Содержание
Введение 4
1.Организация ремонтных работ оборудования на насосных и компрессорных станциях 5
1.1Износ оборудования 5
1.2Планово-предупредительный ремонт и организация ремонтных работ 5
1.3Методы проверки оборудования и деталей 8
1.4Организация ремонта и составление графиков ремонта оборудования 11
2.Ремонт и монтаж центробежных насосов 14
2.1 Видыремонтов 14
2.2.Ремонт и восстановление основных деталей оборудования насосных станций 18
2.3Монтаж центробежных насосов 30
3.Ремонт поршневых насосов 39
4.Ремонт газотурбинных установок 41
5.Расчет нормы парка запасных частей 42
6.Охрана труда и техника безопасности 45
Заключение 48
Литература 49
Введение
Специфика работы магистрального газонефтепровода состоит в том, чтоперекачивающие агрегаты и установки (насосы и компрессоры) работают в среднем350-360 дней в году (из 365 дней), т.е. практически без остановки. В силу этогок перекачивающему оборудованию предъявляются высокие требования по работоспособностибез поломок и аварий.
Этого можно достичь за счет следующих факторов:
а) наличие определенного резерва оборудования;
б) проведение предупредительных ремонтов по плану;
в) организация запасов взаимозаменяемых деталей и частей;
г) грамотная эксплуатация оборудования и систем охлаждения, смазки, регулированияпараметров и т.п.;
д) качественный монтаж оборудования;
е) наличие надежного автоматического контроля за работой агрегатов.
Задачей дипломного проекта является выяснение вопросов по организацииремонтных работ оборудования по перекачке нефти и газа, анализ технологическойцепочки по ремонту, монтажу и пуску агрегатов после ремонта.
Согласно заданию руководителя дипломного проекта, цель дипломного проекта– проанализировать технологию ремонта центробежных насосов и газомотокомпрессоров,выявить достоинства и недостатки каждого вида ремонта центробежных насосов, установитьнормы парка запасных частей, обосновать их.
1.Организация ремонтных работ оборудования на насосных и компрессорных станциях 1.1 Износ оборудования
Оборудование перекачивающих станций и нефтебаз подвержено износу, которыйможет быть механическим, коррозийным, эрозийным и термическим.
При механическом износе поверхности деталей разрушаются в результатетрения (износ шеек валов, подшипников, штоков, поршней, уплотнительныхповерхностей задвижек и др.).
При коррозийном износе поверхности разрушаются под действием химическиагрессивных нефтепродуктов или газов (содержащих серу, сероводород). Коррозияоборудования бывает местной, равномерно распределенной по всей поверхности,ннтеркристаллитной (разрушение металла распространяется по группам егокристаллов) и селективной (разрушается одна из структурных составляющихметалла).
Эрозийный износ вызывает действие абразивных частиц и механическихпримесей, находящихся в перекачиваемой среде. Ударяясь о рабочие поверхностидеталей, движущиеся с большей скоростью абразивные частицы разрушают их.
Термический износ — это разрушение деталей оборудования вследствиедействия высоких температур. Термическому износу подвержены детали газомотокомпрессоров,газовых турбин и котлов.1.2Планово-предупредительный ремонт и организация ремонтных работ
Для поддержания газонефтепроводов и оборудования насосных, компрессорныхстанций и нефтебаз в технически исправном состоянии периодически в плановомпорядке выполняют комплекс ремонтных работ, называемыйпланово-предупредительным ремонтом (ППР). Планово-предупредительный ремонт —это комплекс организационных и технических мероприятий по техническому уходу инадзору, обслуживанию и ремонту (через определенное количество отработанныхоборудованием часов) оборудования, проводимых периодически по заранеесоставленному плану и графику с учетом условий эксплуатации. Система планово-предупредительногоремонта оборудования включает следующие определения и понятия: ремонтный цикл,межремонтный период, структура ремонтного цикла и плановые периодическиепрофилактические работы.
Ремонтным (межремонтным) циклом называют время работы оборудования методудвумя плановыми капитальными ремонтами (для оборудования, бывшего в эксплуатации)или время работы от начала эксплуатации до первого планового капитального ремонта(для нового оборудования).
Длительность ремонтного цикла для каждого вида оборудования различна изависит от его конструкции, условий работы.
Межремонтный период — это время работы оборудования между двумя любымиочередными плановыми ремонтами.
Структурой ремонтного цикла называют порядок чередования всех ремонтных ипрофилактических работ в ремонтном цикле.
