Ремонт трубопроводной арматуры и арматуры сосудов, работающих под давлением.

Ремонт трубопроводной арматуры может выполняться либо на месте ее установки без снятия корпуса, либо в механической мастерской.

При ремонте на месте установки из корпуса одновременно с крышкой вынимается механизм затвора. Ремонт деталей этого механизма проводится в механической мастерской. При ремонте корпуса арматура демонтируется и доставляется в механическую мастерскую. Перед снятием арматуры делаются пометки на корпусах и стыкуемых фланцах.

Арматура и предохранительные клапаны снимаются с колонн поворотными кран-укосинами и передвижными электрическими лебедками. При снятии арматуры с блока колонн хорошо зарекомендовали себя шахтные подъемники.

Подготовленная к ремонту арматура устанавливается на стенды, где она разбирается и подвергается дефектации.

Наиболее распространенными причинами выхода арматуры из строя являются нарушения герметичности вследствие коррозии, забоин, вмятин от инородных тел на уплотняющих поверхностях, а также из-за деформации корпуса задвижек под действием внешних нагрузок и температурных напряжений.

Ремонт арматуры выполняется централизованно специализированными бригадами. Для механизации ремонта промышленностью выполняются следующие приспособления:

- стенды для разборки и сборки арматуры;

- токарные приспособления для обработки уплотнительных поверхностей корпусов и клиньев клиновых задвижек;

- станки для механической притирки;

- стенды для испытания пружин предохранительных клапанов;

- стенды для испытания и регулировки предохранительных клапанов.

Виды ремонта и применяемые приспособления для задвижек, вентилей и предохранительных клапанов несколько отличаются друг от друга.

При ремонте задвижки выполняются следующие виды работ:

1. Восстановление изношенных уплотнительных поверхностей затвора;

2. Восстановление шпинделя и сопрягаемых с ним деталей;

3. Замена сальникового уплотнения;

4. Восстановление уплотнительных поверхностей фланцевых соединений;

5. Восстановление корпуса;

6. Гидравлическое испытание.

Разборка задвижки выполняется в такой последовательности:

1. Снимается маховик со шпинделя;

2. Снимается крышка;

3. Разбираются детали затвора, вынутые с крышкой. Разобранные детали промываются в керосине и насухо вытираются.

Внутренняя полость корпуса осматривается для выявления раковин, трещин и других дефектов. При этом применяется просвечивание рентгеновскими лучами и гамма-лучами, которые позволяют выявить пустоты, шлаковые включения и мелкие трещины, невидимые при наружном осмотре.

Прочность корпуса проверяется гидравлическим испытанием. Несквозные дефектные места в корпусе разделываются на всю глубину до чистого металла. Перед разделкой трещин на их концах сверлятся отверстия диаметром 8-10 мм. Кромки, прилегающие к местам вырубки, зачищаются напильником и металлической щеткой. После протравливания 10%-ным раствором азотной кислоты трещина заваривается электродуговой сваркой и термически обрабатывается.

При осмотре деталей затвора проверяется плотность запрессовки уплотнительного кольца (седла) в корпусе и чистота его поверхности. На наличие забоин, задиров, царапин и других повреждений проверяются клапан (диски, тарелки, золотники), шпиндель, втулка, полости сальниковой коробки, грундбукса и крепежные детали. Поврежденные детали восстанавливаются.

Различные раковины, каверны, задиры и другие повреждения уплотнительных поверхностей устанавливаются путем обточки, шлифовки и притирки на станке. На уплотнительной поверхности дефекты глубиной более 0,5 мм устраняются предварительной разделкой дефектного места и наплавкой на него металла с последующей обработкой. Если глубина повреждений менее 0,5 мм, то рповодится шлифовка абразивным кругом и притирка. Неплотности между корпусом и седлом устраняются в зависимости от типа крепления. Если седло закреплено в корпусе запрессовкой, то оно вытачивается из корпуса и заменяется новым, которое приваривается к корпусу с предварительной разделкой места посадки. Если седло посажено на резьбе, то его вывинчивают с помощью специальных ключей и приспособлений. При наличии нормально сохранившейся резьбы ввертывается новое седло тем же приспособлением, но с большим усилием затяжки. Если резьба под седло имеет значительный износ, то она растачивается на большой размер с одновременной расточкой фаски под сварку. На это место запрессовывается и приваривается новое кольцо.

