Контрольная работа - Монтаж, эксплуатация и ремонт арматуры ТЭС и АЭС
Подождите немного. Документ загружается.
закалка токами высокой частоты, химико-термическая обработка
поверхности в виде цементации, азотирования, диффузионного
хромирования, алитирования и борирования. В ряде случаев достаточно
электролитического хромирования поверхности.
Эрозионному изнашиванию подвергаются детали арматуры,
осуществляющие дросселирование жидкости: плунжеры и седла
дросселирующих и регулирующих клапанов. Износ при эрозионном
изнашивании зависит от режима дросселирования жидкости,
продолжительности его воздействия на деталь и свойств материала детали.
Различают процессы щелевой или ударной эрозии и кавитационого
разрушения металла. При щелевой эрозии поверхности деталей размываются
действием струи влажного пара, проходящего с большой скоростью через
щель, образуемую седлом и плунжером. При ударной эрозии материал
разрушается под действием ударов капель воды о поверхность детали. При
кавитационном режиме движения в потоке быстро движущейся среды и
соответствующих гидродинамических условиях образуются пузырьки
(пустоты) в результате нарушения ее сплошности. Схлопываясь, они создают
местные гидравлические удары, которые, действуя на металлическую
поверхность, разрушают ее. Увеличение срока службы деталей при
эрозионном изнашивании достигается изменением режимов работы
арматуры: уменьшением скорости среды в дросселирующем сечении путем
снижения перепада давлений, применением ступенчатого (каскадного) дрос-
селирования, увеличением сечения отверстий для прохода среды,
применением эрозионно-стойких материалов.
Тепловое изнашивание, или тепловое старение материала, — результат
структурных превращений, возникающих в материалах при нагревании. Наи-
более характерным, например, является старение резины, в результате чего
она теряет эластичность, становится хрупкой и ломкой. Сальниковая набивка
под действием высокой температуры и давления выгорает и твердеет.
Химическое изнашивание происходит в результате коррозии —
химического воздействия рабочих сред на материал деталей арматуры. В
результате образуются химические соединения с низкими механическими
свойствами, которые разрушаются под действием силовых нагрузок или
вымываются рабочей средой. В конденсате и питательной воде ТЭС могут
быть растворены соли и газообразные вещества: кислород воздуха,
углекислота, азот, аммиак, водород и др. Однако коррозию металла
оборудования вызывают лишь растворы солей, кислород и углекислота. Для
удаления солей питательную воду обессоливают, а для удаления
коррозионно-активных газов воду деаэрируют химически или термически.
Основным методом является термическая деаэрация, заключающаяся в
нагреве воды до температуры кипения. Несмотря на обессоливание и
деаэрацию, в воде остается некоторое количество веществ, которые
вызывают коррозию металлов, в результате чего образуются окислы, осе-
дающие на стенках оборудования, в том числе и на арматуре.
Коррозия может проявляться в различных видах: общая (всей
поверхности металла); трещины (растрескивание стали); щелевая,
межкристаллитная, питтинговая (язвенная, точечная) и другие (ножевая,
эрозионная, селективное вытравливание). Для арматуры ТЭС наибольшую
опасность представляет коррознойное растрескивание стали, возникающее
при одновременном воздействии среды и механических напряжений, в том
числе остаточных, например созданных после сварки или термообработки.
Наиболее подвержены коррозионному растрескиванию высокопрочные стали
и сплавы: трещины могут развиваться между кристаллическими зернами
(межкристаллитная коррозия) или пересекая зерна (транскристаллитная).
Можно выделить электрохимическую коррозию, возникающую при
соприкосновении деталей с разными электрическими потенциалами.
Наиболее часто она действует в местах уплотнений запорных органов и
сальниковых уплотнений. Наличие влаги в набивке, оставшейся после
гидравлического испытания арматуры или в результате поглощения
набивкой влаги и кислорода воздуха при длительном хранении арматуры,
создает условия для электрохимической коррозии шпинделя. Во избежание
этого явления потенциал металла должен быть более положительным, чем
потенциал набивки. Определить разность электродных потенциалов между
набивкой и металлом шпинделя можно при лабораторных испытаниях.
Срок службы деталей при химическом изнашивании можно увеличить,
используя легированные коррозионно-стойкие стали, применяя коррозионно-
стойкие металлические и неметаллические защитные покрытия, в том числе
пассивируя поверхности деталей, применяя электрохимическую защиту
(катодную — минус на детали) или создавая пассивную анодную пленку
(анодная защита — плюс на детали).
