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
Краснотурьинский филиал
Часть II
2004 г.
РЕЦЕНЗЕНТ: канд. техн. наук К. Ф. Отт
Ремонт турбомашин и оборудования компрессорных станций магистральных газопроводов.
Часть II. ТЕХНОЛОГИЯ РЕМОНТА. Учебное пособие
ISBN 5-321-00340-8
Рассмотрены основные организации производства и технологии ремонта оборудования компрессорных станций. Освещена приемка агрегата в ремонт от эксплуатирующей организации. Рассмотрены вопросы подготовки производства, технологии дефектовки и ремонта основного и вспомогательного оборудования, их испытания и сдачи в эксплуатацию, приведены технические характеристики применяемого оборудования и оснастки. В части технологии ведения ремонтных работ указаны только общие принципы, так как она изменяется в зависимости от конкретных условий и конструктивных особенностей оборудования, указаний заводов – изготовителей, наличия средств механизации, оснащения ремонтных баз, сроков производства и многих других факторов.
Пособие предназначено для студентов, обучающихся по специальности 101400 – Газотурбинные, паротурбинные установки и двигатели, а также других энергомашиностроительных специальностей вузов и может быть полезно специалистам газотранспортных и ремонтных предприятий.
Библиогр.: 20 назв., Рис.67.
Подготовлено кафедрой «Оборудование и эксплуатация газопроводов».
Краснотурьинский филиал, 2004
В процессе эксплуатации газоперекачивающих агрегатов (ГПА) увеличивается износ сопрягаемых деталей и узлов, ухудшается техническое состояние машин, появляются неисправности и отказы. Для поддержания необходимого уровня технического состояния и технико-экономических характеристик ГПА необходимо их перио дически ремонтировать.
На безотказную работу ГПА большое влияние оказывает систе ма их технического обслуживания и профилактического ремонта. Рационально организованное профилактическое обслуживание способствует уменьшению количества отказов и увеличивает долго вечность ГПА. Комплекс мероприятий по техническому обслужива нию и ремонту ГПА можно условно разделить на профилактиче ские работы, связанные в основном с предупреждением отказов (ревизии, средний и капитальный ремонт), и работы по устране нию внезапных отказов (аварийный ремонт).
Основной целью профилактических мероприятий является предупреждение износа деталей агрегата, сохранение технических характеристик в пределах установленных допусков и обеспечение безотказной работы ГПА в межремонтные сроки. Профилактиче ские работы могут производиться по достижении определенной наработки, по достижении установленных календарных сроков, по обоим показателям. При выборе оптимальных режимов профилак тики весьма важной задачей является определение оптимальной периодичности ремонта отдельных деталей и узлов в общем опти мальном режиме обслуживания ГПА в целом. Для газоперекачи вающих агрегатов критерий оптимального режима профилактики определяется из условия достижения максимальной надежности работы узлов и деталей в межпрофилактический период при мини мальных трудозатратах на выполнение профилактических работ и устранение отказов.
Специализированное ремонтное предприятие должно быть за интересовано в постоянном повышении технического уровня ГПА. При этом возможно экономическое стимулирова ние со стороны заказчика за улучшение технико-экономических показателей работы отремонтированного и модернизированного обо рудования. При улучшении показателей отремонтиро-ванного агре гата по сравнению с данными акта приемки предыдущего капи тального ремонта заказчик перечисляет ремонтному предприятию в поощрительный фонд до 10% от суммы получаемой условно-годовой экономии. При выдаче ремонтным предприятием гаран тий, обеспечивающих удлинение межремонтного пробега, сумма отчислений в его поощрительный фонд удваивается. Ремонтное предприятие несет штрафные санкции при невыполнении своих обязательств в тех же размерах.
В настоящее время ремонтное обслуживание ГПА осуществля ется преимущественно постоянными ремонтными участками, а иногда и выездными бригадами, выполняющими непосредственно на КС все ремонтные операции при любом виде ремонта. Аварии и повре ждения, с которыми встречаются ремонтники, являются следствием конструктивных, технологических и эксплуатационных дефектов.
Конструктивные дефекты возникают из-за неудачного выбора конструкции или материала, отступлений, допущенных при про ектировании узлов ГПА.
Технологические дефекты — это следствие отклонений от уста новленной технологии изготовления и сборки узлов и деталей ГПА. К ним относятся отступления от рабочих размеров при изготовле нии деталей, непредусмотренная замена материалов, нарушения режимов термообработки, перезаливки вкладышей подшипников, балансировки роторов и т. д.
Эксплуатационные дефекты возникают вследствие нарушения порядка, установленного инструкциями заводов-изготовителей оборудования по эксплуатации и ремонтно-техническому обслуживанию оборудованию. К таким дефектам можно отнести, например, аварийные разруше ния узлов ГПА при нарушении инструкции по пуску турбоустанов ки, повреждение шеек роторов и элементов гидродинамического регулирования при работе агрегата на грязном, обводненном масле.
Ремонтные работы выполняются ремонтным персоналом с помощью универсального слесарного инструмента и ручных приспособлений; при необходимости используется имеющееся в наличии металлорежущее оборудование КС и РММ.
Весь объем ремонтных работ можно условно разделить на два этапа.
1. Типовой капитальный (средний) ремонт — это обязательные операции по разборке, чистке, мойке, дефектовке узлов и деталей и устране нию дефектов.
2. Специальные ремонтные работы — это работы, не предусмот ренные при производстве капитального ремонта по типовой номен клатуре, а также работы по замене отдельных узлов основного и вспомогательного оборудования при узловом методе ремонта.
Объемы ремонтных работ по типовой номенклатуре и специаль ных ремонтных работ, а также их стоимость определяются Прей скурантом № 26-05-28. Часть I. Газоперекачивающие агрегаты с газотурбинным приводом.
Трудозатраты на типовой капитальный ремонт при современ ном способе его ведения регламентированы справочником ЦНИИСгазпрома «Нормы времени на ремонт центробежных наг нетателей газа с приводом от газотурбинных установок, электро двигателей и вспомогательного оборудования» и составляют в сред нем в зависимости от типа агрегата 1700—2000 чел.-ч. Как пока зывает опыт, трудозатраты на выполнение специальных ремонтных работ составляют в среднем 180—200% объема типовых ремонтных работ. Эти трудозатраты увеличиваются по мере наработки агрегатом общего количества машино-часов.
Ремонтные операции являются трудоемкими, требуют примене ния универсального слесарного инструмента, нередко выполня ются вручную. В условиях компрессорного цеха механизация их представляет определенные трудности. Практически невыполнимой в условиях КС является такая важная операция, как контроль соосности шеек роторов и исправление этого дефекта. Опыт эксплу атации ГТУ показал, что такие дефекты на роторах имеются и могут быть исправлены только в специальной мастерской.
Таким образом, возрастающий объем ремонтных работ, увели чение доли специальных ремонтных работ по мере наработки машино-часов, общая тенденция к потере мощности по мере старе ния оборудования заставляют искать новые пути повышения эф фективности ремонтных работ.
Одним из этих путей является внедрение агрегатно-узлового метода ремонта, сущность которого заключается в своевременной замене ремонтного узла или целиком агрегата, подлежащего ре монту, на однотипный, заранее отремонтированный. Внедрение аг регатно-узлового метода ремонта является качественно новым шагом в организации и повышении эффективности ремонтных работ и обладает следующими преимуществами:
— метод сокращает простой оборудования в ремонте, продол жительность ремонта сокращается в несколько раз против обыч ной благодаря отделению собственно ремонтных работ от разбо рочных и сборочных;
— выполнение операций по восстановлению деталей и ремонту отдельных узлов не вызывает простоев оборудования;
— создаются условия для рационального разделения труда между исполнителями ремонтных работ;
— обеспечивается постоянство рабочих мест ремонтников и наиболее удобное их размещение;
— обеспечивается постоянная и более полная загрузка обору дования ремонтных баз;
— повышается качество ремонтных работ и снижается их себе стоимость.
Наличие стационарной ремонтной базы, оснащенной высокопроизво-дительными станками и имеющей квалифицированных специ алистов, может обеспечить выполнение следующих важных опе раций:
— механизированные разборку и сборку, промыв ку и шабровку поступающих на ремонт узлов и деталей;
— комплексную дефектацию деталей с применением рентгено- и гаммаграфии, магнитного, люминесцентного, ультразвукового, оптического и токовихревого контроля и цветной дефектоскопии;
— восстановление и повышение долговечности деталей совре менными методами (плазменное напыление, электролитический и химико-термический способ и т. п.);
— применение современных методов чистовой обработки восстанавливаемых деталей, повышающих качество и эффективность ремонта.
Применение перечисленных операций позволяет более точно восстанавливать геометрические характеристики изношенных поверхностей и минимально допустимые зазоры, что в свою очередь повышает износостойкость узлов.
Перенос основных операций по восстановлению и подгонке изношенных деталей и узлов на оснащенную ремонтную базу сво дит ремонт в условиях КС к выполнению простых сборочно-разбо рочных операций.
Однако внедрение метода узлового ремонта требует хорошо продуманной тщательной подготовки. Необходимо, в частности, подготовить на все сборочные единицы, намеченные к изготовле нию или ремонту, чертежи и другую технологическую документа цию. При этом надо разработать технологические процессы ремон та, изготовления и проверки сборочных единиц, определить испол нителей, установить сроки работ и т. д. Непременным условием узлового ремонта является проверенная на практике взаимозаменяемость узлов и деталей однотипных ГПА.
Очень большое значение имеют правильное планирование произ водства новых и восстановление изношенных узлов и деталей, а также регулярное, в соответствии с действительной потребно стью, пополнение задела запасных сборочных единиц и деталей. При этом должны учитываться нормативные сроки службы раз личных частей оборудования и нормативы неснижаемого запаса деталей.
В настоящее время метод узлового ремонта получил широкое распространение в некоторых ремонтных предприятиях газотранспортных предприятий в виде кустовых ремонтных баз, на которых выполняется по узловому методу ремонт роторов турбин, роторов центробежных нагнетателей, роторов турбодетандеров, турбоком прессоров, газогенераторов «Эйвон», различных маслонасо сов, маслоохладителей, узлов регулирования, запорной арматуры и прочего оборудования.
Опыт работы таких опорных ремонтных пунктов показал, что кроме мастерской, оснащенной необходимым станочным оборудо ванием, они должны располагать складами для содержания обмен ного фонда узлов, деталей и запасных частей, обеспечены транспортной схемой и автотранспортом для доставки комплектов отремонтированных узлов на КС. Кроме того, на опорных пунктах целесообразно иметь специальную ава рийную бригаду для оперативной ликвидации возможных аварий ных ситуаций с ГПА в зоне действия опорного ремонтного пункта.
Таким образом, индустриализация ремонтных работ, узловой метод ремонта с обязательным переносом большинства ответствен ных операций на кустовую ремонтную базу позволяют повысить производительность труда и резко сократить сроки простоя ГПА в ремонте.
Ремонт ГПА - это технически сложный и трудоемкий процесс, выполняемый с использованием грузоподъемных механизмов, пневмо- и электроинструмента, газо- и электросварки, специальных приспособлений и механизмов.
То, что процесс ремонта производится в действующем цехе, где работают другие ГПА, а трубопроводы находятся под давлением газа, масла, воды и воздуха, предъявляет повышенные требования к организационно-техническим мероприятиям по подготовке агрегата к ремонту с целью создать безопасные условия труда для ремонтного персонала.
Вывод агрегата в плановый ремонт должен производиться персоналом ЛПУ МГ по утвержденному в установленном порядке плану-графику капитальных и средних ремонтов и с разрешения ЦПДС газотранспортного предприятия.
При аварийных остановках, связанных с разрушением базовых узлов и деталей, агрегат должен выводиться не в плановый, а в аварийно-восстановительный ремонт.
Время начала планового ремонта агрегата должно быть сообщено ремонтной организации за 15 дней до начала работы. Вывод агрегата в аварийно-восстановительный ремонт при отсутствии резерва, с разрешения ЦПДС газотранспортного предприятия, производится незамедлительно в любое время суток с последующим разбором причин и выявлением виновных в установленном порядке.
Подготовка агрегата к капи тальному ремонту производится в следующем порядке.
1. До остановки ГТУ в ремонт ремонтный персонал (инженер по ремонту) обязан де тально изучить техническую документацию по эксплуатации, де фектную ведомость, перечень запланированных к внедрению тех нических мероприятий и информационных писем заводов-изгото вителей.
2. Осмотреть и проверить работу центробежного нагнетателя, турбины и вспомогательного оборудования на различных режимах, под нагрузкой, при пуске и остановке. Измерить поперечную и вертикальную вибрацию всех подшипников и осевую на переднем подшипнике компрессора. Проверить работу систем регулирования и защиты, давление, развиваемое насосами, измерить эффектив ную мощность. Зафиксировать рабочие параметры установки при полной нагрузке с указанием температуры: подшипников, масла (до и после маслоохладителей), температуры охлаждающей жид кости на входе и выходе — промежуточного теплоносителя.
3. Проверить тепловые расширения корпусов и состояние пру жинных опор.
4. Проверить и измерить температуру корпуса турбины по всем точкам, указанным в формуляре паспорта машины. Подсчитать температурный коэффициент:
K = (tM—t0) / (t1 —t0 ),
где t1 — температура газа за ка мерой сгорания; t0 — температура окружающего воздуха в цехе; tм — температура металла корпуса турбины. Полученные данные сравниваются с формулярными по паспорту машины.
5. Выявить места перегрева наружного корпуса переходного патрубка от камеры сгорания к турбине (у ГТУ, имеющих пере ходной патрубок).
6. Прослушать агрегат на наличие задеваний проточной части в процессе работы и остановки, работу зубчатой передачи редук тора на плавность, шум, стук, скрежет в зацеплении; сделать соот ветствующие записи в журнал по ремонту. Записать время выбега роторов.
7. Проверить по щупу (0,03 мм) прилегание опорных лап тур богруппы.
8. Проверить свободу перемещения всех дистанционных шайб турбогруппы.
9. Проверить плотность задвижек, фланцевых соединений тру бопроводов, отсутствие утечек масла, воздуха и т. п.
10. Подготовить такелажные приспособления, инструмент, оснастку, средства малой механизации, монтажную площадку и рабочее место, материалы и запасные части. Ремонтная площадка, инструмент и приспособления подготавливаются согласно проекту организации рабочего места с планом размещения узлов и деталей.
11. Проверить наличие на рабочих местах и исправность посто янных разводок сжатого воздуха, воды, электропроводки для сва рочных работ и низковольтного освещения.
12. Подготовить материалы и запасные части, необходимые для производства ремонта согласно спецификации, составленной руко водителем ремонта.
13. Соорудить необходимые леса и подмости.
14. Проверить документацию об испытаниях и допуске к эк сплуатации грузоподъемных механизмов.
15. Проверить и убедиться в наличии и исправности средств пожаро-тушения.
16. Проверить и убедиться в исправности постоянных лестниц, площадок и перекрытий. При обнаружении неисправностей испра вить их.
17. Проинструктировать рабочих, ознакомить с планом пред стоящих работ, с местом и ролью каждого в этой работе, методами работы и принятой организацией труда, с мероприятиями по тех нике безопасности и охране труда.
18. На основе упомянутых работ ремонтный персонал совме стно с эксплуатационным составляют предварительную ведомость объема работ по ремонту ГТУ, которая должна содержать пере чень всех намечаемых работ по ревизии и ремонту как основного, так и вспомогательного оборудования, а также технологический график капитального ремонта.
Уточненный календарный график на ремонт, с учетом дополнитель ного объема работ, составляется после вскрытия и дефектации агрегата. Он должен предусматривать время (2—3 дня), необходи мое для наладки системы контроля и автоматического управления агрегатом и комплексного опробования агрегата и его систем после ремонта.
При составлении предварительной дефектной ведомости исполь зуется следующая документация: журнал технической документа ции по производству ремонта ГПА или формуляры технического состояния агрегата после предшествующего ремонта (монтажа); данные предварительной дефектации агрегата и предремонтного осмотра агрегата; перечень типовых работ ППР; требования по жарной охраны, Госгортехнадзора и техники безопасности; инфор мационных писем заводов-изготовителей; перечень мероприятий, утвержденный ОАО «Газпром», по повышению надежности и эко номичности ГПА. Предварительная дефектная ведомость должна содержать перечень предполагаемых работ по агрегату с указани ем норм расхода материалов и количества запасных частей, необ ходимых для ремонта.
19. Отобрать пробы масла из маслобака и маслоохладителей и выяснить необходимость сепарации или замены масла.
Снятие обшивки и разборка турбоагрегата разрешаются только после его остывания (примерно через 30÷36 ч после остановки турбоагрегата).
После остановки агрегата жалюзи воздухозаборной камеры должны быть закрыты для исключения циркуляции холодного воздуха внутри машины, кроме этого необходимо снять силовое и оперативное напряжение на щитах управления, отключить агрегат по газу и воде.
Для предупреждения случайного открытия запорной арматуры, за которой остается рабочее давление, на кранах, задвижках, вентилях устанавливаются блокирующие устройства с замками, вывешиваются плакаты «Не открывать — работают люди». С пневмоприводов кранов снимаются шланги, а на их штуцера ставятся заглушки. Импульсный газ отключается.
Если по условиям техники безопасности отключение задвижкой или вентилем недостаточно, то после них устанавливаются на тру бопроводе надежные заглушки. На местных щитах управления ГТУ и на силовых электрощитах ремонтируемого агрегата, на ав томатах и кнопках управления вывешиваются предупредительные плакаты «Не включать — работают люди», «Не включать — тур бина в ремонте».
Проведение всех мероприятий по выводу агрегата в ремонт проверяется представителями эксплуатационной и ремонтной организаций, о чем составляется соответствующий акт.
Вскрытие агрегата проводят после подписания акта о его сдаче в ремонт. К акту сдачи прилагается ведомость технических показателей, ремонтные формуляры, предварительная ведомость дефектов. Основные требования к ремонтным работам сводятся к следующему:
- соблюдение установленной технологии ремонта;
- устранение выявленных дефектов;
- ведение работ в строгом соответствии с календарным графиком;
- сдача эксплуатационному персоналу отремонтированных деталей и узлов.
Сменные детали и материалы для плановых ремонтов ГПА поставляются в соответствии с заявками ГТП, составлен ными по утвержденным «Нормам расхода материалов и запасных частей на эксплуатационные и капитальные ремонты ГТУ» или по аналогии с утвержденными нормами (в пределах выделенных средств). Ответственность за обеспечение плановых и аварийных ремонтов ГПА запасными частями и материалами несут соответ ствующие службы эксплуатационных предприятий. Запасные части хранятся на центральных складах, кустовых базах и скла дах КС.
Для уменьшения сроков вынужденного простоя при проведении аварийных ремонтов эксплуатационные предприятия должны иметь неснижаемый неприкосновенный запас деталей на случай аварии. Перечень неприкосновенного запаса согласовывается и утверждается ОАО «Газпром». Длительное хранение запасных частей и узлов на скла дах обеспечивается в соответствии с требованиями Инструкции о порядке хранения, консервации и упаковки оборудования. Смен ные детали и материалы из неприкосновенного запаса расходу ются на аварийные ремонты только с разрешения Газпрома. После их использования неприкосновенный запас должен быть восстановлен. Узлы и детали из неприкосновенного запаса не должны использоваться на плановые ремонты.
Все работы по ремонту газотурбинного агрегата производятся по технологии, разработанной на основании положения о ППР и рекомендаций завода-изготовителя. Конструктивные изменения, связанные с модернизацией основного оборудования, и изменения технологических и принципиальных схем агрегата во время ремонта должны производиться только по проекту, согласованному с Оргэнергогазом и заводом-изготовите лем. В процессе ремонта агрегата начальник ГКС или назначенный им ИТР производит приемку из ремонта отдельных отремонтированных узлов и вспомогательных механизмов с оформ лением соответствующих актов и формуляров.
При отправлении на завод-изготовитель или ремонтное пред приятие деталей, узлов агрегата для восстановительного ремонта, с целью предупреждения поломок и коррозии во время транспор тировки, необходимо выполнять требования Инструкции о порядке хранения, консервации и упаковки оборудования. На отправляемые узлы и детали составляется дефектная ведомость и заказ на ремонт.
Аварийный ремонт агрегата проводится ремонтной бригадой компрессорного цеха и ремонтной организацией. С целью ускоре ния ввода аварийного агрегата в эксплуатацию организуется двух- или трехсменная работа. Непосредственное руководство аварий ным ремонтом возглавляет начальник или главный инженер ЛПУМГ.
Вывод агрегата из ремонта и приемку его в эксплуатацию про изводит комиссия в соответствии с положением о ППР и Положе нием о порядке вывода агрегата в ремонт и приемки его из ремон та. При приемке агрегата из ремонта должно быть проверено вы полнение предусмотренных уточненной дефектной ведомостью работ, а также внешнее состояние агрегата (теплоизоляция, чисто та, покраска и т. п.).
Проверяется работа и действие систем смазки и регулирования агрегата, производится необходимая настройка согласно инструк ции завода-изготовителя и проверка срабатывания предупреди тельной сигнализации и аварийных защит. Проверяется установка дистанционных шайб и указателей теплового расширения. После этого представителем заказчика в присутствии представителя! ремонтной организации производится пуск турбоустановки. Работа агрегата проверяется под нагрузкой непрерывно в течение 24 ч. Особое внимание при проверке качества ремонта должно уде ляться:
— системе маслоснабжения агрегата;
— узлам системы регулирования и их взаимодействию;
— механическим задеваниям в узлах, в уплотнениях и в про точных частях машины;
— уровню вибрации узлов агрегата;
— равномерному тепловому расширению корпусов;
— работе подшипников;
— зубчатым соединениям;
— наличию утечек воздуха, продуктов сгорания и масла.
После обкатки машины при, отсутствии дефектов проводится ее приемка в эксплуатационном режиме. В процессе приемки утверждается техническая ремонтная документация.
1. Ведомость дефектов, выявленных в межремонтный период.
2. Ведомость технических показателей работы агрегата до и после ремонта.
3. Акт приемки ГПА из эксплуатации в ремонт.
4. Ведомость дефектов оборудования и выполненных работ.
5. Акт опрессовки регенераторов три капитальном ремонте ГТУ.
6. Акт гидравлического испытания маслоохладителей ГТУ.
7. Акт испытания на плотность запорной арматуры систем топ ливного и пускового газа.
8. Акты на контроль лопаток агрегата.
9. Ведомость измерений частот собственных колебаний рабочих лопаток осевого компрессора.
10. Акт контроля эрозионного износа лопаток осевого компрес сора.
11. Акт осмотра дисков ГТУ.
12. Акт проверки опор и стяжек трубопроводов ГТУ.
13. Акт опрессовки маслосистем смазки ГТУ после ремонта.
14. Акт опрессовки уплотнителей втулки нагнетателя.
15. Акт опрессовки блока стопорного и регулирующего клапанов.
16. Акт на закрытие компрессора.
17. Акт проверки всасывающего тракта нагнетателя и закры тия нагнетателя.
18. Акт опрессовки нагнетателя.
19. Акт на закрытие турбоблока.
20. Акт проведения анализа масла ГТУ до и после ремонта.
21. Акт проверки работы системы воздушного охлаждения.
22. Акт гидравлического испытания запорной отключающей ар матуры водяной системы охлаждения.
23. Акт на ревизию и закрытие камеры сгорания.
24. Акт приемки из ремонта газотурбинного агрегата.
25. Акт опробования автоматики и защиты агрегата.
26. Ведомость материалов, израсходованных при ремонте.
27. Ведомость запасных частей, израсходованных при ремонте.
28. Календарный или сетевой график ремонта.
29. Формуляры технического состояния ГТУ до и после ремон та, включающие документацию на: проточную часть турбокомпрес сора, проточную часть турбин высокого (ТВД) и низкого (ТНД) давления, подшипники ТВД и ТНД, турбодетандер пусковой, редуктор, насосы масляные, положение роторов по расточкам, проверку системы охлаждения, датчик тахометра, контроль изме нения размеров дисков, контроль температуры корпуса, нагнетатель, систему регулирования и защиты, тепловые расширения, а также карту динамической балансировки на станке.
На основании Временного положения об оценке качества ремонта газоперекачивающих агрегатов [1980 г.] производится оценка качества ремонта агрегата. После окончания всех работ подписывается акт о приемке ГТУ из ремонта и агрегат считается принятым в эксплуатацию.
Документация по ремонту составляется подрядной организа цией в двух экземплярах, один из которых должен храниться в компрессорном цехе. Ремонтная организация несет ответствен ность за дефекты ремонта в течение гарантийной наработки (700 машино-часов), при условии соблюдения эксплуатационным персо налом Правил технической эксплуатации цехов с газотурбинным приводом и инструкции по эксплуатации агрегата завода-изгото вителя.
Степень ответственности ремонтной организации, персонала ГКС или завода-изготовителя за возникшие неисправности в те чение гарантийного периода устанавливается комиссией, прини мавшей агрегат из ремонта в эксплуатацию, и оформляется актом.
Причины и характер загрязнений деталей и узлов
На наружной поверхности деталей ГТУ имеются разнообразные эксплуатационные загрязнения, в частности углеродистые (сажа, нагар, кокс), коррозионные, жировые и др. Сажа, нагар и кокс откладываются в камере сгорания и на деталях проточной части при неполном сгорании топли ва вследствие некачественного его распыливания рабочими форсунками. В результате сложных химических преобразований топлива, а иногда и масла, попадающего в проточную часть, нагар и кокс образуют на деталях трудно удаляемые отложения толщиной до нескольких миллиметров
Под воздействием различных кон структивных, технологических и эксплуатационных факторов детали ГТУ под вергаются электрохимической или химической коррозии — атмосферной, газо вой, щелевой, контактной и др. При неблагоприятных условиях эксплуатации (работа при высоких температурах газа, при плохом смешении топлива) на жаровых трубах ГТУ и лопатках турбинной проточной части может возни кать окалина — продукт окисления поверхностных слоев металла деталей. Жи ровые отложения (животные и растительные жиры, машинные масла и смаз ки) попадают на детали и узлы ГТУ в эксплуатации, при хранении и транс портировке.
В процессе ремонта детали и узлы подвергаются загрязнению частицами металла (после механической обработки, сварки, пайки), а также смазочно-охлаждающими жидкостями
В эксплуатации наличие отложений на деталях и узлах приводит к увеличению местной шероховатости, возрастанию аэро- и гидродинамических потерь, к закупорке систем, ухудшению теплопередачи, изменению посадки дета лей и другим нежелательным последствиям. Кроме того, наличие отложений не позволяет качественно провести дефектацию и восстановление узлов и де талей при ремонте, особенно если требуется нанести на поверхности специаль ные и защитные покрытия. Не удаленные с деталей механические частицы мо гут вызвать аварии ГТУ после ремонта
По указанным выше причинам узлы и детали ГТУ следует тщательно очи щать и промывать в процессе ремонта — перед дефектацией, ремонтом, сбор кой и консервацией.
Классификация способов очистки и область их применения
Выбор способов и средств очистки деталей и узлов ГТУ зависит от вида отложения и его физической природы, от массы, габаритов и материа лов узла или детали и от сложности их конфигураций. Выбранный способ дол жен быть возможно более простым, эффективным и вместе с тем высокопроиз водительным, не связанным с опасностью повреждения материала детали, а также экономичным, безопасным для персонала и непожароопасным.
В табл. 2.1 приведены классификация и области применения используемых и перспективных способов очистки деталей и узлов ГТУ при подготовке к ре монту
Таблица 2 1
Способы очистки деталей и узлов ГТУ
|
Вид очистки |
Способ очистки |
Вид удаляемого загрязнения |
Оборудование и инструменты |
Основные материалы |
Область применения |
|
М Е Х А Н И Ч Е С К А Я |
Ручная |
Сварочные шлаки, окалина, продукты коррозии, нагар, лакокрасочные покрытия |
Скребки, шаберы, напиль-ники, притупленное зубило, металлические щетки, молоток, щетки из синтетических материалов |
Шлифовальная бума- га зернистостью 120 — 500 паста ГОИ, «Неда» |
Детали с развитой по- верхностью, сложной конфигурации, сварные швы небольшой протя- женности (корпусные уз- лы и детали) |
|
Механизирован- ная |
То же |
Электродрель, пневмо- дрель, ручные машины для шлифования, полиро- вания и крацевания. Крацевальные, шлифо- вальные, полировальные станки |
Абразивные круги для шлифования и поли- рования, циркулярные щетки, крацевальные круги То же |
Детали с развитой по- верхностью большой протяженности Малогабаритные де- тали сложного профиля |
|
|
Косточковая |
Продукты коррозии, нагара, сварочные шлаки |
Установка (см. рис. 2.5) |
Косточковая крошка |
Детали газовоздушно- го тракта |
|
|
Гидроабразивная |
Продукты коррозии, окалина, нагар, свароч- ные шлаки, эмалевые по- крытия |
Установка для гидроабразивной очистки |
Кварцевый песок, окись алюминия |
Детали из сталей и сплавов, не подвергаю- щиеся последующей сварке |
|
|
Гидровибрацион-ная |
Продукты коррозии, лакокрасочные покрытия, нагар |
Установка для гидроабразивной очистки |
Растворы моющих средств, кварцевый песок, фарфоровая крошка, ме- таллическая дробь |
Детали со сложной конфигурацией |
|
|
Прокачка горя- чим маслом |
Механические загряз- нения |
Установка для прокачки маслом |
Масло турбинное, трансформаторное и др. |
Трубопроводы, корпуса агрегатов, картеры |
|
|
Вид очистки |
Способ очистки |
Вид удаляемого загрязнения |
Оборудование и инструменты |
Основные материалы |
Область применения |
|
Тер мо ме ха ни че ск ая |
Обжиг |
Нагар, лакокрасочные покрытия |
Печи сопротивления, паяльные лампы, устано- вки сжатого воздуха |
Детали газового трак- та |
|
|
Обработка расплавами солей |
Нагар, сварочные шлаки, лакокрасочные покрытия |
Ванна с расплавом со- лей |
NaOH -65% NaNO3 - 30% NaCl -5% |
Детали газового тракта |
|
|
Х И М И Ч Е С К А Я |
Очистка в органических растворителях |
Масляные, жировые, механические, смолистые загрязнения Полировочные и про- тирочные пасты |
Ванны, поддоны, во- лосяные щетки, ерши Установки для струйной промывки, поддоны, шприцы, волосяные щетки Установки для прокачки растворителя Установка |
Бензин Б-70, керосин. трихлорэтилен Тетрахлорэтилен, че- тыреххлористый углерод дихлорэтилен Дихлорэтан Трихлорэтилен |
Мелкие, малогабарит- ные детали и трубопро- воды Средние и малогаба- ритные детали Трубопроводы Мелкие и малогаба- ритные детали |
|
Очистка в водных щелоч- ных растворах |
Масляные, жировые загрязнения |
Волосяные щетки, ерши |
Венская известь |
Мелкие и малогабаритные детали перед гальвани-ческим покрытием |
Продолжение табл. 2.1
|
Вид Очис тки |
Способ очистки |
Вид удаляемого загрязнения |
Оборудование и инструменты |
Основные материалы |
Область применения |
|
Хи ми че ск ая |
Очистка в водных щелочных растворах Очистка в водных кислот- ных растворах (травление) |
Масляные, жировые загрязнения, нагары Продукты коррозии, сварочные шлаки, окис- ные пленки |
Ванны Ванны |
Состав щелочных ра- створов, жирные кисло- ты, мыло, клей, желати- на, пенообразователи ОП-7, ОП-10 Серная кислота, соля- ная кислота, азотная ки- слота, фосфорная кисло- та, специальные пасты |
Мелкие и среднегаба- ритные детали Мелкие и среднегаба- ритные детали после сварки и перед гальвано- покрытиями |
|
Эл ек тро хи ми че ск ая |
Обезжиривание в электролити - ческой ванне Анодно-ще- лочная обра- ботка Электрохими- ческое травле- ние в ванне |
Масляные и жировые загрязнения Продукты нагара Пленки окислов на стальных деталях |
Ванна гальваническая |
Составы щелочных растворов То же Серная кислота, со- ляная кислота |
Мелкие и среднегаба- ритные детали Лопатки турбин То же |
|
Спец. Виды очи- стки |
Очистка пульсирующей жидкостью Очистка с помощью ультразвука |
Внутренние отложе- ния на трубах, в каналах деталей Масляные загрязнения, полировальные пасты |
Установка для очистки пульсирующей жидкостью (см. рис. 2.6) агрегаты УЗА-10, УЗА-6- ультразвуковые ванны УЗВ-15, УЗВ-16 (см рис. 2.7) |
Травильный раствор |
Внутренние каналы деталей; трубопроводы Детали со сложной конфигурацией |
Механические способы очистки
Ручная очистка — наиболее простой, но и наименее производитель ный способ. Для деталей и узлов больших размеров (например, корпусов компрессоров турбин), со сложной конфигурацией, а также при небольших площадях загрязнения она может сказаться целесообразной.
К механизированным способам очистки относят крацевание, шлифование и полирование.
Для снятия твердых отложений типа нагара, накипи можно приме нять нагнетательный и инжекторный аппараты для очистки косточковой крош кой (рис. 2.1). Косточковая крошка, подаваемая струей сжатого до 0,3—0,5 МПа воздуха, приобретает кинетическую энергию и направляется на обрабатываемую поверхность. Частицы крошки острыми гранями сцарапывают и сдирают отложения. Этот способ обеспечивает высокую производительность и качество очистки, причем поверхность детали не разрушается. Недостатком спо соба является трудность очистки деталей сложной конфигурации и удаления остатков крошки.
Рис. 2.1. Аппараты для очистки деталей ГТУ косточковой крошкой:
а — нагнетательный; б — инжекторный 1 - трубопровод подвода сжатого воздуха, 2-бункер для крошки; 3-заслонка, 4-сопло
Весьма эффективно очищаются детали от нагара, продуктов коррозии и лакокрасочных покрытий в гидроабразивных установках, где поверхность де тали подвергается динамическому воздействию струи суспензии из воды и аб разивных материалов (кварцевого песка и др.). Недостаток способа — опасность повреждения поверхностей деталей абразивными частицами (в виде ца рапин), поэтому применяют его для деталей из легированных сталей и жаропрочных сплавов с высокой твердостью.
Для удаления таких же загрязнений с деталей сложной конфигурации в некоторых случаях применяют гидровибрационные установки, в которых рабочей средой являются растворы моющих средств вместе с абразивной или фарфоровой крошкой, металлической дробью, иголками и т. п.
Для очистки внутренних поверхностей каналов и полостей корпусных деталей агрегатов и трубопроводов от наносов используют промывку горячим маслом. Смесь трансформаторного масла (75—80%) и авиационного масла 20 (20—25%) или чистое трансформаторное масло подогревается до 80° С и прокачивается через трубопроводы и полости при давлении
-0,7 МПа. Размягченные под действием повышенной температуры смо листые и другие отложения становятся более пластичными, их связь с метал лической поверхностью ослабляется и в виде отдельных частиц они уносятся с потоком масла.
Термохимические способы очистки
Термохимические способы очистки при ремонте ГТУ используют для снятия окалины и нагара с деталей из жаростойких и жаропрочных ста лей и сплавов, а также для удаления старых лакокрасочных покрытий. Так, для снятия нагара и коррозии детали и узлы горячего тракта ГТУ нагревают в му фельных печах или других нагревательных установках до температуры в нес колько сотен градусов (не вызывающей, однако, изменения структуры мате риала). В процессе нагрева происходит дожигание основного составного эле мента нагара — углерода до окиси (СО) и двуокиси (СО2) углерода. После нагрева деталь обдувают сухим холодным сжатым воздухом. Вследствие раз личия в коэффициентах линейного расширения основного материала и покры тия последнее разрушается и отделяется от поверхности детали.
Весьма перспективно удаление нагара и шлаков лакокрасочных покрытий в расплавах солей. По производительности и эффективности этот способ пре восходит другие известные способы удаления нагара. В основу его поло жена обработка деталей в течение 2—10 мин в жидком расплаве, содержа щем 65% едкого натра, 30% азотнокислого и 5% хлористого натрия при 380—420° С.
Химические способы очистки
Наибольшее распространение получили химические способы очистки. Они особенно эффективны для очистки деталей от тончайших жировых и окисных пленок, что не всегда достигается при других способах. Между тем без предварительного обезжиривания нельзя проводить такие важнейшие ремонтные операции, как дефектация, нанесение защитных и специальных покрытий, пайка и др. Жиры, как омыляемые (животные и растительные), так и неомыляемые (минеральные масла), растворяются и удаляются только в процессе химической и электрохимической обработки в растворах определенных составов.
Широко распространенным способом обезжиривания является обработка деталей органическими растворителями, сущность которой сводится к обычному процессу растворения жиров. Для этой цели применяют бензин, керосин, дизельное топливо, ацетон, трихлорэтилен, этиловый спирт и другие раство рители.
Обезжиривание легковоспламеняющимися растворителями производится ужением деталей в жидкости последовательно в двух-трех ваннах с одновременной очисткой поверхностей волосяными щетками. Обезжиривание не горючими растворителями производят погружением в жидкости, а также путем обработки аэрозолями или парами растворителя в специальных установках (камерах) закрытого типа.
Для обезжиривания деталей широко применяют щелочные растворы, ко торые совершенно безопасны в пожарном отношении, гораздо менее токсичны, чем наиболее эффективные органические растворители, а также имеют зна чительно более низкую стоимость. В большинстве случаев они обеспечивают высокое качество обезжиривания.
Обезжиривание в щелочных растворах сводится к омылению животных и растительных жиров и эмульгированию жиров различного происхождения.
Минеральные масла не омыляются щелочами, но могут при известных ус ловиях давать с ними эмульсию и благодаря этому легко отделяться от поверхности металла. Процесс эмульгирования щелочным составом масляных пленок на металлической поверхности начинается с того, что сплошная пленка разрывается и собирается в отдельные капельки вследствие перераспределе ния сил поверхностного натяжения под действием щелочи. Однако для отры ва жировых капелек от поверхности металла наличие в растворе одной щело чи может оказаться недостаточным: разрыв масляной пленки, как правило, лишь облегчает обезжиривание. Необходимо присутствие в растворе поверх ностно-активных веществ (эмульгаторов), а также движение слоев жидкости вследствие нагревания, перетекания или перемешивания раствора.
Эмульгаторы образуют на несмачиваемых водой (гидрофобных) поверхностях мелких капелек масла оболочки из адсорбированных молекул. Эти оболочки отличаются гидрофильностью, т. е. способностью смачиваться водой и удерживать в растворе во взвешенном состоянии капельки масла, препятствуя их прилипанию к очищаемой поверхности. В качестве эмульгаторов в обезжи ривающие растворы добавляют жирные кислоты, мыло, жидкое стекло (mNa2O ∙ nSiO2), желатину, клей, различные белковые вещества, пенообразо ватели ОП-7, ОП-10 и др.
При обезжиривании употребляют, как правило, растворы малой и средней концентрации (< 100 г/л КОН), что уменьшает возможность образования на железе и других металлах толстых окисных пленок и улучшает процесс раст ворения мыла.
При повышении температуры раствора усиливается гидролиз щелочных солей и, следовательно, увеличивается щелочность раствора, ускоряются реак ции омыления жиров, а за счет более интенсивной циркуляции раствора — и процесс эмульгирования масел. В связи с этим рекомендуется поддерживать температуру щелочных растворов в пределах от 70° С до кипения. После обезжиривания детали промывают сначала в горячей, а затем в холодной проточ ной воде до полного удаления остатков щелочей, а затем просушивают обдув кой воздухом или протиркой хлопчатобумажными салфетками.
К общим недостаткам щелочных растворов, применяемых для мойки дета лей, следует отнести их корродирующее действие на отдельные металлы (алю миний, цинк, бронзу, медь), а также большую трудность очистки шерохова тых поверхностей деталей по сравнению с очисткой этих поверхностей орга ническими растворителями.
Электрохимическая очистка и обезжиривание
При подготовке деталей к гальванопокрытиям в процессе ремонта часто применяют электрохимическое обезжиривание, для которого могут быть использованы те же растворы, что и для химического обезжиривания, только менее концентрированные.
При пропускании через водный раствор постоянного тока происходит элек тролиз воды с выделением кислорода на аноде и водорода на катоде. Если деталь служит катодом, на ней выделяется в два раза больше газа, чем в слу чае, когда она является анодом, поэтому и скорость обезжиривания в первом случае выше. Однако в практике часто наряду с катодным применяют анод ное обезжиривание или комбинированную обработку: сначала на катоде, за тем на аноде. Эффективность электрохимического обезжиривания в некоторых случаях во много раз превышает эффектиэность обычных способов очистки
Повышение температуры раствора при электрохимическом обезжиривании оказывает примерно такое же действие, как при химической обработке, хотя и в несколько меньшей степени. Большую роль при этом виде обезжиривания играет плотность тока: она должна быть такой, чтобы количество выделяю ющихся пузырьков газа было достаточным и для механического отщепления ка пель масла, и для перемешивания раствора. Установлено, что чем выше плот ность тока, тем быстрее идет процесс эмульгирования жиров. Обычно плот ность тока при обезжиривании колеблется в пределах 3—10 А/дм2 при напря жении 3—12 В.
Анодно-щелочная обработка используется для очистки деталей от нагара, в частности, для удаления нагара с лопаток турбин. В этом случае, как и при химическом способе очистки, нагар только разрыхляется, окончательно его удаляют механическим путем — промыванием струей воды, очисткой поверх ности с помощью щеток и т. д.
Химическое и электрохимическое травление
Для очистки деталей от продуктов коррозии, сварочных шлаков, окисных пленок перед гальванопокрытиями и в других случаях широко ис пользуются водные растворы кислот. Обработка деталей водными растворами кислот и кислых солей (реже водными растворами щелочей) называется трав лением. Травление, как и обезжиривание и удаление нагара, производится хи мическим и электрохимическим способами. Выбор способа зависит от приро ды металла, характера и толщины слоя покрывающих его окислов, вида об работки поверхности, а также от свойств применяемых кислот.
Для удаления окислов (ржавчины, окалины) с поверхности черных металлов применяют главным образом серную и соляную кислоты. Окиси железа плохо растворяются в кислотах, но в значительной мере помогает водород, выделяющийся при растворении железа. Водород восстанавливает окись железа до закиси или до чистого железа и оказывает механическое действие, от дирая нерастворенные, но уже достаточно разрыхленные слои окалины. Ме ханическое действие выделяющихся пузырьков водорода на окалину объясня ется тем, что они образуются на поверхности металла, и силы давления газа при росте пузырьков распирают, разламывают уже ослабленный разрыхлением слой окалины. Этому же способствует турбулизация раствора в месте выделе ния газовых пузырьков.
Для травления деталей используют также фосфорную, азотную и другие
кислоты.
Травление покрытой окислами поверхности стали в обычных растворах кислот сопровождается растворением металлического железа и выделением водорода, что приводит к потере металла и наводораживанию. Для уменьше ния влияния побочных процессов на материал деталей в травильные растворы добавляют так называемые замедлители травления, или ингибиторы, в качестве которых используются органические и неорганические вещества искусствен ного или естественного происхождения: жиры, смолы, желатина, замедлители марок «Уникол», ПБ-3, ПБ-4, ПБ-5, КС, ЧМ и др.. Механизм действия этих ингибиторов состоит в том, что они адсорбируются на поверхности детали и затрудняют взаимодействие кислоты с металлом.
Стали, содержащие хром, устойчивы против действия серной кислоты и хорошо растворяются, как и их окислы, лишь в смеси соляной кислоты с дру гими кислотами. По этой же причине смеси кислот применяют для травления других легированных сталей и сплавов.
Травление сталей сопровождается выделением на их поверхности шлама - порошкообразного налета карбидов железа, которые не растворяются в соляной и серной кислотах. Этот шлам удаляется химическим путем, с использованием специальных растворов, один из которых имеет следующий состав, г/л: хромовый ангидрид 70—90, серная кислота 20—40, хлористый натрий 1,0.
Шлам удаляют обработкой в растворе, имеющем температуру 18—25° С в течение 10—15 мин.
Электрохимическое травление, подобно электрохимическому обезжирива нию, может производиться как на аноде, так и на катоде. Результат при электрохимическом травлении обычно достигается значительно быстрее, чем при химической обработке. Эффективность очистки зависит главным образом от рода и состояния окислов па поверхности очищаемого металла. Наилучшие результаты получаются при удалении пленок окислов, обладающих высокой пористостью, так как механическая работа выделяющихся пузырьков газа при отрыве пленки значительно облегчается.
Электрохимический метод травления особенно эффективен в тех случаях, когда применение химического метода невозможно или затруднено. Например, для химического травления нержавеющей стали необходимы сильнодействующие растворы азотной и соляной кислот, пары которых вредны для работаю щих. При электрохимическом же травлении нержавеющей стали можно поль зоваться слабыми растворами кислот и солей.
В практике, преимущественно при очистке деталей, на которые в дальней шем должны наноситься какие-либо покрытия, самым распространенным ви дом электрохимической очистки является анодное травление, обеспечивающее необходимую шероховатость поверхности. Однако этот вид обработки требу ет соблюдения всех условий технологии, в частности строго определенной продолжительности травления, так как при слишком длительной обработке поверх ность может оказаться настолько сильно разъеденной, что деталь станет не годной.
Специальные способы очистки
За последнее время разработаны и внедряются способы, позволяю щие интенсифицировать процесс очистки деталей от нагара, окислов и других прочных отложений: очистка пульсирующей жидкостью и очистка с помощью ультразвука.
Очистка пульсирующей жидкостью основана на том, что при увеличении скорости перемещения жидкости через внутренние каналы деталей и трубопроводов процесс механического отделения загрязнений значительно уско ряется. Обычные установки для промывки под давлением обеспечивают ско рость прокачиваемой жидкости не более 10—15 м/с. Увеличение скорости до 50—60 м/с повышает эффективность очистки, но при этом неизбежно возра стают мощность и габариты двигателя, приводящего в действие насос, что делает нецелесообразным применение таких установок.
Установка с пульсирующей подачей жидкости (рис. 2.2) позволяет получить необходимые скорости жидкости при малых мощностях двигателей на сосных установок.
Рис. 2.2 Схема установки для пуль сирующей жидкости
1—насос; 2—бак; 3—поддон: 4—обрабатывае мая деталь; 5—калиброванное отверстие; 6—игольчатый клапан: 7—пружина клапана; 8—воздушная подушка; 9—гидропневмоаккумулятор
Принцип действия установки заключается в следующем: Насос 1 постоянно подает рабочую жидкость (подогретое масло, керосин) специальную емкость — гидропневмо-аккумулятор, где она накапливается. На выходе из аккумулятора установлен игольчатый клапан 6 с поджимающей пружиной 7. Поступающая в аккумулятор жидкость сжимает воздушную подушку 8 и при достижении определенного давления открывает клапан. Пор ция жидкости вытекает через калиброванное отверстие 5 к промываемой детали 4, давление перед клапаном падает и он закрывается. Пройдя промывае мую деталь, жидкость стекает в поддон 3 и бак 2, откуда вновь подаете насосом в аккумулятор. Такой способ применяют для очистки корпусов ре дукторов и агрегатов.
Ультразвуковая очистка состоит в обработке деталей в соответствующем растворе (обезжиривающем, травящем и т. д.) с одновременным воздействи ем на них ультразвукового поля. Для ультразвуковой очистки применяют специальные агрегаты типа УЗА, ультразвуковые ванны типа УЗВ и др. (рис. 2.3)
Рис. 2.3. Схема установки для ультразвуковой очистки дета лей (ванна типа УЗВ-15)
1—кожух ванны с крышкой: 2—кор пус ванны; 3—змеевик нагрева; 4— преобразователь; 5—коллектор слива с гидрокнопкой; 6—коллектор подво да воды для охлаждения; 7—слив раствора из ванньц 8—емкость для раствора
Очищаемые детали помещают в ванну, заполненную жидкостью, и с помощью ультразвуковых генераторов возбуждают в жидкости колебания высокой ча стоты (16—400 кГц), что приводит к возникновению на поверхности деталей кавтационных явлений. В период разрежения происходят местные разрывы жидкости с образованием полостей (пузырьков), заполненных в той или иной мере парами жидкости и растворенными в ней газами. В период сжатия про исходит захлопывание пузырьков, сопровождающееся гидравлическими уда рами значительной силы, которые и приводят к разрыхлению и разрушению поверхностного слоя.
Категории технического состояния деталей и узлов
Под техническим состоянием детали понимают качество ее материала, сохранение ею размеров и геометрической формы, состояние рабочих и нерабочих поверхностей и их взаимное расположение. Эти параметры узла или детали рассматриваются в сопоставлении с техническими условиями на ремонт (изготовление), в которых содержатся требования к качеству данного параметра или его численному значению. В технических условиях на ремонт указываются также допуски (допустимые отклонения) на размеры и другие параметры. Как правило, эти допуски не снижают надежности работы детали (узла) являются дефектами.
Различают следующие пять категорий деталей и узлов подлежащего ремонту ГТУ:
- новые детали и узлы;
- детали и узлы, не нуждающиеся в ремонте и способные надежно работать до исчерпания ресурса ГТУ;
- детали и узлы, которые могут надежно работать, но с ограничением по ресурсу (их можно использовать для промежуточного ремонта или в ка честве ремонтного фонда);
-детали и узлы, нуждающиеся в ремонте;
- детали и узлы с недопустимыми дефектами, ремонт которых невозможен или нецелесообразен.
Критерии для определения технического состояния узлов и деталей
Различают следующие основные критерии для определения пре дельно допустимого состояния узла и детали ГТУ: технический; прочностной, функциональный; критерий экономичности; производственно-экономический.
Технический критерий устанавливает для каждой детали (узла) предель ный износ, с превышением которого наступает резкая интенсификация износа, нарушение кинематического взаимодействия деталей в узле, а в некоторых случаях — полное прекращение работы узла. Так, изменение натяга при по садке обоймы подшипника качения опоры ГТУ существенно влияет на его вибрационные характеристики, а значит, и на его работоспособность в це лом.
Прочностной критерий устанавливает для детали (узла) предельные отклонения по размерам, форме, структуре и состоянию материала в поверхностном слое и по другим параметрам, при которых деталь (узел) способна ра ботать оставшийся ресурс при расчетных нагрузках и обусловленных внешних воздействиях. Этот критерий, в частности, является основным для отбраковки рабочих лопаток турбин и компрессоров
Функциональный критерий регламентирует предельное состояние узла и детали по качеству выполняемых ими функций. Примером использования этого критерия может служить назначение предельного состояния для деталей узла системы гидродинамического регулирования типа втулка — золотник, где требуется определенная чувствительность.
По критерию экономичности устанавливают предельные зазоры между деталями и узлами, предельное (по шероховатости) состояние поверхности и т. д. из соображений приемлемой экономичности работы узла или ГТУ в це лом (при этом утечки жидких или газообразных сред, потери на трение и другие параметры, влияющие на экономичность ГТУ, не должны превышать предельные значения).
Производственно-экономический критерий определяет назначение предель ного состояния узла (детали) по величине затрат на выполнение ремонтных работ, по техническим возможностям ремонтной базы и т. п.
Для назначения предельного состояния любой детали (узла) могут быть использованы все названные критерии, однако практически в каждом кон кретном случае (для каждой конкретной детали или узла) определяющим яв ляется один из них, а остальные (или часть их) могут быть использованы для корректировки и контроля правильности решения. Так, при назначении предельного состояния пера рабочей лопатки в качестве основного, очевидно, целесообразно выбрать прочностной критерий, в качестве дополнительного — критерий экономичности.
В общем случае под понятием "дефект" принято понимать каждое несоответствие продукции требованиям, установленным нормативной документацией (ГОСТ 17102-71).
Дефекты подразделяются на явные и скрытые. Явные дефекты, как правило, обнаруживаются визуально, скрытые - с помощью специальных приборов.
Полное и тщательное проведение дефектоскопии узлов и деталей является первостепенной задачей ремонта. От качества и полноты ее выполнения зависит надежная работа ГПА в течение межремонтного периода. В результате дефектоскопии определяются характер и размер дефектов, что дает возможность после сравнения с техническими требованиями установить пригодность детали или узла к дальнейшему ее использованию, наметить способ ремонта.
Возникновение дефектов связано со следующими причинами.
1. Естественный "износ", происходящий, как правило, в период выработки установленного заводом-изготовителем ресурса работ деталей и узлов.
2. Конструктивный недостаток, являющийся результатом недостаточно полного учета при проектировании и изготовлении всех действующих в реальных условиях эксплуатационных факторов. Конструктивный недостаток проявляется главным образом в начальный период эксплуатации и устраняется путем изменения конструкции, материалов и технологии производства.
3. Нарушение или несовершенство технологии ремонтно-восстановленных работ.
4. Нарушение Правил технического обслуживания и эксплуатации, например: длительная работа на запрещенных оборотах при повышенной вибрации и температуре подшипников, на загрязненных масле, газе и цикловом воздухе, невыполнение регламентных работ в установленные сроки.
5. Нарушение правил транспортировки и хранения.
Дефектоскопия включает в себя следующие этапы: подготовка рабочего места, средств измерения и материалов; очистка поверхности дефектируемой детали; выявление и измерение дефектов.
При организации рабочего места для дефектоскопии необходимо выполнять следующие правила:
- роторы устанавливать на козлы с роликовыми опорами;
- лопатки, промвставки и другие малогабаритные детали раскладывать на чистую мешковину;
- обеспечивать свободный доступ ко всем деталям и узлам со всех сторон;
- обеспечивать возможность близкого и безопасного подключения приборов;
- устанавливать стол для приборов и ведения записей;
- приготавливать керосин, чистую ветошь, мел, наждачную бумагу, масло к началу работы на рабочем месте.
Дефектоскопию деталей в условиях КС и ремонтно-технических мастерских осуществляют методом неразрушающего контроля, т.е. без нарушения их пригодности к дальнейшему использованию. При выборе метода дефектоскопии необходимо учитывать характер и расположение дефекта, технические условия на отбраковку, материал детали, состояние и чистоту поверхности, форму и размер детали.
Применяют главным образом следующие методы:
Визуально-оптический метод заключается в осмотре с помощью лупы многократного увеличения больших поверхностей и труднодоступных мест деталей из различных материалов для обнаружения трещин, механических и коррозионных повреждений, нарушения сплошности защитных покрытий, остаточных деформаций, изменения характера разъемных и неразъемных соединений, течи, следов излома, задеваний. Этим методом можно обнаружить трещины с шириной раскрытия более 0,005-0,01 мм и протяженностью более 0,1 мм.
Цветной метод основан на проникающих свойствах жидкости и используется для обнаружения открытых трещин, пор, коррозионных повреждений деталей, различных по форме и размерам, изготовленных из магнитных и немагнитных материалов. Технологический процесс определения дефектов этим методом состоит из следующих операций: очистка и обезжиривание поверхности; пропитка поверхности индикаторным раствором; удаление избыточного индикаторного раствора с поверхности для его сохранения только в трещинах; нанесения на поверхность проявителя; осмотр детали и оценка состояния. Цветным методом можно обнаружить трещины в лопатках и дисках, корпусных и крепежных деталях шириной раскрытия более 0,001-0,002 мм, глубиной более 0,01-0,03 мм и протяженностью более 0,1-0,3 мм.
Ультразвуковой метод основан на свойстве распространения упругих колебаний в металлах и их отражения от границы раздела двух сред. Этот метод используют для обнаружения внутренних и наружных дефектов в труднодоступных местах у деталей, изготовленных из магнитных и немагнитных материалов. Метод не применим при наличии галтели, отверстий. Этим методом можно обнаружить трещины с шириной раскрытия 0,001-0,003 мм и глубиной более 0,1-0,3 мм.
Токовихревой метод основан на возбуждении в поверхности детали с помощью датчика вихревого тока, сила которого различна в местах изменения сплошности или свойств металла. Наиболее распространенными приборами этого метода являются дефектоскопы. Этот метод используют для обнаружения открытых и закрытых поверхностных дефектов у деталей из электропроводных материалов. Метод позволяет обнаружить трещины шириной раскрытия более 0,001 мм, глубиной 0,15-0,2 мм и протяженностью более 0,6-2 мм.
В том случае, когда по каким-то причинам использование приведенных методов затруднительно, применяют метод травления. Он основан на том, что под воздействием растворов кислот места повреждения растворяются быстрее, чем прилегающая поверхность, и трещины становятся видимыми на блестящем фоне. Для травления деталей из углеродистой и неуглеродистой стали используют 10%-ный водный раствор азотной кислоты.
Простыми способами обнаружения грубых дефектов, не требующих специальных приборов и материалов, является метод керосиновых проб и метод простукивания. Керосин, обладающий хорошими проникающими свойствами, при наличии дефекта выступает на меловой стороне. С помощью простукивания определяют ослабление плотности посадки, ослабление прилегания, нарушение сцепления металлов и т.д. При нарушении сплошности металла - звук дребезжащий и глухой.
Дефектоскопия ротора включает:
- измерение радиального биения с помощью индикатора. Для ускорения измерения желательно замеры вести по нескольким индикаторам;
- осмотр шеек и опорного диска ротора для обнаружения трещин и оценки шероховатости;
- осмотр бочки ротора для обнаружения трещин;
- изменение эллипсности и конусности шеек, а также толщины упорного гребня с помощью микрометра;
- измерение торцевого биения дисков;
- проверку неуравновешенности роторов на балансировочном стенде;
- определение расцентровки роторов ТНД и нагнетателя;
- осмотр места посадки и обода диска методом неразрушающего контроля;
- проверку положения роторов относительно расточек
Дефектоскопия подшипников включает:
- определение натягов между крышками подшипников и вкладышей,
- определение верхних масляных зазоров,
- изменение разбегов роторов;
- измерение толщины колодок упорных подшипников;
- оценку состояния баббитовой заливки.
Дефектоскопия лабиринтных уплотнений включает в себя определение радиальных зазоров с помощью свинцовых оттисков и визуальный контроль состояния.
Дефектоскопия нагнетателя включает:
- выявление с помощью методов неразрушающего контроля трещин на элементах колеса, в особенности в местах соединения лопаток с покрывающим диском;
- визуальный осмотр деталей нагнетателя.
Дефектоскопия зубчатых соединений включает:
- определение видимых и скрытых дефектов методами неразрушающего контроля;
- проверку боковых зазоров с помощью щупа;
- проверку площадок и места положения контакта зубьев по краске;
- проверку относительного положения осей колеса и шестерни относительно друг друга.
Дефектоскопия корпусов и опор включает:
- проверку плотности прилегания опорных лап и зазоров на дистанционных болтах;
- проверку зазоров в шпоночных соединениях;
- проверку коробления горизонтальных фланцев по свинцовым оттискам;
- выявление трещин в корпусах методом неразрушающего контроля;
- проверку плотности и равномерности укладки тепловой изоляции;
- проверку системы охлаждения.
При дефектоскопии лопаточного аппарата измеряют радиальные зазоры направляющих и рабочих лопаток, очищают лопатки для предварительного визуального осмотра на предмет обнаружения явно выраженных дефектов: высокотемпературной коррозии, деформации лопаток. Определяют частоту собственных колебаний рабочих лопаток осевого компрессора. Методами неразрушающего контроля проводят дефектоскопию поверхности лопаток осевого компрессора непосредственно на роторе и статоре без разлопачивания. Особенно тщательно должны контролироваться входные и выходные кромки. Обнаруженные дефекты независимо от размера и характера заносятся в ремонтные формуляры. Наиболее вероятными причинами возникновения дефектов являются:
- задевание лопаток ротора за статор;
- длительная работа в режиме помпажа и запрещенных оборотов;
- увеличение сопротивления всасывающего тракта;
- наличие агрессивных веществ и механических примесей в цикловом воздухе;
- повышение температуры продуктов сгорания перед ТВД;
- ослабление или увеличение натягов в посадочных местах лопаток;
- грубая обработка поверхности;
- повышение твердости металла из-за пережога при шлифовке или других видах механической обработки.
Снимать обшивку и приступать к разборке турбины можно только после ее остывания до температуры окружающего воздуха (примерно через 30—36 ч после остановки турбоагрегата). Перед началом вскрытия турбины ремонтный персонал должен тщательно изучить чертежи и определить технологическую последователь ность и способ разборки каждого узла. До остывания турбины можно производить разборку соединительных муфт, выемку про межуточного вала, разборку редуктора, нагнетателя и вспомога тельного оборудования. Турбину разбирают в следующем порядке.
Снять верхнюю половину кожуха промежуточного вала и за крыть дренажную трубу маслопровода деревянной пробкой. Изме рить зазор в масляном уплотнении промежуточного вала у муфты со стороны турбины и записать данные в формуляр. Снять крышку муфты со стороны турбины, закрыть сливную трубу маслопровода металлической заглушкой. Снять верхнюю половину переходной втулки (опоры кожуха) со стороны нагнетателя. Измерить зазоры в верхней половине масляного уплотнения и записать их в форму ляр. Снять крышку муфты со стороны нагнетателя. Закрыть сливное отверстие в картере деревянной пробкой.
Разобрать герметичное уплотнение в разделительной диафраг ме между турбинным цехом и помещением нагнетателей. Прове рить правильность и четкость маркировки спаривания полумуфт и нумерацию соединительных болтов, гаек и отверстий в полу муфтах. Если нумерация отсутствует или нечеткая, то ее необхо димо восстановить.
Снять нижнюю половину переходной втулки, измерить зазоры в нижней половине масляных уплотнений и записать данные в формуляр. Разобрать муфты, соединительные болты выбить лег кими ударами молотка через медную выколотку или выпрессовать их специальным приспособлением (рис. 2.4).
Для разборки муфты необходимо выпрессовать два противоположных болта, установить на их место обычные технологические болты и зажать гайками. Затем вынуть остальные соединительные болты. Снять промежу точный вал и уложить его на козлы.
Рис. 2.4. Приспособление для выпрессовки соеди нительных болтов муф ты.
Проворачивание роторов при разборке муфт производится специальным приспособлением {рис. 2.5) или при помощи ломика и специального пальца (рис. 2.6), вставляемого в отверстия муфт. Осмотреть соединительные болты и отверстия в полумуфтах. При обнаружении значительных повреждений записать дефект в дефектную ведомость объемов работ. Отсоединить трубу слива масла из нижней половины кожуха промежуточного вала, закрыть ее металлической заглушкой. Снять нижнюю половину кожуха промежуточного вала. Проверить маркировку спаривания зубчатых обойм (коронок) с зубчатыми втулками (звездочками) муфт и, если она отсутствует или нечеткая, то нанести или восстановить ее. Снять коронки со звездочек, промыть их, зачистить забоины, заусе ницы, наклеп на зубьях и соединительных плоскостях коронок. Надеть коронки на звездочки.
Рис. 2.5. Приспособление для проворачивания ро торов.
1 — стальная полоса (l = = 800 мм; 5 = 2 мм); 2 — тормозная лента; 3 — за клепки; 4 — рычаг; 5 — хо муты, 6 — омедненная пята.
Рис. 2.6. Палец для проворачивания рото ров.
1 — медная или латун ная фольга ( δ = 0,5 мм).
Измерить радиальный люфт (рис.2.7)и зазоры между зубьями и записать их в формуляр. Снять коронки и уложить их на стеллаж.
Рис. 2.7. Проверка ра диального зазора обой мы муфты на зубчатой втулке.
Далее необходимо проверить состояние центровки роторов по полумуфтам после остывания машины. Для этого к торцам рото ров турбины и нагнетателя жестко закрепить болтами приспособ ление для центровки. Зачистить забоины на поверхности фланцев, по которым предстоят измерения. Установить одинаковые зазоры (например, 0,5 мм) между торцами установочных болтов и флан цем приспособления и законтрогаить болты. Нанести на фланце приспособления без установочных болтов четкие метки, точно совпадающие с установочными болтами (рис. 2.8). Провернуть рото ры турбины и нагнетателя и убедиться, что болты не упираются во фланец.
Рис. 2.8. Приспособление для центровки роторов.
1 — метки на торце полумуфты.
Вместо установочного болта для измерения смещения осей (по окружности) можно укрепить головку индикатора часового типа. Роторы поворачивают так, чтобы установочный болт или индикатор расположился сверху. Измерить зазоры между торцами установочных болтов и поверхностями фланцев. Все зазоры долж ны быть 0,5 мм. Записи по проверке центровки сводятся в таблицы (табл. 2.2 и 2.3).
Таблица 2.2
Измерение зазоров
|
Поворот ротора, градус |
Зазор по торцу |
|||
|
сверху |
снизу |
справа |
слева |
|
|
0 90 180 270 Сумма Средний зазор Зазоры, приведенные к нулю |
0,50 0,62 0,58 0,64 2,34 0,585 0,23 |
0,50 0,38 0,42 0,36 1,66 0,415 0,06 |
0,50 0,32 0,29 0,31 1,42 0,355 0,00 |
0,50 0,68 0,71 0,69 2,58 0,645 0,29 |
Таблица 2.3
Измерения смещения
|
Зазоры |
измерения по окружности |
|||
|
сверху |
снизу |
справа |
слева |
|
|
Радиальные |
0,5 |
0,36 |
0,38 |
0,48 |
|
Приведенные к нулю |
0,14 |
0,00 |
0,02 |
0,12 |
Провернуть поочередно роторы турбины и нагнетателя по часо вой стрелке на 90, 180 и 270°, измерить при каждом повороте зазоры по всем болтам и записать их в таблицы. Провернуть оба ротора на 360°, т. е. установить их в первоначальное (нулевое) положение. Убедиться, что выставленные ранее зазоры (0,5 мм) сохранились и установка приспособления не сбита. Подсчитать суммы зазоров по вертикали и разделить их на 4, определить сред ние арифметические значения зазоров. Результаты подсчетов при водятся к нулевым значениям путем вычитания наименьшего зазо ра, принятого за нуль, из остальных. Суммы зазоров по горизон тали должны равняться суммам по вертикали в обеих таблицах. При разности сумм, превышающей 0,02 мм, измерения необходимо повторить. Результаты измерений записывают в формуляр. Затем вскрывают крышку переднего блока подшипников и разбирают турбодетандер.
После остывания проточной части приступают к вскрытию ци линдров. Для этого необходимо сначала отсоединить короб отсоса воздуха от кожуха (обшивки) турбоблока и снять его, а кожух турбоблока демонтировать. Далее снимают все трубопроводы под вода воздуха на охлаждение и уплотнение элементов турбины. На фланце трубопроводов устанавливают металлические заглушки. Проверяют плотность прилегания опорных лап цилиндров к опорным поверхностям стоек фундаментной рамы. При наличии зазоров записывают их в ведомость объема работ.
При разборке турбоблока в первую очередь вскрывают цилинд ры турбины, а затем компрессора. Перед снятием крышки необхо димо выбить контрольные шпильки (штифты), отвернуть гайки фланцевого соединения цилиндра и вынуть болты. Резьбу приго ревшего крепежа турбины полезно за несколько часов перед раз боркой смочить керосином. Очень эффективный результат в этом случае дает применение олеиновой кислоты. Однако, учитывая ее токсичность, работа с ней требует аккуратного обращения: не до пускается попадание кислоты на кожный покров тела. После работы с олеиновой кислотой необходимо промыть руки теплой водой с мылом.
Рис. 2.9. Гидравлический гайковерт.
1 — опора, 2 — гидроцилиндр; 3 — рукоятка, 4 — звездочка-трещотка.
Для разборки — сборки средних и крупных резьбовых соедине ний применяют различные способы увеличения усилий. Для этого применяют различные гайковерты ударного и безударного дейст вия, динамометрические ключи, ключи-мультипликаторы, увеличи тели крутящего момента. Эти средства малой механизации позво ляют увеличивать крутящий момент в 14—50 раз. В условиях КС целесообразно применять гидравлические гайковерты (рис. 2.9). Гидроцилиндр 2 соединяется с опорой и рукояткой на шарнирах и обеспечивает ее возвратно-поступательное движение.
Компактная трещоточная головка выполнена из высоколегиро ванной стали и термообработана. Опора свободно надевается на гайки. Гидропривод цилиндра работает от малогабаритной пере движной насосной станции. Давление масла в системе регулирует ся предохранительным клапаном и контролируется по манометру.
Усилие затяжки определяют по манометру насосной станции, учитывая при этом положение осей штока и рукоятки, которое оп ределяется по градуировочной шкале. Контроль осуществляется, когда угол взаимного пересечения осей составляет 90° (максималь ное усилие затяжки). Если крепеж не поддается разборке, то гайку необходимо срезать газовым резаком или срубить.
После удаления крепежа в специальные гнезда устанавлива ются отжимные болты и смазанные тонким слоем масла направ ляющие стойки. Крышки цилиндров турбогруппы и компрессора поднимают в следующем порядке. Отжимными болтами крышка поднимается на несколько миллиметров равномерно по всему разъему, затем по направляющим стойкам ее поднимают с по мощью специальных штатных грузоподъемных приспособлений, представляющих собой регулируемые стропы (талрепы) или уни версальные траверсы. Пример подъема крышки корпуса компрес сора ГТК-10 показан на рис. 2.10.
При подъеме должно быть отрегулировано равномерное натя жение стропов, крышка должна находиться в строго горизонталь ном положении и не оказывать давления на направляющие стойки. Горизонтальность крышки при подъеме проверяется по уровню.
Рис. 2.10. Строповка крышки компрессора ГТК-10.
Поднимать крышку необходимо плавно без перекосов с оста новками через 100—150 мм. Особое внимание уделяется отсутствию задеваний в лопаточном аппарате и уплотнениях. После снятия крышки устанавливаются на монтажной площадке на козлы. Раз мещать крышки турбины и компрессора на перекрытиях цеха допу скается только в тех цехах, где это предусмотрено проектом. С помощью широких шаберов разъемы очищают от мастики, грязи, промывают керосином или другими растворителями и протирают насухо тряпкой. При этом забоины, заусенцы и другие мелкие дефекты запиливают личным напильником, зачищают шлифоваль ной шкуркой. Необходимо при каждом капитальном ремонте проверять горизонтальность плоскости разъема нижних половин цилиндров при помощи наложения на нее уровня в поперечном и осевом направлениях. Значения уклонов записываются в формуляр для сравнения с результатами прошлых проверок, так как в ре зультате коробления фундаментных рам или самих корпусов тур боустановки, а также от осадки или повреждения фундамента может произойти нарушение горизонтальности цилиндров. С по мощью оттисков на свинцовой проволоке или пластилине опреде ляют наличие коробления горизонтальных фланцев. Для этого на разъем цилиндра в нескольких местах укладывают кусочки свин цовой проволоки или пластилина, опускают крышку и обтягивают фланец. Зазор в стыке не должен превышать 0,3—0,5 мм. Заме ченные «раскрытия» фланцев заносятся в дефектную ведомость.
При работе турбоустановки из-за коробления цилиндров, обойм направляющих лопаток и уплотнений, износа вкладышей подшип ников и повышенной вибрации ротора могут произойти задевания лопаток в проточной части компрессора или турбины. Поэтому не обходимо проверить радиальные и осевые зазоры в лопаточном аппарате. Для этого необходимо сдвинуть роторы ТВД и ТНД до упора в рабочие колодки упорных подшипников (ротор компрес сора сдвигать в сторону турбины), уложить свинцовые проволочки диаметром на 1—2 мм больше, чем указано в паспортных данных, как это показано на рис. 2.11, и обжать фланцы разъема. Измерив толщину свинцовых оттисков (рис. 2.12),
Рис. 2.11. Укладка свин цовой проволоки
на тор цы перьев лопаток при измерении
зазоров про точной части.
Рис. 2.12. Измерение толщины свинцовых оттисков при помощи индикатора ча сового типа.
определяют верхние зазоры в проточной части. Таким же образом определяют верхние ради альные зазоры в уплотнениях ТВД и ТНД, а также концевых ла биринтных уплотнениях компрессора (рис. 2.13). Боковые радиаль ные зазоры в проточной части компрессора и уплотнениях измеря ются пластинчатым щупом, а осевые и боковые зазоры в проточной части турбины — клиновым щупом (рис. 2.14). Полученные значения зазоров заносятся в формуляр.
Рис. 2.13. Укладка свин цовой
проволоки при из мерениях
по оттискам в лабиринтных
уплотне ниях.
Рис. 2.14. Клиновой щуп.
1 — движок, 2 — клин;
3 — ручка.
После снятия, крышки цилиндров устанавливаются на деревян ные подкладки. Для удобства осмотра и ремонта крышки перекан товываются. Крышку компрессора для удобства очистки и мойки проточной части устанавливают вертикально в противень (рис. 2.15).
Камеры всасывания и нагнетания на горизонтальном разъеме компрессора и турбины закрываются деревянными или металли ческими щитами. Большое значение при ремонте ГТУ придается определению работоспособности системы охлаждения газовой тур бины. Проверка системы воздушного охлаждения производится по инструкции завода-изготовителя. Для каждого типа ГТУ имеются свои значения коэффициента А = Рс / Ра, где Рс— давление воз духа на входе в элемент охлаждения; Ра — давление воздуха на выходе. Если величина А превышает предельные значения, значит в системе охлаждения имеются неполадки (утечки в трещинах или засорение канала). Неравномерность значений Ра между соплами одной группы не должна превышать 15% от нормальных средних значений.
Рис. 2.15. Кантовка крыши одним крюком.
Коробление элементов турбины может вызвать и разрушение внутренней изоляции корпуса. Состояние изоляции определяется предварительно до ремонта на работающей машине с помощью установленных на корпусе поверхностных термопар. Отклонения значения температурного коэффициента К, определяющего степень нагрева корпуса турбины, от допустимых значений по формуляру паспорта машины свидетельствует о местных перегревах цилинд ров. Значения К заносятся в ведомость объема работ для последу ющей донабивки каолиновой ваты при ремонте. Значение К опре деляется по формуле п.4 §1.2.
Далее приступают к осмотру роторов. Определяют степень и характер загрязнения проточных частей компрессора и турбины, положение роторов в расточках цилиндров, фиксируют явно выра женные дефекты (повреждения лопаток и уплотнения, следы задеваний, эрозия, вмятины и т. д.), проверяют биения дисков. Торцо вые биения дисков ТВД, ТНД и рабочих поверхностей упорного диска проверяют в такой последовательности. Диски размечают по окружности на восемь равных частей и метки пронумеровывают. Двумя индикаторами, установленными диаметрально на одинаковых радиусах диска (5—10 мм от края диска), измеряют биение торцов (рис. 2.16).
Рис. 2.16. Измерение биения упорного диска двумя индика торами.
При этом нулевые зна чения шкал совмещаются со стрелками в первом положении рото ра, а ротор поворачивают на 360° и по всем восьми точкам запи сывают показания индикатора (табл. 2.4), а затем подсчитывают результат.
Таблица 2.4
Запись показаний индикаторов I и II и подсчеты значений биения торца диска
|
Точки отсчетов по индикаторам |
Показания индикаторов |
Алгебраи ческая разность показаний |
Биение торца диска |
||
|
I |
II |
I |
II |
||
|
1 |
5 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
2 |
6 |
+0,01 |
-0,01 |
+0,02 |
0,01 |
|
3 |
7 |
+0,02 |
-0,02 |
+0,04 |
0,02 |
|
4 |
8 |
+0,03 |
-0,03 |
+0,06 |
0,03 |
|
5 |
1 |
+0,04 |
-0,04 |
+0,08 |
0,04 |
|
6 |
2 |
+0,08 |
+0,02 |
+0,06 |
0,03 |
|
7 |
3 |
+0,10 |
+0,06 |
+0,04 |
0,02 |
|
8 |
4 |
+0,12 |
+0,10 |
+0,02 |
0,01 |
|
1 |
5 |
+0,13 |
+0,13 |
0 |
0 |
Половина разности в показаниях индикаторов есть абсолютное значение боя диска. Для полной уверенности в пра вильности измерений бой дисков необходимо проверить дважды. По результатам подсчета строится диаграмма измерения биения торца диска (рис. 2.17).
Рис. 2.17. Диаграмма значений биения тор ца диска.
Если линии на диаграмме получаются ло маными (штриховая), то это свидетельствует о наличии вмятин или бугорков. В этом случае необходимо для измерений подобрать более ровную поверхность. Торцовый бой дисков турбин по ободу допускается не более 0,20 мм, а рабочих поверхностей упорных дисков не более 0,15 мм. В случае увеличения торцового биения сверх допустимого решение о дальнейшей эксплуатации ротора принимается в зависимости от уровня вибрации подшипников. Результаты измерений заносят в формуляр. При обнаружении боя диска, а также в случае повышенной виб рации подшипников во время работы турбоагрегата проверить радиальное биение роторов с помощью индикаторов часового типа. Измерения производят в трех сечениях: по концам, вблизи от мас ляных уплотнений и по середине вала. Измерения в местах заде ваний вала не допускаются. Вторично проверить центровку рото ров ТНД и нагнетателя по полумуфтам после вскрытия турбины и записать в ремонтный журнал. Показания сравнить с данными центровки до вскрытия и после предварительной центровки с от крытым цилиндром и учесть полученную разницу для достижения нормальной центровки после закрытия цилиндра.