Если кольца вварены в задвижку, то проточка их осуществляется на токарном станке в специальном приспособлении, где за одну установку протачиваются обе поверхности. После этого корпус задвижки поступает на шлифовку и притирку колец. Обе стороны клина в этом случае направляются и протачиваются в приспособлении за одну установку. Подгонка клина осуществляется по корпусу задвижки на горизонтально-заточном и притирочном станках. Общий угол между уплотнительными поверхностями клина составляет 10%, поэтому приспособления для токарной обработки уплотнительных поверхностей корпуса задвижки и уплотнительных поверхностей клина имеют скос 5°. В результате этого при установке обрабатываемой детали на приспособлении одна из уплотнительных поверхностей оказывается перпендикулярной оси вращения. После разворота на 180° съемной части приспособления, на которой укрепляется обрабатываемаядеталь, и закрепления ее на основании с углом скоса 5° вторая уплотнительная поверхность оказывается перпендикулярной оси вращения. Таким образом, обе поверхности обрабатываются за одну установку в приспособлении. Обработка уплотнительных колец клиновых задвижек может проводиться не только на токарном, но и на горизонтально-расточном станке.

На основании этого приспособления шарнирно укреплен синусный стол. Под основанием стола на расстоянии 300 мм от оси шарнира закреплен ролик, к нижнему столу прикреплена мерная опорная планка (подкладка). По оси синусного стола проходит шпоночный паз, который служит направляющей для раздвижных призм. Приспособление устанавливается на стол горизонтально-расточного станка. Между роликом и подкладкой ставится мерная прокладка (набор концевых мер); размер прокладки подсчитывается следующим образом: 300 sin 5°=300*0.0816=26,16±0,01 мм. После этого синусный стол закрепляется с помощью двух накидных болтов и гаек. По центрирующему пазу выверяется параллельность приспособления относительно шпинделя станка, затем приспособление закрепляется на столе.

На призмы устанавливается корпус задвижки. Регулировка перпендикулярности торца фланца к шпинделю станка осуществляется с помощью подкладок, располагаемых между фланцами и боковыми сторонами призмы. Параллельность проверяется по верхнему фланцу. После этого деталь закрепляется с помощью прижимных планок. Затем открепляются зажимы стола, убирается мерная планка, стол опускается до упора и закрепляется. Расточным резцом проводится подрезка левого зеркала задвижки. После расточки стол приподнимается и ставится подкладка (размер его подсчитывается следующим образом: 300 sin 10° = 300*0.1336 = 52,03±0,10 мм). Далее стол закрепляется и осуществляется проточка правого зеркала. Приспособление обеспечивает точность выполнения двустороннего угла 10° в пределах одной угловой секунды. Это позволяет отказаться от подгонки клина и добиться полной герметичности задвижек.

Уплотнительная поверхность шпинделя должна быть зеракльно гладкой. Перед ремонтом шпиндель очищается от следов старой сальниковой набивки, ржавчины, нагара и грязи, промывается в керосине или бензине.

Неглубокие вмятины и задиры, глубиной не более 0,08-0,15 мм устраняются притиркой пастой ГОИ или шлифовальными порошками, разведенными в масле. Внутренние поверхности деталей, сопрягаемых со шпинделем, также проверяются на чистоту и отсутствие овальности.

После замены прокладки и сальниковой набивки собранная задвижка поступает на опрессовку.

Аналогично ремонтируют вентили. Сначала на стенде вентиль разбирают по соединению корпус – крышка. Затем проводится ремонт корпуса и всех деталей крышки методами, которые используют для задвижек. Ремонт сифонных вентилей имеет некоторе особенности. Толщина стенок сифона не превышает 0,1-0,2 мм. Поэтому электросварка прожигает стенки сифона. При ремонте приходится вытачивать новые концевые кольца для сварки сифона.

Сифон помещается между педалью, к которой он должен быть прикреплен, и концевым кольцом. Приварка кольца к детали обеспечивает одновременно и приварку юбки сифона.

Одной из трудоемких операций при ремонте аппаратуры явлется притирка уплотнительных поверхностей. Притирка плоских деталей арматуры (седел и клиньев) осуществляется по плите. Конструкция притиров выбирается в зависимости от формы притираемых поверхностей и величины условного прохода. Притирка может осуществляться как вручную, так и механизированным способом.