Перечисленные механическое, эрозионное, тепловое и химическое
изнашивания при известных условиях могут действовать одновременно, что
ускоряет выход из строя деталей. Так как в процессе эксплуатации арматуры
процессы изнашивания деталей происходят непрерывно, то для обнаружения
возможных неисправностей необходимо систематическое наблюдение за ее
техническим состоянием. Наиболее тщательного контроля требуют детали
сальникового узла запорного органа и ходового узла, а также фланцевые или
резьбовые соединения крышки с корпусом и корпуса с трубопроводом.
С течением времени сальниковая набивка приходит в негодность и
требуется ее замена. При протечках коррозионной среды поверхность
шпинделя в сальниковом узле также приходит в негодность. В запорном
органе уплотнительные кольца подвергаются механическому изнашиванию,
эрозии и коррозии, что приводит к потере герметичности запорного органа. В
ходовом узле изнашиваются поверхности резьбы шпинделя и гайки. Под
действием температуры может происходить коробление уплотнительных
поверхностей соединения крышки с корпусом и корпуса с трубопроводом,
между которыми обычно устанавливается прокладка; в результате
нарушается герметичность соединения. При действии теплосмен в прокладке
периодически происходят сжатие, пластические деформации, уплотнение
материала, после чего упругие свойства материала прокладки ухудшаются и
она не в состоянии обеспечивать герметичность. Этому при протечках может
способствовать и коррозионное действие среды. Резиновые прокладки с
течением времени твердеют. Изнашиваются детали электропривода,
пневмопривода; контакты электроаппаратуры подвергаются
электроэрозионному разрушению;
Изношенные детали подлежат ремонту, восстановлению или замене.
Вопрос о ремонте, восстановлении или замене детали решается с учетом
технической необходимости, назначения и места расположения арматуры,
экономической целесообразности, наличия запчастей, степени дефицитности
и стоимости арматуры, производственных условий и возможностей. В целом
ряд случаев целесообразно заменять арматуру, используя обменный фонд, а
снятую арматуру направлять на восстановление на специализированные
участки, цеха или предприятия;
В зависимости от технического состояния арматура может
подвергаться различным видам ремонта. Нормативно-технической
документацией предусмотрены следующие виды ремонта: текущий, средний
и капитальный. Критериями являются объем, выраженный относительной
стоимостью ремонта (по отношению к стоимости нового изделия), и характер
ремонтных работ — возможность выполнения ремонта без демонтажа
арматуры с трубопровода.
Текущий ремонт предназначен для поддержания исправного состояния
арматуры и характеризуется тем, что при его проведении не требуется
демонтажа арматуры с трубопровода, а стоимость его выполнения не
превышает 7% первоначальной стоимости изделия. В объем текущего
ремонта входят: очистка арматуры, набивка сальника или замена
сальниковой набивки, подтяжка гаек и в случае необходимости
восстановление подвижности шпинделя и устранение других
незначительных неисправностей, выполняемых без разборки арматуры.
Средний ремонт предназначен для восстановления работоспособности
арматуры и включает в себя объем работ стоимостью от 7 до 23% стоимости
изделия. При среднем ремонте проверяются работоспособность всех узлов
арматуры и их техническое состояние, разбираются изделия без снятия или
со снятием их с трубопровода. Все детали очищаются от осадков, ржавчины
и других следов коррозии, уплотнительные поверхности затвора и седла
корпуса притираются, мелкие детали, поврежденные коррозией, прокладки,
набивка сальника заменяются. Затем изделие собирается и испытывается на
прочность, плотность металла и герметичность. После проведения среднего
ремонта, например, вентилей, должен быть гарантирован первоначальный
ресурс при условии правильного монтажа и обслуживания в эксплуатации (а
также хранения до установки).
Капитальный ремонт предназначен для восстановления ресурса
арматуры и включает в себя объем работ стоимостью до 75% стоимости
нового изделия. Арматура демонтируется с трубопровода и направляется на
ремонтный участок или ремонтный цех предприятия или на предприятие
централизованного ремонта арматуры. При капитальном ремонте
производится разборка изделия, очистка и дефектация всех деталей, замена
деталей, вышедших из строя, вновь изготовленными, запасными или
восстановленными. Детали обычно восстанавливаются наплавкой металла на
изношенные поверхности или электролитическим хромированием
изношенных поверхностей. Уплотнительные поверхности из металла обра-
батываются и притираются. Уплотнительные кольца из резины или
фторопласта в вентилях заменяются новыми. Верхнее уплотнение шпиндель
— крышка для отключения сальниковой камеры приводится в
работоспособное состояние. Набивка сальника и прокладки заменяются
новыми. Крепежные детали, имеющие дефекты, также заменяются новыми.
