отчет по практике. Отчёт по практике. Техника безопасности при выполнении работ по судоремонту
 Скачать 54.77 Kb.
|
|
Обслуживание и ремонт котла Цель технического обслуживания котла — обеспечить его исправное состояние. Оно выполняется в соответствии с «Правилами технической эксплуатации судовых паровых котлов», «Инструкцией завода-изготовителя котла» и «Графиком планово-предупредительных ремонтов». В техническое обслуживание входят: • расконсервация котла перед испытаниями; • периодическая очистка котла с газовой стороны; • профилактические осмотры; • химическая очистка со стороны пароводяного пространства; • ежегодные внутренние осмотры и наружные осмотры котла под паром; • подготовка и предъявление котла к освидетельствованию Российским регистром; • гидравлическое испытание; • техническое обслуживание кладки, арматуры и средств автоматики. Для предохранения от коррозии каждый судовой паровой котел должен находиться в законсервированном состоянии с момента изготовления и до испытания на судне. Если из-за габаритов котел нельзя транспортировать в виде единого агрегата, то консервации подвергаются отдельные узлы. Расконсервацию котлов производят перед швартовными испытаниями в такой последовательности. Если арматура не была поставлена, то перед гидравлическими испытаниями ее подвергают расконсервации в цехе. Для обработки установленной па котел арматуры пользуются растворителями, например уайт-спиритом и др. В случае необходимости вынимают только тарелки клапанов; после расконсервации, перед испытанием всю арматуру перекрывают. Расконсервацию котлов производят перед швартовными испытаниями в такой последовательности. Если арматура не была поставлена, то перед гидравлическими испытаниями ее подвергают расконсервации в цехе. Для обработки установленной па котел арматуры пользуются растворителями, например уайт-спиритом и др. В случае необходимости вынимают только тарелки клапанов; после расконсервации, перед испытанием всю арматуру перекрывают. Химическая очистка. Перед паровыми испытаниями выполняют ряд действий: • открывают лазы в коллекторах, вынимают влагопоглотитель, закладывают тринатрийфосфат для щелочения и закрывают лазы; • удаляют заглушки на фланцах арматуры, протирают клапаны и приводы, удаляя консервирующую смазку; • удаляют заглушку с выходного сечения газохода, если она была поставлена, и заглушки, установленные в отверстиях, для прохода форсунок через воздушный короб; • разбирают форсунки и другую арматуру (в случае необходимости) и протирают детали, удаляя смазку; собрав их, устанавливают на фронте котла; • присоединяют трубопроводы и газоходы, если они еще не поставлены; • производят удаление защитной смазки с внешней стороны трубок котла, пароперегревателя и экономайзера во время пуска котла; при пуске защитная смазка расплавляется, стекает по трубкам и выгорает. Ремонт судовых котлов. Основными видами износов и повреждений судовых котлов и теплообменных аппаратов являются: разъедания - коррозионные и эрозионные разрушения; пропаривание и течь в соединениях; трещины и разрывы отдельных частей, и остаточные деформации. Коррозионное разрушение паровых котлов наблюдается как со стороны водяного, парового и топочного пространства, так и с внешней стороны котлов. В пароводяном пространстве коррозионный процесс развивается из-за воздействия кислорода и углекислоты, попадающих в котел вместе с питательной водой, а также в результате разложения пара. При окислении горячей стенки котла происходит реакция. По внешнему виду разрушения носят точечный и язвенный характер. Наличие в котлах и теплообменных аппаратах узлов из разнородных металлов (стальные коллекторы и трубы, бронзовая и чугунная арматура), а также корродированных участков котлов создают гальванические пары. Значительные разъедания внутренних поверхностей котлов вызывают различные органические и неорганические примеси, содержащиеся в питательной воде. Эрозионные разрушения металла котлов наблюдаются как с внутренней стороны под воздействием протекающего пара и частиц воды, так и со стороны топочного пространства под воздействием газов и твердых частиц (золы). Части котлов, расположенные в огневом пространстве, разрушаются также от химической коррозии под воздействием сернистых газов S02 и S03, образующихся при сгорании