При ручном способе притир плавно вращают по уплотнительной поверхности 5-8 раз попеременно вправо и влево на 90º, а затем поворачивают на 180º и из этого положения приводят во вращение 6-7 раз попеременно вправо и влево на 90º. Затем притир вынимают, а обрабатываемую поверхность промывают бензином и протирают. Притирку проводят до светло-матового цвета уплотнительной поверхности.

При механизированной притирке уплотнющих поверхностей используются притирочные станки или приспособления к сверлильным станкам. Притирочные станки имеют возвратно-вращательное движение притира с опережающим его вращением в одном направлении. В притирочную пасту вводится электрокорунд или карбид кремния различной зернистости.

При эксплуатации пружинных предохраниельных клапанов могут иметь место, например, следующие неполадки: загрязнение или повреждение уплотнительных поверхностей, нарушение соосности деталей, деформация пружин и т.д. При этом возможна утечка продукта через затор клапана при давлении более низком, чем рабочее.

Разборка клапана проводится в таком порядке: снимается колпак, освобождается от натяжения пружина, снимается крышка, вынимаются пружина и золотник вместе со штоком, а после освобождения стопорных болтов регулировочных втулок извлекается из корпуса втулка, а также регулировочная втулка сопла клапана.

Небольшие повреждения уплотнительных поверхностей устраняются притиркой. Довольно большие повреждения исправляютя проточкой поверхности на станке и последующей притиркой.

Пружины не должны иметь вмятин, трещин, забоин и т.п. Опорные поверхности пружины обязаны быть плоскими на длине не менее ¾ винта. Пружины с трещинами бракуются. Испытание пружин заключается в трехкратном сжатии статической нагрузкой, вызывающей максимальный прогиб, с целью вывления остаточной деформации и сжатии статической нагрузкой, равной максимальной рабочей нагрузке, с одновременным контролем величины сжатия пружины. Для безопасного испытания пружин используются различные приспособления, в том числе с гидравлиеским приводом, серийно выпускаемые промышленностью.

Приспособление имеет основание с двумя стойками, к верхней части которых приварена втулка. Во втулке размещены вращающаяся гайка, упорный подшипник. На верхнюю часть вращающейся гайки надет маховик с накидной гайкой, удерживающей (при холостом ходе) вращающуюся гайку. К нижней части шпинделя с помощью накидной гайки прикреплена специальная крышка с кольцевой полочкой для индикатора, который установлен в подвижной втулке. Для предотвращения проворачивания при холостом ходе шпиндель фиксируется хомутом, жестко связанным с направляющей втулкой, свободно перемещающейся по штанге. Штанга закреплена во втулке, приваренной к стойке, и фиксируется нижней втулкой.

При испытании в нижнюю часть пружины дя предупреждения возможных изгибов втавляется палец. Шпиндель перемещается вниз до соприкосновения крышки с верхним витком пружины. Исходное положение фиксируется индикатором. При этом записываются его показания. При дальнейшем перемещении шпинделя пружина снимается до зазора между витками в средней части, равного 0,1d (d-диаметр проволоки, из которой изготовлена пружина). После снятия нагрузки определяется упругость пружины и замеряются (с точностью до 0,01 мм) остаточные деформации.

После ремонта арматуру необходимо испытывать на прочность материала корпуса и крышки на герметичность затвора, сальниковых набивок и прокладочных соединений. Для испытания арматуры испоьзуются специальные стенды, в том числе серийно выпускаемый стенд для проверки запорной фланцевой арматуры с Dʸ = 50÷250 мм.

Испытание на прочность и плотность проводится водой. Поверка герметичности арматуры может выполняться керосином в течение 5 минут; просачиание керосина на допускаеся. Используется также проверка герметичности в водяной ванне. Клапан через регулятор давления присоединяется к системе сжатого воздуха и погружается в ванну с водой. Отсутствие всплывающих пузырьков воздуха свидетельствует о герметичности клапана.

Разрешение на эксплуатацию вновь смонтированных трубопроводов, подлежащих регистрации в органах Госгортехнадзора России, выдается после их регистрации, технического освидетельствования и проверки организации надзора и обслуживания.

Разрешение на эксплуатацию трубопроводов, не регистрируемых в органах Госгортехнадзора России, выдается лицом, ответственным за исправное состояние и безопасную эксплуатацию трубопроводов, на основании проверки документации и результатов произведенного им освидетельствования.

Разрешение на эксплуатацию трубопроводов, подлежащих регистрации в органах Госгортехнадзора России, записывается в паспорт трубопровода инспектором Госгортехнадзора России, а не подлежащих регистрации - лицом, ответственным за их исправное состояние и безопасную эксплуатацию.

