Магистральный насос. магистральный насос. 1. Техническая часть Назначение, технические характеристика оборудования
 Скачать 88.62 Kb.
|
 Введение В энергетическом балансе нашей страны одно из первых мест занимает углеводородное сырьё. Современные магистральные нефтепроводы большого диаметра представляют собой транспортные инженерные сооружения большой мощности и пропускной способности. Масштабы развития нефтяной отрасли в советский, но и в современный период поражают воображение: осваиваются все новые и новые месторождения, страна год от года наращивает нефтедобычу, создается единая система нефтепроводов, не имеющая себе равных в мире по уровню концентрации мощностей. Но во все времена нашей непростой истории работники трубопроводного транспорта нефти успешно справляются со своей задачей - обеспечением транспортировки непрерывно возрастающих объемов «черного золота» [1]. Так, пропускная способность магистрального нефтепровода диаметром 1220 мм - 0,3 млн. т/сут нефти на расстояния до 3500-4500 км. Начальное давление в магистральных нефтепроводах уже достигает 6,4 МПа. Энергия, обеспечивающая перемещение газа, нефти или нефтепродуктов по магистральным трубопроводам, сообщается соответственно насосными станциями. Однако энергия, переданная потоку газа или нефти в начале магистрального трубопровода, быстро снижается по мере перемещения, что приводит к снижению скорости перемещения потока. Если движущийся поток нефти или нефтепродукта не будет получать дополнительную энергию, то давление во внутритрубном пространстве может уменьшиться до нуля, а движение потока нефти или нефтепродукта может прекратиться. В связи с этим для компенсации потерь энергии в среднем через каждые 100 - 150 км по длине магистральных трубопроводов устанавливают промежуточные насосные станции. Промежуточные насосные станции предназначены для поддержания необходимого режима транспорта нефти или нефтепродукта по всей длине магистрального трубопровода. 1. Техническая часть Назначение, технические характеристика оборудования Назначение насосов типа НМ (секционных одно- и двухкорпусных) производительностью от 65 м3/ч до 1250 м3/ч и агрегатов электронасосных на их основе определяется в зависимости от их конструктивного исполнения. Насосы типа НМ однокорпусные на подачи 125 м3/ч – 710 м3/ч предназначены для перекачивания нефтепродуктов по магистральным трубопроводам. Насосы типа НМ однокорпусные с картерной смазкой на подачи 65 м3/ч – 125 м3/ч предназначены для перекачивания нефти по магистральным трубопроводам. Насосы типа НМ 360-460 (Q=360 м3/ч, Н=780 м) однокорпусные с торцовыми уплотнениями типа «Тандем» предназначены для перекачивания нефти из буферных емкостей и технологических резервуаров на внешний транспорт на нефтегазовых месторождениях. Насосы типа НМ однокорпусные с картерной смазкой на подачи 125 м3/ч – 180 м3/ч предназначены для перекачивания некондиционной нефти и пластовой воды на нефтегазовых месторождениях. Насосы типа НМ 300-500 однокорпусные предназначены для транспортирования по магистральным трубопроводам нефти и светлых нефтепродуктов (автобензина, керосина, дизтоплива). Насосы типа НМ двухкорпусные (НМ 500-800, НМ1250-400) предназначены для перекачивания нефти и нефтепродуктов по магистральным трубопроводам. По требованию заказчика возможно расширение сферы применения насосов типа НМ по параметрам, назначению, климатическому исполнению, сейсмике и условиям эксплуатации.
я вода и некондиционная нефть
1.2 Конструкция оборудования Насосы типа НМ — центробежные горизонтальные многоступенчатые однокорпусные или двухкорпусные секционного типа с односторонним расположением рабочих колес. Конструктивные особенности и материальное исполнение насосов типа НМ может быть различным и выбирается исходя из требований опросного листа в соответствии с условиями эксплуатации и характеристиками перекачиваемой среды. Насос типа НМ однокорпусной на подачи 125 м3/ч ... 710 м3/ч: –разгрузка ротора от осевых усилий осуществляется с помощью разгрузочного диска (гидравлической пяты); –концевые уплотнения ротора — торцового типа; –для восприятия радиальных усилий служат подшипники скольжения с принудительной смазкой; – передача крутящего момента от двигателя к насосу посредством зубчатой муфты, (по требованию заказчика возможна комплектация пластинчатой муфтой). Насос типа НМ однокорпусной с картерной смазкой на подачи 65 м3/ч ...125 м3/ч: –разгрузка ротора от осевых усилий осуществляется с помощью разгрузочного диска (гидравлической пяты); –ротор насоса НМ 65-550 опирается на подшипники качения с заливной (картерной) смазкой. –ротор насоса НМ 125-550 опирается на подшипники скольжения с заливной (картерной) смазкой; –концевые уплотнения — торцового типа; –передача крутящего момента