Вскрыть главный масляный насос, проверить и убедиться в сво бодном, без перекашиваний, движении плавающих уплотнительных колец в пазах корпуса. Вынуть разъемное плавающее кольцо, из мерить его внутренний диаметр и записать в журнал. Шестерню расцепного устройства вручную ввести в зацепление шестерней ротора, при помощи индикатора или щупа измерить зазор между зубьями шестерен, как показано на рис. 2.18, и данные записать в формуляр.
Рис. 2.18. Измерение за зоров в зацеплении.
При помощи индикаторов часового типа, ножки которых уста новлены на торцы роторов и опорно-упорных вкладышей подшип ников, измерить значения осевых разбегов роторов в упорных подшипниках. Разность перемещений роторов и вкладышей явля ется разбегом роторов. Нормальный разбег ротора равен 0,35— 0,5 мм Перемещение вкладышей не должно превышать 0,06 мм. Увеличение разбега более 0,5—0,6 мм не допускается. Ротор в осе вом направлении перемещают при помощи ломиков, упирающихся одновременно в какую-либо часть цилиндра и торцовую часть ротора.
Демонтировав предварительно термометры сопротивления, вскрыть крышки подшипников, очистить разъемы от шеллака, забоин и заусениц. Наличие на внутренней поверхности крышки и на поверхности верхней половины вкладыша следов наклепа свиде тельствует об отсутствии натяга между вкладышем и крышкой подшипника. Щупом проверяют плотность посадки нижней полови ны вкладыша в расточке корпуса подшипника.
Определить размеры натягов крышек подшипников турбины и компрессора и верхние зазоры в масляных уплотнениях по свинцо вым оттискам (рис.2.19). Для этого на разъем подшипника укла дывают четыре калиброванных пластины одинаковой толщины или свинцовые проволочки. На верхнюю часть вкладыша укладывают свинцовые проволочки. Затем крепежом равномерно обтянуть крышку подшипника. Снять крышку и измерить толщину свинцо вых оттисков. При установке калиброванных пластин натяг равен: н = п - с.
Рис. 2.19 Определение натяга крышки на вкладыш
1 — крепеж крышки, 2 — калиброванные пластины одинаковой толщины;
3 — свин цовые оттиски
При установке свинцовых проволочек натяг определяется по формуле: H=0,5(nправ + nлев) - c.
Нормальный натяг для подшипников турбины и компрессора равен 0,07÷0,1 мм. Отсутствие натягов вызывает вибрацию под шипников. Способ определения натягов крышек подшипников с применением калиброванных пластин вместо свинцовых проволочек дает более точные результаты, сокращает время проверки, исключает деформацию крышек.
Аналогичным способом по свинцовым проволочкам определяют радиальные зазоры в масляных уплотнениях подшипников, кото рые во избежание протечек масла не должны превышать 0,25 мм. В упорных подшипниках ГТУ рекомендуется устанавливать ради альные зазоры масляных уплотнений равными 0,12 мм и тщатель но проверять прилегание разъемов и посадку в корпусе уплотни тельных обойм.
С помощью пластинчатого щупа проверяется прилегание кры шек подшипников к корпусам по разъемам при обжатом крепеже. Зазор при этом не должен превышать 0,03 мм. Если прилегание неплотное (зазор более 0,03 мм), то дефект записать в ведомость объема работ.
Таким же образом проверяется и дефектуется плотность прилегания разъемов вкладышей (зазор в разъеме не более 0,03 мм). С помощью свинцовых оттисков определяют верхние масляные зазоры во вкладышах, как показано на рис. 2.20. Для этого на концы шейки вала поперек оси укладывают
Рис. 2.20. Проверка зазо ров во вкладышах.
две свинцовые проволочки диаметром 1 и длиной 25÷30 мм. Такие же проволоч ки укладывают на разъем вкладыша с обеих сторон шейки вала. Затем устанавливают верхнюю половину вкладыша и равномерно прижимают ее к нижней шпильками. При отсутствии собственного крепления свинцовые оттиски получают, нанося несколько мягких равномерных ударов небольшим свинцовым молотком по верхней половине вкладыша через медную, алюминиевую или деревянную прокладку. После этого снимают верхнюю половину вкладыша и микрометром измеряют свинцовые выжимки. Верхний зазор во вкладыше определяется по формулам:
где А, С — верхние зазоры, мм; а, а1, b, b1, с, с1 — толщины изме ренных свинцовых выжимок, мм.
Значения зазоров записать в формуляр. Верхний зазор должен быть одинаковым по всей длине вкладыша. Допускается разность размеров А и С не более 0,03÷0,5 мм.
При необходимости более точного определения зазоров, микро метром измеряют диаметры шейки вала, а штихмассом (нутроме ром) — диаметр внутренней расточки вкладыша. При этом обе половины вкладыша должны быть собраны и плотно сжаты кре пежом. Разница показаний штихмасса и микрометра дает значе ние верхнего зазора. Во избежание ошибок за счет погрешности инструмента необходимо проверить показания штихмасса по микрометру и учитывать погрешность, если она имеется.
Снять верхние половины вкладышей. Измерить боковые ради альные зазоры во вкладышах с помощью пластинчатого щупа. При измерениях боковых зазоров пластинки щупа вводить в зазо ры на глубину, не превышающую 5÷7% от диаметра шейки, но не более 5 мм при диаметре шейки до 100 мм и не более 15 мм при диаметре шейки более 200 мм. Значения верхнего и боковых зазо ров между шейкой вала и вкладышем подшипника должны нахо диться в пределах, зависящих от размеров диаметра шейки вала, конструктивного выполнения расточки и указанных заводом-изго товителем турбины. Для вкладышей с цилиндрической расточкой размер верхнего зазора принимают равным 0,002÷0,003 от диа метра вала и 0,0010÷0,0015 от диаметра вала для вкладышей с «лимонной» расточкой. Боковой зазор должен иметь форму иск ривленного клина. При цилиндрической расточке вкладышей боковой зазор принимают равным 0,5÷0,7, а при «лимонной» — 1,5÷2 от значения верхнего масляного зазора.
Вскрыть импеллер, вынуть уплотнительные (плавающие) коль ца, измерить внутренние диаметры их и записать данные в журнал. Вынуть упорные колодки, поочередно застропить, поднять и уло жить роторы на козлы. Для подъема каждого ротора заводом-изготовителем поставляются в комплекте с ГТУ специальные подъ емные приспособления, состоящие из стропов и траверс. С помо щью такого приспособления ротор стропится за специально прото ченные на валу канавки и подвешивается к крюку мостового крана. Длина и натяжение стропов регулируются таким образом, чтобы крюк крана находился над центром тяжести ротора. Горизонталь ность ротора проверяется уровнем, установленным на цилиндри ческой части. При подъеме ротора проследить за одновременным отрывом обеих шеек от вкладышей. Подъем ротора должен произ водиться плавно, прерывистыми движениями по 20—30 мм. При этом необходимо следить за тем, чтобы полумуфты были раздвинуты, а боковые зазоры по обе стороны ротора были одинаковы. При подъеме не допускается осевого смещения ротора во избежа ние задевания лопаток и уплотнительных колец. После того как самые длинные лопатки выйдут из корпуса, ротор поднимают не прерывно. Ротор переносят краном на монтажную площадку и укладывают на специальные металлические козлы с деревянными опорными подушками или роликовыми опорами. При укладке на ролики необходимо использовать специально отведенные для этого места. В вырезы опорных подушек под шейки перед укладкой ротора положить смазанный солидолом плотный картон или паро нит. Элементы ротора осматривают после предварительной очистки и промывки.
Осмотреть шейки и упорные диски роторов, вкладыши и колод ки опорных и опорно-упорных подшипников. По натирам опреде лить правильность прилегания шеек к рабочим поверхностям вкла дышей и упорных дисков к колодкам упорных подшипников. Счи тается нормальным, если шейки вала (по краске или натирам) лежат по всей рабочей длине вкладыша по дуге окружности не более 60°. В случае неправильного прилегания упорных колодок измерить толщину их (рис. 2.21), результаты занести в формуляр.
Рис 2.21. Измерение тол щины колодок.
1 — поверочная плита, 2 — колодка
Дефектовка упорных колодок заключается в следующем: раз ница по толщине колодок по площадкам у ребра качания не долж на превышать 0,02 мм. При уменьшении толщины больше допусти мой, колодки подлежат замене. Контакт поверхности каждой упор ной колодки с упорным диском должен быть не менее 70%. Дефек ты по вкладышам и колодкам записать в ведомость объема работ.
Снять свинцовые оттиски нижних радиальных зазоров по лопат кам и уплотнениям компрессора, ТВД и ТНД. Толщина оттисков определяется с помощью приспособления (см. рис. 2.13) Результаты записать в формуляр Роторы вынуть из цилиндров и уложить на козлы. Осмотреть и произвести дефектовку лабиринтных уплот нений, повреждения которых вызывают утечки рабочей среды и снижение к. п. д. турбоустановки. При увеличении зазоров в лаби ринтных уплотнениях происходит также повышение осевого дав ления на роторе. К дефектам лабиринтовых уплотнений относятся:
-вырывы уплотнительных колец из пазов ротора, происходя щие вследствие плохой зачеканки;
-деформация уплотнительных обойм;
-трещины; погнутости, надрывы, выработка уплотнитель ных колец при задевании об уплотнительную обойму при враще нии ротора.
Уплотнение считается пригодным для дальнейшей эксплуата ции, если одно из уплотнительных колец имеет вырыв по длине, равной не более 0,2 длины его окружности. Выработка уплотни тельных колец определяется проверкой радиальных зазоров в уп лотнениях. Для этого сначала штихмассом определяют концент ричность уплотнительных обойм. Затем методами, описанными выше, измеряют верхние, нижние и боковые зазоры по всем уплот нительным кольцам. Разность полученных и паспортных зазоров дает значение износа уплотнительных колец. Уплотнительные коль ца изготавливаются из никелевых сталей толщиной 0,2 мм.
Дефектовка разъемных латунных уплотнений ножевого типа подшипников производится аналогично. Вырванное или надорван ное уплотнительное полукольцо необходимо заменить новым. Ра диальные зазоры по уплотнениям подшипника должны быть не более 0,25 мм. Увеличение этих зазоров ведет к появлению про течек масла из подшипников. Необходимо тщательно проверить прилегание разъемов и посадку в корпусе уплотнительных обойм. Обнаруженные дефекты записать в ведомость объема работ.
С уложенного на козлы ротора турбокомпрессора снять уплот нительное кольцо главного маслонасоса (неразъемное) и измерить его диаметр. Измерить диаметры шеек роторов, мест под уплот нительные кольца главного маслонасоса и импеллера, получен ные значения их записать в формуляр.
Проверить правильность плоскостей упорных дисков контроль ной линейкой и щупом, как показано на рис. 2.22. Щуп толщиной 0,03 мм не должен проходить между линейкой и упорным диском. Наличие дефектов записать в ведомость объема работ.
Рис. 2.22. Проверка плос кости упорного диска.
1 — линейка; 2 — щуп (стрелками показаны места измерений).
Снять вставку и обойму направляющих лопаток турбины. Вынуть нижние половины вкладышей. Все вкладыши подшипни ков тщательно осматривают и дефектуют. Основные дефекты вкладышей: механические повреждения баббитовой заливки в виде трещин, рисок, царапин, надиров, а также отставание тела вкла дыша и износ баббита. Причиной этих повреждений могут быть вибрация, работа на грязном масле, нарушение геометрии шейки вала, неправильная расточка, малое давление масла и др.
Механические повреждения баббитовой заливки хорошо опре деляются визуально. Отставание баббита от тела вкладыша опре деляется щупом, ударами молотка и проверкой на керосин. Пла стинка щупа толщиной 0,3 мм не должна проходить в зазор меж ду баббитовой заливкой и телом вкладыша. При неплотном при легании баббита к вкладышу при простукивании по нему молот ком прослушивается дребезжащий звук. В случае дребезжащего звука вкладыш проверить на керосин следующим образом: уста новить половины вкладышей разъемом вверх, смочить разъемы в стыке баббита с телом вкладыша керосином и выдержать 10 ÷ 15 мин. Затем легкими ударами деревянной киянки массой 0,5 кг обстучать наружную поверхность вкладыша, вторично смочить ке росином и выдержать 5—10 мин.
Вкладыш протереть насухо, нажать пальцами на край бабби товой заливки и обстучать легкими ударами киянки по баббиту. В местах отставания баббита появятся керосин и воздушные пу зырьки. Таким же образом проверяется прилегание баббита с тор цов вкладыша. Хорошие результаты при проверке прилегания баббитовой заливки к телу вкладыша дает ультразвуковой метод контроля. Обнаруженные дефекты записать в ведомость объема работ.
При дефектовке вкладышей обращают внимание на натиры на баббитовой заливке. На нижних вкладышах они должны распола гаться равномерно по всей длине заливки. Наличие же их на верх них половинах и в разъеме вкладышей говорит о нарушении нор мальной работы подшипника, повышенной вибрации, недостаточ ных зазорах, перекосе шейки вала во вкладыше. Каждая половина вкладыша должна плотно прилегать к расточке корпуса. У нере гулируемых вкладышей площадь прилегания по краске должна составлять не менее 2/3 общей опорной поверхности. У регулируе мых вкладышей поверхности опорных подушек должны полностью прилегать к расточкам корпуса. Пластина щупа толщиной 0,03 мм не должна проходить между вкладышем или опорными подуш ками и корпусом подшипника. У фиксируемых в продольном на правлении вкладышей осевое перемещение не должно превышать 0,05 мм. В случае протечек масла по разъему подшипника при ра боте турбины необходимо, вывернув .шпильки из корпуса подшипни ка, проверить по краске или щупу прилегание разъема крышки к корпусу. Проверка же состояния горизонтального разъема вкла дыша обязательна. Пластинка щупа толщиной 0,03 мм не должна проходить в разъем.
Осмотреть роторы, обратить внимание на состояние поверх ностей шеек и упорных дисков, рабочих лопаток, дисков турбин и их замков, зубьев шестерни.
Шейки валов могут иметь овальность, конусность, риски, ца рапины, коррозию. Поверхность шеек и рабочие поверхности упор ных дисков должны иметь 9-й класс шероховатости (Ra = 0,2÷0,32). Геометрия шеек проверяется измерениями диаметров мик рометром в двух-трех взаимно перпендикулярных сечениях. Оваль ность и конусность не должна превышать 0,01 мм.
Произвести тщательный осмотр дисков и рабочих лопаток (перо, торцы, хвосты, полки для двухвенечных дисков, а также заплечики вставок) с помощью лупы кратностью х2,5÷5. При ос мотре дисков турбины проверяется состояние обода дисков, со стояние плавких вставок, посадка дисков на валы и диаметры дисков. Для определения посадки и диаметров используется сле сарный пластинчатый щуп и микрометрическая скоба. «Рост» ди ска не должен превышать 1 мм, изменение расстояния между вен цами двухвенечных дисков не должно превышать 0,5 мм, измене ние посадки диска не более 0,25 мм. Эксплуатация дисков с тре щинами и превышением указанных допусков не разрешается.
Проверить состояние плавких вставок дисков по формуляру паспорта машины и данные записать. При выплавлении плавких вставок выявить причину повышенной температуры диска и при нять меры к ее устранению. Установить новые вставки. Причи нами перегрева диска могут быть плохая работа системы воздуш ного охлаждения, превышение температуры рабочих газов.
Диски и рабочие лопатки желательно перед осмотром зачи стить тонкой шлифовальной шкуркой до металлического блеска. Проверить посадку рабочих лопаток турбины в пазах диска. Ло патки должны свободно покачиваться в тангенциальном направле нии. Перемещение вершин лопаток должно быть не менее 2 мм.
Для снятия рабочих лопаток с диска необходимо вывернуть стопорный винт замковой лопатки. При этом необходимо избегать повреждения паза лопатки под стопор при удалении кернения. При съеме лопаток с промежуточными вставками с диска турби ны необходимо проверить наличие на них маркировки. На ло патках не допускаются трещины, разрывы выходных кромок, погнутость. При осмотре лопаточного аппарата осевого компрес сора проверить надежность установки замков рабочих лопаток всех степеней. Ослабленные и деформированные замки подлежат замене. Определяется степень эрозионного износа лопаток осевого компрессора. Радиус выходной кромки пера должен быть не ме нее 0,35 мм. Если кромки острые, необходимо их притупить. Под резка хорды лопатки допускается не более 2 мм (при размере хорды 70 мм). При значительном эрозионном износе лопатки подлежат замене.
При осмотре рабочих лопаток турбины особое внимание об ращается на впадину, расположенную между полкой и первым зубом хвоста лопатки. У осевого компрессора осматриваются толь ко профильные части рабочих и направляющих лопаток и состоя ние междурядных замков. Затем измеряют собственную частоту колебаний рабочих лопаток осевого компрессора по инструкции завода-изготовителя. Данные измерений сравнить с нормами фор муляра. Лопатки, резонансные частоты которых не соответству ют нормам по данной ступени, подлежат замене. Определение собственных частот колебаний лопаток производится прибором ТИРЧ, разработанным ПО Союзгазэнерго-ремонт. Внешним осмотром после вскрытия без применения специальных средств фиксируются явно выраженные дефекты.
По признакам усталости с помощью специальных средств обнаруживают дефекты лопаточного аппарата. В зависимости от характера и степени повреждения лопаточного аппарата определяют необходимость перелопачивания той или иной ступени или замене отдельных лопаток. Все лопатки и вставки, имеющие трещины усталости, заменяются. Лопатки, имеющие небольшие вмятины, изгибы и надрывы на кромках пера, подвергаются правке (при изгибах), радиусной запиловке (при надрывах), шлифовке (при вмятинах).
Рабочие лопатки ОК больше, чем другие, подвержены эрозионному износу, поэтому при осмотре профилей этих лопаток обращают особое внимание на остроту кромок пера. При значительном износе лопатки заменяют.
При определении малых трещин в лопаточном аппарате, шпо ночных пазах и на шейках ротора в условиях компрессорного цеха хорошо зарекомендовал себя метод индукционной дефекто скопии. Для этого используются малогабаритные дефектоскопы типа ВДМ-2М, разработанные ПО Оргтехдиагностика. При отсутствии таких приборов можно применить магнитный метод, керосино-меловой, метод красок.
Турбинные лопатки, а также вставки, изготовленные из нике левых сплавов, проверяются визуальным осмотром через лупу после травления металла по следующей технологии.
1. Подлежащие травлению участки поверхности лопаток и вставок защищаются, протираются чистыми тряпками и обезжи риваются. Обезжиривание производится промывкой при темпера туре 15÷20°С в растворе фосфорнокислого натрия (Na2HPO4 • 12Н2О) — 30÷50 г на 1 л воды. Время пребывания в растворе 3÷5 мин, после чего лопатки промывают в проточной воде.
2. Травление лопаток производится под тягой или в открытом помещении. Для травления используют реактив следующего со става, мл: соляная кислота (концентрированная) 900, серная кис лота (концентрированная) 60, медный купорос (кристаллический) 180. Подготовленные участки для травления обильно смачива ются ватно-марлевым тампоном с реактивом до получения слегка матовой поверхности.
3. Протравленные поверхности промывают водой, а затем нейтрализую-щим раствором карбоната натрия (сода кальцинирован ная) 30—50 г в 1 л воды.
При попадании реактива на зубья хвоста лопаток и паз под вставку последние особо тщательно промыть водой, нейтрализую щим раствором, после чего эти места обязательно зачистить шли фовальной шкуркой.
4. Протравленную поверхность осматривать не ранее чем через 30 мин. после травления.
5. После осмотра все места травления необходимо зачистить шлифовальной шкуркой.
При травлении соблюдать правила техники безопасности ра боты с реактивами, травить следует в предохранительных перчат ках и избегать попадания реактива на кожу тела и в глаза. При случайном попадании травящего реактива на лицо или в глаза пораженные места немедленно промыть водой до полного смыва реактива.
В зависимости от характера и степени повреждения лопаточ ного аппарата осевого компрессора и газовой турбины определя ют необходимость перелопачивания целых ступеней или замены отдельных лопаток. Лопатки, имеющие трещины, разрывы вход ных кромок, большой эрозионный износ, уменьшенные сверх до пуска хорды и кромки, меняют. Лопатки с незначитель-ными изгибами на кромках пера разрешается править. При небольших надрывах допускается радиусная запиловка и шлифовка. При этом следует избегать образования острых углов на кромках.
Убедиться в подвижности бойков автоматов безопасности и надежном закернивании стопорных винтов регулировочных гаек. Замеченные при осмотре дефекты записать в ведомость объема работ.
При дефектовке роторов осматривают и зубчатые муфты. На современных ГТУ применяются подвижные муфты с бочкообраз ным зубом, хорошо компенсирующие несоосности и осевые пере мещения вращающихся валов. В период изготовления зубчатые муфты балансируются в сборе; при работе турбины происходит взаимная приработка их элементов, поэтому при ремонте не до пускается частичная замена дефектных основных деталей. Муфту положено менять полностью. Перед установкой, детали новой муф ты в сборе необходимо промаркировать и при установке на валы соблюдать маркировку.
При дефектовке зубчатых муфт проверяют разбег коронок или промежуточных валов, крепление их на валах и соответствие по садки паспортным требованиям, состояние зубьев и стопоров, на личие нормального подвода масла смазки. Основные дефекты зуб чатых муфт — износ рабочих поверхностей и поломка зубьев, биение муфт и ослабление посадки.
Посадка зубчатых втулок на валы должна быть с натягом 0,0003—0,0006 от диаметра посадочного места вала. Крепление втулок на валах осуществляется шпоночными соединениями.
Причинами износа и поломки зубьев муфты могут быть недо статочный подвод масла смазки, отложения масляного шлама, вибрация роторов, большие расцентровки. При неправильной по садке муфт на валы и недостаточной центровке роторов может возникнуть биение муфт.
Малый натяг и повышенная вибрация ротора вызывают ослаб ление посадки муфт. На рабочих поверхностях зубьев муфт не допускается наличие трещин, питтингов, задиров в местах входа и выхода зубьев в зацепление, наволакивание, выражающееся в образовании канавок вдоль зубьев, накатывание (задирание зуба по всей рабочей поверхности). Масляные зазоры между зубьями муфты проверяют с помощью пластинчатого щупа при прижатых по зубьям в одну сторону коронках. Размер масляных зазоров должен соответствовать паспортному (обычно 0,35—0,46 мм). Увеличение зазоров в зацеплении в результате износа приводит к усилению ударов в зубцах и увеличению вибрации ротора. По этому муфты, имеющие из-за износа зазор в зацеплении в 2 раза превышающий паспортный, меняют. При зашламовании и выра ботке зубьев полумуфт проверить правильность установки трубки для подвода масла к зубчатой муфте. Трубопровод подвода масла продуть сжатым воздухом. Проверить и прочистить подводящие и сливные канавки в полумуфте и на венце муфты. При дефек товке роторов желательно проверить наличие трещин (индукционным, ультразвуковым или иным методом), шеек, рабочих поверх ностей упорных гребней, посадочных мест под полумуфты в ме стах выхода из-под полумуфты шпоночных пазов.
После дефектовки роторов осматривают направляющие лопат ки в верхних и нижних половинах цилиндров. При этом необхо димо обратить внимание на степень эрозионного износа, наличие трещин, надрывов кромок, забоин, заусенцев и других дефектов на лопатках. Подозрения на трещины проверить дефектоскопом ВД-1ГА, ВДМ-2М или другими приборами. Обнаруженные де фекты записать в ведомость объема работ.
У турбоагрегатов ГТК-10-4 особое внимание обратить на нали чие признаков сульфидно-окисной коррозии сопловых лопаток ТВД, изготовленных из сплава ЖС6-К.
По мере развития высокотемпературной коррозии происходит резкое падение пластичности (охрупчивание) материала лопатки, сопровождаемое часто трещинами и вырывами выходной кромки. Помимо механического разрушения лопаток сульфидно-окисная коррозия приводит к снижению к. п. д. турбины, к перераспределе нию теплоперепадов между ТВД и ТНД из-за уменьшения проход ного сечения соплового аппарата ТВД, к увеличению удельного расхода тепла, вследствие чего для поддержания необходимой мощности нужно повышать температуру перед турбиной.
Причина сульфидно-окисной коррозии — попадание в камеру сгорания ГТУ с цикловым воздухом и топливным газом щелоч ных металлов и серы, причем основным их источником является пыль циклового воздуха. Появлению коррозии предшествует образова ние на поверхности лопаток золовых отложений светло-коричневого или кирпичного цвета. В зависимости от степени развития, корро зия проявляется внешне в трех видах:
— относительно равномерное окисление (продукты коррозии темно-серого цвета) поверхности корытца лопатки с увеличением площади пораженной поверхности по высоте лопатки и появле нием отдельных бугорков;
— ускоренное развитие коррозии в верхней части лопатки ближе к входной кромке, сопровождаемое слиянием отдельных бу горков и образованием «язвенной» зоны с высотой вспучивания 1÷1,5 мм;
— катастрофическое развитие коррозии на вогнутой поверх ности лопаток (на всю толщину ее пера) и на входной кромке (особенно в верхней части лопатки) с образованием на ней сквоз ной трещины (часто по всей длине) шириной до 5÷7 мм.
Стойкость лопаток турбины против высокотемпературной кор розии значительно повышается применением сплавов на кобаль товой основе с высоким содержанием хрома и нанесением па по верхность лопаток защитных покрытий.
Корпуса компрессора и турбины тщательно осматриваются для выявления трещин, которые могут появиться в слабых местах (пазы уплотнительных обойм, места крепления стяжек, пазы обой мы высокого давления и упорного диска). Особо обратить внимание на крепление стяжек корпуса турбины. Глубина и направление трещин хорошо определяются ультразвуковым методом контроля. Необходимо также проверить коробление внутренних элементов компрессора и турбины (обоймы уплотнений, обоймы направляю щих лопаток и др.).
Обнаруженные дефекты записать в ведомость объема работ.
После разборки ГТУ, когда полностью определится взаимное положение деталей, степень их износа и характер повреждений, необходимо согласовать исправление дефектов сопрягаемых деталей друг с другом (табл. 2.5). Невыполнение этого требования приводит к увеличению трудозатрат из-за переделок, лишней разборки и сборки, снижению качества и увеличению сроков ремонта.
Таблица 2.5
Примеры влияния результатов устранения неисправностей основных узлов на состояние смежных
|
Результаты из мерений при разборке ГГПА |
Решения по устране-нию обнару женных неисправ ностей |
Влияние приня того решения на состояние смеж ных деталей и узлов |
Выводы по ре монту смежных деталей и узлов |
|
Расцентровка роторов ТНД — нагнетатель |
Смещение ро тора ТНД пу тем измене-ния толщины опор ных подушек вклады-шей под шипников |
Изменение ра диальных зазо ров по лопат кам и уплотне ниям |
Центровка направляю-щего аппарата, газо вых и масляных уплот-нений от носительно ро тора ТНД после центровки по полумуфтам |
|
Коробление и увеличенные за зоры по разъе му корпусов |
Строгание и шабров-ка по верхности разъ ема |
Уменьшение верхних ради альных зазоров в проточной ча сти |
Подгонка ло паток и усиков уплотнений пос ле исправления разъема |
|
То же |
Наплавка ме талла на разъ ем с последую щим строганием |
Зазоры в про точной части не изменяются |
Подгонка ло паток и уплот нений не требу ется |
|
Неравномер ные радиальные зазоры в лопа точном аппара те |
Смещение ро торов |
Изменение за зоров по уплот нениям |
Центровка уп лотнений после смещения рото ра |
|
Смещение ро торов относи тельно осей ра сточек |
Смещение ро торов |
Изменение радиальных зазоров по лопат кам |
Если при сме щении ротора изменения ра диальных зазо ров превысят величины допу сков, необходи мо перецентро вать уплотне ния |
|
Дефекты упорного гребня |
Проточка упорного гребня и установка в упорном под шип-нике плас тин для сокращения требуе мого размера осевого разбега |
Возможно смещение рото ра в осевом на правлении Смещение ро тора нагнетателя вызовет ос лабление или усиление сжа тия пружин торцевого уп лотнения |
Установка равнотол-щин ных пластин с двух сторон. Суммар-ная тол щина пластин должна соответство-вать ве личине проточки |
|
Дефекты ше ек роторов |
Проточка ше ек |
Увеличение масляных зазо ров |
Перезаливка и расточ-ка под шипников после определения окончательного диаметра шеек |
|
Дефекты ра бочих лопаток турбины |
Замена, на варка утонений |
Небаланс ро тора |
Развеска ло паток на мо ментных весах, балансировка ротора |
Разборка нагнетателей является ответственной операцией, по этому производить ее необходимо строго по инструкции завода-изготовителя и эксплуатационной инструкции с соблюдением дей ствующих правил техники безопасности при производстве ремонтов оборудования в газоопасных помещениях. Порядок производства работ по вскрытию и ремонту центробежных нагнетателей регла ментируется Правилами технической эксплуатации компрессорных цехов с газотурбинным приводом.
Перед разборкой нагнетателя необходимо проверить отключение нагнетателя от газопроводов и обеспечение безопасных условий разборки. Снять крышку блока подшипников. Горизонтальный разъем очистить от шеллака и проверить плотность его прилегания щупом 0,03 мм. Снять крепеж, застропить торцовую крышку на гнетателя за приливы и подвесить на крюк тали. Отжав крышку отжимными болтами, вывести ее из корпуса до появления резьбо вых отверстий под рым-болты. Ввернуть рым-болты, застропить за них стропом и талрепом и, отрегулировав натяжение всех стро пов, вынуть крышку из корпуса и установить ее на специальные козлы. Проверить состояние резиновых уплотнительных колец вса сывающей камеры. Кольца, имеющие дефекты в виде разрывов и срезов, заменить.
Проверить при помощи выжимок на свинце зазор между уплотнительным кольцом и усиками уплотнения на покрывающем диске. Неравномерный зазор в этом уплотнении, служащем для разделения всасывающей и нагнетательной камер, приводит к воз никновению дополнительных динамических напряжений в элемен тах рабочих колес. Проверить состояние «усиков» уплотнения по покрывающему диску рабочего класса, поврежденные усики выправить или заменить новыми. Уплотнения рабочих колес нагнетателей типа Н-16-76 выполнены из алюминиевых сплавов. При уве личении радиальных зазоров в них более формулярных, а также при на личии выработки и выкрашивания уплотнения заменить на новые. После этого присоединить к гильзе штатное приспособление с противовесом, вывернуть крепеж и вывести ее из корпуса, произведя промежуточную перестроповку согласно инструкции завода-изготовителя. Гильзу установить на специальные козлы, противо вес снять. Отверстия подвода и слива масла в корпусе блока под шипников заглушить деревянными пробками. На отверстие под гильзу в корпусе нагнетателя установить заглушку с паронитовой прокладкой. Торцовую крышку установить на место.
Снятие рабочего колеса с вала или насадка его на нагнетате лях НЗЛ производится с помощью гидравлического приспособления без подогрева ступицы колеса. Для колес нагне тателей НЗЛ выпуска до 1969 г. при снятии с вала механическим приспособлением необходимо предварительно подогреть колесо до температуры 80÷100°С. При осмотре рабочего колеса тщательно осмотреть поверхности основного и покрывающего дисков, а также головки заклепок. Наличие любых трещин на дисках не допу скается. Допускается видимое оконтуривание головок заклепок, заклепки со следами значительной вытяжки и отколотыми голов ками подлежат замене на новые. Заклепки изготавливаются из; металла марки 13Н5А.
Снятие колес нагнетателей ТМЗ производится с предварительным подогревом в специальном приспособлении с гидравлическим приводом. Посадка колес на вал производится с предварительным подогревом колеса в термической печи до температуры 230 ÷ 250 оС, с обязательным контролем величины натяга.
Зазор между лопатками и покрывающим диском допускается не более 0,04 мм на расстоянии, равном диаметру заклепки от центра заклепок и не более 0,1 мм в остальных местах. При зна чительных увеличениях этих зазоров необходимо произвести пе реклепку в требуемых местах. Проверить состояние входных кро мок лопаток. Допустимый износ (подрез) входных кромок со сто роны рабочего диска должен быть не более 10 мм для длинных лопаток и не более 8 мм для коротких.
Снять кожух стакана гильзы; двумя индикаторами проверить осевой разбег ротора в упорном подшипнике. Данные записать в, формуляр. Гильзу полностью разобрать. Осмотреть резиновые кольца, устанавливаемые в канавки фланца гильзы. Поврежден ные резиновые кольца заменить. Проверить состояние резиновых колец или медных шайб, устанавливаемых под головки болтов, кре пящих гильзу к корпусу. Допускаются капельные протечки масла под болтами, крепящими гильзу к корпусу.
Открепить и снять торцовое уплотнение, разобрать его, очис тить втулку от налета, проверить плотность прилегания ее к гиль зе по краске. На состояние торцового уплотнения обратить особое внимание. При наличии на контактной поверхности графитового кольца сколов, царапин, кольцевых рисок, а также в случае из носа этой поверхности более 0,5 мм втулка с кольцом подлежит замене на новую. Допускаются незначительные сколы рабочего» пояска графитового кольца на величину не более одной трети ши рины пояска при расстоянии между ними не менее одной трети длины окружности.
Резиновые кольца круглого сечения, устанавливаемые на втул ке графитового кольца, на валу под стальное кольцо и на наруж ной поверхности корпуса уплотнения в случае чрезмерного набу хания резины (а также при обнаружении повреждений колец) подлежат обязательной замене.
Проверить щупом верхние масляные зазоры в подшипниках и плотность прилегания разъемов. Снять стопорное кольцо с опор ного вкладыша. Снять верхние половины опорно-упорного и опор ного вкладышей и измерить боковые масляные зазоры. Размеры зазоров записать в формуляр.
Выкатить нижние половины сегментов с колодками, застропить и снять вал нагнетателя. Определить визуально по натирам при легание колодок опорно-упорного подшипника к упорному диску. Проверить состояние баббитовой заливки вкладышей. В случае отслоения баббита или выкрашивания его вкладыш перезалить или заменить запасным.
Проверить микрометром конусность и зллипсность шеек ротора. В случае отклонений диаметра шейки по длине на величину более 0,015 мм ее необходимо проточить и шлифовать. Дефекты записать в ведомость объема работ.
При дефектовке деталей центробежных нагнетателей для поис ков трещин хорошо зарекомендовали себя в эксплуатационных ус ловиях КС метод индукционного контроля, ультразвуковой метод и метод красок.
Появление трещин возможно на посадочных местах вала под полумуфту и рабочее колесо в районе шпоночных пазов и на по крывающих дисках рабочих колес. Через каждые 50 тыс. ч нара ботки нагнетателя необходимо проверять на наличие трещин все сварные швы, а также толщину металла газопроводов технологи ческой обвязки нагнетателя в местах поворотов.
Валоповоротное устройство.
С крышки переднего блока подшипников ГТУ снять валоповоротное устройство, осмотреть кине матические пары, определить величину контакта в зацеплении. Проверить степень износа зубьев, зазоры, убедиться в отсутствии трещин, задиров и наклепа. Забоины и выкрашивания зубьев на торцах шестерни-гайки и ведомой шестерни устраняются слесар ной обработкой. При поломке зубьев или наличии на них трещин шестерню-гайку необходимо заменить. Контакт рабочих поверх ностей (по наработке и краске) червячной передачи должен быть не менее 75%. Нормальный осевой зазор в червячной паре первой ступени 0,6—0,7 мм.
Проверить плавность перемещения шестерни-гайки по валу червячного колеса. При этом контакт рабочих поверхностей шлица и винтового паза должен быть не менее 60%. По наличию и ве личине люфтов определяется износ шарикоподшипников редуктора валоповорота. Сжатым воздухом продуть все каналы подвода масла смазки к подшипникам валоповорота.
Сняв электродвигатель и крышку муфты, проверяют состояние резиновых пальцев эластичной муфты. Сработанные резиновые пальцы заменить на новые. Выявленные дефекты записать в ведо мость объема работ.
Турбодетандер и расцепное устройство.
Разборка и дефектовка производится в следующей последовательности.
При разборке и дефектовке этих узлов нужно отсоединить от корпуса трубопроводы, снять торцовую крышку, проверить разбег ротора в упорном подшипнике (0,2÷0,27 мм). Затем снять верх нюю половину корпуса, очистить разъем, определить натяг крышки на вкладыши (0,03÷0,04 мм) и верхний масляный зазор во вкла дышах.
Измерить зазоры в масляных уплотнениях, боковые масляные зазоры в подшипниках. Сдвинув ротор в сторону компрессора, из мерить осевые зазоры в проточной части между бандажными лен тами и лопатками; величины их записать в формуляр.
Проверить от руки плавность перемещения шестерни расцепно го устройства вдоль вала. При наличии заеданий записать об этом в ведомость объема работ.
Вскрыть крышку цилиндра сервомотора, измерить зазоры в уп лотнениях (диаметральный зазор 0,15÷0,20 мм). Измерить плот ность прилегания разъема угольных колец (0÷0,05 мм) и записать в формуляр. Разобрать уплотнение. При осмотрах угольных уп лотнений турбодетандера обращается внимание на подвижность угольных сегментов в обойме по радиусу. Осевой зазор между уголь ными сегментами и обоймой должен быть 0,8 мм.
Малые осевые зазоры могут вызвать заедание сегментов и их быструю выработку, большие же зазоры вызывают утечки пуско вого газа. Стягивающие пружины угольных уплотнений, имеющие недостаточную упругость и большую коррозию, заменить. Также заменить сегменты, имеющие поломки, сильные истирания, выкра шивания. При увеличенных радиальных зазорах угольные уплот нения пригоняются по валу пропилом стыков с последующей при шабровкой.
Ротор вынуть, осмотреть его, измерить диаметры шеек и запи сать в формуляр. Проверить прилегание шеек и упорных плоско стей ротора к баббитовой заливке. Тщательно осмотреть лопатки и ленточный бандаж. Неплотно пригнанные шипы необходимо акку ратно подклепать, в местах обрывов бандаж припаять к лопатке. Все дефекты записать в ведомость объема работ.
Камера сгорания.
Перед началом разборки необходимо прове рить герметичность кранов № 14 и 15 и плотность фланцевых сое динений трубопроводов подвода газа. С фланцевого разъема крышки камеры сгорания удалить теплоизоляционные маты. За тем отсоединить запал, трубопроводы основной, дежурной и за пальной горелок, снять горелочное устройство. Демонтировать крышку камеры сгорания, снять фронтовое устройство, демонтиро вать огневую часть и смеситель. Металлической щеткой очистить все элементы камеры сгорания (смеситель, регистры, горелки, шпоночные соединения), особенно сварные швы, и осмотреть через 5÷7-кратную лупу.
При необходимости с помощью переносной тали, застропив за приваренные скобы, оттянуть переходной патрубок. После снятия болтов с горизонтального фланца проверить равномерность зазора холодного натяга. Проверить зазоры в телескопическом соедине нии (10÷15 мм).
Наиболее часто встречающимися дефектами в камере сгора ния являются трещины. На лопастном смесителе трещины появ ляются в основном в сварных швах, могут встречаться также на самих лопастях и в местах приварки лопастей к жаровой трубе. На фронтовом устройстве трещины обычно встречаются в местах при варки лопаток регистров к обечайкам и на самих обечайках («юб ках»). На основной горелке трещины бывают в сварных швах, в местах приварки конуса с отверстиями для выхода газа. В переход ном патрубке может быть обгорание патрубка гляделки, появле ние трещин в сварных швах наружного патрубка, что является следствием разрушения внутренней изоляции (усадка, выдувание).
Причинами появления трещин на смесителе могут быть пульсация рабочей среды, вызывающая вибрацию смесителя, резкие перепады температуры рабочей среды при остановках и пусках аг регата, большая длина факела. Трещины на фронтовом устрой стве и основной горелке появляются при неправильной центровке основной горелки относительно фронтового устройства и от теп ловых деформаций элементов камеры сгорания.
Все перечисленные дефекты относятся в основном к горизон тальным камерам сгорания с переходным патрубком. При осмот ре этих камер сгорания необходимо также обратить внимание на состояние талрепа фиксационного пункта и шпонок. Суммарный зазор по шпонке должен быть равен 0,05 мм.
Турбоагрегаты ГТК 10-4 оснащены вертикальными камерами сгорания, конструктивно существенно отличающимися от горизон тальных. У этих камер сгорания наиболее часто встречаются тре щины на обечайках стыковых секций жаровой трубы, поломки перемычек окон смесителя, трещины и разрушения узлов крепле ния жаровой трубы в корпусе (шпоночные соединения, узлы паль цевых фиксаторов). Такие дефекты устраняют ремонтом в соот ветствии с Инструкцией НЗЛ по техническому обслуживанию и ремонту камеры сгорания И0 3.130—82.
При осмотре камер сгорания горизонтального и вертикаль ного типов необходимо также проверить пружинные опоры. Лапы камеры сгорания должны лежать на всех опорах. Между лапами и опорными подшипниками пружинных опор не должен проходить щуп толщиной 0,05 мм. Все обнаруженные дефекты заносятся в дефектную ведомость объема работ.
Воздухоподогреватели (регенераторы). При каждом среднем и капитальном ремонте регенераторы ГТУ подлежат обязательному внешнему осмотру и проверке на герметичность. Для этого необ ходимо отсоединить воздухопроводы и установить металлические заглушки толщиной 10—12 мм с паронитовыми прокладками на фланцевых соединениях со стороны входа и выхода воздуха.
На одном из патрубков устанавливается манометр с пределом измерений 5—6 кгс/см2, а к другому подводится сжатый воздух от цехового коллектора собственных нужд или от передвижного ком прессора (рис.2.23). Диаметр патрубка должен быть не менее 50 мм. Испытания производятся воздухом с давлением 3 кгс/см2. При этом падение давления в течение 5 мин не должно превышать 2,5 кгс/см2, что соответствует потере не более 0,5% от полного расхода воздуха через секцию. Если в результате сильных утечек воздуха невозможно поднять давление до 3 кгс/см2, необходимо, не сни мая давления, осмотреть секцию, устранить обнаруженные дефек ты, после чего произвести повторные испытания. Осмотр пакетов секции производится со стороны входа и выхода продуктов сго рания через люки на газоходах. В пакетах не должно быть разры вов, трещин, прогаров и вспучиваний парных профильных пла стин. При осмотрах регенераторов обратить внимание на приле гание лап и наличие зазоров в установочных шайбах дистанцион ных болтов (0,1—0,18 мм). Прилегание лап ко всем опорам должно быть плотным, без зазоров.
Рис 2.23. Схема опрессовки регенера тора.
1 — люк, 2 — коллектор воздуха диамет ром 50 мм с давлением 3 кгс/см2; 3 — ма нометр, 4 — металлические заглушки, 5 — вход и выход воздуха, 6 — вход про дуктов сгорания; 7 — выход продуктов сгорания
Воздушные маслоохладители.
На отечественных газотурбин ных установках КС, выпускаемых с 1970 г., устанавливаются воз душные маслоохладители с прямым охлаждением масла, а также с промежуточным теплоносителем (вода или антифриз). Во время дефектовки воздушных маслоохладителей визуально определяются места утечек масла и промежуточного теплоносителя. Секции с трубками необходимо очистить от грязи снаружи и внутри и испы тать гидравлически давлением согласно техническим условиям на данный аппарат. Уплотнение между секциями должны быть гер метичными. Осмотреть визуально состояние редуктора: зубчатую пару на наличие выработки зацепления, подшипники валов ре дуктора, наличие и качество масла смазки. Проверить надеж ность крепления лопастей вентиляторов. Приводы жалюзей долж ны быть исправными, работать без заеданий, жалюзи закрывать плотно; уплотнительную резину в местах вырывов и с другими дефектами заменить.
Маслосистема.
К маслосистеме относятся: маслобак, пусковой и резервный насосы смазки, винтовые маслонасосы, газоотделитель, маслоохладители, инжекторы, запорная арматура (краны, вентили, задвижки, обратные клапаны, маслопроводы Смазки, регулирования, системы уплотнения, сливные маслопроводы)
1. Пусковой и резервный маслонасосы.
Насос отсоединить от нагнетательного трубопровода и снять с маслобака вместе с электродвигателем. Снять трубку для подвода масла к верхнему подшипнику и нижний диск, трубку продуть сжатым воздухом. Вал насоса в собранном виде должен легко проворачиваться от руки. Вскрыть насос, вынуть направляющую втулку и нижнее кольцо, измерить сопрягаемые детали диаметральный зазор в плавающей уплотнительной втулке колеса должен быть в преде лах 0,120÷0,185 мм, диаметральный зазор во вкладыше 0,12÷0,16 мм, осевой разбег 0,25÷0,35мм. Измеренные зазоры записать в формуляр. Разобрать насос и осмотреть все детали. Дефек товка вкладышей насоса производится аналогично дефектовке вкладышей турбины. На шлицах муфты насоса не должно быть срезов и смятий граней.
2. Винтовой маслонасос.
Сначала проверяют центровку по по лумуфтам валов насоса и электродвигателя. Расцентровка по торцу и окружности не должна превышать 0,05 мм. Перед сняти ем торцовой наружной крышки проверить наличие ее маркировки (метки). Снять крышку и подпятники, проверить наличие марки ровки их с винтами, маркировку расположения винтов в корпусе и между собой. Измерить зазоры между баббитовой заливкой и наружными диаметрами винтов, которые не должны превышать 0,08 мм. Насосы с увеличенными зазорами бракуются и направ ляются на ремонт. Вынуть и осмотреть винты и подпятники. На нитках винтов на баббитовой заливке не должно быть задиров; натиры на трущихся поверхностях должны располагаться равно мерно. Проверить разбеги винтов, каналы подвода смазки в центральном винте и передней втулке продуть воздухом. По раз нице между диаметрами расточек подпятников и диаметрами шеек винтов определяют радиальные зазоры в подшипниках. При ос мотре блока клапанов проверить плотность прилегания предохра нительного и обратного клапанов.
На пусковом клапане не должно быть царапин, выработки, коррозии, забоин, трещин. Пружины с усталостными трещинами, коррозией, а также потерявшие требуемую жесткость заменить. Все дефекты записать в ведомость объема работ.
3 Шестеренчатый маслонасос.
Снять торцовую крышку и про верить наличие маркировки шестерен; нанести ее при отсутствии меток. Очистить разъем. Измерить зазоры в зацеплении шестерен, которые должны составлять 0,2÷0,3 мм. Зазоры между внутрен ними расточками корпуса и вершинами зубьев должны быть в пределах 0,05÷0,1 мм. По свинцовым оттискам определить осе вые зазоры (норма 0,05—0,1 мм). Увеличение радиальных и осе вых зазоров свыше 0,08 мм приводит к потере производительности и напора насоса.
Вынув шестерни и вкладыши, измерить диаметры шеек и диа метры расточек вкладышей. Диаметральные зазоры в подшипни ках не должны превышать зазоры по вершинам зубьев. Осмотреть все детали насоса на наличие механических дефектов (трещины, выкрашивания и т. д.). Дефекты записать в ведомость объема ра бот.
4. Маслоохладители.
В маслосистемах с промежуточным теп лоносителем применяются маслоохладители-теплообменники типа М-5, М-8. Дефектовка их производится следующим образом. Сна чала слить масло и воду через спускные краны. Затем снять тру бопроводы подвода и слива воды, сливной пробковый кран, вы вернуть сливную трубу, снять крышку корпуса. Проверив нали чие маркировки на фланцевых крышках маслоохладителя, труб ного пучка и корпуса, извлечь трубный пучок из корпуса и ос мотреть его. Проверить наличие маркировки на внутренней крышке трубной доски и снять крышку. Внутреннюю полость корпуса маслоохладителя очистить от грязи и шлама. Трубный пучок механическим или химическим путем очистить от грязи, шлама, отложений солей жесткости внутри трубок. Опрессовать секцию с масляной стороны давлением 7 кгс/см2 в течение 20 ÷ 30 мин. Для этого используют специальное приспособление (рис. 2.24). По падению давления и вытеканию воды из трубок определяют дефектные трубки и нарушение вальцовки в трубных досках. Обнаруженные дефекты записать в ведомость объема ра бот.
Рис. 2.24. Приспособление для опрессовки маслоохладителей.
1 — приспособление; 2 — трубный пучок; 3 — резиновая прокладка.
5. Масляный бак.
В начале маслобак осматривают снаружи с целью обнаружения утечек масла по сварным швам. Затем, слив масло, производят внутренний осмотр. Перед внутренним осмот ром необходимо демонтировать пусковой и резервный маслона сосы, вынуть фильтры и хорошо провентилировать бак для удаления масляных паров. При осмотре разрешается использовать переносные лампы только во взрывобезопасном исполнении на пряжением 12 В. Осмотр должны производить не менее двух че ловек (один из них — наблюдающий). При внутреннем осмотре определяют характер и степень загрязненности отсеков маслобака и сетчатых фильтров, состояние крепления плоских пружин и це лостность сеток. Фильтры, имеющие разрывы сеток, бракуют.
6. Газоотделитель.
При осмотре определяют степень загрязне ния распылителя и газоотбойных решеток, крепление решеток гидрозатвора. Проверяют отсутствие утечек масла и газа в ма шинный зал.
7. Инжекторы.
При дефектовке инжекторов главным образом проверяют состояние сопел. Сопла, имеющие выкрашивания, боль шие забоины, сильный износ (увеличенный диаметр отверстия), меняют.
8. Запорная арматура. Запорную арматуру (вентили, задвиж ки, обратные клапаны, краны) проверяют на плотность. Для этого арматуру хорошо очищают внутри от загрязнений и в поло жении «закрыто» устанавливают на верстак или подставку таким образом, чтобы фланец со стороны входа среды был сверху. Па трубок заливают до краев керосином. При наличии неплотности уровень керосина будет понижаться. Дефектную арматуру ремон тируют. Так же проверяют наличие трещин на корпусах арма туры и другие механические дефекты.
При ремонте газотурбинных ус тановок в условиях КС применяют механический способ и про мывку различными растворами.
При механическом способе очистки ржавчина, окалина, старая краска, отвердевшие наслоения масла и другие отложения сни маются с деталей шаберами, щетками, механизированными ша рошками, роторными машинками и другими переносными приспо соблениями. Этим способом очищают детали проточной части турбины, камеры сгорания, разъемы корпусов, регенераторы, по верхности оборудования, корпусов турбоустановки и трубопрово дов перед покраской.
Детали машины промывают в керосине или соляровом масле. Для этого используют противни, изготовленные из листового железа. Особое внимание обратить при промывке вкладышей подшипников на очистку каналов подвода масла и на другие труднодоступные места.
Для механизации этого трудоемкого процесса применяют пе редвижные моечные машины, в которых детали промывают струей из насоса. На рис. 2.25 показана передвижная моечная машина, со стоящая из тележки 1 с закрепленной ванной 4, в нижней части которой установлена сетка 3. Для промывки мелких деталей на боковой стенке ванны служит полка 5. Ванна закрывается крыш кой 6. Через патрубок 2 загрязненная жидкость сливается в ба чок 10, в котором перегородки 11 из мелкой сетки образуют от стойники. Электронасос 9 по трубе и бензостойкому шлангу 7 нагнетает жидкость для промывки деталей.
Рис. 2.25. Передвижная моечная машина.
1 — тележка; 2 — патрубок; 3 — сетка; 4 — ванна; 5 — полка; 6 — крышка; 7 — бензостой кий шланг; 8 — труба; 9—электронасос; 10 — бачок; 11 —перегородки отстойника.
После промывки вкладыши, зубчатые муфты, элементы си стемы регулирования и другие ответственные детали необходимо протереть насухо чистыми салфетками. Керосином или соляровым маслом также промывают картеры подшипников.
Особенно трудоемка очистка проточной части осевого компрес сора. Частичная очистка ее производится на работающем агрегате перед остановкой в плановый ремонт путем засыпки во всасываю щий тракт осевого компрессора 5—6 ведер косточковой крошки, просяной лузги или других веществ, не содержащих смол. Для этой же цели можно использовать специальный раствор – моющую жидкость марки М-1, М-2. Раствор вспрыскивается на всас осевого компрессора при прокручивании ротора ТВД от турбодетандера с частотой вращения 1500 мин-1 и работе ГТУ от дежурной горелки. При этом не обходимо обязательно отглушить подачу воздуха от осевого ком прессора в систему охлаждения.
После вскрытия машины полная очистка лопаточного аппара та производится 5%-ным раствором тринатрийфосфата, подогре того до 80—90°С, водяным паром или керосином. Работа эта выполняется вруч ную щетками и салфетками и очень трудоемка. Поэтому большое значение имеет механизация этого процесса, заключающаяся в следующем. На загрязненные лопатки, бочку и статор компрес сора через специальный струйный инжектор подается маршаллитовая пульпа (1 часть маршаллита и 3 части горячей воды). Схема очистки ротора осевого компрессора показана на рис. 2.26. После очистки проточную часть осевого компрессора просушить сжатым воздухом.
Рис 2.26. Схема очистки ротора осевого компрес сора.
Самая трудоемкая операция — очистка маслоохладителей и маслопроводов. При очистке маслопроводов и масляных полостей маслохолодильников применяют дихлорэтан, трихлорэтилен и тринатрийфосфат. Отдельную секцию маслопровода заглушают с од ной стороны деревянной пробкой, заполняют на 2/3 объема дих лорэтаном или трихлорэтиленом и заглушают такой же деревян ной пробкой с противоположной стороны. После этого секцию в течение 15—20 мин взбалтывают и затем, слив жидкость в спе циально отведенную для этого емкость - сборник, промывают трубу горячей водой до тех пор, пока взятая в пробирку проба при смешении с 2—3 каплями 10%-ного азотнокислого серебра не будет изменять свою окраску и прозрачность, что указывает на отсутствие растворителя. Очистка секции маслоохладителя производится аналогично. После очистки трубы и маслоохладите ли сушат сжатым воздухом, смазывают чистым маслом и заглу шают до сборки. При использовании дихлорэтана и трихлорэти лена необходимо помнить, что они чрезвычайно ядовиты. Поэтому при работе с ними необходимо обеспечить приточно-вытяжную вентиляцию и работать в противогазах.
Промывка с использованием 5%-ного раствора тринатрийфос фата может выполняться двумя способами.
1. Промывка с полной разборкой маслосистемы. В специально изготовленную ванну (габаритные размеры ее выбираются исхо дя из размеров наибольшей секции), заливают 5%-ный раствор тринатрнйфосфата, температура которого должна поддерживать ся в пределах 70—80°С. В эту ванну укладывают секции разоб ранного маслопровода и выдерживают в течение 30 минут. После этого секции вынимают, промывают горячей водой до нейтраль ной реакции по фенолфталеину, и сушат сжатым воздухом. Гото вые секции смазать чистым маслом и заглушить с обеих сторон до сборки. Трубные пучки маслоохладителей при этом способе очистки погружают в раствор на 6—8 ч.
2. Очистка без разборки маслосистемы. Вначале необходимо подготовить схему прокачки. Система гидродинамического регу лирования при этом отключается. Очистку и промывку ее необ ходимо производить индивидуально с полной разборкой всех уз лов и трубок. При этом применение водного раствора тринатрийфосфата нежелательно, а предпочтительно применять керосин. Вкладыши подшипников, во избежание корродирования баб битовой заливки от контакта с тринатрийфосфатом, необходимо удалить. Для подогрева раствора тринатрийфосфата смонтировать на маслобаке ТЭНы или подсоединить в систему циркуляции мас ла бачок — теплообменник вместимостью 0,5—1 м3 со змеевиком, через который проходит горячая вода из системы отопления.
Циркуляция моющей жидкости происходит по схеме масло бак — маслонасосы — инжекторы — маслоохладители — напорные трубопроводы — картеры подшипников турбины, редуктора, цент робежного нагнетателя — сливные трубопроводы.
Сначала в течение 8—10 ч весь контур необходимо промыть горячей водой. Затем систему заполняют 5%-ным раствором три натрийфосфата и прокачивают с подогревом всего контура до 70—80°С. Затем раствор заменяют свежим и повторяют 8-часовую прокачку. При этом сливная труба должна располагаться в мас лобаке так, чтобы она была заполнена раствором на все сечение. После окончания прокачки и слива грязного раствора всю си стему необходимо несколько раз промыть горячей водой до ней тральной реакции по фенолфталеину. Затем воду сливают и си стему промывают чистым маслом с подключенной центрифугой. После полного удаления воды из системы использованное масло слить и направить на регенерацию.
В условиях КС применение тринатрийфосфата для промывки маслосистем предпочтительнее по сравнению с дихлорэтаном, так как он менее дефицитен, непожароопасен, способствует образо ванию защитной фосфатной пленки на очищенных поверхностях. Однако при гидролизе тринатрийфосфата образуется щелочь, по тому при работе по промывке необходимо соблюдать правила техники безопасности при работе со щелочами.
Трубки пучков маслохолодильников на водяной стороне в процессе работы покрываются отложениями карбонатов кальция, магния, толщина которых зависит от временной (карбонатной) жесткости воды. Эти отложения сильно уменьшают эффективность теплообмена, что сказывается на режиме работы всей турбоустановки. Водяную полость очищают от отложений солей механическим и химическим путем.
Механическую очистку производят с помощью металлического прутка-шомпола со специальной насадкой — спиральным пером, приводящимся во вращение ручной пневмодрелью. В пространст во между шомполом и трубкой подается вода для вымывания снятых отложений. После полного удаления накипи трубки необ ходимо еще раз прочистить шомполом с намотанной на конце хлопчатобумажной обмоткой. Механический способ очистки пуч ков маслоохладителей трудоемок и непроизводителен. К тому же не исключена возможность повреждения трубок пером при не осторожном обращении.
Более прогрессивен химический способ очистки 3%-ным раст вором ингибированной соляной кислоты. Ингибитором могут быть столярный клей, уротропин, формалин, фурфурол. На 1 л раст вора добавляют 2 г ингибитора. Температура раствора при очистке должна быть около 30°С. На рис. 2.27 показана установка, применяющаяся на КС для химической очистки водяной полости маслоохладителя. Установка состоит из бака вместимостью 100 л, кислотного насоса с подачей 3—5 м3/ч и напором 15— 40 м, резиновых шлангов разного диаметра. Шланги диаметром 30—40 мм используются для прокачки раствора, а диаметром 15—25 мм — для отвода выделяющихся углекислых газов.
Рис. 2.27. Схема соедине ний при химической очистке масляной сис темы.
М — маслоохладитель; Н — насос; Б — бак.
Для очистки одного маслоохладителя типа М8 при толщине отложений 0,5—1,5 мм, как показал опыт, требуется 20 л 18%-ной соляной кислоты, растворенной в 100 л воды. Раствор гото вится в следующей последовательности: в баке с водой тщательно растворяется ингибитор, затем при постоянном перемешивании, заливают соляную кислоту. При недостаточном перемешивании может остаться неингибированная соляная кислота, от которой корродируют латунные трубки маслоохладителя. Химическая очистка производится в течение 20—25 мин при непрерывной цир куляции моющего раствора. Холодильник при этом должен быть отключен задвижками от водопроводов системы охлаждения. После очистки вентили на кислотных линиях закрываются и мас лоохладитель в течение 2—3 мин промывают водой из системы водоснабжения. После этого схема разбирается.
Для проверки плотности очищаемого холодильника из него берут анализ масла на содержание воды до очистки. Эту про верку повторяют ежедневно в течение первой недели эксплуата ции.
При работе с кислотой необходимо соблюдать правила по тех нике безопасности: бутыль с кислотой в обрешетке два рабочих переносят не выше 10—15 см от пола. Рабочие должны быть в спецодежде (сапоги, резиновые перчатки и фартук, защитные оч ки). На месте производства работ должен иметься запас кальци нированной соды (10—15 кг) для нейтрализации пролитой на пол кислоты, а также 1%-ный раствор питьевой соды для поло скания рта и нейтрализации попавшей на кожу тела или одежду кислоты.
Кислоту, попавшую на кожу или в глаза, необходимо немед ленно обильно смыть прохладной водой, а затем пораженные участки промыть 1%-ным раствором питьевой соды.
Многие детали оборудования могут быть повторно использованы при ремон те посредством удаления изношенной части и замены ее вновь изготовленной.
Рис. 3.1. Способы восстановления деталей: а — при помощи установки нового хво стовика на резьбе; б — установка нового хвостовика запрессовкой с обваркой места соединения; в — запрессовкой нового хвостовика с посадкой на шпильку
Рис. 3.2. Способы восстановления деталей: а и б — ис правление корпуса фрикциона и хвостовика шпинделя установкой новой части детали с последующей привар кой; в — замена изношенной шестерни с закреплением новой резьбовыми шпильками
Этот способ восстановления используют в тех случаях, когда у крупной, метал лоемкой и сложной детали к моменту ремонта машины оказывается изношенной сверх допустимого лишь одна ее часть, в то время как большая часть поверхностей не имеет износа или износ их находится в допустимых пределах. Некоторые при меры применения этого способа восстановления показаны на рис. 3.1—3.4.
Достаточно часто указанным способом восстанавливают изношенные зубча тые секторы, ступенчатые валы и другие детали.
Использование неизношенной части деталей особенно часто применяют при восстановлении составных блоков зубчатых колес, составных ходовых винтов.
Рис. 3.3. Способы восстановления сломанных зубьев крупных зуб чатых колес тихоходных пере дач
Рис. 3.4. Восстановление крупных зубча тых колес тихоходных передач вставкой секторов с креплением винтами
Повторное использование изношенных деталей практикуют в случае одно стороннего износа винтов и шестерен путем их перевертывания (рис. 3.5). В не реверсивных передачах такой способ является допустимым при текущих ре монтах.
Рис. 3.5. Восстановление работоспособности шес терни перевертыванием:
1 — изношенная деталь; 2 — перевернутая деталь; 3 — кольцо
Изношенные ходовые винты и поломанные валы соединяют со вновь изготов ленной частью способами, показанными на рис. 3.6.
в)
Рис. 3.6. Способы вос становления поло манных валов: а — при помощи прессо вой посадки наделы ваемой части и по становкой шпильки; б — при помощи прес совой посадки и обварки места соедине ния; в — при помощи сварки соединяемых частей
Некоторые детали типа втулок можно восстанавливать об жатием их под прессом при помощи матрицы и пуансона (рис. 3.7). Внутренний диаметр втулки уменьшается при этом на величину износа и припуска на обработку. Наружный диаметр втулки после обжатия наращивают металлизацией, хромиро ванием- или наплавкой с последующей обработкой под раз мер.
Втулки можно также реставрировать вырезанием паза и сжатием. Уменьшение внутреннего диаметра втулки при ее сжатии дано в табл. 3.1.
Полые цилиндрические детали, у которых рабочей поверх ностью является наружная (например, поршневые пальцы, не которые конструкции толкателей двигателей внутреннего сго рания и т. п.), можно восстанавливать раздачей, продавливая на прессе через внутреннее отверстие стальные шарики.
Рис. 3.7. Восста новление втулок обжатием
3.1 Уменьшение внутреннего диаметра втулки при ее сжатии
|
Сжатие паза в мм |
Уменьше ние диа метра втулки в мм |
Сжатие паза в мм |
Уменьше ние диа метра втулки в мм |
Сжатие паза в мм |
Уменьше ние внут реннего диаметра в мм |
Сжатие паза в мм |
Уменьше ние внут реннего диаметра в мм |
|
0,5 |
0.159 |
2,5 |
0,796 |
5,0 |
1,59 |
8,0 |
2.54 |
|
0.8 |
0.255 |
3,0 |
0.96 |
5,5 |
1,75 |
8,5 |
2,7 |
|
1,0 |
0.320 |
3,5 |
1,11 |
6,0 |
1,9 |
9,0 |
2,86 |
|
1,2 |
0,38 |
4,0 |
1,27 |
6,5 |
2,1 |
9,5 |
3,02 |
|
1,5 |
0.48 |
4,5 |
1,43 |
7,0 |
2,2 |
10 |
3,18 |
|
2,0 |
0.64 |
7,5 |
2,39 |
Склеивание однородных и разнородных материалов — один из прогрессив ных способов получения неразъемных соединений. При ремонте оборудования склеивание применяют также для восстановления некоторых поломанных и из ношенных деталей.
Склеивание как способ получения неразъемных соединений имеет следующие положительные свойства:
Клеевые соединения герметичны, обеспечивают в отличие от заклепочных и болтовых соединений гладкую поверхность изделий, что способствует сниже нию веса конструкции.
К недостаткам клеевых соединений следует отнести:
Клеи на основе органических полимеров могут длительно работать только при температурах 200÷250°С и кратковременно при 300÷350°С. Теплостойкость клеев из некоторых элементоорганических и неорганических полимеров дости гает 1000° С и выше, однако ввиду недостаточной их эластичности они находят ограниченное применение.
В металлических силовых конструкциях наиболее распространены клеевые соединения встык или внахлестку. Однако соединения встык в чистом виде при меняют редко, так как их прочность из-за нетехнологичности склеивания резко снижается. Поэтому стыковые соединения выполняют преимущественно в со четании с соединениями внахлестку.
В соединениях внахлестку при действии внешних усилий возникают преиму щественно напряжения сдвига, но на участках, близких к периферии площади склеивания, могут появляться и напряжения растяжения в направлении, пер пендикулярном плоскости склеивания, что может приводить к возникновению отдирающих усилий.
При действии растягивающих нагрузок на соединенные внахлестку элементы конструкции, максимальные напряжения растяжения возникают у границ клеево го соединения. Такое распределение деформаций наблюдается не только в клее вых, но и в заклепочных и сварных соединениях внахлестку.
Некоторые виды клеевых соединений показаны на рис. 3.8.
Рис. 3.8. Виды клеевых соединений: а, з — нерекомендуемые; б, 9, е, к — удовлетворительные; в, г, як, и, л — хорошие; м — тавровые соедине ния; н — соединения труб
Клеевые соединения лучше выдерживают сдвиг и хуже — неравномерный отрыв. Поэтому в случаях, когда клеевые соединения могут подвергаться нерав номерному отрыву, отдиранию, следует предусматривать меры по усилению, например, можно усиливать конструкцию приклеиванием местных накладок, подкреплением заклепками или точечной сваркой. При изготовлении конструк ции из тонких металлических листов целесообразно для усиления конструк ции механически скреплять края склеиваемых деталей заклепками или точеч ной сваркой.
При расчете прочности клеевых соединений необходимо учитывать, что на прочность склеивания влияют природа металла, характер предварительной обработки поверхности, нарушения заданного режима склеивания, колебания в прочностных свойствах клея, характер напряжения, условия эксплуатации и другие факторы. При использовании одного и того же клея прочность клеевых соединений черных металлов выше, чем клеевых соединений алюминиевых и медных сплавов.
Клеи получают на основе веществ природного происхождения (казеиновый, мездровый, шеллачный и др.) и синтетических материалов.
Синтетические клеи представляют собой обычно композиционную систему, состоящую из связующего, растворителя, наполнителя, пластификатора и ката лизатора или отвердителя.
Связующее обладает клеящими свойствами и обеспечивает прочность соеди нения.
Растворители регулируют вязкость клея.
Наполнители (металлические порошки, окислы металлов, волокнистые ма териалы) вводят в клеевую композицию для увеличения прочности, уменьшения усадки и коэффициента термического расширения, а также для регулирования вязкости клея.
Пластификаторы понижают хрупкость клеевой пленки.
Катализаторы или отвердители ускоряют реакцию отвердения клея.
Клеи для силовых конструкций (конструкционные клеи). Клеи БФ-2 и БФ-4 (ГОСТ 12172—66) широко применяют в машиностроении. Они представляют собой спиртовые растворы фенолоформальдегидной смолы, совмещенной с поливинилбутиралем.
При помощи этих клеев могут быть склеены металлы, пластмассы (в том числе органическое стекло), керамика, дерево, фанера, фибра, эбонит, бумага и другие материалы. Для склеивания термопластов рекомендуется применять клей БФ-4.
Склеенные клеями БФ-2 и БФ-4 металлические плиты могут подвергаться механической обработке без нарушения клеевых швов. Клеевые соединения устойчивы к перепадам температур от —60 до +600 С. Прочность клеевых сое динений на клеях БФ-2 и БФ-4 зависит от температуры отвердения. Темпера тура отвердения 160—175° С обеспечивает максимальную прочность, выше 175° С прочность резко падает.
Для улучшения технологических свойств клея БФ-2 и БФ-4 разработана кле евая пленка, представляющая собой капроновое полотно (размер ячейки 0,5x0,5 мм), пропитанное клеем БФ-4 (пленка НИАТ-I) или БФ-2. Армирован ная клеевая пленка клея БФ-2 имеет на 30—50% более высокие показатели проч ности, чем клей БФ-2. Для изготовления армированной клеевой пленки не тре буется специального оборудования. Срок хранения такой пленки достаточно велик.
Клей БФ-2 применяют при необходимости получения большей теплостойкости шва, а БФ-4 — при большей его эластичности. Клеевые соединения на клеях БФ-2 и БФ-4 обладают удовлетворительной водостойкостью, устойчивы при воздействии минеральных масел и бензина. Они обладают удовлетворительными диэлектрическими свойствами.
Клей ВК-32-200 на основе фенолформальдегидной смолы (лак ИФ по ТУ 35-ЭП-255-64) и акрилонитрального каучука с отвердителем (продукт № 3 — по ТУ № 252—61) применяют для склеивания однородных (металлы и пластмас сы) и разнородных материалов (металлов с пластмассами). Прочность клеевых соединений: предел прочности при сдвиге для стали составляет 200 кГ/см2, при температуре 200° С — до 90 кГ/см2.
Ценным свойством клея ВК-32-200 является эластичность. Клеевые соеди нения, выполненные на этом клее, устойчивы к действию высоких температур от —60 до +200° С, воды, керосина, минерального масла, бензина, тропического климата (относительная влажность 98%, температура 50° С). Клей устойчив к действию микроорганизмов (грибостоек) и не вызывает коррозии цветных и черных металлов.
Клеи ВС-10Т и ВС-350 предназначены для склеивания металлов (стали, дуралюмина) и теплостойких неметаллических материалов (стеклотекстолит), а также для приклеивания их к металлам. Они достаточно водостойки. Масло, керосин, бензин практически не влияют на свойства клеевых соединений.
Клей ВС-10Т на основе фенолформальдегидной смолы, полиацеталя и алкоксисилана в органических растворителях (ТУ УХП285-62) используют для наклеивания фрикционных накладок к тормозным колодкам. Клеевые соедине ния накладок со сталью на этом клее обладают прочностью, близкой к проч ности фрикционного материала. Клей ВС-10Т хорошо заполняет все неплот ности в клеевом соединении, но мало эластичен, поэтому его рекомендуется при менять для соединений, не работающих на неравномерный отрыв. Предел проч ности при сдвиге соединений сталь — сталь на клее ВС-10Т составляет 180 кГ/см2 при 20° С и 60—70 кГ/смг при 300° С.
Клеевые соединения на клее ВС-10Т выдерживают нагревание при 200° С в течение длительного времени (200 ч) и кратковременное (5 ч) при 300° С.
Клей ВС-350 отличается от клея ВС-10Т тем, что содержит фенолоформаль дегиднофурфурольную смолу (МРТУ-6-05-1216-69). Соединения имеют прочность при сдвиге, близкую к прочности клеевых соединений на клее ВС-10Т, но обла дают значительно большей прочностью при равномерном отрыве и более высокой длительной прочностью при повышенных температурах.
Клеевые соединения на этом клее выдерживают нагревание при 200° С (200 ч) и кратковременно (5 ч) при 350° С, предел прочности при сдвиге 60 кГ/см2.
Клеи на основе эпоксидных смол отвердевают с небольшими усадками при комнатной и при повышенных температурах, без выделения побочных ве ществ.
Клеевые композиции на основе эпоксидных смол обладают хорошими физико-механическими свойствами и адгезией к различным материалам, а также высоки ми диэлектрическими показателями. Они стойки к минеральным маслам, бен зину, керосину и другим органическим растворителям, а также к действию раз бавленных кислот и щелочей. Водостойкость клеевых соединений на клеях, от верждаемых аминами (полиэтиленполиамин, гексаметилендиамин и др.), при склеивании металлов удовлетворительная, а при соединении древесины с метал лом — низкая. Клеевые композиции без пластификатора имеют более высокую прочность и теплостойкость, но более хрупкие.
Клеи горячего отверждения отличаются более высокой прочностью и теплостойкостью. Рекомендуется, если позволяют габариты и материал, изде лия, склеенные клеями холодного отверждения, дополнительно прогревать до температуры 70—200° С.
Сила сцепления (адгезия) эпоксидных клеев холодного отверждения с боль шинством металлических поверхностей значительно ниже сил когезии самого клея. Этим объясняется то, что отрыв, как правило, происходит от одной из по верхностей склеивания, что зачастую объясняют нарушением технологии, недо статочной толщиной клеевой пленки и т. д. Иногда это можно устранить пред варительным нанесением на одну или обе склеиваемые поверхности тонкого слоя клея (того же или другого состава) с последующим отверждением, после чего следует склеить клеем холодного отвердения по принятому режиму.
За последние годы синтезировано и выпускается большое количество эпоксид ных смол, позволяющих изготовлять клеи различного назначения.
Эпоксидными клеями склеивают изделия из однородных и разнородных ме таллов (к олову и облуженной поверхности адгезия эпоксидных клеев низкая), пластмасс, фарфора, стекла и других материалов. Эпоксидные клеи используют для контровки болтов, заделки пороков литья, их применяют в клеесварных, клеезаклепочных и клеерезьбовых соединениях.
Примерными клеевыми композициями холодного отверждения на основе эпо ксидных смол являются следующие:
1. Эпоксидная смола ЭД-5 или ЭД-6 (ГОСТ 10587—63) 100 вес. ч.; пластифи катор — дибутилфталат (ГОСТ 8728—68) 10—15 вес. ч.; наполнитель (порт-индский цемент марки 400, металлические порошки и др.) — от 40 до 100 вес. ч.; отвердитель — полиэтиленполиамин (СТУ-49-2529-62) 12—14 вес. ч. или гексаметилендиамин (СТУ 12-10242-63) 8—10 вес. ч. (или кубовый остаток гексаметилендиамина по ТУ 6-01-92-66).
2. Эпоксидная смола ЭД-5 или ЭД-6 100 вес. ч.; эпоксидная алифатическая смола ДЭГ-1 (МРТУ-6-05-1223-69) 30 вес. ч.; полиэтиленполиамин 18 вес. ч.
Примерными клеевыми композициями горячего отверждения на основе эпок сидных смол являются следующие:
1. Эпоксидная смола марки ЭД-6 или ЭД-5 100 вес. ч.; отвердитель — три-этаноламин (СТУ 12-10-126-61) 10 вес. ч.; классификатор — дибутилфталат 10 вес. ч.
2. Эпоксидная смола ЭД-5 или ЭД-6 100 вес. ч.; продукт № 254 (ВТУП-176-69) 20—22 вес. ч.; наполнитель 3—60 вес. ч.
3. Эпоксидная смола 100 вес. ч.; малеиновый ангидрид (ГОСТ 5854—68) 30 вес. ч.
Эпоксидные клеи горячего отверждения выпускают в виде прутков (эпоксид ПP) и в виде порошков (эпоксид П). Они представляют собой системы на основе твердой эпоксидной смолы Э-41 с отвердителем. Эти клеи предназначены для склеивания металлов (стали, дуралюмина, магния) между собой и со стеклотекстолитами, стеклом, фарфором, пластмассами, деревом и другими материа лами. Клеи не токсичны, а клеевые соединения устойчивы к длительному воздей ствию повышенных (100° С в течение 500 ч) и переменных (от —60 до +100° С) температур, воды, бензина, керосина, масла и ацетона. В тропических условиях прочность клеевых соединений понижается на 10—30% в течение года. Клеи грибостойки и не вызывают коррозии металлов.
Предел прочности при сдвиге σсд соединений на клее эпоксид ПР для стали 30ХГСА составляет:
Температура в оС ....................... 20 60 —60
σсд в кГ/смг ................................. 342 355 312
Для дуралюмина, анодированного при 20° С, σсд = 123 кГ/см2.
Для повышения теплостойкости эпоксидные смолы модифицируют элементо органическими соединениями.
Представителем таких клеевых композиций является клей ВК-1. Клеевые соединения на клее ВК-1 выдерживают длительное (300 ч) нагревание до 150° С, устойчивы к переменным температурам (от —60 до +150 0С) и обладают длитель ной прочностью.
Клей ВК-1 применяют для клеевых, клеесварных, клеезаклепочных и клее-резьбовых соединений из стали, дуралюмина, титановых сплавов.
Прочность клеесварных соединений более чем в 3 раза превышает прочность сварных швов при 20° С и почти в 2 раза — при 150° С.
Предел прочности при сдвиге клеевых соединений стали при 20° С σсд = 210 кГ/см2.
Модификация эпоксидных смол алифатическими эпоксидными смолами (на пример, ДЭГ-1) или жидкими полисульфидными полимерами (тиоколы) поз воляет получать клеи повышенной эластичности, которые пригодны для склеи вания металлов, а также для приклеивания к металлам стеклотекстолитов, тка ней и других неметаллических материалов.
