нарушение целостности элементов трубопроводов или их деталей). В свою очередь износ можно разделить на два вида: коррозионно-эрозионный и механический (включая усталость и старение материала). Старение проявляется в основном у неметаллических материалов - например, пластмассовых трубопроводов. Наиболее опасной является общая и местная коррозия, которая приводит к утонению стенок и образованию проникающих свищей. Внешним осмотром выявляются трещины, надломы, вмятины и деформации труб, фланцевых и штуцерных соединений.
Для деталей арматуры, кроме того, характерными дефектами являются: коррозийный и эрозионный износ уплотнительных поверхностей клапанов и седел: износ резьбовых соединений; трещины корпусов, крышек и клапанных тарелок; износ деталей сальниковых уплотнений; деформации штоков; пористость, рыхлость, расслоение металла и др.
Предремонтная дефектация трубопроводов проводится экипажем еще в период эксплуатации судна и перед его постановкой в ремонт. Она позволяет выявить неисправности и дефекты на работающих системах трубопроводов, а также оценить содержание и объем заводских ремонтов. О состоянии систем трубопроводов судят по результатам внешнего осмотра и изменению рабочих параметров. Выявление неплотностей и утечек рабочего вещества может производиться на действующих трубопроводах гелиевыми и галоидными газотечеискателями или ультразвуковыми течеискателями, позволяющими на расстоянии 1 м от объекта обнаруживать дефекты (утечки) величиной 0,1 мм.
При приходе судна в порт предремонтная дефектация трубопроводов проводится комиссией из представителей судовладельца и судоремонтного предприятия. Для снижения трудоемкости работ по дефектации трубопроводов ведется выборочный контроль различными приборами.
Для определения остаточной толщины стенок труб применяются следующие методы неразрушаюшего контроля: магнитографический. токовихревой, ультразвуковой, радиографический и др.
Магнитографический контроль позволяет обнаружить и измерить глубину коррозионных повреждений стальных труб. Для этого используется комплект приборов на базе модернизированного прибора МД-11 Г. МДУ-2У или ИСУ-60 3. Среднюю толщину стенки стальных труб в зоне контроля можно определить с помощью ультразвуковых приборов. Для труб из меди и алюминия используются токовихревые толщиномеры ТВФ-10 и ТВФ-13. Портативные ультразвуковые толщиномеры с цифровой индикацией типов ДМ-1, ДМ-2. УТМ-20, УТ-31МЦ применяют для контроля медно-никелевых труб.
Для определения характера износа, объема необходимого ремонта или пригодности труб к дальнейшей эксплуатации проводится рабочая их дефектация в цехе. Дефектация начинается с визуального осмотра труб: при этом для обнаружения дефектов в судовых трубопроводах и их элементах используются лупы, перископы, эндоскопы и т. д. В некоторых случаях для выявления явных дефектов применяют испытания гидравлическим давлением.
Браковочными признаками являются: трещины основного металла и свищи в трубах с покрытиями и без покрытий, причем допускается не более двух трещин на расстоянии далее 1/3 длины трубы от ее конца; забоины более 10% толщины стенки; выпучины и вмятины со стрелкой прогиба более 5 % диаметра трубы для стальных труб забортной воды и более 10 % —для стальных труб всех других сред: овальность более 3 % диаметра трубы для прямых медно-никелевых труб систем забортной воды и более 5 % — для труб других сред.
Технологический процесс вальцовки.
Современные теплообменные аппараты (ТОА) имеют эпоксидное покрытие трубных досок и полиэтиленовое покрытие стенок корпуса и крышек. Повреждения эпоксидного покрытия устраняют, удаляя поврежденную часть покрытия фрезерованием, зачищая и обезжиривая бензином металл и заполняя дефектное место эпоксидной шпатлевкой. Поврежденный участок полиэтиленовой пленки срезают и предварительно очищенное до металла место заполняют заподлицо с остальным покрытием эпоксидной шпатлевкой.
Трубы, имеющие трещины, разрывы, обширные коррозионные повреждения, погибь более 8 мм на 1 м длины, выпучины и искривления, подлежат замене. Если течь имеют более 20 % труб, заменяют весь трубный пучок. После удаления дефектных труб отверстия трубных досок зачищают шкуркой до блеска, после чего производят обмеры. В случае необходимости отверстия разворачивают. Заготовки новых труб подвергают гидравлическим испытаниям, после чего из них нарезают трубы с учетом некоторого выступания торца трубы из трубной доски после вальцевания. Величина выступания обычно составляет 10—15% диаметра трубы. Наружная поверхность концов труб на длине 50—55 мм зачищается до блеска и обезжиривается уайт-спиритом. Для увеличения пластичности металла при вальцевании концы труб могут быть подвергнуты отжигу: нагреву до 650 °С с последующим быстрым охлаждением в воде.
Новые трубы в ТОА заводят по штанге, исключающей провисание свободного конца трубы. Если заменяется весь пакет труб, первыми устанавливаются 5—10 труб в средней части доски.