Разрешение на включение в работу трубопроводов как регистрируемых, так и не регистрируемых в органах Госгортехнадзора России, выдается лицом, ответственным за исправное состояние и безопасную эксплуатацию трубопроводов, на основании проверки готовности их к пуску и оформляется записью в сменном журнале.

На каждый трубопровод после его регистрации в специальные таблички форматом не менее 400 x 300 мм должны быть внесены следующие данные:

- регистрационный номер;

- разрешенное давление;

- температура среды;

- дата (месяц и год) следующего наружного осмотра.

На каждом трубопроводе должно быть не менее трех табличек, которые должны устанавливаться по концам и в середине трубопровода. Если один и тот же трубопровод размещается в нескольких помещениях, табличка должна быть на трубопроводе в каждом помещении.

Фильтры и центрифуги.

Фильтры.

Загрязнение фильтрующей поверхности – неисправность любой конструкции. Определить величину загрязнения можно по показаниям манометров, установленных на трубопроводах, подводящих и отводящих фильтруемый газ (жидкость). Обычно в инструкции по эксплуатации установки указывается предельный перепад давлений, по достижении которого фильтр должен быть остановлен для очистки.

Возможны также неисправности, связанные с конструктивными особенностями различных типов фильтров. Наибольшее распространение получили нутч-фильтры, фильтр-прессы, и барабанные вакуум-фильтры непрерывного действия.

В зависимости от вида неоднородной системы различают:

- жидкостные фильтры (предназначены для фильтрования суспензий);

- газовые фильтры (для разделения аэрозолей и газов очистки).

Промышленные фильтры разделяются по режиму работы на фильтры:

- периодического действия;

- непрерывного действия.

По величине рабочего давления делятся на:

- вакуум-фильтры (периодического действия, непрерывного действия, нутч-фильтры открытые, ленточные, барабанные, дисковые, карусельные);

- фильтры, работающие под давлением (периодического действия, непрерывного действия, фильтр-прессы, нутч-фильтры закрытые, мешочные, патронные барабанные, дисковые).

Фильтры, принадлежащие к каждой из этих групп, различаются по способу создания в них разности давлений (работающие под вакуумом или под избыточным давлением), по геометрии фильтрующей поверхности (плоская или криволинейная), по типу применяемых фильтровальных перегородок. В фильтре периодического действия на всей поверхности фильтровальной перегородки поочерёдно осуществляются поступление суспензии и образование осадка (фильтрование), обезвоживание, промывка и удаление осадка, регенерация фильтровальной перегородки.

В фильтрах непрерывного действия указанные операции проходят непрерывно, единовременно и независимо одна от другой в каждой соответствующей зоне фильтра. Изобретение относится к аппаратам химической технологии и может быть использовано для осуществления процессов фильтрования больших объемов жидкости или газа от механических примесей. Фильтр выполнен двухступенчатым, включающим по ходу потока ступень грубой очистки в виде неподвижных пластин дугообразной формы с концевыми промежуточными шайбами, толщина которых определяет фракцию грубого фильтрования, и ступень тонкой очистки из фильтрующего материала, сотканного преимущественно из сверхпрочных волокон, содержащих графит, стекло, кварц, сталь, полимеры, бор, натянутого на каркас рамы, которая одним концом закреплена на приводном валу, расположенном в центре окружности, дуга которой представляет собой пластину ступени грубой очистки, а другим - к гребню в виде пластин или сверхпрочных струн, проходящих между дугами. При этом периодическая очистка и самоочистка в ручном или автоматическом режиме осуществляется прохождением гребня между дугами по всей их длине при повороте вала привода и открытии нижнего сбросного патрубка. Для обеспечения очистки фильтрующего материала ступени тонкой очистки фильтр снабжен источником ультразвуковых колебаний для жидкости или вибратором для газа.

Технический результат: увеличение фильтрующей способности и долговечности, упрощение конструкции и технологичности изготовления, выбор любой фракции фильтрования, способность очищения и самоочищения от любой загрязненности, увеличение межремонтных сроков, удобство монтажа и эксплуатации.

Фильтрование - эффективный метод разделения жидких неоднородных систем, широко применяемый в лабораторных и промышленных условиях (в химической, пищевой, нефтеперерабатывающей, горнорудной и в других областях промышленности).