Клей 88 и 88Н (МРТУ 38-5-880-66) служит для приклеивания вулканизован ных резин к металлам, стеклу и другим материалам, а также для крепления к ме таллам некоторых теплоизоляционных материалов без последующей вулканиза ции. Клей 88 представляет собой растворы резиновой смеси на основе севани тового каучука и бутилфенолформальдегидной смолы марки 101 в смеси этил-ацетата и бензина «Галоша» в отношении 2 : 1, а клей 88Н вместо севанитового каучука содержит наиритовый каучук. Предел прочности при сдвиге клеевого соединения сталь — сталь 25 кГ/см2. Термообработка клеевого шва при 90° С в течение нескольких часов дает более высокие показатели прочности, чем вы держка при комнатной температуре.
Вулканизованная клеевая пленка стойка к воде, но не стойка к минеральным маслам, керосину, бензину. Она склонна к старению. Для крепления резины к металлу, дереву, бетону и другим материалам без нагрева и давления пред назначен самовулканизующийся клей 78-БЦС (ТУ 38-5-227-68). Благодаря тепло стойкости (до 100° С) и водостойкости клеевого соединения клей может быть рекомендован для изделий, эксплуатируемых в условиях жаркого и тропического климата. Клей 78-БЦС обладает высокими адгезионными свойствами ко многим резинам и тиоколовым герметикам, увеличивает долговечность и надежность ре зино-металлических конструкций.
Кроме того, клей 78-БЦС позволяет получить пленку оптически прозрачную.
Перед нанесением клея склеиваемые поверхности обезжиривают бензином и просушивают. Время, необходимое для достижения оптимальной прочности клеевого соединения, колеблется от нескольких часов до суток, в зависимости от склеиваемых резин, температуры и относительной влажности воздуха. Нагре вание или термообработка ускоряют процесс вулканизации клея и повышают прочность шва.
Клей лейконат (ТУ МХП 284-62) служит для склеивания невулканизованной резины с металлами (с последующей вулканизацией). Вулканизованная клеевая пленка обладает стойкостью к керосину, бензину и минеральным маслам, грибо-стойка, морозостойка до —40° С, кратковременно работает при 150° С.
Клей ЛН представляет собой смесь растворов клея лейконата и 16—20%-ного раствора наирита (полихлоропреновый каучук) в дихлорэтане, взятых в соотно шении 1 : 3. Этим клеем склеивают холодным способом (при 20—30° С) и при тем пературе 70° С следующие материалы: бессернистые и обычные резины, войлок, кожу с металлами, деревом, керамикой, а также все указанные материалы между собой, полистирол, органическое стекло с металлами, полиамиды, лакоткани, пленки целлофана, поливинилхлоридный пластикат.
Прочность склеивания 8—25 кГ/см2 и практически не изменяется в течение 4—5 лет эксплуатации в различных атмосферных условиях. Клеевой шов тепло стоек (до 130° С) и морозостоек (до —60° С), устойчив к маслам, влаге, обладает эластичностью, грибостойкостью и не горит.
Термопреновый клей (ТУ 351-Н) применяют для склеивания невулканизован ных резин, резины с металлом. Теплостойкость клея до 50° С. Вулканизованное клеевое соединение не стойко к минеральным маслам. При склеивании резины со сталью предел прочности при сдвиге 4—5 кГ/см2.
Клей наиритовтлй 4АН (СТУ 30-12193-61) применяют для склеивания вулка низованных резин и резино-тканевых материалов без последующей вулканиза ции. Клей пригоден также для склеивания этих материалов в невулканизован ном состоянии с последующей вулканизацией.
Клеевая пленка после вулканизации стойка к маслам, но недостаточно устой чива к керосину и не стойка к бензину.
Для крепления к металлам вулканизованных резин на основе различных ти пов силоксановых каучуков может быть использован клей КТ-30 (ВТУ-П-63-64), представляющий собой 80—90%-ный раствор кремнийорганической смолы в бен золе или толуоле. Клей обеспечивает надежное крепление в интервале темпера тур от —60 до +300° С, выдерживает длительное старение при температуре 200— 250° С, стоек к воздействию влаги.
Прочность крепления вулканизованной резины ИРП-126в к стали 30ХГСА при испытании в нормальных условиях 15—20 кГ/см2, а при 200° С—6—10 кГ/см2.
При склеивании поверхность резины освежают бензином «Галоша», а поверх ность металла обрабатывают металлическим песком пли наждачной бумагой № 24—36, а затем обезжиривают бензином «Галоша». Обезжиривание произво дят за 10—15 мин до склеивания.
Клей БФ-6 (ГОСТ 12172—66) служит для склеивания тканей, а также для приклеивания тканей и пластмасс к металлам.
Склеивание органического стекла до последнего времени производится раст ворами полиметилметакрилата в органических растворителях. Одним из таких является 2—5%-ный раствор органического стекла в дихлорэтане. Недостатком этих клеев является образование трещин («серебра») на поверхности склеенного органического стекла. Для предотвращения вредного действия паров органических растворителей (дихлорэтана) рекомендуется производить местный отсос паров.
К клеям, длительно не вызывающим появление «серебра», при склеивании органического стекла, относится клей ВК-32-70а на основе полиэфиракрилатов. Этот клей не содержит растворителей и компонентов, разрушающих органиче ское стекло и другие термопласты. Клей не токсичен. Толщина клеевой пленки 0,01—0,75 мм не влияет на прочность.
Клеевые соединения органического стекла на клее ВК-32-70а обладают хоро шими показателями прочности при скалывании, растяжении и отрыве в интер вале температур от —60 до +60° С. Продолжительное действие на клеевые сое динения повышенных (80° С) и переменных температур, а также воды и атмос ферных условий не снижает прочности склеивания.
Для склеивания поливинилхлоридных пластиков используют различного состава клеевые композиции. Чаще всего применяют 10—20%-ные растворы пер хлорвиниловой смолы (ТУ МХП № 4274-54) в дихлорэтане. Поливинилхлорид с металлом соединяют клеями ПФЭД и ПЭД.
Клей ПФЭД содержит эпоксидную смолу марки ЭД-5 (100 вес. ч.), поливи нилхлорид ПФ-4 (3 вес. ч.), диоктилфталат (3 вес. ч.), циклогексанон (55 вес. ч.), толуол (34 вес. ч.) и полиэтиленоролиамин (15 вес. ч.).
Клей ПЭД содержит эпоксидную смолу ЭД-5 (100 вес. ч.), перхлорвинило вую смолу (20 вес. ч.), циклогексанон (10 вес. ч.), метиленхлорид (90 вес. ч.) и полиэтиленполиамин (15 вес. ч.).
Для склеивания винипласта может быть использована клеевая композиция, в состав которой входит перхлорвиниловая смола (40 вес. ч.), стирол (60 вес. ч.) и перекись бензоила (4 вес. ч.). Перекись бензоила вводят в композицию перед склеиванием.
Перхлорвиниловыми клеями склеивают кожу и резину. В состав этих клеев входит перхлорвиниловая смола (20,4 вес. ч.), этилацетат (32,5 вес. ч.), бутил-ацетат (14,4 вес. ч.), дибутилфталат (7,2 вес. ч.), бензин (18,1 вес. ч.) и перекись бензоила (7,4 вес. ч.).
Нитроцеллюлозный клей АК-20 используют при склеивании ткани, кожи, картона и дерева.
Для склеивания пленочных материалов на нитрооснове используют клеи следующих составов:
1) ацетон (75 мл), амилацетат (25 мл), колоксилин (5 мл);
2) этилацетат (75 мл), бутилацетат (25 мл).
Для склеивания пленок на триацетатной основе применяют клеи следующих составов:
1) хлороформ (85 мл), этиловый спирт-ректификат (15 мл), триацетатная плен ка (1 г);
2) хлороформ (75 мл), этиленхлоргидрон (25 мл), диметилфталат и дибутил фталат (4 мл).
Клей на хлороформе ядовит и при массовой склейке необходимо выполнять работы под вытяжкой.
Прочные соединения пленочных материалов получаются при применении диоксансодержащих клеев следующих составов:
для триацетатных пленок:
диоксан (50 мл), ацетон (50 мл), триацетатная пленка (1 г);
для пленок на нитроцеллюлозной основе:
диоксан (20 мл), метилацетат (80 мл), нитропленку (2 г).
Универсальный клей для склеивания пленочных материалов на нитроцел люлозной, триацетатной и диацетатной основе содержит в своем составе этилен-хлоргидрин (75 мл), ацетон (25 мл), нитроцеллюлозную пленку (1 г).
Липкие пленки. Основное свойство — длительное время не теряют липкости, легко прилипают к различным материалам.
Такие пленки используют:
-при окраске деталей для защиты мест, не подлежащих покрытию;
-для крепления деталей при операциях сборки и обработки;
-при временной герметизации узлов, а также тары, например контейнеров для транспортировки изделий;
-для предохранения деталей от повреждений при транспортировке.
Промышленность выпускает полиэтиленовые пленки (СТУ 30-14384-65) и полихлорвиниловые ленты (СТУ 30-12328-62) с липким слоем. Последний состоит из полиизобутилена с различным молекулярным весом.
Для склеивания оптических деталей из силикатного стекла может быть ис пользован клей, в состав которого входит метилметакрилат (45 мл), бутилмето крилат (135 мл) в ксилоле (75 мл). Инициатором служит перекись бензоила (3,2 г).
Технология склеивания включает подготовку поверхностей, приготовление клеевых композиций, нанесение их на склеиваемые поверхности, открытую вы держку, сборку и выдержку под давлением при определенной температуре.
Технология склеивания должна обеспечить полное удаление из клеевой плен ки растворителя, предупреждать усадку, а также способствовать получению не большой толщины клеевой пленки во избежание появления внутренних напряже ний. Клеи следует наносить на поверхности простым и удобным способом, тща тельно заполнять зазоры между склеиваемыми поверхностями (без непроклеев).
При склеивании следует учитывать следующее.
Для достижения хорошего склеивания необходимо тщательно очищать скле иваемые поверхности от механических и жировых загрязнений путем обезжи ривания растворителями или другими способами (например, химической обра боткой). Наличие растворителя в клеевом слое способствует образованию по ристого соединения с пониженной прочностью.
Быстрое удаление растворителя при открытой выдержке клеевого слоя на поверхности изделия способствует образованию твердой корки, мешающей даль нейшему удалению растворителя из клеевого слоя. Для предупреждения этого необходимо подбирать растворитель с равномерной кривой испарения и устана вливать оптимальные режимы открытой выдержки.
При отверждении клеевой пленки возникает усадка, которая понижает проч ность клеевого соединения. Усадка клеевой пленки может быть уменьшена вве дением пластификатора и наполнителя.
Наполнитель позволяет менее точно предварительно подгонять склеиваемые поверхности, снижает разницу в коэффициентах линейного расширения склеи ваемых материалов, регулирует прочность на удар. Такие наполнители как ме таллы или их окислы повышают теплопроводность клеевых соединений, а так же придают клею способность проводить ток (серебро, никель, медь и др.). Из неметаллических наполнителей используют цемент, кварцевую муку, молотое стекло, фарфор.
При склеивании металлов следует избегать сильно шероховатых поверхно стей. В углубления шероховатой поверхности могут попасть пузырьки воздуха, что приведет к возникновению внутренних напряжений.
При нарушении технологических режимов склеивания или применения нека чественных клеев возможно понижение прочности клеевого соединения, обра зование пустот или утолщенной клеевой прослойки. Прочность клеевого соеди нения понижается при склеивании деталей с замасленной, лакированной поверх ностью или вследствие недостаточной их выдержки под давлением и при непра вильном температурном режиме.
Во избежание образования непроклеенных мест (пустот) требуется тщательная подгонка склеиваемых поверхностей. В тех случаях, когда клеи плохо заполняют неплотности, требуется пригонка склеиваемых поверхностей с зазором не более 0,05 мм.
При соединении деталей с недостаточно тщательной подгонкой поверхностей следует применять клеи, не содержащие растворителей, обладающих хорошей зазорозаполняемостью, и способные отвердевать без выделения летучих веществ.
Для большинства клеев толщина клеевого слоя 0,05—0,25 мм. Применение клеевых швов толщиной выше 0,5 мм приводит к значительному падению меха нической прочности склеивания.
Технологические режимы склеивания различных материалов конструкцион ными и неконструкционными клеями приведены в табл. 3.2 и 3.3.
Процессы склеивания синтетическими клеями связаны с применением орга нических растворителей, различных токсичных отвердителей и смол, поэтому при работе с ними следует соблюдать специальные меры по технике безопасности.
К работам, связанным с органическими растворителями и клеями, допускают лиц, прошедших медицинский осмотр и инструктаж по технике безопасности и производственной санитарии. Работающие с клеями должны периодически проходить медицинские осмотры.
При работе с органическими растворителями и клеевыми композициями сле дует соблюдать следующие меры предосторожности:
1. Склеивание выполнять в специально отведенных помещениях, оборудован ных приточно-вытяжной вентиляцией.
Все операции, связанные с приготовлением, разогревом, перемешиванием клея, производят в вытяжных шкафах или на столах, имеющих местные от сосы.
2. Рабочие, связанные с приготовлением клея, процессом склеивания, обез жириванием, должны работать в перчатках.
3. При работе с перекисью бензоила, с органическими растворителями (ди хлорэтан, бензин, ацетон, этилацетат) и другими легковоспламеняющимися ве ществами необходимо соблюдать правила пожарной безопасности.
4. Растворители и компоненты клеевых композиций хранить только в закры той таре.
5. После окончания склеивания следует немедленно промыть сосуд, в котором находился клей.
6. После конца рабочего дня рабочие, занятые на операциях склейки, должны тщательно вымыть руки горячей водой.
Для защиты рук от попадания на кожу токсичных веществ полезно пользо ваться специальными пастами. В качестве пасты может быть использован сле дующий состав (в %): казеин 19,7; спирт этиловый 58,7; глицерин 19,7; аммиак (25%-ный) 1,9.
3.2 Технологические режимы склеивания различных материалов конструкционными клеями
|
Клей |
Расход клея на каждый из двух слоев в г/м2 |
Количество слоев при склеивании |
Время в мин и тем пература в оС (в скобках) открытой выдержки после нанесения клея |
Минимальное удельное Давление в кГ/см2 |
Температура склеива ния в °С |
Выдержка под давле нием при склеивании в ч |
||||||
|
Металлов |
Металлов с неметаллическими материалами |
Металлов |
Металлов с неметаллическими материалами |
Неметаллических материалов |
Металлов |
Металлов с неметаллическими материалами |
Неметаллических материалов |
|||||
|
Первого слоя |
Последующего слоя |
|||||||||||
|
БФ-2 БФ-4 |
150-200 |
2 |
3 |
40-60 (15-20) и 15-20 (50-60) |
60-70 (15-25) |
5,0-20,0 |
160-170 120-170 |
70—120 |
70—120 |
1,0—1,5 |
3—4 |
3-4 |
|
ВК-32-200 |
150—250 |
2 |
30 (20-25) 60 (20-30) 60 (25-30) |
30 (20) 90 (65) 60 (20-30) 60 (20-30) |
6—20 |
180 |
180 |
180 |
1—2* |
1—2* |
1—2* |
|
|
ВС-10Т ВС-350 |
150—200 |
1-2 |
0,6—3,0 |
2* |
2* |
2* |
||||||
|
200 |
200 |
|||||||||||
|
Эпоксидные клеи хо лодного отвержде ния |
200—250 |
1 |
1 |
0,2 |
20—30 |
20—30 |
20—30 |
24 |
24 |
24 |
||
|
Эпоксидный клей, модифици-рованный смолой ДЭГ-1, холо дного отверждения |
200—400 |
20—30 100 |
20—30 80—100 |
20—30 80—100 |
24 6 |
24 6—10 |
24 6—10 |
|||||
|
Эпоксидный клей го рячего отверждения триэтанолами-ном |
150—200 |
120-140 |
110-140 |
70—120 |
6—7 |
7-10 |
7—10 |
|||||
|
* Охлаждение под давлением. |
Продолжение табл. 3.2
|
Клей |
Расход клея на каждый из двух слоев в г/м2 |
Количество слоев при склеивании |
Время в мин и тем пература в оС (в скобках) открытой выдержки после нанесения клея |
Минимальное удельное Давление в кГ/см2 |
Температура склеива ния в °С |
Выдержка под давле нием при склеивании в ч |
||||||
|
Металлов |
Металлов с неметаллическими материалами |
Металлов |
Металлов с неметаллическими материалами |
Неметаллических материалов |
Металлов |
Металлов с неметаллическими материалами |
Неметаллических материалов |
|||||
|
Первого слоя |
Последующего слоя |
|||||||||||
|
Эпоксидный клей го рячего отверждения малеиновым анги дридом |
150—200 |
1 |
1 |
— |
— |
0,5—3,0 |
120 |
120 |
4—6 |
6—8 |
6—8 |
|
|
Эпоксидный клей го рячего отверждения продуктом № 254 |
100—150 |
0,2 |
150 |
100 |
100 |
3 |
10—12 |
10-12 |
||||
|
Эпоксидный клей го рячего отверждеаия полиэтиленполи-амином |
150—200 |
0,2—0,5 |
150 |
120—130 |
0,5 |
0,5 |
1—2 |
|||||
|
Эпоксид ПР Эпоксид П |
0.5-3,0 |
120 или 150 |
120 или 150 |
120 |
10 или 5 |
10 или 5 |
10 |
|||||
|
BK-I |
- |
60 (80) |
- |
0,5—1,0 |
150 или 100 |
- |
- |
1 или 5 |
- |
- |
||
|
К-153 |
200—250 |
1 |
— |
1,5—2,0 |
20 80 |
20 80 |
20 80 |
18 6 |
18 6 |
18 6 |
||
|
Карбинольный |
2,0 |
20—30 |
20—30 |
20—30 |
≥48 |
≥48 |
≥48 |
|||||
|
ПФЭ-2/10 МПФ-1 |
150— 200 |
2 |
3 |
40 (20) 40 (20) 15 (50—60) |
40 (25—30) 40 (20) 15 (50—60) 15 (80-90) |
2,0—5,0 1-5,0 |
150 155 ± 5 |
125-130 110-130 |
100—120 100—120 |
5-6 2,0 |
9-10 5,6 |
15—20 9—10 |
3.3. Технологические режимы склеивания различных материалов клеями несилового назначения
|
Клей |
Нанесение клея |
Расход клея на каждый слой в г/м2 |
Количество слоев при склеивании |
Время в мин и тем пература а °С (в скобках) открытой выдержки после нанесения клея |
Минимальное удельное Давление в кГ/см2 |
Температура склеи вания в °С |
Выдержка под давле-нием при склеивании в ч |
||||
|
Металлов с неметаллическими материалами |
Неметаллических материалов |
Металлов с неметаллическими материалами |
Неметаллических материалов |
Металлов с неметаллическими материалами |
Неметаллических материалов |
||||||
|
первого слоя |
последую щего слоя |
||||||||||
|
ФР-12 К-17 |
Двусто роннее |
350-400 250—400 |
- |
2 1 |
- 10 |
- - |
2,5—3 3—5 |
- - |
18-20 20-35 |
- - |
24 6/24 |
|
88,88Н 78-БЦС Лейконат Термопреновый |
100—150 |
2 |
2 2 3 2 |
3—5 (15—30) 5—10 10—30 (30—45) и 60 (150) 10—15 (20-30) |
5—6 (15-30) |
0.2 |
18-25 или 90 |
18-25 или 90 |
24 5—6 |
24 5—6 |
|
|
1,5-5,0 |
Прикатка роликом |
18—30 |
18-30 |
24 |
24 |
||||||
|
10—30 (30—45) |
В струб цинах |
Вулканизация в прессе |
1,0 |
1,0 |
|||||||
|
25—30 (20-30) |
1,0 |
20-30 |
20—30 |
24 |
24 |
||||||
|
4АН |
120-200 |
2 |
5-8 (20—30) |
5—8 (20—30) |
0,5 |
- |
15-30 |
- |
24 |
||
|
БФ-6 |
150-200 |
2 |
15-20 |
15—20 |
2,0 |
120—130 |
100—130 |
1,5—2 |
10—15 * |
||
|
Полиметилметакрилат в дихлорэтане |
60—100 |
- |
3-5 |
- |
2—3** |
- |
- |
- |
24 |
||
|
ВК-32-70а |
100—150 |
3—5 |
3 |
0,1-0,5 |
60—65 или 20 . |
4 72 |
|||||
|
*Для тканей под горячим утюгом. ** При толщине материала4мм — 2-3 кГ/см2, для материалов толщиной менее 4 мм. — 0,5-1,5 кГ/см2 |
Продолжение табл. 3.3
|
Клей |
Нанесение клея |
Расход клея на каждый слой в г/м2 |
Количество слоев при склеивании |
Время в мин и тем пература в °С (в скобках) открытой выдержки после нанесения клея |
Минимальное удельное давление в кГ/см2 |
Температура склеи вания в оС |
Выдержка под давлением при склеивании в ч |
||||
|
металлов с неметалличе ски-ми мате риалами |
неметалличе ских мате риалов |
металлов с неметалли чески-ми материалами |
неметалли ческих мате риалов |
металлов с неметалли чески-ми материалами |
неметалли ческих мате риалов |
||||||
|
первого слоя |
последую щего слоя |
||||||||||
|
Перхлорвиниловый на дихлорэтане ПФЭД ПЭД Перхлорвиниловый со стиролом Перхлорвиниловый на смеси раствори телей Нитроцеллюлозный АК-20 Лейконат + 16—20%-ный раствор наирита в дихлорэтане (1 : 3) Раствор кремнийоргани-ческой смолы (80—90%) в бензоле или толуоле КТ-30 |
Односто роннее |
75—100 |
1 |
1 |
- - - - 40 - 30—60 5-10 |
- - - - 40 1—2 3-10 - |
0,5 0,5—3 0,5—3 0,5—2,0 3—4,5 0,5 0,5—3,0 0,2-0,3 |
120—130* |
18-25 |
24 |
24 |
|
Двусто роннее |
100—120 |
||||||||||
|
75—100 |
18—25 |
4 1 4—5 48 7 48—60 |
|||||||||
|
2 4 2 1 |
- - 48 7 48—60 |
||||||||||
|
180—200 150-200 180—200 |
- 2 1 |
- 20—30 70 18—25 |
|||||||||
|
15—20 |
|||||||||||
|
18—25 |
|||||||||||
|
* Металл нагревают с тыльной стороны |
|||||||||||
|
Примечание. Для клея К-17 время выдержки указано в числителе — под давлением, в знаменателе — после снятия давления. |
Согласно ГОСТу 11966—66 к газотермическим покрытиям относят покрытия, наносимые способами, основанными на нагреве материала покрытия до жидкого или пластического состояния и распыления его газовой струей. Распыленные частицы обладают большой скоростью (100—150 м/сек) и при ударе о поверх ность деформируются, сцепляются с ней и образуют слой покрытия.
Газотермические покрытия наносят с помощью специальной аппаратуры, использующей для плавления материала покрытия газовое пламя или энергию электрического тока (электрическую дугу, низкотемпературную плазму).
Классификация существующей аппаратуры приведена на рис. 3.9. С ее помощью возможно нанесение покрытий из различных по своей природе, составу и свой ствам материалов, в том числе таких, нанесение которых другими способами во обще невозможно (рис. 3.10).
Рис. 3.9. Классификация аппаратуры для напы ления покрытий
Рис. 3.10. Классификация материалов для напыления покрытий
Газотермические покрытия применяют для восстановления геометрических размеров изношенных деталей, повышения их износостойкости, улучшения ан тифрикционных свойств, защиты от коррозии, придания поверхности жаростой кости, электропроводности, диэлектрических свойств и других целей.
Наиболее широко применяют покрытия из металлов, керамики и металлоке рамических наплавочных твердых сплавов. Достоинства изотермического напыления:
-отсутствие в процессе напыления большого нагрева поверхности;
-возможность нанесения покрытий не только на металлы, но и на многие неметаллические материалы: пластмассы, керамику, дерево;
-возможность получения многослойных покрытий из разных материалов и различной толщины;
-несложность требуемого оборудования и простота технологического про цесса нанесения покрытий.
К существенным недостаткам этого способа получения покрытий относится их невысокая механическая прочность, пористость и относительно слабое сцеп ление покрытий с основанием.
Аппаратура для нанесения покрытий отечественных конструкций приведе на в табл. 5, а технические характеристики основных типов аппаратов — в табл. 3.4—3.8.
Рис. 3.11. Газо пламенные аппараты для напыления покрытий: а – ГИМ-2, б- МГИ-2; в — МГИ-5, г — МГП-3, а — УПН-4; е — УПН-6; ж — УПН-8
3.4. Аппаратура для нанесения покрытий газотермическим напылением
|
Аппарат |
Назначение |
Исходный материал для напыления |
Способ плавления напыляемого материала |
Основные характе ристики конструкции |
|
Газопламенные аппараты |
||||
|
МГИ-1 • |
Для всех видов работ по металлизации вручную и легких работ на станках. Удобен для етал лочных работ, внутри сосудов |
Проволока Ø1,5 ÷ 3,0 мм |
Пламя из смеси кислорода с го рючим газом (ацетиленом, пропан-бутаном и др.) |
Аппарат инжектор ного типа. Привод механизма подачи от встроенного в ру коятку аппарата воздушно-ротацион ного двигателя. Регулирование ско рости отдачи в пре делах 0,7÷6,0 м/мин |
|
МГИ-2 (рис. 11, б) |
Для всех видов работ по металлизации вручную и легких работ на станках. Удобен для етал лочных работ, внутри сосудов |
Проволока Ø 1,5÷ 2,5 мм |
Пламя из смеси кислорода с горючим газом (ацетиленом, пропан-бутаном и др.) |
Распылительная головка по принципу внутрисоплового смешения. Привод от воздушной тур бины. Кратность регулирования 1 ÷ 7,5 м/мин. Путем замены съем ных деталей перево дится на работу с повышенной производительностью (вариант МГИ-3) |
|
МГИ-5 (рис. 11, в) |
Высокопроизводи тельная металлиза ция крупногабарит ных деталей, труб, профильного проката и массовых изделий в условиях механизации |
Проволока Ø 5 ÷ 6 мм |
Пламя смеси кислорода с пропан-бутаном |
Аппарат стационар ного типа комплек туется тележкой с блоками газопитания и управ-ления. Зажигание смеси, пуск и остановка посредством кно почных устройств. Электропи-ание установки от одно фазной сети пере менного тока 220 в |
|
МГП-3 (рис. 11, г) |
Напыление покры тий из особо туго плавких металлов Mo, Ti, Nb и др., а также из керами ческих материалов |
Металлические прутки или керамические стержни (штапики) Ø 3 мм |
Кислородно-ацетиленовое пламя |
Привод механизма подачи от встроен ного в рукоятку воздушно-ротацион ного двигателя. Скорость подачи 0,1÷ 0.85 м/мин |
|
УПН-4* (рис. 11, в) |
Нанесение покрытий из пластмасс и ме таллов с температу рой плавления не свыше 500° С |
Порошки с размерами частиц 0,15÷0,25 мм |
Пламя газовой смеси ацетилена с воздухом и кислородом |
Установка состоит из распылительной горелки и бачка для порошка, расположенного на стойке со щитом с приборами для регулирования. Комплектуется горелками для нане сения пластмасс (ГЛН-4) и металлов (ГТН-4); |
Продолжение табл. 3.4
|
Аппарат |
Назначение |
Исходный материал для напыления |
Способ плавления напыляемого материала |
Основные характе ристики конструкции |
|
УПН-6 (рис. 11, е) |
Нанесение покрытий только из пластмасс |
Порошки с раз мерами частиц 0,15 ÷ 0,25 мм |
Воздушно-ацетиленовое пламя |
Распылительная го релка та же, что для УПН-4. Порош ковый бачок упро щенного типа имеет малый вес и размеры |
|
УПН-8 (рис.11, ж) |
Нанесение покрытий из самофлюсую щихся сплавов (с последующим оплавлением) и окиси алюминия |
Порошки типа СНГН и ПГ-ХН80СР, окись алюминия марки ГО |
Кислородно-ацетиленовое пламя |
Установка комплек туется порошковым бачком-питателем и горелками: для на пыления покрытий и последующего его оплавления |
|
Газоэлектрические аппараты |
||||
|
ЭМ-ЗА* (рис.12, а) |
Для всех видов работ по металлиза ции вручную и лег ких работ на стан ках |
Проволока Ø 1 ÷ 2 мм |
Электрическая дуга, возбуждае мая между двумя проволочными электродами |
Конструкция при вода механизма подачи проволоки аналогична аппарату МГИ-2 |
|
ЭМ-9* (рис.12, б) |
То же |
Проволока Ø 1,2÷2,0 мм |
То же |
Конструкция при вода механизма подачи проволоки аналогична аппарату МГИ-1 |
|
ЭМ-10 (рис.12, в) |
То же |
Проволока Ø 1÷2,0 мм |
То же |
Привод механизма подачи от встроенной в корпус аппарата воздушной турбины. Предел регулирова ния подачи 1÷5 м/мин |
|
ЭМ-6* (рис. 12, г) |
Станочный аппарат для всех видов металлизации, в том числе для восстанов ления размеров деталей тел враще ния |
Проволока Ø 1,5÷2,5 мм |
То же |
Привод от трехфаз ного электродвига теля 380 в. Регули рование подачи бес ступенчатым фрик ционным регулято ром в пределах 0,7 ÷ 4,5 м/мин |
|
ЭМ-12 (рис. 12, д) |
Станочный аппарат для высокопроизво дительной металли зации массовых изделий и крупнога баритных деталей |
Проволока Ø 1,5÷3,0 мм |
То же |
Привод от электро двигателя трехфаз ного тока 220 в. Регулировка скоро сти подачи ступенча тая посредством сменных шестерен в пределам 3,8÷14,2 м/мин |
|
* Аппараты, снятые с производства, но широко эксплуати руемые в промышленности. |
Рис 3.12 Газоэлектрические аппараты для напыления покрытий а — ЭМ ЗА, б — ЭМ-9, в — ЭМ-10, г — ЭМ-6, д— ЭМ-12, е — УТМ1, ж — УМП-1, з —УМП-5
3.5. Техническая характеристика газопламенных проволочных аппаратов для металлизации
|
Параметры |
МГИ-1 |
МГИ-2 |
МГИ-5 |
|
Вес (без шлангов) в кг ….. |
2 |
2 |
2 |
|
Требуемые давления в кГ/см2 воздух . . . ….. кислород …...... …... ацетилен ….............. пропан-бутан …........... |
4,0—4,5 2—7 0,004—0,6 0,1-0,5 |
4,0-5,0 2—5 0,35-1,2 0 8 и выше |
5,0 4,5 - 2,6 |
|
Расход в л/ч воздух ….............. кислород …............ ацетилен . . . ….. пропан-бутан |
42*103 650—2000 250—850 150—450 |
60*103 3600 1100 800 |
60*103 70*103 - 15*103 |
|
Производительность в кг/ч (при применении ацетилена) цинк . . . . … … … сталь Ст 3 . . . . . ….. |
|||
|
4,5 1,1 |
12 2,2 |
19 - |
3.6. Техническая характеристика электродуговых аппаратов для металлизации
|
Параметры |
ЗМ-ЗА |
ЭМ-9 |
ЭМ-10 |
ЭМ-8 |
ЭМ-12 |
|
Вес в кг………………………………… Рабочее давление сжатого воз духа в кГ/смг …............................................ Расход воздуха в м3/мин …………. Скорость подачи проволоки в м/мин ….............................................. Рабочая сила тока дуги в а……. . . Напряжение в в ….............................. Производительность (макси мальная) в кг/ ч: сталь …................. цинк ….................................................. |
2,4 |
1,9 |
2,2 |
21 |
20 |
|
3,5—6,0 |
4,5—6,0 |
4-6 |
4—5 |
4—6 |
|
|
1,0-1,2 0,6-2,5 |
1,0-1,1 0,6—5,0 |
1 1,0-5,0 |
0,8-0,9 0,7-4,5 |
2,5 3,8-14,2 |
|
|
До 180 20—40 |
До 180 20—35 |
60—180 20—35 |
До 300 20-40 |
До 400 20-40 |
|
|
3,5 |
4,0 |
4,0 |
12,0 |
17 |
|
|
5,0 |
6,0 |
6,0 |
18,0 |
38 |
3.7. Техническая характеристика газопламенных аппаратов порошкового типа
|
Параметры |
УПН-4Л |
УПН-8 |
УПН-8 |
|
Габаритные размеры установки в мм ……………. Общий вес в кг …................................................... Вес распылительной горелки (без шлан гов) в кг Полезный объем питательного бачка в л Требуемые давления в кГ/смг: кислород …............................................................ ацетилен …............................................................ воздух …................................................................. Расход в м3/ч: кислород …............................................................ ацетилен …........................................................... воздух …............................................................... Средняя производительность в кг/ч …............... |
410x450x1120 30 1,2 3 - > 0,005 3-4 - 0,2—0,3 1,2- 1,5 2,5-4,0 |
Ø 240, h = 390 7,8 1,4 6 - > 0,005 3-6 - 0,25—0,30 10-15 3—5 |
200x250x400 6,4 1,1 2 4,0 0,5 - 2,2 1,7 - 5-6 |
3.8. Техническая характеристика установок для плазменного напыления конструкции ВНИИАВТОГЕНМАШ
|
Параметры |
У МП-1 |
У МП-5 |
|
Габаритные размеры в мм: Распылительная головка (горелка)…………… пульт управления ….......................................... питательный бачок …............................................... |
150x250x1000* 340x700x1000 - |
l = 200; h = 55 220x350x390 (без стойки) h = 450; Ø 300 (без стойки) |
|
Вес плазменной горелки (головки) без шлан гов в кг |
26* |
0,45 |
|
Минимальный диаметр в мм, допускающий напыление внутренней поверхности труб в мм |
150 |
100 |
|
Источник питания дуги постоянным током . . |
Сварочные преобразователи (например ПСО-500) или выпрямители (ИПН-160/600, ВКС-500 и др.) |
|
|
Максимальная мощность установки в ква . . |
15 |
40 |
|
Режим работы: напряжение в в . …............ |
70-75 |
85—90 для N2 100-120 для N2 + H2 |
|
сила тока в а ….............. |
130-320 |
320—340 для N2 270—300 для N2 + Н2 |
|
Плазмообразующий газ ….......... |
Аргон |
Азот и смесь азота с водородом |
|
Расход плазмообразующего газа в м3/ч . . . |
5,5-6,0 |
3-4 |
|
Давление охлаждающей воды в кГ/см2 …. |
>1,5 |
>2,5 |
|
Расход охлаждающей воды в л/мин ….. |
5,6 |
3 |
|
Производительность в кг/ч (по напsленному металлу) при нанесении: вольфрама …...................................................... окиси алюминия …............................................... двуокиси циркония …......................................... |
До 12 - - |
5 4 3 |
|
Эффективность использования напыляемого материала в %................. |
~70 |
60—80 |
|
*Вместе с механизмом подачи и кронштейном для проволочной бухты. |
Металлизация — наиболее известный и рас пространенный способ получения металлических покрытий посредством газо термического напыления.
Металлизационные покрытия по своему строению, химическому составу и свойствам значительно отличаются от исходных металлов. Под действием высо кой температуры и кислорода воздуха при распылении металлов отдельные эле менты частично выгорают (табл. 3.9), а на поверхности частиц образуются плен ки окислов.
3.9. Изменение состава стали при электрометаллизации (аппарат ЭМ-6)
|
Сталь |
Содержание элементов в % |
Примечание |
||
|
С |
Мп |
Si |
||
|
15 |
0,16 0,1 |
0.54 0,23 |
0,27 0,12 |
В числителе — содержа ние элементов в проволоке до металлизации; в знаменателе — после металлиза ции |
|
45 |
0,5 0.14 |
0,48 0,22 |
0,23 0,073 |
|
|
У8 |
0,81 0,36 |
0,31 0,14 |
0,2 0,093 |
При ударе об изделие частицы претерпевают резкое охлаждение и деформацию, причем образуемый из таких частиц слой изобилует мелкими порами, вследствие чего объемный вес металлизационных покрытий обычно на 8—12% ниже, чем у обычных металлов. При металлизации сплавления или сваривания частиц с поверхностью детали не происходит, сцепление носит чисто адгезионный характер (исключение составляет молибден и некоторые его сплавы). Поэтому большое влияние на прочность сцепления оказывает шероховатость покрываемой поверхности и способ ее подготовки (табл. 3.10).
3.10. Влияние способа подготовки поверхности на прочность сцепления металлшационных покрытий и предел выносливости детали
|
Способ подготовки поверхности |
Предел выносливости |
Прочность сцепления в кГ/см2 |
|
|
в кГ/мм2 |
в % к шли фованной поверхности |
||
|
Шлифование .................. ……………………. Пескоструйная обработка ............................. Обработка дробью ......................................... Насечка зубилом ........ ……………………… Накатка (прямая, косая, перекрученная)… Нарезка треугольная ..................................... Нарезка треугольная с последующей обра боткой дробью ................................................. Нарезка треугольная с прикаткой вершин… Нарезка круглая ............... …………………. Нарезка круглая с прикаткой вершин …… . Нарезка кольцевых канавок ..... ………….. Нарезка кольцевых канавок с прикаткой вершин Электроискровая обработка ......…………. Электродуговая обработка ................................. |
25,2 27,8 32,4 20,6 30,6 18,8 24.5 17.0 19,4 18,8 16,5 15.3 20,3 17,0 |
100 110,5 128,5 82,0 121,0 74,5 98.0 67,5 77,0 74,5 65,5 61,0 80,5 67,5 |
- 345 1040 820 1000 1800 1900 1560 1670 1440 1400 1130 1000 250 |
Механическая проч ность напыленного металла (отделенного от основания) также значительно ниже, чем у литых металлов (табл. 3.11).
Металлизационные покрытия не обладают пластичностью, поэтому на де тали, испытывающие динамические нагрузки и ударные воздействия, их не на носят. Покрытия отличаются очень низким модулем упругости (например, для Ст.3 Е = 700 кГ/мм2), в связи с чем возникающие в покрытии напряжения все гда меньше, чем в самой детали. Благодаря этому металлизационные покрытия хорошо работают в условиях статических нагрузок, но только в пределах упру гих деформаций основания.
3.11. Механические свойства металлизационных покрытий (ВНИИАВТОГЕНМАШ)
|
Металл |
Предел прочности при растяжении в кГ/мм2 |
Предел прочности при сжатии в кГ/мм2 |
Твердость НВ |
|||
|
ОМ-3 |
ГИМ-2 |
ЭМ-3 |
ГИМ-2 |
ЭМ-3 |
ГИМ-2 |
|
|
Сталь 15 ......................... » 45 ............................ » У8 ....... …………… Латунь Л62 .................. Алюминий А99 .............. Цинк Ц1 ........................ Медь Ml . .................. |
13,7 14.1 16,2 3,8 5,4 3,4 8,2 |
13,8 15,5 - 5,2 5,0 3,2 5,4 |
68,9 64,2 52,0 18,5 14,2 11,5 28,4 |
49,7 73,0 - 20,4 13,1 10,7 32,0 |
197 240 281 50 27 20 66 |
147 240 - 63 26 20 64 |
При напылении стали твердость покрытий сравнительно с исходным метал лом возрастает до 40% и выше. Вследствие этого, а также пористости слоя, спо собного впитывать в себя до 10% масла (по объему), металлизационные покры тия отличаются высокой износостойкостью, превосходящей на 40—50% стой кость тех же металлов до металлизации. Весьма ценным является свойство ме таллизированных шеек длительное время работать без доступа смазки и не вы зывать заедания при нагрузках, в 2—3 раза больших, чем допускают шейки из обычных сталей.
В условиях сухого трения металлизационные покрытия работают неудовлет ворительно.
При ремонте оборудования металли зация позволяет:
-восстановить размеры изношенных шеек валов, осей и других наружных поверхностей тел вращения;
-уменьшить внутренние размеры прослабленных гнезд и посадочных отвер стий под втулки и другие детали;
-нанести на втулки и подшипники антифрикционные покрытия из псевдоспла вов, образуемых в результате одновременного распыления двух или трех раз ных металлов; такие покрытия из недефицитных металлов отличаются высокими антифрикционными свойствами, их используют взамен специальных баббитов и бронз;
-устранить течь и пористость в черном и цветном литье, в местах заварки и в клепаных соединениях;
-заделать в отливках раковины и трещины.
Металлизацию применяют также для защиты от коррозии и повышения жаростойкости стали посредством алитирования, для нанесения токопроводящих покрытий на пластмассы, керамику и другие материалы, для изготовления элек тронагревателей, а также для изготовления несложных прессформ и мо делей.
Вследствие летучести окислов молибдена и высокой температуры его частиц (~ 2500° С), последние при напылении привариваются к поверхности изделия, образуя на нем очень прочные и износостойкие покрытия. Это дает возможность применять покрытия из молибдена для восстановления размеров и уменьшения износа таких деталей, как, например, копиров, штампов, прессформ.
Применение металлизации для ремонта деталей определяют следующими по ложениями:
-нанесение металлизационного слоя позволяет увеличить только геометриче ские размеры детали (например, диаметр шеек, толщину стенок); прочность восстанавливаемой детали, вследствие низкой собственной прочности распы ленного металла практически не возрастает;
-для сцепления металлизационного слоя с поверхностью детали последняя должна быть шероховатой, гладкие поверхности не металлизируют;
-вследствие хрупкости металлизационных покрытий детали, у которых нане сенное покрытие может подвергаться ударам и динамическим нагрузкам, метал лизировать нельзя (например, зубья шестерен, матрицы, штампы);
-углы граней, острые сходы (например, резьба), а также поверхности, на ко торые нельзя направить струю металла под углом, меньшим чем 45°, металлиза ции не подвергают.
Технологический процесс и оборудование рабочего места.
Организация участка металлизации не требует большей площади и сложного оборудования (табл. 3.12).
3.12. Оборудование для металлизацнонной установки
|
Наименование и тип |
Назначение |
Применение |
|
Оборудование общего назначения |
||
|
Масло-водоотделитель ли нейный МВО-П* |
Очистка воздуха, подавае мого из компрессорного от деления, от масла и влаги |
При большой влажности воздуха дополнительно устанавливают постовые фильтры МВО-М |
|
Пескоструйный шкаф * |
Подготовка плоских по верхностей и деталей слож ной конфигурации |
Оборудуют отсасывающей вентиляцией |
|
Пескоструйный револь вер* |
Очистка песком (с много кратным оборотом абразив ного материала) |
Снабжают резиновыми на порными рукавами (ГОСТ 9356— 60) ф 10 и 20 мм |
|
Кабина для металлиза ции* |
Выполнение всех видов работ по металлизации вручную |
Оборудуют отсасывающей вентиляцией |
|
Станок токарно-винторез-ный любого типа |
Подготовка валов, втулок и других тел вращения к металлизации и нанесение на них металлических по крытий |
Станок выбирают в соот ветствии с размерами изде лий |
|
Вытяжной зонт телеско пический |
Отсос металлической пыли при металлизации на станке |
Устанавливают на суппор те станка и подключают к отсасывающей вентиляцион ной линии |
|
Дополнительное оборудование для электрометаллизации |
||
|
Сварочный преобразова тель типа ПСГ-500 или ПСО-500 |
Питание электрометалли-зационных аппаратов по стоянным током |
Используют вместо ранее применявшихся трансфор маторов переменного тока |
|
Распределительный щит с приборами |
Включение и выключение аппара туры и контроль режима работы |
Устанавливают вблизи ра бочего места |
|
Дополнительное оборудование для газовой металлизации |
||
|
Баллоны для сжатого кис лорода |
Хранение и транспорти ровка кислорода |
ГОСТ 949—57 |
|
Редуктор кислородный |
Снижение и регулирова ние давления кислорода |
Возможно применение кислородных редукторов любого типа |
|
Баллон для горючего газа (ацетилена, метана, нефтегаза) |
Питание аппарата горю чим газом |
Взамен баллонов возможно применение сварочных аце тиленовых генераторов, устанавливаемых вне рабо чего помещения |
|
Редуктор для горючего газа |
Снижение и регулирова ние давления горючих газов в баллонах |
Тип редуктора выбирают в соответствии с применяе мым газом |
|
Вспомогательное оборудование |
||
|
Стойки для укладки про волочных бухт* |
Размотка бухт при метал лизации |
- |
|
Державка |
Закрепление ручных ме-таллизапионных аппаратов на суппорте станка |
|
|
Верстак, шланги, инстру мент |
||
|
* Изготовляют на месте по чертежам ВНИИАВТОГЕНМАШа. |
Технологический процесс металлизации состоит из операций подготовки поверхности (табл. 3.13), нанесения металлического покрытия и его последующей обработки.
3.13. Основные операции по подготовке поверхности
|
Операция |
Способ выполнения |
Применение |
|
Очистка поверхности от жировых и других загряз нений |
Ручная обтирка ветошью, промывка растворителями (керосином, бензином, ди хлорэтаном и др.), обработка в моечных машинах |
Во всех случаях |
|
Удаление масла (влаги) из пор металла |
Нагрев пламенной горел кой или в печи до темпера туры 250—300о С до прекра щения видимого выделения летучих продуктов сгорания |
При металлизации дета лей из чугуна и других по ристых металлов, работав ших в условиях контакта с маслом и другими жидко стями |
|
Снятие с металла окисной пленки и придание поверх ности изделия шерохова тости для обеспечения сцеп ления с наносимым покры тием |
Пескоструйная очистка острогранным металличе ским (чугунным или сталь ным) песком. При неболь ших размерах изделий про изводят вручную в песко струйном шкафу при давле нии сжатого воздуха 4 — 6 am |
Преимущественно при под готовке плоских поверхно стей и деталей сложной конфигурации, а также шеек и гнезд, предназначен ных под прессовую посадку |
|
Устранение неравномер-ностей выработки эллипс ности, задиров и придание требуемых размеров |
Обточка на токарном стан ке любого типа. Возможно использование одного станка для подготовки поверхности и металлизации |
При металлизации тел вращения |
|
Создание на поверхности тел вращения шерохова тости, необходимой для обеспечения сцепления с на носимым покрытием |
Нарезка на токарно-вин-торезном станке рваной резьбы или обработка по верхности пучком электро дов, электроискровым, элек тровибрационным или дру гим способом |
Изделия с высокотвердой поверхностью (закаленные, цементованные и др.) могут быть металлизированы только при подготовке элек троискровым или электро вибрационным способом |
При металлизации выполняют следующие правила:
-для пескоструйной очистки поверхности применяют только чистый и сухой абразивный материал с острогранными зернами размером 0,5 ÷1,5 мм,
-воздух для пескоструйной очистки и металлизации должен быть свободным от влаги и масла;
-подготовленную к металлизации поверхность следует защищать от прикосно вения рук и загрязнения;
-металлизацию производить непосредственно после подготовки поверхности; разрыв во времени между этими операциями должен быть минимальным;
-в процессе металлизации не допускать нагрева поверхности покрываемого изделия свыше 70—80° С;
-струю распыляемого металла направлять на покрываемую поверхность под углом, возможно более близким к 90°.
Несоблюдение этих правил ведет к снижению прочности сцепления слоя с основанием и является причиной неудовлетворительных результатов работы.
3.14. Предельные толщины и обрабатываемость стальных покрытий при металлизации шеек
|
Сталь |
Предельная толщина покры тия, не вызывающая обра зования трещин, в мм |
Обрабатываемость |
|
15 45 |
3 3÷4 |
Возможная обточка резцами с пластинами из твердых сплавов |
|
У5 У10 |
6÷8 8÷10 |
Только шлифование |
Металлизация наружных по верхностей тел вращения.
На шейки валов, осей, шпинделей, цапф наносят по крытия из стали и других металлов толщиной до 10 мм (табл. 3.14). Подготовку поверхности и нанесение металла обычно производят при за креплении детали в центрах станка и установке аппарата на суппорте. Толщину покрытия регу лируют числом проходов. Потери металла при напылении шеек и гладких поверхностей при ведены в табл. 3.15 и на рис. 3.13.
Рис. 3.13. Потери стали при электрометалпизации
шеек валов различного диаметра
При восстановлении наружных поверхностей изношенных деталей толщина наносимого слоя должна быть не менее 0,75—1,0 мм на сторону. Если износ меньше этой величины, то шейку перед металлизацией подвергают обточке до соответственного размера.
3.15. Потери металла (в %) при электрометаллизации плоскостей в зависимости от угла
падения струи
|
Угол падения струи в град |
Цинк |
Алюминий |
Латунь |
Сталь |
|
90 60 30 10 |
27,5 64,1 90,4 98,5 |
17,8 59,0 88,5 98,0 |
35,0 69,0 91,4 99,0 |
22,0 61,0 89,0 98,2 |
Последовательность проведения основных операций при восстановлении шеек приведена в табл. 3.16.
3.16. Последовательность операций при металлизации наружной поверхности шеек
При выборе способа подготовки учитывают ослабление шейки, вызываемое нарезкой рваной резьбы. Для снижения концентрации напряжений вместо рва ной резьбы часто применяют другие виды подготовки, приведенные в табл. 11.
Режимы токарной обработки металлизированных шеек приведены в табл. 3.17.
При шлифовании применяют следующие режимы:
Окружная скорость шлифовального круга в м/сек ......... 25—30
Окружная скорость изделия в м/мин .................................. 10—20
Подача в мм/об ................................................................... 5—10
Глубина шлифования в мм …………….. .................... 0,015—0,04
Шлифовальный круг ...................................................... Э46СМ-2К
Охлаждение ..................................................................... Эмульсия
Токарную обточку и шлифование металлизационных покрытий производят с обязательным применением охлаждающих жидкостей.
Шейки, работающие в условиях трения, после чистовой обработки подвер гают пропитке в горячем (80—100° С) масле в течение нескольких часов.
При прессовых соединениях деталей, у которых посадочная поверхность металлизирована сталью, наблюдается значительное повышение предела уста лости и увеличение при равных натягах прочности посадки на 8—10%.
3.17. Режимы токарной обточки металлизационных покрытий
|
Режим резания |
Металл обрабатываемого покрытия |
||||
|
Сталь 10 |
У8 |
Цинк и алюми ний |
Псевдосплавы |
||
|
содержа щие сталь |
не содер жащие сталь |
||||
|
Скорость резания в мм/мин . ………. Подача в мм/об ................................. Глубина резания в мм ..................... |
20—30 0,2-0,3 0,5-1,0 |
9-12 0,1— 0,2 0.3—0,5 |
50—60 0,5-1,0 0,8—1,2 |
35-40 0,1-0,4 0,2-0,5 |
60-70 0,1—0,3 0,3-0,5 |
Металлизацию внутренних поверхностей применяют для уменьшения диаметра втулок, посадочных гнезд, глубоких отверстий. При охлаждении металлизационного покрытия в нем возникают сжимающие напря жения, которые действуют на отрыв слоя от поверхности. Чтобы избежать от слаивания покрытия, при металлизации внутренних поверхностей стремятся возможно более ограничить толщину слоя, которая не должна превышать
1,0—1,5 мм для стали и 2,5—3,0 мм для свинца, цинка и антифрикцион ных псевдосплавов. Нагрев детали перед нанесением металлизационного слоя до 150—200° С позволяет на носить более толстые покрытия.
Посредством аппаратов с обыч ными распылительными головками возможна металлизация только та ких втулок, у которых глубина h = 0,5d, в тех же случаях, когда h>0,5d, применяют удлинительные угловые головки, позволяющие на носить металлизационные покрытия на внутренние поверхности втулок диаметром от > 70 мм.
Технологический процесс метал лизации внутренних поверхностей аналогичен металлизации наружных поверхностей тел вращения (см. табл. 3.16).
Металлизация плоскостей возможна только в случае нане сения покрытий небольшой толщины: 2,5—3,0 мм для легкоплавких металлов и не более 1,0—1,5 мм для стали. Превышение этих толщин обычно ведет к от слаиванию покрытий. Для увеличения прочности сцепления и предотвращения отслаивания более толстых покрытий их наносят на предварительно напылен ный слой молибдена толщиной ~ 0,1 мм.
При ремонте токарно-винторезных, револьверных и других станков можно наносить металлические покрытия на поверхности направляющих салазок суп портов и компенсировать опускание фартуков, вызываемое износом и шаб рением.
Металлизацию направляющих лучше всего производить молибденом, по крытия из которого отличаются высокими антизадирными свойствами. Приме няют также покрытия, состоящие из — 60% стали и ~ 40% алюминия, которые наряду с достаточной твердостью и высокой износостойкостью легко поддаются обработке и шабрению.
Для получения железоалюминиевых покрытий пользуются двухпроволоч ными металлизационными аппаратами электродугового типа. Одним из электродов является стальная среднеуглеродистая проволока диаметром 1,0 мм, а дру гим — алюминиевая диаметром 1,5 мм.
При толщине наносимого железоалюминиевого покрытия до 1 мм подготов ка поверхности состоит только из тщательной пескоструйной очистки. При на несении более толстых покрытий металлизируемую поверхность снабжают про дольными канавками в виде ласточкина хвоста глубиной 2,0—3,0 мм, шириной 5—8 мм и шагом 10—20 мм.
В обоих случаях перед подготовкой поверхности ее подвергают нагреванию в печи или горелкой до 250—300° С до полного выгорания масла, содержащегося в порах металла.
3.18. Состав и некоторые свойства покрытий из двухкомпонентных антифрикционных псевдосплавов
|
Псевдосллав (условное обозначение) |
Состав и весовое соотношение компонентов |
Предель ная гру зоподъем ность в кГ/см2 |
Коэффициент тре ния при удельном давлении в кГ/смг |
НВ (при Р = 250 кГ, |
Прира баты-вае-мость |
|
|
50 |
100 |
а = 5 мм) |
||||
|
АЖ50 МЖ50 МС25 МС25 (термообрабо-танный) |
Алюминий (50%)+сталь (50%) Медь (50%) + сталь (50%) Медь (75%) + свинец (25%) То же |
105 110 |
0,0049 0,0061 |
0,0045 0,0053 |
37-44 |
0,58 |
|
90 115 |
0,0056 0,0063 |
0,0035 0,0036 |
- |
0,64 |
||
|
105 140 |
0,0044 0,0044 |
0,0037 0,0042 |
35-37 |
0,47 |
||
|
200 220 |
0,0039 0,0045 |
0,0033 0,0033 |
24-27 |
0,75 |
||
|
Примечания: 1. Грузоподъемность и коэффициент трения указаны: в числителе — для v = 1 м/сек; в знаменателе — для v = 4 м/сек. 2. Прирабатываемость баббита марки Б83 принята за 1. |
Получение антифрикционных покрытий при по мощи металлизации основано на пористости напыленных покрытий и их способности, пропитываясь смазкой, улучшать условия трения. При од новременном распылении разнородных металлов возможно получение специ альных антифрикционных псевдосплавов (табл. 3.18). Антифрикционные свойства таких покрытий сравнительно с некоторыми подшипниковыми сплавами пока заны на рис. 3.14.
Рис. 3.14. Износ и грузоподъемность металлизационных покрытий: 1 — сталь (100%); 2 — сталь (50%) + алюминий (50%); 3 — сталь (75%) + латунь (25%); 4 — сталь (75%) + медь (25%); 5 — медь (75%) + + ПОС-30 (25%); 6 — Бр. ОЦС 6-6-3 лития; 7 — Бр. ОФ 10-1 лития
Наиболее доступным средством замены в подшипниках скольжения оловян ных бронз и баббитов является покрытие из латунной проволоки марки ЛС59-1, антифрикционные свойства которых близки к свойствам литых баббитов и бронз.
Полноценным заменителем лучших сортов баббита являются также покры тия, образуемые при распылении биметаллической проволоки, содержащей свинец и алюминий в соотношении 1:1. Покрытия из образуемого при этом псев досплава имеют следующую характеристику:
Плотность в Г/см3 ......................................................... 3,9
Твердость НВ ............................................................ 30,33
Сопротивление сжатию в кГ/мм2 ………….................. 65
Относительное удлинение в %.................................... 0,5
Теплопроводность в кал/см • сек • град ................. 0.21
Коэффициент линейного расширения . .............. ….19,6 - 10-6
Коэффициент трения ................................................ 0.0041
Масловпитываемость в % ...................... …………….5,2
Допускаемое удельное давление в кГ/см2 ........... 180—200
Допускаемая окружная скорость в м/сек ........... ….. . 6—7
Биметаллическая свинцово-алюминиевая проволока может быть изготовлена с помощью несложного ручного приспособления, которое позволяет посредством протяжки через фильеру закатывать вокруг свинцовой проволоки диаметром 1,1 мм оболочку из ленты, получаемой однократной прокаткой на вальцах алюминиевой проволоки диаметром 2,5 мм до размера 0,5x6,0 мм. Перед завальцов кой алюминиевую ленту отжигают при температуре 350—400° С.
При ремонте подшипниковых пар весьма эффективным является способ об ращения пар, при котором шейку вала металлизируют антифрикционным сло ем, а вкладыш изготовляют из малоуглеродистой стали. Внутреннюю по верхность вкладыша цементируют, закаляют до твердости HRC 50—52 и шли фуют.
В обращенных парах с подшипниками из закаленной стали вместо псевдо сплавов шейки можно металлизировать простой низкоуглеродистой сталью. Такие пары отличаются хорошими антифрикционными свойствами. Ими можно заменять бронзовые втулки.
Применение обращенных пар ведет к значительной экономии цветных метал лов, устраняет односторонний износ подшипников и тем самым обеспечивает уве личение срока службы трущихся пар.
В качестве заменителей подшипниковых бронз и баббитов испытаны и могут быть рекомендованы к применению указанные в табл. 19 псевдосплавы, обра зуемые при одновременном распылении двух различных металлов.
Для нанесения антифрикционных покрытий ВНИИАВТОГЕНМАШем и ВПТИ тяжелого машиностроения разработана специальная трехпроволочная электрометаллизационная головка МТГ.
Заделку раковин и трещин применяют только в случае, когда деталь в ослабленном сечении не нуждается в восстановлении прочности. В прак тике ремонта металлизацией пользуются для заполнения раковин в черном и цветном литье, устранения забоев на фланцевых соединениях, заделки различ ного вида трещин (особенно после заварки). Трещины прихватывают электро сваркой, а затем заделывают металлизацией. Раковины перед металлизацией подрубают под ласточкин хвост.
Для удаления из пор масла и влаги изделия нагревают в печи или горел кой до 250—300° С, опескоструивают и металлизируют с применением трафа рета, имеющего отверстие, размер и форма которого примерно соответствуют раковине.
Устранение течи и пористости металлизацией используют как средство исправления литейных дефектов, обнаруживаемых у головок дви гателей, блоков, картеров, насосов и других деталей, подвергаемых гидроиспы таниям. Дефектную поверхность пескоструят и металлизируют цинком на тол щину 0,5—1,0 мм, после чего для уплотнения пор образующимися окислами не сколько раз смачивают водой и высушивают. Такие покрытия выдерживают опрессовку до 20 кг/см2.
Проволока для металлизации.
Для работы металлизационных аппаратов применяют проволоку обычных торговых сортов. Диаметр проволоки определя ется конструкцией аппарата (см. табл. 5).
Проволока, покрытая окалиной, ржавчиной, смазкой и загрязненная, для металлизации непригодна, так как при ухудшении условий токопередачи устой чивое горение электрической дуги нарушается.
Для работы на ручных электрометаллизационных аппаратах следует при менять только мягкие и отожженные сорта стальной проволоки. Газовые аппара ты и электродуговые ЭМ-6 позволяют применять и жесткую нагартованную про волоку.
Для восстановления стальных изношенных деталей обычно используют про волоку из простых углеродистых сталей.
Покрытия из высокоуглеродистых сталей по сравнению с низкоуглероди стыми менее подвержены окислению, отличаются лучшими механическими свой ствами и могут быть большей толщины без образования трещин (см. табл. 14). Такие покрытия можно рекомендовать для всех видов работ по восстановлению изношенных деталей.
Для получения покрытий с наивысшей износостойкостью и твердостью (HRC 48—51) применяют низкоуглеродистые сорта стальной проволоки (например, сварочной), науглероженной посредством цементации твердым карбюризатором.
Нержавеющие стали применяют для металлизации шеек валов (например, гидротурбин и насосов), подверженных одновременному механическому износу и воздействию коррозионной среды.
Из цветных металлов специально для металлизации выпускают только цин ковую проволоку, предназначенную для нанесения антикоррозионных защитных покрытий. Этой же проволокой обычно пользуются для работ по заделке раковин, устранению пористости литья, приданию непроницаемости сварным швам.
При металлизации алюминием для защиты стали от атмосферной коррозии применяют проволоку с содержанием алюминия 99,5% (марки А5), а также сплавы АМц, АМг и др. Для работ по алитированию предпочтительнее проволо ка из более чистого алюминия марок А85—А95.
Во всех случаях следует использовать твердую (не отожженную) алюминие вую проволоку.
Применяемая для металлизации молибденовая проволока Ø1÷3 мм выпуска ется по ЦМ ТУ 08Т-13-67.
Контроль качества металлизационных покрытий.
В производственных усло виях покрытия оценивают по качеству поверхности и прочности сцепления с основанием.
Качество поверхности определяют внешним осмотром по крупности распыла, пропускам, трещинам.
При наличии нерабочих участков тонкие (до 1 мм) покрытия из цветных ме таллов надрезают до основания ножом и отслаивают. Если при этом происходит выкрашивание слоя небольшими кусками, сцепление считается удовлетвори тельным. При плохом сцеплении наблюдается легкое отделение покрытия на больших участках поверхности.
Покрываемые сталью шейки валов, осей и других деталей подвергают лег кому простукиванию, позволяющему определить плохое сцепление по звуку. Металлизированные шейки, выдержавшие механическую обработку без обра зования трещин и отколов, считают пригодными для эксплуатации.
Толщину и равномерность покрытий из антимагнитных металлов с большой точностью измеряют магнитными толщиномерами.
Охрана труда и техника безопасности.
Вредность работ по металлизации связана с загрязнением окружающего воздуха пылью и парами распыляемого металла, действием света газового пламени или электрической дуги, а также шумом, вызываемым аппаратами. Наиболее токсичным является свинец, работа с которым без индивидуальных защитных средств категорически запрещается. Токсичными также являются медь, кадмий, цинк и их сплавы.
В соответствии с требованиями охраны труда при организации металлиза ционных установок в закрытых помещениях устройство отсасывающей венти ляции является обязательным.
В условиях обычно применяемого типового металлизационного оборудова ния вентиляция состоит из системы местных отсосов, которыми снабжают каж дое рабочее место — пескоструйный шкаф, кабину и станок для металлизации тел вращения.
На основании опыта эксплуатации металлизационных установок при проек тировании отсасывающей вентиляции скорость движения воздуха в плоскости сечения кабин для металлизации берут не ниже 1÷1,2 м/сек, а в сечении откры того горизонтального зонта у токарного станка не менее 4 м/сек.
При большом объеме металлизационных работ на станках следует устанавли вать закрытые отсасывающие камеры, снабженные смотровыми стеклами для наблюдения за металлизируемой деталью.
Воздух, отсасываемый из пескоструйного шкафа, подлежит обязательной очистке от пыли в устанавливаемых вне помещения пылесборниках или циклонах, без которых эксплуатация пескоструйных установок не разре шается.
Помещения металлизационных мастерских оборудуют также системой при точной вентиляции с подогревом воздуха.
Для защиты рабочих, производящих металлизацию внутри сосудов, при от сутствии вентиляции используют противогазы, респираторы или шлемы-ска фандры с принудительной подачей в них чистого воздуха. В цеховых условиях обязательно оборудование рабочих мест вытяжной вентиляцией, при правиль ном устройстве которой вредность работ по металлизации полностью устраня ется.
При электрометаллизации для защиты глаз от действия ультрафиолетовых лучей работающие обязаны пользоваться защитными очками с темноокрашен-нымп стеклами (типа ТИС). Постановлением Совета Министров СССР от 17/VI 1960 г. № 611 профессия металлизаторов отнесена к числу про фессий с вредными условиями труда, работа в которых дает право на дополни тельный отпуск и сокращенный рабочий день.
Наибольшее практическое значение приобрели керамические покрытия из окиси алюминия и двуокиси циркония. Наряду с ними применяют покрытия из тугоплавких металлов (титана, тантала, молибдена, вольфрама) и некоторых металлоподобных соединений, например, карбида вольфрама, хромо-никелевого борида (Cr2NiB4), дисилицида молибдена.
Такие покрытия служат для защиты металлических деталей от окисления при высоких температурах, повышения эрозионной стойкости, защиты от дей ствия агрессивных сред, получения стойких при высоких температурах тепло- и электроизоляционных покрытий. Основные свойства плазменных покрытий из керамики приведены в табл. 3.19.
3.19. Основные свойства плазменных покрытий из керамики
|
Характеристика |
Единица измерения |
Аl2O3 |
ZrO2 |
|
Плотность объемная ............................................. » истинная .............................................. » общая ................................................... » открытая .............................................. Предел прочности при изгибе ............................... Коэффициент теплопроводности: при 100° С .......................................................... 500° С .......................................................... 1800° C ........................................................... Температурный коаффициент линейного рас ширения (20—1200° С) ............. Температура плавления ........... |
г/см2 г/см2 % % кГ/ммг |
2,8-3,15 3,7 25-14 24-8 4,0-11,5 |
4,0-4,7 5,6 28-16 26-10 - |
|
ккал/м • ч °С |
0,8 0,7 1,4 |
0.4 0,4 - |
|
|
град-1 |
80 · 10-7 |
55 · 10-7 |
|
|
°С |
2015 |
2600 |
Покрытия из окиси алюминия (А12О3) наносят газопламенным аппаратом УПН-8 или плазменным УМП-5. Материалом для напыления служит дешевый порошок технического глинозема марки ГО (ГОСТ 6912—64). Как и при ме таллизации покрытие наносят на поверхность, предварительно подвергнутую пескоструйной очистке. Вследствие большой разницы в коэффициентах расширения, покрытия из окиси алюминия, нанесенные на сталь при резких температурных колебаниях, могут давать трещины и отслаиваться. Для предотвращения такой опасности окись алюминия напыляют на предварительно нанесенный слой нихрома или нержавеющей стали толщиной 0,05—0,15 мм. Напыление по подслою повышает прочность сцепления покрытии и их стойкость к действию тепловых ударов (табл. 3.20).
3.20. Влияние подслоя на прочность и термостойкость покрытий из окиси алюминия *
|
Материал подслоя |
Прочность при отрыве в кГ/см2 |
Число теплосмен (с 900 до 20° С) до отслаивания покрытия |
|
Без подслоя……………………………………. Сталь мягкая (ст. 3)…………………………… Сталь пружинная (66Г) ………………………. Сталь нержавеющая (Х18НА) ……………….. Нихром ………………………………………… Молибден………………………………………. Вольфрам ……………………………………… Алюминий …………………………………….. |
35 71 76 82 84 66 77 34 |
2-5 4-12 4—9 25-48 19-48 0—1 0-1 - |
|
* Основной металл — сталь Ст. 3, толщина подслоя ~ 0,03 мм. Толщина слоя окиси алюминия ~ 0,5 мм. |
Покрытия из окиси алюминия могут длительное время работать при темпе ратуре 1500—1700° С, инертны ко многим агрессивным средам. Они отличаются хорошими электроизоляционными свойствами:
Толщина слоя в мм ................................. 0.3 0,4 0,6 1,0
Пробивное напряжение в кВ .............. 0,71 0,85 1,52 1,6
Их применяют для защиты плавильных и разливочных тиглей от действия расплавов, предохранения кожухов термопар, облицовки транспортных валков термических печей, закрепления проволочных датчиков.
Покрытия из двуокиси циркония (Zr02). Вследствие высокой температуры плавления (2690° С) покрытия из Zr02 наиболее целесообразно наносить плазмен ными аппаратами типа УМП-5. Материалом для напыления служит порошок электроплавленой двуокиси циркония, стабилизированной окисью кальция. Технологический процесс напыления такой же, как и при напылении А1203. По сравнению с окисью алюминия покрытия из двуокиси циркония более тер мостойки, их можно эксплуатировать при температуре свыше 2000° С. Они об ладают очень низкой теплопроводностью (при 100—500° С λ = 0,0012 кал/см·сек·град), поэтому их применяют преимущественно для термоизоляции и по лучения теплобарьерных покрытий.
Применяется для придания поверхности детали твердости, износостойкости, термостойкости и других избирательных свойств. Наибольшее практическое зна чение приобрели покрытия из самофлюсующихся хромборникелевых сплавов типа СНГН и их смесей с карбидом вольфрама ВСНГН. Их наносят с помощью газопламенной установки УПН-8 или плазменной УМП-5. Нанесенное покры тие нагревают газовой или плазменной горелкой до оплавления, при котором на поверхности образуется сплошной, тонкослойный наплавочный слой. Его твер дость при применении сплава СНГН HRC 56—60, а микротвердость боридной фазы достигает 2300, которая при температуре до 500° С практически не изменя ется.
Наплавке напылением подвергают быстроизнашиваемые детали насосов, ло паток вентиляторов, дымососов, шнеков, прессформ и аналогичных деталей, подвергаемых эрозионному износу, действию высоких температур и агрессив ных сред.
Требования к материалам. Методом газопламенного напыления возможно на несение покрытий из большого числа термопластов как в чистом виде, так и с различными наполнителями. Покрытия из термореактивных смол после нане сения требуют термообработки для отверждения.
Для напыления пригодны только полимеры, которые при нагревании могут плавиться и переходить в жидкое или вязко-текучее состояние, а также хорошо сцепляться с покрываемой поверхностью. Необходимо также, чтобы при нагреве до температуры растекания не происходило термической деструкции и окисле ния напыляемого материала.
Существующая аппаратура для газопламенного напыления пластмасс рас считана на применение напыляемого материала в виде мелкого порошка с раз мером частиц в пределах 0,15—0,25 мм. Порошки должны быть свободными от пыли и обладать удовлетворительной сыпучестью.
При выборе материала для напыления следует учитывать неизбежность зна чительного снижения механических свойств и химической стойкости покрытий, сравнительно со свойствами тех же полимеров в прессованном виде.
Газопламенные покрытия из пластмасс применяют для защиты от коррозии, электроизоляции, устранения неровностей на поверхности автомобильных ку зовов, станин и других деталей, а также для получения теплоизоляционных облицовок.
На практике наиболее широко применяют покрытия из полиэтилена, этил-целлюлозы, битумов и других смол и их сополимеров. В качестве наполнителей используют металлические порошки, неорганические пигменты, микроасбест, графит, сажу, древесную муку.
Технологический процесс. Газопламенные покрытия из пластмасс можно на носить только на открытые и удобные для напыления поверхности без острых углов, незачищенных и пористых сварных швов и щелевых зазоров.
Покрытия наносят с помощью установки УПН-4 или УПН-6. Перед этим по крываемую поверхность прогревают до температуры растекания материала. Трудность нагрева до этих температур крупногабаритных и толстостенньгх из делий делает часто напыление покрытий невозможным.
Гладкие поверхности покрывают небольшими участками, последовательно один за другим.
Режим работы (мощность пламени, расстояние до поверхности изделия, ско рость перемещения и пр.) зависит от свойств напыляемого материала, при ра боте вручную режим подбирают опытным путем.
Современный уровень сварочного производства позволяет надежно, быстро и дешево восстанавливать сложные дорогостоящие детали, вышедшие в про цессе эксплуатации из строя вследствие поломок и износов, в частности, колен чатые валы, станины, цилиндры двигателей внутреннего сгорания, компрессоров, насосов, гидравличе ских прессов, валы и другое сложное оборудование, работающее в тяжелых условиях динамических, вибрационных и тепловых нагрузок.
Для упрощения выбора способа сварки и наплавки подлежащие восстанов лению детали могут быть разбиты на десять групп, для каждой из которых имеются наиболее целесообразные способы восстановления.
Группа I. Детали, рабочие поверхности которых имеют износ вследствие трения скольжения, трения качения и смятия (коленчатые валы двигателей внутреннего сгорания, валы турбин и насосов и другого оборудования).
Примерная технология восстановления деталей этой группы приведена в табл. 3.21.
3.21. Рекомендуемые способы восстановления деталей I группы
|
Типы и материал деталей |
Способы восстановления |
Электроды, присадочные металлы и флюсы |
Возможные области применения |
|
Скользящие и опорные поверхности штампованных, кованых, литых и прокат ных деталей, изготовленных из углеродистых и низко легированных сталей |
Ручная дуговая на плавка |
Электроды типа Э34, Э42, Э42А, Э46, Э46А, Э50, Э50А, Э55, Э55А, Э60, Э85 и др. (ГОСТ 9467—75), а также электроды ЭН-15ГЗ-25, ЭН-14Г2Х-30 *, ЭН-18Г4-35 * (ГОСТ 10051 — 75). Тип электрода выбирают в зависимости от заданной твердости на плавленного слоя и характера работы детали. Для массовых работ рекомен дуются электроды марок АНО-1, ОЗС-3, ОЗС-4, ИМЕТ-3, МР-3, УОНИ-13/45, УОНИ-13/55 и другие высокопроизводительные электроды |
Изделия индивидуального производства с ограничен ными размерами наплавляе мых поверхностей; толщина наплавлен-ного слоя не огра ничена |
|
Автоматическая и полуавтома-тическая на плавка под флюсом |
Проволока Св-08, СВ-08ГА, Св-10ГА, СВ-10Г2, СВ-08ГС, СВ-12ГС (ГОСТ 2246—70) и другие в зависимости от марки стали. Марки различных проволок углеродистые и легированные по ГОСТу 1054 3—75. По рошковые проволоки различных составов. Флюсы ОСЦ-45, АН-348А по ГОСТу 9087-59; керамические и плавленые флюсы различных составов |
Изделия массового произ водства со значительными наплавляемыми поверхно стями |
|
|
Электрошлако-вая на плавка |
Проволоки те же, что и для автомати ческой сварки. Флюсы АН-20, АН-22 и др. |
Изделия массового произ водства с большими объема ми и площадями наплавляе мого слоя при толщине наплавки более 10 мм |
|
|
Вибродуговая наплавка |
Проволоки, обеспечивающие нужную твердость наплав-ленного слоя, в част ности, Св-08, Св-10ГА, СВ-12ГС и др. (ГОСТ 2246-60 «), 1Х18Н9Т, 3X13, У7, У9, Р9 и др., дающие наплавленный слой заданного состава, а также проволоки по ГОСТу 10543—63 |
Изделия, нагрев которых в процессе наплавки неже лателен (коленчатые валы двигателей, компрессоров и различные детали обору дования) |
|
|
Скользящие и опорные поверхности штампованных, кованых, литых и прокат ных деталей, изготовленных из углеродистых и низ колегированных сталей. |
Металлизация |
Проволока, обеспечивающая нужные свойства металлизационного слоя, в том числе Св-08, Св-10ГА, СВ-Х18Н9Т и др. по ГОСТу 2246— 60 * и различные марки по ГОСТу 10543-63 |
Тела вращения, не допу скающие нагрева при вос становлении |
|
Скользящие и опорные по верхности чугунных деталей |
Ацетилено-кислород ная наплавка |
Проволоки Св-08, Св-08А, Св-10ГА и др. по ГОСТу 2246—60 * и различные марки по ГОСТу 10543—63 в зависимости от со става основного металла |
Изделия малого веса с не значительным износом |
|
Чугунные присадочные прутки марок А или Б по ГОСТу 2671— 44. Стержни НЧ-1,НЧ-2 ВНИИАВТОГЕНМАШ, флюсы ФНЧ-1,ФНЧ-2 ВНИИАВТОГЕНМАШ, бу ра или смесь буры с содой в равных коли чествах, газообразный флюс БМ-1, БМ-2 |
Различные чугунные де тали малых и средних раз меров с изношенными по верхностями |
||
|
Ручная дуговая на плавка |
Чугунные электроды ОМЧ-1, ЦЧ-4 и др. со специальными покрытиями. Наплавка по флюсу угольными электродами |
Различные чугунные де тали массового или индиви дуального производства |
|
|
Дуговая полуавтома тическая наплавка |
Порошковые проволоки ППЧ-1, ППЧ-2 и др. |
||
|
Скользящие и опорные поверхности бронзовых, ла тунных и медных деталей |
Ацетилено-кислородная наплавка |
Присадочные стержни, соответствующие по составу основному металлу. Порошко вые флюсы для сварки цветных металлов. Газообразные флюсы БМ-1 и БМ-2. Порош ковые флюсы — бура и борная кислота |
Различные детали из меди, латуни и бронзы с изношен ными рабочими поверхно стями |
|
Ручная дуговая на плавка металлическим электродом |
Электроды или присадочные стержни, соответствующие основному металлу. При наплавке угольным электродом в качестве флюса применяют буру |
||
|
Полуавтоматическая наплавка порошковой проволокой открытой дугой, под флюсом и в газах |
Порошковая проволока, обеспечивающая получение металла заданного состава, плавленые или керамические флюсы или углекислый газ |
||
|
Изношенные концы рель сов и крестовин из углеро дистых сталей Изношенные железнодо рожные крестовины и стре лочные переводы |
Ручная дуговая на плавка |
Электроды типа ЭН-70Х11-25 *, ЭН-15ГЗ-25* и др. по ГОСТу 10051—62, марок ОЗН-250, ОЗН-300, ОЗН-350, ОЗН-400, К-2-55 |
Восстановление рельсо вого пути на заводских и магистральных линиях |
|
Электроды типа ЭН-70ХН-25 *, ЭН-70Х1НЗ-25 по ГОСТу 10061—62, марок ОМГ и ОМГ-Н |
Восстановление изделий из стали Г13 |
||
|
Полуавтоматическая наплавка под флюсом и в газах |
Проволока НП-ЗХ13, НП-4Х13 (ГОСТ 10543—63). Порошковая проволока типа 3X13. Плавленные флюсы. Углекислый газ |
||
|
Паровозные бандажи, ва гонные колеса, катки кра нов |
Дуговая ручная на плавка |
Электроды типа ЭН-15ГЗ-25, ЭН-20Г4-40 и др. по ГОСТу 10051—62, марок ОЗН-300, ОЗН-350, У-340/105 |
Устранение местных не значительных износов |
|
Автоматическая на плавка под флюсом |
Проволока по ГОСТам 2246—60 и 10543—63. Флюсы ОСЦ-45 и АН-348А |
Сплошная кольцевая на плавка при массовом вос становлении деталей |
|
|
Полуавтоматическая наплавка под флюсом и в углекислом газе |
Порошковая проволока, проволока Св-08, Св-08А в сочетании с магнитным флюсом требуемого состава или керами ческим флюсом. Проволока нужных марок НП-50, НП-65Г по ГОСТу 10543-63 |
Восстановительные работы в условиях серийного и массо-вого производства при местном износе незначи тельных размеров |
Группа II. Детали, имеющие рабочие поверхности, изношенные вслед ствие трения, ударных нагрузок, воздействия температуры и газов, например, прокатные валки, пуансоны, матрицы и другие детали машин прокатного и штампового производства. Для восстановления этих деталей применяют различ ные способы ручной дуговой и автоматической наплавки, способы наплавки ра бочих поверхностей специальными легированными сталями, которые по своим эксплуатационным свойствам превосходят основной металл.