серосодержащих топлив Другим фактором, вызывающим появление трещин в котлах, является воздействие щелочной среды на напряженный металл котлов. Это явление носит название каустической или щелочной хрупкости. Каустическая хрупкость развивается при температурах выше 100°С и возникает обычно у краев отверстий водогрейных и дымогарных труб, связей, в гнездах трубных решеток. Для предотвращения появления трещин необходимо, чтобы местная концентрация щелочи не превышала 10-12%. При ремонте котлов и изготовлении новых деталей нельзя допускать наклепа на отдельных поверхностях и при необходимости отжигать детали при температуре нагрева выше АС3. Технологические процессы ремонта Выявленные дефекты котлов после очистки устраняют одним и следующих способов ремонта: электронаплавкой поврежденных коррозией и эрозией участков; вваркой вставок; устранением пропаривания и течи в соединениях; правкой выпучин; заменой основных частей котлов. Очистку котлов производят перед ремонтом и как профилактическое мероприятие. Существует несколько способов очистки котлов: химическая, ультразвуковая и ручная механизированная. Химическая очистка - один из наиболее эффективных способов широко применяемых как в отечественной, так и зарубежной практике. Основными достоинствами этого способа являются: возможность применения для всех типов котлов и теплообменных аппаратов независим от их конструкции и размеров, высокая производительность способ (длительность очистки сокращается в 20-30 раз по сравнению с ручной), обеспечивается более высокое качество очистки от накипи, шлама и ржавчины. К недостаткам химической очистки следует отнести более высокую стоимость работ и необходимость соблюдения повышенных требований техники безопасности и охраны труда в процессе очистки. Для химической очистки котлов существует специальный препарат, который состоит из 20%-ного водного раствора соляной кислоты (эмульгатор) и 0,8%-ного препарата Уиикол ПБ-4, являющегося ингибитором. От действия эмульгатора накипь разрушается и легко удаляется из котла, а ингибитор предотвращает окисление металла котла. Химическая очистка состоит из операций: подготовки котлов к очистке и соответствующего раствора препарата, самой очистки котлов и нейтрализации воздействия препарата па металл котла. Очистку производят с помощью насоса посредством циркуляции раствора в котлах. Раствор через крапы нижнего продувания засасывается насосом и снова через питательные клапаны подается в котлы. При низких наружных температурах раствор подогревают до 50-60° С. Контролируют качество раствора через каждые 30 мин путем отбора проб и определения состава раствора. Постоянство состава раствора поддерживают добавлением в него ингибированной кислоты. Покачивание раствора через котел прекращается, если последние три пробы показывают, что концентрация раствора остается постоянной. После окончания кислотной промывки раствор из котла удаляют и всю систему заполняют теплой чистой водой. Промывку чистой водой производят до получения нейтральной реакции промывочной воды. После этого котел заполняют однопроцентным раствором тринатрийфосфата. нагретого до 60-70°С. Промывка последним раствором продолжается в течение 1 ч, затем котел окончательно промывается чистой водой. Ремонт наплавкой с помощью электрической дуги выполняют для восстановления коррозионных разъеданий на отдельных деталях и частях паровых котлов: коллекторах водотрубных котлов, задних стенках огневых камер, трубных решетках, гнездах для труб и связей. Наплавка значительных площадей до 2500 см2 при глубине разъеданий до 40-50%, хотя и допускается Правилами Регистра, однако не может быть во всех случаях признана экономически эффективной. Во многих случаях наиболее целесообразна вырезка корродированных участков II вварка на их место новых частей. Ремонт вспомогательного оборудования. К судовым механизмам относят главные и вспомогательные судовые двигатели внутреннего сгорания (СДВС), компрессоры, насосы (центробежные, вихревые, поршневые и шестеренчатые), шпили, брашпили, лебедки (гидравлические и механические различных назначений), рулевые машины (гидравлические и электрические) и другие механизмы. Работы по ремонту судовых механизмов по трудоемкости делят примерно на 2 равные части. К первой части относятся демонтажно-монтажные и