от двигателя к насосу посредством пластинчатой муфты. Насос типа НМ 360-460 (Q=360 м3/ч, Н=780 м) однокорпусной: – разгрузка ротора от осевых усилий осуществляется с помощью разгрузочного поршня (барабана); –опоры ротора — подшипники скольжения с циркуляционной смазкой от маслосистемы. Остаточные осевые усилия воспринимаются упорным подшипником скольжения типа «Митчел»; –концевые уплотнения ротора торцовые двойные типа «Тандем» , с системами обеспечения работоспособности; – передача крутящего момента от двигателя к насосу посредством пластинчатой муфты. Насос типа НМ (Q=125 м3/ч, Н=183,6 м) и НМ 180-500 (Q=163,9 м3/ч, Н=256 м) однокорпусные с картерной смазкой: –разгрузка ротора от осевых усилий осуществляется с помощью разгрузочного диска (гидравлической пяты); –опорами ротора служат подшипники качения с картерной смазкой; –концевые уплотнения ротора торцовые двойные типа «Тандем», с системами обеспечения работоспособности; – передача крутящего момента от двигателя к насосу посредством пластинчатой муфты. Насос типа НМ 300-500 однокорпусной: –разгрузка ротора от осевых усилий осуществляется с помощью разгрузочного поршня (барабана); –для восприятия остаточных осевых усилий ротора применяется упорный подшипник скольжения типа «Митчел». –опорами ротора служат подшипники скольжения; –смазка подшипников насоса и двигателя принудительная, от маслоустановки; –концевые уплотнения ротора насоса – торцовые патронного типа с дроссельной буксой; – передача крутящего момента от двигателя к насосу посредством пластинчатой муфты. Насосы типа НМ двухкорпусные (НМ 500-800, НМ1250-400): –опорами ротора служат подшипники скольжения; –для восприятия остаточных осевых усилий ротора применяется упорный подшипник скольжения типа «Митчел»; –смазка подшипников насоса и двигателя принудительная, от масло установки; –концевые уплотнения ротора насоса – торцового типа с резервным уплотнением; –двухкорпусная конструкция насосов позволяет производить их сборку и разборку без отсоединения технологических трубопроводов; –передача крутящего момента от двигателя к насосу посредством пластинчатой муфты, агрегат НМ 1250-400 может комплектоваться зубчатой муфтой. В качестве привода насоса типа НМ применяются взрывозащищенные асинхронные двигатели с воздушным охлаждением и замкнутой системой вентиляции с маркировкой по взрывозащите 1ExdIIBT4. По требованию заказчика возможны различные варианты компоновки электронасосного агрегата типа НМ: –размещение насоса на раме, а электродвигателя на закладных балках либо на фундаментных балках с подцентровочными устройствами; – размещение насоса (с маслоустановкой) и двигателя на общей фундаментной раме, снабженной ограждением, панелью контроля и управления, приборной стойкой, трубопроводами обвязки слива утечек. 1.3 Принцип действия и условия эксплуатация По требованию заказчика возможны различные варианты исполнения насосных агрегатов типа НМ: –в климатическом исполнении У для категории размещения 2 по ГОСТ 15150-69 для эксплуатации в помещении или под навесом при температуре от -29 oС до + 45 oС; –в климатическом исполнении УХЛ для категории размещения 4 по ГОСТ 15150-69 для эксплуатации в закрытых помещениях с искусственно регулируемыми климатическими условиями при температуре окружающей среды от +5 oС до + 40 oС; Насосные агрегаты типа НМ в специальном испол нении допускают транспортирование и хранение до монтажа и начала эксплуатации при температуре окружающего воздуха от -60 o С до + 45 o С. Насосные агрегата НМ изготавливаются во взрывозащищенном исполнении, для эксплуатации во взрывопожароопасных зонах класса 2 по ГОСТ Р 51330.9-99 и класса В-1а согласно «Правилам устройства электроустановок» (ПУЭ), в которых возможно образование взрывоопасных смесей категории II А по ГОСТ Р 51330.11-99, группа взрывоопасной смеси Т3 по ГОСТ Р 51330.5-99 и ПУЭ. 2 Проектная часть 2.1 Неисправности, причины и способы устранения Во время пробных пусков или в процессе эксплуатации насоса могут возникнуть различные неполадки в его работе, вызванные неправильным монтажом или обслуживанием, а также естественным износом деталей. Все неполадки обладают характерными признаками, по которым они и распознаются (табл. 3.1). Своевременное определение неполадок и устранение их не только удлиняет срок службы насосов, но и намного сокращает время простоя оборудования, практически, исключая возможность возникновения аварий. Характерные неисправности насоса и способы их устранения