Способы восстановления приведены в табл. 3.22.
3.22. рекомендуемые способы восстановления деталей II группы
|
Восстанавливаемые детали |
Способы восстановления |
Электроды, присадочные металлы и флюсы |
Рекомендуемые режимы термообработки |
|
Штампы для хо лодной обрезки и хо лодной штамповки |
Ручная дуговая на плавка |
Электроды типа ЭН-25Х12-40, ЭН-У12Х12Г2ФС-55, ЭН-60Х1СМ-50 по ГОСТу 10051-62, марок ЦН-5, НЖ-2, ЭН-60М, РС-10, Ш-I и др. для штампов |
Малые объемы наплавляют без подогрева и без последую щей термообработки. При на плавке больших объемов тре буется предварительный подо грев до 300 — 400° С. Термообра ботка — по техническим усло виям на исправляемую деталь с учетом состава наплавленного металла |
|
Ацетилено-кисло родная наплавка Автоматичес-кая и полуавтома-тическая наплавка под флюсом |
Сормайты № 1 и 2, стеллиты марок В2К, ВЗК, флюсы — бура обезвоженная или смесь буры и борной кислоты. Проволоки НП-105Х по ГОСТу 10543—63, по рошковые проволоки нужного состава. Флюсы плавленые и керамические |
||
|
Ковочные и выруб ные штампы горячей штамповки, валки ковочных машин, ножи для резки горя чего металла |
Ручная дуговая на плавка |
Электроды типа ЭН-ЗОХЗВ8-40, ЭН-35Г6-50, ЭН-35Х12ВЗФС-50, марок ЦШ-1, ЦН-4, НЖ-3, ЦН-7, ОЗИ-1, Х-53, КПИ-ЗХ2В8, ЦЧ-1М |
Предварительный подогрев детали до 400—600° С |
|
Ацетилено-кислородная наплавка |
Стеллиты марок ВЗК, В2К, флюс — бура обез воженная |
Наплавка в нагретом состоя нии, последующий нагрев на 650—680° С для снятия напряже ний |
|
|
Автоматическая и полуавто-матическая наплавка под флю сом |
Проволока Св-08, керамические флюсы КС-8Х2В8, КС-ЗХ2В8, КС-Х12М и др. Проволоки НП-5ХНМ, НП-5ХНТ, НП-5ХНВ, НП-45Х4ВЗФ, НП-45Х2В8Т, НП-45Х4ВЗФ по ГОСТу 10543 — 63, плавленые и керамические флюсы |
Термообработка после на плавки по техническим усло виям на исправляемую деталь с учетом состава наплавленного металла |
|
|
То же порошковой проволокой |
Порошковые проволоки ГП-ЗХ2В8, ПП-У15Х17Н2, ПП-Х12ВФ и др. В ответствен ных случаях применяют защиту дуги углекислым газом |
||
|
Прокатные валки различного назначе ния |
Ручная дуговая наплавка |
Электроды типа ЭН-20Г4-40 *, ЭН-25Х12-40, ЭН-60Х2СМ-50 » и др. по ГОСТу 10051—62, марок ЦН-5, ЭН-60М, НЖ-2 для случаев наплавки малых изделий с местной выработкой |
Подогрев до 370—400° С, в слу чае необходимости отпуск на 650 — 680° С для снятия напря жений |
|
Автоматическая на плавка под флюсом |
Порошковая проволока ПП-ЗХ2В8, проволока ЭИ-701 и др. Флюсы ОСЦ-45, АН-348А (по ГОСТу 9087—59) и др. Проволока НП-45Х4ВЗФ, НП-60ХЗВ10Ф по ГОСТу 10543-63 |
Подогрев до 370 — 400° С, термо обработка в случае необходи мости по режимам, соответст вующим составу наплавленного металла |
Группа III. Детали, имеющие износ в результате абразивного воздей ствия и ударных нагрузок, работающие в машинах для переработки минераль ного сырья, обработки почвы, бурения скважин, добычи руды, угля, сланцев зубья экскаваторов, бурильный инструмент, оборудование цементных мельниц).
Наплавка деталей, подверженных значительному истиранию, обеспечивает создание твердого износоустойчивого слоя. Как правило, восстановление этих деталей носит массовый характер. Примерная технология и способы сварки дета лей этой группы приведены в табл. 3.23.
3.23. Рекомендуемые способы восстановления деталей III группы
|
Тип и материал деталей |
Способы восстановления |
Электроды, присадочные металлы, флюсы, элементы технологии |
|
Рабочие части землеройных механизмов (экскаваторы, землечерпалки, землесосы, земснаряды, роторные землечерпалки и другое оборудование) |
Ручная дуговая наплавка |
Электроды типа ЭН-У30Х25РС2Г-60*, ЭН-УЗОХ23Р2С2ТГ-55 * и др. (ГОСТ 10051—62), марки Т-620, Т-540, ЦН-5, ЦН-7, Х-53, ХР-19, ОЗИ-1 |
|
Автоматическая и полу автоматическая наплавка под флюсом |
Проволока Нп-40ХЗГ2ВФ, Нп-4Х13, Нп-Г13А (ГОСТ 10543—63). Флюсы плавленые и бескислородные. Прово лока Св-08, Св-08А, Св-08Г и др. по ГОСТу 2246—60 * и специальные керамические флюсы; порошковые про волоки; ленточные электроды и специальные флюсы |
|
|
Электрошлаковая на плавка |
Присадочный металл, дающий нужную твердость, порошковая и ленточная проволока, флюсы АН-20 и другие этого типа. Проволоки по ГОСТу 10543—63 |
|
|
Загрузочные конусы доменных печей и другое металлургическое оборудование, соприкасающееся с рудой в присутствии горячих газов |
Ручная дуговая наплавка |
Электроды типа ЭН-У30Х23Р2С2ТГ-55 и др. по ГОСТу 10051—62, марок Т-620, ЦН-5, ХР-19 |
|
Электрошлаковая на плавка |
Порошковые и металлические проволоки, специаль ные флюсы |
|
|
Автоматическая и полу автоматическая наплавка под флюсом |
Порошковая проволока и специальные флюсы для наплавки твердых сплавов. Проволока по ГОСТу 10543—63 |
|
|
Углеразмольное и дробильное оборудо вание из углеродистых и специальных марганцовистых сталей |
Ручная дуговая наплавка |
Электроды типа ЭН-80Х4СГ-55, ЭН-У10Г5Х7С-25 и др. по ГОСТу 10051—62, марок Т-620, Т-540, ЦН-5, Х-53, ХР-19, 13КН/ЛИВТ и другие этого типа |
|
Электрошлаковая на плавка |
Порошковая проволока, дающая в наплавке металл Г13, флюс АН-20 и плавиковый шпат. Наплавка плавя щимся мундштуком |
|
|
Автоматическая и полу автоматическая наплавка |
Порошковая проволока ПП-У50Х25Г6Т, наплавка в углекислом газе. Проволока по ГОСТу 10543—63 |
Группа IV. Детали, имеющие эрозионные и кавитационные разрушения под воздействием жидкостных или газовых струй, обладающих большими скоростями, высоким давлением и в некоторых случаях высокой температу рой, например: уплотнительные поверхности запорной и регулирующей аппа ратуры на тепловых станциях, работающих на высоких параметрах, лопасти и рабочие камеры гидротурбин. Способы наплавки этих деталей даны в табл. 3.24.
3.24. Рекомендуемые способы восстановления деталей IV группы
|
Восстанавливаемые детали |
Способ наплавки |
Рекомендуемые электроды, присадочные материалы, флюсы |
Режимы термообработки |
|
Арматура котлов и аппа ратов с рабочей температу рой до 540° С |
Ручная дуговая |
Электроды типа ЭН -У20Х30Н6Г2 -40 по ГОСТу 10051—75 марки ЦН-3 |
Детали диаметром до 50 мм наплав ляются без предварительного подо грева. Детали большего диаметра подвергают общему нагреву до 650— 800° С и охлаждают после наплавки с печью |
|
Арматура котлов и аппа ратов с рабочей температу рой до 600° С |
Электроды типа ЭН-08Х17Н7С5Г2-30 и ЭН-У18К62ХЗОВ5С2-40 по ГОСТу 10051—75 марок ЦН-2 и ЦН-6 |
Для электродов ЦН-2 те же режимы, что и для ЦН-3. Наплавку электро дами ЦН-6 можно выполнять без подо грева, если он не требуется для основ ного металла |
|
|
То же, для рабочей тем пературы до 650° С |
Электроды типа ЭН-08Х20Н11С9Г2-45 по ГОСТу 10051-75 марки ЦН-8 |
Предварительный нагрев до 700° С; наплавка при температуре не ниже 600° С. Охлаждение с печью или в го рячем песке |
|
|
Арматура котлов и аппа ратов, работающих при различных давлениях и температурах |
Полуавто матическая |
Порошковая проволока различных со ставов, дающая в наплавке слой, работо способный в заданных условиях. Прово лока по ГОСТу 10543—63. Флюсы плавле ные и бескислородные |
Термообработка по техническим условиям применительно к материалу аппаратуры и составу наплавленного слоя |
|
Газовая ацетилено-кислород-ная |
Стержни сплава ВК-3, флюс — бура или смесь буры с борной кислотой |
Подогрев газовой горелкой до 450 — 500° С; медленное охлаждение в песке или асбесте |
|
|
Различные детали и части машин, подвергаемые кавитационным разрушениям |
Ручная дуговая |
Электроды типа ЭА-1, ЭА-1Б, ЭА-2 и др. по ГОСТу 10052—62. В случае больших повреждений производят вварку вставок и накладок из стали Х18Н9Т и других этого типа |
Предварительного подогрева и тер мообработки не требует |
|
Автоматиче ская под флюсом |
Ленточные электроды из стали Х18Н9Т или другие этого типа, флюс АН-20 |
||
|
Различные части запорной аппаратуры и другие ма шиностроительные детали, требующие наплавки по верхностного слоя из меди и медных сплавов |
Автоматиче ская под флюсом |
Ленточный или проволочный электроды из меди или бронзы, флюс АН-20 |
Режим термообработки определяется химическим составом наплавляемой детали |
|
Газовая автоматиче ская |
Наплавка различных деталей, уплотни тельных колец запорной арматуры прово локой Л62 или ЛК62-05 с применением газо-образного флюса БМ-1 и БМ-2 |
Предварительный общий подогрев до 450 — 500° С; равномерное охлажде ние |
|
|
Газовая ручная |
Проволока Ml, M3C, Л62 или ЛК62-0,5. Газообразный флюс БМ-1 или БМ-2 |
Группа V. Детали, вышедшие из строя вследствие появления трещин, изломов и отколов, возникших в результате перегрузок и ударов. Технологию сварки назначают в зависимости от материала детали, характера повреждения и нагрузок, которые несет ремонтируемая деталь.
Технологические указания по исправлению таких дефектов приведены в табл. 3.25.
3.25. Рекомендуемые способы восстановления деталей V группы
|
Типы деталей и материал |
Способы восстановления |
Электроды, присадочные металлы и флюсы |
Режимы термообработки |
|
Детали из углероди стых сталей толщиной до 3 мм, изготовленные холодной штамповкой, гнутьем |
Ацетилено-кисло родная сварка |
Проволока Св-08, Св-08А, СВ-08ГА, Св-10ГА, СВ-08ГС, СВ-12ГС по ГОСТу 2246 — 60 *; ацетилен, кислород |
Не требует |
|
Дуговая сварка в углекислом газе |
Проволока СВ-08ГС, СВ-12ГС по ГОСТу 2246 — 60*. Углекислота техническая, осу шенная |
||
|
Ручная дуговая |
Электроды Э34, Э42, Э42А, Э46, Э46А и др. по ГОСТу 9467—60 марок АН-1, ОМА-2, ВИАМ-25 и др. |
||
|
Детали толщиной более 3 мм из углеродистых сталей, изготовленные ковкой, горячей штам повкой и литьем |
Ручная дуговая сварка |
Электроды типа Э42, Э42А, Э46, Э46А, Э50, Э50А, Э55 по ГОСТу 9467— 60 с рудным или рутиловым покрытием для деталей, работающих при статических нагрузках, и с фтористо-кальциевым покрытием для деталей, работающих при динамических нагрузках. Рекомендуются электроды марок ОЗС-3, ОЗС-4, МР-3 УОНИ-13/45, УОНИ-13/55, УОНИ-13/65 АНО-1 и др. |
Детали из малоуглеродистых сталей (до Ст. 4) не требуют тер мообработки. Детали из сталей 25Л и ЗОЛ подогревают до 300° С. Для толстостенных деталей жела телен высокотемпературный отпуск при 650° С |
|
Литые тяжелые детали из углеродистых сталей толщиной 50 мм и более |
Ручная дуговая сварка |
Электроды Э42А, Э46А, Э50А, Э55 по ГОСТу 9467—60 с фтористо-кальцие вым покрытием марок УОНИ-13/45, УОНИ/13/55, УОНИ-13/55 и др. |
Подогрев до 300 — 400° С и отпуск при 650° С |
|
Электрошлаковая сварка |
Проволока Св-208, Св-08А, Св-08Г по ГОСТу 2246—60* и др. в зависимости от состава основного металла. Флюсы АН-8, АН-22, ФЦ-7 |
Желателен отпуск после сварки при температуре 650° С |
|
|
Чугунные детали весом до 1500кг, нагрев которых не вызывает потери раз меров. Чугунные детали, предварительный подо грев которых нежелате лен |
Ацетилено-кисло родная или пропано-кислородная сварка |
Чугунные присадочные прутки по ГОСТу 2671—44 марок А и Б. Флюсы — бура, ФНЧ-1, ФНЧ-2, газообразные флюсы БМ-1, БМ-2, разработанные ВНИИАВТОГЕНМАШем |
Общий или местный подогрев до 350—500° С. Охлаждение после сварки естественное, без сквоз няков |
|
Низкотемпературная сварка-пайка |
Присадочные прутки НЧ-1, НЧ-2 с флюсами ФНЧ-1, ФНЧ-2; проволока ЛОК59-1-03 с активным флюсом ВНИИАВТОГЕНМАШа. Цинковый пру ток марки Ц с хлористым флюсом ВНИИАВТОГЕНМАШа |
Не требует |
|
|
Ручная дуговая сварка |
Электроды ЦЧ-4, медно-железные ОЗЧ-1, медно-никеле-вые МНЧ-1, железно-никелевые ЦЧ-ЗА и др. этих типов |
||
|
Дуговая полуавто матическая сварка |
Порошковая проволока ППЧ-1, ППЧ-2 и др. |
||
|
Медные, латунные и бронзовые детали |
Ацетилено-кисло родная сварка |
Проволока, по составу близкая к сва риваемому металлу. Флюс — бура или смесь буры с борной кислотой, газообраз ные флюсы БМ-1, БМ-2 |
В ряде случаев требуется пред варительный или местный нагрев до 200—300° С. Сварку изделий больших габаритов производят двумя горелками |
|
Ручная дуговая сварка |
Для сварки медных деталей применяют электроды «Комсомолец-100» и ЗТ, для сварки латуней и бронз — электроды со стержнем, близким по составу к основ ному металлу со специальным покры тием |
Массивные детали требуют мест ного подогрева газовой горелкой или индуктором |
|
|
Медные, латунные и бронзовые детали |
Дуговая сварка в среде аргона или ге лия неплавящимся (вольфрамовым) элек тродом |
Присадочный металл выбирают в зави симости от состава основного металла. Вольфрамовые прутки марок ВЛ-10 или ВТ-15 |
Для изделий малого веса подо грева не требуется. Массивные детали подогревают до 350 — 400° С |
|
Дуговая сварка в среде аргона, гелия или азота плавящим ся электродом |
Присадочная проволока КМц-3-1 |
Массивные детали подогревают до 300—400° С |
|
|
Детали из алюми-ния и алюминиевых сплавов (штампо-ванные, кова ные, литые) |
Газовая сварка |
Присадочная проволока, близкая по составу к свариваемому металлу; флюс АФ-4А или его заменяющий |
В большинстве случаев термо обработки не требует. Изделия сложной конфигурации требуют общего подогрева до 200—300° С |
|
Ручная дуговая сварка |
Электроды ОЗА-1, ОЗА-2 |
Предварительный местный подо грев до 200—250° С |
|
|
Аргонно-дуговая сварка неплавящим ся электродом |
Вольфрамовые прутки диаметром 1—5 мм марок ВЛ-10, ВТ-15 или другие, их заме няющие. Присадочная проволока, по со ставу близкая к свариваемому металлу. Аргон марок А или Б по ГОСТу 10157—62 |
Не требует |
|
|
Аргонно-дуговая сварка плавящимся электродом |
Присадочная проволока, по составу близкая к свариваемому металлу. Аргон марок А или Б по ГОСТу 10157—62 |
Группа VI. Детали, разрушившиеся в результате длительного воздейст вия знакопеременных или цикличных нагрузок (разрушение от усталости ме талла). Вероятность этих разрушений резко возрастает при высоком уровне напряжений в изделии, наличии конструктивных недостатков и дефектов в ме талле. При восстановлении этих деталей необходимо предусмотреть мероприятия по снятию усталостных напряжений, например, высокотемпературный отпуск стальных изделий при температуре 600—650° С.
Группа VII. Детали, разрушение которых произошло вследствие дефек тов конструкции или изготовления и обработки, например, раковины или сме щение стенок в чугунном и стальном литье, подрезы резцом в напряженных участках.
Детали с внутренними дефектами могут достаточно долгое время находиться в эксплуатации и работать с полной нагрузкой. В то же время следует помнить, что благодаря наличию дефекта уровень напряжений в этом сечении значительно возрастает. Перегрузка или вибрационная нагрузка вызывает разрушение пере груженного участка, и деталь выходит из строя. Технология сварки этой группы предусматривает заварку обнаруженных дефектов или усиление конструкции ремонтируемого узла приваркой усиливающих элементов в виде ребер жестко сти или накладок. Прочность сварного соединения можно также повысить применением присадочного металла, обладающего большей прочностью и вяз костью, чем основной металл, и усилением ремонтируемого участка местной наплавкой.
Группа VIII. Детали, имеющие разрушения, происходящие из-за дли тельного воздействия на металл высокой температуры, передаваемой через газы, жидкости, пар. Эти разрушения чаще всего встречаются: в энергетических теп ловых установках, паропроводах, пароперегревателях, барабанах котлов и другого оборудования паросилового хозяйства; в нефтеперегонной и химиче ской аппаратуре; в двигателях внутреннего сгорания.
Тепловое разрушение металлов в большинстве случаев связано со зна чительным изменением их механических и физических свойств. Сваривае мость таких металлов резко ухудшается. Ремонт изделий с тепловыми раз рушениями является крайне тяжелой и сложной задачей. В ряде случаев приходится удалять значительные площади пораженного металла и даже целые узлы агрегатов. Такой ремонт требует детально разработанной техно логии.
Группа IX. Детали, разрушившиеся в результате химического воздей ствия жидкостей, паров, газов (коррозионные разрушения). Такие разрушения деталей встречаются чаще всего в химической и нефтеперерабатывающей, лако красочной и текстильной промышленности; в котельных агрегатах; газовозду ходувках; лопастях и рабочих камерах гидротурбин. Особенно подвержены мест ной межкристаллитной коррозии изделия, изготовленные из аустенитной нержавеющей стали, не стабилизированной специальными присадками. В паро силовом энергетическом хозяйстве встречаются такие разрушения деталей в виде появления свищей в барабанах паровых котлов и пароперегревателях. Восста навливают такие детали наплавкой дефектных мест электродами, дающими состав наплавки, близкий к основному металлу.
При кавитационном разрушении деталей рабочих камер и рабочих колес гидротурбин и насосов глубина пораженного слоя может достигать нескольких десятков миллиметров. Разрушения этого типа восстанавливают наплавкой не ржавеющего слоя. Перед началом наплавки требуется убрать весь пораженный металл.
В ряде случаев химические повреждения сочетаются с тепловыми. Некоторые способы исправления типовых повреждений деталей этой группы приведены в табл. 3.26.
3.26. Рекомендуемые способы восстановления изделий IX группы
|
Характеристика восстанавли ваемого агрегата и характер разрушения |
Способ исправления |
Электроды, присадочные материалы, элементы технологии |
|
Котельные установки на раз личные давления и температу ры. Трещины в барабанах кот лов, сухопарниках, трубопро водах, изготовленных из угле родистых сталей |
Удаление повре жденного участка и вварка новой вставки, изготов ленной из мате риала, близкого по составу к основному |
Электроды типа Э42А, Э46А и Э50А по ГОСТу 9467—60 марок УОНИ-13/45, УОНИ-13/55 и др. в зависимости от состава основно го металла. Режимы сварки обыч ные |
|
То же, при небольших разру шениях |
Ручная дуговая наплавка |
|
|
Барабаны паровых котлов, сухопарники, грязевики, авто клавы, изготовленные из угле родистых сталей. Местные раз рушения в виде свищей и рако вин |
Электроды типа Э42, Э42А, Э46 по ГОСТу 9467—60 диаметром 3; 4 и 5 мм. Рекомендуются марки ОЗС-4, УОНИ-13/45, МР-3, УОНИ-13/55, АНО-1 и др. Режимы тока минимальные для выбранного диа метра электрода. Перед наплавкой необходима тщательная механиче ская зачистка поверхности метал ла, после наплавки — тщательная очистка от шлака |
|
|
Различная аппаратура, рабо тающая в условиях высоких температур и давлений, изгото вленная из перлитных тепло устойчивых сталей типа ХМФ. Эрозионные и кавитационные разрушения |
Электроды типа Э-М, Э-МХ, Э-ХМ, Э-ХМФ, Э-ХМФБ и другие этого типа по ГОСТу 9467—60. Мар ку электрода выбирают в зависи мости от состава основного метал ла. Рекомендуются следующие марки электродов: ЦЛ-14, ЦЛ-20, ЦЛ-26, ЦЛ-27 и другие этого типа |
|
|
То же, из сталей аустенитно го класса |
Электроды по ГОСТу 10052—62, марку электрода выбирают в зави симости от состава основного ме талла и требований к износостой кости наплавляемого слоя. |
|
|
Различная аппаратура из не ржавеющих сталей. Местная коррозия швов и переходных зон |
Электроды по ГОСТу 10052—62. Марку электрода выбирают в зави симости ог состава основного ме талла Перед наплавкой необходи ма тщательная зачистка металла. Режимы сварки должны обеспечить минимальный нагрев основного ме тала. |
|
|
То же — сплошная коррозия сварного соединения или основ ного металла Рабочие колеса и камеры гидравлических турбин и насосов. Кавитационные раз рушения |
Ручная дуговая сварка |
Удаление поврежденного места и вварка заплаты. Электроды те же, что и для наплавки |
|
Автоматическая сварка под флю сом |
Наплавка или облицовка повре жденных участков нержавеющей сталью. Сплошная наплавка лен точным или проволочным нержа веющим электродом типа Х18Н9 под флюсом АН-20 |
|
|
Химическая и нефтеперегон ная аппаратура, работающая в условиях высокой темпера туры и активной коррозионной среды. Различные повреждения основного металла и сварных соединений в виде очагов кор розии, свищей и раковин |
Ручная дуговая сварка |
Электроды по ГОСТу 10052—62, марку электрода выбирают в зави симости от марки свариваемого ме талла. Наплавку поврежденного участка производят после его за чистки. В некоторых случаях по врежденный участок удаляют и вваривают вставку. Режимы свар ки — по техническим условиям на электроды |
Группа X. Детали, причиной разрушения которых явилось изготовление их из материалов, не отвечающих техническим условиям, в частности, материа лов с избыточным содержанием вредных примесей, например: литые углероди стые стали с избыточным содержанием фосфора и серы, кипящие стали при работе в условиях низких температур, специальные стали и сплавы, содержащие большое количество газов — водорода, кислорода, азота. Восстановление таких деталей является крайне сложной задачей. В ряде случаев такие детали восста новлению не подлежат.
Достаточно часто разрушение детали происходит при одновременном воз действии двух или нескольких причин, например, из-за местного ослабления, вызванного наличием дефекта (группа VII) и усталостных напряжений (группа VI).
При выборе способа и методики восстановительных работ требуется тщатель ный анализ условий работы детали и причин ее разрушения.
Для ремонта стальных деталей применяют разнообразные способы и приемы сварки, главнейшими из них являются: электродуговая ручная сварка; газовая ацетилено-кислородная; электрошлаковая; дуговая автоматическая и полуавто матическая под флюсом и в среде углекислого газа.
Электродуговая сварка наиболее применима для ремонтных целей, она позволяет выполнять работы в любом положении шва, что дает возможность про ведения ряда работ без демонтажа оборудования, обеспечивает широкую воз можность подбора металла шва, по механическим свойствам и химсоставу близ кого к основному металлу; позволяет регулировать усадочные напряжения и уменьшать возможность поводки детали при сварке путем применения много слойных швов, изменением направления наложения шва; проковкой многослой ных швов; применением двусторонних швов и рядом других технологических приемов; не требует сложного сварочного оборудования и может выполняться в различных производственных условиях.
Электроды, рекомендуемые для сварки стальных изделий.
В настоящее время промышленность выпускает значительное количество разнообразных марок электродов, применяемых для сварки углеро дистых сталей.
При выборе электродов для ремонта следует прежде всего определить тип покрытия рассматриваемой марки. В соответствии с ГОСТом 9467—75 преду смотрены следующие типы электродных покрытий.
Кислые покрытия (условный индекс А). Главными компонентами по крытий являются железные, марганцовые или железотитановые руды. Покры тия этого типа обеспечивают устойчивое горение дуги, возможность сварки от источника переменного тока и во всех пространственных положениях шва, удовлетворительное формирование шва. К числу недостатков этих покрытий отно сятся: большая токсичность при сварке благодаря значительному выделению сварочных аэрозолей и окислов марганца; невозможность легирования металла шва через покрытие; относительно высокое насыщение шва кислородом и водо родом; грубочешуйчатая поверхность шва; сравнительно плохое отделение шла ков, особенно со швов в узкой разделке. К этой группе относятся электроды типа Э42 марки ЦМ-7, ОММ-5 и др., предназначенные для сварки углеродистых ста лей, не выше, чем сталь Ст. 3. Электроды не могут быть рекомендованы для сварки литых стальных изделий большой толщины.
Рутиловые покрытия (условный индекс Р). Основным составляющим этого покрытия является титановая руда (рутил). Электроды этого типа МР-3, ОЗС-3, ОЗС-4, ОЗС-5, АНО-1, АНО-3, АНО-4 и ряд других обеспечивают получение наплавленного металла типа Э42, Э46. Они дают устойчивое горение дуги, по зволяют использовать источники переменного тока. Хорошо формируют шов, обеспечивая мелкочеглуйчатое строение, значительно увеличивают производи тельность и обладают в 2—3 раза меньшей токсичностью по сравнению с элект родами типа А. Эти электроды следует широко применять при ремонтной сварке различных конструкций и сосудов из обычных углеродистых сталей.
Основные покрытия (условный индекс Б). Эти покрытия, со стоящие из углекислого кальция (мрамора) и плавикового шпата позволяют в широких пределах легировать металл шва через покрытия, обеспечивают по лучение наплавленного металла, свободного от кислорода, азота и водорода; такой металл обладает весьма высокими пластическими свойствами и высоким сопротивлением ударным нагрузкам. Покрытия типа Б наносят на электроды марок УОНИ-13/45, УОНИ-13/55, УОНИ-13/65, УОНИ-13/85 и ряд других, относящихся к типам Э42А, Э46А, Э55А, Э65, Э85. С покрытиями этого типа выпускают все современные электроды для сварки специальных сталей, нержа веющих, окалиностойких, жаропрочных и специальных высоколегированных сплавов. Электроды с покрытиями типа Б требуют применения постоянного тока с обратной полярностью. Этот тип электродов является основным для выпол нения всех ответственных сложных ремонтных работ на различных стальных изделиях, изготовленных литьем, ковкой, штамповкой, а также изделиях, изго товленных из низколегированных сталей. Электроды позволяют получить на плавленный металл без трещин, высокой прочности и с хорошим сопротив лением ударным нагрузкам. Марку электрода выбирают по марке сваривае мой стали.
Целюлозные покрытия (условный индекс Ц). Основой этого типа покрытия являются органические вещества, которые, распадаясь и сгорая в дуге, создают газовую защиту дугового пространства. Электроды особенно удобны для сварки монтажных швов, выполняемых во всех пространственных положениях шва.
Покрытия смешанного вида - соответствующее двойное условное обозначение;
Прочие виды покрытий - условный индекс П.
Примечание. При наличии в составе покрытия железного порошка в количестве более 20% к обозначению вида покрытия электродов следует добавлять букву Ж.
Некоторые сведения об электродах для сварки стальных деталей приведены в табл. 3.27.
3.27. Электроды для ремонтной сварки стальных деталей
|
Показатели |
Марка электрода |
|||||||||
|
ОММ-5 |
ЦМ-7 |
АНО-1 |
ОЗС-3 |
МР-3 |
ОЗС-4 |
УОНИ- 13/45 |
УОНИ- 13/55 |
УОНИ- 13/65 |
ВН-48У |
|
|
Тип электрода по ГОСТу 9467—75 |
Э42 |
Э42 |
Э46 |
Э42А |
Э50А |
Э60 |
Э46А Э50А |
|||
|
Вид покрытия по ГОСТу 9467-75 |
Кислое |
Рутиловое |
Основное |
|||||||
|
Коэффициент веса покрытия |
30—38 |
40—45 |
140-150 |
145-175 |
35—45 |
30—40 |
33—38 |
33-38 |
33-38 |
110-130 |
|
Коэффициент наплавки, г/а • ч |
7—8 |
10-11 |
16-18 |
16-18 |
8,5-9,5 |
8,5-9,5 |
8-9 |
8-9 |
8-9 |
2,5-14 |
|
Род тока, полярность |
Переменный и по стоянный прямой полярности |
Переменный и постоянный |
Постоянный обратной полярности |
|||||||
|
Предел проч-ности наплав-ленного металла в кГ/мм2 |
48—49 |
48—49 |
48—49 |
46—52 |
46—51 |
46—50 |
43—45 |
50—55 |
60-55 |
47—55 |
|
Относительное удлинение в % |
18-27 |
21—28 |
28—32 |
20—32 |
18-31 |
20—26 |
28-32 |
25-30 |
20-25 |
25-33 |
|
Ударная вязкость в кГ/см2 |
8-14 |
10-11 |
11—16 |
12-22 |
13—20 |
9-12 |
25-30 |
25—30 |
18—30 |
14-22 |
|
Для сталей каких марок могут быть рекомендованы при ремонте |
Углерод Ст. 3 |
истые до Ст. 4 |
Углеродистые до Ст. 4; низколегиро ванные строи-тель ные, вклю-чая сталь Г2 |
Углеродистые до Ст. 4 |
Углеродистые стали всех марок и ряд низколегированных конструкционных |
|||||
|
Для каких толщин свариваемого ме талла при ремонте |
>50 мм |
Для лю бой тол щины |
Для любой толщины, начиная от 5 мм |
Для любой толщины от 5 мм |
Для любой толщины, начиная от 1 мм |
|||||
|
Положение шва в пространстве |
В любом положении; для сварки в потолоч ном положении диа метры электрода должны быть не бо лее 4 мм |
Нижнее и слегка наклонное |
В любом положении шва, для сварки в потолочном положении диаметры электрода должны быть не более 4 мм |
Нижнее и слегка наклон ное |
||||||
|
Примечание. Кроме указанных в таблице электродов могут быть применены и другие марки, выпускаемые промыш ленностью для сварки углеродистых сталей, например: УП2-45У; ОЗС-6; АНО-2; АНО-3; АНО-4 и ряд других. |
Оборудование для ручной дуговой сварки.
Ремонтные работы можно выполнять обычным стандартным оборудованием, выпускаемым промышленностью.
Для сварки переменным током наиболее удобны трансформаторы типа СТЭ-24, СТЭ-34 с отдельной дроссельной катушкой. Можно также применять трансформаторы типа ТС и ТСК-300, ТСК-500 и СТН-500.
Для сварки легированных сталей и применения электродов с.по крытиями типа Б используются источники постоянного тока. Очень удобными для ремонтных работ являются сварочные выпрямители типа ВСС-300 и ВСС-500. Эти установки питаются от трехфазной сети напряжением 220—380 в, позволяют регулировать силу тока в широких пределах, обладают высокими динамическими свойствами, хорошо стабилизируют дугу и уменьшают разбрызгивание металла. Можно применять также сварочные мотор-генераторы типа ПС-300, ПС-500, ПСО-300, ПСО-500, ПСО-800 и др.
Для сварки толстостенных изделий рекомендуются многопостовые установки ВСК-1000 и ПСМ-1000.
В последнее время всё большее применение находят инверторные источники питания, обладающие рядом технологических преимуществ:
- минимальное разбрызгивание металла при сварке,
- сварка короткой дугой,
- сварка плохо свариващихся сталей,
- минимальный перегрев изделия,
- высокие технические характеристики (КПД=95-98%, cosφ=1, высокое быстродействие)
Подготовка деталей к сварке.
Разделка трещин, отколов, изломов должна производится так, чтобы было проварено все сечение. При разделке следует особенно тщательно контролировать направление трещины и вести разделку так, чтобы трещина была удалена полностью. Следует всегда стремиться, чтобы объем удаляемого металла, а следовательно, и объем после дующей сварки был минимальным. В ряде случаев, когда объем дефектного ме талла значителен, целесообразно удалить этот участок полностью и на его место вварить вставку, по составу близкую к основному металлу. Разделку можно выполнять: механическими способами, фрезерованием, строжкой, рубкой пневматическим или ручным зубилом, проточкой на станках и огневыми спосо бами, резкой кислородными резаками, воздушнодуговым способом, резкой плаз мой, дуговой выплавкой.
Выполнение сварочных работ.
Сварка стальных изделий большой толщины (50 мм и более) с содержанием углерода более 0,23% производится, как правило, с общим или местным подогревом до температуры 200—450° С. Нагревать можно индукторами, в электрических печах, в горнах, многопламенными горелками. Когда по условиям технологии требуется последующая после сварки общая термообработка всего изделия, наиболее удобным является выполнение работ в специальных электропечах без извлечения изделия из печи на все время работ. Печь должна быть построена так, чтобы место, где производят сварочные работы, было доступно для работы на нагретой детали и было изолировано от общего объема печи. Сварку производят электродами с покрытиями типа Б, рекомен дуются марки УОНИ-13/45, УОНИ-13/50, УОНИ-13/55, УОНИ-13/65 и УОНИ-13/85. Марку электрода выбирают в зависимости от свариваемой стали. При сварке больших толщин применяют электроды диаметром 5; 6; 8 мм, при отсутствии электродов большого диаметра рекомендуется спаривать элект роды в пучки по 2, 3 и 4 электрода. Сварку выполняют от источников постоян ного тока обратной полярностью.
Для уменьшения внутренних напряжений и короблений при сварке стальных изделий большой толщины применяют послойную проковку шва, типа чеканки. Проковку ведут пневматическим молотком, зубилом с затуплением режущей кромки по радиусу 2 мм.
Интенсивность проковки определяется уничтожением рисунка шва, обычно для этого нужно средним пневматическим молотком дать 4—8 ударов по одному участку. Значительно уменьшают коробления и напряжения: местный или об щий нагрев детали до 250—350° С; выполнение швов каскадом и горкой, обратно-ступенчатым швом, предварительная обратная деформация изделия перед свар кой; жесткое зажатие детали перед сваркой; постановка распорных клиньев в разделку; увеличение зазора в шве перед сваркой.
По окончании всех сварочных работ желателен высокотемпературный от пуск при температуре 650° С. Наиболее целесообразен отпуск с общим нагревом изделия. В ряде случаев, когда общий нагрев осуществить нельзя, можно про вести местный высокотемпературный отпуск только сварного соединения. В этом случае нагрев осуществляется: индуктором, газовыми горелками, переносным горном с древесным углем или коксом.
Газовая сварка.
Ацетилено-кислородную сварку достаточно широко приме няют при ремонте стальных деталей малого габарита и изделий, изготовленных из тонкого листового металла. Газовой сваркой с успехом восстанавливают раз личные мелкие детали в типографском, текстильном и швейном оборудовании. Она также является единственным способом при восстановлении различных дета лей в приборах и аппаратах точного приборостроения. Положительными свой ствами этого способа сварки для ремонта таких деталей являются: возможность точной сборки детали по излому с постепенным проплавлением этого места на полное сечение; возможность в широких пределах регулировать зону нагрева металла и благодаря этому избежать возможной подкалки и обеспечить нормаль ную обрабатываемость сваренного участка.
Для сварки стальных деталей обычно используют сварочную проволоку Св-08 и Св-08А по ГОСТу 2246—60.
Для получения более высокой механической прочности сварного соединения нужно применять проволоки Св-08ГС, Св-12ГС, Св-10Г2. Особенно они реко мендуются для сварки стыков трубопроводов малого диаметра и высокого дав ления.
Оборудование для газовой сварки. Наряду с обычными переносными ацетиленовыми генераторами производительностью 1,25—2 м3/ч рекомендуется использование для ремонтных работ растворенного ацетилена в баллонах. Это значительно упрощает все выездные работы, обеспечивает безоопасность и высокое качество работы.
В настоящее время промышленность выпускает две универсальные инжектор ные горелки «Москва» и «Малютка», первая рассчитана на сварку металла тол щиной до 30 мм, вторая — 0,2—4,0 мм.
Газовая резка — технологический прием, широко применяемый в ре монтной практике. Ее используют для вырезки поврежденных участков в ре монтируемых изделиях; изготовления новых вставок; снятия кромок при под-готовке изделия к сварке; для разделки трещин и отколотых частей. Применяют: резаки для разделительной резки «Пламя», РЗР-01-55, керосинорезы, резаки, работающие на газах-заменителях. Особенно удобны для ремонтных целей вставные резаки, присоединяемые к стволу обычной горелки «Москва» — РГС-53 для разделительной резки; РАТ-01-55 для вырезки труб из трубных решеток; РАО-01/55 для вырезки отверстий малого диаметра; изделия из нержа веющей стали обрабатывают установками типа УРХС-4, позволяющими выпол нять разделительную и поверхностную резку. Для разделки трещин, удаления старых дефектных швов, подварки корня шва особенно рекомендуются резаки для поверхностной выплавки типа РПА-500, РАП-01-59 и другие этого типа. Эти резаки позволяют производить подготовку трещин и других дефектов на стальных изделиях большой толщины до 450 мм с образованием узкой и удобной по форме для сварки разделки с минимально возможной шириной и малым объе мом наплавляемого металла.
Электрошлаковая сварка.
Этот способ сварки является наиболее производи тельным для изделий, имеющих толщину стенки 50 мм и более. Он позволяет: сваривать практически неограниченные толщины изделий с минимально возмож ным объемом наплавленного металла; полностью исключает тяжелый ручной труд; обеспечивает высокие механические свойства металла шва и равномерное распределение напряжений по всему сечению. Особенно следует рекомендовать этот способ сварки для восстановления поломанных колонн гидравлических и механических прессов, прямых участков валов приводных механизмов, валов, передающих усилие в прокатных станах и другого оборудования, имеющего круглое и прямоугольное сечение в изломе. Сварку таких изделий, имеющих свободные размеры по длине или допускающие изменения длины в пределах нескольких миллиметров, можно выполнять электрошлаковым способом с при менением керамических или металлических форм проволочными или пластин чатыми электродами.
Электрошлаковую сварку можно также с успехом применять в следующих случаях ремонта:
-приварка отбитых частей большого сечения при свободных размерах и до статочно широких допусках, а также при возможности выполнения механиче ской обработки после сварки;
-заварка трещин в массивных стальных изделиях при условии вертикаль ного расположения трещины и достаточной ее прямолинейности;
-восстановление деталей электрошлаковой наплавкой отбитых и разбитых частей станин, когда приварка отбитых деталей или их изготовление вновь нецелесообразны;
-восстановление изделий путем приварки вновь изготовленных деталей с уче том нужных допусков на усадку.
Для ремонтных работ можно применять все способы электрошлаковой сварки, одной или несколькими проволоками, плавящимся мундштуком, одним или не сколькими пластинчатыми электродами.
Выбор способа определяется конфигурацией изделия, объемом наплавляе мого металла, характером излома, наличием сварочного оборудования, мощно стью имеющегося источника тока.
Оборудование для электрошлаковой сварки доста точно сложно, дорого и требует наличия мощных источников тока в 500—1000— 3000 а. Приобретать такое оборудование для ремонтных работ целесообразно, если оно будет иметь систематическое применение. Для разовых случаев ремонта можно использовать оборудование, применяющееся на основном производстве, или привлечь для этих целей специализированную организацию, имеющую такое оборудование.
Формирование металла шва при электрошлаковой сварке является важным технологическим фактором. Применяемые часто в практике для этой цели медные охлаждаемые ползуны, перемещающиеся одновременно со сварочной ванной, могут быть использованы только для прямолинейных швов большой протяженности. Для сварки швов малой протяженности, а также сварки валов, колонн и изделий сложной конфигурации могут быть применены остаю щиеся стальные накладки, заранее приваренные к изделию. Удобными являются формы, которые заранее крепят на детали. Эти формы могут быть изготовлены из литейной земли, скрепленной жидким стеклом, огнеупорных плит, из шамотного или динасового кирпича. В основание формы закладывают стальную плиту, которая должна иметь надежный контакт со свариваемой деталью или со сва рочным кабелем. Между плитой и изделием устанавливают зазор, необходимый для начала шлакового процесса. Одноразовые керамические формы очень удобны для ремонтных работ. Форма перед сваркой должна быть тщательно просушена до полного удаления влаги.
Присадочные материалы и флюсы. В качестве присадоч ного материала для электрошлаковой сварки можно применять обычные свароч ные проволоки по ГОСТу 2246 — 60*, марку проволоки выбирают в зависимости от марки свариваемого металла; для углеродистых сталей применяют прово локу Св-08, Св-08А, Св-08ГА. Марки стали пластинчатых электродов и плавя щихся мундштуков выбирают также в зависимости от марки свариваемой стали. Обычно для углеродистых сталей рекомендуются МСт. 1, 10ХСНД и др.
Для электрошлаковой сварки применяют специальные плавленые флюсы марок АН-8, АН-22, АНФ-1, АНФ-7 Института электросварки им. Патона или ФЦ-7 Отдела сварки ЦНИИТМАШ и др.
Автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом.
Эти способы сварки находят применение для ремонтных целей главным образом в крупных ремонтных предприятиях я в ремонтных цехах больших заводов, где восстанав ливают однотипные изделия с разрушениями, доступными для автоматической сварки. Для сварки применяют флюсы ОСЦ-45 и АН-348А по ГОСТу 9087—59 и проволоки по ГОСТу 2246 — 60*, марку проволоки выбирают в зависимости от марки свариваемой детали. Более широко этот вид сварки применяют при наплавочных работах.
Автоматическая и полуавтоматическая сварка в среде углекислого газа. Эта разновидность автоматической и полуавтоматической сварки может быть широко рекомендована для ремонтных работ. Особенно удобна полуавтоматическая сварка, которая позволяет выполнять швы в любом пространственном поло жении; производить сварку изделий с малой и большой толщиной стенки; полу чать швы с прочностью, равной основному металлу. Для сварки в углекислом газе рекомендуются полуавтоматы А-537, А-547 Института электросварки им. Па-тона и другие, предназначенные для этих целей. Углекислый газ по ГОСТу 8050 — 56 и углекислота техническая. Для сварки стальных изделий рекомендует ся проволока марок Св-10ГА, Св-10Г2, Св-08ГС, Св-08Г2С по ГОСТу 2246—60*.
Для сварки изделий из легированных сталей проволоку по химическому составу выбирают близкой к основному металлу. Сварку выполняют от источ ника постоянного тока обратной полярностью. Желательно применять источники тока с жесткой характеристикой, например ПСГ-350, ПСГ-500, ВС-200.
Качество сварного соединения в чугунных изделиях определяется:
- одинаковой твердостью металла шва, переходных зон и основного металла, допускающей обработку обычным режущим инструментом; это условие является обязательным, если сварное соединение находится на скользящей поверхности (рабочей поверхности трения);
- равнопрочностью сварного соединения и основного металла; это требова ние необходимо при выполнении сварки деталей, работающих на полное расчет ное усилие. В ряде случаев при заварке незначительных литейных дефектов прочность сварного соединения может быть меньше прочности основного металла, если местное ослабление не уменьшает общей работоспособности детали;
- одинаковым химическим составом и структурой наплавленного и основного металла.
Сварное соединение, отвечающее указанным требованиям, можно получить только при применении чугунных стержней или чугунных электродов.
Существующие способы сварки чугуна можно разделить на две группы:
-горячая сварка с общим или местным нагревом изделия перед сваркой;
-холодная сварка без предварительного нагрева изделий.
Горячая сварка
Предварительный нагрев изделий уменьшает скорость охлаждения ванны и напряженное состояние детали, понижает общую и местную жесткость, обеспе чивает отсутствие трещин и возможность механической обработки. Для многих деталей, обладающих большой жесткостью, например блоков автомобильных двигателей, необходим общий или местный нагрев.
При сварке чугунными электродами или присадочными стержнями чугун, наплавленный на холодное изделие без предварительного нагрева, охлаждается с большой скоростью, особенно в интервале от температуры затвердевания сплава до 600° С. Такие скорости охлаждения неизбежно приводят к образованию твер дых структур. Предварительный нагрев изделия перед сваркой уменьшает ско рость охлаждения наплавленного металла и препятствует образованию твердых закалочных структур.
Температура предварительного нагрева определяется размерами детали, жесткостью конструкции, толщиной стенок, объемом наплавляемого металла и структурой чугуна. Для большинства деталей нагрев до 400—450° С обеспечи вает получение обрабатываемого сварного соединения и создает условия, исклю чающие образование трещин. В ряде случаев при сварке сложных деталей тем пература должна быть повышена до 550—600° С.
Способы нагрева определяются условиями производства. Для изделий не больших размеров и веса удобно использовать печи конвейерного типа. В ряде случаев применяют газовые и электрические печи. Индивидуальные изделия при отсутствии печей подогревают во временных горнах.
Ацетилено-кислородная сварка. Этот вид сварки широко применяют для за варки дефектов литья и ремонтных целей. Сварку выполняют нормальным пла менем. В качестве присадочного металла используют чугунные прутки марки А и Б (ГОСТ 2671—44).
Детали сложной конфигурации с тонкими стенками и мелкозернистой струк турой рекомендуется сваривать прутками марки А. Для тяжелых толстостен ных деталей и изделий, подвергающихся длительному нагреву, следует приме нять прутки марки Б. Диаметры прутков 8—16 мм. Поверхность прутка должна быть очищена от литейной корки. Хорошие результаты дают прутки, отлитые в металлические формы или в графитизированную землю. Применение флюса при сварке обязательно. В качестве флюса берут буру техническую безводную Na2B407. Обычная кристаллическая бура содержит кристаллическую воду, которая ухудшает ее флюсующие свойства. При нагревании буры до 400° С она расплавляется и превращается в стекловидную массу. После остывания ее расти рают в мелкий кристаллический порошок и используют при сварке. Хорошие результаты дает флюс ФНЧ-1 следующего состава: бура 23%, сода 27%, азотно кислый натрий 50%.
По сравнению с другими способами газовая сварка чугуна обладает рядом технологических преимуществ: регулирование в широких пределах скорости нагрева сварочной ванны и величины нагреваемых зон, прилегающих к сварному шву, скорости заполнения сварочной ванны присадочным металлом и скорости охлаждения сварного шва, а также возможность повторного нагрева для снятия напряжений. Эти преимущества делают сварное соединение легко обрабатываемое по всему сечению и металл шва, соответствующий по качеству основному металлу.
Процесс сварки выполняют обычно по следующей технологической схеме: нагрев свариваемых кромок пламенем горелки до 750—850° С; обработка нагре той поверхности флюсом; дальнейший нагрев до начала оплавления свариваемых поверхностей (960—1100° С).
Газовую сварку чугуна широко применяют при ремонте деталей небольшого веса, а также при сложных ремонтных работах на ответственных изделиях боль ших габаритов и веса, требующих специальной технологии (станины прессов, цилиндры компрессоров и паровых машин, головки дизелей). В ряде случаев для этого необходимо изготовить временные нагревательные устройства.
Детали малых габаритов и веса можно сваривать без предварительного нагрева. При сварке массивных деталей не всегда нужен общий нагрев, например при наплавке ребер жесткости. В этих случаях целесообразно применять мест ный нагрев. Перед заваркой трещин, разрывов, отколов и других механических повреждений производят сборку и подготовку изделия к сварке. Наиболее точной является сборка по излому. Части изделия предварительно скрепляют хомутами, стяжками и другими приспособлениями. Чем точнее собрана деталь, том более вероятно сохранение размеров сварного изделия. Собранные детали прихватывают и, если это предусмотрено технологией, подвергают нагреву. Детали, имеющие трещины, обычно сваривают без механических креплений. Кромки под сварку разделывают в холодном или нагретом состоянии (окисли тельное пламя газовой горелки) с помощью чугунного прутка или стального стержня.
Дуговая сварка чугунным электродом.
Этот вид сварки применяют для тя желых и толстостенных чугунных отливок. Процесс сварки характеризуется значительной концентрацией тепла в месте сварки, что обеспечивает глубокое проплавление основного металла и создает некоторый перегрев сварочной ванны.
В промышленности применяют различные покрытия для чугунных электро дов. В состав наиболее распространенного электрода ОМЧ-1 входят (в %): мел 25, графит 41, ферромарганец 9, полевой шпат 25. Покрытия замешивают на жидком стекле. Толщина слоя покрытия 0,1—0,2 мм на сторону, отношение веса покры тия к весу стержня 12—15%. Покрытия наносят в один слой методом окунания. Как правило, прутки марки Б дают лучшие результаты. Длина стержней 350— 500 мм, диаметр 12—20 мм. Покрытые электроды просушивают, а затем прока ливают при 180—200° С. Перегрев сварочной ванны и большая жидкотекучесть расплавленного металла требуют формовки места сварки. Разделку под сварку можно выполнять механическим способом или огневой резкой. Формовка должна надежно удерживать жидкую расплавленную ванну.
При сквозной разделке формуют нижнюю часть шва, боковые грани и верх ние кромки по линии, отстоящей на 5—8 мм от границы разделки шва. Для заварки раковин формуют только верхние кромки. Формовочная масса должна обладать высокой прочностью и выдерживать вес расплавленного чугуна. Широко применяют формовочные смеси следующего состава (в %): кварцевый песок 40, формовочная обработанная земля 30, белая глина 30.
Подготовленную к сварке деталь подвергают общему или местному нагреву. Температура при этом определяется объемом наплавляемого металла, толщиной стенок, массивностью и общей конфигурацией детали. В большинстве случаев нагрев до 350—450° С вполне достаточен для получения положительных резуль татов. Иногда температура должна быть доведена до 550—600° С. Дуга питается от источников переменного и постоянного тока; для чугунных электродов боль ших диаметров для поддерживания большого объема расплавленной ванны необ ходимо применять мощные источники тока. Наиболее пригодны преобразователи ПСМ-1000 и ПС-500. Для переменного тока желательно иметь трансформаторы ТСД-1000 и СТН-700. Режимы силы тока выбирают из расчета 50—90 а на 1 мм диаметра электрода.
Сварка порошковой проволокой.
Институтом электросварки им. Е. О. Патона разработан автоматический и полуавтоматический способ сварки чугуна с при менением порошковой проволоки марки ПП-Ч-1. Сварку ведут от источника постоянного тока обратной полярности. Сварку желательно выполнять с защитой дуги углекислым газом. Порошковая проволока ПП-Ч-1 имеет следующий хи мический состав: 6,5—7,0% С; 3,8—4,2% Si; 0,4—0,6% Mn; 0,2 — 0,6% Ti; 0,7 — 1,0% А1; остальное — железо. Этот расчетный состав дает в наплавленном металле 4,5—5,5% С; 3,5—4% Si; 0,5—0,9% Мn; 0,3—0,6% Ti; 0,5—0,9% А1. Для проволоки диаметром 3 мм рекомендуются следующие режимы сварки: сила тока 250—280 а, напряжение сварки 28—32 в, скорость подачи проволоки 180 м/ч, ток постоянный, полярность обратная, защитная среда СО2. В неответ ственных случаях можно сваривать открытой дугой без защиты.
3 Справочник механика, т. 2
Холодная сварка
Существующие способы холодной сварки чугуна характеризуются следую щими технологическими особенностями:
-интенсивным охлаждением сварного соединения благодаря быстрому отводу тепла в основной металл и окружающую среду;
-значительными внутренними напряжениями, возникающими вследствие не равномерного местного нагрева и большой скорости охлаждения места сварки;
-получением твердых закаленных структур в сварном соединении вследствие быстрого охлаждения.
К холодной сварке чугуна относят дуговую сварку металлическими электро дами (стальными и из цветных металлов), а также низкотемпературную газовую сварку — пайку.
Сварка стальными электродами.
При наплавке валика на чугунную деталь стальным электродом в первом слое образуются чугун с пониженным содержа нием углерода и высокоуглеродистая сталь, содержащая 1,6—1,8% С. Такие сплавы легко образуют твердые закаленные зоны и обладают большой хрупко стью. Во втором слое наплавки содержание углерода уменьшается до 0,5—0,6% и только в третьем слое оно приближается к содержанию его в металле электрода (0,1%). Технологические приемы сварки чугуна стальными электродами на правлены на снижение твердости, хрупкости и уменьшение возможности обра зования трещин в переходных зонах и первых слоях наплавленного металла. К ним относятся: сварка первых слоев на режимах с малой погонной энергией; применение электродов малого диаметра (не более 3—4 мм); уменьшение силы тока до 30—35 a на 1 мм диаметра электрода; обеспечение минимально возмож ной глубины проплавления основного металла (0,5—2,0 мм); двухслойная на плавка, при которой после наложения первого валика длиной 50—60 мм свар щик сразу наплавляет на этот валик второй слой. Такая наплавка позволяет частично улучшить структуру сварного соединения и несколько увеличить пла стичность первых слоев наплавки.
Опыт показал, что малоуглеродистые электроды с тонкими стабилизирую щими покрытиями дают в ряде случаев вполне достаточные для практических целей результаты. Такими электродами можно заваривать короткие трещины на изделиях с малой толщиной стенки, которые не подлежат обработке, а также несквозные раковины при интенсивном охлаждении основного металла.
Из числа электродов, предназначенных для сварки мало- и среднеуглероди стых сталей при сварке чугуна, лучшие результаты дают электроды с покрытием основного типа на основе мрамора и плавикового шпата, в частности, электроды марки УОНИ-13/55. При сварке этими электродами количество трещин в первых слоях минимальное, а во втором и последующих слоях они полностью отсут ствуют. Наплавленный металл обладает некоторой вязкостью, во втором и третьем слоях — обрабатываемостью. Сварку ведут постоянным током при обратной полярности, глубина расплавления основного металла получается минимальной, в металл шва попадает небольшое количество углерода.
Холодная сварка чугуна стальными электродами не позволяет получать сварное соединение без твердых закаленных структур. Переходные зоны при этом являются самым слабым местом сварного соединения.
Для устранения этого недостатка при ремонте тяжелых и громоздких чугун ных изделий в корпус детали ввертывают стальные шпильки, которые усили вают связь между основным и наплавленным металлом. Это упрочняет переход ную зону и улучшает работоспособность сварного соединения. Обычно ставятся шпильки диаметром 6 —12 мм, глубина постановки 1,5—2 диаметра. Количество шпилек выбирают в зависимости от качества чугуна и условий эксплуатации детали (3—10 шт. на 100 мм шва).
Сварка чугуна специальными электродами марки ЦЧ-4, дающими в наплав ленном слое специальный сплав, содержащий до 7% ванадия. Эти электроды могут быть широко рекомендованы для различных ремонтных работ. Они обеспечивают высокую прочность наплавки, почти полностью исключают образова ние твердых закаленных структур в металле шва и в переходных зонах, дают плотный наплавленный металл, свободный от трещин. Сварку ведут постоянным током, можно применять также переменный ток. Силу тока для электрода диа метром 3 мм устанавливают 80—90 а, 4 мм — 120—140 а.
В случае если заваривают большие объемы, после наложения второго слоя можно переходить на электроды марки УОНИ-13/45 или УОНИ-13/55.
Сварка электродами из цветных металлов. Цветные металлы (в основном медь и никель) применяют для дуговой сварки чугуна с целью получения сварного соединения, обрабатываемого нормальным режущим инструментом. Более сложно получить сварное соединение без отбеленных закаленных переходных зон. Наплавка валика на холодный металл неизбежно ведет к быстрому отводу тепла. В переходной зоне участок металла, нагретый в интервале от 760° С до температуры плавления и быстро охлажденный, образует твердый закаленный мой отбеленного чугуна. Величина и характер переходных зон при сварке цветными металлами отличаются от этих же зон при сварке стальными электро дами, так как в первом случае отсутствует диффузия углерода из основного ме талла в шов. В некоторых случаях при выполнении многослойных швов и пра-вильно выбранных режимах сварки с малой погонной энергией дуги на изделиях с небольшой толщиной стенки удается получить сварное соединение, которое обрабатывают по всему сечению.
Электроды со стержнем из меди и никеля или различных композиций этих элементов обеспечивают прочность сварного соединения, равную 80—90% от прочности основного металла.
Сварка электродами из медно-железных сплавов. Структура металла шва представляет собой двухфазную систему из железоуглеродистого сплава, насы щенного медью и медной составляющей. Обрабатываемость шва зависит от соот ношения меди и железа в сплаве. С увеличением количества железа повышается содержание углерода, диффундирующего из расплавленного чугуна в шов и, следовательно, растет твердость металла шва.
Наилучшей является композиция сплава из 80—90% меди и 10—20% железа. Такие сплавы дают удовлетворительно обрабатываемое прочное и вязкое сое динение. Существует несколько видов медножелезных электродов для сварки чугуна: медный стержень в железной трубке со стабилизирующим покрытием; электрод из биметаллической проволоки; пучок электродов из медных и сталь ных стержней; медный стержень с покрытием основного типа (мрамор, плави ковый шпат), содержащим железный порошок. Хорошие результаты дают элект роды ОЗЧ-1, обеспечивающие получение наплавленного металла с равномерным распределением железа в медной основе. Металл, наплавленный этими электро дами, обладает большой вязкостью, хорошо поддается проковке и легко обраба тывается. В состав покрытия входит железный порошок в количестве 50%. Стержень — из меди марок Ml, M2 и МЗ; диаметры электрода 3,4 и 5 мм. Толщина слоя покрытия соответственно 0,7—0,9; 1,0—1,2 и 1,3—1,5 мм, сила тока соответственно 90—120; 120—140 и 160—190 а.
Сварка электродами ОЗЧ-1 осуществляется на постоянном токе обратной полярности.
Необходимо учитывать, что хорошие результаты сварка медно-желозными электродами дает при тщательной проковке и чеканке швов, поэтому в трудно доступных местах, где проковка невозможна или затруднена, применять эти электроды нецелесообразно.
Сварка никелевыми электродами. Никелевые электроды используют, как правило, для заварки различных литейных дефектов, обнаруживаемых в про цессе механической обработки чугунного литья на рабочих поверхностях, не допускающих повышения твердости. Значительно реже их применяют при ре монтной сварке.
В качестве электродов используют медноникелевые и железоникслевые сплавы. К ним относятся монель-металл следующего состава (в %): никель 65—75, медь 27—30, железо 2—3, марганец 1,2—1,8, магний 0,1—0,3, а также мельхиор, в котором содержится 80% меди и 20% никеля. Эти сплавы для сварки чугуна используют примерно в тех же целях, что и медножелезные сплавы, т. е. для получения обрабатываемых швов, обладающих некоторой вязкостью.
Взаимно растворимые никель и железо образуют прочное и надежное сое динение. При сварке чугуна этими сплавами углерод не диффундирует из зоны термического влияния в шов; отбеливание переходной зоны значительно меньше, чем при сварке стальными или медножелезными электродами, а в ряде случаев полностью отсутствует.
Электроды из никелевых сплавов, применяемые в промышленности, изготов ляют с покрытиями основного типа. В большинстве случаев сварку выполняют постоянным током обратной полярности.
Хорошие результаты дает покрытие, состоящее из зеленого карборунда (70%) и углекислого бария (30%).
При сварке электродами, содержащими никель и медь, следует проплавлять основной металл на минимальную глубину не более 1,5—2 мм, накладывать тонкие швы с малым объемом металла длиной до 60 мм, производить проковку швов сразу после их наложения по горячему металлу.
Сварка железоникелевыми электродами. ЦНИИТМАШем разработаны элек троды марок ЦЧ-3 и ЦЧ-ЗА, которые можно применять для сварки высокопроч ного и серого чугуна.
Сварка аустенитно-медными электродами. В институте электросварки им. Е. О. Патона разработаны аустенитно-медные электроды для сварки чу гуна марки АНЧ-1.
Металл стержня электрода — аустенитная хромоникелевая проволока марки Св-ОХ18Н9; на стержень надета медная оболочка толщиной 0,75 мм; покрытие основного типа.
Низкотемпературная сварка
ВНИИАВТОГЕНМАШем разработан способ заварки дефектов чугунного литья без расплавления основного металла, получивший название низкотемпе ратурной сварки. Сварку выполняют ацетилено-кислородным пламенем. Дефект ный участок, подготовленный механическим способом к сварке, подогревают газовой горелкой до 790—830° С и покрывают специальным флюсом, который обрабатывает нагретую поверхность и создает условия для соединения рас плавленного металла присадки с нерасплавленным основным металлом.
Присадочный чугунный пруток специального состава расплавляется пла менем горелки и, растекаясь по нагретой поверхности под пленкой флюса, образует прочное и плотное соединение с основным металлом. К особенностям этого способа сварки относятся: значительное уменьшение внутренних напря жений, сохранение состава основного металла в зонах термического влияния, хорошая обрабатываемость соединения по всему сечению.
Тепловой режим сварки с невысоким нагревом основного металла создает благоприятные условия для равномерного распределения тепла в переходных зонах. Опытные наплавки на детали большой толщины показывают, что закалка переходных зон почти отсутствует.
Присадочные прутки для низкотемпературной сварки изготовляют из серого чугуна с примесью никеля и титана. Стержни диаметром 5, 6 и 8 мм отливают в кокиль, корковые или земляные формы — по специальной технологии. Хими ческий состав стержней приведен в табл. 3.28.
3.28. Химический состав стержней для низкотемпературной сварки (в %)
|
Марка стерж- ней |
С |
Si |
Мn |
Ni |
Ti |
Р |
S |
Сг |
Назначение |
|
не более |
|||||||||
|
НЧ-1 |
3,0-3,5 |
3,0-3,4 |
0,6-0,7 |
0,4—0,6 |
0,03-0,05 |
0,2—0,4 |
0,05 |
0,05 |
Заварка литья с Тонкими стенками |
|
НЧ-2 |
3,0-3,5 |
3,5—4,0 |
0,6-0,7 |
0,4-0,6 |
0,03-0,05 |
0,2-0,4 |
0,05 |
0,05 |
Заварка литья с толстыми стенками |
Наличие титана и никеля значительно снижает энергию поверхностного слоя расплавленного металла, увеличивает его жидкотекучесть, создает хорошее расте кание и смачивание расплавленным металлом нагретой поверхности. Сварку ведут с флюсами: ФНЧ-1 или ФНЧ-2.
Завариваемый участок подготавливают механическим способом (вырубкой, сверловкой, фрезерованием, строжкой) с полным удалением неметаллических включений в дефектном участке.
Простые по форме массивные изделия, в которых не могут возникнуть тре щины, заваривают без общего подогрева. Изделия сложной конфигурации, обладающие большой жесткостью, тонкими стенками и завариваемыми дефек тами, расположенными в жестких узлах, требуют общего предварительного подо грева до 300—350° С. При сварке нагретый конец присадочного прутка опус кают во флюс и затем вводят в пламя горелки.
Сварка-пайка
Этот способ требует нагрева свариваемых кромок до температуры плавления припоя (750—850° С). Различные флюсы, содержащие буру, обеспечивают хоро шую растекаемость и смачиваемость основного металла присадочным. Практи чески применяют два способа.
Сварка-пайка латунной проволокой. Для этой цели можно применять латун ные проволоки марок ЛОК, Л62 и ЛК62. Лучшие результаты дает латунь Л62 с использованием флюса следующего состава (в %): бура 23, сода 27, азотнокис лый натрий 50. Этот флюс может быть применен также и для сварки литыми прутками.
Сварка-пайка сплавами, отлитыми в прутки. В химический состав прутка нходят (в %): медь 60—65, цинк 30—35, олово 2,5—3,5. Для наплавок, работаю щих на истирание, в этот состав добавляют марганец (1%) и железо (до 1,5%).
Наплавку широко применяют при выполнении ремонтных работ, когда тре буется восстановить изношенные рабочие поверхности деталей, и при изготовле нии новых изделий, когда нужно создать рабочие поверхности, отличающиеся по составу металла и механическим свойствам от основного металла изделия. Наплавка позволяет с малыми затратами создавать изделия высокой работо способности. Особенно большой экономический эффект можно получить, приме няя наплавку в ремонтных работах. При правильном выполнении наплавочных работ восстановленная деталь может ничем не отличаться от вновь изготовлен ной, а в ряде случаев наплавкой можно достичь более высокой работоспособности восстановленной детали по сравнению с новой изготовленной из одной марки металла.
Наплавку однотипных деталей необходимо производить автоматическими способами. Автоматизация наплавки тел вращения осуществляется достаточно просто и позволяет: резко увеличить производительность, дать высокое и одно родное качество наплавленного слоя, освободить сварщика от тяжелого и одно образного труда и резко уменьшить стоимость наплавочных работ. Для ряда случаев весьма перспективны полуавтоматические способы наплавки специаль ными проволоками, порошковой проволокой, наплавка в углекислом газе.
Основные технологические сведения. Наплавочные работы выполняют теми же способами, что и сварку.
По основным технологическим приемам наплавочные работы отличаются от сварочных прежде всего долей участия основного металла в металле наплавки. В большинстве сварочных процессов стремятся различными приемами увеличить количество расплавляемого основного металла, увеличить глубину проплавления и довести долю расплавленного основного металла до возможного максимума. Наплавочные работы требуют минимальной доли основного металла, перево димого в металл наплавки. Оптимальным является выполнение наплавочных работ без расплавления основного металла. В этом случае можно получить га рантированный состав наплавленного металла, заданный заранее. Такие сое динения можно получить, применяя процессы сварко-пайки. Уменьшение глубины расплавления основного металла, кроме постоянства состава наплавки, также обеспечивает: возможность значительного уменьшения внутренних на пряжений, короблений и получения наплавки без образования трещин. Глу бину расплавления основного металла можно регулировать: режимом тока, мощностью горелки, шириной наплавляемого валика, изменением угла атаки пламени, применением холостых электродов.
Электроды для наплавки регламентированы ГОСТом 10051—75. Типы элек тродов по ГОСТу и марки, выпускаемые промышленностью, приведены в габл. 3.29.
3.29. Типы и марки электродов для получения наплавленных слоев с особыми свойствами
|
Типы электродов по ГОСТу 10051—75 |
Марки электро-дов |
Область применения |
Примерные режимы наплавки |
|
ЭН-70Х11-25, ЭН-70Х11НЗ-25 |
ОМГ, ОМГ-Н, МВТУ-1А |
Наплавка изношенных деталей, изгото вленных из сталей Г13 и Г13Л (ж-д. кре стовины, броневые плиты шаровых мель ниц, била и др.) |
Электроды ОМГ предназначены для однослойной наплавки, ОМГ-Н — для многослойной. Ток постоянный, поляр ность обратная. Наплавку выполняют с минимально возможным нагревом детали |
|
ЭН-15ГЗ-25 |
ОЗН-300, ЦН-250, ЦН-350 |
Наплавка паровозных и вагонных де талей, крановых колес, осей, валов, дета лей автосцепки, концов рельс, автотрак торных деталей, валов станков |
Ток постоянный, полярность обратная. Стали, содержащие углерода до 0,25%, наплавляют без подогрева. При более вы соком содержании углерода подогрев до 150—250° С. Термообработке наплавленные детали не подвергают |
|
ЭН-14Г2Х-30 |
К-2-55 |
Наплавка изношенных рельсовых кон цов и ж-д. крестовин из углеродистой стали, деталей автосцепки и других ана логичных деталей |
Ток переменный и постоянный. Термо обработка после наплавки не требуется |
|
ЭН-18Г4-35 |
ОЗН-350 |
Наплавка ж-д. крестовин, паровозных и вагонных осей, осей кранов, автотрак торных деталей |
Ток постоянный, полярность обратная. Для сталей с повышенным содержанием углерода и марганца требуется предвари тельный подогрев до 350 — 400° С |
|
ЭН-20Г4-40 |
ОЗН-400 |
Наплавка быстроизнашиваемых деталей машин, механизмов, осей, валов, трамвай ных рельсов и других деталей |
Ток постоянный, полярность обратная. Дуга возможно короткая Для деталей с повышенным содержанием углерода и марганца предварительный подогрев до 350—400° С |
|
ЭН-25Х12-40, ЭН-У12Х12Г2ФС-55, ЭН-60Х2СМ-50 |
ЦН-5, НЖ-2, Ш-1, ЭН-60М |
Наплавка штампов холодной штамповки обрезного кузнечного инструмента, рабо тающего с большой нагрузкой поверхно стей, подверженных эрозионному износу. Электроды НЖ-2 для наплавки арматуры, рабо-тающей при температуре 450° С |
Ток постоянный, полярность обратная, наплавка короткой дугой. Желательно охлаждение металла между наложением отдельных слоев. Термообработки не тре бует |
|
ЭН-30ХЗВ8-40, ЭН-35Г6-50, ЭН-30Х12Г2С2-55, ЭН-35Х12ВЭФС-50 |
ЦШ-1, ЦН-4, НЖ-3 |
Наплавка ковочного, штамповочного об резного кузнечного инструмента, работаю щего при высоких температурах в усло виях больших нагрузок |
Ток постоянный, полярность обратная. Дуга короткая, наплавка не менее чем в два слоя. Возможная термообработка по режимам, указанным в паспортах электро дов |
|
ЭН-80В18Х4Ф-60, ЭН-90В9Х4Ф2-60 |
ЭНР-62, ЦИ-1М, ЦИ-2У, КПИ-ЗХ2В8, ОЗИ-1 |
Наплавка режущего инструмента (рез цы, фрезы, развертки), штампов для горя чей штамповки, работающих в тяжелых условиях |
Ток постоянный, полярность обратная, предварительный подогрев до температу ры 300—600° С. Последующая термообра ботка по режиму, указанно-му в паспорте на электроды |
|
ЭН-У10Г5Х7С-25 |
12АН/ЛИВТ |
Наплавка деталей, подверженных дейст вию ударной нагрузки и высокому удель ному давлению (молотки- дробилок, зубья экскаваторов) |
Ток постоянный, полярность обратная. Предварительного подогрева и последую щей термообработки не требует |
|
ЭН-УЗОХ28С4Н4 |
ЦС-1 |
Наплавка быстроизнашиваю-щихся дета лей (зубья ковшей экскаваторов, землесо сов, детали металлургического оборудова ния и др.) |
Ток постоянный, полярность обратная. Массивные детали подогревают до 400° С, охлаждение на воздухе. Термообработки не требует |
|
ЭН-80Х4СГ-55 |
13КН/ЛИВТ |
Наплавка деталей, подвержен-ных абра зивному износу (лемеха и ножи дорожных машин, колеса земснарядов, цепи шагаю щих экскаваторов) |
Ток постоянный, полярность обратная. Наплавка многослойная. Наплавленный металл отжигу не подвергают |
|
ЭН-УЗОХ25РС2Г-60 |
Т-590 |
Наплавка деталей, подвергаемых силь ному абразивному износу (лопатки дымо сосов, била размольных мельниц, цемент ное оборудование) |
Постоянный ток обратной полярности и переменный ток. Наплавленный металл термо-обработке не подвергают. Напла вленный металл может давать трещины, которые не ухудшают эксплуатационные свойства |
|
ЭН-08Х17Н7С5Г2-30 |
ЦН-6 |
Наплавка уплотнительных поверхно стей арматуры, работающей при темпера туре до 600° С |
Ток постоянный, полярность обратная. Детали малых размеров наплавляют без подогрева. Массивные детали требуют на грева до 600° С. Наплавленный слой тер мообработки не требует. |
|
ЭН-У18К62ХЗОВС5С2-40 |
ЦН-3 |
Наплавка уплотнительных поверхностей котельной и нефтяной аппаратуры, рабо тающей при температуре до 600° С |
Ток постоянный, полярность обратная. Предварительный и сопутствующий нагрев детали до температуры 600° С. Охлаждение вместе с печью |
|
ЭН-У20ХЗОН6Г2-40 |
ЦН-3 |
Наплавка уплотнительных поверхностей арматуры, работающей при нагреве до 540° С (тарелки, седла, шпиндели) |
Ток постоянный, полярность обратная. Требуется предварительный и сопутствую щий нагрев детали до 600° С. Охлаждение медленное. Термообработки не требует |
|
ЭН-08Х20Н11С9Г2-45 |
ЦН-8 |
Наплавка уплотнительных поверхностей аппаратуры высокого давления, работаю щей при температуре до 650° С |
Ток постоянный, полярность обратная. Нагрев детали до 700° С. В процессе на плавки темпера-тура должна быть не ниже 600° С. Охлаждение медленное с печью |
|
Примечания: 1. Обозначение типа электрода: ЭН — электрод наплавочный; далее условное обозначение среднего содержания главных элементов химического состава наплавленного металла; наличие буквы У обозначает содержание углерода в десятых долях процента. При содержании углерода в сотых долях процента букву У не указывают; цифра, стоящая после условного обозначения, указывает среднюю твердость наплавки. 2. Содержание серы и фосфора для всех типов электродов не более 0,040% каждого. |
Наплавка зернистыми сплавами угольной дугой. Зернистые сплавы представляют собой механическую смесь веществ, дающих после расплавления достаточно однородный сплав, обладающий нужной изно состойкостью и твердостью. Некоторые из этих сплавов изготовляют спеканием компонентов в однородную массу и последующего дробления его на крупку нужного размера. В некоторых сплавах компоненты скрепляют введением в со став шихты жидкого стекла. Составы некоторых наиболее употребительных сплавов приведены в табл. 3.30.
3.30. Составы зернистых сплавов, наплавляемые угольной дугой
|
Компоненты |
Сталинит |
Висхом 9 |
Боридная смесь БХ |
Боридная смесь КБХ |
|
Феррохром ....................... Ферромарганец ............... Чугунный порошок ...... Кокс ................................ Серебристый графит ...... Железный порошок ...... Борид хрома .................... |
37,7 10,8 47,1 4,4 - - - |
5 15 74 - 6 - - |
- - - - - 50 50 |
60 - - - - 30 5 |
Автоматическая и полуавтоматическая наплавка.
Применение автоматиче ских и полуавтоматических способов в наплавочных работах позволяет:
-резко повысить производительность работы;
-освободить сварщика-наплавщика от тяжелого и однообразного труда;
-обеспечить равномерность состава наплавки и заданные размеры наплав ляемого слоя;
-уменьшить расход наплавочных материалов и электроэнергии.