некоторые другие работы, выполняемые на судне. Ко второй группе – все ремонтные работы, проводимые в специализированных и слесарно-сборочных цехах судоремонтных предприятий. К ремонтным работам, выполняемым на судах, относят замену отдельных деталей главных и вспомогательных двигателей, профилактический осмотр и ремонт палубных механизмов и механизмов машинного отделения (МО), некоторые другие работы по ремонту судовых трубопроводов, систем, устройств, в зависимости от видов ремонта и методов их проведения. Износы и повреждения основных деталей судовых механизмов. К износам относятся коррозионные и эрозионные разрушения поверхностей деталей, однако основная причина изнашивания деталей механизмов – трение. Различают несколько видов разрушения деталей: – усталостное разрушение деталей, которое возникает от воздействия на них сжимающих, растягивающих и крутящих усилий, на металле оно проявляется в виде трещин; – разрушение от микрорезания, возникающее при соответствующей конфигурации контактирующего выступа или при наличии на поверхности трения частичек абразива; – отделение частичек металла с поверхности вследствие повторного деформирования металла, приводящего к повторному деформированию тонкого поверхностного слоя, перенаклепу и разрушению; – глубинные разрушения вырыванием, возникающие при взаимном скольжении поверхностей, в местах контакта. Оно носит характер выдирания или выкалывания материала не по месту спайки, а внутри под поверхностью; – атомарный износ (возникающий при трении двух тел) от градиента температуры, напряжений и деформаций, когда атомы из кристаллической решетки одной поверхности могут диффундировать в другую. На судоремонтных предприятиях износы и повреждения деталей выявляют при дефектации. Для этого детали делят на группы. Например, группа деталей остова, поршневая группа, валовая группа и другие. К деталям остова относятся фундаментные рамы, блоки цилиндров, цилиндровые втулки, крышки и головки блоков. К деталям поршневой группы относятся поршни, поршневые кольца, пальцы и шатуны. К деталям валовой группы относятся коленчатые валы, рамовые и мотылевые подшипники (коренные и шатунные). Главные (субъективные) причины износов: – нарушение режимов эксплуатации; – неправильная сборка; – применение материалов, не соответствующих проектным; – дефекты конструкции. Основные виды работ при ремонте судовых механизмов Ремонт судовых механизмов состоит из следующих основных видов работ: 1. демонтаж с фундамента; 2. разборка; 3. мойка (несколько этапов); 4. дефектация; 5. ремонт деталей, узлов и агрегатов; 6. сборка узлов и монтаж на судне; 7. испытания. Демонтаж агрегатов применяют при агрегатном ремонте и при замене механизма на новый. При агрегатно-узловом методе демонтируются лишь отдельные механизмы. Основные операции демонтажа 1. снятие ограждений; 2. снятие КИП; 3. отсоединение арматуры и трубопроводов; 4. снятие навесных механизмов; 5. разъединение муфт; 6. снятие механизмов с крепежа на фундаменте; 7. демонтаж элементов, расположенных в машинном фонаре; 8. подъем двигателя (возможен выем его через вырез в корпусе); 9. транспортировка в цех ремонта или на склад для подготовки к отправке на ремонт. Схема элементов демонтажа главного двигателя Основными этапами подготовки судовых механизмов к ремонту является разборка, мойка и дефектация. Основные этапы подготовки двигателя к ремонту показаны на 1. Двигатель поступает в цех 2. 1-я мойка Моющий раствор 90÷98°С 3. Разборка на узлы (блок цилиндров, нижняя часть картера, ЦПГ, топливные насосы…) 4. 2-я мойка 5. Разборка на детали: втулки цилиндров; поршни; пальцы цилиндрические; коленчатый и распределительный вал… 6. 3-я мойка 7. Косточковая или ультразвуковая очистка 8. Дефектационный стол Основные этапы подготовки двигателя к ремонту Методы дефектации судовых механизмов 1. Визуальный, т.е. выполняется наружным осмотром с применением линз с 5÷25 кратным увеличением. 2. Измерительный метод, т.е. обмер деталей с помощью микрометрических инструментов (микрометр, штангельциркуль…). 3. Дефектация с контролем формы на специальных измерительных стендах (параллельность, перпендикулярность, цилиндричность…). 