Рисунок 2.6.1. Нутч-фильтр.

Нутч-фильтры – сосуд с фильтрующей перегородкой, расположенной на некотором расстоянии над днищем. Перегородка может быть в виде решетки (с уложенной на решетке фильтрованной тканью) или пористой (керамической). Нутч-фильтры могут работать благодаря вакууму, создаваемому под фильтующей перегородкой, либо избыточному давлению над ней. Для вакуумных нутч-фильтров большое значение имеет герметичность фланцевых и других соединений. Нарушение герметичности вызывает потерю вакуума и, как следствие, понижение производительности. Используется в различных отраслях промышленности: горнорудной, химической, металлургической, пищевой и других.

Фильтр-пресс состоит из ряда чередующихся плит и рам, между которыми зажата фильтрующая ткань. Рамы и плиты укладываются своими приливами (боковыми ручками) на два параллельных направляющих бруса станины. Для сжатия рам и плит фильтр-пресса служит ручное или гедравлическое зажимное устройство.

Наиболее характерные неисправности: плохая работа зажимного устройства, прорыв фильтрующей ткани, нарушение равномерного распределения фильтруемой жидкости, разгерметизация рам и плит в местах соединения.

Поверхности сопряжения плит и рам должны быть хорошо обработаны и строго параллельны друг другу; в противном случае невозможно гарантировать необходимую плотность. При очень сильном зажатии литые чугунные плиты и рамы могут поломаться. Известны случаи коробления рам, такие рамы бракуют. Причиной поломки рам и плит могут быть также неоднородность фильтрованной бумаги или складки на ней в местах сопряжения. Отверстия-каналы в рамках и плитах проверяют щупом. Закупорка этих каналов часто служит причиной поломки плит под влиянием одностороннего давления.

Поверхности плит и рам постепенно изнашиваются, поэтому, если фильтруемая среда агрессивна, поверхности покрывают свинцом или гуммируют. Герметичность фильтрующих камер нарушается и тогда, когда давление в них превышает максимально допустимое из-за заполнения камер осадком. Во избежание аварий следует систематически проверять исправность клапана, отключающего систему при повышении давления.

Рисунок 2.6.2. Схема рамного фильтр-пресса.

К фильтрам периодического действия относятся:

- ёмкостные фильтры;

- листовые фильтры;

- фильтрпрессы;

- патронные фильтры.

Емкостные фильтры применяют для разделения небольших количеств суспензий. Он может работать под вакуумом (нутч-фильтр) и под избыточным давлением (друк-фильтр). Корпус ёмкостного фильтра бывает открытым или закрытым. Фильтровальная перегородка располагается на перфорированном днище. В верхнюю часть корпуса подаётся разделяемая суспензия. Из нижней части отводится фильтрат. В фильтре с механизированной выгрузкой осадок удаляется через откидное днище, а в фильтре с открытым корпусом – опрокидыванием или вручную.

Листовые (пластинчатые) фильтры представляют собой резервуар, в котором размещают фильтрующие элементы - листы, состоящие из рамки с натянутой на нее тканью, суспензия подается под давлением в резервуар, а фильтрат выводится по трубкам из внутренней полости каждого элемента. Осадок отжимается от фильтрующей поверхности элементов воздухом или паром, и поверхность очищают в ручную либо, если это доступно по технологическим условиям, осадок вымывают другой жидкостью, не открывая фильтра.

Листовые фильтры различают по форме и расположению резервуара и фильтрующих элементов. Фильтрующий элемент представляет собой металлическую рамку, на которую натянута каркасная четка. Поверх каркасной сетки уложены один или несколько слоев более мелкой сетки, затем фильтрующая ткань, закрепленная шнуром. Суспензия поступает в резервуар через штуцер под распределительную решетку. Фильтрат выводят от каждого элемента через стеклянную трубку и общий коллектор. Стеклянная трубка позволяет контролировать работу элемента. Трубку устанавливают между двумя кранами, при помощи которых элемент отключают в случае его неудовлетворительной работы.

Патронный фильтр применяют для осветления или сгущения суспензий; работает под вакуумом или под давлением и состоит из корпуса с крышкой и днищем. Внутри находится решётка, на которой закреплена фильтровальная перегородка в виде патрона (обычно патронный фильтр имеет несколько десятков таких патронов). Удаление осадка с последней производится его отдувкой сжатым воздухом, пневмогидравлическим ударом или с помощью вибрационных устройств.