В промышленности применяют следующие способы автоматической и полу автоматической наплавки: обычной электродной проволокой по ГОСТу 2246—60* под плавленым флюсом; этой же проволокой под керамическими флюсами; специальными наплавочными проволоками по ГОСТу 10543—63 открытой дугой, с защитой углекислым газом, под плавлеными и керамическими флюсами; по рошковыми проволоками и лентами открытой дугой, под слоем плавленого флюса или с газовой защитой в углекислом газе; ленточными электродами с газовой защитой, под керамическими и плавлеными флюсами; вибродуговая наплавка; газовая наплавка цветных металлов и сплавов на стальные изделия с примене нием газообразного флюса.
Керамические флюсы дают возможность легировать металл наплавки в широких пределах, они недефицитны, просты в изготовлении и могут быть широко рекомендованы для наплавочных работ. Для сварки под этими флюсами употребляют обычную сварочную проволоку. Составы керамических флюсов приведены в табл. 3.31.
Порошковую проволоку можно применять для наплавки: от крытой дугой без защиты; с защитой углекислым газом; под плавлеными флю сами. Основным преимуществом порошковых проволок является возможность широкого изменения состава наплавленного металла путем изменения состава шихты. Составы наиболее распространенных порошковых проволок даны в табл. 3.32.
Для наплавки можно применять любые автоматы и полуавтоматы, пред назначенные для дуговой сварки и наплавки. Некоторым затруднением при этом является возможность смятия проволоки подающими роликами. Институт элек тросварки им. Е. О. Патона разработал специальный держатель А-725-Б, который может быть включен к любому полуавтомату.
3.31. Состав легирующих керамических флюсов
|
Составляющие флюса |
Содержание составляющих во флюсах в % |
|||||
|
КС-Х12Т |
КС-Х12М |
КС-Х14Р |
КС-ЗХ2В8 |
КС-Р18Р |
КС-Р9Р |
|
|
Мел ......... Фтористый кальций Двуокись титана . . Кремнезем ...... Окись магния .... Окись натрия .... Углерод ....... Кремний ...... Марганец ...... Хром ........ Вольфрам ...... анадий ....... Молибден ...... Алюминий ...... Титан ........ Сера ......... Фосфор ....... Карбид бора .... Железо (из ферро сплавов) ...... |
40.0-43,0 5,0—6.0 5,0-6.0 8,6—10.0 - 1,5—1,7 2,3-3,0 ≤0,7 ≤0,7 16,5-18,0 - - - 0,7-1,1 3,5-4,0 ≤0.1 ≤0,1 - 14,0—19,0 |
38,0—42,0 5,0—6,0 5,0-6,0 8,6— 10,0 - 1,5—1,7 2,0-2,4 ≤0,7 ≤0,7 16,5-18,0 - - 0,8-1,4 0,7—1,1 3,5-4,0 ≤0.1 ≤0,1 - 14,0—19,0 |
37.0-40.0 8,0—10,0 - 8,6-10,0 12,0-14,0 1,5—1,7 2,0-2,3 2,1-2,4 ≤0,7 17,0-18,5 - - - - - ≤0,1 ≤0,1 2,8-3,0 7,0—10,0 |
40,0—43,0 8,0-9,5 13,5—14,5 3,0—5,0 - 1,5-2,0 0,4—0,55 2,0-2,5 0,7-1,0 3,0—3,6 10,0-12,0 0,4—0,7 - 0,2—0,3 1,0-1,5 ≤0,1 ≤0,1 - 10,0-14,0 |
26,0—28,0 8,5—9,0 8,5—9,8 3,0-5,0 - 1,5-2,0 1,5—1,4 ≤0,7 ≤0,7 4,9—6,2 20,0-22,5 2,2—3,0 - 0,6-0.9 0.7-1,0 ≤0,15 ≤0,15 0,7-0,8 17,5-19,0 |
31,5-33,5 8,5—10,0 8,0—9,0 4,0—5,5 - 1,4—1,6 1,5-1,8 ≤0.7 ≤0,7 4.9-6.2 13,0—15,0 4,0-5,5 - 0,6—0.9 0.7-1,0 ≤0,15 ≤0.15 0,3-0,4 17,0—20,0 |
|
Химический состав наплавленного металла в % |
||||||
|
Углерод ....... Хром ........ Вольфрам ...... Ванадий ....... Молибден ...... Титан ........ Кремний ...... Марганец ...... |
1,5-1,9 10-13 - - - 0,2 0,5 0,6 |
1,3-1.6 10—13 - - 1,0-1,8 0,2 0,5 0,6 |
1,8-2,2 12-14 - - - - 0,8 0,6 |
0.3-0,4 2,2—3,0 7,5-8,0 - 0,2—0,5 0,1 0,5 0,8 |
0,75—1,0 3,8-4,5 17,0-20,0 - 1,2-2,5 0,1 0,5 0,6 |
0,85-1,15 3,8—4,5 8,5-14,0 - 2,0-3,3 0,1 0,5 0,6 |
|
Примечание: Флюсы КС-Х12Т и КС-Х12М применяются для наплавки штампов, ножей гильотинных ножниц, роликов и другого инструмента для холодной обработки металлов. Флюс КС-3Х2В8 – для наплавки штампов горячей штамповки металла Флюс КС-Х11Р – для наплавки деталей, работающих на абразивный износ Флюс КС-Р18Р и КС-Р9Р – для наплавки металлорежущего инструмента |
3.32. Составы порошковых проволок, применяемых для наплавки
|
Составы проволок |
Марки проволок |
|||||
|
ПП-Р9 для режущего инструмента |
ПП-P18 для режущего инструмента |
ППЗХ2В8 для штампов и прокатных валков |
ПП-У15Х17Н2 для штампов и прокатных валков |
Для деталей, воспринимаю щих ударную нагрузку |
Для деталей из марганцо вистой стали Г13 |
|
|
Стальная лента 08кп сече нием 0,8 X 15 ....... Ферровольфрам В2 ..... Феррохром ФХ200 ..... Феррованадий Вд2 ....... Ферромарганец ............ Ферротитан ............... Графит .......................... Железный порошок .... Кремнефтористый натрий Никелевый порошок ……… Карбид бора ....................... |
72,00 11,65 8.30 4,20 - - 0.75 1,10 2,0 - - |
64,00 22,40 8,20 3,04 - - 0,71 - 1,65 - - |
71.00 12,32 3,9 1,0 1,65 - 0.19 7.9 1,95 - - |
65,00 - 28,50 * - - - - 4,50 - 2,0 - |
70,00 - 18.50 * - - 9.40 1,30 - - - 1,30 |
62,0 - - - 23,10 - - 14,9 - - - |
|
* Феррохром ФХ800. |
Наплавка ленточным электродом. Для получения тон ких равномерных слоев на больших площадях целесообразно применять наплавку ленточным электродом под флюсом. Такие наплавки можно выполнять металли ческой или порошковой лентой. Наплавку металлической лентой широко при меняют при покрытии стальных поверхностей тонким нержавеющим слоем, в частности, рабочих лопастей и камер гидротурбин для защиты от кавитации. Наплавка ленточным электродом обеспечивает ровный тонкий слой наплавлен ного металла с минимальной глубиной расплавления основного металла. Порош ковую ленту изготовляют из двух полос, скрепленных между собой по краям закаткой или сваркой. Промежуток между полосами заполняют зернистой ших той. Такая лента позволяет получать наплавленный слой любого заданного состава. Для равномерного распределения шихты одну полосу ленты делают глад кой, на второй полосе штампуют отдельные ячейки, заполняемые шихтой. Для наплавки больших поверхностей и массовых работ созданы специальные напла вочные автоматы, в которых происходит и изготовление ленты и наплавка.
Для наплавочных работ рекомендуются ленты стальные холоднокатаные, изготовленные из конструкционных сталей по ГОСТу 2288—57, из инструмен тальной и пружинной стали по ГОСТу 2283—57, из нержавеющих сталей по ГОСТам 4986—54 и 2615—54. Ленту поставляют в рулонах шириной до 100 мм и толщиной 0,4—1,0 мм. Ширина наплавленного валика равна ширине ленты. Может использоваться также лента, изготовленная методом бесслитковой про катки металла. Такие ленты изготовляют из легированного чугуна и высоколе гированных сталей. Состав некоторых литых лент приведен в табл. 3.33.
3.33. Химический состав литой электродной ленты
|
Марка ленты |
Содержание элементов в % |
|||||||
|
С |
Si |
Мп |
Сг |
W |
V |
S |
Р |
|
|
ЧЭ Г13А 4X13 4ХЗВ8 |
3,3-3,6 1,0-1.2 0,4-0.5 0,35-0,45 |
1,3—1,4 ≤0,2 0,6 0,6—0.9 |
0,2—0,4 12-14 0,6 0,6—0,9 |
- - 13-15 2.5— 3,2 |
- - - 8,0-10,0 |
- - - 0.2— 0,4 |
0,05 0,04 0,04 0,04 |
0,05 0,03 0.04 0.04 |
Вибродуговая (электровибрационная) наплавка. Сущность способа состоит в том, что к вращающейся детали автоматической головкой подводится проволока, конец которой совершает продольно-осевые колебательные движения, прикасаясь к детали и отходя от нее на заданную величину. Благодаря таким колебаниям между вращающимся изделием и про волокой периодически зажигается дуга, которая угасает в момент короткого замыкания проволоки с изделием и вновь возбуждается при удалении от изде лия. В момент короткого замыкания расплавленный металл проволоки привари вается к детали. Для уменьшения разогрева детали дуговой промежуток и деталь охлаждаются водяной эмульсией, содержащей 50—60 г кальцинированной соды и 10—15 г технического мыла на 1 л воды.
Режимы наплавки: напряжение дуги меняется в пределах 4—32 В, частота колебаний 25—100 гц, диаметр сварочной проволоки 1—3 мм, сварочный ток 110—210 а.
Наплавленный металл представляет собой мелкопористую металлическую массу, насыщенную кислородом, азотом и водородом. В процессе наплавки ин тенсивно выгорают углерод, марганец, кремний. Благодаря периодичности за жигания дуги обеспечивается минимальный нагрев основного металла и мини мальные деформации наплавляемой детали. Описываемый способ рекомендуется для наплавки слоев толщиной 1—2 мм на рабочие шейки коленчатых валов дви гателей внутреннего сгорания и различные детали станочного оборудования. Недостатками этого способа являются сравнительно большие потери металла на угар и разбрызгивание (10—30%); малая прочность наплавленного слоя; возможность местной закалки основного металла, особенно высокоуглеродистых сталей при наплавке деталей с большой массой.
Оборудование для вибродуговой наплавки состоит из станка для вращения детали или ее продольного перемещения при наплавке на плоскость и автома тической сварочной головки, которая подает проволоку к изделию и сообщает ей вибрационные колебания.
Электрошлаковая наплавка. Этот способ применяют для деталей, где наплавляемый слой должен быть после обработки не менее 8 мм. Минимальная толщина слоя после наплавки 10—12 мм. Можно наплавлять металл, обладающий специальными свойствами: износостойкостью, жаростой костью, электропроводимостью, стойкостью против коррозии, а также наплав лять на сталь медь, различные медные сплавы, латуни, бронзы. Обычно глубина расплавления основного металла составляет 2—3 мм, что обеспечивает постоян ство состава наплавляемого слоя. Состав наплавляемого слоя определяется со ставом присадочного металла. Производить легирование наплавки через флюс нельзя. Присадочные металлы при электрошлаковой наплавке применяют в виде проволоки, стержней, пластин, лент, отходов металлов, собранных в па кеты, а также в виде порошковых проволок и лент. Наплавку ведут под флюса ми, которые употребляют для сварки. Для углеродистых и низколегированных сталей применяют флюсы АН-8, AII-8M. Высоколегированные слои наплав ляют с флюсами АН-22 и 48-08-6. Высоколегированные слои повышенного качества наплавляют с применением фторидных флюсов АНФ-1, АПФ-5, АНФ-6, АНФ-7. Наплавку ведут в вертикальном положении наплавляемой плоскости. Для формирования поверхности наплавляемого слоя применяют медные охлаждаемые водой ползуны.
Наплавка газовым пламенем. Для наплавки применяют газовое ацетилено-кислородное пламя с той же аппаратурой, что и для газовой сварки. В ряде случаев для наплавки можно рекомендовать работу на газах — заменителях аце тилена, пропан-бутановых смесях. Производительность газовой наплавки ниже, чем дуговой. Тем не менее она находит широкое применение в производстве при восстановлении различных мелких деталей, изготовленных из чугуна, стали и цветных металлов (меди, латуни, бронзы, алюминия и его сплавов).
Особенности газовой наплавки:
-широкая возможность регулировки степени нагрева основного металла; малая глубина проплавления основного металла;
-возможность наплавки слоя малой толщины (0,5 мм) заданного состава;
-воз можность наплавки на сложные криволинейные поверхности с острыми кромками.
Наплавка твердых сплавов. Твердые износостойкие и эро зионностойкие слои наплавляют сплавами типа стеллитов, сормайтов и высоко легированных чугунов. Газовая наплавка в этом случае обеспечивает однород ность наплавленного металла, полное отсутствие пористости, отсутствие пере мешивания наплавляемого сплава с основным металлом, равномерность на плавленного слоя. Составы наиболее употребительных литых сплавов для га зовой наплавки приведены в табл. 3.34.
3.34. Сортамент и области применения присадочных прутков для газовой наплавки твердых сплавов (ВНИИАВТОГЕНМАШ)
|
Марка |
ГОСТ или ТУ |
Твердость наплавлено-го металла НRС не более |
Область применения |
|||||||||
|
ЗХ2В8 |
ГОСТ 5950—63 |
22 |
Наплавка матриц и пуансонов для горячих работ (штам повка, прессование) |
|||||||||
|
Х9С2 |
ГОСТ 5632-61* |
22 |
Наплавка клапанов и других деталей, работающих при вы соких температурах с небольшой нагрузкой |
|||||||||
|
Св-18ХГСА |
ГОСТ 2246—60 |
22 |
Восстановление деталей из сталей соответствующих марок |
|||||||||
|
Р9 и Р18 |
ГОСТ 5952-63* |
28 |
Изготовление нового и восстановление изношенного инстру мента из быстрорежущей стали |
|||||||||
|
Сормайт № 2 (литой) |
— |
35 |
Наплавка деталей, работающих на абразивный износ и ударные нагрузки при нормальных температурах |
|||||||||
|
Сормайт № 1 (литой) |
МПТУ 2275—49 |
45 |
То же, при высоких температурах без ударов |
|||||||||
|
ВК (литой) |
ГОСТ 4834—49 |
40 |
Наплавка деталей, работающих на абразивный износ: ле меха плугов, ковши землечерпалок и т. п. |
|||||||||
|
ХЧ (литой) |
ТУ ВНИИ-АВТОГЕНМАШ |
46 |
То же, при особо интенсивном износе |
|||||||||
|
Стеллит ВК2 |
АМТУ 291—57 |
46 |
Восстановление деталей, подверженных износу в условиях коррозии и высокой температуры, лопатки турбин, кла паны двигателей и др. |
|||||||||
|
Стеллит В КЗ |
— |
41 |
То же, лучше сопротивляется ударам, но менее износостоек |
|||||||||
|
Карбид вольфрама Т3 |
— |
85 |
Наплавка бурового инструмента |
|||||||||
|
Примечание. Стержни Т3 изготовляют из стальной трубки диаметром 6 мм, наполненной карбидом вольфрама. |
||||||||||||
|
3.35. Составы флюсов для наплавки твердыми сплавами |
||||||||||||
|
Марка наплавляемых сплавов |
Составные части в % (по весу) |
|||||||||||
|
Бура прока ленная |
Борная кислота |
Мрамор |
Плави ковый шпат |
Ферро-титан |
Ферро силиций |
Ферромарга- нец |
Сода |
Дву углекис лая сода |
Угле кислый натрий |
Кремне зем |
Азотно кислый натрий |
|
|
ЭХ2В8, Х9С2 ............. Х9С2 .................. Белый чугун, хромистый чугун ХЧ, чугун марки КУ Сормайт № 1, сормайт № 2 ...... Стеллиты: В2К, ВЗК (флюс № 1 при наплавке углеродистых сталей) Стеллиты: В2К; ВЗК (флюс № 2 при наплавке легированных сталей) |
50,0 5,6 23,0 50.0 100,0 20,0 |
50,0 – - - - 68,0 |
- 48,0 - - - - |
- 24,0 - - - 12,0 |
- 8,8 - - - - |
- 4,8 - - - - |
- 4,8 - - - - |
- 4,0 - - - - |
- - - 47,0 - - |
- - 27,0 - - - |
- - - 3.0 - - |
- - 50.0 - - - |
Наплавку ведут нормальным пламенем. Наплавляемую поверхность доводят до начала плавления. Для лучшего соеди нения расплавленной присадки с основным металлом применяют порошковые флюсы, составы которых приведены в табл. 3.35.
Гальванические покрытия осуществляют нанесением металлов па поверх ность деталей путем электрокристаллизации металлов из водных растворов соответствующих солей (электролитов) при прохождении через них постоянного тока.
Химическую обработку поверхностей производят за счет химического или электрохимического взаимодействия растворов с металлом детали.
Гальванические покрытия и химическую обработку металлов широко исполь зуют при ремонте оборудования, технической оснастки и инструмента. Виды гальванических и химических покрытий и их основное назначение приведены в табл. 3.36.
3.36. Назначение гальванических и химических покрытий
|
Назначение покрытия |
Наименование гальванического (химического) покрытия |
Рекомендуе мые толщины покрытий (пленок) в мм |
|
Наращивание изношенных поверхно стей деталей машин |
Хромирование Электролитическое осталивание (железнение) Химическое никелирование |
0.2—0,5 0,6—1,5 0,08—0,10 |
|
Упрочнение поверхности (повышение твердости и износостойкости) рабочих поверхностей а) деталей машин и оснастки |
Хромирование Химическое никелирование |
0,1—0,2 0,03-0.06 |
|
б) режущего инструмента |
Хромирование Химическое никелирование |
0,005—0,008 0,002—0.003 |
|
в) мерительного инструмента |
Хромирование Химическое никелирование |
0,04—0,08 0,02—0,04 |
|
Повышение жаростойкости, защита от газовой эрозии и коррозии |
Химическое никелирование Хромирование Анодирование алюминия Фосфатирование |
0,03—0,05 0.06-0,12 0,05—0,20 0,008—0,01 |
|
Улучшение приработки трущихся поверхностей |
Фосфатирование Электролитическое свинцева ние Электролитическое лужение Электролитическое меднение Пористое хромирование (то чечный вид пористости) |
0,008-0,010 0,005—0,010 0.005—0.010 0.006—0.010 0,08 - 0,15 |
|
Повышение маслоемкости поверхно стей, создание пористой поверхности для обеспечения надежного пристава ния красок и лаков |
Фосфатирование Анодирование алюминия Пористое хромирование |
0,006—0,008 0,02—0.050 0,10-0,15 |
|
Улучшение злектропроводности кон тактирующих поверхностей |
Меднение Латунирование Серебрение Электролитическое лужение |
0,01 - 0 015 0,003 - 0,005 0,005—0,010 0,005—0,008 |
|
Облегчение пайки деталей |
Электролитическое лужение Меднение Химическое никелирование |
0,002—0,005 0,015—0.020 0,012—0,015 |
|
Повышение отражательной способ ности поверхностей |
Хромирование Серебрение Химическое никелирование |
0,005-0,008 0,005-0,008 0,005—0,008 |
|
Защита от коррозии деталей, рабо тающих в условиях атмосферного воз действия |
Цинкование Бронзирование Оксидирование (с промаслива нием) Фосфатирование (с промасли ванием) Химическое никелирование |
0,015—0,035 0,020—0,030 0,0015—0,003 0,006—0,008 0,007-0,015 |
|
Защита от коррозии деталей, рабо тающих в условиях повышенной влаж ности, в воде (в том числе морской) |
Кадмирование Бронзирование Химическое никелирование |
0.015—0,035 0,025—0,040 0,007—0,015 |
|
Защита от коррозии деталей, рабо тающих в слабых растворах серной кислоты |
Свинцевание Хромирование в тетрахромат ных электролитах |
0,050—0,150 0,007-0,010 |
|
Защита от коррозии деталей, рабо тающих в растворах щелочей |
Никелирование Химическое никелирование |
0,005—0.000 0,008—0,01 |
Для получения качественных гальванических покрытий или пленок (при химической обработке) необходимо: 1) хорошо подготовить детали к покрытиям (дать требуемую механическую обработку, подобрать подвесное приспособле ние, хорошо обезжирить деталь, выбрать наилучший способ и режим декапиро-вания и пр.); 2) правильно выбрать режим электролиза (химической обработки) и обеспечить постоянство условий электролиза в процессе выдержки деталей в ванне; 3) по окончании электролиза детали тщательно промывают, нейтрали зуют, а затем подвергают либо тепловой обработке (при химическом никелиро вании, хромировании, железнении), либо пассивируют (при цинковании, кад-мированни), либо замасливают или закрашивают красками (при фосфатирова нии, оксидировании, анодировании).
Типовые схемы технологических процессов приведены в табл. 3.37.
3.37. Типовые схемы технологических процессов гальванического наращивания и химических способов обработки деталей
|
Антикоррозионная обработка |
Наращивание деталей в размер (хромирование, железнение) |
|
|
Крупные, детали |
Мелкие детали |
|
|
/. Подготовка деталей к покрытию |
||
|
1. Обработка чугунным песком или гидропескоструй ная обработка |
1. Обработка в галтовочных барабанах |
1. Обработка на станках с целью устранения износа и улучшения чистоты наращи ваемых поверхностей 2. «Оживление» (полирова- ние) перед покрытием 3. Закрепление на подвес ном приспособлении 4. Изоляция мест, не под лежащих покрытию 5. Обезжиривание 6. Промывка 7. Декапирование 8. Промывка |
|
(при необходимости травление для снятия старого покрытия и коррозии, промывка, нейтрализация) |
||
|
2. Закрепление на подвес ном приспособлении только при гальваническом нара щивании 3. Обезжиривание 4. Промывка 5. Декапирование 6. Промывка |
2. Загрузка деталей в кор зины, промывка, химическое обезжиривание 3. Промывка 4. Декапирование 5. Промывка |
|
|
II. Загрузка деталей в ванну, установление режима электролиза (или химической обработки), выдержка деталей в ванне |
||
|
III. Обработка деталей после покрытия (химической обработки) |
||
|
1. Промывка деталей в воде (непроточной и проточной) |
||
|
2. Демонтаж деталей с под весного приспособления 3. Промывка 4. Пассивирование покры тий 5. Сушка 6. Заполнение пор при ок сидировании, фосфатировании, анодировании либо маслом, либо красками, ла ками |
2. Пассивирование покры тий 3. Сушка |
2. Демонтаж деталей с под весных приспособлений 3 Удаление изоляции 4. Промывка и нейтрали зация 5. Тепловая обработка по крытий 6. Механическая обработка поверхностей в размер |
Кроме нормальных станочных приспособлений, являющихся принадлеж ностями металлообрабатывающих станков, в ремонтной практике применяют большое число универсальных, а также предназначенных для выполнения от дельных операций приспособлений для механической обработки. Эти приспособ ления ремонтные службы изготовляют своими силами или с привлечением инстру ментальных цехов.
Необходимость в таких приспособлениях вызвана большим разнообразием ремонтируемых деталей, а также стремлением уменьшить затраты ручного труда. Некоторые из приспособлений позволяют заменить высококвалифицированных ремонтных рабочих менее квалифицированными.
Все эти приспособления условно можно разделить на две группы: первая — для обработки на станках, вторая — для обработки оборудования на месте установки.
К этой группе приспособлений относят универсальные приспособления, уп рощающие установку сложных деталей на станках, приспособления, расширяю щие технологические возможности станков, повышающие производительность труда при изготовлении деталей мелкими сериями, а также приспособления, поз воляющие заменить ручную работу механической.
Универсальная планшайба. Многие детали, подвергающиеся механической обработке в ремонтно-механических цехах, не могут быть закреплены в самоцент рирующем или четырехкулачковом патроне. В таких случаях целесообразно использовать специальную планшайбу, показанную на рис. 3.15. В планшайбе имеются Т-образные пазы 1 и сквозное окно 3, которое можно использовать для крепления кулачка или приспособления. Планшайба комплектуется болтами и планками для крепления обрабатываемой детали 2.
Рис. 3.15. Универсальная планшайба
Патроны со смещением. Для обработки деталей, имеющих эксцентрично расположенные выступы, применяют специальный патрон (рис. 3.16). Патрон 1 может перемещаться винтом 4 вверх и вниз по планшайбе 2, крепящейся на шпинделе токарного станка. Величину перемещения патрона контролируют по специальной
Рис. 3.16. Патрон со смеще нием
Рис. 3.17. Специальная планшайба для установки деталей неправильной формы
линейке с нониусом (цена деления 0,02 мм на рис. не показана). Допустимый сдвиг патрона ограни чен весом эксцентрично смещаемых ча стей приспособления, так как при боль ших числах оборотов неуравновешенная эксцентрично расположенная масса со здает неблагоприятные условия для работы станка.
Патрон с установленной деталью обязательно балансируют грузом 3.
Специальная планшайба для уста новки деталей неправильной формы. При токарной обработке деталей непра вильной формы их устанавливают, обычно, в четырехкулачковом патроне или на угольнике, прикрепленном к корпусу патрона. Установку производят по рискам, нанесенным при разметке. Рабочий перемещает деталь до тех пор, пока ось будущего отверстия не совпадет с осью шпинделя. Если деталь крепят на угольнике, то нужное положение детали достигают перемещением угольника. Для упрощения установки применяют специальное приспособление (рис. 3.17). Приспособление состоит из планшайбы 4, которую устанавливают на шпин дель станка. По направляющим планшайбы перемещается промежуточная ка ретка 3, а но направляющим этой каретки — угольник 1, рабочая поверхность которого строго параллельна оси шпинделя станка. Промежуточная каретка 3 перемещается по планшайбе в одном направлении, а угольник по каретке — в направлении, перпендикулярном к первому. В результате угольник имеет два взаимно перпендикулярных движения. Перемещение в каждом направлении осу ществляется винтами 5 и 7 и контролируется по нониусам линеек 2 и 6. После установки обрабатываемой детали 8 всю систему закрепляют винтами. Пазы, имеющиеся в горизонтальной и в вертикальной стенках угольника, облегчают крепление детали. Наличие линеек с нониусами позволяет производить коорди натную расточку с точностью 0,04—0,06 мм.
Универсальная заглушка. Для установки полых деталей на токарный станок в условиях ремонтно-механических цехов часто приходится вытачивать специ альные заглушки (пробки), в которых делаются центровые гнезда.
Ряс. 3.18. Универсальная планшайба
Вместо этих специальных заглушек целесообразно применять универсаль ные заглушки, показанные на рис. 3.18.
Заглушка представляет собой стальной корпус 1, обработанный по цилиндру и имеющий бортики, препятствующие вхождению его в отверстие при нажиме центром. Пазы, имеющиеся во всех трех выступах корпуса, позволяют рабочему ориентировать заглушку по отверстию или по разметке на торце детали. Упоры 2 служат для регулировки и крепления заглушки в отверстии.
Втулку 4, запрессованную в корпус, изготовляют из закаленной стали; она служит центровым гнездом. Винт 3 закрывает внутреннюю полость корпуса от засорения, обеспечивая нормальную работу упоров 2. Нормальный набор уни версальных заглушек состоит из 11 размеров, охватывая диапазон от 80 до 400 мм.
Специальный патрон для крепления зубчатых колес с валом при нарезании зубьев. Приспособление (рис. 3.19) состоит из неподвижного основания 1, подвиж ного корпуса 2 и самоцентрирующегося патрона 3. Заготовку зубчатого колеса крепят в универсальном патроне, наглухо укрепленном на корпусе 2. Корпус представляет собой чугунную отливку со сквозным отверстием, в которое вхо дит хвостовик вала зубчатого колеса. Неподвижное основание 1 приспособления центрируют пояском а по отношению к оси стола зубофрезерного станка и крепят к столу. Подвижной корпус 2 соединен с основанием 1 с помощью шпилек, отверстия для которых в корпусе 2 выполнены больше диаметра шпилек, что дает возмож ность смещать корпус 2 по отношению к основа нию.
Рабочий легкими ударами по пояску б уточняет установку детали, выверяя ее по индикатору.
Рис. 3.19. Специальный пат рон для установки
зубчатых колес с валом
при нареза нии зубьев
Приспособление для закругления торцов зубьев у шестерен. Торцы зубьев на переключающихся шестернях и блоках коробок скоростей и подач за кругляют для более легкого и быстрого ввода зубьев в зацепление с зубьями парного колеса. От качества закругления торца зуба во многом зависит долго вечность зубчатых колес, так как износ зубьев в переключающихся колесах обычно начинается с за кругленного торца.
В ремонтно-механических цехах многих пред приятий закругление торцов зубьев часто произво дится вручную зубилом и напильником, а при боль ших партиях — в ручном приспособлении на верти кально-фрезерном станке — с последующей слесар ной опиловкой, так как приобретение специального зубозакругляющего станка может быть нецелесооб разным из-за малой загрузки.
Эта ручная операция, не обеспечивающая необходимого качества, может быть заменена механи ческой обработкой с помощью существующих при способлений. Одно из таких приспособлений для зубозакругления на зубострогальном станке приве дено на рис. 3.20.
Рис. 3.20. Приспособление для закругления зубьев шестерен на зубострогальном станке
Приспособление состоит из откидного резцедер жателя 1 с удлиненной частью для крепления спе циального резца 2 с полукруглой режущей частью. Резцы изготовляют разных размеров в зависимости от величины модуля зуба отрабатываемой детали.
Обрабатываемое зубчатое колесо закрепляют в шпинделе на оправке под уг лом 102°. Длину хода резца устанавливают по зубу. Глубину врезания устанав ливают после пуска станка. За кругление зубьев происходит за 2—3 оборота детали.
При необходимости закругле ния зубьев с двух сторон колесо переставляется на оправке и про цесс повторяется.
Приспособление для нарезания реек на зубодолбежных станках. На направляющих основания 1 (рис. 3.21) приспособления монти руется стол 11 с рейкой 7, на ходящейся в зацеплении с зубча тым колесом 8 (z = 80, т = 5). При установке приспособления на станине станка колесо 8 точно центрируют с вращающимся столом, после чего закрепляют на станке.
Заготовку 2 для нарезания зубьев устанавливают на столе 11 так, чтобы одна ее сторона плотно прилегла к вертикальной базовой поверхности а, строго парал лельной направляющим стола Установленную заготовку закрепляют несколькими прихватами 5, болтами 4 и прокладками 6.
В процессе нарезания стол 11 с заготовкой 2 перемещается влево по направ ляющим, а долбяк 3, входя в зацепление с нарезаемой рейкой, совершает воз вратно-поступательное и вращательное движение.
Зубчатое колесо 9, вращающееся на пальце 10, служит для ручного перемеще ния стола при нарезании длинных реек, т. е. когда рейка не может быть нарезана с одной установки. В этом случае станок выключается, а долбяк 3 устанавливают в положение за цепления с нарезаемой рейкой, которая освобождается от зацеп ления. С помощью рукоятки, на детой на квадрат пальца 10, зубчатое колесо 9 поворачивают по часовой стрелке и, поворачивая колесо 8, отводят стол в исходное положение.
Рис. 3.21. Приспособление
для нарезания реек на
зубодолбежных станках
При этом рейка, не будучи закрепленной и находясь в зацеплении с долбяком, сколь зит по поверхности стола, оста ваясь на месте. Переместив таким образом стол приспособления и закрепив затем нарезаемую рей ку, включают станок и продол жают нарезать зубья на остав шейся части заготовки.
Другое приспособление для этой же цели, конструкция кото рого показана на рис. 3.22,
Рис. 3.22. Приспособление для нарезания зубча тых реек
состоит из монтируемого непосредственно на станке чугунного корпуса 1, в котором в направляющих типа ласточкина хвоста перемещается стальная линейка 2 с жестко фик сированной на ней эталонной рей кой 4, по модулю и длине со ответствующей нарезаемой. На шпинделе станка на оправе 8 уста новлено зубчатое колесо 9, сцеп ляющееся с эталонной рейкой: станок настраивают по числу зубьев этого зубчатого колеса. На линейке на базовых плоско стях устанавливают и крепят при хватами 3 заготовку 5. Долбление осуществляют долбяком 6 за один проход на полную глубину.
Для выхода линейки в задней стенке станины сделано прямоугольное отвер стие 7.
Приспособление для фрезерования зубьев сегментов. Приспособление (рис. 3.23) монтируют на горизонтально-фрезерном станке.
Рис 3.23 Приспособление для фрезерования зубьев
сегментов
Фрезерование происходит при движении стола вправо. По окончании про хода ручка пневмопереключателя 2 кранового типа переводится упором 1, за крепленным на столе станка. При этом сжатый воздух из общей магистрали по ступает в пневмоцилиндр 3, который выключает рабочую подачу и при дальней шем движении штока происходит нажатие на конечный выключатель 4.
Через магнитный пускатель без блок-контактов включается электродвига тель 11 ускоренного отвода стола. При обратном движении стола (влево) в мо мент выхода фрезы из прорезанной канавки шток пневмопереключателя 6 золот никового типа утапливается ко пиром 5 и сжатый воздух посту пает в правую полость пневмо цилиндра 7. Одновременно упо ром 1 переключается ручка пнев мопереключателя 2 для выпуска сжатого воздуха из левой части пневмоцилиндра 3. Шток пневмо цилиндра 7, двигаясь влево, осво бождает зажим щек, создавая свободу перемещения подвижной части приспособления, выводит из гнезда фиксатор 9 и захваты вает собачкой следующий зуб рейки за счет перепада подвиж ного кулачка.
Пневмоцилиндр 3 при помощи возвратной пружины выключает ускоренный ход и включает рабо чую подачу.
Стол с приспособлением, дви гаясь вправо, освобождает шток пневмопереклю-чателя 6, который скользит по копиру 5. При этом сжатый воздух поступает в левую полость пневмоцилиндра 7 и шток его, перемещаясь вправо, через кулачок, рычаг и рейку, передвигает подвиж ную часть приспособления с закрепленными на ней за готовками сегментов на один шаг. После этого фиксатор 9 под действием пружины вхо дит в очередное гнездо и точно фиксирует положение подвиж ной части приспособления. При дальнейшем движении штока пневмоцилиндра 7 через систе му рычагов 10 и эксцентрики, сжимаются щеки приспособ ления и этим прочно закреп ляется его подвижная часть. Начинается процесс врезания фрезы и фрезерования всей по верхности. Последовательно фрезеруются пять зубьев. По окончании фрезерования по слоднего зуба упор, закреп ленный на подвижной части приспособления, нажимает на конечный выключатель 8, установленный на хоботе станка, и станок оста навливается.
Приспособление для нанесения рисок на поворотных столах. В основу дели тельного устройства (рис. 3.24) положен принцип обкатки инструмента и изделия. Инструмент в виде зубчатого долбяка 1 вращается вокруг вертикальной оси и одновременно совершает возвратно-поступательное движение вдоль этой оси.
Рис. 3.24. Кинематическая схема приспособления для нанесения рисок на поворотных столах
Ремонтируемый стол 10 поворачивается, находясь как бы в зацеплении с долбяком.
Сочетание указанных движений позволяет получить на столе строго вертикальные риски, глубина которых зависит от установки инструмента.
За время одного оборота вала 7 с червяком 3 червячное колесо 2, а следова тельно, и долбяк повернется на один зуб, если число зубьев долбяка и колеса 2 одинаково. Одновременно через конические колеса 5 и 6 (i = 1 : 1), кривошип 4 повернется на один оборот и через рычаг 8 и сектор 9 сообщит долбяку одно перемещение вниз и вверх. Величину этого перемещения регулируют кривоши пом от 0 до 60 мм.
Следовательно, за время одного оборота вала 7 долбяк поворачивается на один зуб и совершает полный двойной ход вдоль оси. Стол, подлежащий делению, должен повернуться за это время на l/n часть оборота, где п — число заданных делений. От электродвигателя 13 через редуктор с передаточным отношением l = 1:8 получает вращение вал 12, который через червячную пару 11 вращает стол и изделие.
Приспособление для шлифования червяков. Для шлифования червяков при меняют приспособление, которое устанавливают на токарном станке (крепят на поперечных салазках взамен суппорта).
Приспособление (рис. 3.25) состоит из трех узлов: шлифовальной головки, шар нирной натяжной системы и прибора для заправки камня на головке приспособ ления.
Шлифовальная головка состоит из корпуса 2 и поворотной части 1, в отвер стие которой входит шлифовальный шпиндель.
Поворотная часть головки 1 может быть повернута на угол, соответствующий углу подъема винтовой линии червяка.
Рис. 3.25. Приспособление для шлифо вания червяков
Так как при этом абразивный круг неизбежно сместится с центра, то поворот ная часть по отношению к корпусу 2 может подниматься или опускаться, для чего соединение подвижной части с неподвижной осуществлено на салазках. Шар нирная часть обеспечивает постоянный натяг ремня, позволяя электродвигате лю 3 поворачиваться параллельно оси шлифовального шпинделя и сдвигаться в сторону.
Электродвигатель монтируют на обработанных по цилиндрической поверх ности подкладках, благодаря чему он может принимать наклонное положение.
Круглый стержень 4 позволяет всей системе поворачиваться вокруг вертикаль ной оси, а груз 5 и шарнирное устройство осуществляют натяг. Прибор для за правки круга крепят на головку приспособления. Он закреплен шарнирно, чтобы можно было заправлять круг, работающий под уг лом. Круг для шлифования червя ков — дисковый, слегка вогнутый. Стороны нитки червяка шлифуют поочередно.
Приспособление для шлифования клиньев. Щуп (рис. 3.26, а) состоит из обой мы 1 и трех подвижных стержней 2 с шариками 4 на концах. Шарики съемные, их подбирают в соответствии с размерами щелевых отверстий.
Придерживая обойму 1 рукой, щуп вводят в контролируемое отверстие и пере двигают средний стержень вдоль отверстия до тех пор, пока его шарик, ориенти руемый по оси щели распоркой (на рисунке не показана), не заклинится.
После этого передвигают остальные стержни также до момента заклинива ния их шариков. Затем поворотом рукоятки 3 зажимают стержни в обойме 1 и вынимают щуп. Размеры шариков и расстояние между ними определяют точ ное взаимное расположение плоскостей щелевого отверстия с учетом заданного продольного уклона и погрешности в поперечном направлении, получающейся при строгании или фрезеровании плоскостей
После этою щуп переносят на плоскость магнитной плиты 6 (рис. 28, б), ус тановленной на столе плоскошлифовального станка. На шарики щупа наклады вают контрольную линейку 7. Таким способом получают точную копию щелево го отверстия, ограниченную поверхностью магнитной плиты и нижней плоскостью контрольной линейки.
Рис 3.26. Приспособление для шлифования клиньев а — щуп для измерения щелевых отверстий для клиньев, б — плоскошлифо вальный станок с установленным щупом
Так как шлифовальный круг с головкой станка движется горизонтально, необходимо установить контрольную линейку 7 также строго горизонтально. Этого достигают соответствующим поворотом магнитной плиты вокруг цапф 5 и 9.
Горизонтальное положение линейки проверяют индикатором 8 при продоль ном и поперечном перемещениях стола. После этого линейку и щуп снимают, а на магнитную плиту кладут подлежащий шлифованию клин, предварительно обработанный. После шлифования обеих сторон клина его уклон будет точно со ответствовать уклону щелевого отверстия.
Универсальный кондуктор. Для сверления отверстий в строго определенном месте или со строго определенным расстоянием между центрами в ремонтно-ме ханических цехах применяют обычно универсальные кондук торы.
Рис. 3.27. Универсальный кондуктор
Одна из конструкций универ сального кондуктора приведена на рис. 3.27. Кондуктор состоит из вертикальной делительной го ловки и устройства для горизон тального и вертикального пере мещения кондукторной втулки. Делительная головка имеет по стоянно укрепленный столик 1 с Т-образными пазами для креп ления деталей.
Шпиндель делительной голов ки изготовлен с внутренним ко нусом, что дает возможность с помощью оправок центрировать различные обрабатываемые де тали. Сквозь полый шпиндель приспособления пропускают бол ты для крепления обрабатывае мых деталей.
Делительный диск 8 обеспе чивает точный поворот стола. Стол фиксируют двухсухарным тормозом (на рисунке не виден). Кронштейн 3, несущий сменные кондукторные втулки 2, имеет вертикальное ручное перемещение и горизонтальное перемещение с помощью винта 7.
Вертикальное положение кронштейна фиксируют тормозной ручкой 4. Ли нейка 6 и нониус 5 дают возможность производить замеры перемещения крон штейна с точностью 0,02 мм. Желоб 10 с упорами 9 и 11 дает возможность исполь зовать концевые меры.
С помощью приспособления могут быть просверлены отверстия, расположен ные по окружности и на нескольких концентричных окружностях. При неподвиж ном столе перемещением кронштейна можно получать отверстия, расположенные на одной линии, с точностью 0,07—0,1 мм.
Универсально-сборные приспособления (УСП). В ремонтном производстве возможность применения специальных приспособлений весьма ограничена. Применение их оказывается в большинстве случаев нецелесообразным из-за малых партий изготавливаемых деталей, высокой стоимости приспособлений и значительного времени, требующегося на их изготовление. В этом отношении значительные преимущества имеют универсально-сборные приспособления (УСП), которые все шире применяют в ремонтно-механических цехах.
Рис. 3.28. Набор деталей универсально-сборных приспособлений: а — базовые детали; б — опорные детали; в — установочные детали; г — направляющиедетали; д — прижимные детали
Особенность системы УСП состоит в том, что вместо ряда специальных при способлений, каждое из которых может быть использовано только для выполне ния в нем одной определенной операции, достаточно иметь универсальный на бор нормализированных, взаимозаменяемых деталей и узлов сборных приспособ лений. По мере надобности из этих деталей и узлов компонуют сборное приспособле ние, необходимое для выполнения в нем конкретной операции.
По окончании обработки требуемого количества деталей приспособление раз бирают на составляющие его элементы.
Для обеспечения точности собираемых приспособлений и износостойкости составляющие их детали изготовляют из легированной стали, обрабатывают и доводят до заданных размеров шлифованием и притиркой вручную.
Основные детали универсально-сборных приспособлений (УСП) показаны на рис. 3.28.
К этой группе ремонтных приспособлений относятся приспособления для механической обработки на месте установки крупногабаритных, тяжелых дета лей и приспособления, применение которых позволяет исключить трудоемкие слесарные и пригоночные работы.
Большинство приспособлений для обработки крупногабаритных и тяжелых деталей представляет собой узкоспециальные переносные станки.
Приспособления, облегчающие пригоночные работы, необходимы потому, что погрешности формы и размеров деталей, используемых при ремонте, могут выз вать недопустимое отклонение взаимного расположения узлов, деталей и отдель ных поверхностей. Исключить такие отклонения ужесточением допусков на изготовление деталей, как в массовом производстве, в условиях ремонта в большинстве случаев экономически нецелесообразно, а часто и технически невозможно.
Высокая трудоемкость пригоночных работ, требующих также высокой ква лификации слесарей-ремонтников, привела к появлению приспособлений, обес печивающих автоматическую компенсацию ошибок, накопившихся в размерной цепи.
Рис 3.29. Расточное приспособление
Расточное приспособление (рис. 3.29) применяют при необходимости обра батывать отверстия в громоздких обычно корпусных деталях. В борштанге при способления 2 вмонтирован винт 4, связанный с коробкой подач 5. Винт перемещает резцедержатель 3, в кото ром укреплены два резца. Приспособ ление приводится в движение от элек тродвигателя 6. К обрабатываемой детали приспособление крепят флан цами 1, которые изготовляют в соот ветствии с конфигурацией обрабатывае мой детали и расположением в ней от верстий Приспособление используют для расточки станин крупных формо вочных машин, прессов, цилиндров и других деталей.
6
Рис. 3.30. Приспособление
для расточки круглых гнезд
Приспособление для об работки круглых гнезд в громоздких деталях (ша бота) (рис. 3.30). Привод не отличается от приспособления, показанного на рис. 31. Рабочая часть: сварной кор пус 2 крепят к обрабатываемой детали планками 1, шпильки 6 заворачивают в резьбовые отверстия, специально из готавливаемые для этой цели; бор штанга 3 имеет круговые направляющие 5, расточку осуществляют резцом 4.
Приспособление для нарезки резьбы (рис. 3.31). Это приспособление предназ начено для нарезки наружной резьбы на цилиндрическом хвостовике громоздкой нетранспортабельной детали.
Рис. 3.31. Приспособление для нарезки резьбы
На рисунке оно показано применительно к на резке резьбы на хвостовике цилиндра большого насоса. Необходимость в таком приспособлении возникает при износе резьбы, для ее исправления, путем прорезки винтовой нитки. Трубу 13 приспособления центрируют в отверстии обрабатыва емой детали с помощью переходной втулки 12, в которой труба может переме щаться. В трубе закреплена бронзовая гайка 3, через которую проходит винт 2, неподвижно закрепленный в кронштейне 1. Конец трубы удерживается кронш тейном 7, в котором смонтирована звездочка 4, насаженная на трубу 13. Звез дочка 4 получает вращение от редуктора 5 через цепь 6. Звездочка насажена на трубу 13 свободно и передает ей вращательное движение через скользящую шпонку 8. Резцедержатель 10 соеди нен с трубкой кронштейном 9.Когда приспособление приведено в движение, труба 13, получив вра щательное движение от звездочки 4, одновременно получает поступательное движение от гайки 3, вращающейся по винту 2. Движение трубы 13 повторяется резцом 11, который описывает винтовую линию, шаг которой равен шагу винта 2. Сменяя винт 2 и гайку 3, можно нарезать любую резьбу.
Приспособление для обработки плоскостей (рис. 3.32). Рассмотрим модифика цию приспособления для обработки поверхностей шабота штамповочного молота. Приспособление работает торцовой фрезой. Обрабатывают горизонтальные, вер тикальные и наклонные плоскости шабота. Рабочая фрезерная головка 11 пере мещается по траверсе с помощью механического привода (электродвигатель 6, коробка подач 5, винт 7 и гайка) Головку 11 вместе с траверсой 9 можно устанав ливать под углом к вертикальной плоскости, так как салазки 4, скользя по опо рам 3, могут наклоняться вместе с траверсой. Кроме того, траверса 9 может быть повернута под углом по отношению к своему исходному положению, так как она соединена с салазками 4 при помощи круглых цапф, вокруг которых она может поворачиваться. Опоры 3 перемещаются по направляющим рельсам 1.
Рис. 3.32. Приспособление для обработки плоскостей
Наладка станка начинается с крепления к шаботу планок 12. Для этого в первый раз в шаботе сверлят отверстия и нарезают резьбу. Планки 12 крепят к шаботу болтами. К планкам 12 крепят кронштейны 13, в которых находятся винты 14, выполненные заодно с опорами. На опоры укладывают рельсы 1. Положение рельсов выверяют по уровню и регулируют винтами 14. После установ ки рельсы крепят планками 2. Станок перемещают по рельсам вручную с помощью рейки и шестерни 10.
Перед началом работы ста нок устанавливают по поверх ностям, подлежащим обработ ке, по уровню. Для врезания служит маховик 8. Обработку ведут полосами, соответствую щими ширине фрезы. После обработки первой полосы ста нок перемещают на следую щую полосу. При переходе на обработку вертикальных и на клонных плоскостей фрезу сни мают и вместо нее в отверстие шпинделя вставляют головку с горизонтальной осью, на ко торую насаживают фрезу.
Это приспособление и дру гие его модификации могут быть использованы при обра ботке любых плоскостей.
Приспособление для расточки отверстий под режущий инструмент в револь верных головках токарных автоматов и револьверных станков с горизонтальной осью головки (рис. 3.33). Приспособление крепят хвостовиком в универсальном или цанговом патроне ремонтируемого станка. Подача оправки с резцом осу ществляется с помощью микрометрического винта с лимбом, но которому определяются величины подачи.
Рис 3.33. Приспособление для рас точки отверстий под режущий ин струмент в револьверных головках токарных автоматов и револьвер ных станков с горизонтальной осью головки.
Приспособление позволяет обеспечить совпадение осей отверстий под инструмент с осью вращения шпинделя. При текущих ре монтах с помощью приспособления компенсируют нарушение размерной цепи, наступившее в результате износа деталей узла револьверной головки.
Приспособление для шлифования конусных гнезд в шпинделях сверлильных, расточных и других станков. Приспособление (рис. 3.34) соединяет в себе шлифовальную машину с электрическим приводом и люнет, связанный с корпусом при способления.
Таким образом, шлифование конического гнезда шпинделя вы полняют при вращении шпинделя станка в дополнительной опоре-люнете. Это повышает точность выполняемой операции. Вместе с тем повышаются требования к чистоте, точности и отсутствию биения наружного диаметра шпинделя, который служит технологической базой при окончательной обработке конусного гнезда.
Приспособление в зависимости от расположения шпинделя устанавливают на столе станка или крепят к угольнику, привернутому к столу ремонтируемого станка. Приспособление имеет все установочные движения. Подача при шлифова нии — ручная Приспособление после установки его на столе крепят к столу планками.
Рис. 3.34. Приспособление для шлифования
конусных гнезд в шпинделях сверлильных
и других станков
Возможность проведения узлового ремонта, вос становления работоспособ-ности узлов и деталей, изго товления запасных частей и приспособлений для ремон та в условиях РММ всецело зависит от их оснащенно сти металлорежущим оборудованием:
-токарно-винторезными станками типов: РТ-658 для про точки и шлифовки упорного гребня и шеек ротора ТВД, 1А64 для проточки и шлифовки шеек и упорных гребней роторов ТНД и нагнетателей, расточки подшипников и изготовлении полумуфт; 16К-20, 16К-40 для изготовления полумуфт, валов турбодетандера, втулок, болтов, гаек, шайб; 1А63, 1К62, постоянно закрепленных для работ по центробежной заливке подшипников, расточке внутренней обоймы и опорных пят масляного винтового насоса МВН-30-320;
-вертикально-сверлильными станками типов 2Н125А, 2Н150, 2Б125, 255; вертикально-фрезерными станками типов 6Р12, 6Н18П;
-горизонтально-консольно-фрезерными типа 6Р82Г;
-поперечно-строгальными типов 7Б35, 7Д36;
-круглошлифовальными типа ЗБ12;
-плоскошлифо вальными типа ЗБ722;
-обдирочно-заточными типов ЗБ634, ЗВ42;
-ножницами типов НД3316, Ц229А; отрез ными типа 872М;
-листогибочными типа И2220А.
Число и номенклатура станков в РММ должно соответствовать объему ремонтно-восстановительных работ, проводимых при средних и капитальных ремонтах газоперекачивающих агрегатов в обслуживаемом газотранспортном предприятии.
В РММ должно быть также следующее оборудова ние:
-балансировочные станки типов ВМ-300(500), ВМ-3000, ВМ-8000;
-воздушный компрессор КТ-6;
-сварочный пост ВД-301УЗ;
-электриче ская печь;
-установка для плазменного (газоплазменного) напыления;
-гидравлический пресс.
Кроме того, РММ должны быть обеспечены контрольно-измерительным инструментом и средствами дефектоскопии:
-твердомеры ТК-14-250 или ТОП-1;
-универсальная испытательная ма шина УММ-200;
-ультразвуковой дефектоскоп УДМ-3, ДУК-66П;
-вихревой дефектоскоп ВДМ-2, ВС-10П;
-сред ства цветной дефектоскопии;
-моментные весы;
-динамо метры ДПУ-5-2, ДПУ-10-2;
-концевые меры и т. д.
Для равномерной загрузки оборудования РММ, производственно – диспетчерским отде лом ремонтного предприятия на каждый месяц должны составляться планы работ, в которых указываются наименование деталей, узлов и их число, номера чертежей, вид и объем работ (изготовле ние, ремонт), используемое оборудование, трудозатраты, расход материалов, станционный номер и тип ГПА, для какой КС.
В ежемесячных отчетах о работе РММ должны при водиться фактические сведения о числе изготовленных и отремонтированных деталей, трудозатратах и расхо де материалов.
Организация контроля технического состояния изготовляемых и ремонтиру-емых в РММ деталей узлов необходима прежде всего для обеспечения на дежной работы газоперекачивающих агрегатов в меж ремонтный период. Ремонтно-механические мастерские газотранспортных объединений относятся к мелкосерий-ному производству, что вызывает повышенные требова ния к контролю технического состояния. В этой связи обязательным является проведение контроля при прием ке деталей в ремонт, в процессе ремонта и при сдаче деталей из ремонта.
К каждой детали, передаваемой для ремонта в РММ, необходимо прикладывать акт, в котором указывают на работку с начала эксплуатации, а также последнего ремонта, характер дефектов и их размеры, чистоту, твердость и номинальные размеры, необходимые для нормальной работы агрегата. При приемке детали кон тролер-дефектоскопист РММ должен:
-проверить нали чие маркировки и сравнить ее с номером, указанным в акте сдачи; провести дефектоскопию и составить де фектную ведомость (при обнаружении дополнительных дефектов или несоответствия фактического состояния детали указанному в акте сдачи, вопрос о целесообраз ности или технологии ремонта должен быть согласован с главным технологом);
-проверить комплектность поступивших в ремонт деталей и узлов.
В процессе восста новительного ремонта контролер обязан:
-следить за соблюдением режимов механической обработки и термо обработки;
-контролировать состояние и марки загото вок и правильность сборки узлов; -своевременно подго тавливать средства дефектоскопии.
При приемке деталей и узлов из ремонта необходи мо:
-поставить на детали рядом с заводским номером порядковый номер ремонта в РММ;
-провести дефекто скопию; проконтролировать качество консервации и упа ковки, надежность закрепления в контейнере;
-составить акт сдачи из ремонта с указанием выполненных работ, состояния детали до и после ремонта (геометрические размеры, зазоры, натяги, вес лопаток и т. д.);
-проверить наличие актов на испытания и балансировку.
Без под писи контролером акта сдачи из ремонта деталь или узел не должны отправляться из РММ и приниматься на КС.
Контроль консервации и закрепления предотвраща ет появление поломок детали при ее транспортировке. Роторы необходимо перевозить в специальных контей нерах.
Ремонт гильзы в условиях РММ представляет собой пример узлового ремонта, способствующего повы шению качества работ и проведению на КС лишь опера ций по сборке и разборке агрегата. При этом наличие специального оборудования и специалистов позволяет не только восстановить работоспособность деталей и уз лов, но повысить ресурс их работы. Основными работа ми являются: ремонт рабочих колес, заключающийся в заварке мест эрозионного износа и балансировке; про точка и шлифовка шеек и упорного диска ротора; сня тие и посадка зубчатой муфты; перезаливка и расточка подшипников; ремонт обойм газовых уплотнений, пла вающего и маслоотбойного кольца.
Основной дефект рабочего колеса — эрозионный из нос входных кромок. При восстановлении первоначаль ной геометрии входных кромок необходимо: установить колесо на токарный станок и проточить под один раз мер фаски на подрезанных лопатках; нагреть колесо со стороны рабочего диска до температуры 250—300 °С; вести наплавку сначала с выпуклой стороны и после очистки поверхности от шлака с вогнутой, используя медную подкладку, имеющую форму профиля; перейти на наплавку противоположной лопатки при достижении температуры металла 400°С, при этом перепад темпе ратуры по поверхности колеса не должен превышать 50°С; проводить наплавку электродами ЦТ-28, Э42А (марки УОНИ 13/45) или НЗЛ-6 и тонкими швами с пе рекрытием последующим швом предыдущего на 2/3 по ширине; укрыть после наплавки колесо асбестовым по лотном для охлаждения со скоростью не более 50 °С в 1 ч; установить колесо на токарный станок и прото чить входные кромки лопаток для восстановления пер воначальных размеров; обработать место наплавки шли фовальным камнем, протравить 10%-ной азотной кисло той и тщательно осмотреть.
При обнаружении эрозионного износа поверхности в других местах рабочего колеса заварка дефектных мест должна быть выполнена по той же технологии.
Замена неисправной муфты включает операции по снятию дефектной и установке новой. Для снятия де фектной муфты необходимо: уложить ротор на козлы и закрепить с помощью деревянных брусков от прово рачивания; установить винтовой съемник или гидравли ческий домкрат, создающий усилие не менее 35 т; за крыть открытые участки вала листовым асбестом или асботканью; вывернуть стопорные винты; добиться пе ремещения муфты по посадочному месту вала, равно мерно нагревая наружную поверхность муфты с по мощью двух автогенных газовых горелок до температу ры не более 300÷350 °С и одновременно прикладывая усилие от съемника. Если, несмотря на значительные усилия, снять муфту не удается, ее необходимо разрезать вдоль шпоночного паза газовой горелкой или отрезной шлифмашинкой.
Для посадки новой муфты необходимо:
-зачистить с помощью мелкой наждачной шкурки на посадочных местах вала и муфты задиры, заусенцы;
-измерить диаметры посадочного места вала Dв микрометром и отверстия муфты Dм — микрометрическим штихмасом и убедиться, что натяг муфты будет нахо диться в пределах 0,0003—0,0006 от диаметра посадоч ного места, т. е. Dв - Dм = (0,0003÷0,0006)Dв (для муф ты нагнетателя 370 -18 при Dв = 150 мм натяг состав ляет 0,045÷0,09 мм);
-расточить муфту на станке, установив ее в патроне с биением в радиальном и осевом направлениях по центровочным пояскам не более 0,015 мм;
-нагреть муфту с помощью горелок или в электропечи до температуры, при которой внутренний диаметр муф ты будет больше диаметра вала на 0,2÷0,3 мм. Контроль нагревания можно осуществлять по калибру длиной DB + (0,2÷0,3) мм, изготовленному из стального прутка диаметром 3÷5 мм, или по темпера туре t, определяемой по формуле t= (H + a)/DBβ, где H— натяг; а — диаметральный зазор между нагретой муфтой и валом, обеспечивающим свободную посадку муфты; β — коэффициент линейного расширения, рав ный 0,000011 мм/°С (для муфты нагнетателя 370-18 требуемая температура нагрева t= (0,06+0,25)/(150X 0,000011) = 188 °С);
-смазать посадочное место вала ртутно-серной мазью или сухим графитом;
-надеть на вал муфту, нагретую до требуемой темпе ратуры, прижимая до упора, и держать так до охлаж дения муфты и появления натяга;
-если при насадке муфта «схватится» с валом и не дойдет до упора, необ ходимо после охлаждения муфты и вала нагреть и снять муфту с вала, выяснить и устранить причины «схваты вания» и повторить насадку муфты;
-проверить правильность посадки муфты по биению торца, которое по установочному пояску должно быть меньше 0,015 мм, и по характеру звона, вызываемого ударом молотка по муфте. Продолжительный звонкий звук указывает на отсутствие зазора между валом и муфтой;
-ввернуть стопорные винты;
-просверлить и рейберовать отверстия под цилиндри ческие шпонки в муфте нагнетателя 370-18. Отверстия должны быть просверлены таким образом, чтобы по всей длине шпонки одна ее половина заходила в вал, другая в муфту. Шпонки должны быть установлены с на тягом 0,01—0,02 мм, если муфта фиксируется на валу с помощью призматических шпонок, последние запрес совываются в паз вала с натягом 0,01—0,015 мм и за крепляются винтами. С пазом муфты шпонки должны соединяться по скользящей посадке — верхний и сум марный боковой зазор 0,15—0,2 мм.
Технология ремонта ротора предусматривает снятие, установку, опиловку и мелкий ремонт рабочих лопаток, замену дефектных лопаток, уплотнительных колец и зубчатой муфты, подготовку замковых вставок, исправление биения упорного диска, рисок, овальности и конусности шеек ротора.
К осмотру ротора приступают сразу же после снятия крышек цилиндров, подшипников и уплотнительных обойм. Определяют степень и состав загрязненности проточной части ОК и турбины, положение роторов в расточках цилиндров, зазоры в проточной части, со стояние шеек роторов (риски, овальность, конусность, биение диска). Внешним осмотром, без применения вспомогательных средств, фиксируют явно выраженные дефекты: поломки и износ лопаток, уплотнений, забои ны, следы задеваний, риски, трещины Тщательно очищают лопаточный аппарат, ротор ОК и диск тур бины.
По признакам усталости с помощью специальных средств обнаруживают дефекты лопаточного аппарата. В зависимости от характера и степени повреждения ло паточного аппарата ОК и газовой турбины определяют необходимость перелопачивания той или иной ступени или замены отдельных лопаток. Все лопатки и вставки, имеющие трещины усталости, заменяют. Лопатки, имею щие небольшие вмятины, изгибы и надрывы на кром ках пера, подвергают правке (при изгибе), радиусной запиловке (при надрывах), шлифовке (при вмятинах). Рабочие лопатки ОК больше, чем другие, подверже ны эрозионному износу, поэтому при осмотре профилей этих лопаток обращают особое внимание на остроту вы ходных кромок пера. При значительном эрозионном из носе лопатки заменяют.
При осмотре рабочих лопаток турбины проверяют рукой тангенциальную качку каждой рабочей лопатки. При обнаружении отсутствия тангенциальной качки под гнездом этой лопатки ставят букву «К», указывающую на последующий контроль после очистки гнезда и хвос та лопатки от шлама.
Мелом по порядку но меров промаркировывают каждую лопатку и пром вставку. Нумерацию начинают от замковой лопатки про тив часовой стрелки (если смотреть на торец диска). Номера на лопатках наносят на вогнутую поверхность пера, на промвставках — на видимую наружную. На диске мелом промаркировывают место расположения первых трех пазов под лопатки каждой ступени. Под гнездом с буквой «К» ставят номер соответствующей лопатки.
Подключив портативную электрошлифовальную ма шинку, в держатель вставляют мелкий бор (диаметром не более 3—4 мм) и обрабатывают им наплыв металла от кернения заподлицо с плоскостями паза под стопор ный винт в обеих замковых лопатках, а также в пазах под стопорные винты на промвставках. У замковой ло патки второго ряда выворачивают стопорный винт и вы двигают ее из паза диска. При невозможности удаления стопорного винта отверткой его высверливают сверлом диаметром 4,6 мм, наметив предварительно керном центр винта. Глубина сверления — не более 18 мм. Ма териал винта — сталь марки ЭИ-612.
Удалив отверткой от паза стопор, выдвигают сле дующую лопатку. Затем удаляют освободившуюся промвставку. Повторяют указанный переход до удаления всех лопаток и промвставок второй ступени. Вывернув стопорный винт у замковой лопатки первой ступени, выдвигают лопатку от паза и т. д. до съема последней лопатки.
Снятие и установку лопаток на диске турбины низ кого давления выполняют, как на втором ряду ТВД.
Лопатки укладывают по порядку номеров на отве денное для них место. Стопоры и винты собирают в ме таллическую коробку и сдают их на «хранение» масте ру. Каждый паз на диске очищают от шлама до метал лического блеска и продувают сжатым воздухом. Ве тошью, смоченной в керосине, протирают поверхность диска между первой и второй ступенью. Корень каждой лопатки очищают до металлического блеска. Детали предъявляют на контроль.
Мелом в порядке номе ров промаркировывают каждую лопатку на перелопачи ваемой ступени. Номер наносят на вогнутую поверх ность, на дефектных лопатках, обозначенных буквой "Д", — на выпуклую. Первым номером обозначают зам ковую лопатку (обход по часовой стрелке, если смотреть ходу газа). Размечают продольную и поперечную оси замковых вставок. Намечают керном центр каждо го стопорного винта. Проворачивают ротор в пазах в по ложение, удобное для работы, и фиксируют его клиньями от поворота на роликах. Подключают электродрель засверливают на винтах отверстия диаметром 8 мм на глубину 40 мм. Поочередно в подготовленные отвер стия забивают цилиндрическую оправку и выворачива ют стопорные винты. При невозможности удаления сто порных винтов указанным способом их окончательно высверливают до полного удаления металла винтов, глубина сверления — не более 45 мм, материал винта — сталь марки 40Х.
На вставке по разметке (рис. 4.1) засверливают от верстие диаметром 8,2 мм на глубину навала от замко вых вставок 4—6 мм. Сверло заменяют на бор или пальцевую фрезу диаметром 5 мм и удаляют навал от замковых вставок, «разделав» засверловку в паз. Мате риал замковых вставок — сталь 20. Продолжают засвер ловку по размеченным отверстиям в теле клина и выру бают с помощью крейцмесселя из подготовленного паза остатки клина. Материал клиньев — сталь 40. Глубина сверления — не более 25 мм. Подготовленный паз очи щают и продувают. По центру каждой замковой вставки засверливают отверстия диаметром 12 мм на глубину 5 мм. В подготовленное отверстие вставляют специаль ную оправку и сдвигают ударом молотка замковую вставку разлопачиваемой ступени в сторону подготов ленного паза. Спецломиком поддевают замковую лопатку и «выворачивают» ее из паза ротора. Поочередно выдвигают и удаляют с ротора лопатки перелопачиваемой ступени. Лопатки складывают по порядку номеров. На вставках номером ступени про маркировывают место расположения вставок. Поочеред но в подготовленные на вставках отверстия, диаметром 12 мм, вставляют спецоправку и сдвигают ударами молотка замковые вставки в сторону разлопаченной сту пени (снятые вставки сдают на хранение мастеру). Если вставка не сдвигается, то плотность посадки вставки
Рис 4.1 Разметка замковых вставок:
1 и 2 — продольная и поперечная оси разметки 3 — кернение для
засверловки отверстий, 4— места маркировки вставок
в пазу ослабляют методом высверловки тела вставки вдоль оси ротора с последующей вырубкой «перегоро док» между засверленными отверстиями до паза в теле замковой вставки (рис 4.2).
Рис 4.2. Разметка отверстий на замковой
вставке для дополнительной засверловки.
1— дополнительная засверловка для ослабления
посадки вставок, 2 — продольная ось ротора
Освободившийся паз на бочке ротора предварительно протирают ветошью, смо ченной в керосине, и окончательно сухой тряпкой. По верхности пазов предъявляют на дефектоскопический контроль Дефектные лопатки по нормам отбраковки заменяют новыми, причем их масса не должна отли чаться от прежних более чем на 2,5 г. При подборе лопатки по массе разрешается снимать металл на конце пера лопатки, образуя утонение (рис. 4.3).
Рис 4.3. Снятие металла для образования утонения.
А — место снятия металла
Взвешивают лопатки на моментных весах.
Перед опиловкой рабочих лопаток турбины необходимо озна комиться с результатами их дефектоскопии. Затем в каждой ступени намечают по две-три контрольные лопатки, наиболее изношенные из числа подлежащих запиловке. При обнаружении следов задеваний на ло патках в виде блестящих участков, цветов побежалости и среза утонений устанавливают причину повреждений и выравнивают легким ударом молотка загнутые кром ки лопаток с подставкой специальной оправки с другой стороны. Кромки, на которых образовались заусенцы, запиливают или шлифуют мелким наждачным полот ном. Если спинки лопаток имеют вмятины от твердых частиц, то заусенцы вокруг вмятин удаляют с помощью шлифмашинки. При этом следует соблюдать осторож ность, чтобы не изменить профиль лопатки.
Изношенную утоненную часть турбинных лопаток восстанавливают. Когда из-за больших размеров лопаток ротор нельзя установить в собственные подшипники, предварительную опиловку утонений проводят на рото ре, установленном на козлах, при помощи бормашинки, наждачным кругом. Применяя шаблон, фиксирующий высоту лопатки, или делая замер при помощи штанген циркуля, получают требуемый размер. Окончательную подгонку лопаток проводят по месту в собственных под шипниках при помощи драчевого напильника с замером радиальных зазоров по каждой подгоняемой лопатке пластинчатым щупом.
Натертые места на замковых вставках турбины, об веденные при осмотре ротора в «прямоугольник», припиливают (зашабривают). Опиленные места лопаток и вставок зашлифовывают шкуркой до получения чис тоты Ra – 2,5 (▼ 6). Всю поверхность ротора осматривают и запи ловывают с последующей зашлифовкой всех дефектов, отмеченных при осмотре в «прямоугольнике». Получен ные чистоты опиловок сравнивают с эталоном, при необ ходимости отшлифовывают их до необходимой чистоты. Перед опиловкой рабочих лопаток ОК необходимо ознакомиться с результатами их дефектоскопии. Затем в каждой ступени наметить по две-три контрольные ло патки, наиболее изношенные из числа подлежащих за пиловке. В соответствии с рис. 4.4 необходимо: замерить на каждой контрольной лопатке хорду Аф определить «углубление» губок штангенциркуля для каждой отоб ранной для контроля лопатки C1; замерить штангенцир кулем толщину выходной кромки К в контрольном се чении на каждой подлежащей запиловке лопатке. Если К в контрольном сечении превышает минимально допу стимую более 0,56 мм для 0—5 ступеней или более 0,3 мм для 6—11 ступеней, то это свидетельствует о воз можности исправления «утоненной» кромки методом опиловки (уменьшения) хорды лопаток (рис. 4.5). Ло патки, имеющие толщину кромок менее указанной на высоте до 40 мм от хвоста, заменяют.
Расстояние от контрольного сечения до входной кромки А2 назначают, исходя из минимально возмож ного (допустимого) размера хорды А1. Лопатки, имею щие аналогичный дефект на высоте более 40 мм от хвоста, опиливают. В этом случае допускается уменьшение хорды не более чем на 5 мм (для пятой ступени) и 4 мм (с шестой по одиннадцатую ступени).
Затем анализируют результаты замеров выходных кромок в соответствии с изложенными требованиями и намечают окончательно число лопаток к запиловке (либо замене), т. е. перелопачиванию. При необходи мости выступающую часть замковых вставок и стопорных винтов запиливают заподлицо с поверхностью ротора. Запиленные места зашлифовывают шкуркой до получения чистоты Rz – 20 (▼5).
Рис. 4.4. Геометрические фор мы и размеры лопатки.
1 — риска; 2 — губки штангенцир куля, 3 — припуск на обработку; 4 — профиль неизношенной лопат ки; 5—фактический профиль; 6 — возможный профиль после опилов ки; 7 — предельно допустимый ре монтный профиль
Рис. 4.5. Правильная (а) и неправильная (б) геометриче ские формы запиловки кромок лопатки
Перед заме ной лопаток на каждой новой проверяют наличие клей ма ОТК завода-изготовителя. Консервацию на лопат ках снимают путем промывки в керосине и протирки ветошью. Затем проверяют на отсутствие дефектов.
В разлопаченный паз на бочке ротора заводят три - четыре недефектные лопатки с разлопаченной ступени и замеряют их высоту пера по входной кромке (рис. 4.6). Определяют среднее арифметическое значение.
Лопатки снимают и повторяют операцию для «но вых» лопаток. При больших отклонениях по высотам необходимо замерять высоту каждой лопатки и отме чать мелом ее размер на выпуклой поверхности. Вы ступающую часть полки лопаток проверяют и при необ ходимости запиливают заподлицо с наружной поверх ностью бочки ротора. Допустимое выступание — не бо лее 0,1 мм.
Необходимое упреждение У для партии «новых» лопаток (при одинаковых их размерах) либо для каж дой при большой разнице в партии по высотам опре деляют по формуле У = К(НН—Нд), где К — средняя масса верхнего сечения лопатки высотой 1 мм. Значения К для первых пяти ступеней определя ют контрольным взвешиванием на моментных весах, для ше стой — десятой ступеней — на обычных.
Рис. 4.6. Геометрия ло паток дефектных и по добранных на замену:
1— линия разметки штан генциркулем для снятия припуска;
2 — припуск на новые лопатки
Новые и дефектные лопатки с разлопаченной ступени (с отмет кой «Д») доставляют к месту развески. Определяют массу каждой дефектной лопатки. Ре зультаты развески заносят в ре монтный журнал. Затем опреде ляют массу каждой «новой» ло патки и наносят эти значения на поверхности лопатки.
Из числа имеющихся «новых» лопаток подбирают лопатки с не обходимой массой с учетом уже посчитанного упреждения: Рн = Рд+У ±(3÷5 г), где Рн и Рд — соответственно масса «новой» и дефектной лопаток.
На верхней части пера каждой подобранной лопат ки штангенциркулем размечают риску для опиловки по ней припуска по высоте. Каждую подобранную лопатку поочередно закрепляют в тисках и опиливают припуск по произведенной разметке. Затем снимают заусенцы и запиливают острые кромки. При опиловке необходимо контролировать методом взвешивания массу опиливае мой лопатки, обеспечивая разницу в массе «старой» и «новой» лопатки не более 2 г.
Каждую подогнанную лопатку необходимо маркиро вать мелом номером дефектной (замененной) лопатки. Подогнанные лопатки устанавливают согласно марки ровке на месте дефектных.
Поверх ность паза под замковую вставку зачищают шабером с плоской заточкой рабочей части. Паз продувают сжа тым воздухом и протирают ветошью, смоченной в чис том керосине, а затем чистой салфеткой, после чего еще раз продувают паз. Полукруглым надфилем Закругляют входные кромки на боковых гранях и гранях основания замкового паза (рис. 4.7). Вторично протирают паз ветошью и салфеткой. Острые кромки и заусенцы на но вых замковых вставках запиливают. Затем осматрива ют вставки на отсутствие трещин.
Рис. 4.7. Геометрия основания замкового паза:
1 — ось разметки паза; 2 — место, где закругляют кромки; 3 — при контрольной проверке в это место подкладывают щуп, равный тол щине уступа
Рис. 4.8. Геометрия подгонки вставки в паз:
1 — в этих местах дают припуск на подгонку
(по возможности де лают одинаковыми);
2 — линия разметок
Новые замковые вставки распределяют и маркиру ют номером ступени по местам их будущей установки. В замковом пазу замеряют ширину b и высоту h.
Размечают на торце с зубчатым профилем новую замковую вставку (рис. 4.8). Вставку по высоте подгоняют в соответствии с разметкой методом опиливания опорной плоскости. Превышение зубчатого профиля вставки над соответствующим профилем в пазу ротора не допускается. При неточной подгонке вставки, после которой зубчатый профиль замковой вставки оказался ниже соответствующего профиля в пазу ротора, боковые грани вставки исправляют подшабровкой. При образо вании зазора более 0,2 мм под основание вставки под кладывают подкладку.
По краске проверяют площадь контакта рабочих по верхностей зубчатого соединения между замковой встав кой и замковой лопаткой. Краску наносят на поверх ность замковой лопатки. Площадь контакта должна быть не менее 70 % от всей поверхности. При необхо димости профиль пришабривают по полученным отпе чаткам до «непрохода» щупа размером 0,03 мм.
При облопачивании про веряют общее число лопаток, наличие клейма завода-из готовителя и отсутствие дефектов. Разбирают и расстав ляют лопатки по порядку номеров и ступеней. Мелкие дефекты запиливают и тщательно зашлифовывают шкур кой до чистоты Ra – 0,63 (▼8). Паз, подлежащий перелопачива нию, продувают, протирают сухой ветошью и салфет кой, смоченной касторовым маслом.
Боковую поверхность хвоста замковой лопатки со стороны вынутой части пера пришабривают по плите (по краске). Площадь требуемого контакта — не менее 70 %. Пришабренную поверхность смазывают тампоном, смо ченным краской берлинская лазурь, и заводят в паз на роторе выходной кромкой по направлению вращения ротора. Заводят в паз и соседнюю с замковой (по номе ру последнюю в ступени) лопатку. Легким ударом по замковой лопатке получают отпечаток от краски на смежной с пришабренной поверхностью подго няемой лопатке. Вынимают лопатку с полученным отпе чатком, зажимают в тиски и пришабривают закрашен ные места до получения пригонки на «непроход» щупа размером 0,03 мм. Лопатку, подогнанную к замковой, снимают и операцию повторяют.
Щупом с помощью шаблона проверяют отсутствие выступания хвоста замковой лопатки над поверхностью бочки ротора (рис. 4.9). При необходимости опиливают выступающую часть с последующей тщательной зашли фовкой под чистоту Ra – 2,5 (▼6). При опиловке категорически запрещается оставлять следы режущего инструмента на плавных переходах от перовой к хвостовой части лопатки.
Замковую лопатку снимают с ротора и штангенцир кулем замеряют хвост S (рис. 4.10).
Для всех устанавливаемых на ступень лопаток по вторяют предыдущие операции. Все подогнанные лопат ки в соответствии с их маркировкой (кроме замковой) заводят на ступень и расклинивают в месте установки замковой вставки (рис. 45). Замеряют ширину паза под замковую лопатку А1 и А2, находят среднее арифметиче ское значение: Аср = (A1 + A2)/2, которое сравнивают с 5 на замковой лопатке, и определяют «лишний» при пуск А для снятия его на нескольких наиболее «пол ных» лопатках.
Рис 4.9. Геометрические раз меры лопатки Рис. 4.10. Геометрия хвоста зам ковой
относительно по верхности бочки ротора лопатки
Рис. 4.11. Расклинивание установленных лопаток:
1 — клин; 2 — подкладки
Из ступени вынимают назначенные для опиловки лопатки (за исключением одной из них). На хвостах ло паток опиливают припуск, снимая металл на одной из боковых граней. После опиловки каждую опиленную грань подгоняют по соседней лопатке. Снятые лопатки устанавливают на место и проверяют получившийся на тяг. Убеждаются в том, что если опилить еще одну пос леднюю из назначенных для опиловки, то получится не обходимый натяг в пределах 1,3—1,7 мм.