2.2 Разборка и сборка оборудования Ремонт насосов К насосам, используемым в химической промышленности предъявляются повышенные требования, вызываемые особенностями перекачиваемых жидкостей и, прежде всего, их коррозионными и абразивными свойствами. Насосы можно разбить на две большие группы: 1) насосы с вращающимися рабочими органами; 2) насосы, рабочие органы которых совершают возвратно-поступательное движение. Неполадки, возникающие у насосов, принадлежащих к одной группе, и определяемые при систематическом наблюдении за показаниями контрольно-измерительных приборов, осмотре и прослушивании, имеют примерно одинаковый характер. Центробежные, вихревые и т. п. насосы относятся к первой группе. Для них характерны следующие неисправности: - отсутствие подачи жидкости - частичная потеря производительности - насос при работе не создает необходимого напора - вибрация насосного агрегата - повышенное потребление электроэнергии. Насосы второй группы, несмотря на сравнительную тихоходность, конструктивно сложнее насосов вращательного действия. Помимо подвижного рабочего органа — поршня, они имеют всасывающие и нагнетательные клапаны, сложную систему смазки, редуктор и т. п. Выход из строя одного такого узла немедленно приводит к выходу из строя всего насосного агрегата. Часто возникающими в таких насосах неисправностями могут быть: - ослабление затяжки гаек на шатунных болтах; - скрежет и стук в цилиндре свидетельствуют о поломке поршневых колец; - перекос нажимной втулки сальника и сальниковой коробки; - чрезмерный нагрев подшипников; - запаздывание посадки нагнетательного клапана. Содержание ремонтных работ Насосное оборудование по истечении сроков, определённых нормами межремонтного пробега, останавливается для текущего, среднего и капитального ремонта. Любой ремонт начинается с разборки всей машины или отдельных узлов, подлежащих ревизии. Разборку ведет ремонтная бригада цеха совместно с обслуживающим персоналом установки. При проведении текущего ремонта выполняются следующие работы: очистка и промывка рабочей части машины, проверка, регулировка, а в некоторых случаях замена подшипников; замена быстроизнашивающихся деталей: сальниковой набивки, клапанов, арматуры и т. п.; проверка состояния маслосистемы, шатунных болтов, муфт сцепления, редукторов и устранение обнаруженных дефектов. В средний ремонт кроме работ, выполняемых при текущем ремонте, входят: ремонт цилиндров, поршней, шатунов; замена подшипников; замена узлов соединения штока с ползунами, предохранительных и обратных клапанов; ремонт привода; проверка состояния фундаментов. При проведении капитального ремонта обязательно производится полная разборка машины. Тщательно осматриваются и подвергаются контрольным замерам такие детали, как коленчатый вал, крейцкопф, палец кривошипа, цилиндр. Обнаруженные дефекты устраняют, растачивают цилиндры или гильзы, изготавливают и подгоняют к ним поршни, ремонтируют и испытывают на плотность клапаны, заменяют забракованные шатунные болты и шпильки коренных подшипников, проверяют состояние маслосистемы и заменяют негодные детали, проверяют фундаменты, рамы, крепления их на фундаменте. После ремонта происходит сборка насосного агрегата, его гидравлическое испытание и обкатка. Порядок разборки и сборки насосов Подготовка к разборке: отключение от действующей системы при помощи запорной арматуры и заглушек, полное опорожнение рабочих полостей, дегазация и продувка сжатым воздухом. Этот этап является общим как при ремонте центробежных, так и поршневых машин. Разборка центробежных насосов проводится в следующей последовательности: - разболчивают и разбирают соединения с всасывающим и нагнетательным трубопроводами; -снимают заднюю крышку у насосов консольного типа, либо верхнюю крышку - у насосов с горизонтальным разъемом; -отвинчивают гайки нажимной втулки сальника, сдвигают ее, извлекают сальниковую набивку; -разбирают муфтовое соединение и снимают полумуфту, насаженную на вал насоса; -извлекают из корпуса вал с рабочим колесом и осторожно укладывают на доски. - выпрессовка подшипников из корпуса может быть произведена осторожными ударами по свободному концу вала, для предохранения которого на конец навертывается гайка; -отвинчивают стопорную гайку и снимают с вала рабочее колесо насоса. Разборка поршневого насоса проводится так: разболчивают и снимают крышки цилиндров, отсоединяют штоки от крейцкопфов и ползунов, извлекают из цилиндров поршень со штоками, разбирают маслосистему. Крупные детали и узлы, разбираемого насоса, следует укладывать на деревянные подкладки, а мелкие — в заранее подготовленные ящики. Перед разборкой узла сопрягающиеся детали намечают при помощи стальных маркировочных клейм взаимными рисками. Сборка насоса после ремонта ведется в обратном порядке. При сборке очень важно добиться максимальной точности соединения деталей, установки цилиндров или валов на одной оси. 2.3 Дефекты типовых деталей оборудования Основные неисправности насосного оборудования Разнообразие конструкций и условий применения насосов определяет разнообразие возможных неисправностей. В руководстве по эксплуатации каждого насоса приводится подробный список характерных неисправностей и способов их устранения. Здесь приведен краткий обзор типичных неисправностей насосного оборудования. Основные признаки неисправностей, проявляющиеся в процессе эксплуатации: вибрация агрегата, повышенный уровень шума и изменение его тональности, повышенные рабочие токи, пульсации давления. Причины выхода насоса из строя можно разделить на несколько групп. 