После окончания всех работ по очистке, ремонту, замене и восстановлению
деталей арматура собирается, испытывается на прочность, плотность металла
и герметичность соединений. Объем и характер проведенного ремонта
записывают в формуляр изделия.
Периодичность ремонта арматуры ТЭС определяется согласно
нормативно-технической документации арматуры, назначению и месту ее
установки, условиям эксплуатации, интенсивности использования, степени
ответственности и другим факторам. Ремонт производится в заранее
запланированные сроки в соответствии с материалами документации по
проведению планово-предупредительного ремонта оборудования. Период
времени между двумя капитальными ремонтами называется ремонтным
циклом. Капитальный ремонт имеет продолжительность 25 — 40 сут.,
текущий 18 — 20 сут, расширенный — до 37 сут. Первый капитальный
ремонт проводится не позднее 18 мес. после ввода агрегатов или блоков в
эксплуатацию и по времени не регламентируется. В течение года суммарный
простой в ремонте основных агрегатов составляет 35 — 56 сут.
При организации ремонта арматуры необходимо учитывать сроки
проведения ремонта основного оборудования и согласовывать с ними сроки
работ, связанных со снятием, заменой или ремонтом арматуры без снятия ее
с линии. Арматура, расположенная под защитной оболочкой в
необслуживаемых помещениях, ремонтируется не чаще одного раза в год или
в сроки, кратные году, одновременно с другими регламентными работами по
техническому обслуживанию и ремонту оборудования.
Средний ремонт арматуры должен проводиться через 4—5 лет ее
эксплуатации (~ 25—30 тыс. ч работы установки). Капитальный — через 10
лет.
При проведении ремонтных работ выполняется большое число
различных технологических процессов. Их рациональная организация и
обеспечение технологической дисциплины создают условия для высокой
производительности труда и высококачественного выполнения ремонта.
Арматура должна ремонтироваться на основе технологической
документации. При достаточных масштабах производства целесообразен
агрегатно-поточный метод ремонта однотипных изделий.
Ремонтные работы планируются на основе среднестатистических
данных о сроках службы арматуры различных классов и типов,
предназначенной для различных сред соответствующих условий. Наличие
обменного фонда позволяет организовать бесперебойную работу ремонтной
службы.
Наиболее часто встречаются следующие неисправности арматуры,
подлежащие устранению при ремонте:
- потеря герметичности запорного органа в связи с пропуском среды
между уплотнительными кольцами затвора и седла;
- потеря герметичности запорного органа в связи с пропуском среды
между уплотнительным кольцом седла и корпусом;
- потеря герметичности сальникового узла в связи с пропуском среды
между шпинделем и набивкой сальника;
- пропуск среды через фланцевое соединение крышки с корпусом;
- образование задиров на шпинделе в зоне сальниковой набивки;
- защемление шпинделя в сальниковом узле;
- выход из строя ходовых резьб шпинделя и гайки;
- недопустимо большой нерегулируемый расход среды в
регулирующей арматуре;
- выход из строя крепежных деталей;
- поломка маховиков управления арматурой;
- неисправности привода;
- в сильфонной арматуре — выход из строя сильфона.
Указанные неисправности имеют явно выраженный характер и
сравнительно легко обнаруживаются при достаточно тщательном
обследовании арматуры. Для обнаружения скрытых дефектов (снижения
прочности материала, образования незаметных трещин, рыхлостей,
деформации деталей и т. п) требуется применение особых методов и
приемов.
4.2 Организация ремонтных работ
Арматуру можно ремонтировать в ремонтном цехе или на специализи-
рованном, ремонтно-механическом заводе. Специализированные
предприятия, как правило, имеют более совершенную базу,
квалифицированных специалистов и выполняют более сложные ремонтные
работы, чем производственные ремонтные цехи или участки.