Подогнанные лопатки устанавливают на ротор и рас клинивают (см. рис. 4.11). На соседние с замком лопат ки надевают щитки из отрезков резинового шланга (рис. 4.12) для предохранения их от повреждений при срывах молотка. Замковую лопатку устанавливают и за бивают в паз в присутствии мастера. При выполнении перехода следят за отсутствием перекоса, переставляя выколотку то с одной, то с другой стороны пера. Зам ковые вставки расклинивают и сдвигают замковые вставки и замковые лопатки в рабочее положение.
Рис 4.12. Геометрические размеры отверстий под стопорные винты
замковой вставки
1 — отрезки резинового шланга, 2 — замковая вставка, 3 —ротор, 4 — ось резьбового отверстия а, b, с — параметры отверстия под винт, d — диа метр отверстия под стопорный винт
При продвижении замковой лопатки следят за тем, чтобы она не выскочила из паза. По месту пригоняют клин, опиливая его боковые поверхности. Материал клина — сталь 40. При подгонке добиваются такой толщины кли на, при которой его «закусывание» начинается при рав номерном утоплении в паз на 18+1 мм. На клине и вставках размечают поперечные оси. Клин вставляют по оси вставок с отклонением осей ±0,1 мм и заколачи вают между вставками в присутствии мастера на глу бину 9+0,5 мм от торца выступов на замковых вставках. Замковые вставки расчеканивают на поверхность кли на Расчеканенную часть запиливают заподлицо с по верхностью барабана ротора по шаблону.
Для установки стопорных винтов в замках по раз меткам просверливают отверстия на глубину 45-0,5 мм и на всю глубину нарезают резьбу. Винт (рис 4.13) за ворачивают до упора, намечают место подреза винта, затем его выворачивают и подрезают. После этого винт снова заворачивают до упора и продолжают заворачи вать до разрушения шейки винта. Выступающие части винтов запиливают и зачищают заподлицо с поверхно стью барабана ротора на чистоту Ra – 2,5 (▼6). Закернивают каждый винт в трех точках. Затем снимают вибрацион ные характеристики облопачивания ротора и проводят его динамическую балансировку.
Рис 4.13. Винты для стопорения замковой вставки
D — диаметр резьбы l — длина резьбы, Н — высота пера лопатки на обло-
пачиваемой ступени
Перед облопачиванием смазы вают пазы диска глицерином или касторовым маслом. Лопатки и стопоры первой ступени устанавливают по очередно в порядке нумерации (по направлению враще ния ротора). Последней устанавливают замковую лопат ку. Стопорный винт заворачивают в подготовленное от верстие. Торец стопорного винта должен быть ниже по верхности полки лопатки не менее чем на 1 мм. В поряд ке маркировки устанавливают промвставки, лопатки и стопоры второй ступени.
Стопорные винты первой и второй ступеней застопо ривают кернением в трех точках, обеспечив наплыв ме талла на головку стопорного винта. При замене целых рядов рабочих лопаток ротор подвергают динамической балансировке на балансировочном станке или в собственных подшипниках.
Перед заменой необходимо ознакомиться с результатами дефектоскопии уплотнительных колец. Дефектные коль ца удаляют при помощи острогубцев (кусачек), предварительно смоченных в керосине. При невозможности удаления колец острогубцами подрезают чеканную про волоку слесарной ножовкой. Для вырезки чеканной проволоки применяют специальное суппортное устройство с наклонным основанием, которое устанавливают на плос кость разъема цилиндра. Ширину резца или дисковой фрезы выбирают в пределах 0,8—1 мм, чтобы при про точке не повредить канавку в роторе Скорость подачи резца — 0,05—0,10 мм на один оборот ротора Ротор вра щается от валоповоротного устройства.
При отсутствии станка работы проводят ручным спо собом. При этом для каждой номенклатуры заменяемых колец подготавливают короткий отрезок заготовки и такой же отрезок чеканной проволоки Тщательно замеряют высоту каждой заготовки А (рис 4.14), место замера отмечают мелом Замеряют глубину паза К на роторе (в месте будущей установки уплотнительных колец)
Рис 4.14 Геометрия заготовки уплотнительных колец 1 — припуск, 2 — риска
Каж дый подготовленный отрезок зачеканивают и замеряют высоту Н’, «выступающую» над поверхностью вала греб ня Δ = А - (Н' + К).
В связи с тем, что при ручной обработке чередую щихся высоких и низких колец создаются трудности, за чеканку и подгонку проводят в два этапа Сначала за чеканивают и опиливают низкие, а затем высокие уплот нительные кольца Подготовленные заготовки для уплот нительных колец распределяют по местам их будущей установки и промаркировывают на валу и на заготовке Для каждой заготовки определяют необходимую высоту (см рис. 48) по формуле Вн = Нн + К + Δ (где Нн — не обходимая высота выступания гребня над поверхностью вала) и наносят ее штангенциркулем по всей длине.
В канавки вала заводят подготовленные уплотнитель ные кольца и чеканную проволоку Проволока не долж на заполнять всю канавку по глубине на 0,8÷1 мм, так как может произойти подрезка колец (рис 4.15). Расче канивают проволоку каждого кольца по периметру па за легкими ударами молотка по специальной оправке. Материал проволоки — Ст.5 или инструментальная сталь с последующей закалкой и отпуском. Ширина рабочей оправки должна быть не более 1 мм с радиусом закру гления, равным радиусу вала Концы кольца длиной 20÷30 мм оставляют недочеканенными Подгоняют дли ну по стыку, отрезают лишнее, оставляют зазор 0,5÷0,7 мм Продолжают расчеканку проволоки, не доходя 20÷30 мм до стыка проволоки, подгоняют длину, от резают лишнее, оставляют зазор 1 ÷ 1,6мм Стыки уплот нительного кольца и чеканной проволоки должны отсто ять друг от друга на 100 мм по дуге Стык уплотнитель ного кольца должен быть смещен относительно стыков соседних колец не менее чем на 100 мм по дуге В уп лотнительном кольце и чеканной проволоке должно быть только по одному стыку
Рис 4.15 Расположение уплотнительных колец
1— стык чеканной проволоки, 2 — стык уплотнительного кольца
3 — начало расчеканки каждого кольца
Качество зачеканки уплотнительных колец контроли руют приложением усилия 20 Н на длине кольца 10 мм у стыка, при этом уплотнительное кольцо не должно вы падать из паза Подправляют отогнутые гребешки уплот нений При необходимости проверяют механическую об работку для достижения требуемой высоты уплотнения, т. е. зазора между уплотнением и уплотнительной обоймой. При ручной обработке уплотнений используют на пильник-шаблон, т. е. к напильнику приваривают на правляющие, определяющие высоту уплотни-тельного кольца. Рихтовку уплотнительных колец выполняют спе циальными оправками.
Перед восстановлением выполняют осмотр и де фектоскопию поверхности опорных шеек и упорного греб ня на выявление коррозии, рисок, царапин, задиров и неравномерности износа диаметра шеек и гребня по длине. Анализируют результаты дефектоскопии шеек и гребня, отмечают необходимый объем работ по устране нию выявленных дефектов. Дефекты в виде незначитель ной коррозии, мелких кольцевых рисок, царапин, нати ров, а также снижения чистоты поверхности менее Ra – 0,63 (▼8) на шейках и плоскостях гребня подлежат исправлению методом зачистки надфилем с закруглением острых кро мок, обработки шлифовальной шкуркой, установленной в специальном приспособлении (рис. 4.16), при этом ро тор устанавливают на козлах. Шкурку в приспособлении меняют периодически через 15—20 мин работы, а для, избежания овальности шейки примерно через каждый, час ротор поворачивают на 90°.
Рис. 4.16. Приспособление для шлифовки шеек вручную:
1 — кожух; 2 — войлок; 3 — шкурка; 4 — шейка ротора
Проточку шеек ротора в пределах не более 0,4 мм на диаметр и устранение конусности и эллипсности шеек свыше 0,02 мм проводят на специальных прецизионных токарных станках для обработки роторов типа РТ-968 или импортного производства, соответствующего класса точности. Межцентровое расстояние станка должно быть не менее 5500 мм, высота над станиной более 800 мм, грузоподъемность более 8000 кГ. Установку ротора на станок, подводку люнета, технологию обработки применяют в соответствии с рекомендациями и инструкцией завода – изготовителя станка. До начала обработки необходимо снять с ротора тепловой и статический прогиб, вращением в станке не менее 30 – 40 минут. После этого проводят проверку боев по контрольным поверхностям, с заполнением формуляра. При необходимости производят дополнительную подцентровку ротора. В случае полого конца ротора со стороны задней бабки, для центровки применяют универсальную заглушку (§ 3.11.1).
Обработку шеек и упорных дисков проводят с помощью специальных шлифовальных головок или проточкой резцом с минимальной подачей и глубиной резания и последующей доводкой чистоты обработки хонингованием, механической или ручной шлифовкой с последующим полированием. Отклонения от геометрии шейки и упорного диска после мехобработки (нецилиндричность, конусность, овальность) допускается до 0,01мм.
Основные операции при ремонте лопаток — вос становление утонений, термообработка, развеска лопаток.
Восстановление утонений, заключающееся в приварке специальной полоски, можно выполнять двумя методами: с помощью ручной дуговой электросварки и ар гонодуговой сварки. Подготовка лопатки под сварку включает: очистку поверхности; удаление оставшейся утоненной части; изготовление из листа толщиной 2÷3 мм стали марки 12Х18Н10Т полоски высотой 10—12 мм для 6—8 лопаток с припуском 80—100 мм; с одной сто роны полоски снятие наждачным кругом фаски (на по лоске толщиной 2мм фаску можно не снимать); изгиб полос ки по внутреннему профилю лопатки так, чтобы фаска была на внутренней стороне лопатки; установку полоски на торец лопатки таким образом, чтобы внутренняя по верхность полоски выступала относительно внутренней поверхности лопатки на 0,5 мм.
Приварку полосок с помощью ручной дуговой элект росварки проводят: к аустенитным лопаткам — электро дами ЭФХ13, КТИ - 9, КТИ -10; к мартенситно-ферритным лопаткам — электродами ЭА1БА (ЦТ-15), ЭА1М2ФА (ТЛ -11). Электрод должен быть диаметром 2 мм, сварочный ток — 40÷60 А. Приварку проводят следующим образом: полоски прихватывают с внутренней стороны на утолщенной части лопатки; сварку начинают от кон цов лопатки к середине; вначале сваривают шов с внут ренней стороны лопатки, а затем с внешней. Для предот вращения подгорания тонкой части лопатки применяют медную оправку, располагаемую со стороны, противопо ложной проведению сварки.
Аргонодуговая сварка позволяет выполнить более ка чественную приварку полоски. Сварку аустенитных ло паток проводят с применением присадочной проволоки марок Св-06Х14, Св-10Х11МФ, мартенситно-ферритных лопаток — марок Св-08Х19Н10Б, Св-06Х19Н9Т. Диаметр присадочной проволоки — 2÷3 мм. Сварку выполняют на постоянном токе прямой полярности. Сила тока состав ляет: при диаметре вольфрамового электрода 2 мм 60÷90 А, при диаметре 3 мм —90÷130 А. Рабочее давление аргона — 0,01÷0,03 МПа, расход — 7÷9 л/мин. Приварку проводят следующим образом: перед возбуж дением дуги подают аргон; касанием вольфрамового электрода угольной или графитовой пластины, лежащей на лопатке, возбуждают дугу; после разогрева конца электрода дугу переносят на металл, длина дуги должна составлять 0,5÷1,1 диаметра электрода; присадочный пруток и вольфрамовый электрод располагают в одной плоскости под углом 90° друг к другу; присадочный пруток вводят в сварочную ванну только после расплавле ния основного металла; пруток перемещают впереди ду ги без поперечных колебаний; в случае вынужденного перерыва ранее наложенный шов перекрывают после дующим на 10÷20 мм.
При окончании сварки необходимо сначала заварить кратеры при плавном отведении горелки, а затем через 10÷15 с после разрыва дуги прекратить подачу аргона. После приварки полоски необходимо обработать свароч ный шов и полоску с помощью шлифовальной машин ки до требуемой чистоты и размеров, провести конт роль качества наплавки с помощью методов неразру шающего контроля — визуально с использованием лупы трех-четырехкратного увеличения, цветной дефектоско пии и вихревым дефектоскопом. Обнаруженные на лопат ках турбины такие дефекты, как надрывы, глубокие вмя тины и риски, необходимо заварить, используя аргоно дуговую сварку.
Термообработка. Для продления ресурса лопаток турбины при наработке более 25 ч, а также предотвра щения возникновения усталостных трещин при увеличе нии твердости более HRC 35 необходимо выполнять тер мообработку, которая для стали марки ЭИ-893 включа ет: предварительный контроль твердости по методу Роквелла твердомером ТКП-1 (отпечаток снять на торцевой поверхности хвостовика лопатки); загрузку лопаток в электропечь, нагрев в течение 15÷20 мин до температу ры 840±10°С и выдержку при данной температуре в течение 5 ч (время при температуре менее 830 °С не учи тывается; недопустимо превышение температуры более 860 °С); охлаждение лопаток на воздухе при темпера туре 20 °С под асбестовым полотном; повторный конт роль твердости. Термообработка считается законченной при снижении твердости до HRC 28—30 и менее.
Развеска лопаток. Лопатки, как правило, имеют не только различный вес, но и различное распределение веса по длине. Если лопатки подогнать по весу друг к другу, используя обыкновенные весы, то это не устра нит возможность появления неуравновешенной центро бежной силы из-за различия в расположении центра тя жести лопаток. Поэтому развеску лопаток проводят на специальных весах, которые называются моментными (рис. 4.17).
Рис. 4.17. Моментные весы для развески лопаток:
1 — скоба, 2 — сменная опора, 3 — лопатка; 4 — указатель; 5 —шкала; 6-поплавок,
7 — бачок, 8—хомут, 9 — кронштейн, 10 — стойка, 11 — опора, 12 — балка, 13 — регулировочный груз; 14 — груз.
На одной стороне балки 12 закрепляют лопат ку 3 на расстоянии от опоры 4, равном расстоянию крепления ее на диске от оси вращения. На другой стороне балки имеются уравновешивающие грузы 13 и 14. Вмес то поплавка 6 и бачка 7 со шкалой 5 можно использо вать стрелочные весы, на платформу которых будет опи раться балка 12. При взвешивании лопаток определяют не абсолютный вес, а относительный, т. е. разницу меж ду весами всех лопаток и одной контрольной.
Взвешивание проводят следующим образом: прини мают в качестве контрольной лопатку, вес которой яв ляется средним из весов 10—15 лопаток, взвешенных на обыкновенных весах; контрольную лопатку клеймят как нулевую, закрепляют ее скобой 1 и хвостовиком 2 и с помощью регулировочного груза устанавливают балку 12 в горизонтальное положение, а шкалу 5 по указате лю 4 — в нулевое положение; устанавливая последова тельно остальные лопатки, записывают соответствующие им отклонения со знаком плюс (больше контрольной) и минус (меньше контрольной).
Достигнуть минимальную величину неуравновешен ной центробежной силы от разницы в весах можно под бором и распределением лопаток по окружности таким образом, чтобы разница в весах противоположно уста новленных лопаток не превысила 3 г, а равнодействую щие центробежных сил противоположно расположенных секторов в 30° были равны друг другу. В комплекте ло паток одной ступени турбины ГТК-10 допускается разни ца показаний весов не более: 35 г для первой ступени и 40 г для второй ступени.
Технология ремонта предусматривает полную пе резаливку подшипников с применением ручного и цент робежного способа или частичное восстанов-ление бабби тового слоя.
После разборки агрегата вкладыши подшипников промывают в керосине или со ляровом масле. Промывку ведут в противнях, изготов ленных из листового железа. Особенно тщательно про мывают каналы для подвода смазки и другие трудно доступные места. После промывки вкладыш протирают насухо салфетками. Для определения характера и сте пени износа вкладыши осматривают визуально с помо щью лупы пятикратного увеличения, а также выполняют дефектоскопию. Проверяют положение вкладыша в рас точке, износ баббита, масляные зазоры, натяги, состоя ние горизонтального разъема.
Изучив состояние вкладышей, определяют их пригод ность к дальнейшей работе и назначают вид ремонта. При выкрашивании баббитовой заливки или наличии в ней трещин дефектные места подлежат вырубке до цель ного металла и наплавки новым баббитом с последую щей пригонкой ремонтных мест. При больших площа дях отслаивания баббита от тела вкладыша, а также при значительном его выкрашивании и износе, увеличе нии зазоров вкладыши подлежат перезаливке. В опор но-упорных подшипниках помимо дефектоскопии опор ных частей проводят дефектоскопию упорных колодок, которая сводится к следующему: проверяют толщину колодок, контакт упорных колодок с поверхностью упор ного диска ротора по натирам, осевой разбег ротора.
Перезаливка вкладышей подшипников производится в такой последовательности: подготовка поверхности вкладыша под по луду; контроль и рихтовка вкладыша, лужение, подготовка вкла дыша для заливки баббитом, сборка форм под заливку вклады ша, заливка баббитом, контроль, осмотр и исправление дефектов. Основными операциями при подготовке подшипников к переза ливке являются: очистка и промывка, выплавка старого баббита, очистка поверхности от ржавчины, обезжиривание, травление, лу жение.
Очистка и промывка вкладышей необходимы для удаления за коксовавшегося масла и жира, которые загрязняют выплавляе мый баббит. Очистку производят щетками и скребками, промывку в 10%-ном горячем растворе каустической соды при помощи щетки, а затем в горячей и холодной проточной воде. Темпера тура раствора соды и воды при этом 80—90°С. При отсутствии каустической соды для промывки можно использовать подогретый до 40—50°С керосин или протереть вкладыши холодным авиа ционным бензином. После промывки керосином вкладыши насухо протереть. Для удаления старого баббита нужно вкладыш нагреть в горне или печи. В ванне с расплавленным баббитом выплавляют небольшие вкладыши. Вкладыш при этом способе погружают в тигель с расплавленным баббитом, температура которого не долж на превышать для баббита Б83 380—420°С. Для предотвращения окисления баббита, расплавленного в тигле, его необходимо по крыть 20—25-миллиметровым слоем измельченного древесного угля.
Наилучший эффект достигается при выплавке баббита из вкладышей в электрической печи, в которой вкладыши равно мерно нагреваются до температуры плавления полуды (240°С). Слой баббита сползает по расплавленной полуде в приемную ван ну, при этом часть полуды остается на вкладыше. После выплав ки старого баббита поверхность подшипника тщательно протира ют и очищают от остатков баббита асбестовой щеткой. Ржавчину с вкладыша удаляют, выдерживая его 5—10 мин в 10—15%-ном растворе соляной кислоты при температуре 15—20°С, а затем промывая в горячей воде. После промывки ржавчину счищают шлифовальной бумагой и снова промывают в горячей воде, после чего вытирают насухо чистым хлопчатобумажным полотенцем.
После освобождения от баббита вкладыш осматривают на на личие трещин, отколов и деформаций. На внутренней поверхности вкладыша не допускается наличие коррозии и раковин. При не обходимости дефекты устраняют.
Перед лужением вкладыш необходимо обезжирить с целью получения прочного соединения слоя заливки с телом вкладыша. Вкладыш кипятят в течение 5—10 мин в 10%-ном растворе каустической соды и промывают чистой горячей водой. Полнота обез жиривания проверяется на смачиваемость обрабатываемой по верхности водой. На хорошо обезжиренной поверхности вода растекается ровным слоем, не образуя несмоченных участков. Если вода собирается на поверхности в мелкие капли, значит, жи ровая пленка удалена не полностью и процесс обезжиривания не обходимо повторить. Сразу же после обезжиривания вкладыш подлежит травлению технической соляной кислотой для удаления с поверхности, подвергаемой лужению, пленки окислов. Травление производится в баке с 10—15%-ным раствором соляной кислоты в течение 10—15 с. Затем подшипник промывают в проточной воде при температуре до 80°.
На поверхности подшипника после травления имеется харак терный матовый оттенок. Не допускается перетравливание метал ла, т. е. появление черно-серого налета. После обезжиривания и травления вкладыши нельзя брать руками. Для этого необходимо пользоваться чистыми кузнечными клещами или другой оснасткой. Для предотвращения окисления после травления поверхность высушенного вкладыша покрывают флюсом (раствор хлористого цинка), с помощью чистой щетки.
Раствор хлористого цинка получают, растворяя цинк в концентрирован-ной соляной кислоте до насыщения. Если при покры тии флюсом на заливаемой баббитом поверхности остаются не смоченные места, свидетельствующие о плохом обезжиривании, их необходимо зачистить и повторить смачивание флюсом.
Лужение поверхности вкладыша необходимо для надежного сцепления баббита с основным металлом вкладыша. Полуда пред ставляет собой равномерно распределенный по поверхности под шипника тонкий слой (0,1—0,2 мм) мягкого технического олова или припоя, который хорошо сцепляется с основным металлом вкладыша и с баббитовой заливкой. Для лужения турбинных вкладышей применяют олово или припой ПОС-20.
Лужение вкладышей выполняют следующими способами.
1. Вкладыш нагревается в печи или в пламени газовой горел ки с наружной стороны до 180—220°С, а затем на подлежащую лужению поверхность наносят флюс. Вкладыш, покрытый флю сом, нагревают до 270—285°С для олова и 320°С для припоя и на тирают прутком из олова или припоя. Полуда должна распреде ляться по поверхности равномерным слоем. Если температура печи не регулируется, то нагрев определяют по началу размягче ния куска олова или баббита, приложенного к вкладышу.
2. При этом способе смоченную флюсом поверхность вклады ша посыпают порошком из олова или припоя, после чего газовой горелкой равномерно подогревают участок вкладыша до темпе ратуры плавления олова (припоя). Для получения равномерного слоя полуды в местах плавления ее необходимо растереть по по верхности асбестовой паклей, после чего лудить следующий уча сток вкладыша. После нагрева всего вкладыша до температуры
плавления полуды ее растирают асбестовой паклей по всей по верхности.
Для получения порошкообразной полуды припой или техниче ское олово нагревают в тигле до пластического состояния, а затем на брезенте растирают до порошкообразного состояния. Для по лучения пригодного для лужения порошка растертую массу про сеивают и к полученному порошку (размер зерен должен быть не более 1,5—2 мм) добавляют примерно 1/5 объема нашатыря и тщательно перемешивают.
3. Этот способ удобен для применения на ремонтной базе для серийного производства и заключается в погружении вкладыша в ванну с расплавленной полудой.
Перед погружением вкладыша в ванну с расплавленной полу дой его нагревают до 150—180°С и поверхность, подлежащую лу жению, покрывают флюсом. Затем вкладыш погружают в ванну с расплавленной полудой, температура которой поддерживается в пределах 280—320°С.
В расплавленной полуде вкладыш выдерживают 2—3 мин, после чего вынимают и встряхивают, чтобы удалить из него из лишки полуды. Затем луженую поверхность протирают асбесто вой щеткой, обильно посыпанной нашатырем. Обнаруженные не залуженные участки зачищают, покрывают флюсом и повторно лудят. Места, не подлежащие лужению, изолируют от соприкос новения с полудой специальной обмазкой, состоящей из 10% мас ла, 30% воды, 10% столярного клея или жидкого стекла, 50% мела. Обмазку перед применением тщательно перемешать. После покрытия обмазкой вкладыши следует высушить. Все отверстия и каналы перед погружением в ванну закрыть асбестом.
К качеству лужения предъявляются следующие требования.
1. Слой полуды должен быть равномерным.
2. Расплавленная полуда при поворачивании вкладыша долж на равномерно перетекать по луженной поверхности.
3. Поверхность полуды должна быть чистой и светлой, без желтоватых и темных пятен; наличие оттенков цветов побежа лости не допускается, так как свидетельствует о неправильном температурном режиме лужения, а также о том, что на поверх ности полуды имеется пленка окислов.
4. К началу заливки вкладыша баббитом полуда на нем долж на быть жидкой.
После лужения вкладыш необходимо в течение 1 мин залить баббитом, так как полуда начинает окисляться, что приводит к ухудшению связи баббита с основным металлом вкладыша.
Баббит, применяемый для заливки, поставляется в слитках. Они должны иметь клеймо и сопровождаться сертификатом, в котором указан состав баббита. Слитки необходимо осмотреть и отбраковать непригодные. Непригодны для заливки слитки баб бита, имеющие большое количество газовых пузырей или посто ронние включения. Для заливки вкладышей можно применять баббит только одной марки. Допускается добавка отходов или ранее выплавленного баббита той же марки (не более 25% от об щего количества) в виде небольших кусков или стружки. Их за гружают в тигель только после расплавления основной массы баб бита. Плавка баббита выполняется в стальном или в графитовом тигле с толщиной стенки не менее 6 мм. Тигель должен быть не большого диаметра для уменьшения площади соприкосновения с воздухом. Перед плавкой баббита тигель следует тщательно очи стить и подогреть до 150—200°С. Баббит в тигель загружают ку сками по 0,5—1 кг.
Масса баббита, г, для заливки одного вкладыша
Q ≈ 1,12ρlπ(D2– d2 )/4.
Где: ρ — плотность баббита (7,38 г/см3 для Б83); l — длина вкла дыша, см; D — внутренний диаметр расточки вкладыша (наруж ный диаметр заливки), см; d — внутренний диаметр заливки вкладыша с припуском на расточку, см;
1,12 — коэффициент, учи тывающий угар баббита при его расплавлении и прибыль, которая обеспечивает плотность баббита.
Баббит следует расплавлять в таком количестве, которое не обходимо для заливки подготовленных вкладышей. В тигель сна чала загружают 1/2 часть баббита и расплавляют его. Для предот вращения окисления кислородом в тигель засыпают слой древес ного угля 30—40 мм с размером кусочков угля 10—15 мм. Затем в расплавленный баббит порциями добавляют оставшуюся часть нерасплавленного баббита. После его расплавления температура перегрева баббита должна быть на 40÷50°С выше температуры начала его затвердевания. При расплавлении не следует сильно нагревать баббит, так как при этом выгорает сурьма; кроме того, слишком горячий баббит при остывании дает крупнозернистую структуру и имеет плохие механические качества. Температура расплавленного баббита Б83 должна быть 380÷400, Б16 — 460÷ 490°С. При отсутствии специальных термометров температуру с точностью до 25°С можно определить сухой лучиной, которая при 375÷420°С обугливается в течение 8÷10 мин. При 410÷475°С лучина в течение указанного времени обугливается полностью. При 400°С засыпанный в ковш древесный уголь в нижней части слегка краснеет, а при 450÷475°С раскаляется докрасна. При 490÷500°С уголь горит.
Несмотря на защиту баббита слоем древесного угля, некото рое окисление его все же происходит, поэтому перед заливкой баббит следует раскислять. Для этого на дно тигля с расплав ленным баббитом опускается перфорированная стальная баночка с нашатырем (0,5÷1% от массы баббита). При погружении при способления баббит перемешивают до прекращения выделения га зов. После прекращения бурления снимают шлак и окислы. Под шипники и вкладыши заливают ручным и центробежным спосо бами.
При этом способе заливки подшипник или вкладыш устанавливают в специальное приспособление. На рис. 4.18 показано приспособление для заливки разъемного вкла дыша.
Рис. 4.18. Приспособление для заливки разъемных вкладышей.
1 — прямоугольник из ста ли толщиной 8—10 мм; 2 — листовой асбест; 3 — оправ ка; 4 — глиноасбестовая об мазка; 5 — хомут.
Это приспособление представляет собой прямоугольник 1, сваренный из двух планок листового железа толщиной 8—10 мм. Вкладыш устанавливают на угольник и прижимают к нему хо мутом или струбциной 5. Внутри половинки вкладыша устанавли вают оправку 3, изготовленную из листового железа толщиной 0,5—1 мм. Между оправкой и вкладышем и между вкладышем и угольником прокладывается листовой асбест 2. Торцовые поверх ности вкладыша обмазывают глиноасбестовой смесью 4. Перед началом заливки вкладыш с приспособлением нагревается до 250÷270°С. Перегрев вкладыша не допускается, так как при этом окисляется полуда. Температура расплавленного баббита доводится до 390÷420°С (для баббита Б83), после чего расплав ленный баббит хорошо перемешивается. Перегрев баббита не до пускается, поскольку при этом выгорают висмут и сурьма и про исходит перекристаллизация баббита, а несущая способность за ливки резко снижается. Заливка производится мерным ковшом, который по объему должен быть не меньше заливаемого подшип ника. Ковш перед заливкой должен быть подогрет до 170÷200°С. Заливать нужно быстро, короткой и непрерывной струей. По ме ре опускания уровня баббита вследствие усадки при остывании форму доливают. Остывание баббита идет снизу вверх, поэтому для предотвращения образования корки в верхнем слое баббита верхнюю часть вкладыша необходимо подогревать газовой го релкой. Для ускорения выхода газов залитый баббит до пере хода его в твердое состояние многократно прокалывают подогре тым облуженным металлическим прутком или сухой лучиной.
Залитые вкладыши в течение 1 суток выдерживают в теплом по мещении без сквозняков для естественного старения. Поверхность качественно залитого вкладыша имеет тускло-серебристый или золотистый оттенок. Темный цвет баббита свидетельствует о его перегреве. Такие вкладыши нужно перезалить.
Залитые вкладыши обстукивают в подвешенном состоянии. Хо рошее качество заливки характеризуется чистым металлическим звуком. При неполном же приставании баббита к телу вкладыша раздается дребезжащий звук. Не допускается наличие щелей между баббитом и вкладышем на торцовых поверхностях. При наличии небольшого числа отдельных раковин (не более шести с общей площадью 1 см2 на нижней половине и 12 общей площадью до 2 см2 на верхней) допускается устранение дефектов запайкой баббитом.
Ручная заливка является трудоемким процессом. Качество за ливки при этом недостаточно высокое, расход баббита большой. Поэтому целесообразно применять центробежный способ заливки, при котором экономится до 50% баббита, а производительность труда повышается втрое при высоком качестве заливки.
На специальных станках или при по мощи несложных приспособлений (рис. 4.19) с использованием имеющихся на КС токарных станков выполняют центробежную заливку подшипников или вкладышей. На качество центробежной заливки существенно влияет частота вращения заливаемого под шипника. С ее увеличением происходит уплотнение заливки, но ухудшается однородность структуры вследствие разделения (лик вации) компонентов сплава по плотности (неравномерное рас пределение составляющих баббита по сечению заливки).
Рис. 4.19. Приспособление для заливки вкладышей подшипников.
1 — шпиндель токарного станка, 2 — передняя планшайба приспособления; 3 — болты; 4 — передний съемный нажимной диск; 5. 6 — выемки в диске; 7 — задняя бабка токар ного станка; 8 — шпиндель приспособления; 9 — воронка; 10 — носик воронки; 11 — задняя планшайба приспособления; 12, 13 — шарикоподшипники; 14 — зажимная тарелка к шари коподшипнику;
15 — задний сменный нажимной диск; 16 — заливаемый вкладыш; 17 — хо мут для стяжки вкладыша; 18 — асбестовые прокладки.
Частота вращения заливаемого подшипника, мин-1,
n = 1000 v /(πD),
где v — необходимая линейная скорость вращения заливаемого подшипника
(v =) м/мин; D — внутренний диаметр под шипника, мм.
В табл. 4.1 приведена рекомендуемая частота вращения при центробежной заливке в зависимости от диаметра и марки зали ваемого баббита.
Таблица 4.1
Частота вращения, мин -1, при центробежной заливке баббита
|
Марка Баб-бита |
Диаметр подшипника, мм |
|||||||||||
|
50 |
70 |
80 |
100 |
130 |
150 |
170 |
200 |
230 |
250 |
300 |
400 |
|
|
Б83 Б6 Б16 |
1150 1000 900 |
1100 850 |
850 750 700 |
750 650 |
650 600 |
620 580 600 |
600 560 |
550 530 530 |
500 500 |
475 475 460 |
450 430 |
310 310 |
Подшипники заливают следующим образом. Собранный в приспособлении подшипник устанавливают на токар ный станок и центруют по индикатору относительно оси враще ния. Все отверстия подшипника заделывают асбестовым волок ном. Подшипник с нажимными дисками приспособления нагрева ют газовой горелкой до 250°С. Заливную воронку прогревают до 170—200°С. Расплавленный баббит: в подогретом мерном ковше заливают во вращающийся подшипник через воронку. Вращение подшипника продолжается до затвердевания баббита. Для уско рения процесса охлаждения подшипник можно обдувать возду хом. После затвердевания баббита и охлаждения подшипника вращение шпинделя станка прекращают и приспособление раз бирают.
При центробежной заливке структура залитого баббита полу чается неоднородной. Поэтому рекомендуется вкладыши подверг нуть, в течение 1,5 ч., термообработке в печи при 210—220°С. Требо вания к контролю качества центробежной заливки аналогичны таковым при ручной заливке.
Практика заливки подшипников показала, что после выплав ления баббита вкладыш разводит, а после заливки баббитом его сводит внутрь. Если вкладыши тонкостенные, деформация имеет значительную величину. В этом случае дефект устраняется методом накле па по баббитовой заливке. Для этого перед выплавкой баббита снимается с наружной стороны подшипника, шаблон по его ок ружности.
После перезаливки вкладыш подгоняют под этот шаблон на клепом по баббиту сферическим молотком массой 0,4—0,5 кг. Наклеп производится рядами вдоль оси вправо и влево, начиная с середины вкладыша. Исправление вкладыша контролируется шаблоном. Баббит при наклепе уплотняется; его качество при этом не ухудшается. Для обеспечения некоторого запаса за при гонку вкладыша к расточке подшипника рекомендуется его при наклепе раздать больше шаблона на 0,03—0,05 мм.
Эллипсность по горизонтальной оси вкладыша можно устра нить рихтовкой, как это показано на рис. 4.20.
Рис. 4.20. Рихтовка вкладыша наклепом при необходимости уменьшить его диа метр.
а — вкладыш турбодетандера; б — вкладыш нагнетателя. ↓ Места наклепа
После на плавки или перезаливки вкладышей производят их механиче скую обработку, к которой относятся следующие операции: 1) ра сточка подшипника или вкладышей до установленного размера с припуском на подгонку по шейке вала; 2) подгонка вкладышей по шейке вала; 3) шабрение холодильников.
Баббитовую заливку растачивают на токарном или расточном станке. Перед расточкой срубают и сшабривают заплывший в разъемы баббит. Во избежание отрыва залитого баббита рубить его нужно в сторону тела вкладыша. Перед сборкой вкладышей для расточки разъемы обеих половин подгоняют по плите; плот ность прилегания после сборки подшипника проверяют щупом 0,03 мм. Станок, применяемый для расточки, не должен иметь боя шпинделя и конусности при продольной подаче суппорта. Подшипник центруется в патроне станка с допуском 0,02 мм по индикатору. Базовыми поверхностями при центровке служат на ружные цилиндрические и торцовые поверхности вкладышей.
Есть два типа расточки вкладышей опорных подшипников: цилиндричес-кий и овальный (лимонный).
При цилиндрической диаметр расточ ки принимается равным диаметру шейки вала плюс верхний мас ляный зазор по чертежу: d=dш + a. При этом способе расточки боковые зазоры получаются наполовину меньше верхнего.
При лимонной расточке верхний и боковые зазоры равны меж ду собой (рис. 4.21). Диаметр расточки вкладышей: d = dш + 2a. (Иногда заводы – изготовители ГТУ рекомендуют диаметр расточки: d = dш + 1,5a). Пе ред расточкой в разъем вкладыша устанавливают металлические пластины толщиной, равной размеру масляного зазора. Тогда после снятия пластин боковые зазоры будут равны верхнему (или 0,75 а).
Рис. 4.21. Лимонная рас точка вкладышей.
а — вкладыш до расточки; б — вкладыш после расточ ки.
Опыт эксплуатации ГТУ показывает, что при лимонной рас точке вкладышей подшипников машина работает более спокойно.
При расточке подшипников оставляют припуск на ручную до водку по месту, который составляет 0,05—0,1 мм.
После токарной обработки проверяют прилегание вкладышей к расточкам корпуса. Для этого вся поверхность расточки под шипника смазывается тонким слоем краски (берлинской лазури), в расточку заводится вкладыш и легкими ударами молотка через деревянную прокладку половину вкладыша покачивают вокруг оси в обеих направлениях. При нормальном прилегании на поверх ности вкладыша или подушек (у регулируемых вкладышей) должны равномерно располагаться следы краски. Разрывы между пятнами краски должны быть не более 1/20 длины наружной по верхности вкладыша.
В необходимых случаях полного прилегания достигают опи ловкой подушек или посадочной поверхности вкладыша. Для опи ловки используется личной напильник. Для обеспечения качест венного прилегания всех подушек вкладыша при укладке ротора у регулируемых вкладышей подшипников между нижней подуш кой вкладыша и расточкой корпуса подшипника необходимо оставить зазор 0,02—0,03 мм. Прилегание боковых подушек вкладыша определяют также при помощи слесарного щупа. Меж ду подушкой и расточкой корпуса не должна проходить пластинка щупа толщиной 0,03 мм.
В опорно-упорных вкладышах помимо дефектоскопии опорных частей проводят дефектоскопию упорных коло док, для чего замеряют толщину по площадкам колодок у ребра качания. При уменьшении толщины больше до пустимой (0,02 мм) колодки подлежат замене. Контакт упорных колодок с упорным диском ротора проверяют по натирам, для чего упорный диск и колодки насухо вытирают и собирают вкладыш. Затем ротор в прижа том состоянии поочередно поворачивают к рабочим и ус тановочным колодкам. Если прилегание плохое, то колодки подгоняют. Контакт поверхности каждой упорной колодки должен быть не менее 70 %. Одновременно при собранном вкладыше проверяют осевой разбег ротора Увеличение разбега ротора до 0,5—0,6 недопустимо. Осе вой разбег ротора уменьшают благодаря замене упор ных колодок или увеличению упорных колец. Ротор в осевом направлении перемещают с помощью одного или двух рычагов, упирающихся одновременно в какую-либо часть цилиндра и торцевую часть ротора.
Упорные колодки устанавливают в приспособление для заливки и расточки (рис. 4.22). Упорные колодки для сверления отверстий размечают через отверстия в приспособлении. Упорные колодки вынимают и в них просверливают и нарезают отверстия глубиной 10 мм по разметке.
Рис 4.22. Приспособление для
заливки колодок упорного подшипника
Затем колодки устанавливают в приспособления заливают их баббитом. Протачивают упорные колодки в приспособлении на токарном станке или в специальных оправках на фрезерном станке. Толщину коло док замеряют глубиномером от дна приспособления.
Для получения необходимого масляного зазора в упорной части колодки пришабривают. При обработке колодок необходимо добиться, чтобы толщины их не от личались больше чем на 0,02 мм, иначе осевые усилия агрегата будут восприниматься только одной колодкой, это вызывает подплавление колодки и местный пере грев упорного диска ротора. Толщину колодок проверяют с помощью индикатора по поверочной плите. Упор ная колодка должна прилегать к плите без зазора. При перемещении по плите вся колодка должна покрывать ся мелкими пятнами. После пригонки колодок со сторо ны захода смазки шабером делают фаски под углом 45о. Подбирают кольцевые прокладки, фиксирующие положение колодок Толщину прокладок замеряют в не скольких местах микрометром. В каждом кольце она не должна превышать 0,02 мм
Установку и центровку упорного подшипника прово дят по ротору, установленному в нормальное рабочее положение. Проверяют рабочие торцевые поверхности упорного диска, параллельность рабочей поверхности диска и упорной части вкладыша.
После разборки и осмотра состояния зубьев обоймы, отверстий под призонные болты, сопряженных от верстий фланцев забоины, задиры и заусенцы необходи мо зачистить мелкозернистой шкуркой и легкой подшаб ровкой. При обнаружении в болтовых отверстиях и на поверхности соединительных болтов крупных забоин, за диров и трещин необходимо подготовить новые призон ные болты и провести рейберовку дефектных отверстий. Рейберовку отверстия необходимо проводить при соеди нении зубчатой обоймы к фланцу промвала всеми ос тальными болтами. Рейберовку проводят цилиндрическими развертками по диаметру на 0,1—0,5 мм. Для работы используют комплект с шагом 0,02мм. В РММ должен быть набор таких разверток.
Чистота обработки отверстий и болтов должна быть не ниже ▼ 7. После смазки маслом болты должны вхо дить в отверстия при легких ударах молотка, произво димых через медную или алюминиевую пластину. Болты, гайки и шайбы должны быть развешены комплектно с точностью до 1г и промаркированы одним номером с отверстием. Комплект противоположно устанавливае мых болтов должен иметь одинаковый вес. Подгонку ва ла проводят за счет снятия металла с торцевой поверх ности головки болта.
Если повышенная вибрация подшипников ТНД и на гнетателя наблюдалась в процессе эксплуатации, а так же после замены и установки новых болтов, то необхо димо провести балансировку промвала совместно с обой мами, болтами, гайками и шайбами. Допустимый оста точный небаланс составляет 15 г/см. Неуравновешен ность устраняют путем сверления не более шести отвер стий диаметром 10 мм между болтами обоймы и флан ца промвала.
Ремонту подвергают обойму, ведущий и ведо мый винты.
Обоймы, на внутренней поверхности которых образу ются задиры, борозды и раковины, подлежат восстанов лению, так как эти повреждения приводят к падению давления в напорной линии насоса.
При помощи винтового пресса или домкрата из кор пуса насоса выпрессовывают обойму и промывают ее керосином. Обойму устанавливают вертикально на ме таллическую подставку и прогревают ее газовой горел кой при температуре 240°С до полного выплавления баббита. Поверхность обоймы, предназначенную для за ливки, обезжиривают, для этого обойму погружают в ванну, заполненную составом для обезжиривания, нагре тым до температуры 80—90 °С, и выдерживают в тече ние 5 мин. Затем обойму протравливают, для этого на ее поверхность с помощью волосяной кисточки в тече ние 2—3 мин наносят кислоту до получения характерно го серебристо-серого оттенка. После травления обойму тщательно промывают холодной водой.
Составом для флюсования обойму зафлюсовывают. Флюс наносят на поверхность обоймы чистой волосяной кисточкой. Зафлюсованную обойму прогревают до тем пературы 100÷120°С, но не выше. Поверхность, не под лежащую лужению, покрывают предохраняющим соста вом. Затем обойму нагревают газовой горелкой до тем пературы 100÷120°С и вторично обрабатывают соста вом для зафлюсовки. После этого обойму опускают в ванну с расплавленным оловом марки 01-40, нагретым до температуры 290÷310 °С, и выдерживают в течение 3÷5 мин после прекращения выделения влаги и газов. Поверхность должна быть светлой, блестящей.
Для центробежной заливки баббита обойму устанав ливают одной торцевой поверхностью в патрон установ ки (со стороны редуктора) и зажимают кулачками, вто рую торцевую поверхность закрепляют в патроне под жимного стола и включают двигатель. Ковшом, нагре тым до температуры 250÷300 °С, зачерпывают расплав ленный баббит марки Б-83 и заливают его через ворон ку во вращающуюся обойму. Заливку проводят непре рывной струей при частоте вращения обоймы 780 ÷ 800 об/мин без долива. Время с момента лужения до конца заливки — не более 3÷4 мин. Охлаждение бабби та проводят при частоте вращения обоймы 780 ÷ 800 об/мин.
При механической обработке обойму устанавлива ют на две разметочные призмы и размечают горизон тальную ось винтов. При подготовке токарного станка к операциям по расточке и сверлению обоймы под вин ты снимают патрон и в шпиндель станка устанавлива ют прошлифованную цилиндрическую оправу диамет ром 30—40 мм и длиной 400 мм. В резцедержателе закрепляют индикатор и проверяют ход суппорта на длину 400 мм по горизонтальной поверхности, а также по вертикальной на установленной оправке. Отклонение не должно быть более 0,01 мм. Затем снимают резцедер жатель, на его место устанавливают зажим обоймы и закрепляют его двумя болтами. Индикатор часового типа закрепляют в оправку на место резца.
При центровке обойму закрепляют в зажиме. Биение по торцу не должно превышать 0,02 мм. Установочной планкой, используя калибровочную плитку толщиной 70 мм «Иогэнсон», фиксируют ось центрального (ведущего) винта. Затем эту плитку убирают и устанавлива ют калибровочную плитку толщиной 40 мм. Суппорт перемещают на себя на 30 мм.
При сверлении в шпиндель станка устанавливают сверло диаметром 28 мм и просверливают отверстие под один из ведомых винтов. Суппорт перемещают на себя на 60 мм и фиксируют плиткой толщиной 100 мм. Затем просверливают второе отверстие диаметром 28 мм и пе ремещают суппорт на себя на 30 мм. После этого про сверливают центральное отверстие диаметром 45 мм под ведущий винт.
После шлифовки приступают к разметке винтов, для этого их устанавливают на специальные призмы, сжи мают до соприкосновения и определяют новое межцент ровое расстояние. Затем выставляют новые межцентро вые расстояния для расточки с помощью плитки «Иогэн сон» и индикатора. В шпиндель токарного станка уста навливают оправу диаметром 25—32 мм от координатно-расточного станка и протачивают боковые отверстия диаметром, на 0,04—0,05 мм большим диаметров вин тов. Диаметр отверстия проверяют индикаторным нутро мером и калибром. В таком же порядке протачивают центральное отверстие, используя расточную головку диаметром 38—52 мм с оправкой резца диаметром 42 мм под ведущий винт. Ввиду того, что оправки резцов срав нительно длинные, чистовую проточку отверстий про водят с глубиной резания не более 0,05 мм и мини мальной подачей резца. Сверление проводят при часто те вращения шпинделя 380 об/мин, расточку — при час тоте вращения 60—80 об/мин. Чистота обработки внут ренней поверхности — Ra – 2,5 (▼6).
При восстановлении винтов насоса ведущий и ведо мый винты подвергают шлифовке и наварке шеек. Beдущий винт вставляют в патрон токарного станка и цент руют по внутреннему пояску резьбы. Рабочую поверх ность проверяют на биение индикатором. При наличии незначительных раковин на нерабочей поверхности винт шлифуют на шлифовальном станке и доводят до чистоты Ra – 0,63 (▼8). При износе шейки вала на нее наваривают металл электродами УОНИ/13-45, УОНИ/13 55 в ванне с холодной водой. При этом шейка вала выступает над поверхностью воды на 6—7 мм и по мере наваривания металла проворачивается вокруг оси. После наваривания лишний металл снимают на токарном станке до диаметра 40,5 мм и отшлифовывают. Внутренний поясок резьбы винта обрабатывают надфилем.
В ведомых винтах центровых отверстий нет, поэто му винты центруют и в них засверливают центровые отверстия. Рабочую поверхность винтов проверяют на бие ние индикатором. При биении больше 0,03 мм винты не восстанавливают. Затем винт шлифуют на шлифоваль ном станке до чистоты Ra – 0,63 (▼8), внутренний поясок обраба тывают надфилем. При съедании упорного концевика его заменяют новым. В конце ведомого винта высверливают отверстия диаметром 3—4 мм и глубиной 15 мм. Выступ вновь выточенного концевика вставляют в расточенное отверстие и обваривают по торцу.
При восстановлении подпятника баббит выплавляют, обезжиривают, протравливают и заливают. Затем растачивают три отверстия диаметром 28 мм с допуском 0,2 мм от фактических, полученных после шлифовки винтов идентично расточке отверстий под винты в обой ме. После этого фрезеруют две канавки шириной 15 мм и канавку для смазки.
Для предотвращения протечек масла на валу перед него подшипника необходимо:
выплавить газовой горелкой баббит, расточить фла нец, изготовить втулку, впрессовать втулку в передний фланец, заварить кромку втулки по фланцу, залить баб битом. Операция по заливке баббита аналогична опера ции при восстановлении обоймы;
установить фланец с передним подшипником на то карном станке и отцентровать его с точностью до 0,02 мм;
расточить баббитовую заливку диаметром 49 мм на 0,05 мм больше, чем этот размер на ведущем винте;
изготовить кольцо сальника с канавкой и четырьмя радиальными отверстиями;
заварить отверстие для перепуска масла на фланце, просверлить отверстие диаметром 8—10 мм во втулке фланца по центру канавки кольца сальника, нарезать резьбу М 12.
После сборки насоса и установки его на раму стенда проверяют центровку с электродвигателем мощностью 40 кВт и с частотой вращения вала 2900 и 1480 об/мин. Затем трубопроводы подключают к насосу, открывают задвижки и заполняют насос маслом. После этого вклю чают насос и, закрывая задвижку на выкиде насоса, соз дают давление 1 МПа. На этом режиме насос выдержи вают в течение 30 мин. Через каждые 30 мин давление поднимают на 1 МПа и доводят его до 9 МПа. При этом расход масла должен составлять до 4 м3/с при темпе ратуре масла до 60°С. Если поддерживается давление 9 МПа и расход 4 м3/с, насос пригоден для установки на ГТУ.
Балансировка — процесс нахождения величины и месторасположения неуравновешенности и установки уравновешивающих грузов, устраняющих динамические нагрузки на подшипники и изгибающие моменты на ро торе при рабочих оборотах. Неуравновешенность обыч но распределяется произвольным образом по длине ро тора и при балансировке устраняется двумя грузами, ус танавливаемыми в штатные балансировочные пазы. Раз личают два вида небаланса роторов статический, устра няемый двумя равными по величине и направленными в одну сторону грузами, и динамический, устраняемым двумя равными, но противоположно направленными гру зами Статический небаланс можно выявить как при вращении ротора, так и при перекатывании на призмах; динамический — только при вращении.
Балансировку роторов на станках проводят в следу ющих случаях:
- агрегат имел повышенную вибрацию перед выводом в ремонт;
- после полного или частичного перелопачивания ротора;
- при торцевом биении диска турбины, равном 0,1 мм или более;
- при обнаружении следов задеваний;
- после многократной шлифовки шеек
Эффективность балансировки на станках зависит от степени жесткости ротора, т. е. возникновения на рабочих оборотах динамического прогиба, а значит появле ния дополнительного небаланса, чувствительности стан ка к небалансу ротора, эллипсности шеек и биения упор ного гребня, которые не должны превышать 0,015 мм. При больших значениях при вращении в подшипниках станка возникает биение ротора, что приводит к невоз можности проведения балансировки.
На площадках КС обычно используют низкооборотные стан ки с маятниковой подвеской двух типов: «резонансные», на которых неуравновешенность находят путем измере ния колебаний подшипников на резонансных оборотах с помощью индикатора, и «зарезонансные», на которых неуравновешенность находят путем измерения колеба ний подшипников на зарезонансных оборотах с помощью виброаппаратуры.
Рис 4.23. Маятниковый балансировочный станок «резонансного» типа
Станок «резонансного» типа состоит (рис. 4.23) из двух стоек 1, к которым с помощью плоских пружин 2 подвешивают люльки 4. Фиксация люлек осуществляет ся винтами 3. На люльках устанавливают подшипни ки 6, закрепляемые винтами 7. На одной из стоек уста навливают упор 14 с упорными колодками, препятству ющий осевому перемещению ротора. Смазка подшипни ков проводится самотеком из бачков 9. Для сбора мас ла служат поддоны 8. Разгон ротора 11 проводится элек тродвигателем постоянного тока 13. Для роторов весом 2—8 т необходим двигатель мощностью не менее 40 кВт. Соеди нение вала электродвигателя с балансируемым ротором осуществляется с помощью пальчиковой полумуфты 12. Отжимные болты 10 служат для восстановления ротора в горизонтальном положении и для его прицентровки к электродвигателю. Рабочая длина пружины, которая оп ределяет величину резонансных оборотов, регулируется и устанавливается с помощью зажимных пластин 5.
При подготовке станка к балансировке необходимо:
- проверить эллипсность шеек, биение упорного греб ня; при величинах более 0,03 мм балансировка не долж на проводиться до устранения дефекта;
- положить ротор в подшипники;
- изменить положение стоек отжимными болтами 10 таким образом, чтобы уклоны шеек, определяемые по уровню типа «геологоразведка», были равны друг дру гу и направлены в разные стороны. При установке рото ра в горизонтальное положение болты, крепящие пружи ны 2 к стойке (в верхней части) и подшипникам, а так же болты зажимов 5 для обеспечения прилегания шеек ротора по всей длине подшипников должны быть осво бождены;
- прицентровать балансируемый ротор с ротором элек тродвигателя. (Центровка считается законченной, если пальцы полумуфты электро-двигателя при ее повороте входят свободно во все отверстия или пазы балансируе мого ротора);
- закрепить пружины 2 к стойкам 1 и подшипникам 6;
- провернуть ротор насухо, поднять его и проверить, прилегание шеек. (Угол прилегания должен находиться в пределах 50—60°, натиры должны составлять не менее 70 % всей площади прилегания, боковые зазоры должны быть не менее 0,002 диаметра шейки);
- установить упор 14, препятствующий осевому пере мещению ротора; разбег ротора должен быть в пределах 1—2 мм;
- установить на стойки масляные бачки и через мелкую сетку налить в них масло Л22 или ТКП;
- установить с помощью зажимных пластин 5 рабочую длину пружин на обеих стойках таким образом, чтобы резонансная частота вращения находилась в пределах 150—160 об/мин. (При более высоких значениях резонанс ных частот из-за высокой скорости прохождения резо нанса амплитуда колебания, а значит и чувствительность станка будут меньше; при низких значениях масляная пленка менее устойчива, поэтому возможно касание ме талла шеек за баббитовую поверхность подшипника, т. е. дополнительных, не связанных с небалансом коле баний).
Необходимую длину пружины в зависимости от мас сы ротора можно определить по таблице (табл. 4.2).
Таблица 4.2.
Характеристики пружин станка в зависимости от массы балансируемого ротора
|
Масса Ротора, т |
Размеры пружины станка, мм |
Резонанс-ная скорость, об/мин |
Суммарное Напряже-ние в пружине, МПа |
Коэффи-циент запаса |
||
|
Толщина |
Ширина |
Рабочая длина |
||||
|
До 5 |
7 |
380 |
370 |
153 |
._ |
|
|
От 5 до 16 |
7 |
180 |
260 |
154 |
351 |
2,4 |
или рассчитать по формуле , где f— резонансная частота, равная 150—180 об/мин; Е=2,1 ·106 кг/см2; I = b·H3/12 — момент инерции сечения пру жины, lр — искомая длина пружины; Q — масса ротора, приходящаяся на данную сторону.
Правильность установки резонансных оборотов про веряют следующим образом:
- устанавливают индикаторы для замера колебаний подшипников;
- включают смазку подшипников после разгона ротора до частот вращения (200—220 об/мин);
- отключают муфту;
- винтами осво бождают один из подшипников и на выбеге ротора с по мощью тахометра и индикатора фиксируют обороты, на которых амплитуда колебания подшипника достигает максимального значения. Если резонансные обороты ока жутся меньше 150 об/мин, то зажимные пластины необ ходимо опустить (уменьшить рабочую длину пружин); если резонансные обороты окажутся больше 160 об/мин, то пластины необходимо поднять.
Аналогичные действия проводят с пружинами другого подшипника.
На выбеге ротора проверяют: равномерность распре деления масла по шейкам ротора (прерывистость и неравномерность слоя масла указывает на неудовлетво рительное прилегание и перекос шеек ротора); отсутст вие осевых перемещений ротора, одностороннего нажи ма на упорные колодки упора (биение ротора в осевом направлении в пределах осевого разбега вызывается бие нием упорного гребня или негоризонтальным положени ем ротора); время и плавность выбега, нагревание шеек (быстрый выбег и сильный разогрев шеек указывают на заниженные боковые зазоры). При необходимости следу ет подшабрить вкладыши, увеличить боковые зазоры, выставить ротор в горизонтальное положение.
Подготовка станка заканчивается проверкой стабиль ности показаний индикаторов каждого подшипника на резонансных оборотах. Для этого поочередно трижды необходимо проверить амплитуды колебания каждого подшипника.
Основные правила по технике безопасности при ба лансировке сводятся к следующему:
- работа должна на чинаться только после оформления наряда-допуска;
- во круг балансировочного станка должно быть установ лено ограждение;
- при вращении ротора нельзя нахо диться напротив полумуфты и плоскостей установки грузов, ходить вдоль вращающегося ротора;
- грузы долж ны быть закреплены надежно;
- не допускать растекания масла вокруг станка;
- ротор разгонять только с затяж ными подшипниками;
- необходимо соединять муфты толь ко непосредственно перед пуском;
- после окончания ба лансировки двигатель должен быть обесточен.
Балансировку ротора начинают со стороны, имею щей наибольшую амплитуду колебаний. При этом сразу же после расцепления ротора с электродвигателем осво бождают подшипник той стороны, с которой проводят балансировку. Другой подшипник остается закреплен ным. Балансировка на станке основана на двух предпо сылках: колебания подшипников вызываются действием только центробежных сил небаланса; амплитуда колеба ний подшипников пропорциональна небалансу. Поэтому быстрота и качество балансировки зависят от состояния и качества настройки, станка, состояния шеек и упор ного гребня ротора, неизменности резонансных оборо тов, соответствия момента фиксации амплитуды коле баний резонансным оборотам.
Наиболее простой, но в то же время и наиболее дли тельный способ определения расположения небаланса основан на измерении амплитуды колебаний подшипни ков при последовательной перестановке пробного груза («метод обхода») через равные отрезки окружности При этом окажется, что в какой-то точке установки пробно го груза амплитуда колебаний будет иметь максималь ное значение и в противоположной, т. е. куда нужно ус тановить уравновешивающий груз, — минимальное.
Бо лее рациональным является «метод двух пусков». При использовании этого способа необходимо:
- определить массу пробного груза:
Рпр=0,15А0Q/2R,
где А0 — начальная амплитуда колебания подшипника на резонансных обо ротах; Q — масса ротора; R — радиус установки грузов;
- установить пробный груз в произвольную позицию и за фиксировать амплитуду колебаний А1; передвинуть пробный груз относительно позиции по направлению вращения на 90° и записать амплитуду колебаний А2,
Массу и место установки уравновешивающего груза определяют из следующих построений. Из точки 0 про водят окружность радиусом Rо = 2A0; из точки 1 на этой окружности — окружность радиусом R1 = 2A1; из точки 2, отстоящей от точки 1 на 90° по вращению, - окружность радиусом R2 = 2A2. Через точку а (точка пересечения окружностей (R1 и R2 ) и точку 0 проводят прямую линию. Точка б — место установки уравнове шивающего груза РУР = 0б/0а Рпр.
Проведенные измерения не позволяют точно опреде лить массу и место установки уравновешивающего гру за, поэтому при дальнейшей балансировке необходимо строго придерживаться следующего правила: вначале уточняют место установки уравновешивающего груза и только потом корректируют его массу. Для этого урав новешивающий груз последовательно передвигают вправо и влево на равные расстояния, например, через 20 мм от места, найденного по расчетам, и определяют место, при установке в которое амплитуда колебания подшип ника будет минимальная. Далее, добавляя или отнимая от груза равные массы, окончательно уточняют массу уравновешивающего груза.
Пример. В результате балансировки пробным грузом Рпр = 160 г амплитуда колебаний подшипника первой стороны на резонансных оборотах 2А0 снижена до 0,7 мм. Перемещая пробный груз, получаем следующие значения 2А: 0,65; 0,6; 0,55; 0,5; 0,55; 0,6 мм. Отсюда следует, что уравновешивающий груз необходимо' устано вить в место, соответствующее 2А=0,5 мм. Далее добавляем к 160 г еще 20 г, получаем 2А = 0,3 мм и т. д. После балансировки
первой стороны аналогичным образом производят балансировку вто рой стороны ротора. При этом уравновешивающий груз, установ ленный на второй стороне, приведет к разбалансировке первой, по этому для того, чтобы не нарушалось достигнутое состояние урав новешенности ротора, необходимо (рис. 4.24) вместо уравновешиваю щего груза на второй стороне РУР2 установить груз: X = Pyp2··mn/(mn — ab), а на первой стороне — груз У = Рур2 ·am/(mn—ab)·r2/r1 (где r1 и r2 — радиусы установки грузов Р1 и Р2 соответственно с пер вой и второй стороны), который должен быть расположен диамет рально противоположно грузу X (груз РУР1 остается неизменным). После установки грузов Рур1 , X, Y проверяют результаты баланси ровки (люльки освобождают по отдельности), и, если амплитуды колебания не выходят за пределы допустимых величин, то грузы за крепляют окончательно.
Рис. 4.24. Корректировка уравновеши вающих грузов
Рис. 4.25. Установка балансировочно го груза:
1 — насечка; 2 — кернение, 3 — винт; 4 — груз из двух половин
Для закрепления балансировочного груза (рис. 4.25) необходимо раскернить винт и нанести насечки тупым зубилом на кромки балансировочного паза.
В станках «зарезонансного» типа частота вращения балансируемого ротора в несколько раз превышает соб ственную частоту колебания подвесок. Значения амплитуды вибрации по каждой опоре определяются с помощью штатной или переносной виброаппаратуры.
Фирма «ДИАМЕХ-2000» с середины 90-х годов производит гамму низкооборотных балансировочных станков, для балансировки роторов ГПА, грузоподъемностью 0,3 – 8,0 т, предназначенных для работы как в условиях мастерских, так и в компрессорных цехах. Станки имеют оригинальную, свободно - качающуюся конструкцию роликовых опор и комплектуются современным интерфейсом для измерения виброускорения роликовых опор при вращении ротора, обработки результатов измерений и расчета массы компенсирующих грузов, устанавливаемых в балансировочных плоскостях ротора. Благодаря конструкции опор, станок не требует массивного основания. Рама станка может быть установлена на полу, способном выдержать нагрузку от веса ротора. Балансировка роторов на этих станках достаточно проста и производится в соответствии с инструкцией изготовителя станка.
При проведении балансировочных работ возникает необходимость в следующих операциях;
- выработка общей стратегии балансировки. Вначале проводят балансировку ротора без лопаток турбины, груз маркируют. Далее после развески лопаток на мо ментных весах и облопачивания проводят окончатель ную балансировку (корректировку). Такая последова тельность позволяет: следить за состоянием ротора в отношении износа его элементов, прогиба бочки и т д.; контролировать правильность развески лопаток на мо ментных весах; в случае правильной развески лопаток не проводить балансировку;
- балансировка роторов с торцевым биением диска тур бины. При торцевом биении диска турбины установка грузов на бочку ротора не устраняет действие неурав новешенной силы из-за смещения диска, что может при вести к дальнейшему росту торцевого биения. В этом случае необходимо: определить плоскость, проходящую через ось ротора, в которой находится максимальное торцевое биение; отбалансировать ротор путем установ ки грузов на бочку в штатные плоскости и убедиться в том, что грузы лежат в плоскости максимального бие ния, причем наибольший ближе к диску турбины; снять балансировочные грузы с бочки ротора и провести ба лансировку путем снятия металла с пояска диска тур бины. Такой метод позволяет одновременно с уравно вешиванием ротора стабилизировать положение диска, так как устраняется сила, действующая на посадочное место от смещения диска;
- перестановка груза Р1 с радиуса r1 на радиус r2 (рис. 4.26, а). Масса нового груза P2 = P1· r1 / r2 ;
Рис. 4.26. Операции, возникающие при установке балансировочных грузов
- замена сосредоточенного груза Рс распределенным Р (рис. 4.26,б).
Необходимость в данной операции возникает при замене временного груза, закрепленного на лопатках, по стоянным, устанавливаемым в штатный балансировоч ный паз. При этом необходимо: пересчитать сосредото ченный груз с радиуса временного закрепления на со средоточенный на радиусе балансировочного паза; уста новить массу 1 см балансировочного груза Р, устанав ливаемого в паз, и определить длину хорды распределенного, груза: l = Pc /P; sin α = Pc /2PR.
- замену двух грузов одним проводят по правилу сложения векторов: из конца вектора 1 проводят линию, параллельную вектору 2; из конца вектора 2 проводят линию, параллельную вектору 1 ; соединение точки их пересече ния с началом векторов 1 и 2 дает массу (векторы 1 и 2 построены в масштабе) и направление места установки искомого груза , заменяющего 1 и 2;
- разложение одного груза двумя, 1 и 2, расположенными в произвольных точках (рис. 4.26,в). Необходи мость в данной операции возникает в том случае, когда место, куда необходимо установить груз, занято старым. Операцию проводят по правилу разложения векто ров (последовательность обратна сложению векторов).
Наиболее существенный дефект, встречающийся при ремонте корпусов, — коробление фланцев горизонтального разъема цилинд ров. Устранение этого дефекта достигается шабровкой, шлифов кой и притиркой разъемов. Перед началом ремонта разъемов не обходимо вывернуть все шпильки и произвести их отбраковку. Поврежденную резьбу на шпильках и в корпусе исправляют с по мощью плашек и метчиков. Непригодные шпильки меняют.
При определении объемов работ по ремонту фланцев горизон тального разъема компрессора необходимо учитывать радиальные (снизу и сверху) зазоры, измеренные при его разборке. Если сумма зазоров равна или меньше суммы паспортных, а фланцы разъема требуют ремонта, то необходимо продумать вопросы ра сточки корпуса и укорачивания направляющих лопаток, располо женных в нижнем и верхнем секторе цилиндра. После определения необходимой толщины съема металла с обеих сопрягаемых пло скостей крышка цилиндра снимается и перекантовывается разъе мом вверх.
Перед началом шабровки и шлифовки с помощью поверочной линейки длиной не менее 2 м, достаточной для перекрытия фланца по диагонали, определяют выступающие места на разъе ме и их высоту. Для этого линейку покрывают тонким слоем краски (берлинской лазури) и укладывают на разъем во всех направлениях. При этом места выступов окрашиваются, а высоту их измеряют пластинчатым щупом. Значительные выступы сни маются пневматическими или электрическими шлифовальными машинками с наждачным камнем. Из пневматических удобны для применения в условиях компрессорного цеха машинки типа ПШМ-08-06 (12000 мин-1), П-20008, П-20009 (8000 мин-1), а также электрические с гибким валом ИЭ-8201Л отечественного производства (3000 мин-1) и импортные (12000 мин-1). При ис пользовании пневматических и электрических шлифовальных ма шин обязательным условием является строгое соблюдение Пра вил техники безопасности при эксплуатации пневматического и электроинструмента.
Шлифовку можно считать оконченной при остаточной высоте выступов не более 0,1—0,15 мм. Затем шабрят фланец плоским шабером с шириной режущей кромки 30—50 мм до равномерного покрытия всей плоскости фланца пятнами не менее одного на 3 дм2. При этом зазор между линейкой и фланцем не должен пре вышать 0,05 мм. Шабровка разъемов трудоемка, поэтому для ме ханизации рекомендуется применять пневматический шабер П-5302 (1250 двойных ходов в минуту) или электрический типа Э-5302 (1200 двойных ходов в минуту). Таким же образом осу ществляют шлифовку и шабровку нижней половины корпуса.
Затем пригоняют плоскости разъема нижней половины цилинд ра по верхней. Для этого плоскость разъема верхней половины покрывают тонким слоем краски и укладывают на нижнюю. Затем с помощью ломика, вставленного в отверстия под шпильку или направляющие колонки, перемещают крышку относительно ниж ней половины корпуса в продольном и поперечном направлениях и совмещают крышку по контуру фланцев с нижней половиной ци линдра. Пластинчатым щупом измеряют зазоры между фланцами, а по окрашенным местам нижней половины определяют высту пающие места, которые подлежат шабровке. После окончатель ной пригонки плоскостей зазор в разъеме не должен превышать 0,03 мм.
Окончательную пригонку плоскостей разъема горизонтальных фланцев можно произвести также способом притирки. Для этого на фланец нижней половины наносится тонкий слой притирочной пасты, выпускаемой промышленностью, или карбид бора, смешан ной с турбинным маслом до консистенции жидкой сметаны с до бавлением в смесь 2% олеиновой кислоты. Крышку установить на нижнюю половину, как показано на рис. 5.1, подогнать с зазором 1 мм и закрепить скобы для контроля равномерности притирки. В одно из отверстий для направляющих колонок установить экс центриковое приспособление, а в остальные — ограничивающие шпильки.
Рис. 5.1. Притирка фланцев горизонтального разъема.
1 — эксцентриковый валик, 2 — ограничительная шпилька; 3 — скобы для измерения ис тирания разъема.
Приводом эксцентрикового приспособления может слу жить тихоходная пневматическая или электрическая сверлильная машинка. В процессе притирки по контрольным скобам контро лировать равномерность истирания плоскостей. Если притирка идет неравномерно, то необходимо убрать притирочную пасту с мест более интенсивного истирания металла и продолжать при тирку до выравнивания зазоров по всем скобам. В процессе дли тельной эксплуатации газотурбинных установок после неоднократ ного ремонта горизонтальных разъемов корпусов может образо ваться эллипсность в расточках цилиндров, в местах установки обойм, колец и т. д. Устранение этого серьезного дефекта в усло виях КС возможно расточкой корпуса резцом на специальной борштанге, выставленной точно по оси агрегата. Изготовить та кую борштангу можно в хорошо оснащенной мастерской.
После подгонки плоскостей фланцев горизонтального разъема необходимо проверить, а при необходимости подогнать радиаль ные зазоры по направляющим и рабочим лопаткам проточной части. Подгонка радиальных зазоров в лопатках турбины произ водится за счет перецентровки обойм направляющих лопаток. Особенно сложен и трудоемок процесс устранения коробления корпуса турбины, возникающего в результате больших градиен тов температуры между отдельными элементами корпуса. При короблении корпуса турбины появляется щель с внутренней сто роны по горизонтальному разъему, достигающая 4—5 и даже 12 мм в свободном (не обтянутом крепежом) состоянии. При не больших раскрытиях (1—4 мм) на практике применяют способ электродуговой наплавки металла в зазор фланца. С внутренней стороны шпилек, в местах раскрытия наваривается валик шири ной 10—15 мм, который затем обрабатывается шлифовальной ма шинкой и пришабривается по линейке до требуемой высоты. Концы валика сводятся на нет. Валик наплавляют на обеих по ловинах корпуса в одних и тех же местах электродами ЭА-16а, Э42, Э-1М2Фа, Э-МХ. Однако при раскрытиях, превышающих 4 мм, уже требуется устранение эллипсности корпуса путем съе ма металла с горизонтального разъема.
Рис. 5.2. Радиально- фрезерное приспособление для ремонта горизонтальных разъ емов турбин.
Рис. 5.3. Фрезерование плоскости горизонтального разъема корпуса турбины скоростной фрезой (фрагмент рис. 5.2).
Самым эффективным в этом случае, учитывая трудоемкость шабровочных работ при обработке сталей аустенитного класса, является применение специ ального радиальнофрезерного приспособления конструкции ПТП Уралгазэнергоремонт (рис. 5.2). Приспособление на полукруглых опорах монтируется в расточках под газовые уплотнения. Резание металла производится специальной скоростной фрезой (рис. 5.3) Приспособление обеспечивает съем металла по всей плоскости фланца разъема на требуемую высоту.
При ремонте корпуса ГТУ могут встретиться трещины, рако вины и пористости в металле. На концах трещин необходимо просверлить отверстия диаметром 8—10 мм, нарезать резьбу и ввернуть гужоны на густотертых белилах или сурике. Трещины раковину или пористость разделать под сварку путем вырубки зубилом, высверливания или наждачным кругом. Разделанное место заварить по специально разработанной технологии для каждого конкретного случая. Сварка металла производится слоя ми. Перед наложением каждого нового слоя предшествующий слой тщательно очистить от окалины. Трещины в корпусе, вставках, экранах и компенсаторах турбины заваривают разными ти пами электродов, в зависимости от марки стали. Например, жаро прочные стали типа 12Х18Н9Т хорошо свариваются элeктpoдaми ЦТ-15, ОЗЛ-8, ОЗЛ-6; для стали Х23Н18 требуются электроды ЭА-1М2Ф (КТИ-5); для стали марки 12МХ подходят электроды типа ЭП-60.
Пористости и раковины, расположенные в частях цилиндра компрессора, нагревающихся до 100°С, заклеиваются эпоксидной смолой с наполнителем — чугунной стружкой.
Состав замазки (в весовых частях): эпоксидная смола ЭД-5 или ЭД-6—100, отвердитель (полиэтиленполиамин) — 16, пласти фикатор (дибутилфталат) — 20, наполнитель (чугунная струж ка) —240. Чугунную стружку перед употреблением просеять через сито с ячейками не более 0,3 мм. Смесь готовится непосредст венно перед употреблением в подогретом до 50—60°С состоянии
Дефектные места перед заполнением смесью подвергаются тщательной очистке до чистого металла и обезжириваются бензи ном Б-70 или ацетоном и подогреваются до 60—70°С, не касаясь подготовленного места открытым пламенем. Полное затвердение смеси наступает при температуре 20°С через 70—160 ч. Таким же способом ремонтируют риски и задиры на разъеме осевого ком прессора в местах, где температура ниже 100°С. После затверде вания мастики (через 24 ч) место исправления дефекта тщательно зашабрить.
Обнаруженный при дефектовке отрыв опорных лап от опорных поверхностей стоек фундаментной рамы устраняется путем наплавки шпонок с последующей обработкой и подгонкой.
Резьбу всего крепежа необходимо прогнать гайками, лерками или метчиками. Крепеж с сорванными или смятыми нитками за менить.
Деформация обойм уплотнения осевого компрессора и турби ны, а также обойм масляных уплотнений выражается, как пра вило, в появлении эллипсности.
На практике применяют различные способы ремонта обойм: рихтовка наклепом с внутренней и наружной стороны, нагрев в напряженном состоянии, наплавка валиков электросваркой. Са мым же эффективным способом является съем металла с горизон тального разъема на необходимую толщину, с последующей рас точкой на токарном или расточном станках до требуемого раз мера, исходя из условий обеспечения требуемого для данной ма шины паспортного размера радиальных зазоров. Ремонт корпусов завершается устранением дефектов системы охлаждения. Для этого необходимо опрессовать трубопроводы охлаждения сжатым воздухом и определить места утечек воздуха. Поврежденные тру бы заменить. Затем прочистить сопла, продуть сжатым воздухом, собрать схему для определения расхода охлаждающего воздуха, определить средние значения коэффициента А = р/рд, где р — на чальное давление подводящего воздуха; рД — динамический на пор воздуха после каждого сопла.
Коэффициент А определяется как среднее значение для всех сопел данной группы и должен соответствовать указанному в формуляре паспорта машины. Не допускается отклонение значе ния между соплами более 15% от нормальных средних значений, так как это является признаком неполадок в системе охлажде ния (засоренность, отсутствие герметичности, деформация трубок и т. п.).
Если значение коэффициента А удовлетворяет требованиям технических условий, то записать их в формуляр. При наличии отклонений значений А от паспортных по отдельным элементам системы охлаждения выявить причины и устранить их.
Перед началом ремонта внимательно ознакомиться с ведомостью объема работ, осмотреть ротор, оценить состоя ние шеек, упорного диска, уплотнительных колец лабиринтных уплотнений, шестерни валоповоротного и расцепного устройства. На зубьях шестерни зачистить заусеницы, забоины и задиры. Шестерню, на которой обнаружены трещины или выкрашивания, заменить. В этом случае, а также при перецентровке ротора в цилиндре по расточкам под уплотнения необходимо пригнать зацепление по краске с шестернями валоповоротного устройства.
Кромки мелких круговых рисок на шейках и упорном диске зачищаются оселком, затем шейки и рабочие поверхности шли фуют мелкой шлифовальной шкуркой на тканевой основе (ГОСТ 13344 — 79) с маслом. Шкурку вырезают по размеру шейки и, смочив турбинным маслом, оборачивают вокруг шейки внахлест. Поверх шкурки наматывают спиралью по всей длине шейки ремень шириной 50—60 мм из плотного брезента или ста рого пожарного шланга со свободными концами на обе стороны длиной по 1,5—2 м, за которые попеременно тянут в обе стороны. После шлифовки производится полировка пастой ГОИ, нанесен ной на фетр.
В процессе ремонта приходится часто исправлять такие серьез ные дефекты, как биение упорного диска, крупные задиры и ри ски на шейке и упорном диске, конусность, овальность и бочкооб разность шеек.
При обнаружении боя упорного диска необходимо убедиться в отсутствии искривления оси вала путем проверки всего ротора на бой индикатором. Незначительный бой диска (0,06—0,12 мм) до пускает исправление вручную шабровкой с последующей шлифов кой шкуркой и полировкой пастой ГОИ. Эта операция произво дится следующим образом: дефектную поверхность упорного ди ска разделить на восемь равных частей и записать значение боя в каждой точке. Плоским шабером металл диска снимают от места наибольшего боя, сводя шабровку до уровня требуемой плоскости диска. Шабровку контролируют микрометром, прове ряя одновременно бой диска. После шабровки поверхность диска шлифуют с помощью чугунного притира и шлифовальной шкурки на тканевой основе. Чугунный притир представляет собой диск с вырезом под шейку ротора, толщина притира 25—30 мм. Внут ренний и наружный диаметр притира, а также ширина выреза должны быть на 2—5 мм больше диаметра шейки вала и упор ного диска соответственно. Рабочую поверхность притира обра ботать на плоскошлифовальном станке и проверить по контроль ной плите. Диск шлифуют при равномерном плотном прижатии притира по всей площади. Этого можно достичь, изготовив при способление, изображенное на рис. 5.4. В конце процесса шлифов ки шкурка смазывается турбинным маслом. Шлифовка поверх ности с последующей полировкой пастой ГОИ производится до 9-го класса чистоты. Торцовый бой рабочей поверхности упорного диска на наружном диаметре при этом не должен превышать 0,015 мм.