1. Механические неисправности: 1.1. дефекты изготовления, сборки и монтажа насосного агрегата ; 1.2. вызванные износом насосного агрегата. 2. Неисправности системы управления: 2.1. работа в недопустимых режимах (вне рабочей зоны); 2.2. неисправности системы электропитания; 2.3. неисправности электродвигателя. 3. Неисправности гидравлической системы: 3.1. неправильный подбор насоса; 3.2. изменение параметров сети. 4.1. Механические неисправности Дефекты изготовления или сборки определяются во время предпусковой подготовки и во время пробного пуска. Часть заводских дефектов проявляется лишь через некоторое время работы. В процессе работы происходит износ подшипников, рабочих колес или роторов, уплотнений, резиновых деталей муфт. У химических насосов кроме этого— коррозия проточной части. Износ подшипников приводит к повышенной вибрации агрегата. При длительной работе на изношенных подшипниках возможен перекос ротора. Последствия—рост потребляемой мощности, повышенный нагрев подшипников и стойки, задевание за корпус рабочего колеса, перекос и задевание за корпус сальникового уплотнения. Износ рабочих колес приводит к падению подачи и напора при практически неизменной потребляемой мощности. При сильном износе колеса и щелевого уплотнения на входе нарушается балансировка: возникает неуравновешенная осевая сила. Последствия—нагрузка на подшипники и их износ, смещение рабочего колеса в полости насоса, трение его о корпус (всасывающий патрубок) и износ колеса и корпуса. Износ торцовых уплотнений особенно опасен для погружных насосов (ГНОМ, НПК, ЦМК.), так как вода попадает в полость электродвигателя и вызывает повреждение обмотки. Основные неисправности и их причины приведены в таблице: Дефекты изготовления, сборки нарушение правил эксплуатации Насос не выдает заявленных подачи и напора Не выдержаны размеры рабочего колеса или допуски при его установке Износ рабочего колеса, смещение рабочего колеса Объемный насос не выдает заявленных подачи и напора Износ уплотнений и клапанов Повышенная потребляемая мощность Мембранный датчик подпора. В наличии на складе Нарушение центровки агрегата износ рабочего колеса Нарушение центровки агрегата, неправильная установка подшипников Неправильная смазка подшипников, Течь по валу насоса Не выдержаны допуски изготовления сальникового уплотнения Низкое качество манжет Износ сальникового уплотнения,износ торцового уплотнения Нарушение центровки агрегата, недостаточная жесткость рамы нарушение затяжки резьбовых соединений крепления насоса или двигателя Не обеспечен требуемый «разбег» ротора в многоступенчатых насосах Превышение допустимой температуры перекачиваемой жидкости Попадание твердых частиц Работа в недопустимых режимах Для всех насосов недопустима работа «всухую» (без заполнения полости насоса жидкостью). Это особенно опасно для погружных насосов (ЭЦВ, ГНОМ, НПК и др.), т.к. нарушается охлаждение двигателя и далее происходит разрушение изоляции. Работа «всухую» приводит к перегреву и разрушению уплотнений. В сальниковом уплотнении истирается набивка, а затем повреждается защитная втулка. В торцовом уплотнении разрушаются кольца. У ряда насосов (ЭЦВ, UPS, ХЦМ) разрушаются подшипники скольжения, которые в нормальных условиях смазываются и охлаждаются перекачиваемой жидкостью. Для защиты от работы «всухую» необходима установка датчика сухого хода или датчика давления на входе, установка защиты по току (от работы с током, меньшим номинального). В ряде случаев при вероятности работы «всухую» возможно использование центробежных насосов с двойными уплотнениями (с подводом затворной жидкости). Для динамических насосов недопустимым режимом является также выход за пределы рабочей зоны (подача меньше Qmin или больше Q max),т.