Вальцевание производится равномерно по окружности самозатяги вающими роликовыми вальцовками с пневмоприводом. Вальцованный пояс должен выступать за нижнюю кромку трубной доски на 2—5 мм, переход к неразвальцованной части должен быть плавным, без подрезов, расслоений, спиральных и кольцевых рисок (см. рис.).
Рисунок. Закрепление труб в трубных досках вальцева нием.
1 — вальцованный пояс; 2 — трубная доска; 3 — труба
Рисунок. Ремонт трубы ТОА установкой компенсирую щего элемента
(опорной гильзы). 1 — трубная доска; 2 — опорная гильза;
3 — ремон тируемая труба; 4 — эпок сидный состав.
Эрозионные пов реждения вальцованного места устраняют установкой компенси рующего стального кольца (опорной гильзы) на эпоксидном составе (см. рис.).
При сборке ТОА следует обращать особое внимание на предот вращение попадания во внутренние полости окалины, стружки, других предметов, так как они смываются хладагентом и могут нарушить работу машины.
Устранение водотечности труб в условиях рейсового плавания
Технологические процессы ремонта и замены труб. В условиях эксплуатации возможно устранение следующих дефектов трубопро водов: потери плотности соединений, трещин, коррозионных свищей.
Плотность соединений восстанавливается обжатием или заменой прокладок, сальниковых устройств арматуры, притиркой сопряже ний клапанов.
Для устранения трещин и свищей применяется сварка. Для ее выполнения необходимо осушить дефектный участок трубопроводов, а для предотвращения возгорания в трубопроводах топлива, неф ти, масла — провести дегазацию, что не всегда возможно. Поэтому применяют методы, позволяющие компенсировать износ. На рис. 1, а показан способ постановки на трубу 1 металлической накладки 2 сваркой (пайкой). По схеме рис. 1, б используется прокладка 3 и металлическая накладка 2. Плотность обеспечива ется натяжением хомута с помощью винта 4. Способ клетневания (навивка проволокой) показан на рис. 1, в; прокладка 3 и на кладка 2 плотно обвиваются проволокой 5. В некоторых случаях при значительных повреждениях дефектный участок вырезают и на его место устанавливают дюритовый шланг 6, концы которого обжимают бугелями 7 (рис. 1, г).
Для устранения дефектов тру бопроводов используется навивка стеклотканей на эпоксидных ком паундах или других смолах, а так же другие приемы.
Прокладочные материалы под бирают в зависимости от давления и температуры рабочей среды. Ме таллические накладки подгоняют по форме трубы (с уплотнительной накладкой), а их толщину выби рают из условий жесткости и проч ности ремонтного соединения;)
Дефекты полиэтиленовых тру бопроводов устраняют сваркой горячим воздухом (или азотом) или склеиванием. Возможны и указанные выше некоторые спосо бы ремонта труб.
Отремонтированные трубы испытываются на прочность и плотность.
Рис. 1. Способы временного устране ния повреждений труб
Основные операции процесса изготовления труб и компенсаторов
Для изготовления судовых систем и трубопроводов применяют различные трубы, материалами для которых служат углеродистая сталь, медь, латунь, алюминиево-магниевые и титановые сплавы и пластмассы.
Трубы для судовых систем и трубопроводов изготов ляются на металлургических заводах в соответствии с требованиями определенных ГОСТов (Государственных стандартов).
Для сокращения числа применяемых типоразмеров труб (на трубы винтовые, бесшовные, водогазопроводные и медные) введены ограничения — нормали, предусмат ривающие использование при изготовлении трубопрово дов только ограниченного количества размеров, труб и марок материалов.
Наружный диаметр трубы обозначается латинской буквой Dн, внутренний диаметр Dв.
ГОСТом предусматривается несколько толщин стенок для каждого диаметра трубы и введено также обозначение условного диаметра Dу (условного прохода) и условного давления Ру.
Условный диаметр труб — это средний внутренний диаметр. Он может быть общим с одним или нескольки ми наружными диаметрами.
Для судовой арматуры условный и фактический внут ренний диаметры совпадают.
Условное давление — это наибольшее допустимое ра бочее давление в трубопроводе, зависящее от материала труб и температуры рабочей среды.
Условное давление для труб, арматуры и соедини тельных деталей из углеродистой стали соответствует, допускаемому рабочему, давлению при температуре до 200°C, а изготовленных из меди, бронзы или латуни — при температуре до 120°C.
Пробным давлением называется предельное давление, которое должны выдерживать трубы, арматура и соеди нительные детали при испытании их водой, имеющей температуру не более 100°С.
Трубы стальные бесшовные в зависимости от способа изготовления бывают горячекатаными (ГОСТ 8731—58 и ГОСТ 8732—58), холоднотянутыми и холоднокатанными (ГОСТ 8733—58 и ГОСТ 8734—58).
Горячекатаные трубы поставляются промышленностью длиной 4-9 м при наружном диаметре до 114 мм и длиной 4—12,5 м при наружном диаметре 6олее 114 мм.