Рис. 5.4. Приспособление для шлифовки упорного диска.
1 — притир; 2 — упорный диск; 3 — тяга; 4 — планка; 5 — нажимной болт.
Бой рабочей поверхности упорного диска с обратной стороны исправляется аналогично. Таким же способом зачищают упорный диск от мелких рисок и надиров.
Крупные (более 0,2 мм) риски и задиры, конусность, бочкооб разность и эллипсность шеек, превышающие 0,02 мм, устраняют проточкой резцом с последующей шлифовкой. Уменьшение диа метра шейки ротора после токарной обработки допускается не более чем на 3% от чертежного размера в связи с уменьшением механической прочности. При необходимости проточки шейки сверх допуска в каждом конкретном случае необходимо согласо вание с заводом-изготовителем.
Ремонт шеек вала и упорных дисков желательно производить на кустовых ремонтных базах, оборудованных большими токар ными станками типа ДИП-500 со станиной длиной не менее 6 м с люнетами. Вкладыши люнетов станка желательно изготовить из бронзы шириной не менее 0,5 диаметра вала. Места на роторе, которыми он будет опираться на люнеты, выбирают ближе к опорным шейкам. Опорные места не должны иметь конусности, овальности, бочкообразности и неконцентричности более 0,02 мм. Дефектные места исправляют ручной опиловкой с последующей шлифовкой.
Перед началом проточки необходимо самым тщательным обра зом при помощи индикаторов часового типа проверить парал лельность оси вала продольной подаче суппорта. При этом за базу принимают неповрежденные участки шейки вала, расположенные у галтелей.
После проточки на суппорт станка вместо резца устанавли вают шлифовальную головку, с помощью которой шлифуют и по лируют шейки. При грубой шлифовке скорость продольной пода чи 2—3 мм на один оборот ротора, а при окончательной шли фовке 0,7—1 мм. Особенно качественной получается шлифовка алмазным кругом. Полировка до зеркального блеска выполняется войлочным кругом с нанесенной на него полировочной пастой.
В связи с трудностями приобретения станков типа РТ-968 с длинной станиной можно на кустовых ремонтных базах изгото вить станки конструкции ПТП Уралгазэнергоремонт (рис. 5.5, 5.6).
Рис 5.5. Станок для ремонта роторов ГТУ конструкции ПТП Уралгазэнергоремонт.
Рис. 5.6. Шлифование шейки ротора (фрагмент рисунка 36).
Вращение ротора в этом станке осуществляется от валоповорот ного устройства ГТУ с промежуточным редуктором (суппорт и шлифовальная головка покупные). Станок универсален в исполь зовании для любых роторов ГТУ, так как все узлы его (привод, опоры подшипников) монтируются на стендовых плитах или же лезнодорожных рельсах и могут раздвигаться на требуемую ве личину
При отсутствии хорошо оснащенных ремонтных баз проточку и шлифовку шеек и упорных дисков можно выполнять в собствен ных или технологических подшипниках при помощи приспособ ления, показанного на рис. 5.7.
Рис. 5.7. Приспособление для ремонта опорных шеек вала в собственных подшипниках.
1 — подставка; 2 — суппорт; 3 — шлифовальная машинка; 4 — защит ные фетровые щитки; 5 — подвод масла смазки.
Для изготовления такого приспособления используют суппорт небольшого токарного станка, на котором закрепляют резец или шлифовальную головку. Перед началом токарной обработки шейки или диска необходимо выполнить следующие подготовительные операции:
— зажать нижние половины вкладышей (рис. 5.8), уложить ротор, завести установочные колодки упорного подшипника, за жать установочное кольцо планками. Установить шариковый упор в торец рабочего диска турбины (рис. 5.9).
Рис. 5.8. Закрепление опорно-упорного вкладыша.
1 — стопорные планки; 2 — подкладки.
Рис. 5.9. Упор от осевого смещения ро тора.
1 — швеллер № 12—14; 2 — диск ТВД; 3 — ци линдр турбины; 4 — болт М24Х160.
При шлифовке плоскости диска со стороны установочных колодок установить рабочие колодки и шариковый упор в ротор со стороны всасы вания;
— собрать валоповоротное устройство;
— заглушить подвод масла на смазку подшипников;
— установить приспособление, выверить индикатором его уста новку по неповрежденным частям шеек или другим базовым по верхностям ротора;
— для удаления стружки на разъеме вкладыша вплотную к шейке с обеих сторон уложить и закрепить планками мягкий фетр толщиной 10—15 мм.
Во время проточки и шлифовки перио дически смазывать из масленки шейку цилиндровым маслом. Стружку за один проход брать не более 0,2—0,3 мм. Меняя ра бочий инструмент (резец, шлифовальный круг, фетровый круг с пастой ГОИ), выполняют последовательно проточку, шлифовку и полировку шейки. После ремонта шеек вала требуется перезалив ка баббитовой заливки вкладышей подшипников и расточка их под новый размер.
При наличии поврежденных усиков уплотнений, которые не мо гут быть выправлены, или сработанных, последние необходимо заменить. На практике эту операцию в большинстве случаев выполняют вручную путем выпиливания ножовочным полотном чеканной проволоки с последующим удалением лабиринтных ко лец из пазов клещами. Однако при этом часто повреждаются кромки каналов паза, поэтому такой способ ремонта нежелателен.
Ремонт уплотнений следует выполнять с помощью описанных станков или приспособлений (см. рис. 5.7) для ремонта роторов. Чеканную проволоку вырезают отрезным резцом, толщина режу щей части которого выбирается в пределах 0,8—1,0 мм с тем рас четом, чтобы не повредить канавку под уплотнение. Во избежа ние образования гофр на чеканной проволоке, вызывающих по ломку резца, впереди него устанавливается прижимной вращаю щийся ролик. Скорость подачи резца 0,05—0,1 мм на один обо рот ротора. Для замены удаленных колец нарезаются заготовки новых уплотнительных колец и чеканной проволоки. Длина заго товки должна быть больше длины окружности канавки под уп лотнение на 3—5 мм.
Для чеканки применяют чеканную проволоку овального сечения, или Ø1,5 мм из стали 12Х18Н9Т, термически обработанную, повышенной точности по ГОСТ 18143 — 72, прокатав ее предварительно в вальцах до раз мера 1±0,05 мм. Уплотнения набивают так, чтобы в каждой ка навке стык уплотнительного кольца и стык чеканной проволоки отстояли друг от друга на расстоянии не менее 100 мм по дуге.
Рис. 5.10. Чекан для за прессовки проволоки уплотнительных колец.
Стык уплотнительного кольца в канавке должен быть смещен относительно стыка соседнего кольца не менее чем на 100 мм по дуге. Зазоры в стыках уплотнительных колец должны быть 0,5— 0,7 мм, а в стыках чеканной проволоки 1—1,6 мм. В уплотнитель ном кольце и чеканной проволоке в каждой канавке должно быть только по одному стыку. Проволоку чеканят по периметру окружности специальным чеканом (рис. 5.10), оставляя по 20— 30 мм концы проволоки в стыке незачеканенными. Подогнать за зор в стыке проволоки и концы зачеканить.
Процесс ручной зачеканки уплотнительных колец чрезвычай но трудоемкий и утомительный, поэтому его необходимо механи зировать. Например, заменив резец токарного станка (или при способления) (см. рис. 5.7) на приспособление для закатывания колец, представляющее собой оправку с вращающимся роликом из закаленной стали, постепенно увеличивают усилие закатывания и доводят его до 30 кгс. Усилие контролируют по наклейменному на оправке зазору, который выполняют при изготовлении оправки. Повышение производительности ремонтных работ на 300% при зачеканке колец дает использование приспособления на базе кле почного пневматического пистолета КМП-10 (рис. 5.11).
Рис. 5.11. Приспособление для зачеканки уплотнительных ко лец.
Рабочим инструментом в этом приспособлении служит ударник из закален ной стали. При вращающемся от валоповорота роторе один сле сарь при помощи этого приспособления выполняет зачеканку всех колец воздушного и газового уплотнений за 5—6 ч. Качество за чеканки уплотнительных колец проверяют приложением усилия 20 кгс на длине кольца 10 мм у стыка. При этом кольцо не должно выходить из паза.
После расчеканки уплотнительные кольца рихтуют в плоскости, перпендикулярной к оси ротора, специальными оправками или при помощи обычных плоскогубцев. Проточка уплотнений до нужного размера выполняется на токарном станке или при помощи того же приспособления (см. рис. 5.7). Перед началом проточки лабиринтные втулки из расточек корпуса удаляют. Для того что бы не перенастраивать на каждое кольцо станок или приспособ ление, целесообразно сначала зачеканить и проточить под один размер все короткие «усики», а затем высокие. По окончании всех ремонтных операций ротор снять и уложить на козлы.
Если при ремонте ротора появляется его неуравновешенность (после замены лопаток, пересадки дисков, рабочих колец цент робежных нагнетателей), то такие роторы подлежат обязатель ной балансировке. Динамическая балансировка роторов произво дится на специальных балансировочных станках высококвалифи цированными специалистами. В процессе балансировки на вра щающемся в подшипниках станка роторе при перемещении балан сировочного груза происходит изменение амплитуды колебаний подшипников. По результатам измерений этих амплитуд расчет ным путем определяют массу компенсирующих неуравновешен ность ротора грузов и места их установки. Роторы турбин урав новешивают за счет съема металла с дисков, имеющих баланси ровочные уступы, или путем установки постоянных грузов в ба лансировочные пазы. Постоянные грузы должны быть надежно закреплены от перемещения в пазах стопорными винтами и керне нием. Роторы центробежных нагнетателей должны балансироваться в два этапа; первый предусматривает балансировку вала, второй – балансировку ротора в сборе, который балансируется только за счет съема металла с основного и покрываю щего дисков рабочего колеса.
При ремонте роторов центробежных нагнетателей часто воз никает необходимость замены ослабленных заклепок и заварки трещин покрывающего диска рабочего колеса. Заклепки изготав ливают из металла 13Н5А. Старые заклепки высверливают на глубину основного и покрывающего дисков после чего выбивают из отверстия. Отверстие перед установкой новой заклепки необ ходимо зенковать. Длина заклепки выбирается такой, чтобы длина выступающих частей с каждой стороны равнялась 8 мм. Диаметр заклепки после шлифовки и полировки должен обеспечивать на тяг в отверстии, равный 0,01—0,02 мм.
Уложив рабочее колесо на клепочный стол, соединенный с массой сварочного трансформатора СТЭ-22, медным электродом подводят напряжение к заклепке. После нагрева до 800—850°С (красное свечение) заклепку расклепать тяжелым молотком (ана логично с обратной стороны рабочего колеса). После расклепки и охлаждения шлифовальной машинкой зачистить выступающую часть заклепки заподлицо с поверхностью диска. При ремонте покрывающих дисков ра бочих колес не допускается приваривание вырванных кусков, а также крупных трещин на грани отрыва части диска. Небольшие трещины ремонтируют способом электросварки. Для сварки при меняют электроды типа 48Н11 диаметром 3—4 мм. Перед свар кой диск в месте трещины зачистить до металлического блеска. Концы трещины засверлить сверлом диаметром 3—4 мм для пред отвращения дальнейшего распространения, разделать под углом 60° с притуплением кромок в 1—1,5 мм и заварить. Для электро дов диаметром 3 мм выбирается сварочный ток 110—120, 4 мм — 130—170 А. За 1—2 сут до использования электроды прокалить в течение 3 ч при температуре до 500°С. После сварки рабочее ко лесо подлежит термообработке по следующей технологии: посадка в печь при 200—250°С, нагрев и выдержка в течение 3 ч при 600°С и медленное остывание в печи или под асбестом. После тер мообработки сварочный шов зачистить шлифовальной машинкой заподлицо с диском.
Подрезы рабочих лопаток эрозионного характера ремонтиру ют также способом электросварки при том же режиме сварки и термообработки.
После переклепки покрывающего диска, после заварки тре щин и подрезов рабочих лопаток колеса ротор нагнетателя под лежит динамической балансировке.
При ремонте зубчатых муфт тщательно устраняют все неис правности, обнаруженные при дефектовке. Все забоины и заусе ницы на торцовых поверхностях коронок, незначительные царапи ны на болтах и в отверстиях зачистить бархатным напильником, оселком, мелкой шлифовальной шкуркой. При наличии значи тельных повреждений на болтах и в отверстиях необходимо от верстия развернуть разверткой до выведения задиров, а болты заменить на новые соответствующего диаметра. При этом масса снятого в отверстии металла должна равняться прибавке таковой на болте (допускается разница не более 30 г). При необходи мости производится подгонка прилегания зубьев муфты между собой по краске способом шабровки. Поврежденные стопорные шайбы заменить на новые. Муфты с ослабленной посадкой на вал и с недопустимо увеличенными зазорами в зацеплении заменить на новые. Эти дефекты являются одной из причин повышенной вибрации роторов при работе машин.
Для снятия зубчатых втулок роторы укладывают на козлы и закрепляют от проворачивания. Из торца втулки и вала вывер нуть стопорные винты и вынуть цилиндрическую шпонку. На втулку надеть съемник (рис. 5.12) и, отцентровав его ось с осью вала, закрепить усилием отжимного болта. При снятии полумуф ты требуется значительное усилие, поэтому на ремонтных участ ках рекомендуется применять для этой цели гидросъемник (рис. 5.13). В этом приспособлении осевое усилие в десятки тонн создается гидравлическим домкратом, соединенным шлангом вы сокого давления с гидростанцией. С помощью двух-трех ацетиленовых или кольцевых горелок втулку подогревают. Нагрев втул ки ведут очень интенсивно, но равномерно, от периферии к центру чтобы избежать прогрева вала. Во избежание нагрева вал по крывают мокрым асбестом. Не рекомендуется охлаждать вал сжатым воздухом или водой
Рис. 5.12. Съемник для зубчатых муфт.
1 — скоба, 2 — болт М22Х250; 3 — фланец; 4 — отжимной винт М42, 5 — шарик
Вид А
Рис. 5.13. Съемник с домкратом
1, 2 — пластины; 3 — соединительные шпильки. 4 — гидравлический домкрат.
В процессе нагрева следить, чтобы пламя горелок не касалось вала. Втулку подогревают до тех пор, пока она с помощью съемника легко, без заеданий не сойдет с посадочного места вала. Если никакими усилиями втулку не удается снять, се разрезают ацетиленовым резаком вдоль шпоночного паза. Эта операция должна производиться газорезчиком высокой квалификации с мерами предосторожности, чтобы не повредить вал. Задиры, острые кромки, заусеницы и другие не значительные дефекты на посадочных местах вала после съема полумуфт зачищают надфилем и мелкой шлифовальной шкуркой.
Перед установкой новой муфты проверяют соответствие всех ее геометрических размеров чертежным, правильность расположе ния шпоночных пазов и шпонок, комплектность и наличие марки ровки всех деталей. Заусеницы, забоины, острые кромки на со прягаемых поверхностях устранить надфилем и мелкой шлифо вальной шкуркой. Проверить подвижность зубчатых втулок в ко ронках.
Перед установкой муфты на вал определить фактический натяг посадки. Для этого микрометром измеряется диаметр по садочного места вала DВ, а микрометрическим штихмассом — внут ренний диаметр зубчатой втулки dbt. Натяг муфты определяется по формуле H = DВ - DВТ. Натяг должен равняться 0,0003÷0,0006 от диаметра посадочного места вала. В некоторых случаях конструкцией предусматривается передача крутящего момента за счет сил трения между полумуфтой и посадочной шейкой вала (например в роторах ГТК-25И производства GM). В этом случае величина натяга в несколько раз больше и устанавливается при сборке в соответствии с инструкцией производителя. Съём полумуфты с вала производится с помощью специального гидравлического приспособления. При необходимости, для обеспечения посадочного натяга, отверстие зубчатой втулки раста чивают на токарном или расточном станке с предварительной выверкой по центровочным пояскам. Бой более 0,015 мм при вы верке не допускается.
Рис. 5.14. Подгонка шпон ки перед посадкой полу муфты на вал.
В шпоночных соединениях полумуфт на валах газотурбинных установок для передачи крутящего момента применяют призматические или цилиндрические шпонки. Призматические шпонки устанавливаются и подгоняются перед посадкой зубчатой втулки (рис. 5.14). Это очень важная подгото вительная операция, поэтому производить ее необходимо очень тщательно. После подгонки шпонки закрепляются в пазах шпо ночного паза вала винтами. Если на валу имеется две призмати ческие шпонки, то положение осей шпоночных пазов во втулках относительно пазов на валу проверяется специальными шаблона ми. При наличии в этом случае смещения пазов посадку втулки производят на одну шпонку, а вторую забивают после оконча тельной подгонки. Втулка насаживается на вал в нагретом со стоянии. Для равномерного нагрева всей массы втулки ее жела тельно нагревать в масляной ванне или в термопечи. Для обеспе чения свободной посадки втулки на вал внутренний диаметр втул ки после нагрева должен быть на 0,2—0,3 мм больше диаметра ступицы вала. Размер его проверяют заранее выставленным штихмассом. Необходимая температура нагрева втулки, °С:
T=(H+2a)DВТβ
где Н — размер посадочного натяга, мм; a— радиальный зазор между нагретой втулкой и валом, (0,2÷0,3 мм); DВТ — посадочный диаметр втулки, мм; β — коэффициент линейного расширения металла втулки, мм/°С (β=1,1∙10-6).
Перед посадкой втулки посадочное место вала и шпонку смазать тонким слоем серно-ртутной мази или сухим графитом. После нагрева полумуфту быстрым движением надевают на вал по шпонке до упорного бурта без зазора и держат в прижатом состоянии до появления натяга. Плотность посадки определяется по звуку. При легком ударе металлическим предметом по зубча той втулке (запрещается ударять по зубьям), посаженной на вал с натягом, раздается продолжительный металлический звон.
При установке зубчатых муфт, фиксация которых на валу осу ществляется цилиндрическими шпонками, необходимо, после посадки зубчатой втулки на вал, просверлить и развернуть отверстие под шпонку. Натяг в цилиндрическом шпоночном соединении, равный разнице диаметров шпонки и отверстия, должен быть в пре делах 0,01—0,02 мм. Втулку фиксируют в осевом направлении резьбовыми стопорами в торце вала. После остывания зубчатой втулки до температуры окружающей среды с помощью двух ин дикаторов, установленных в штативах на разъеме корпуса под шипника с обеих сторон вала, определяют торцовый бой втулки который не должен превышать 0,015 мм.
Обнаруженные при дефектовке лопаток забоины, заусенцы зачищают надфилем и шлифовальной шкуркой. Загнутые кромки выравнивают легкими ударами молотка, подставив с обратной стороны специальную оправку. Шлифовку заусениц и острых кро мок вокруг вмятин и забоин на рабочих турбинных лопатках не обходимо производить осторожно, чтобы не изменить профиль ло патки. Перед шлифовкой лопатки вынимаются из пазов диска.
Замена рабочих лопаток ТВД и ТНД. Перед началом разло пачивания проверяют наличие и четкость маркировки на лопат ках; при необходимости ее восстанавливают цифровыми клеймами или электрокарандашом.
Перед снятием рабочих лопаток ТВД и ТНД необходимо вывернуть стопорные винты замковой лопатки. Винты раскернивают осторожно, чтобы не повредить пазы лопаток под стопор. Пазы дисков и хвосты лопаток очистить от отложений. Подлежащие замене лопатки взвесить и по массе подобрать новые. При разрушении лопатки новая подбирается той же массы, что и диамет рально противоположная. Масса новой лопатки не должна отли чаться от прежней более чем на 2,5 г, при взвешивании на рычажных моментных весах. Подгонка лопатки по массе производится шлифовкой утонения лопатки до высоты, достаточной для обеспечения нор мального радиального зазора в проточной части, а если это не возможно, то допускается снимать металл на конце пера лопатки, увеличивая тем самым высоту утонения.
Перед установкой лопаток пазы дисков смазать глицерином или касторовым маслом. Лопатки собирают согласно маркировке на диске, на самих лопатках и на вставках. Последней устанавли вают замковую лопатку, затем стопорный винт заворачивают и закернивают. При замене целого ряда рабочих лопаток или не скольких лопаток ротор должен быть динамически отбалансирован. При установке лопаток и вставок проверяют и при необхо димости исправляют зазоры между лопатками, между лопатками и вставками и в стыках вставок по окружности.
Замена лопаток осевого компрессора. Перед началом разло пачивания проверить маркировку нумерации лопаток и при необ ходимости нанести ее цифровыми клеймами или электрокаранда шом. Сверлом диаметром 8 мм засверливают стопорные винты замка и выворачивают трехгранником. После этого вынуть клин и вставки. Вырубать замки зубилом нельзя во избежание повреж дения замкового паза. Если невозможно отодвинуть вставки от лопаток, то высверливают все детали замка. Сверление деталей замка — очень ответственная операция. Выполнять ее нужно осто рожно, учитывая конструкцию ротора.
После удаления замка вынимают замковую вставку и, сдвигая по пазу в сторону замка, все остальные лопатки. На роторах с большой наработкой в пазах скапливаются различные отложения. Поэтому для облегчения передвижения лопаток в пазах за не сколько часов до разлопачивания их обильно смачивают кероси ном. Отделение лопаток в ступени производится специальным кли ном в виде зубила, а затем с помощью выколотки из цветного ме талла и молотка передвигают их по пазу. При этом необходимо следить за тем, чтобы не повредить лопаток и зубчики паза. Раз лопачивают компрессор в следующем порядке: сначала раскерни вают стопорные винты, крепящие в разъемах цилиндра крайние промежуточные тела или лопатки, и выворачивают их. Затем рас кернивают промтела и вынимают их и лопатки из паза.
После удаления лопаток на роторе и цилиндре тщательно очи стить их от грязи и ржавчины, промыть керосином или раствором тринатрийфосфата и протереть насухо. Все задиры и заусеницы зачистить. Для облегчения передвижения лопаток пазы смазать тонким слоем глицерина, касторового масла или вискозина. Пе ред облопачиванием подготавливают необходимое количество но вых лопаток. Новые лопатки подбирают равными по массе дефект ным. Лопатки с пером длиной более 90 мм подбирают с учетом взвешивания на рычажных весах. Если массу поврежденной ло патки определить невозможно, то новая лопатка подбирается рав ной по массе диаметрально противоположной лопатке с точ ностью ±2,5 г. При замене большого числа рабочих лопаток они также подбираются по отношению к противоположным с точ ностью ±2,5 г.
При подборе лопаток необходимо учитывать и частоту их соб ственных колебаний. Собственные частоты определяют прибором ТИРЧ (изготовитель ПО Союзгазэнергоремонт). Эта проверка имеет важное значение, так как при совпадении частот собствен ных колебаний лопатки с частотой возмущающей силы (явление резонанса) на работающем турбоагрегате может произойти об рыв лопаток.
Хвост каждой новой лопатки подогнать к пазу в роторе или цилиндре и к хвостам соседних лопаток. Прилегание лопаток оп ределяют по краске и щупу. В отверстия в бочке ротора, где вы сверлены стопорные винты, ввернуть гужоны и запилить их запод лицо с плоскостью.
Ротор компрессора облопачивают следующим образом. В пазу ротора устанавливается упор — разжатые стальным клином мед ные пластинки. К нему подводятся поочередно лопатки и уплот няются легким подколачиванием молотком через медную оправку. Лопатки должны быть пригнаны плотно друг к другу. При обло пачивании ротора и цилиндра необходимо сразу проверять поло жение в пазу каждой лопатки. Отклонение по радиусу допускает ся не более 0,35 м, а в осевом направлении — 0,3 на 100 мм длины лопатки. Проверка радиального положения лопаток производится специальными шаблонами, а осевое положение — угольником.
Превышение указанных допусков приводит к изменению рас четных сечений каналов и нарушению условий истечения воздуха, что значительно снижает к.п.д. всей турбоустановки. При замене направляющих лопаток компрессора подогнать суммарный зазор между стыками промтел согласно техническим требованиям путем подбора лопаток или опиловки промтел, застопорить кернением соответствующие лопатки.
После набора всех лопаток устанавливают замок. Новые вставки и клин перед этим подогнать по краске. Зубцы вставок должны плотно входить в пазы на хвостах лопаток, связанных замковым пазом. В щель между вставками забивают самотормо зящий клин.
Верхние выступы вставок расчеканивают таким образом, чтобы они закрывали клин. По разметке просверлить и нарезать отвер стия под стопорные винты. Стопорные винты завернуть до разру шения шейки, после чего запилить весь замок заподлицо с по верхностью ротора. На замке после расчеканки замковых вста вок не должно быть трещин.
Облопачивание цилиндра осевого компрессора завершается установкой стопорных шайб с винтами.
После установки замка, вручную, при помощи специальных оправок, лопатки рихтуют в радиальном и осевом направлениях.
Восстановление радиальных зазоров осевых компрессоров нанесением уплотняющего органосиликатного материала.
Предла гаемая технология разработана институтом ВНИИгаз. Она отличается простотой и позволяет безопасно устанавливать в процес се ремонта лопатки с уменьшенными (вплоть до нулевых) началь ными радиальными зазорами в проточной части компрессора и в концевых уплотнениях ГТУ. Их рабочий размер устанавливается за счет выработки материала вращающимися деталями.
Органосиликатный материал наносится на предварительно очи щенную и обезжиренную поверхность статора компрессора спосо бами лакокрасочной технологии, не требующими специальной ос настки (кистью, пульверизатором и т. д.). Он обладает хорошей адгезией к металлам, полимеризуется при комнатной температуре, обладает высокой термостойкостью (до 400°С) и позволяет по лучать уплотняющие слои толщиной до 3 мм. Уплотнительный слой из органосиликатного материала обладает хорошей прираба тываемостью к материалу лопаток, высокой стойкостью к раз личным средам (масло, керосин, конденсат и т. п.) и надежной работой в проточной части ГТУ. На основании опытных данных применение данного метода дает прирост мощности ГТУ на 500— 600 кВт.
Указанная технология предусматривает применение органоси ликатной композиции марки ОС-8201, выпускаемой отечественной промышленностью. Перед нанесением мастики поверхность ста тора и обойм уплотнений тщательно очищают от ржавчины, грязи и других отложений и обезжиривают протиркой толуолом. Уплот няющую мастику приготавливают непосредственно перед употреб лением путем тщательного перемешивания в течение 20—30 мин. органосиликатной композиции с отвердителем АГМ-3 в количестве 0,6—1,2% от массы композиции. Отвердитель предварительно рас творяют в толуоле (на 1 весовую часть отвердителя 5 весовых частей толуола). Приготовленную мастику наносят кистью слоями толщиной 0,1—0,2 мм через 30 мин., после высыхания предыдущего слоя.
Недостаток этого способа – недолговечность нанесенного слоя.
Мелкие раковины и пористости на нерабочей поверхности баббитовой заливки вкладыша устраняются пайкой. Для этого место под пайку необходимо вырубить и обезжирить. После подо грева вкладыша с обратной стороны до 130—150°С дефектные места протравить и запаять. Место пайки после остывания уплот нить легкими ударами молотка через медную выколотку, запилить круглым напильником и пришабрить половину вкладыша по шейке вала.
На рабочей поверхности вкладыша запайка раковин и пори стостей не допускается. Незначительные раковины глубиной до 0,5 мм и диаметром до 5 мм можно оставить, тщательно скруглив края.
Частичное восстановление баббитовой заливки иногда выпол няется наплавкой вкладыша баббитом. Перед наплавкой трещи ны и раковины выкрашивания вырубаются зубилом. Поверхность под наплавку должна быть зачищена до блеска. Вкладыш обез жирить бензином, затем промыть раствором тринатрийфосфата и, наконец, горячей водой. Поместив вкладыш в ванну с проточной водой таким образом, чтобы наплавляемая заливка не смачива лась, газовой горелкой № 1 или 2 наплавляют баббит. Начиная с вырубленных мест, наплавку ведут слоями по оси вкладыша. Вначале поверхность старого баббита разогревают до плавления полуды, затем в место наплавки вводят баббитовый пруток диа метром 5 10 мм и расплавляют необходимое количество баббита, слегка разгоняя его пламенем горелки. Чтобы предотвратить сте кание баббита наплавку ведут в нижней части вкладыша, повора чивая его. Для этого рекомендуется изготовить специальный по воротный столик. Толщина наплавляемого слоя должна выбирать ся с учетом масляного зазора во вкладыше с припуском 3—4 мм на сторону для механической обработки. Вкладыши с отслоения ми баббита, увеличенными верхними и боковыми масляными за зорами, раковинами и пористостью на поверхности баббитовой заливки и другими дефектами перезаливают.
Перезаливка вкладышей подшипников производится в технологической последовательности, изложенной в главе 4.
Для возможности выкатывания вкладыша из-под шейки ро тора при ремонте турбоагрегата необходимо установить осевой разбег вкладыша, равный 0,05—0,06 мм. Прилегание шеек вала по длине вкладыша определяется следующим образом. На сма занные тонким слоем краски шейки ротора накладывают нижние половины соответствующих вкладышей и поворачивают вокруг оси в обе стороны на некоторый угол. В необходимых местах баб бит сшабривают до полного прилегания шейки ротора до всей длине баббитовой заливки вкладыша. Для облегчения этой опе рации применяют специально изготовленные из труб нужного диа метра легкие фальшвалы диаметром, равным диаметру шайки вала.
Окончательное прилегание шеек ротора во вкладышах прове ряют после укладки ротора со смазанными краской шейками на установленные в расточках корпуса нижние половины вкладышей. После проворачивания ротора поочередно выкатывается и осмат ривается каждая половина вкладыша. Прилегание шейки ротора должно быть по всей длине вкладыша (по дуге, равной 60°). При легающая к валу поверхность вкладыша должна быть покрыта равномерно мелкими пятнами краски (8—10 пятен на площади 25 X 25 мм). Места недостаточного прилегания пришабривают.
После окончания подгонки нижних вкладышей проверяются масляные зазоры (см. гл. 2). При недостаточном зазоре вкладыш шабрят до нужного размера. После подгонки зазоров фрезеруют распределительные масляные каналы (карманы), гнезда для стопорных винтов и шайб и по отверстиям в теле вкладыша сверлят все отверстия в баббите. После окончания подгонки нижних поло вин проверяют прилегание и натяги верхних половин вкла дышей.
У регулируемых вкладышей необходимый натяг устанавлива ется набором прокладок из нержавеющей стали под верхними опорными подушками. Во избежание ослабления натяга число таких прокладок под каждой подушкой должно быть не более трех.
Натяги нерегулируемых вкладышей устанавливаются шабров кой плоскостей разъемов крышек подшипников. При этом не должна нарушиться параллельность оси расточки крышки и пло скости разъема.
Ремонт масляных уплотнений подшипников заключается в за мене или оттяжке латунных колец. При небольших срабатыва ниях масляных уплотнений производится оттяжка латунных ко лец. Эта операция выполняется обычно при помощи чеканки и оправки, которая закрепляется в тисках неподвижно. Изношенное кольцо уплотнительной обоймы накладывают на оправку и удара ми молотка по чеканке оттягивают кольцо. Однако качество та кой оттяжки плохое: края кольца становятся неровными, оно из гибается, от ударов на кольцах появляются трещины и выкраши вания. Для этой цели применяют специальные приспособления, создающие давление губок с обеих сторон кольца, которые до стигают предела текучести латуни. Уплотнительные кольца с большим износом или повреждениями заменяют.
Замена уплотнительных колец производится в следующем по рядке:
— сработанные уплотнительные кольца удаляются;
— новые заготовки колец из латуни толщиной 2 мм заклады ваются в пазы обойм уплотнений. Концы колец должны высту пать над разъемом обоймы примерно на 22 мм. Ударами молотка по зубилу кольца расчеканиваются. Расчеканка ведется преры висто по обе стороны паза;
— на токарном или расточном станке уплотнительные кольца растачиваются и профилируются с учетом необходимого мини мального зазора по чертежу между шейкой вала и кольцом. Угол заострения колец должен быть равен 15—20°. Для профилирова ния колец можно применять специальный шабер (рис. 5.15);
Рис. 5.15. Шабер специальный.
— нижние половины уплотнительных обойм устанавливаются в корпусе подшипника и по краске определяется их прилегание. После этого с помощью щупа и по свинцовым выжимкам опреде ляются радиальные зазоры. При необходимости зазоры доводятся до чертежных;
— аналогично производится проверка и подгонка верхних половин уплотнительных обойм.
Пригонка опорно-упорных вкладышей. При ремонте ГПА часто приходится менять поврежденные при аварии или просто изно шенные колодки. В случае отсутствия новых колодок заводского изготовления дефектные по баббитовой заливке колодки можно реставрировать по следующей технологии.
Колодки необходимо освободить от баббита, обезжирить, про травить, залудить и наплавить баббитом Б83. Толщина слоя баб бита в чистом виде должна быть не более 1,5 мм. Высота колодки после исправления должна быть такой же, какой была до аварии. Колодка, подготовленная к заливке, показана на рис. 5.16.
Рис. 5.16. Колодка упор ного подшипника, под готовленная к заливке баббитом.
По пе риметру колодки изготовляется ободок 1 из листового железа толщиной 0,5—1 мм с зазором между колодкой 1—2 мм. Ободок должен выступать над колодкой 3 с учетом изношенной части на 5—6 мм. Этот зазор рассчитан на покрытие усадки и на механи ческую обработку. Зазор между ободком и колодкой заполняется асбестовой набивкой 2. Подготовленные для заливки колодки ук ладываются на кусок листового железа, нагретый до вишневого цвета. После нагрева колодки заливают расплавленным бабби том. Заливка колодок производится аналогично заливке вклады шей.
Упорные колодки необходимо пришабрить с учетом необходи мого масляного зазора в упорной части подшипника. Толщина всех колодок в комплекте не должна отличаться более чем на 0,02 мм. В противном случае осевое усилие ротора будет воспри ниматься неравномерно, что вызовет подплавление отдельных колодок и местный перегрев упорного гребня ротора. Толщина ко лодки и плоскость прилегания ее рабочей поверхности проверяет ся при помощи индикатора на штативе и проверочной плиты. Плоскость прилегания проверяют по краске. Вся поверхность плоскости прилегания должна равномерно покрываться краской при притирке к плите. На колодке со стороны входа масла де лается скругление, r = 1 мм или фаска под 45°. Положение упорных колодок фиксируется набором кольцевых прокладок. Неравномерность толщины каж дой прокладки допускается не более 0,02 мм. Толщина кольца проверяется микрометром.
Упорные колодки устанавливают после укладки ротора в под шипники. Расточка и пригонка опорной части опорно-упорного подшипника производятся аналогично опорному подшипнику.
Методом двух индикаторов или с помощью линейки и щупа проверяются рабочие торцовые поверхности упорного диска. Бой упорного диска допускается не больше 0,02 мм. Непер пендикулярность упорной плоскости вкладыша по отношению к оси расточки опорной части также не должна превышать 0,02 мм в габаритах подшипника. Допускается непараллельность упорной части вкладыша и ра бочей поверхности диска не более 0,02 мм. Параллельность про веряют специальным калибром по нижней половине вкладыша после укладки ротора. Регулировка вкладыша относительно упор ного диска производится установочными сегментами путем под кладывания фольги из нержавеющей стали с одной стороны и снятия металла той же толщины с сегментов противоположной стороны. После снятия металла сегменты проверяют на прилега ние по всей плоскости по краске.
Корпусные детали подшипников, роторов, лабиринтных уп лотнений нагнетателя ремонтируют способами, описанными в пре дыдущих разделах.
Особое внимание при ремонте нагнетателя обращается на со стояние всех деталей торцового уплотнения. Обнаруженные сколы, царапины, кольцевые риски, забоины на рабочих и сопрягаемых поверхностях в пределах допусков, приведенных в § 2.4, зачи стить. В случае ненормальных следов натиров рабочую поверх ность колец притереть по плите карбидом бора. После этого оба кольца уп лотнения притираются друг к другу. При возможности используются комплекты, отремонтированные централизованно в условиях ремонтной базы. Пружины с трещинами, боль шой коррозией и с остаточной деформацией заменить на но вые.
Перед каждой сборкой надо тщательно осмотреть резиновые кольца круглого сечения, устанавливаемые на втулке графитового кольца, на валу под стальное кольцо и на наружной поверхности корпуса уплотнения. В случае сильного набухания резины, а так же при повреждении колец их необходимо заменить новыми.
После сборки торцового уплотнения и установки его в гильзу, до насадки рабочего класса, необходимо обязательно испытать уплотнения на плотность давлением масла не более 10—15кгс/см2 в течение 20 мин. Протечки по графитному кольцу и по поверх ностям, уплотняемым резиновыми кольцами, не допускаются.
Одновременно испытывают на плотность давлением 10÷15 кгс/см2 соединения фланца гильзы с торцовой поверхностью корпуса нагнетателя. Протечки через резиновые кольца, являю щиеся уплотнениями канала подвода масла высокого давления на смазку переднего подшипника и торцового уплотнения, не допу скаются.
При опрессовке винтовых насосов и маслопровода высокого давления не допускается подача масла в полость между торцовым уплотнением и опорным передним вкладышем при отсутствии противодавления со стороны рабочего колеса. В этом случае уста навливается заглушка на подводе масла к торцовому уплотне нию. В противном случае может произойти разрушение или отклеивание антифрикционного боросалицилографитового кольца и нарушение герметичности тор цового уплотнения. После опрессовки торцового уплотнения наса живают рабочее колесо ротора. Снятие или насадка рабочего ко леса производится с помощью специального гидравлического при способления, поставляемого заводом-изготовителем в комплекте с машинами. Перенасадка производится без подогрева ступицы колеса (для нагнетателей современных ГПА).
Для создания необходимого натяга рабочее колесо должно насаживаться на вал до упора в ограничительную шайбу, уста новленную в ступице. Толщина ограничительной шайбы устанав ливается для каждого рабочего колеса при изготовлении ротора. При замене рабочих колес необходимо проконтролировать тол щину ограничительной шайбы. Для этого рабочее колесо необхо димо насадить на конец вала без подогрева (или без примене ния гидравлического приспособления), после чего измеряется расстояние от торца конического участка вала до торцовой стенки в ступице колеса (размер А на рис. 5.17).
Рис. 5.17. Снятие размера для проточки ограничи тельной шайбы (а) и насадка диска (б).
1 — вал; 2 — ступица коле са; 3 — установочное коль цо; 4 — гайка специальная; 5 — стопорная шайба; 6 — обтекатель.
Для создания натяга при насадке рабочего колеса необходимо ограничительную шайбу обработать так, чтобы высота уступа Б на шайбе была меньше размера А на 0,7—0,9 мм. До оконча тельной насадки рабочего класса установить ограничительную шайбу и специальную гайку. Гайку застопорить кернением в резь бу. После насадки колесо прижимается гайкой-обтекателем. По садочные места на валу и в колесе должны быть очищены от кор розии и загрязнений и не иметь механических повреждений. Для нагнетателей типа «370» выпуска до 1969 г. при снятии рабочего колеса с вала механическим приспособлением необходимо колесо предварительно подогреть до 80—100°С двумя-тремя паяльными лампами или газовыми горелками, прогревая колесо и ступицу от периферии к центру при одновременном натяжении болтов приспособления.
При посадке рабочего колеса также необходим предварительный нагрев ко леса до 80—100°С, после чего колесо насаживается на посадочное место до упора, установленного на ступице, который обеспечи вает необходимый натяг.
Поврежденные резиновые кольца, устанавливаемые в канавки фланца гильзы, заменяют. Гильза, устанавливаемая в корпус, пос ле фиксации должна плотно прилегать к постели. Зазор по по верхности прилегания гильзы к постели корпуса не должен пре вышать 0,03 мм.
При установке запасной гильзы необходимо выдержать равен ство боковых зазоров между гильзой и корпусом с точностью до 0,05 мм и установить изготовленные по формуляру новые фикса торы. Проверить состояние резиновых колец или медных шайб, устанавливаемых под головки болтов, крепящих гильзу к кор пусу. Допускаются капельные протечки масла под болтами, кре пящими гильзу к корпусу.
После установки в нагнетатель рабочего колеса при помощи свинцовых выжимок проверяется прилегание уплотнительного кольца к уплотнению по крышке рабочего колеса, служащего для разделения всасывающей и нагнетательной камер. Неравномерное прилегание этого кольца приводит к возникновению до полнительных динамических напряжений в элементах рабочих колес.
Перед закрытием торцовой крышки нагнетателя проверить за зоры и состояние усиков уплотнения по покрышке рабочего коле са. Поврежденные усики необходимо выправить или заменить но выми.
Ремонт камеры сгорания сводится в основном к ремонту или замене поврежденных жаровых узлов и донабивке теплоизоля ции. После разборки камеры сгорания в процессе дефектовки все отверстия в головках основных и дежурной горелок в воспламе нителе должны быть очищены.
В случае обнаружения на деталях камеры сгорания трещин необходимо определить границы трещин и по концам их засвер лить отверстия 0 5—6 мм. Сделать разделку металла под сварку и трещины заварить электродом 0 3—4 мм ЭА-1М2Фа (КТИ-5). Электроды КТИ-5 при их отсутствии можно заменить электрода ми ОЗЛ-6. Эти электроды применяются для стали 20Х23Н18. Для стали 12Х18Н9Т допускается сварка электродами ЦТ-15. Раз делка шва на практике достаточно качественно и производитель но выполняется высокооборотной шлифовальной машинкой с уз ким армированным кругом.
.
Рис. 5.18. Установка колец смесителя из трех частей.
Развернутая длина кольца, мм Ø 334—1110, Ø620—2010
После заварки сварочный шов обязательно очищают от ока лины и сварочного грата, которые при работе турбоагрегата, по падая в приточную часть, вызывают повреждения лопаточного ап парата турбины.
В случае обгорания колец лопастных смесителей камер сгора ния, выполненных из стали 12Х18Н10Т, следует произвести замену их на новые из стали 20Х23Н18 (рис. 5.18). При проведении этой мо дернизации рекомендуется также установить ребра из проволоки или листовой стали (сталь 20Х23Н18), что предотвращает обгора ние кромок лопастей смесителя.
При обгорании трубы гляделки на переходном патрубке меж ду камерой сгорания и турбиной необходимо старую трубу выре зать из корпуса патрубка, обработать отверстие и вварить новую трубу, завальцованную из аустенитного листа (сталь 12ХН9Т) толщиной 3 мм. При сборке камеры сгорания необходимо обеспечить соосность всех ее элементов. Фронтовое устройство должно входить в огневую часть камеры сгорания свободно, с равномер ным зазором по окружности. Основная горелка должна входить во фронтовое устройство свободно с равномерным зазором по ок ружности. У горизонтальных камер сгорания часто имеет место выгора ние каолиновой ваты внутренней изоляции переходного патрубка, о чем свидетельствует покраснение до малинового цвета наруж ного корпуса патрубка. В этом случае в патрубок добавляется изоляция. Для этого необходимо старую вату удалить на рассто яние 600—700 мм от фланца, оставшуюся вату утрамбовать, доба вить новую и утрамбовать ее. Часть патрубка оставляется пустым на размер матов, устанавливаемых заподлицо с фланцем. При установке патрубка на место выдержать равномерный зазор 8 ÷ 10 мм. У автомобильных свечей, применяемых в запальных уст ройствах камер сгорания, зазор между контактами должен быть равным 1,5—2 мм. Во время ремонта камера сгорания должна быть надежно отглушена от трубопроводов топливного газа.
Ремонт подшипников и роторов подроб но описан в соответствующих параграфах. Для шлифования шеек ротора на токарном станке мелким шлифовальным полотном с маслом рекомендуется приспособление (рис. 5.19). При наблюдав шейся вибрации турбодетандера или после замены лопаток ротор необходимо отбалансировать на балансировочном станке ВМ-300 (ВМ-500) или статически - на двух параллельных, строго выве ренных в горизонтальной плоскости, балансировочных ножах.
Рис. 5.19. Зажимы для шлифования шеек вала трубодетандера на то карном станке.
1 — транспортерная лента или кожа; 2 — шлифовальная шкурка.
На зубьях шестерни расцепного устройства зачистить имею щиеся забоины, задиры и поправить фаски. В случае заеданий ше стерни при осевых перемещениях необходимо отремонтировать или заменить шпонки. Причина заеданий обычно заключается в задирах в пазах шестерни и на шпонках. При снятии и насадке шестерни для ремонта шпоночного соединения стопорное ограни чительное кольцо рекомендуется нагреть до 150—200°С.
Особенно внимательно следует отнестись к ремонту угольного уплотнения турбодетандера, так как от его состояния зависит нор мальная работа узла. Торцы угольных колец должны плотно при легать к поверхности корпуса уплотнения и свободно, без заеда ний, перемещаться в радиальном направлении. Причины заеда ний устранить. Пружины, пораженные коррозией и имеющие ос таточную деформацию, заменить на новые. Угольные кольца, имеющие трещины и выкрашивания на внутренней расточке, за меняют на новые в такой последовательности.
1. Плоскости разъема подогнать до плотного их прилегания.
2. Полукольца с пружинами собрать и расточить до размера, равного наружному диаметру уплотнительной втулки ротора ми нус 0,5—1,5 мм. Во избежание повреждения кольцо при проточке зажимать в патроне станка очень осторожно. Базовой поверхностью при выверке кольца являются торцы и наружный диаметр. Выверка производится с точностью 0,05 мм.
3. Вырезы в полукольцах пригнать под стопорные планки сог ласно маркировке так, чтобы планки устанавливались заподлицо с разъемом (рис. 5.20).
Рис. 5.20. Подгонка стопорной планки уплотнения турбодетан дера.
1 — угольное полукольцо; 2 — планка.
4. Установить планки в корпус уплотнения согласно марки ровке, измерить расстояние а от края планок до расточки корпу са и расстояние между планками б (рис. 5.21). По данным этих измерений подогнать пазы в полукольцах по глубине так, чтобы обеспечить возможность горизонтального перемещения кольца на 0,2—0,6 мм. .
Рис. 5.21. Установка и центровка стопорных планок.
5. Установить и закрепить пружиной за планки угольное полу кольцо.
6. Проверить плавность перемещения полукольца в обойме в радиальном направлении
7. Аналогичным способом смонтировать остальные полукольца.
8. Установить нижнюю половину уплотнения в корпус турбоде тандера, установить ротор, верхнюю половину уплотнения, нак рыть крышку турбодетандера, разъем обжать штатным крепежом.
9. Притереть угольные кольца по уплотнительной втулке путем вращения ротора, которое можно осуществить сжатым воз духом или приспособлением, представляющим собой пневмодрель и муфту — переходник к расцепной шестерне.
Ремонт лопаточного аппарата турбодетандера.
Забоины и за усеницы на сопловом аппарате и бандажных лентах направляю щих аппаратов зачистить напильником и шлифовальной шкуркой. Обнаруженные трещины на направляющих лопатках и бандаж ных лентах запаивают серебряным припоем ПСР-45 с последую щей зачисткой после пайки.
Замену рабочих лопаток турбодетандера ведут в следующем порядке. Сначала напильником или шлифовальной машинкой спи ливают навал шипов в местах расклепки и снимают бандажные сегменты. Стопорные штифты замковых вставок высверливают и лопатки выводят из ручья диска. Дефектные лопатки выбраковы вают. Пазы диска и лопатки тщательно очистить от загрязнений, затем пазы смазать глицерином или касторовым маслом. Взамен поврежденных подобрать новые лопатки, хвосты всех лопаток в комплекте подогнать друг к другу по краске. Лопатки завести в пазы, разметить, просверлить и развернуть отверстие под стопор ные штифты, установить штифты и расчеканить диск в местах установки штифтов.
Перед установкой бандажную ленту необходимо разметить по шипам, затем ручным прессом пробить отверстия под шипы. За усеницы у основания шипов и на бандажной ленте зачистить опиловкой. Сегменты бандажей надеть на лопатки легкими уда рами молотка массой 300—600 г через деревянную прокладку. Для облегчения насадки бандажной ленты на шипы допускается распиловка отверстий на 0,2—0,3 мм. Сегменты бандажей уста навливают таким образом, чтобы замковые лопатки располага лись в середине пакета. После насадки бандажной ленты шипы расклепать молотком через специальную оправку. Расклепку ши пов необходимо выполнять очень аккуратно, не допуская образо вания трещин в местах расклепки. После расклепки шипов банда жи протачивают на токарном станке для обеспечения нужного осе вого зазора.
Замена направляющих лопаток турбодетандера производится аналогично рабочим с той только разницей, что направляющие лопатки набираются сегментами.
При ремонте валоповоротных устройств обычно приходится за менять дефектные резиновые пальцы муфты, опиливать и при шабривать зубья шестерни-гайки, заменять шестерню-гайку, чер вячную пару и шарикоподшипники, уплотнительные кольца, на страивать конечный выключатель. Резиновые пальцы муфты обыч но заменяют при проведении плановых ремонтов через 7—8 тыс. ч работы турбоагрегата. Они изготавливаются из резинового шнура диаметром 8 мм. Задиры, забоины, заусеницы на зубьях шестер ни-гайки зачищаются шабровкой и опиловкой личным напильни ком. При этом торцовой поверхности шестерни-гайки придается скругленная, несколько конусная форма для обеспечения плав ности зацепления с шестерней ротора.
При зачистке зубьев следует обратить внимание на сохранность одинаковой толщины зубьев и контакта в зацеплении. При нали чии на поверхности червяка и червячной шестерни глубоких ца рапин и любых трещин червячную пару меняют. При установке новой червячной пары нужно по краске проверить прилегание зубьев, зазор в зацеплении, бой шестерни, который не должен пре вышать 0,02—0,04 мм. Размеры зазоров и прилегания зубьев приведены §2.6, а также в рабочих чертежах и паспорте турбоагре гата.
При отсутствии правильного касания в зацеплении зубьев, ес ли добиться его невозможно перемещением шестерни, а также при наличии неровностей на рабочих поверхностях зубьев послед ние пришабривают. После достижения нормального зацепления зубьев производится обкатка пары с помощью пасты ГОИ. При менять для этой цели наждачный порошок запрещается, так как зерна наждака впрессовываются в рабочую поверхность зубьев и вызывают ускоренный износ червячной пары при эксплуатации. При сборке пары проконтролировать соблюдение радиального и осевого зазоров.
В случае замены шестерни-гайки производится подгонка шли цевого соединения для свободного перемещения шестерни. Ше стерня-гайка должна надежно удерживаться в зажимах.
Шарикоподшипники валоповоротного устройства заменяют в случае разрушения или износа, признаком которого является уве личение радиальных зазоров. После сборки валоповоротное уст ройство необходимо опробовать в работе. Перед опробованием настраивают конечный выключатель и проверяют действия руко ятки. При включении и отключении валоповорота рукояткой не должно быть заеданий.
До начала ремонтных работ проверяются опоры регенератора на плотность и равномерность прилегания к основаниям. В случае неполного или неравномерного прилегания выполняют необходимый ремонт опорных поверхностей, при необходимости заменяют шариковые опоры.
Путем отсасывания воздушным инжектором очистить регене ратор от заносов грязи, ржавчины, окалины и т. п. Обнаруженные трещины в корпусе и в местах приварки спаренных листов к гре бенке воздухоподогревателя заваривают по следующей техноло гии. Концы выявленных травлением трещин засверлить. Высоко оборотной шлифовальной машинкой с узким кругом выбрать ме сто трещины до здорового металла. Полнота выборки трещин определяется травлением. Угол скоса кромок при выборке тре щин должен быть 10—30° при овальном основании разделкой с шириной его не менее 10 мм. Выборки, подготовленные к заварке, не должны иметь острых углов и резких переходов. Трещины за варивают электродами типа ЭА-15 марки ЦТ-15 (ГОСТ 10052-75). Сварочный ток выбирается в зависимости от диаметра элект рода.
|
Диаметр электрода, мм |
Ток сварки, А |
|
3 |
80—100 |
|
4 |
100—140 |
|
5 |
150—180 |
Сварку ведут узкими валиками без перегрева прилегающих к ним мест. Высота валика должна быть не более 5 мм, а ширина не более трех диаметров электрода. В процессе сварки тщательно осматривают зону сплавления шва с основным металлом на от сутствие в ней трещин. Контроль осуществляется травлением шли фованной поверхности. Особенно внимательно необходимо отнес тись к заварке трещин в местах сварки листов с гребенкой, в связи с опасностью прожога тонких листов пакета. В этом случае свар ка небольшим сварочным током начинается от тела гребенки, сварной шов постепенно участками около 50 мм ступенчато накладывается на трещину в тонких местах.
При прогаре пакетов и больших утечках воздуха регенератор ремонту не подлежит и должен быть заменен новым.
Высокое качество при сварке тонких парных листов пакетов дает применение аргонно-дуговой сварки. Поэтому применение этого метода сварки предпочтительно.
После окончания сварочных работ регенератор еще раз опрессовывается. После окончания ре монта заглушки снимают и собирают фланцевые соединения. Кор пус регенератора должен быть надежно защищен теплоизоляцией согласно проекту. Повреждение теплоизоляции вызывает неравно мерность охлаждения отдельных элементов регенератора, что спо собствует образованию трещин.
Под ремонтом маслосистемы подразумевается ремонт масло бака, маслоохладителей, пускового и резервного маслонасосов, насосов уплотнения, запорной арматуры (вентили, краны, за движки, обратные клапаны), маслопроводов регулирования, смаз ки и уплотнения, сливных трубопроводов, инжекторов.
При ремонте маслосистему очищают от шлама и других отло жений. Способы очистки подробно описаны в § 5.6. После разборки и зачистки фланцевых соединений проверить параллель ность фланцев. При наличии перекоса фланцы выравниваются путем подогрева трубы с выпуклой стороны вблизи фланца на 300—400°С.
После остывания еще раз проверить параллельность фланцев. Если параллельность не восстанавливается, то фланцы припи лить и пришабрить. Трубу после подогрева или опиловки необходимо изнутри очистить.
Сборка маслопроводов после очистки и ремонта производится на прокладках из прокладочного картона марки А (ГОСТ 9347-74), промазанных шеллаком или бакелитовым лаком. Внутренние диа метры прокладок вырезают больше диаметра зеркала фланца на 2—3 мм. Во избежание попадания шеллака или бакелита в трубопровод необходимо вокруг внутреннего диаметра оставить несмазанной полоску шириной 4—5 мм.
Ремонт маслобака. Сетки фильтров запаять в местах разры вов. При больших повреждениях сетки заменить на новые. При установке сетки на рамку необходимо, чтобы она плотно приле гала к рамке. Поврежденные уплотнения крышек люков маслоба ка заменить. Сделать ревизию всего крепежа крышек люков. При обжатом крепеже люков маслобак должен быть герметичен.
Ремонт маслоохладителя. При ремонте маслоохладителей в основном приходится ремонтировать трубные пучки. Выявленные при опрессовке дефектные трубки с трещинами частично или пол ностью заменяют. Допускается эксплуатация маслохолодильников с числом отглушенных трубок, составляющим не более 8% от об щего числа. Трубки заглушают с обеих сторон в трубных досках конусными пробками, изготовленными из меди, алюминия, латуни или мягкой стали.
При неплотности между трубками и трубной доской завальце вать эти трубки роликовой вальцовкой или специальными оправ ками—вальцовками—с диаметром d трех размеров: 12,4; 12,8 и 13,2 мм (рис. 5.22), которыми пользуются последовательно, на чиная с меньшего. Оправки изготавливают из инструментальной стали марки У7 или У8 и закаливают в масле с последующим от пуском при температуре 225°С.
Рис. 5.22. Оправка для вальцовки трубок мас лоохладителей.
Отложения солей и другие загрязнения трубки с внутренней стороны (водяная полость) очищают механическими способами, которые подробно описаны в § 2.7. После очистки секцию опрес совать.
Трубки маслоохладителей заменить в такой последователь ности:
1) высверлить завальцованные концы трубок в трубных дос ках;
2) вынуть дефектные трубки;
3) способом развертывания очистить в трубных досках отверстия;
4) заготовить новые трубки;
5) трубки установить в пучок и развальцевать.
Во избежание повреждения отверстий в трубных пучках свер ло выбирают на 0,4—0,5 мм меньше диаметра отверстия доски. После высверловки трубку выбить через круглую выколотку. Пе ред установкой новой трубки отверстие в трубной доске необхо димо зачистить до металлического блеска и обработать разверт кой, так как наличие грязи, заусениц, забоин, окалины и т. п. мо жет ухудшить качество развальцовки и снизить герметичность сое динения. Длина новых трубок выбирается с учетом удлинения при развальцовке на 1,5—2 мм короче действительного размера.
Новые трубки в трубных досках вальцуют специальными ро ликовыми вальцовками, принцип работы которых заключается в раскатывании внутренней поверхности трубок стальными кале ными роликами, прижимаемыми к стенкам конусным веретеном. Вальцовки вращаются тихоходной пневмодрелью. Развальцовка трубок требует определенных навыков и опыта, так как при чрез мерном усилии на вальцовку на концах трубок могут образоваться
трещины.
После развальцовки концы новых трубок должны выступать над трубной доской на 0,2—0,3 мм. Для подрезки трубок исполь зуются тупо заточенное сверло или напильники. Выступающие концы трубок после подрезки для обеспечения плотности необхо димо разбортовать оправкой.
После окончания этих операций все трубки пучка продуть сжа тым воздухом для удаления опилок и стружки. Для определения плотности соединения внутренней крышки маслоохладителя и плотности водяной полости трубного пучка необходимо провести гидравлические испытания. Внутренняя крышка соединяется с трубной доской по рискам на прокладке из паронита. Шайбу под головки болтов изготовляют из красной меди и отжигают. Между фланцами поставить резиновую прокладку. Для опрессовки пучка используют крышку маслоохладителя, оборудованную манометром и вентилем с трубкой для подвода воды. Трубный пучок заполня ют водой и опрессовывают давлением 4 кгс/см2 в течение 20— 30 мин. При отсутствии протечек, не снимая внутренней крышки, установить трубный пучок в корпус маслоохладителя на проклад ках из картона или паронита и подсоединить к маслопроводам.
Ремонт винтового маслонасоса. Мелкие царапины на винтах и баббитовой заливке корпуса насоса зачистить шабером и мелкой шлифовальной шкуркой. Шейки винтов шлифуют на токарном станке. При наличии выработки подпятников заменить их новыми.
Винты с задирами на винтовой нарезке и шейках заменить новыми. В случае обнаружения отслаивания или выкрашивания баб бита, а также увеличенных зазоров весь насос в сборе необходимо отправить на ремонт на завод или кустовую ремонтную базу с приложением дефектной ведомости.
Перед сборкой насоса винты смазать маслом и вставить в кор пус только по маркировке. Измерить зазоры в зацеплении винтов и по окружности. Установить торцовую крышку с подпятниками и самоподжимные сальники, проверить и убедиться в свободном вращении винтов от руки.
В блоке клапанов насосов проверить плотность прилегания предохранительного и обратного клапанов. При необходимости притереть их с применением алмазной притирочной пасты. Пру жины с трещинами заменить на новые. Собранный насос опробо вать. Он должен развивать требуемые подачу и напор и не иметь утечек.
Ремонт пускового и резервного маслонасосов. Нарушение нор мальной работы лопастных насосов проявляется в снижении их подачи, в скачках развиваемого напора, в появлении повышенно го шума и стука. Наибольшему износу обычно подвергаются ро тор, лопатки, сальники, подшипники.
Корпус насоса при ремонте очистить внутри и снаружи, все детали промыть и продуть сжатым воздухом. Износ отдельных мест внутренней полости корпуса устраняется наплавкой металла с помощью электросварки с последующей пригонкой под чертеж ный размер механической обработкой. Риски, забоины и вмятины на плоскостях разъемов устраняют зачисткой шабером. При экс плуатации насосов возможен износ шеек, искривление или полом ка вала. Искривление вала происходит в результате выхода из строя подшипников или ударов частей ротора о неподвижные де тали насоса.
Износ шеек валов может происходить из-за появления рисок, задиров, коррозионных каверн, отсутствия смазки и по другим причинам с последующим выходом из строя подшипников. Полом ка вала, как правило, наблюдается в местах перехода вала с диа метра посадочного места на диаметр шейки вала. Поломка про исходит в результате концентрации местных напряжений. Поло манные валы заменяют на новые.
Восстановление изношенных шеек вала в зависимости от сте пени износа осуществляется следующими способами: до 0,3 мм — электролитическим хромированием; от 1,5 до 2,0 мм — электроли тическим железнением; от 2,0 до 3,0 мм—ручной газовой или электродуговой наплав кой.
Нарушенная резьба на валу восстанавливается резцом. Если повреждения значительны, то этот участок вала протачивают до основания резьбы, затем наплавляется, обрабатывают и нарезают новую резьбу. Поврежденные рабочие колеса заменяют. Уплотни тельные резиновые кольца при эксплуатации теряют эластические свойства или набухают. Поэтому при проведении ремонта насо сов дефектные кольца следует заменить.
В случае увеличения зазоров в подшипниках или отставания баббита подшипники необходимо перезалить и подогнать под шей ку вала, а также устранить прочие мелкие дефекты. Собрать на сос; при сборке проконтролиро-вать установку трубки для подвода смазки к верхнему подшипнику. Провернуть ротор от руки и убе диться в свободном вращении. Насос продуть и установить на место. Опробовать работу насоса под нагрузкой. Хорошо отре монтированный насос работает без шума, без утечек масла, соз дает стабильные подачу и напор по паспорту. Данные геометриче ских размеров деталей насоса до и после ремонта записать в фор муляр.
Ремонт шестеренчатого маслонасоса. У шестеренчатых насосов изнашиваются корпус, крышка, шестерни, втулки и резиновые уплотнения. У корпуса насоса сильнее изнашивается стенка со стороны камеры всасывания. Износ корпуса приводит к наруше нию соосности деталей насоса. Шестерни и втулки начинают работать с перекосом, вследствие чего их торцовые поверхности интенсивно изнашиваются.
Одним из способов восстановления корпуса является ремонт методом гильзовки. При этом способе колодцы корпуса фрезеруют до выведения износа. Гильза, отли тая из алюминиевого сплава в кокиле, обрабатывается и запрес совывается в корпус насоса. Перед запрессовкой гильзы на обез жиренные ацетоном боковые поверхности колодцев корпуса и на ружную поверхность гильзы наносится шпателем тонкий слой (1—1,5 мм) эпоксидной композиции. После выдержки корпуса в печи при температуре 120°С в течение 2 ч гильзы растачивают под необходимый размер. Поверхность насоса очистить от подтеков и излишков эпоксидной композиции. Если нет специальной печи, то отвердение эпоксидного состава происходит при 20°С не менее 3 сут. Качество покрытия при этом ниже.
Увеличенная глубина колодцев — второй крупный дефект корпуса. Уменьшить глубину колодцев можно следующими спосо бами:
1) заливкой баббитом дна колодцев с последующим фрезе рованием слоя баббита торцовой фрезой;
2) заливкой эпоксидной композицией дна колодцев;
3) фрезерованием привалочной пло скости соединения корпуса с крышкой.
Крышку пришабривают к корпусу. При этом металл снимают с тела крышки. Снимать металл с тела корпуса не рекомендуется. Шестерни шестеренчатых насосов изготавливают из легированной стали, зубья шестерен цементированы на глубину 0,9—1,5 мм и закалены до твердости HRC 58—62. При работе шестерни изна шиваются по наружному диаметру и линии зацепления зубьев, по торцовым поверхностям и по цапфам. Ведущая шестерня испыты вает большие нагрузки, чем ведомая, поэтому и износ ее больше, чем ведомой шестерни. Шестерни со значительным износом вы браковывают. При износе в пределах термообработанного слоя шестерни восстанавливают на ремонтные размеры шлифовкой. Сначала шлифуют цапфы и зубья по наружному диаметру, а за тем на плоскошлифовальном станке — торцовые поверхности ше стерен. Втулки при износе внутренней поверхности заменяют на новые. При износе наружной поверхности втулки восстанавлива ют осадкой в корпусе или в крышке. Уменьшение высоты втулки при осадке компенсируют напрессовкой шайбы из алюминия или бронзы. Можно восстанавливать втулки наплавкой баббита или латуни. Используется также восстановление размеров втулок на несением эпоксидной композиции.
Перед сборкой детали насоса промывают в керосине, проду вают сжатым воздухом и смазывают маслом. Шестерня с вали ками устанавливается во втулки (подшипники) корпуса. При этом должно обеспечиваться свободное проворачивание шеек валов. Радиальные зазоры между шейками валов и втулками должны быть в пределах 0,1 мм. Затем нужно отрегулировать осевой за зор; если зазор велик (более 0,1 мм), то уменьшить его шабре нием торца корпуса насоса. Если зазор менее 0,05 мм, то устано вить под крышку прокладку из кальки (0,04—0,05 мм).
Прилегание зубьев проверяется по краске, разведенной кероси ном. Краска наносится тонким слоем только на зубья ведущей шестерни. Крышку устанавливают на шеллаке или с прокладкой из плотной промасленной чертежной бумаги, далее устанавли вают сальники. Насос опробуют сначала вручную; поворачивая ведущую шестерню проверяют легкость хода и отсутствие заде ваний торцов шестерен о корпус. После подсоединения электро двигателя насос испытывают на подачу и давление.
Ремонт запорной арматуры. Запорная арматура притирается и проверяется на плотность. Плотность запорных устройств прове ряется на «карандаш» или гидравлической опрессовкой. Клапан к седлу притирают по месту при помощи притирочных порошков или паст. При сильной коррозии или забоинах поясков контакти рующих поверхностей (зеркала) седла или клапана их надо про точить на станке, после чего притереть по месту.
При разработке отверстия, находящегося на крышке вентиля ниже сальниковой камеры, наблюдается проваливание сальнико вой набивки. Этот дефект устраняют растачиванием отверстия в крышке и запрессовкой в него втулки, которую крепят двумя шпильками.
Центровка роторов — комплекс слесарно-сборочных операций, направленных на обеспечение соосного расположения роторов (рис. 5.23, I) при работе агрегата. Роторы могут быть расцентрованы по окружности (рис. 5.23, II)—оси роторов смещены параллельно друг друга, расстояние между торцами полумуфты одинаково; по торцу (рис. 5.23, III) — оси роторов скрещены, торцы полумуфт не параллель ны; одновременно по ок ружности и торцу (рис . 5.23, IV).
Рис. 5.23. Состояния центровки ро торов:
а — расцентровка по радиусу, b — рас центровка по торцу
Причины расцентров ки разделяются на две группы.
Постоянно действую щие: неравномерные тем пературные расширения
фундаментов и корпусов турбины и нагнетателя; всплы тие роторов на масляной пленке; неравномерный износ баббитовой заливки подшипников; на редукторных агре гатах боковые усилия со стороны зубчатых колес.
Причины случайного характера: неравномерные уси лия со стороны патрубков нагнетателя при неудовлетво рительном состоянии лобовых опор, просадки опор, вы резки кранов и вибрации патрубков; перемещение вы хлопной части турбины из-за неудовлетворительной ре гулировки опор; смещение корпуса турбины из-за нару шения при сборке сопряжения внутреннего и наружного корпусов и их деформаций, вследствие утечек про дуктов сгорания и нарушения состояния тепловой изо ляции.
Расцентровка приводит к вибрации роторов, задева ниям и износу лабиринтных уплотнений, ускорению изно са подшипников, шеек роторов, зубчатых полумуфт, сни жению межремонтного периода.
Причины расцентровки первой группы возникают после пуска агрегата и его работы под нагрузкой. При остановке и остывании турбины и фундамента ротора каждый раз занимают исходное положение. Поэтому влияние причин первой группы необходимо устранять путем предварительной расцентровки роторов в нерабо чем положении на такую величину, которая обеспечит в рабочем состоянии соосное расположение роторов. Ве личину предварительной расцентровки необходимо уста навливать индивидуально для каждого агрегата исходя из рекомендаций завода-изготовителя, опыта эксплуатации или экспериментальным путем. Изме нения центровки под влиянием причин второй группы необратимы и непредсказуемы, поэтому для предотвращения возникновения этих причин необходимо строго выполнять технические требования к монтажу и сборке агрегатов.
При обнаружении в процессе длительной эксплуата ции неравномерных осадок фундаментных колонн тур бины и нагнетателя необходимо провести корректиров ку центровки. Размеры и скорость осадок контролируют с помощью гидростатического уровня или по изменению уклона шеек роторов, определяемого с помощью уров ня «геологоразведка». Основной критерий правильно выполненной центровки рото ров — длительная безвибраци онная работа узла ТНД — промвал — нагнетатель.
Подготовительные работы включают проверку состояния центровки перед началом ре монта на полностью собран ном и остывшем агрегате и после ремонта при полностью собранном агрегате. Предре монтная проверка позволяет сравнить положения роторов в конце и начале межремонт ного периода и оценить разме ры необратимой расцентровки, вызванной остаточными деформациями и необратимыми перемещениями корпу сов и фундамента. При послеремонтной проверке со стояния центровки, предварительно, с помощью щупа, по краске или по натирам убеждаются в плотности прилегания шеек роторов к баббитовой заливке под шипников и вкладышей подшипников к расточкам корпуса.
Методика измерения и расчета расцентровки до и после ремонта одна и та же.
Снимают промвал и устанавливают приспособление для измерения центровки. На одном из валов (обычно со стороны нагнетателя) закрепляют центровочную ско бу (рис. 5.24).
Рис. 5.24. Центровочная ско ба
В журнал ремонта и формуляр записыва ют место установки скобы, например скоба установлена на роторе нагнетателя. Это позволит в дальнейшем оп ределить относительное расположение роторов при рас центровке. На скобе закрепляют два индикатора или, в случае использования плоскопараллельных концевых мер или щупа, вворачивают два винта. Для использо вания минимального числа пластин (щупа) зазоры а и в устанавливают в пределах 0,3—0,4 мм. На обоих фланцах приспособления напротив друг друга через 90° наносят по четыре риски.
В начальном «нулевом» положении замеряют и запи сывают зазоры между торцами приспособления: свер ху — вв, слева — вл, справа — вп, снизу — вн и относи тельное радиальное смещение в верхнем положении ско бы — ав. «Левое» и «правое» положения определяют, если смотреть со стороны турбины на нагнетатель, т. е. на ротор, на котором установлена скоба. Поворачивая одновременно оба ротора в направлении рабочего вра щения, через 90, 180, 270 и 360° повторяют замеры. За мер при 360° является контрольным, подтверждающим замер при 0°. При невозможности замера нижних зазо ров их определяют расчетным путем: вн=(вл + вп—вв); ан=(ал+ап)—ав. Результаты измерений заносят или в кружки (рис. 5.25,а), или в таблицу (табл. 5.1).
Рис. 5.25. Формы записи результатов измерения центровки:
а—последовательность записи при различных положениях роторов; б — расположение подшипников (стрелки показывают направление вращения ротора)
По результатам четырех измерений по торцу для каждого из четырех положений роторов подсчитывают средние арифметические значения: ввср= (вв1+ вв2 + вв3+ +вв4)/4; влср=(вл1 + вл2 + вл3 + вл4)/4 и т. д. Получен ные значения приводят к нулю, для чего из четырех значений а и в вычитают табличные значения. При пра вильно выполненных замерах обязательно соблюдаются следующие равенства: ал+ ап = ав + ан и вл+ вп = вв + вн. При отклонении величин в указанных соотноше ниях более 0,02 мм замеры повторяют.
Таблица 5.1
Запись результатов измерения центровки роторов ТНД (РТ) и нагнетателя (РН), мм
|
Положение роторов |
Торец |
Окружность |
||||||
|
вв |
вл |
вн |
вп |
ав |
ал |
ан |
ап |
|
|
0° |
0,18 |
0,32 |
0,34 |
0,20 |
0,54 |
-- |
-- |
-- |
|
90° |
0,28 |
0,45 |
0,32 |
0,15 |
— |
0,36 |
— |
— |
|
180° |
0,48 |
0,42 |
0,18 |
0,24 |
— |
— |
0,28 |
— |
|
270° |
0,38 |
0,32 |
0,24 |
0,30 |
— |
— |
— |
0,46 |
|
360° |
0,18 |
0,32 |
0,34 |
0,20 |
0,54 |
— |
— |
— |
|
Средние зна чения |
0,33 |
0,38 |
0,27 |
0,22 (min) |
0,54 |
0,36 |
0,28 (min) |
0,46 |
|
Приведенные значения |
0,11 |
0,16 |
0,05 |
0,0 |
0,26 |
0,16 |
0 |
0,18 |
Следует обращать внимание на следующие возмож ные причины появления погрешности: ошибка в подсче те суммарной толщины пластин щупа; неодинаковые усилия и различная глубина введения щупа; неисправ ность или ослабление крепления индикатора и приспо собления; деформация скобы из-за ее недостаточной жесткости; наличие неровностей или забоин в местах замеров.
По полученным значениям определяют величины расцентровок:
по окружности в вертикальной плоскости (авпр— анпр)/2 и горизонтальной (алпр—аппр)/2; по торцу в вертикальной плоскости ввпр—внпр и гори зонтальной влпр—вппр.
Допустимые отклонения по окружности составляют не более ±0,05 мм, по торцу — не более ±0,02 мм (при D=260 мм). Если расцентровки превышают допуски по окружности не более 0,2 мм и по торцу — 0,05 мм, расцентровку устраняют смещением ротора ТНД благо даря перемещению вкладышей подшипников с контро лем положения ротора по расточкам корпусов.
Если расцентровки превышают допуски по окружности от 0,2 до 2 мм и по торцу до 0,2 мм, расцентровку устраняют перемещением корпуса ротора ТНД в вертикальной плоскости благодаря изменению толщины подкладок под лапы и в горизонтальной — пригонки горизонтальных и вертикальных шпонок. Если расцентровка превышает допуск — по окружности более 2 мм и торцу 0,2 мм при равномерных зазорах в проточной части, расцентровку устраняют изменением положения корпуса нагнетателя.
При обнаружении задеваний в уплотнениях при зна чительной расцентровке по полумуфтам, а также в случае перезаливки и расточки подшипников при ремонте, положения роторов проверяют по расточкам корпусов.
Наиболее часто центровку исправляют смещением подшипников (рис. 5.26).
Для устранения расцентровок по окружности в вертикальной и горизонтальной пло скостях оба подшипника смещают соответственно на На = ±(авпр—анпр)/2 и L = ±(алпр—аппр)/2. Для устранения расцентровки по торцу в вертикальной и горизон тальной плоскостях первый подшипник (ближний к по лумуфте) смещают на Н1в= ± (авпр—внпр)n/D; L1в = = ±(влпр—вппр)n/D и второй на H2В = ± (ввпр—внпр) X x(m+n)/D; L2B = ± (влпр—вппр) (т+n)/D,
Рис 5.26. Возможные относительные положения роторов (а, б, в, г) и способы перемещения при центровке
где п — рас стояние между подшипником и полумуфтой ротора тур бины; т — расстояние между подшипниками ротора турбины; D — расстояние между верхним и нижним положениями полумуфт при замерах зазоров по торцу (см. рис. 5.25,б).Перемещения подшипников в горизонтальной и вер тикальной плоскостях для одновременного устранения расцентровки по окружности и торцу определяют из вы ражений: для первого подшипника Н1 = ±Н1в ±На и L1 = ±L1B±La; для второго Н2 = ±Н2в ± На и L2= ±L2в+Lа.
Рис 5.27. Перемещение нижнего вкладыша подшипника при центровке
Перемещение подшипников при центровке проводят путем изменения толщин прокладок в вертикальной плоскости (рис. 5.27, а) соответст-венно под боковыми и нижней колодками h = ±H sin α, h = ±H и в горизон тальной (рис. 5.27,б) под боковыми колодками lл = ±L cos α, ln = ± L cos α.
При одновременном перемещении подшипников в вертикальной и горизонтальной плоскостях подсчитыва ют алгебраическую сумму перемещения, т. е. (±h ± lл ) и (±h ± lп ).
Для обеспечения при длительной эксплуатации неизменной посадки подшипников в корпусе и, следовательно, предотвращения возникновения повышенной вибрации под установочные колодки устанавливают не более двух, обязательно стальных, калиброванных прокладок, прилегающих по всей опорной поверхности. После ис правления центровки проводят контрольные разборку и сборку ТНД для проверки неизменности достигнутого положения роторов.
Надежная и экономичная работа газотурбинной установки в значительной степени зависит от правильной работы ее системы регулирования. Работа системы регулирования определяется тех ническим состоянием ее деталей и узлов, качеством их сборки и зависит от настройки системы. К ревизии и ремонту системы ре гулирования, учитывая сложность конструкции и высокую сте пень точности и чистоты, предъявляются повышенные требования. Эту работу должны выполнять слесари высокой квалификации, имеющие необходимые знания и навыки. Перед началом работы необходимо хорошо изучить чертежи и описания, дефектную ве домость и эксплуатационную документацию, отражающие неис правности в работе узлов в межремонтный период. Перед оста новкой турбины в ремонт проверяют и записывают давления масла и воздуха во всех узлах регулирования, размеры открытия клапанов, положений сервомоторов и пр.