к. при этом возрастает вероятность возникновения кавитации. Работа с подачей, большей максимальной, приводит также к перегрузке электродвигателя. Неисправности системы электропитания Здесь различают две группы неисправностей: отклонения параметров сети от номинальных и неисправности, связанные с соединительными проводами. При пониженном напряжении в сети электродвигатель не развивает паспортной мощности, и при запуске насоса возможен срыв параметров. Колебания и броски напряжения, перекос фаз (неравенство напряжений в различных фазах) приводят к колебаниям скорости вращения, повышенным вибрациям электродвигателя и в худшем случае к пробою изоляции обмотки. Основными неисправностями, связанными с соединительными проводами, являются неправильный подбор кабеля (повышенное сопротивление), обрыв фазы, неправильное чередование фаз (реверс электродвигателя). При повышенном сопротивлении кабеля может наблюдаться картина, как при пониженном напряжении питания. Как правило, при этом кабель сильно греется, что может привести к повреждению изоляции и короткому замыканию. При обрыве фазы двигатель продолжает работать, но при этом резко возрастают токи обмоток электродвигателя. Если в этом случае не срабатывает защита, результат—перегрев и разрушение изоляции обмоток. Направление вращения трехфазного электродвигателя определяется чередованием фаз. При противоположном направлении вращения наблюдаются значительное снижение параметров центробежных насосов и сильный нагрев. У вихревых насосов (ВКС, СВН), шестеренных насосов изменяется направление потока жидкости—из напорного патрубка во всасывающий. Для стационарных насосов направление вращения электродвигателя определяется при монтаже и может измениться только при проведении работ в электросети. Направление вращения переносных насосов (ГНОМ, НПК. АНС….) необходимо проверять при каждом подключении. Основные неисправности в работе центробежных насосов Наиболее вероятными причинами неисправностей в работе центробежных насосов являются: попадание воздуха в систему и насос, ухудшение условий всасывания, износ и механические поломки движущихся частей насоса, неисправности привода насоса. Попадание воздуха в систему и насос приводит к срыву работы насоса — он или вообще не подает жидкость, или подача его меньше номинальной, насос работает с шумом. Воздух в систему и насос может попасть в результате: некачественной заливки всасывающей линии и корпуса насоса перед пуском; при быстрой заливке в системе или корпусе насоса может остаться воздушный мешок; подсоса воздуха в насос при его работе. Воздух в насос может проникать через неплотности во всасывающей линии (неплотности в местах разъема, через сальники штоков арматуры), через сальник насоса или через частично обнажающуюся сетку всасывающего трубопровода. Поступающий при работе насоса воздух частично уносится в напорную магистраль, а частично скапливается в арматуре системы. При незначительном подсосе воздуха насос может работать нормально при полной подаче, а при уменьшении подачи и повторных пусках срывать и полностью прекращать подачу. Для устранения протечек воздуха необходимо ликвидировать неплотности в системе, сменить набивку сальников. Ухудшение условий всасывания приводит к уменьшению подачи, кавитации и срыву работы насоса. Условия всасывания ухудшаются в результате: засорения приемной сетки (или фильтров) на всасывании насоса; попадания во всасывающий трубопровод посторонних предметов (ветоши, грязи); работы насоса с не полностью открытым приемным клапаном; перекачивания насосом жидкости с температурой выше спецификационной или сильно загрязненной жидкости; уменьшения статического подпора на всасывании ниже спецификационного для данного насоса. Об ухудшении условий всасывания в первую очередь сигнализирует повышение вакуумметрической высоты всасывания насоса. Насос при этом следует остановить, причину ухудшения условии всасывания выявить и устранить. Износ и механические поломки движущихся частей насоса могут привести к различным неисправностям: повышению вибрации при работе насоса, перегреву отдельных узлов насоса, повышению потребляемой мощности, срыву работы насоса. Наиболее часто встречаются следующие неисправности: износ лопаток рабочих колес (насос работает с меньшей подачей или прекращает подачу) — износившиеся рабочие колеса необходимо заменить; засорение каналов рабочих колес или направляющих аппаратов (насос также работает с меньшей подачей или прекращает подачу) — насос необходимо разобрать, каналы очистить; износ уплотняющих колец (насос работает с меньшими подачей и напором в результате перетекания жидкости по зазору) — изношенные кольца необходимо заменить новыми; износ разгрузочного кольца (при этом смещается ротор насоса, рабочие колеса сдвигаются по отношению к направляющему аппарату, подача насоса уменьшается) — необходимо заменить разгрузочные кольца; изгиб вала насоса вследствие неуравновешенности ротора (при этом потребляемая мощность колеблется, насос вибрирует)—насос необходимо вскрыть, ротор проверить; перекос разгрузочного диска или кольца (насос при пуске потребляет большую мощность) — перекос необходимо устранить; перекос нажимной втулки сальникового уплотнения или чрезмерная затяжка уплотнения (сальниковое уплотнение нагревается) — необходимо