4. Физические методы: – рентгеноскопия (р-излучение), – керосино-меловой способ, – люминесцентный, – аммиаком, – магнитоскопия (порошковый индукционный способ), – способы, основанные на гидравлическом давлении (водой, воздухом, газами), – способы, основанные на акустических свойствах ультразвука. Восстановление и ремонт деталей механизмов и машин Для повышения долговечности и безотказности деталей машин применяются различные технологические методы, в результате которых происходит упрочнение металла в поверхностном слое, и, кроме того, в детали создаются остаточные напряжения (обычно, сжимающие), при этом повышается предел выносливости до 2–3 раз и долговечность детали. Для восстановления изношенных в процессе эксплуатации рабочих поверхностей, в настоящее время используются различные способы нанесения покрытий: наплавление, осталивание, хромирование, термическое напыление и металлирование, а также метод шлифования в ремонтные размеры, предполагающий изготовление соответствующих типоразмеров пары трения, например, вкладышей подшипников или поршневых колец. За рубежом метод обработки в ремонтные размеры, например, коленчатых валов, широкое применение нашел в Германии и Швейцарии, фирма «Costaline Utectic». В Германии также проводят хромирование и металлизацию шеек валов до номинального размера. В Польше при восстановлении валов двигателей «Ursus» галтели не наплавляют, а шейки после наплавки обрабатывают фигурным резцом на токарном станке. Некоторые фирмы США применяют термическое напыление шеек. При этом производится правка валов, наплавка (напыление) изношенных зон, прецизионное шлифование и полирование. Стоимость такого восстановления коленчатого вала примерно на 30% ниже по сравнению с другими способами. В Российской Федерации вышеперечисленные методы ремонтных размеров и восстанавливающих покрытий также широко используются. Наплавлением на коленчатые и шатунные шейки наносится компактный слой металла, обладающий высокой прочностью сцепления с основанием. Твердость наплавленного слоя составляет 45–58 HRC. Износостойкость восстановленных шеек достигает 70–100% износостойкости новых. Недостатками наплавления являются: необходимость предварительного шлифования шеек на глубину 1–1,5 мм, большая толщина наплавленного металла (до 4–6 мм), значительные деформации вала, остаточные напряжения в материале (особенно при вибродуговом наплавлении), что ведет к отбраковке или разрушению восстановленных коленчатых валов. Сопротивление усталости наплавленных валов составляет 60–70% сопротивления усталости новых, при плазменном наплавлении она составляет порядка 74%. При осталивании (ожелезнении) из растворов солей железа на рабочей поверхности коленчатых валов электролитически наращивают железное покрытие большой твердости, приближающейся к твердости стали. Прочность сцепления покрытия с основой составляет 150 МПа. Покрытия не отслаиваются даже при пластических деформациях. Метод осталивания включает в себя следующие операции: очистку, механическую обработку, промывку ацетоном, зачистку наждачным полотном, монтаж на подвеску, электрохимическую очистку, осаждение твердого железа, обработку после осаждения, промывание и механическую обработку. Недостатками метода являются наличие агрессивных сред, большое количество операций, низкое сопротивление усталости при эксплуатации. При электролитическом хромировании покрытие получают при осаждении хрома из водных растворов в результате прохождения через раствор электрического тока. Хромирование позволяет получить износостойкие покрытия толщиной 250–300 мкм, обладающие высокой твердостью. Однако возникающие в покрытии внутренние напряжения значительно снижают сопротивление усталости вала. Одним из способов получения покрытий нанесением на рабочую поверхность расплавленного металла является металлизация. Сущность металлизации заключается в расплавлении металла дугой (электрометаллизация) ацетилено-кислородным пламенем (газовая металлизация), или высокотемпературной плазмой (плазменная металлизация) и распылении струей сжатого воздуха (давление до 0,6МПа) на восстанавливаемую поверхность. Отличительная особенность металлизации – низкое термическое воздействие на материал восстанавливаемой детали (до 100–150°С), отсюда практическое исключение деформаций. Металлизацией наносят покрытия с широким диапазоном твердости (200–600 HRB), пористости (0–50%). Однако прочность сцепления покрытия с основой невысока, что