До разборки узлов тщательно измеряют и записывают в фор муляр все установочные данные по регулировочным винтам и на жимным гайкам. Эти данные сравнивают с аналогичными, полу ченными во время предшествующего ремонта. Крышки и фланцы для избежания путаницы при сборке узлов должны быть промар кированы. Рабочее место слесаря перед началом ревизии должно быть хорошо подготовлено. Для этого у блока регулирования устанавливается верстак с тисками, на котором раскладывают разбираемые узлы и детали. Под блоком регулирования ставят поддон из тонкого металлического листа для сбора сливаемого масла. Для промывки и смазки деталей подготавливают ванны с керосином и турбинным маслом. В достаточном количестве долж ны быть заготовлены салфетки с подрубленными концами для протирки деталей. Масло из системы сливается полностью.
Ремонт системы регулирования включает, как правило, раз борку и чистку узлов и деталей регулирования, определение сте пени износа деталей, проверку зазоров, замену изношенных или поврежденных деталей новыми, восстановление необходимых за зоров и сборку. При ремонте и замене изношенных деталей новы ми все подгоночные и сборочные работы выполняют очень тща тельно. Перекос деталей, заедания, а также слабина и люфты в шарнирных и других сочленениях не допускаются. Все зазоры и допуски на сборку выдерживают точно, все детали закрепляют надежно, а если нужно, застопоривают.
Поверхности золотников и букс, крыльчаток и поршней серво моторов не должны иметь царапин, забоин, заусенцев и других дефектов, которые устраняют шлифовкой мелкой шкуркой с мас лом и притирочной пастой ГОИ. После окончания притирки па ста ГОИ с поверхности детали удаляется. Отсечные кромки пос ле шлифовки и притирки должны оставаться острыми, остальные кромки должны быть завалены.
Зазоры между золотниками и буксами, между поршнями и корпусами сервомоторов не должны быть слишком большими, так как это вызывает вредные и непроизводительные перетоки масла, или слишком малыми, так как это вызывает трение или заедание. При превышении паспортных зазоров детали заменяют.
В случае заеданий подвижных деталей необходимо их на месте притереть по пасте с последующим удалением следов пас ты. Во время ревизии проверить пружины на отсутствие усталост ных трещин. Пружины, имеющие трещины, глубокую коррозию на поверхности и остаточную деформацию, подлежат замене.
При проверке состояния деталей клапанов особое внимание обращают на то, чтобы штоки не были погнуты, на состояние рабочих уплотнительных поверхностей клапанов и седел и на зазо ры между штоками и уплотнительными втулками, так как увели ченные зазоры вызывают утечки масла и газа, а недостаточные зазоры приводят к задеваниям. Погнутые штоки клапанов исправ ляют правкой. Плотность прилегания клапанов к седлам прове ряют на керосин или на «карандаш». При проверке на карандаш на протертую насухо уплотнительную поверхность клапана на носят карандашом по всей окружности радиальные риски, клапан ставят на седло и поворачивают с небольшим давлением 2—3 ра за на 1/8 окружности. При хорошей притирке карандашные риски стираются по всей окружности клапана.
Особенно тщательно необходимо отнестись к проверке на плотность стопорного и регулирующего клапанов, так как через них на неработающем турбоагрегате может поступать газ в ка меру сгорания, газоходы и воздуховоды, что в свою очередь мо жет привести к взрыву при пуске ГТУ. Ревизии подлежат также детали из резины и фторопласта. Дефектные детали необходимо заменить.
Плотность сильфонов проверяют керосином. При поврежде нии гофр сильфон заменяют, а при неплотности запаивают сереб ряным припоем ПОС-40 со специальным флюсом.
Все детали регулирования перед сборкой должны быть тща тельно прочищены, продуты сжатым воздухом и смазаны турбин ным маслом, в том числе и маслопроводы. Все отверстия отре визированных узлов должны быть закрыты от попадания в них по сторонних предметов.
При установке прокладок фланцевых соединений шеллак на носится тонким слоем, так как при затяжке фланцев излишки его выжимаются внутрь масляной системы и попадают в зазоры подвижных деталей, резко снижая чувствительность регулирова ния. При неплотности соединений разъемов крышек и корпусов необходимо обеспечить прилегание их поверхностей. Проверка взаимоположения деталей при ревизии и сборке после ремонта, пуск и наладка системы регулирования производятся в соответ ствии с действующими заводскими инструкциями и информпись мами.
Ремонт изоляции корпуса турбины. В случае повышенной темературы отдельных участков корпуса турбины необходимо про извести донабивку изоляции (каолиновой ваты) в этих участках. Для этой цели снимают изоляцию по разъему и утрамбовывают внутреннюю изоляцию металлическими стержнями до тех пор пока не закончится ее усадка. Донабивка производится неболь шими порциями с последующей хорошей утрамбовкой тканью. Разъемы заделывают специальными жгутами, изготовленными из каолиновой ваты, обернутой дважды кремнеземистой тканью КТ-11, и поверх того сеткой № 0,4—0,2 (ГОСТ 3826 — 82) из аустенитной проволоки марки Х18Н9Т. Сетка прошивается такой же проволокой. Жгуты изготавливают длиной 600—800 и высо той 30—40 мм. Выступающая часть жгута над разъемом 5 — 10 мм. С помощью деревянного молотка цилиндрическому жгуту придают необходимую форму (для укладки по месту) с утонен ным краем, который заводится под фланец вставки.
В верхней половине цилиндра жгуты прижимаются аустенит ной проволокой 01 мм, укрепленной на специальных скобах, ко торые приваривают к вставке и цилиндру турбины через 200 мм в шахматном порядке.
Ремонт наружной теплоизоляции турбины, газоходов и воздуоводов. Тепловая изоляция высоконагретых поверхностей трубо проводов и узлов ГТУ предназначена для уменьшения тепловых потерь и создания благоприятных санитарно-гигиенических усло вий работы персонала. Для теплоизоляции узлов и газоходов ГТУ применяются следующие материалы:
1) вермикулит (для внутренней и наружной изоляции тур бины) ;
2) минеральная вата (для изоляции газоходов);
3) асбест (листовой, шнуровой), асботкани АТ-6 и АСТ-1, AT-16 и др. (для изоляции трубопроводов небольших диаметров, компенсаторов, фланцев и для изготовления матов);
4) совелит (для изоляции воздухопроводов);
5) асбозурит-750 (для нанесения штукатурного слоя поверх изоляционных материалов);
6) листовой алюминий, оцинкованное кровельное железо (для наружного защитного покрытия теплоизоляции).
Вермикулит (ГОСТ 12865—67) — сыпучий зернистый материал чешуйчатого строения, получаемый в результате обжига природных гидратированных слюд. Выпускается фракциями 5—10 мм (крупная), 0,6—5 мм (средняя) и менее 0,6 мм (мелкая). В зависимости от объемной насыпной массы (100, 150 и 200 г/м3) подразделяется на марки 100, 150 и 200. Коэффициент теплопровод ности вермикулита этих марок составляет при температуре 25°С от 0,066 до 0,066 ккал/(м∙ч∙°С) Применяется для теплоизоляции при температуре изолиру емых поверхностей от —260 до +1100°С.
Минеральная вата — теплоизоляционный материал, состоящий из тончайших гибких стеклоннлных волокон, получаемых при распылении жидкого расплава шихты и металлургических топливных шлаков, горных пород или других сили катных материалов. Теплоизоляционные свойства минеральной ваты обусловли ваются наличием воздушных пор (до 95% от общего объема материала), имею щихся между волокнами. В зависимости от исходного сырья вату разделяют на минеральную (ГОСТ 4640—84), изготовляемую из минералов горных пород, и стеклянную (ГОСТ 19249—73), изготовляемую из стекольной шихты. В зависимо сти от объемной массы минеральная вата подразделяется на три марки: 75, 100 и 125. Коэффициент теплопроводности соответственно равен 0,036, 0,0318 и 0,040 ккал/(м∙ч∙°С) при 25РС. Предельная температура использования мине ральной ваты ШГС.
Шнуры асбестовые (ГОСТ 1779—83)—теплоизоляционное изделие, приме няемое при температуре до 400°С; выпускаются диаметром от 3 до 30 мм в бух тах массой 30--60 кг; коэффициент теплопроводности 0,17 ккал/(м∙ч∙°С) при 0 °С; объемная масса шнура до 700 кг/м3.
Картон асбестовый (ГОСТ 2850—80)—материал, изготавливаемый из хри золитового асбеста; коэффициент теплопроводности 0,175 ккал/(м∙ч∙°С) при 0° С. Объемная масса до 1400 кг/м3; выпускается листами размером 900X900, 900 X 1000, 1000 Х 1000 мм и толщиной 2—10 мм, максимальная рабочая темпе ратура 600°С.
Асбестовая ткань (ГОСТ 6102—78)—полотно из асбестовых нитей толщи ной 1,4—3,5 мм. Выпускается 14 марок, отличающихся плотностью и количест вом хлопкового волокна. Для изоляции ГТУ применяют марки АТ-6, AT-16, АСТ-1 с рабочей температурой до 500° С. Объемная масса до 600 кг/м3, коэф фициент теплопроводности 0,11 ккал/(м∙ч∙°С) при 0° С.
Совелитовые плиты (ГОСТ 6788—74) изготовляют прессованием и сушкой пластичной гидромассы, состоящей из смеси основных углекислых солей маг ния и кальция с распушенным асбестом. Предельная температура применения 500°С. В зависимости от объемной массы выпускаются две марки изделий: 350 и 400. Коэффициент теплопроводности при 25°С от 0,071 до 0,074 ккал/(м∙ч∙°С) Выпускаются листами размером 500x170x30 (40, 50, 60) мм.
Стеклянная вата (ГОСТ 19249—73)—волокнистый материал, получаемый из расплавленной стекломассы вытягиванием через фильеры или раздувом. При меняется для изготовления стекловатных матов при рабочей температуре до 450°С. Объемная масса стекловаты составляет 130 кг/см3. Коэффициент теп лопроводности при 100° С равен 0,064 ккал/(м∙ч∙°С)).
Асбозурит (ТУ130—63 Госмонтажспецстроя) — порошкообразный материал, представляющий собой смесь 15% асбеста и 85% диатомита (или трепела) и применяемый при изготовлении мастик для изоляции горячих поверхностей с температурой до 900° С. Объемная масса 450—950 кг/м3. Коэффициент теп лопроводности 0,08—0,22 ккал/(м∙ч∙°С) при 100° С.
Алюминий листовой (ГОСТ 21631—76) и листы алюминиевых сплавов при меняют для наружного защитного покрытия теплоизоляции. Ширина листов 400, 500, 600, 800, 1000, 1200, 1400, 1500, 2000 мм. Листовой алюминий выпуска ется также в рулонах массой 3—5 т. Листы выпускаются отожженные, нагарто ванные и горячекатаные толщиной 0,5—1 мм. Преимущественное применение имеют наиболее коррозионностойкие листы марки А1-Н толщиной 0,6, 0,8, 1,0 мм.
При ремонте теплоизоляции ГТУ применяется следующая технология.
Вермикулитовая мастика используется для изоляции корпусов и выхлопных патрубков газовой турбины. Для приготовления мастики вермикулит обжигают, просеивают через сито с сеткой № 10 и смешивают в объемном соотношении 6:1 с глиноземистым цементом марки 400. Перед нанесением мастики к изоли руемой поверхности привариваются крючки Ø 3—4 мм из аустенитной стали. Смешивая смесь вермикулита и цемента с водой, получают мастику густоты штукатурного раствора, которую небольшими порциями наносят на изолируемую поверхность до получения слоя необходимой толщины. Для защиты теплоизоли рующего слоя из повреждений сверху плотно натягивается металлическая сетка из проволоки Ø 1,5—2 мм с ячейками 20x20 мм. Сетка крепится путем загиба ния заранее приваренных крючков. Затем на сетку наносится декоративный слой штукатурки, приготовленный из мелких фракций обожженного вермикулита с цементом. Поверх штукатурки наклеивается па жидком стекле слой стеклоткани, на который после высыхания изоляции для придания эстетичного вида наносят краску, приготовленную из алюминиевой пудры на основе жаропрочных лаков.
Минеральная вата (шлаковата, стекловата) применяется иногда при отсут ствии совелитовых плит. Несмотря на относительную дешевизну ее по сравне нию с изоляцией совелитовыми плитами и высокую производительность при нанесении, применять ее на ГТУ не рекомендуется из-за недолговечности эксплу атации. Под действием тепловых и вибрационных нагрузок она провисает и теряет эффективность теплозащиты.
Для нанесения изоляции сначала на очищенную от загрязнений изолируемую поверхность приваривают крючки из проволоки Ø 4—5 мм и длиной на 50 мм больше толщины изоляции. На этих крючках закрепляется металлическая сетка с зазором от изолируемой поверхности, равным толщине теплоизоляционного слоя. Изоляция ведется снизу вверх, поэтому и сетка монтируется последова тельно участками. В зазор между сеткой и изолируемой поверхностью плотно ровным слоем набивается изоляция. Края сетки соединяются отожженной мягкой проволокой, а крючки загибаются над сеткой. Поверх сетки наносится слой вер микулитовой штукатурки, которая оклеивается стеклотканью. Изолированную поверхность покрывают кожухом, изготовленным из алюминиевых или кровель ных оцинкованных железных листов.
Совелитовые плиты применяют для изоляции камер сгорания, горячих воз духоводов, газоходов, регенераторов. Для плоских поверхностей применяют прямоугольные, для труб — фасонные плиты. Перед укладкой плит к изолируе мой поверхности приваривают штыри Ø 8—10 мм и крючки из проволоки Ø 4—5 мм для закрепления сетки. Плиты укладывают плотно одна к другой слоями. Количество слоев определяется проектными условиями. Стыки для плотности замазывают асбозуритовой мастикой. Каждый последующий слой должен перекрывать предыдущий на половину плиты в вертикальном и горизон тальном направлениях. Поверх последнего слоя натягивается и закрепляется штырями и крючками металлическая сетка, которая, удерживая совелитовые плиты, армирует штукатурку. На сетку наносят слой штукатурки из асбозурито вой мастики. Асбозурит замешивают на воде. После высыхания штукатурки поверх ее аккуратно внахлест наклеивают на жидком стекле стеклоткань.
Изолированную поверхность покрывают кожухом из алюминиевых или оцинкованных железных листов, которые крепят внахлест с перекрытием 30÷40 мм шурупами-саморезами (Ø 2,5÷3, длина 15÷30 мм).
Асбестовый шнур применяют для изоляции трубопроводов небольшого диа метра. Шнур навивают на трубу ровными слоями плотно виток к витку. На концах изолируемых участков шнур завязывают петлей и закрепляют про волокой. Каждый последующий слой навивают в направлении, противоположном нижнему.
Поверх шнура и.изоляцию необходимо закрыть кожухом. Кожух помимо декоративного назначения предохраняет изоляцию от пропитки турбинным маслом и атмосферными осадками.
Маты из асбестовой ткани минеральной или каолиновой ваты применяют для изоляции фланцевых соединений и компенсаторов горячих трубопроводов. Для изготовления мата отрезают кусок асботкани нужного размера. Лучше всего для этого подходит асботкань АТ-6 или АСТ-1. На расстеленный отрезок асбо ткани ровным слоем толщиной 30÷50 мм укладывают вату; концы асботкани загибают на вату, а сверху накрывают другим куском асботкани. Оба куска про шивают в несколько рядов крест-накрест и по краям асбестовой нитью. На расстоянии 30÷50 мм один от другого и от края мата к нему пришивают метал лические крючки, необходимые для соединения матов между собой.
После окончания ремонта всех узлов произ водится сборка турбоустановки. Перед началом сборки необхо димо убедиться, что все масляные каналы и трубопроводы плотно закрыты деревянными пробками и заглушками.
Нижние половины корпусов и картеры подшипников продуть сжатым воздухом. С помощью воздушного инжектора или промышленного пылесоса отсосать оставшийся мелкий мусор из труднодоступных мест. Затем уста новить в расточки корпусов, продув предварительно сжатым воз духом, нижние половины втулок (обойм) лабиринтных уплотне ний.
Установить на свои места чистые нижние половины вклады шей. Перед установкой проверить, не закрыты ли масляные ка налы во вкладышах под подушками. Продуть и установить на свои места нижние половины уплотнительных плавающих колец главного масляного насоса и импеллера, а также обоймы масля ных уплотнений.
Роторы турбокомпрессора и ТНД перед укладкой в цилиндры продуть сжатым воздухом, шейки протереть и смазать турбинным маслом. Смазать маслом также баббит нижних половин вкладышей. Роторы поочередно застропить, выровнять по уровню и уложить в нижние половины корпусов.
Укладка роторов, так же как и закрытие цилиндров крышка ми, является чрезвычайно ответственной операцией, и должна происходить в присутствии инженерно-технического работника, ответственного за ремонт. На разъемах цилиндров не должно быть при этом инструмента и других посторонних предметов. Ро тор после строповки приподнимают на 50—100 мм над козлами и с помощью уровня проверяют горизонтальность его оси. В строго горизонтальное положение ротор приводится изменением длины строп талрепами или другим способом в зависимости от конструк ции грузозахватного приспособления. После проверки горизон тальности оси ротор приподнимают мостовым краном и перено сят к цилиндру. Выставив его точно над осью цилиндра, осто рожно опускают его прерывистыми плавными движениями на подшипники. При опускании ротора необходимо вести постоян ный контроль за наличием осевых и боковых зазоров во всех ступенях лопаточного аппарата и в уплотнениях. Для предохра нения от случайного попадания в проточную часть посторонних предметов, до закрытия цилиндров крышками проточная часть с роторами закрывается брезентом.
После укладки роторов в цилиндры производят сборку под шипников и уплотнительных обойм; при сборке подшипников об ратить внимание на правильность укладки и отсутствие защемлений проводов термомет ров сопротивления.
Затем собирают уплотнительные кольца главного маслонасо са и импеллера. Крышки корпусов главного масляного насоса и импеллера монтируют на тонкий слой шеллака или бакелитового лака, разведенного на спирте, и обтягивают крепежом.
Обоймы масляных уплотнений и крышки подшипников также собирают на шеллаке. Устанавливают верхние половины втулок (обойм) лабиринтных уплотнений компрессора и турбины и обтя гивают крепежом. Далее собирают турбодетандер, расцепное и валоповоротное устройства.
Крышка сервомотора расцепного устройства закрывается на тонком слое шеллака. Перед установкой торцовой крышки турбо детандера провернуть ротор и убедиться в отсутствии задеваний. Крышка закрывается по фланцевому разъему на тонкий слой свинцово-графитовой мастики. Заглушку с трубопровода подвода пускового газа снимают и регулируют реле осевого сдвига. Для этого нужно прижать ротор к рабочим колодкам и установить за зор 1,1 ± 0,05 мм между соплами и диском со стороны рабочих ко лодок. Аналогично выставить зазор по другому соплу, прижав ротор к установленным колодкам. Между соплом и диском вста вить пластину толщиной 1 мм и проверить давление масла по электроконтактным манометрам. Проверить установку контактов на выдачу сигнала, свободу перемещения рычагов масляных выключателей и наличие паспортного зазора между рычагами и головками автоматов безопасности.
После окончания всех перечисленных сборочных и наладоч ных операций необходимо сразу приступить к закрытию цилинд ров крышками. Если в течение рабочего дня закрыть цилиндры не удалось по каким-либо причинам (например, неисправность мостового крана), то перед закрытием цилиндров, на следующий день, необходимо обязательно поднять роторы и убедиться в отсутствии в проточ ной части посторонних предметов. Перед закрытием турбины, че рез входной патрубок ТВД, делается пролаз в камеру сгорания для осмотра ее на отсутствие посторонних предметов. Работник, вы полняющий пролаз, должен иметь защитную каску, переносную электролампу напряжением 12 В во взрывобезопасном исполне нии, страховочную веревку и находиться под контролем не менее двух наблюдающих.
Разъемы цилиндров перед закрытием тщательно очищают ша берами, напильниками и шлифовальной шкуркой от старой ма стики, от забоин и насухо протирают чистой салфеткой. Запре щается зачищать фланцы крышек на весу. Для этого крышки необходимо установить на прочные устойчивые козлы и поддер живать за стропы краном. Крышки при помощи уровня выстав ляют строго горизонтально.
Нижнюю половину разъема турбины и вертикальный фланец смазать каолино-асбестовой мастикой слоем толщиной 1,5—2 мм (40% просеянного порошка каолина и 60% асбестового волокна, прокаленного на противне в течение 1 ч при 900°С). Протертый и просеянный через сито № 35 асбест, смешанный с каолином, разводится жидким стеклом до консистенции густой сметаны. Чтобы мастика не попадала в отверстия под контрольные штиф ты и в воздухоподводящие отверстия вертикального фланца, не обходимо оставлять полосу шириной 5-10 мм без мастики вокруг этих отверстий.
На разъем цилиндра компрессора наносят свинцово-графитовую мастику (40% свинцового сурика, 40% серебристо-чешуйчатого графита и 20% свинцовых белил). Эта смесь разводится на вареной натуральной олифе до консистенции густой сметаны. Для удаления влаги натуральная олифа нагревается в чистом сосуде до 110—130°С, выдерживается при этой температуре 1-2 ч и интенсивно перемешивается. После этого температуру по вышают до 230—250°С и выдерживают олифу при этой темпера туре в течение 2—3 ч без перемешивания. Затем олифу, за исклю чением нижнего слоя, сливают в другой чистый сосуд и снова подогревают до 250—270°С. При этой температуре олифа выдер живается до тех пор, пока охлажденная проба его будет растяги ваться под пальцами «в нить» и олифа приобретет липкость. Кон тролируют температуру термометром, погруженным в олифу.
Приготовление мастик в условиях КС требует много времени и большого расхода дефицитных материалов. Поэтому на прак тике получили распространение заменители мастик. Так, напри мер, для разъемов цилиндров осевых компрессоров применяют ленточный ФУМ. Для высокотемпературных разъемов цилиндров применяются готовые мастики. В отечественной и зарубежной практике ремонта турбин широко применяется паста сульфида мо либдена, а также другие фирменные пасты. Эти пасты очень удобны в применении, так как не пригорают и легко удаляются с поверхности при последующем ремонте.
После нанесения мастики на разъем, крышку цилиндра мосто вым краном переносят к нижней половине, устанавливают над ней по направляющим колонкам, ввинченным в резьбовые отверстия нижней половины цилиндра, и осторожно прерывистыми движе ниями опускают до соприкосновения фланцев. Направляющие ко лонки смазывают турбинным маслом. Когда между горизонталь ными фланцами останется зазор 2—3 мм, надо забить контроль ные штифты по их маркировке и полностью опустить крышку. Затем снимают грузозахватные приспособления и направляющие колонки и устанавливают весь крепеж разъемов. До затяжки бол тов необходимо провернуть ротор на 1—2 оборота для того, что бы убедиться в отсутствии каких-либо задеваний. Резьбу крепежа компрессора перед завинчиванием, а также пазы и гребни вну тренних элементов компрессора и турбины натирают графитом для защиты от пригорания.
Резьбу крепежа разъемов турбины перед закрытием смазать от пригорания мастикой следующего состава: молибден сернистый (МоS2) 30% и кремнийорганическая жидкость № 5 (полиэтилси локсановая, ТУМ ХП—2416—54) 70%. Оба компонента смешива ются до состояния густой сметаны. Вместо жидкости № 5 допуска ется применять масло цилиндровое 6 (ГОСТ 6411—76).
Крепеж турбины от пригорания можно предохранить также обмазкой мастикой из медной или алюминиевой пудры, разведен ной водой. Хорошие результаты дает обмазка крепежа разъемов турбины жаростойкими смазками: дисульфитмолибденовой (54% дисульфитмолибдена и 46% глицерина) и дисилицилмолибденовой. Применять графит для обмазки крепежа турбины не реко мендуется.
Рис. 6.1 Порядок затяжки болтов шпилек агрегата.
Затягивать болты фланцевого соединения надо в определенном порядке (рис. 6.1), создавая в болтах одинаковые напряжения, чтобы избежать перекосов. Крепеж крышек затягивают односторонним ключом типа «звездочка» с надетой на него трубой. Этот процесс является одним из самых трудоемких при ремонте турби ны. Поэтому для затяжки крепежа рекомендуется применять средства малой механизации, описанные в § 5.2. Усилие, прило женное к болту или шпильке для затяжки фланцевого соедине ния, должно предохранять от пробоя в уплотнении и не превышать допустимого напряжения в болтах или шпильках.
Сборка редукторов, центробежных нагнетателей и камер сго рания, узлов маслосистемы и системы регулирования произво дится в последовательности, обратной разборке. Особо важные моменты, на которые необходимо обратить внимание при сборке центробежного нагнетателя, описаны в § 6.7.
После закрытия турбоблока, редуктора и центробежного на гнетателя еще раз проверяется центровка роторов по полумуф там. При удовлетворительном состоянии центровки приспособле ние снимается и собираются соединительные муфты. Крепеж муфт устанавливается согласно маркировке. Муфты закрыва ются защитными кожухами. При неудовлетворительной центров ке исправить ее путем перемещения корпусов на опорных шпон ках (если ее невозможно исправить перемещением подшипни ков). Перемещение турбоблока осуществляется изменением тол щины горизонтальных и вертикальных шпонок до необходимых размеров при помощи наварки и механической обработки с при гонкой по краске. Перемещение корпуса турбоблока контроли руется индикаторами часового типа, закрепленными на непод вижных стойках. На собранном турбоблоке снять заглушки и присоединить трубопроводы подвода воздуха на охлаждение и уплотнение узлов турбины, отсоса газа из уплотнений турбины и отсоса паров масла из картеров подшипников.
В объем работ по окончательной сборке турбоустановки вхо дят сборка участков всасывающего тракта осевого компрессора (колено, компенсатор), сборка вспомогательных трубопроводов и маслопроводов, установка КИП, подсоединение импульсных ли ний и электрокабеля к валоповоротным устройствам и маслона сосам.
Заключительной операцией по сборке турбоустановки яв ляется установка теплозащитного кожуха с подсоединением его» к коробу воздуховода отсоса горячего воздуха и всех пеногене раторов системы автоматического пенного пожаротушения.
После окончания ремонта убирают ремонтную оснастку, стеллажи, верстаки, инструмент, оставшиеся запасные части. При необходимости восстанавливают (если снимались) перила, ограждения и перекрытия. Ремонтная площадка очища ется от мусора. Качество работ проверяют на отдельных узлах агрегата, до пробного пуска и на работающем агрегате - на холо стом ходу и под нагрузкой.
Организационные моменты приемки ГТУ из ремонта описаны в § 1.5. При наличии удовлетворительного лабораторного анализа турбинного масла масляный бак заполняется маслом в количе стве, достаточном для нормальной работы пускового масляного насоса. Этот уровень ниже аварийного примерно на 250—300 мм. При отсутствии утечек масла при включенном пусковом маслона сосе приступают к прокачке маслопроводов.
Из практики монтажа, наладки и ремонта турбинных уста новок известны четыре способа прокачки масла: 1) через сетки; 2) через подшипники без сеток; 3) через развернутые вкладыши подшипников без сеток; 4) без сеток в обвод подшипников.
При первом способе масло прокачивается через сетки, уста новленные на трубопроводах перед подшипниками, редуктором и узлами гидродинамического регулирования. Сетки применяют двух видов: плоские и колпачковые (рис. 6.2). Сетки задерживают грязь, попавшую в системы. О загрязнении сеток судят по повы шению давления масла в системе. В этих случаях останавливают насос и меняют или очищают сетки, после чего продолжают про качку до тех пор, пока при 3—4-часовой работе насоса давление в системе не начнет повышаться. Преимущество такого способа прокачки масла в отсутствии надобности ревизии редуктора, ре гулирования и подшипников после очистки систем. Отрицатель ной стороной этого способа является малая эффективность очист ки систем вследствие установки сеток, которые резко снижают скорость протекания масла. При низких же скоростях затрудняет ся унос грязных отложений со стенок масляных узлов и трубопро водов. При повышении давления масла возможен обрыв сеток. Оставленные после прокачки по невнимательности персонала сет ки (в малозаметных местах) могут вызвать аварию турбоагрега та при работе.
Рис. 6.2 Сетки для очистки масла.
а — колпачковая; б — плоская.
Данный способ не гарантирует качественной очистки систем и требует длительной работы насоса (40—50 ч).
Второй способ очистки является более эффективным вследст вие создания больших скоростей, чем при очистке сетками. Боль шие скорости прокачки улучшают условия очистки при меньшей затрате времени. Для получения хорошей очистки систем регули рования вынимают золотники, а узлы регулирования устанавли вают в положение максимального открытия проточных окон. Серьезный недостаток этого способа — необходимость проведения после прокачки ревизии подшипников, редуктора и узлов регу лирования для удаления грязи, оставшейся в зазорах этих дета лей.
Рис. 6.3. Разворот вкла дыша при прокачке мас ла.
1 - канал подачи масла
Более эффективен третий способ, в котором предусматривается выемка верхних вкладышей и разворот нижних на 20—30° до открытия отверстий 1, по которым масло подводится к вклады шам (рис. 6.3). При этом грязное масло, не попадая на баббит вкладыша, сливается напрямую в картер подшипника. При этом способе прокачки очистка систем достигается за 18—20 ч, а при хорошей механической очистке трубопроводов время прокачки сокращается до 10 ч.
Прокачка во всех трех случаях ведется без дроссельных шайб перед подшипниками и в системах регулирования. Дроссельные шайбы перед подшипниками турбины и компрессора открыва ются полностью.
Самым эффективным при перекачке масла является четвер тый способ, при котором масло от коллектора подвода масла смазки к подшипникам отводится непосредственно в маслобак. Трубопроводы подвода масла от коллектора к подшипникам за глушают, а маслопроводы смазки редуктора и нагнетателя под соединяют непосредственно к сливному трубопроводу.
При таком способе прокачки не требуется дополнительная разборка узлов для ревизии и очистки. Участки же подвода смаз ки к подшипникам и узлам регулирования, которые не прокачи ваются, необходимо очищать в процессе ремонта.
Прокачка во всех случаях ведется подогретым маслом. Во время прокачки периодически вынимаются поочередно рамки сетчатых фильтров и продуваются сжатым воздухом для очистки от грязи. Прокачка лродолжается до полной очистки маслопроводов. От качествен ной прокачки в значительной степени зависит срок службы под шипников и зубчатых передач, надежность работы узлов систе мы регулирования.
Загрязненное во время прокачки масло сливается в емкость грязного масла для дальнейшей очистки фильтр-прессом и маслоочистительной машиной. Из маслоохладителей масло сливается ведрами или передвижным насосом.
Маслобак очищают и заполняют чистым маслом, затем включают насосы и проверяют под давлением все фланцевые соединения и запорную арматуру маслопроводов и узлов регули рования на отсутствие протечек масла. Обнаруженные течи мас ла устраняются при остановленных насосах.
Плотность системы высокого давления проверяется кратковременным поднятием дав ления масла от винтового насоса до требуемого давления. Для этого прикрывают вентилем слив масла из регулятора перепада масло — газ. Настраивают срабатывание предохранительного кла пана. Давление опрессовки винтовых насосов и маслопроводов высокого давления зависит от проектного рабочего давления ком примирования газа КС.
Не допускается подача масла при опрессовке в полость меж ду торцовым уплотнением и опорным передним вкладышем при отсутствии противодавления со стороны рабочего колеса, так как это может привести к разрушению графитового кольца торцового уплотнения. Поэтому опрессовка винтовых насосов и маслопрово дов высокого давления производится при заглушенном подводе на торцовое уплотнение.
После опрессовки заглушку обязательно снять. Если винтовой насос не создает давление, то необходимо проверить положение дросселя блока клапанов и произвести необходимую регулиров ку.
Через смотровые стекла на сливных патрубках проверяют поступление масла к подшипникам. При отсутствии смотровых сте кол поступление масла к подшипникам определяется на ощупь по нагреву трубы на подводе и сливе (масло должно быть подогре тым до 30—40°С).
Расход масла через подшипники регулируется дроссельными шайбами на подводящих патрубках.
Проверяется работа резервных маслонасосов. Давление масла и воздуха во всех системах регулирования непременно должно соответствовать техническим условиям инструкции по эксплуата ции ГТУ.
Производится частичная проверка и регулировка работы сле дующих узлов регулирования: регулятора давления масла «пос ле себя», масляных выключателей бойковых автоматов безопас ности, стопорного и регулирующего клапанов, регулятора приемистости, воздушных выпускных клапанов, узла переключения турбодетандера. Методика проверок и настройки узлов регулиро вания подробно описана в инструкциях и описаниях заводов-изго товителей ГТУ.
Проверяют срабатывание предупредительной и аварийной сиг нализации по всем параметрам и результаты записывают в Про токол проверки защит системы автоматического управления, сиг нализации и защиты ГТУ.
Перед пробным пуском необходимо проверить установку ди станционных шайб и указателей теплового расширения. Прове рить работу системы отсоса воздуха из-под обшивки (кожуха) турбины. Работа турбины с установленной обшивкой без отсоса воздуха и газов из-под нее категорически запрещается.
Пуск турбоустановки производится представителем заказчика в присутствии представителя ремонтной организации согласно инструкции завода-изготовителя.
При пуске, начиная с момента включения валоповоротного устройства, агрегат прослушивается через стетоскоп для опреде ления механических задеваний в проточной части и уплотнениях роторов. Обычно шум в уплотнениях, вызванный задеваниями из-за малых радиальных зазоров, вскоре прекращается, так как кольца прирабатываются. Если же шум в уплотнениях и в про точной части не прекращается, то во избежание аварийных поло мок агрегат необходимо остановить для выявления и устранения причин задеваний.
При пуске агрегата особое внимание уделяется местной и об щей вибрации, высокий уровень которой может послужить причи ной аварийной поломки. На турбине и осевом компрессоре ампли туды вибрации не должны превышать на рабочих оборотах 0,03 — 0,04 мм, а на центробежных нагнетателях и редукторах 0,02 мм. Вибрация измеряется на крышках подшипников в горизонталь ном (поперечном и осевом) и вертикальном направлениях с по мощью виброизмерительных приборов прошедших обязательную метрологическую проверку.
Опытом эксплуатации установлено, что причинами повышен ной вибрации могут быть неуравновешенность вращающихся ча стей, расцентровка роторов агрегата, неравномерный прогрев уз лов агрегата при пуске, отсутствие натяга в подшипниках, недо статочные боковые зазоры между шейкой ротора и вкладышем подшипника, ослабление крепления или возникновение трещин в деталях роторов турбины (дисках, втулках, лопатках), ослабле ние жесткости фундамента и прочие причины.
В процессе прогрева турбоагрегата обязательно контролиру ются тепловые расширения корпуса по специальным указателям, установленным на опорных лапах. Причиной неравномерного рас ширения корпусов обычно является ухудшение качества внутрен ней изоляции. Места плохой внутренней изоляции определяют измерением температуры металла корпуса по всем точкам, указан ным в паспорте машины (определяется коэффициент К). Темпера тура измеряется поверхностными термопарами. В местах корпуса с превышением значения коэффициента К требуется донабивка изоляции.
По дистанционным шайбам, установленным на опорных лапах, ведется контроль за отрывом лап от горизонтальных шпонок. Меж ду дистанционной шайбой и лапой в холодном состоянии устанав ливается зазор, обеспечивающий при прогреве нормальное расши рение рамы и лап агрегата. При отрыве лап этот зазор выбирает ся и шайбу «закусывает».
Отрыв лап может вызвать задевание в проточной части и пов лечь за собой серьезную аварию. Отрыв лап контролируется так же измерением щупом зазора между лапой и шпонкой. Зазор по всему периметру шпонки не должен превышать 0,05 мм.
Причинами отрыва лап могут быть недостаточные холодные натяги на фланцевых соединениях горячих трубопроводов с агрегатом, пло хая регулировка пружинных опор, коробление корпусов из-за плохой (неравномерно набитой) теплоизоляции, закусывание вертикальных шпонок и про чее.
Оценка работы подшипников производится по температуре вкладышей и масла смазки. Допускается кратковременная температура подшипника не выше 75°С, а перепад между температурами масла на входе в подшипник и сливе не более 20°С. Разница между температурами рабочих и установочных коло док опорно-упорных подшипников не должна превышать 7°С.
При пуске агрегата после ремонта проверяют срабатывание и при не обходимости настраивают центробежные и гидродинамические автоматы безопасности роторов. Частоты вращения роторов для настройки срабатывания автоматов безопасности указаны в опи саниях конструкции, паспорте агрегата и в инструкции завода-из готовителя по эксплуатации турбоустановки.Отсчет частоты вращения при этом следует производить по точным измерительным приборам (импульсный счетчик оборотов; стробоскоп и др.). Срабатывание автоматов безопасности регулируют через спе циальные лючки в корпусах блоков подшипников.
Для проверки качества ремонта турбоагрегат должен прора ботать под нагрузкой не менее 24 ч. В случае появления протечек масла, газа и воздуха на рабо тающей машине и при температурах металла корпуса турбины, превышающих допустимые значения по паспорту машины (значе ние коэффициента К), а также при повышенной вибрации под шипников необходимо турбоагрегат остановить и устранить неис правности.
По окончании обкатки ГТУ и при отсутствии дефектов агрегат принимается из ремонта в эксплуатацию. Перечень обязательной технической документации, оформляемой при приемке турбоагре гата из ремонта в эксплуатацию, перечислен в § 1.5.
На отремонтированном ГПА должны быть улучшены технико-экономические показатели работы, устранены все имевшиеся до ремонта дефекты. После устранения дефектов подписывается акт сдачи ГПА в эксплуатацию с указанием оценки качества. С этого момента агрегат считается принятым в эксплуатацию.
После приемки ГПА в эксплуатацию устанавливается гаран тийный срок наработки (700 маш-ч), в течение которого ремонт ная организация несет ответственность за дефекты ремонта при условии соблюдения эксплуатационным персоналом Правил тех нической эксплуатации магистральных газопроводов, инст рукций и указаний завода-изготовителя по эксплуатации и техническому обслуживанию ГПА.
Обвязочные газопроводы, находящиеся на территории и в цехах компрессорной станции, характеризуются высокими давлениями транспортируемого газа как в самих газопроводах, так и в аппаратах, установках и других коммуникациях, из которых возможен выход газа при нарушении герметичности фланцевых соединений и арматуры, а также возможными образованиями пирофорных соединений в пылеуловителях, отстойниках, емкостях и других местах. Вредными для организма человека являются повышенная температура, вибрация оборудования и шумы в компрессорных цехах, поэтому при выполнении любых работ в производственных помещениях, внутри аппаратов, сосудов и на других коммуникациях КС от персонала требуется строгое соблюдение правил техники безопасности и организация безопасных условий труда.
К работе на КС допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие вводный инструктаж, обучение безопасным приемам и методам работы, инструктаж на рабочем месте по правилам внутреннего распорядка, технике безопасности при эксплуатации технологического оборудования по профессиям и выполнении отдельных видов работ, правилам пожарной безопасности на КС и успешно сдавшие экзамены на допуск к самостоятельной работе. Весь персонал должен уметь оказывать первую помощь пострадавшим.
Лицам, не занятым эксплуатацией или ремонтом газоперекачивающих агрегатов (ГПА) и их оборудования, запрещается заходить в помещения компрессорных цехов или блок-боксы контейнерного типа, на площадки стационарных коллекторов, узлы подключения КС без разрешения руководства КС. Каждый работник должен немедленно сообщить своему непосредственному начальнику о нарушениях правил и инструкций, а также о неисправностях оборудования, защитных устройств и т.п. Ответственность за соблюдение правил техники безопасности несет весь персонал КС в соответствии с выполняемыми обязанностями.
Персонал должен быть обеспечен средствами индивидуальной защиты (СИЗ) в соответствии с типовыми отраслевыми нормами и характером выполняемой работы.
Содержание горючих газов и паров в воздухе производственных помещений при эксплуатации не должно превышать 5% их нижнего предела взрываемости (НПВ). Помещения, где возможно образование опасных газовоздушных смесей, в соответствии с проектом оборудуются сигнализаторами довзрывоопасных концентраций газов, сблокированных с автоматикой включения аварийной вентиляции. Первый сигнал (звуковой) подается от сигнализатора при достижении содержания горючего газа в воздухе помещения или в одном из возможных мест его скопления, равной 10% его НПВ (около 0,5% по метану), при одновременном автоматическом включении аварийной вытяжной вентиляции. По этому сигналу необходимо принять меры по обнаружению места утечки газа и ее ликвидации. При содержании горючего газа в помещении сверх 20% его НПВ (1% по метану) эксплуатация оборудования должна быть прекращена автоматически. Запрещается эксплуатировать компрессорный цех с выключенной или неисправной системой контроля загазованности. Работоспособность автоматической сигнализации и автоматическое включение аварийной вентиляции проверяются персоналом ежесменно.
Эксплуатация ГПА должна быть прекращена в случаях, оговоренных техническими инструкциями по эксплуатации отдельных типов агрегатов, в том числе при неисправности запорной и регулирующей арматуры, контрольных приборов, кнопок управления и сигнализации на щите управления, маслонасосов или масляных фильтров; снижении уровня масла в маслобаке или давления масла в системе ниже допустимого значения; значительных утечках масла или газа; отключенных автоматических защитах; в случае возгорания ГПА и др. обстоятельствах, угрожающих целостности оборудования и жизни обслуживающего персонала. Обнаруженные неисправности нельзя устранять на работающем ГПА.
Газоперекачивающий агрегат, остановленный для вывода его в резерв или для ремонта, должен быть немедленно отключен от технологических, пусковых, топливных и импульсных газопроводов. При грозе запрещается пуск ГПА и проведение переключений на технологической обвязке и силовом электрооборудовании.
Дежурный персонал КС при приеме смены обязан проверить действующие или подготовленные к пуску установки с целью обнаружения возможных неисправностей или дефектов; получить информацию от сдающих смену о технологических особенностях и режимах работы оборудования, а также сведения об исправности защитных устройств и приспособлений; немедленно сообщить вышестоящему руководителю или диспетчеру о всех замеченных нарушениях или необычных условиях работы КС или ГПА при приеме смены.
Прием и сдача смены во время производимых переключений, при операциях по пуску или остановке оборудования, как правило, не разрешаются.
Обслуживание оборудования компрессорного цеха производится на объектах действующих магистральных газопроводов высокого давления, во взрывоопасных помещениях и связано с эксплуатацией тяжело нагруженных быстроходных агрегатов с высокой температурой продуктов сгорания.
Поэтому обслуживающий персонал должен твердо знать правила обращения с природным газом и его основные свойства (см. главу 1):
- неодорированный природный газ бесцветен, не имеет запаха, легче воздуха;
- при содержании метана в воздухе в пределах от 5 до 15% образуется взрывоопасная концентрация;
- природный газ, скопляющийся в закрытом помещении, вытесняет воздух и удушающе действует на человека;
- предельно допустимое содержание газа в помещениях не должно превышать 1%.
Курение на компрессорной станции, в машинном зале и других производственных помещениях категорически запрещается. Должны быть выделены специальные помещения и отведены места для курения.
Полы помещений должны быть сухими и чистыми. Пролитое масло нужно немедленно и насухо вытереть. Полы, ограждения и перекрытия должны содержаться в полной исправности. Все помещения цеха, включая проходы и площадки, должны иметь освещенность, обеспечивающую возможность правильного и безопасного обслуживания агрегатов дежурным персоналом. Должно быть обеспечено хорошее освещение всех приборов, а также проходов, лестниц и всех тесных мест вблизи горячих поверхностей.
Промасленные обтирочные материалы необходимо складывать в секционный металлический ящик и убирать из цеха в конце каждой смены.
При подготовке агрегата к пуску необходимо:
- произвести наружный осмотр агрегата, убрать с оборудования, площадок обслуживания и переходов инструменты, ветошь и прочие предметы;
- произвести все операции по подготовке ГПА к пуску в соответствии с технической инструкцией завода-изготовителя;
- проверить наличие и исправность всех ограждений и предохранительных устройств, все вращающиеся механизмы должны быть закрыты предохранительными кожухами;
- проверить исправность покрытий горячих частей агрегата;
- проверить наличие и исправность противопожарного оборудования;
При пуске агрегата должны соблюдаться следующие требования техники безопасности:
- запрещается присутствие посторонних лиц в машинном зале и галерее нагнетателей (аналогично в помещениях цехов контейнерного типа);
- пуск ГПА разрешается только по распоряжению старшего сменного инженера-диспетчера;
- вход людей в камеры воздушных фильтров при пуске и во время работы агрегата категорически запрещается;
- во избежание ожогов запрещается касаться горячих неизолированных поверхностей ГПА;
- производство ремонтных работ на работающем агрегате запрещено.
С целью обеспечения безопасной эксплуатации ГПА, находящихся в работе, состояние запорной арматуры и органов управления должно быть следующее:
а) открыты вентили отбора импульсного газа из коллектора или контура нагнетателя на узлы управления запорной арматурой;
б) импульсные линии (трубки, рукава высокого давления РВД) от соленоидов узлов управления "открытие" соединены с гидробаллонами или штуцерами пневмоцилиндров кранов "Открытие" по кранам № 3, 3бис, 5, 6, 9, вывешены плакаты "Не открывать";
в) импульсные линии (трубки, рукава высокого давления РВД) от соленоидов узлов управления "Закрытие" соединены с гидробаллонами или штуцерами пневмоцилиндров кранов "Закрытие" по кранам № 1,2,12, вывешены плакаты "Не закрывать";
г) на работающем ГПА краны № 1, 2, 12 бис, 12, 10 должны быть открыты, краны № 3, 3 бис, 4, 4 бис, 5, б, 6 бис, 9, 11 закрыты.
Остановленный в резерв агрегат необходимо отключить от топливных, пусковых и технологических газопроводов, при этом состояние запорной арматуры и органов управления ГПА должно быть следующим:
а) отключено питание цепей управления кранами пускового, топливного и технологического газа ГПА;
б) закрыты вентили отбора импульсного газа, обеспечен видимый разрыв импульсных линий от вентиля до узлов управления, импульсный газ стравлен;
в) трубки к штуцерам "на открытие" пневмоцилиндров кранов № 1, 2, 4, 4бис, 6, 11, 12 должны быть отсоединены, вывешены плакаты "Не открывать";
г) трубки к штуцерам "на закрытие" пневмоцилиндров кранов № 3, 3 бис, 5, 9, 10 должны быть отсоединены, вывешены плакаты "Не закрывать";
При выводе ГПА в ремонт должны быть проведены следующие мероприятия:
а) отключено питание цепей управления кранами топливного, пускового и технологического газа, вывешены плакаты на центральном и местных щитах "Не включать, работают люди";
б) закрыты отборы импульсного газа, обеспечен видимый разрыв на подводе импульсного газа к узлам управления, установлены заглушки на штуцерах гидробаллонов и пневмоцилиндров кранов, импульсный газ стравлен;
в) сняты шланги или трубки подвода импульсного газа к гидробаллонам или пневмоцилиндрам всех кранов, переключатель (при наличии) установлен в положение "Ручное управление", снята ось рукоятки насоса ручного управления краном;
г) сняты штурвалы или ручки управления с задвижек и кранов № 4 бис, 12 бис;
д) шланги, трубки, штурвалы, рукоятки насосов должны быть сданы на хранение на главный щит управления (ГЩУ);
е) на кран № 4 установлен блок-замок;
ж) установлены силовые стальные заглушки, толщиной не менее 6 мм, во фланцевые соединения после задвижки № 12 бис ( по ходу газа);
з) краны № 1, 2, 4, 4 бис, 11, 12, 12 бис должны быть закрыты, вывешены таблички "Не открывать", краны № 3, 3 бис, 5, 9, 10 открыты, вывешены плакаты "Не закрывать".
Кроме перечисленных мероприятий, производится также отключение вспомогательного электрооборудования, исключающее возможность его ошибочного включения во время производства ремонтных работ (валоповоротное устройство, пусковой и резервный насосы, винтовые масляные насосы уплотнения и др.). Щиты управления агрегатом обесточиваются и вывешиваются плакаты "Не включать, работают люди".
Вывод агрегата в ремонт должен быть зафиксирован в оперативном журнале сменного инженера. Сменный инженер обязан в течение смены проводить проверку состояния запорной арматуры и органов управления ГПА и несет ответственность за правильное содержание органов управления запорной арматуры.
Все ремонтные работы в машинном зале и галерее нагнетателей могут производиться только с разрешения начальника газокомпрессорной службы и по согласованию со сменным инженером.
При разборке и сборке агрегатов, для подъема деталей и узлов ГПА, используются специальные грузозахватные приспособления, которые перед началом производства работ подвергаются внешнему осмотру. Для подъема деталей разрешается пользование грузоподъемными средствами, исключительно соответствующей грузоподъемности и своевременно прошедшими проверку, согласно действующим правилам Госгортехнадзора. Допускаемая грузоподъемность и срок проверки должны быть указаны на оборудовании и приспособлении.
Подъем и перемещение деталей должны производиться под руководством лиц, ответственных за перемещение грузов, назначенных приказом по предприятию. Все крановщики и стропальщики должны иметь удостоверения в соответствии с правилами Госгортехнадзора.
Перед началом работ по подъему необходимо проверить исправность грузоподъемных средств и тормозящих устройств. Перед подъемом деталей необходимо проверить прочность застроповки. Запрещается загромождать деталями проходы около ремонтируемых машин и действующего оборудования, а также проходы, необходимые для нормальной эксплуатации цеха.
При выемке и установке роторов застроповку их следует производить специальным приспособлением. При перекосах, заеданиях или задеваниях дальнейший подъем ротора должен быть немедленно прекращен до выяснения и полного устранения обнаруженных ненормальностей.
При укладке ротора на козлы, для предохранения от скатывания под шейки ротора должны быть подложены деревянные брусья с вырезами, в которые проложены листы прессшпана; шейки ротора необходимо смазать консистентной смазкой. Козлы, применяющиеся при ремонтных работах, должны быть рассчитаны на соответствующие нагрузки.
При проведении ремонтных работ на маслопроводах следует руководствоваться следующими положениями;
а) пролитое масло необходимо немедленно убрать;
б) электродуговая сварка должна производиться дипломированными сварщиками;
в) промывка масляных баков легковоспламеняющимися жидкостями (ЛВЖ) запрещается.
В течение всего периода ремонтных работ между машинным залом и галереей нагнетателей должна быть установлена разделяющая диафрагма. Отсутствие разделительной диафрагмы допускается только при работах, связанных с центровкой и сборкой промежуточного вала.
При окончании ремонтных работ необходимо тщательно осмотреть проточную часть ГПА и удалить все посторонние предметы и инструмент.
Действующая компрессорная станция относится к объектам повышенной взрывоопасности и пожароопасности. В силу этого к производству работ, связанных с использованием открытого огня, а также работ, связанных с осмотром, чисткой и ремонтом оборудования, при проведении которых имеется или не исключена возможность выделения в рабочую зону взрыво- и пожароопасных паров и газов, необходимо уделять пристальное внимание.
К огневым относятся работы с применением открытого огня и искрообразования, нагреванием оборудования, инструмента до температур воспламенения газовоздушной среды. Огневыми работами в действующих компрессорных цехах считаются сварочные работы, газовая резка и связанные с ними операции, проводимые во взрывоопасных помещениях цеха или непосредственно на действующих газовых коммуникациях, а также на коммуникациях в пределах отключающих кранов КС (№ 7 и 8).
Огневые работы выполняются по плану их проведения и с оформлением наряда-допуска на их выполнение. В наряде-допуске указываются персонал, выполняющий работу, ответственный за производство работ, назначенный по приказу, мероприятия по подготовке и безопасному проведению огневых работ, противопожарные мероприятия.
В плане проведения огневых работ с приложением необходимых схем отражаются вопросы расстановки используемых механизмов и машин, схемы технологических трубопроводов и положения запорной арматуры на период проведения этих работ, непосредственный порядок проведения работ и порядок стравливания и подачи газа, мероприятия по технике безопасности.
Особое внимание при производстве огневых работ уделяется мероприятиям, предотвращающим самопроизвольную перестановку кранов, и работам на технологических трубопроводах с применением газорезки и электросварки. Для этого отключают импульсный газ, подходящий к крану, демонтируют ручки и штурвалы ручного управления кранами, вывешивают запрещающие и предупреждающие плакаты. На особо ответственных участках выставляют наблюдательные посты из обслуживающего персонала.
Огневые (сварочные) работы в помещении галереи нагнетателей должны производиться при полной остановке цеха со стравливанием газа из всех коммуникаций, на что должен быть составлен специальный акт. Выполнение огневых работ в галерее нагнетателей во всех случаях должно осуществляться по специальному плану с обязательным соблюдением всех мероприятий по технике безопасности и правил пожарной безопасности. В период вскрытия нагнетателей запрещается производить огневые работы в галерее нагнетателей и на ремонтируемом агрегате в машинном зале. Огневые работы в галерее нагнетателей производятся под личным руководством главного инженера предприятия (УМГ).
Газоопасными считаются работы, которые выполняются в загазованной среде или при которых возможен выход газа из газопроводов, их коммуникаций и аппаратов, газового оборудования, запорной арматуры или агрегатов. К газоопасным работам относятся:
а) присоединение вновь смонтированных газопроводных коммуникаций, аппаратов (пылеуловителей, фильтров, подогревателей газа и т.п.) к действующим коммуникациям, расположенным в помещениях и снаружи;
б) ввод в эксплуатацию газовых коммуникаций;
в) ревизия, ремонт и замена газовых коммуникаций, подземных и надземных газопроводов, находящихся под давлением газа;
г) вскрытие центробежных нагнетателей (выполняется по специальной инструкции);
д) осмотр и ревизия защитных решеток на всасывающих патрубках центробежных нагнетателей;
е) замена уплотнительного подшипника центробежного нагнетателя;
ж) заливка в технологические коммуникации реагентов с целью устранения гидратных образований;
з) пуск газоперекачивающего агрегата (выполняется по специальной инструкции);
и) осмотр и проветривание колодцев с запорной арматурой;
к) слив конденсата из пылеуловителей и возможных мест скопления его в технологических обвязках оборудования;
л) профилактическое обслуживание действующих приборов и оборудования, находящихся под давлением газа.
На каждой КС разрабатывается перечень газоопасных работ, выполняемых с оформлением наряда-допуска и без оформления наряда-допуска, но с обязательной регистрацией таких работ перед их началом. Порядок оформления газоопасных работ аналогичен оформлению огневых работ.
Перед началом огневых работ и в процессе работы периодически замеряется загазованность воздушной среды, наличие и исправность средств индивидуальной защиты.
Особые меры безопасности принимаются при проведении работ внутри сосудов, работающих под давлением. В этих случаях сосуды, подлежащие вскрытию для осмотра, очистки и подготовке к ремонту и его проведению, должны быть отключены от трубопроводов и освобождены от газа. Сосуды разрешается вскрывать только под наблюдением лица, ответственного за проведение работ. Если имеется несколько люков, открывать их надо последовательно, начиная с верхнего. Непосредственно перед спуском (подъемом) рабочего в сосуд лицо, ответственное за проведение работ, должно проверить состояние здоровья рабочих (путем опроса), наличие соответствующей спецодежды, СИЗ, спасательного снаряжения и другого инвентаря, перечисленного в разрешении на производство работ. Спускаться в сосуды и аппараты и начинать в них работу разрешается только в присутствии лица, ответственного за проведение этих работ.
Для защиты органов дыхания лиц, работающих внутри сосудов, необходимо применять только шланговые противогазы. Шланговый противогаз с тщательно подогнанными шлемом-маской и отрегулированной подачей свежего воздуха рабочий надевает непосредственно перед спуском в сосуд. Герметичность подгонки противогаза и исправность воздуходувки проверяет лицо, ответственное за проведение этих работ. Заборный патрубок шланга противогаза должен быть выведен в зону чистого воздуха с подветренной стороны и закреплен. Шланг следует располагать таким образом, чтобы исключить возможность прекращения доступа воздуха из-за перегибов, перекручиваний и т.п. При работе в шланговом противогазе срок разового пребывания людей в сосуде не должен превышать 20-30 мин. Отдых на воздухе должен составлять не менее 15 мин.
Поверх спецодежды рабочий обязан надевать предохранительный пояс с крестообразными лямками и прикрепленной к ним прочной сигнально-спасательной веревкой. Свободный конец ее (длиной не менее 10 м) необходимо выводить наружу и передавать в руки наблюдающего. Все необходимые для работы инструменты и материалы следует подавать в сумке или другой таре после спуска рабочего в сосуд.
Работы внутри сосуда необходимо осуществлять в дневное время. В нем разрешается работать только одному человеку. Если по условиям работы необходимо, чтобы в сосуде одновременно находилось два (или более) человека, следует разработать дополнительные мероприятия по безопасности и перечислить их в разрешении.
Работа внутри сосудов должна проводить бригада из трех и более человек: один - производитель работ, двое - наблюдающие. При проведении работ наблюдающие обязаны находиться около сосуда, вести непрерывное наблюдение за работающим и бесперебойным обеспечением его чистым воздухом. Наблюдающие должны быть одеты так же, как и работающий. В случае необходимости они должны оказать ему помощь. При обнаружении каких-либо неисправностей (прокол шланга, остановка воздуходувки, обрыв спасательной веревки и т.п.) следует немедленно приостановить работу, а рабочего извлечь из сосуда.
При работе внутри сосуда разрешается пользоваться только светильниками напряжением не более 12 В во взрывозащищенном исполнении. Включать и выключать их следует вне сосуда.
Работы по вскрытию нагнетателя являются газоопасными и производятся только при наличии оформленного наряда-допуска. Перед началом работ необходимо:
- проверить закрытие кранов № 1, 2, 4, 4 бис, набить их уплотнительной смазкой;
- проверить открытие кранов № 3, 3 бис и 5;
- на закрытые краны вывесить плакаты "Не открывать", а на открытые - "Не закрывать";
- для предотвращения самопроизвольной перестановки кранов необходимо снять шланги (РВД) или трубки (в зависимости от конструкции крана) подвода импульсного газа к гидропневмоцилиндрам, перекрыть вентили отбора газа на импульсном коллекторе, отсоединить линии подвода импульсного газа к кранам; на кране № 4 установить скобу (блок-замок), исключающую открытие его вручную; щиты управления агрегатом обесточиваются и на них вывешиваются плакаты "Не включать, работают люди".
На входе и выходе газа между нагнетателем и люк-лазами установить резиновые надувные шары, оставив люк-лазы открытыми. Наполнение резиновых шаров производится воздухом до давления не выше 500 мм вод.ст. с контролем его по U-образному манометру.
Весь персонал, участвующий в работе по вскрытию нагнетателя, перед началом работ должен быть проинструктирован о порядке проведения работы и по правилам техники безопасности с оформлением инструктажа в специальном журнале.
После проведения организационно-технических мероприятий, обеспечивающих безопасное ведение работ по вскрытию нагнетателя, лицо, ответственное за проведение этой работы, и сменный инженер-диспетчер разрешают персоналу ремонтной бригады приступить к работе.
В период работ по вскрытию и проведению ремонта нагнетателя должна постоянно работать приточно-вытяжная вентиляция. Помимо работы автоматических газоанализаторов в галерее нагнетателей систематически, но не реже чем через 30 мин, необходимо производить анализ воздуха у места производства работ с записью в специальном журнале. При содержании газа более 1%, работы прекращаются и принимаются меры по предотвращению проникновения газа. Во время выполнения ремонтных работ по нагнетателю устанавливается систематический контроль за состоянием надувных резиновых шаров.
Работы по вскрытию и сборке нагнетателя должны производиться одним и тем же персоналом. Во время вскрытия нагнетателя в помещении могут находиться только лица, производящие работы, и сменный персонал, обслуживающий работающие агрегаты.
При кратковременных перерывах (до одного часа) в работе по ремонту нагнетателя наблюдение за вскрытым нагнетателем осуществляет сменный персонал. При невозможности окончания работ на вскрытом нагнетателе в одну смену междусменные перерывы в работе не допускаются.
Если по условиям ремонта нагнетатель длительное время остается без ротора, необходимо герметизировать его газовую полость, установив силовую заглушку вместо уплотнительного подшипника и торцевую крышку. Заглушка должна быть рассчитана на рабочее давление.
В момент вскрытия и ремонта нагнетателя не разрешается выполнение каких-либо других работ в галерее нагнетателей, не относящихся к данному вскрытию и ремонту.
По окончании ремонта нагнетатель можно закрыть только после тщательной проверки на отсутствие в нем, а также во всасывающем и нагнетательном трубопроводах посторонних предметов.
Опасность возникновения пожаров на предприятиях газовой промышленности определяется прежде всего физико-химическими свойствами природного газа, который при несоблюдении определенных требований безопасности воспламеняется, вызывает пожары и взрывы, влекущие за собой аварии. Степень пожарной опасности зависит также от особенностей технологического процесса производства. Для предприятий транспорта газа характерны наличия большого количества горючих газов в магистральных газопроводах, высокое давление в трубопроводах, наличие большого количества ГСМ (турбинного масла).
Опасными факторами пожара, воздействующими на людей, являются открытый огонь и искры; повышенная температура предметов, воздуха и т.п.; токсичные продукты горения, дым; пониженная концентрация кислорода; обрушение и повреждение зданий, сооружений, установок; взрыв.
Взрывоопасные концентрации природного газа образуются во время отключения трубопроводов, резервуаров и аппаратов, когда не полностью удаленный газ смешивается с поступающим воздухом.
Как показывают статистика и опыт эксплуатации, пожары на КС происходят в основном из-за воспламенения масла в компрессорных цехах при разрыве маслопроводов и попадания его на горячие поверхности газоперекачивающих агрегатов; разрушение обвязочных газопроводов компрессорных цехов, сопровождающихся воспламенением газа и других горючих веществ и материалов; попадания посторонних предметов в полость нагнетателя; проникновения газа к очагу пожара из-за неплотного закрытия кранов в технологической обвязке; нарушений требований действующих правил и инструкций во время проведения огневых и газоопасных работ, а также требований пожарной безопасности персоналом служб УМГ на территориях КС.
Пожары на газотранспортных объектах развиваются по следующей схеме: авария, утечка газа, образование облака взрывоопасной смеси, воспламенение ее от источника зажигания, горение газа, нагревание и разрушение технологического оборудования под воздействием пламени.
При авариях в помещениях взрывоопасные концентрации газа возникают в первую очередь вблизи места утечки газа, а затем распространяются по всему помещению. На открытых площадках вблизи места утечки образуется зона загазованности, распространяющаяся по территории объекта. Величина ее при аварийном истечении газа зависит от многих факторов, главные из которых - расход газа, форма и направление его струи, метеорологические условия, рельеф местности. Наибольшее влияние на величину зоны загазованности оказывает ветер.
При авариях, связанных с разрушением газопроводов, в атмосферу выбрасывается большое количество газа. При наличии пламени газовое облако воспламеняется. Возможные источники воспламенения - открытое пламя, электрические и механические искры, воспламенение пирофорных отложений, работающие двигатели внутреннего сгорания, разряды статического электричества, грозовые разряды. После сгорания газового облака горение локализуется в месте утечки газа.
Борьба с пожарами и мероприятия по их предупреждению могут быть эффективными только в том случае, когда противопожарные правила усвоены и повседневно соблюдаются всем персоналом предприятия.
Для установления и поддержания надлежащего режима эксплуатации все здания и сооружения на КС должны быть классифицированы по взрыво- и пожароопасности, о чем делается надпись на металлических знаках, укрепляемых на воротах, калитках и дверях всех зданий, помещений и объектов, находящихся в УМГ.
Согласно "Правилам устройства электроустановок" (ПУЭ) все производственные помещения и установки, в которых размещается электрооборудование, по степени взрыво- и пожароопасности делятся на классы: В-I, В-Iа, В-Iб, В-II, В-IIа, П-I, П-II, П-IIа, П-III, В-Iг и Н (В - взрывоопасные, П - пожароопасные, Н - невзрыво- и непожароопасные).
Основной показатель для разделения производств по степени пожарной опасности - физико-химические свойства веществ, применяемых в производственном процессе. В соответствии с противопожарными нормами все производства по степени пожарной опасности подразделяют на пять категорий.
Категория А - производства, связанные с получением, применением или хранением газов и паров с нижним пределом взрываемости до 10% (по объему), содержащихся в таких количествах, при которых возможно образование с воздухом взрывоопасных смесей; жидкостей с температурой вспышки паров 28 °С и ниже; твердых веществ и жидкостей, воспламенение или взрыв которых может последовать при взаимодействии с водой или кислородом воздуха.
Категория Б - производства, связанные с обработкой, применением, образованием или хранением газов и паров с нижним пределом взрываемости более 10% (по объему), содержащихся в количествах, достаточных для образования взрывчатых смесей; жидкостей с температурой вспышки паров от 28 до 120 °С; горючих веществ, выделяющих пыль или волокна в количестве, достаточном для образования взрывоопасных смесей.
Категория В - производства, применяющие жидкости с температурой вспышки паров выше 120 °С или перерабатывающие твердые сгораемые вещества.
Категория Г - производства, связанные с обработкой несгораемых веществ и материалов в горячем состоянии, раскаленном или расплавленном состоянии с выделением лучистой энергии, искр, пламени, а также производства, связанные со сжиганием твердого, жидкого и газообразного топлива (литейные и кузнечные цехи, котельные и др.).
Категория Д - производства, обрабатывающие несгораемые вещества и материалы в холодном состоянии, механические цехи холодной обработки металлов, компрессорные станции для нагнетания воздуха, водонасосные станции, склады металла, металлоизделий и др.
Распределение по категориям взрыво- и пожароопасности основных зданий и помещений компрессорной станции приведено в табл. 5.2.
В каждом цехе, на складе и других объектах на основе действующих правил пожарной безопасности должны быть разработаны противопожарные инструкции с учетом специфики производства, а также оперативный план ликвидации пожара, и проводиться систематические тренировки персонала по тушению пожара. В инструкциях по пожарной безопасности следует предусматривать:
- требование пожарной безопасности при нахождении персонала на территории КС;
- места и порядок содержания средств пожаротушения, пожарной сигнализации и связи;
- порядок выполнения огневых и газоопасных работ на территории КС;
- порядок допуска и правила движения транспорта на территории КС;
- требования к содержанию территории, дорог, подъездов к зданиям, сооружениям и водоисточникам;
- обязанности персонала цехов при возникновении пожара, правила вызова пожарной команды, остановки и отключения оборудования;
- порядок уборки и очистки мест от пролитых горючих жидкостей, сбора, хранения и удаления промасленных обтирочных материалов, хранения спецодежды;
- выполнение мероприятий, связанных с окончанием рабочего дня;
- места, где запрещено (разрешено) курение и применение открытого огня.
На КС должны иметься схемы пожарного водопровода с указанием мест установки пожарных гидрантов и кранов.
Таблица 6.1
|
Здания и сооружения |
Категория пожароопас-ности |
Класс взрываемос-ти по ПУЭ |
|
Газораспределительная станция (ГРС): |
|
|
|
помещение регулирующих клапанов |
А |
В-1а |
|
помещение расходомеров |
Д |
- |
|
щитовая |
Г |
- |
|
одоризационная установка наружная |
А |
В-1г |
|
то же, в помещении |
А |
В-1а |
|
наружная установка очистки газа |
А |
В-1г |
|
Компрессорная станция (КС): |
|
|
|
зал газомоторов |
А |
В-1а |
|
зал газовых турбин |
Г |
- |
|
зал двигателей электропривода |
Г |
- |
|
зал центробежных нагнетателей |
А |
В-1а |
|
помещения хранения, регенерации и |
|
|
|
раздачи смазочных масел |
В |
П-1 |
|
аккумуляторная |
А |
В-1а |
|
трансформаторная при количестве |
|
|
|
масел более 60 кг |
В |
П-1 |
|
котельная на газовом топливе |
Г |
- |
|
химическая лаборатория |
В |
П-1 |
|
лаборатория КИП и ртутная комната |
Д |
- |
Для предотвращения пожаров в компрессорных цехах необходимо, чтобы обслуживающий персонал систематически следил за герметичностью мест соединения газопровода, сальниковых уплотнений; исправностью всех систем масляного хозяйства, аварийных сливных линий и переливных линий из маслобаков, а также за исправностью вентиляционных систем и автоматического включения аварийного освещения.
Необходимо постоянно следить за тем, чтобы нагретые поверхности газовых турбин имели исправную тепловую изоляцию и кожухи.
Противопожарную стену, разделяющую галерею нагнетателей и машинный зал, необходимо содержать в исправном состоянии. Двери, соединяющие эти помещения, следует снабжать устройствами для самозакрывания.
Для четкого и оперативного использования системы пожаротушения у гидрантов, водоемов и задвижек необходимо устанавливать указатели.
В компрессорных цехах пожар может возникнуть от искры в электрооборудовании и электропроводке, поэтому их ремонт, а также замену в светильниках электроламп должен проводить электротехнический персонал только при снятом напряжении. Во взрывоопасных помещениях эти работы осуществляют по письменному разрешению.
Помещения компрессорных цехов надо содержать в чистоте. Полы во всех помещениях должны быть ровными, а каналы на отметке 0 перекрыты несгораемым материалом. Двери во взрывоопасные помещения следует обивать с обеих сторон листовым металлом, заземлять и держать постоянно закрытыми.
В компрессорном цехе запрещается:
- прокладывать временные электрические сети;
- использовать корпуса машин, трубопроводы и металлические конструкции зданий в качестве заземлений электросварочных аппаратов и свариваемых изделий;
- сушить спецодежду на приборах центрального отопления, горячих поверхностях агрегатов и газовых коммуникациях;
- загромождать проходы и выходы из помещений, а также подступы к средствам пожаротушения и наружным стационарным лестницам;
- работать во взрывоопасных помещениях в обуви со стальными подковками и на стальных гвоздях;
- применять открытый огонь для отогревания трубопроводов, запорных устройств и другого оборудования;
- проводить электросварочные работы с нарушением действующих правил и инструкций;
- осуществлять какие-либо работы, связанные с заменой и ремонтом арматуры на маслопроводах и разборкой деталей регулирования (кроме замены манометров) при работающем агрегате.
При возникновении пожара производственный персонал обязан:
- немедленно перекрыть доступ газа или масла к месту пожара;
- вызвать пожарную команду или добровольную пожарную дружину;
- принять меры к тушению пожара имеющимися средствами пожаротушения;
- поставить в известность руководство компрессорного цеха и УМГ;
- отключить приточно-вытяжную вентиляцию.
Для быстрой ликвидации аварийной ситуации и четкого взаимодействия необходимо, чтобы весь персонал знал свои конкретные обязанности и действия при возникновении пожара. Для этого следует регулярно проводить учебно-тренировочные занятия по ликвидации пожаров, примерный перечень очагов возникновения которых должен быть оговорен в инструкциях по ликвидации пожаров в цехах, зданиях и других помещениях станции.
Оглавление
|
[1] ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ОБРАЗОВАНИЯ ГОУ УГТУ-УПИ [2] Кафедра «Оборудование и эксплуатация газопроводов» [3] Ю.Ф. Федяков [4] Ремонт турбомашин и оборудования компрессорных станций магистральных газопроводов [5] ТЕХНОЛОГИЯ РЕМОНТА [6] Учебное пособие [7] г. Краснотурьинск
[8] [9] Автор: Ю. Ф. Федяков [10] ГОУ УГТУ-УПИ
[11] [11.1] 1. Введение [11.1.1] 1.1 Общие положения [11.1.2] 1.2 Подготовка агрегата к ремонту [11.1.3] 1.3. Обеспечение сменными деталями и материалами [11.1.4] Обязанности эксплуатационного и ремонтного персонала при ремонте ГПА [11.1.5] 1.5. Приемка агрегата из ремонта.
[11.2] [11.2.1] 2.1 Очистка и промывка деталей ГТУ [11.2.2] 2.2. Определение технического состояния узлов и деталей ГТУ [11.2.3] 2.3. Виды дефектов и неразрушающий контроль ГПА [11.2.4] 2.4. Разборка и дефектовка узлов турбины [11.2.5] 2.5. Разборка и дефектовка нагнетателя [11.2.6] 2.6. Разборка и дефектовка вспомогательного оборудования [11.2.7] 2.7. Очистка и промывка узлов и маслопроводов
[11.3] [11.3.1] 3.1. Частичное использование изношенных деталей [11.3.2] 3.2. Восстановление деталей механическим обжатием и раздачей [11.3.3] 3.3. Клеевые соединения и синтетические клеи [11.3.4] 3.3.1. Особенности клеевых соединений [11.3.5] 3.3.2. Характеристики клеев и области их применения. [11.3.6] 3.3.3 Технология склеивания [11.3.7] 3.3.4. Техника безопасности при работе с клеями. [11.3.8] 3.4. Нанесение покрытий газотермическим напылением [11.3.9] 3.5. Металлизация [11.3.10] 3.5.1.Строение и свойства покрытий. [11.3.11] 3.5.2. Применение металлизации при ремонте. [11.3.12] 3.6. Покрытия из керамики и металлоподобных материалов. [11.3.13] 3.7. Наплавка напылением [11.3.14] Напыление органических полимеров
[11.3.15] [11.3.16] 3.8.1 Классификация износов и разрушений деталей. Выбор способов сварки. [11.3.17] 3.8.2. Сварка стальных джеталей [11.3.18] 3.8.3. Сварка чугунных деталей [11.3.19] 3.9. Наплавочные работы [11.3.20] 3.10. Гальванические покрытия и химическая обработка металлов. [11.3.21] 3.10.1. Виды гальванических и химических покрытий и их назначение [11.3.22] 3.10.2. Технология гальванических покрытий и химической обработки.
[11.3.23] [11.3.24] 3.11.1. Приспособления для обработки на станках [11.3.25] 3.11.2. Приспособления для обработки деталей на месте установки. [11.4] 4. РЕМОНТНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ В УСЛОВИЯХ РЕМОНТНО-МЕХАНИЧЕСКИХ МАСТЕРСКИХ [11.4.1] 4.1. Оборудование РММ [11.4.2] 4.2. Технический контроль. [11.4.3] 4.3. Ремонт гильз ЦБН [11.4.4] 4.4. Технология ремонта ротора. [11.4.5] 4.4.1. Подготовительные работы [11.4.6] 4.4.2. Разлопачивание диска ТВД. [11.4.7] 4.4.3. Разлопачивание ротора ОК [11.4.8] 4.4.4. Опиловка и мелкий ремонт рабочих лопаток турби ны, ОК, замковых вставок, концевых уплотнений, упор ных дисков, шеек ротора и зубчатых полумуфт. [11.4.9] 4.4.5. Замена дефектных лопаток ротора ОК. [11.4.10] 4.4.6. Подготовка замковых вставок ротора ОК. [11.4.11] 4.4.7. Облопачивание ротора ОК. [11.4.12] 4.4.8. Облопачивание диска ТВД. [11.4.13] 4.4.9. Замена уплотнительных колец по газу и воздуху. [11.4.14] 4.4.10. Восстановление шеек и упорных дисков ротора. [11.4.15] 4.5. Ремонт лопаток турбины. [11.4.16] 4.6. Технология ремонта вкладышей и упорных колодок подшипников [11.4.17] 4.6.1. Подготовительные работы. [11.4.18] 4.6.2. Перезаливка и наплавка вкладышей и упорных ко лодок. [11.4.19] 4.6.3. Ручная заливка. [11.4.20] 4.6.4. Центробежная заливка. [11.4.21] 4.6.5. Механическая обработка вкладышей подшипников. [11.4.22] 4.7. Ремонт промвала. [11.4.23] 4.8. Способ восстановления винтовых масляных насосов (МВН-30-320). [11.4.24] 4.9. Балансировка роторов.
[11.5] [11.5.1] 5.1. Ремонт корпусов [11.5.2] 5.2. Ремонт роторов [11.5.3] 5.3. Ремонт зубчатых муфт [11.5.4] 5.4. Ремонт лопаточного аппарата [11.5.5] 5.5. Ремонт подшипников [11.5.6] 5.6. Ремонт центробежного нагнетателя [11.5.7] 5.7. Ремонт камеры сгорания [11.5.8] 5.8. Ремонт турбодетандера [11.5.9] 5.9. Ремонт валоповоротного устройства [11.5.10] 5.10. Ремонт регенераторов [11.5.11] 5.11. Ремонт маслосистемы. [11.5.12] Центровка роторов [11.5.13] 5.13. Ревизия и ремонт системы регулирования [11.5.14] 5.14. Ремонт теплоизоляции
[11.6] [11.6.1] 6.1. Сборка узлов ГТУ. [11.6.2] 6.2. Пуск ГТУ и сдача ее в эксплуатацию.
[11.7] [11.7.1] 7.2. Техника безопасности при эксплуатации ГПА и оборудования компрессорного цеха [11.7.2] 7.3. Техника безопасности при ремонтах газоперекачивающих агрегатов [11.7.3] 7.4. Огневые и газоопасные работы. Их проведение в условиях компрессорной станции [11.7.4] 7.5. Требования к проведению работ в галерее нагнетателей со вскрытием нагнетателя [11.7.5] 7.6. Обеспечение пожаробезопасности компрессорных станций [11.7.6] Категории взрыво- и пожароопасности основных зданий и помещений КС
[11.7.7] |
1
1
1