ослабить затяжку гаек, выправить перекос или ослабить затяжку сальника; инородные включения в набивке сальника (сальниковое уплотнение нагревается) — необходимо заменить набивку сальника; наличие воды в ванне подшипникового узла, загрязненное или некачественное масло (подшипниковый узел нагревается) — необходимо заменить масло; излишнее количество масла в ванне подшипникового узла и консистентной смазки в корпусе шарикоподшипника (подшипниковый узел нагревается) — необходимо удалить лишнее масло (консистентную смазку); уменьшен зазор между разгрузочным диском и кольцом (разгрузочный диск нагревается) — необходимо разобрать насос и отрегулировать зазор между диском и кольцом; засорен трубопровод гидравлической разгрузки насоса (разгрузочный диск нагревается) — необходимо прочистить трубопровод; ослаблены крепления насоса на раме, рабочих колес на валу насоса, трубопроводов и фланцев насоса (при работе насоса появляется сильная вибрация) — необходимо подтянуть крепеж. Неисправности привода насоса могут препятствовать нормальному пуску насоса и привести к выводу его из строя. Учитывая, что наиболее распространенным приводом является электропривод, ниже приведены характерные неисправности электропривода: отсутствие питания вследствие перегорания предо хранителей или неисправности автоматического выключателя (электродвигатель не запускается) — необходимо вставить предохранители, исправить и включить автомат; обрыв в пусковом реостате или в соединительных проводах между ротором и пусковым реостатом (электродвигатель не запускается) — необходимо отыскать место обрыва и исправить; обрыв одной фазы обмотки статора асинхронного электродвигателя (электродвигатель не запускается) — необходимо определить место обрыва и исправить; межвитковое замыкание в обмотке статора (при работе электродвигатель сильно нагревается) — необходимо отремонтировать или заменить электродвигатель; повышено или понижено напряжение сети (электродвигатель нагревается) — при повышенном напряжении двигатель необходимо отключить до понижения напряжения, при пониженном напряжении можно работать, частично уменьшив подачу насоса перекрытием регулировочного клапана; нарушение правильной вентиляции электродвигателя (электродвигатель нагревается) — необходимо очистить вентиляционные каналы, улучшить вентиляцию; механические повреждения (износ подшипников, выступание пазовых клиньев, выкрашивание изоляции и другие, вызывающие ненормальный шум в двигателе, местные перегревы) — необходимо устранить неисправность. 2.4 Технология восстановления дефекты детали На магистральных трубопроводах для перекачки нефти и нефтепродуктов применяются в основном высокопроизводительные центробежные насосы с приводом от электродвигателей. В качестве привода центробежных насосов применяются асинхронные или синхронные электродвигатели. Наибольшее распространение нашли асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором серии АТД. Двигатели серии АТД монтируются в общем зале с насосами, так, как они выполнены во взрывозащищенном исполнении (в их корпусе поддерживается избыточное давление воздуха 50—70 мм вод. ст., что предотвращает попадание внутрь загазованного, воздуха). Из синхронных применяются электродвигатели серии СТМ в нормальном исполнении с замкнутым циклом вентиляции, со специальным воздухоохладителем. Эти двигатели монтируют в отдельном зале, отгороженном от насосного зала герметичной промежуточной стеной. Электродвигатели СТМ-750-2 и СТМ-1500-2 выполняются на общей фундаментной плите с возбудителями, а GTM-2500-2, СТМ-4000-2, СТМ-6000-2 — на отдельных фундаментных плитах под статор, под подшипники электродвигателя и под возбудителем. Перед установкой на фундамент производят расконсервацию и ревизию насосов. Корпуса подшипников промывают керосином, насаживают полумуфты на концы промежуточного вала и валов насоса электродвигателя. При монтаже центробежных насосов с промежуточным валом применяют следующую схему установки агрегата. Ставят на фундамент электродвигатель и выверяют его в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Смещение главных осей электродвигателя в горизонтальной плоскости от проектных не должно быть более 10 мм. При выверке в вертикальной плоскости определяют совпадение фактической высотной оси с проектной. Смещение не должно превышать 10 мм, а уклон — 0, 15—0, 20 мм. Между опорной поверхностью фундамента и подошвой фундаментной плиты для подливки оставляют зазор 40-80 мм. Устанавливают промежуточный вал и центруют его по концу ротора электродвигателя. Горизонтальность промежуточного вала проверяют уровнем. При установке промежуточного вала между его торцами и торцами ротора электродвигателя оставляют зазор не менее 5 мм. Устанавливают и центруют насос по