сдерживает широкое применение данного способа. При газотермическом методе нанесения порошковых покрытий происходит пластификация порошка в высокотемпературном источнике тепла и нанесение его газовыми потоками на предварительно подготовленную механической или струйной обработкой) изношенную поверхность. Прочность покрытий на отрыв при плазменном нанесении покрытий составляет 40–55 МПа, пределы выносливости восстановленных валов составляют 110–135 МПа. Ресурс до шлифования в ремонтный размер достигает 10000–13000 часов. К недостаткам процесса напыления следует отнести окисление напыляемого металла при малых скоростях подачи, наличие пористости и других видов дефектов, невысокую адгезионную и когезионную прочность покрытия. Кроме того, большое количество тепла, выделяемое в процессе напыления, приводит к выгоранию легирующих элементов в напыляемом металле. Содержание углерода уменьшается на 40–60%, кремния, марганца – на 10–15%. При восстановлении коленчатых валов металлированием происходит нанесение на изношенные поверхности покрытий сырого порошкового слоя или оболочки с последующей термической обработкой. Термическая обработка осуществляется припеканием оболочек в среде водорода в течение 30 мин. при температуре 1373–1453°К. Далее следует нормализация и шлифование. К недостаткам метода следует отнести необходимость специального герметичного оборудования, наличие огнеопасной среды, необходимость окончательной термической и механической обработок. Как известно, качество поверхностного слоя и его адгезия к подложке – одни из главнейших факторов, определяющих долговечность деталей, работающих в узлах трения. Наиболее широко применяемые в промышленности методы восстановления коленчатых валов практически исчерпали свои возможности, т.к. возникают известные проблемы, связанные с пониженной твердостью шеек и качеством наносимого покрытия. Одним из способов улучшения свойств нанесенного покрытия, связанных с увеличением прочности сцепления с основой и повышением плотности нанесенного материала, является их оплавление лазерным лучом. Структура оплавления лазером слоев при оптимальных режимах обработки характеризуется чрезвычайной дисперсностью, отсутствием окисных включений и пор. Содержание легирующих элементов мало отличается от их содержания в исходном содержании покрытия, а характер их распределения на глубине оплавленной зоны характеризуется их равномерностью. Другим способом решения проблемы качества наносимого покрытия является лазерная наплавка. При лазерной наплавке наплавляемый материал или одновременно с действием излучения подают в зону обработки, или предварительно наносят его с последующим лазерным оплавлением. К первому способу относится газопорошковая лазерная наплавка (ГПЛН), заключающаяся в получении поверхностных покрытий принудительной подачей порошка газовым потоком непосредственно в зону лазерного излучения. К недостаткам ГПЛН следует отнести неполное использование порошка и сложность устройства для подачи порошка и улавливания неиспользованного в процессе наплавки порошка. Во втором случае материал предварительно в виде обмазки наносят на деталь слоем соответствующей толщины. Особенностью технологического процесса лазерной наплавки является возможность регулирования времени существования жидкой фазы и обеспечение высоких скоростей охлаждения кристаллизующегося металла наплавки. Вследствие этого микроструктура покрытий, полученных лазерной наплавкой, отличается от микроструктуры при наплавке другими методами. Отличие, заключающееся в измельчении структуры и образовании пресыщенных твердых растворов, обеспечивает высокие свойства поверхностных покрытий, в первую очередь – износостойкость. Твердость наплавленного слоя достигает 60–63HRC, а прочность сцепления с основным металлом – 250 МПа. Стойкость лазерной наплавки в 3–5 раз превосходит износостойкость плазменного покрытия, оплавленного газопламенной горелкой, и в 10 раз больше износостойкости покрытия, полученного токами высокой частоты (ТВЧ). Прочность сцепления покрытия с основой при лазерной наплавке в 3–5 раз превышает прочность при напылении покрытий. При этом поверхность после наплавки получается ровной, чистой, и легко обрабатывается абразивным инструментом. Восстанавливаемая деталь не требует специальной подготовки. |