При выполнении ремонтных работ без снятия арматуры с трубопровода
ремонтными работами руководит или их контролирует начальник цеха, в
котором расположена арматура. Руководство ремонтом снятой арматуры
осуществляет начальник ремонтного цеха, а монтаж и регулировку арматуры
— начальник производственного участка или цеха. Арматура отправляется в
ремонт на основании акта ее освидетельствования с приложением
дефектовочной ведомости. Последняя уточняется после разборки
конструкции и служит основой для составления ведомости необходимого
объема ремонтных работ.
Перед планово-предупредительным ремонтом предоставляются данные
о сроках установки арматуры, условиях ее работы, сроках службы арматуры
до списания, о трудоемкости ремонта и объемах различных видов работ,
потребности в рабочих различных специальностей, в запасных деталях и
материалах. На основании этих данных разрабатываются календарные планы
проведения ремонта и организуется оперативное планирование.
Для снятия арматуры и направления ее в ремонт составляются проект
организации работ, включающий ведомость объема работ, уточняемого
после разборки арматуры и проверки ее технического состояния;
технологический график ремонта, в котором указывается последовательность
выполнения работ; спецификация сменных деталей и узлов, подлежащих
замене; перечень материалов, инструментов и приспособлений, необходимых
для выполнения ремонта, технологические карты ремонтных операций,
ремонтные формуляры, указания по организации рабочих мест, расчетные
данные о затратах труда. На основании разработанной ремонтной
технической документации выписываются наряды, в которых перечисляются
намеченные работы и указывается лицо, ответственное за их выполнение.
Перечисляются мероприятия, которые должны быть выполнены по
обеспечению безопасности: номера закрытых задвижек и вентилей, места
установки заглушек на трубопроводах и ограждений рабочих мест, снятие
напряжения с электрооборудования, вывешивание предупреждающих
плакатов. Наряд подписывают начальник соответствующего цеха и
начальник дозиметрической службы.
Организация ремонтных работ должна обеспечивать их выполнение в
минимальные (оптимальные) сроки с соблюдением установленной
технологической дисциплины. Должен быть предусмотрен надлежащий
технический контроль за выполнением всех ремонтных работ с целью
обеспечить высокое качество отремонтированной арматуры;
По окончании ремонтных работ оборудование принимается комиссией.
При проведении капитального ремонта комиссия возглавляется главным
инженером, при проведении текущего ремонта — начальником цеха. Оценка
качества ремонта дается комиссией после предварительного осмотра,
устранения выявленных недоделок и последующего опробования
оборудования в рабочих условиях в течение 24 ч.
Выполнение работ по капитальному ремонту арматуры можно
разделить на три этапа: демонтаж и транспортировка арматуры в ремонтную
мастерскую, выполнение технологических процессов по капитальному
ремонту и установка арматуры на объект. Работы каждого этапа
выполняются на основании заранее разработанного графика;
Для проведения первого этапа должно быть подготовлено рабочее
место для демонтажа арматуры — установлены подмости, подготовлены
такелажные приспособления, оборудование ремонтной площадки для
размещения деталей, материалы и приспособления, транспортные средства,
оборудование для подачи сжатого воздуха, кислорода, ацетилена,
электроэнергии для выполнения сварочных работ и освещение. Объем и
характер выполнения демонтажных работ зависят от размеров и конструкции
изделия, способа соединения с трубопроводом, рода привода, блокировки с
другими устройствами. После демонтажа арматуры необходимо принять
меры для обеспечения сохранности всех снятых деталей, узлов и аппаратуры.
Выполнение работ по капитальному ремонту начинается с очистки
арматуры от грязи и наружной мойки изделия, затем составляется акт на
приемку арматуры в ремонт с указанием ее технического состояния и
комплектности; Изделие разбирается на узлы и детали, которые
подвергаются мойке и последующей дефектации. При этом определяются
степень изношенности каждой детали и возможность ее повторного
использования при условии обеспечения в течение следующего
межремонтного срока службы, надежной и эффективной работы. Негодные
детали отбраковываются, их заменяют новыми, а подлежащие
восстановлению поступают для проведения соответствующих
технологических операций.
Сборка арматуры производится с использованием деталей, признанных
годными, восстановленных или новых, заменивших негодные.
Объем моечных, слесарных, станочных, сварочно-наплавочных,
разборочно-сборочных операций определяется на основе типовых
технологических операционных карт, содержащих указания о порядке
проведения операции, режимах, оборудовании и оснастке, а также
продолжительности операции для каждого типоразмера арматуры.
Планово-предупредительный ремонт электроприводов производится в
соответствии с заранее разработанным графиком и выполняется обычно один
раз в год.