промежуточному валу. Горизонтальность насоса проверяют уровнем, устанавливаемым на шейке вала переднего подшипника. Торцевой зазор между полумуфтами насоса и промежуточного вала должен быть 5 мм. После того как будут установлены все три узла агрегата, к насосу подсоединяют предварительно опрессованные водой технологические трубопроводы и производят окончательную центровку. За базу принимают насос. Выверив и прицентровав электродвигатель, равномерно затягивают фундаментные болты. После этого монтажные плиты вместе с регулировочными болтами заливают цементным раствором. Применяют обычно раствор следующего состава: 1 часть быстротвердеющего цемента БТЦ марки 400 или 500 и 1, 5 части крупнозернистого песка. Водоцементное соотношение принимают равным 0, 55. Синхронные двигатели большой мощности поступают на монтажную площадку в большинстве случаев в разобранном виде и монтируют их в такой последовательности. Вначале по главным осям фундамента устанавливают фундаментную плиту и выверяют ее в горизонтальной и вертикальной плоскостях. После выверки затягивают фундаментные болты. Для фиксации установленных под плиту клиньев и подкладок их сваривают вместе и приваривают коротким швом к фундаментальным плитам электродвигателя. На выверенную фундаментную плиту устанавливают статор электродвигателя и выверяют его в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Перед вводом ротора в статор тщательно проверяют их состояние и продувают их сжатым воздухом. Шейки ротора очищают от консервационной смазки. Выполняя такелажные работы при сборке и разборке электродвигателей, необходимо следить, чтобы стропы не касались поверхностей скольжения на роторе (шейка вала, поверхности под уплотнения) и лобовых частей обмотки статоров. При вводе и выемке ротора пользуются удлинителями (оправками), крепящимися к концу вала со стороны приводного механизма (рис. 13). До ввода ротора со стороны возбудителя собирают подшипник, затем ротор стропят за середину и центруют его ось с осью статора (рис. 14). Горизонтальное перемещение ротора в статор производят плавно, без толчков. Когда удлинитель выйдет из статора, производят перестройку, во время которой один конец ротора будет опираться на собранный подшипник, а другой — на деревянные поперечные подкладки. Переставив строп на конец удлинителя, подтягивают ротор в осевом направлении до его рабочего положения, т.е. до совпадения вертикальных магнитных осей статора и ротора. Затем, опустив ротор на деревянные подкладки, заводят вкладыш подшипника со стороны приводного механизма и опускают ротор на оба вкладыша. После сборки электродвигателя и выверки, его положения окончательно центруют агрегат. Сначала центруют ротор электродвигателя к ротору насоса (через промежуточный вал), затем якоря возбудителя к ротору электродвигателя. Рамы и фундаментные плиты установленного и прицентрованного агрегатов подлежат подливке цементным раствором. При монтаже центробежного насоса без промежуточного вала сначала устанавливают насос и по нему центруют электродвигатель. Насосы небольшой производительности монтируют на общей раме. Это сокращает трудоемкость работ. Насосы большой производительности с электродвигателями серии АТД устанавливают на отдельных рамах, причем электродвигатель устанавливают не на раме, а на двух монтажных плитах (рис. 15). Для облегчения выверки электродвигателя и улучшения его центровки с насосом монтажные плиты устанавливают на фундаменте на болтах-домкратах (регулирующих болтах). Монтажные плиты имеют резьбовые отверстия, куда ввинчиваются регулировочные болты. Чтобы головки болтов не вдавливались в бетон фундамента, их упирают на металлические подкладки. На рис.15 и 16 приведены монтажные чертежи насосов различных конструкций. По окончании монтажных работ производят наладку и опробование центробежных насосов. При производстве наладочных работ насос вскрывают, вынимают ротор и проверяют состояние всех узлов. Для нормальной работы насоса должны быть установлены номинальные радиальные зазоры в уплотнениях (диафрагмах). Величина радиального зазора в уплотнениях между вращающимся кольцом и невращающимся в пределах 0, 20—0, 25 мм. При сборке торцевых уплотнений (рис. 18) необходимо проверить качество уплотняемых поверхностей и пружины. Уплотняемые поверхности вращающейся и неподвижной втулок должны быть тщательно притерты. Когда ротор устанавливают в корпус насоса, необходимо, чтобы пружина уплотнения не задевала корпус. Установив ротор в корпус, проверяют полный осевой разбег ротора, сдвинув его до отказа в сторону упорного подшипника. Разбег должен быть в пределах 8—12 мм, чтобы между вращающимися частями ротора и корпусом насоса оставался зазор 4—6 мм. Такой зазор предотвращает поломку насоса из-за неточностей при сборке