Стальные трубы изготовляются тонкостенные, нормальной толщины и толстостенные.
Трубы стальные электросварные (ГОСТ 10704—63) изготовляются с наружным диаметром от 5 до 152 мм, с толщиной стенки 0,5—5,5 мм и длиной 2—8 м. Электросварные трубы бывают обычной, повышенной и высокой точности. По состоянию материала трубы бывают мягкими (М), полутвёрдыми (П) и твердыми (Т).
Трубы водогазопроводные (ГОСТ 3262—62) изготовляются способом сварки встык или внахлестку поставляются оцинкованными (горячего цинкования) черными. При желании потребителя трубы могут быть поставлены с резьбой на концах.
Диаметр водогазопроводных труб обозначается по нарезаемой на них резьбе, в дюймах.
Трубы бесшовные из нержавеющей стали 1Х18Н9Т (ГОСТ 9940—62) поставляются промышлённостью холоднотянутыми (холоднокатаными) и горячекатаными. Изготовляются эти трубы с обычной, повышенной и высокой точностью.
Медные трубы (ГОСТ 617—64) в зависимости от способа изготовления поставляются тянутыми и прессо ванными.
Для судовых трубопроводов применяются трубы тя нутые (холоднокатаные) из меди марки МЗС.
Медные трубы применяются для. трубопроводов, работающих при температуре рабочей среды 230° С, со скоростью до 1,2 м/сек.
Тянутые трубы изготовляются мягкими (отожженными) и твердыми.
Медноникелевые трубы изготовляются, по техническим условиям из сплава МНЖ-5-1 тянутыми или холоднокатаными, длиной 1—6 м, с наружным диа метром от 6 до 258 мм, с толщиной стенки 1—4 мм (в зависимости от наружного диаметра).
Медноникелевые трубы применяются для трубопроводов работающих при температуре рабочей среды 230°С.
Латунные трубы (ГОСТ 494—52) изготавливаются тянутым или холоднокатаными.
Биметаллические трубы — трубы, состоящей из двух слоев металла: внутреннего слоя меди толщиной 0,6—0,8 мм и наружного стального. Изготовляются биметаллические трубы из стали 10 или стали 20 и меди МЗС. Внутренний медный слой является защитным слоем стальной оболочки от коррозии.
Биметаллические трубы применяются для трубопроводов, передающих рабочую среду с температурой до 250° С.
Трубы из алюминиевого сплава (ГОСТ 1947—56) АДУ, АД1 и АМГ-5-6 изготовляются тянутым и прессованными, применяются для трубопроводов пресной воды, масляных и топливных.
Пластмассовые трубы (полиэтиленовые, винилпластовые, стеклопластиковые и др.). Применяются для изготовления судовых трубопроводов, перекачивающих забортную, мытьевую и питьевую воду, а также для трубопроводов систем вентиляции и кондиционирования воздуха.
По сравнению со стальными полиэтиленовые трубы обладают меньшим гидравлическим сопротивлением, хорошей пропускной способностью, не отпотевают, не нуждаются в покрытии защитными красками и изоляции.
Компенсаторы (см. рис.) бывают гладкими, складча тыми и линзовыми. Гладкие компенсаторы в свою оче редь делятся на кольцевые и лирообразные. Изготовле ние этих компенсаторов ничем не отличается от обычной гибки труб с последующим обязательным отжигом.
Складчатый компенсатор представляет собой колено трубы, согнутое таким образом, что с внутренней стороны изгиба образовались складки, благодаря которым мо жет увеличиваться длина паропровода. Складчатый ком пенсатор изготовляют по шаблону, снятому с плазового чертежа. Для проверки соблюдения шага и высоты скла док изготовляется специальный шаблон из тонкого ли стового металла, представляющий как бы развернутую поверхность складки. При наложении шаблона на трубу он должен закрывать 60—65% длины трубы в том месте, где впоследствии должны образоваться складки.
Склад чатые компенсаторы (см. рис.) изгибают, не при меняя набивку песком, на больших чугунных пли тах 2. В отверстия этих плит вставляют упоры и прижи мы 6, служащие для закрепления одного конца трубы 5, к другому концу трубы прикрепляют стальной трос 3 идущий через блок 4 к лебедке 1. При этом трос должен находиться в одной плоскости с плоскостью изгиба трубы. Перед гибкой на трубе размечают места, где нужно образовать складки. Изготовленный шаблон складки 2 (см. рис.) при разметке накладывают на трубу 1 так, чтобы осевая линия, проходящая по вершинам складки, находилась в плоскости, перпендикулярной оси трубы. Контур складки очерчивают по шаблону на трубе мелом. Для правильной установки шаблона на внешней стороне изгиба трубы вдоль нее отбивают намеленной ниткой две контрольных линии 3, по которым при разметке устанав ливают концы шаблона. Место, которое очерчено мелом по шаблону складки (одной складки), быстро и равно мерно нагревают двумя-тремя газовыми горелками до температуры 1050°С, включают лебедку, и под действием ее тягового усилия в зоне нагрева на трубе образуется складка.