или попадания вместе с нефтью механических примесей. Измерив величину полного осевого разбега, определяют ширину шайбы, устанавливаемой между упорным подшипником и буртом вала (рис. 19). Ширину шайбы принимают равной а/2 —(0, 10÷ 0, 15), где а - полный осевой разбег (в мм). После затяжки опорно-упорного подшипника установочной гайкой фактическая величина осевого разбега должна быть в пределах 0, 10—0, 15 мм для компенсации температурных расширений. После этого устанавливают крышку корпуса насоса, а для уплотнения по плоскости разъема кладут прокладку из паронита толщиной 0, 5 мм. Шпильки затягивают равномерно. Проверяют центровку агрегата, затем набивают сальники, если предусмотрены сальниковые уплотнения. При набивке сальниковых уплотнений длина колец набивки должна быть такой, чтобы внутренний диаметр каждого кольца равнялся наружному диаметру защитной гильзы. Сальниковые набивки вводят по одной, предварительно смазав их маслом. Для большей плотности замки смежных колец смещают на 120°. Каждое кольцо уплотняют. При установке фонарного кольца, служащего для подвода уплотняющей жидкости к поверхностям уплотнения, необходимо, чтобы оси фонаря и отверстия для подвода уплотняющей жидкости не совпадали. Передняя кромка фонаря должна перекрывать 1/3 и 1/4 диаметра отверстия, чтобы была возможность подвода уплотняющей жидкости и одновременного подтягивания грундбуксы при выработке сальникового уплотнения (рис. 20). Окончательную затяжку грундбуксы производят равномерно, правильность затяжки проверяют щупом. Зазор между валом и грундбуксой во всех четырех точках замера (через 90°) должен быть одинаковым. Перед пробным пуском насоса всю маслосистему и систему охлаждения продувают, промывают и испытывают при давлении, превышающем рабочее на 50%. Подготовленные таким образом системы смазки и охлаждения обкатывают. Затем производят обкатку основного насоса, обязательно залив его рабочей (перекачиваемой) жидкостью. Ремонт поршневых насосов Плановый осмотр поршневых насосов производят через 700—750 ч работы. При этом проверяют крепление насоса к фундаменту, вскрывают цилиндры и клапаны гидравлической части и определяют состояние сальникового уплотнения плунжеров, проверяют посадку седел клапанов в гнездах клапанной коробки и клапанов на герметичность. При необходимости производят притирку клапанов и подтягивание их пружин. Кроме даго, проверяют сальниковые уплотнения штоков и подшипников. Осматривают также редуктор и систему смазки, при необходимости меняют масло и промывают масляные фильтры. Текущий ремонт поршневых насосов производят через каждые 700 ч беспрерывной работы. При этом выполняют полный объем работ, предусмотренных плановыми осмотрами, и проверяют шплинтовку шатунных болтов, их затяжку, крепление поршня (плунжера), штока и пальца крейцкопфа. Основными деталями, подверженными усиленному износу, являются подшипники, крейцкопфы, уплотняющие манжеты и клапаны. Поэтому проверяют зазоры во всех подшипниках, между крейцкопфом и направляющей, а также в уплотнении манжет поршня и штока. Во время текущего ремонта очищают и промывают картеры насоса, подшипники и фильтры системы смазки, производят ревизию перепускного устройства, проверяют все приборы контроля и автоматики. Заключительная операция — проверка центровки агрегата. Средний ремонт поршневых насосов производят каждый год (через 5500—6000 ч работы) с остановкой на 10—12 дней. Этот ремонт включает в себя полный объем работ текущего ремонта, проверку обоих вкладышей рамовых подшипников, замер зазоров для масла и подшипников, расхождение щек коленчатого вала (если оно больше 0, 05 мм, вал укладывают заново), обмер мотылевых шеек вала, полную ревизию клапанов и их замену, проверку шестерен и подшипников редуктора, посадки муфт на валу и их износа, состояния шеек промежуточного вала, а также промывку и ревизию всей системы смазки. Эти работы выполняет ремонтный персонал станции. Затраты по текущему и среднему ремонту относят к эксплуатационным. Капитальный ремонт поршневых насосов производят через 22 000—25 000 ч (примерно через три года) работы агрегатов. При этом выполняют работу текущего и среднего ремонтов, а также полную разборку насоса и редуктора, выявляют дефекты, восстанавливают все детали или заменяют новыми. Часто исправляют шейки коленчатых валов путем их проточки, вновь заливают подшипники скольжения, восстанавливают шестерни редуктора, заменяют иди восстанавливают крейцкопфы. При сборке тщательно выверяют установку цилиндров насоса. После капитального ремонта производят обкатку агрегата в течение 72 ч. 3.Расчетная часть 3.1 Расчет режимов резания при восстановлении детали 1) Предварительная токарная обработка дефекта Определяем скорость резания по формуле V= (Cv/ТmtxSy)*Kmv*Knv*Kuv |