Плановыми периодическими профилактическими работами называют межремонтноеобслуживание оборудования, состоящее из надзора и ухода за агрегатами, запорнойарматурой, коммуникациями в течение всего периода работы между двумя плановымиремонтами.
Межремонтное обслуживание включает:
— надзор за правильной эксплуатацией оборудования в соответствии справилами технической эксплуатации и техническими паспортами;
— наблюдение за состоянием всех агрегатов, запорной арматуры и трубопроводов;
— наблюдение за контрольно-измерительными приборами, системами регулированияи автоматики и их регулирование;
— наблюдение за нормальной работой систем смазки, охлаждения и уплотнения;
— проверку исправности муфт сцепления, а также ограждения над муфтами;
— мелкий ремонт оборудования — подтягивание болтовых соединений, сменасальниковых набивок насосов и задвижек, наложение хомутов на технологическиетрубопроводы, смена прокладок и т. п.;
— профилактическое испытание энергетического оборудования.
Правильная организация межремонтного обслуживания оборудования позволяетудлинить срок его службы, межремонтные периоды и межремонтный цикл, исключаетвозможность аварии.
Плановые виды работ системы ППР подразделяются на текущий, средний и капитальныйремонты.
Текущим называют ремонт, при котором в результате замены или восстановлениябыстроизнашивающихся частей и деталей оборудования (срок службы которых меньшеили равен межремонтному периоду) и регулирования отдельных узлов обеспечиваетсянормальная работа оборудования. При остановке оборудования для выполнения текущегоремонта обследуют техническое состояние этого оборудования. Текущий ремонт выполняютбез остановки работы трубопровода. Затраты, связанные с текущим ремонтом, относятк эксплуатационным.
Средним называют ремонт, при котором заменяют или капитально ремонтируютизношенные узлы и детали оборудования.
Средний ремонт выполняется также за счет эксплуатационных расходов.
Капитальным называют ремонт, при котором производят полную разборку,ремонт или замену всех износившихся деталей или узлов, сборку и испытание в соответствиис техническими условиями.
Капитальный ремонт оборудования выполняют за счет ассигнований,выделяемых целевым назначением.
Все перечисленные выше виды ремонтных работ являются плановыми и выполняютсяпо заранее составленному графику. Внеплановые аварийные ремонтные работы всистему ППР не входят. При соответствующей организациипланово-предупредительных работ внеплановых ремонтов оборудования не должнобыть.
Система планово-предупредительного ремонта оборудования предусматривает категориисложности ремонтных работ.
Сложность ремонтных работ (или категорию ремонтной сложности) R любоговида оборудования определяют как
/>
где />—общие трудозатраты на ремонт оборудования в человеко-часах;
r –единица ремонтной сложности оборудования в человеко-часах.
Установление категории сложности ремонта оборудования облегчаетнаправление ремонтных работ и позволяет определить численность ремонтного персоналап, которую подсчитывают по формуле
/>
где t — годовой плановый бюджет рабочего времени одного рабочего в часах./>1.3 Методы проверки оборудования и деталей
Оборудование проверяют следующими методами;
— внешним осмотром;
— легким обстукиванием молотком, что позволяет выявить трещины по звуку(у коленчатых валов двигателей внутреннего сгорания, рабочих колес);
— нанесением керосино-меловой пробы; при этом деталь обильно смачиваюткеросином (или опускают в ванну с керосином) и по истечении 15 — 20 мин насуховытирают; места, подверженные трещинообразованию, натирают мелом, затемпростукивают молотком; если имеются трещины, из них выступит керосин, оставляяна слое мела пятна;
— измерением толщины стенок и линейных размеров (шейки вала, шипов,уплотнительных колец и др.);
— радиографическими методами, чтобы выявить пороки литья и проконтролироватькачество и состояние ответственных сварных швов; электромагнитными методами; ультразвуковойдефектоскопией; люминесцентным методом.
Электромагнитные методы основаны на рассеивании силовых линий в местедефекта. На рис. 1 показан стальной стержень с поверхностной трещиной,помещенный между полюсами сильного электромагнита постоянного тока. В целыхместах стержня магнитные силовые линии представляют пучок параллельных линий, ав месте дефекта они искривляются. Чтобы обнаружить дефект, предполагаемое местоего нахождения посыпают ферромагнитным порошком. При постукивании по стержнючастицы порошка под действием потока рассеяния устремляются в направлении наибольшейплотности силовых линий, то есть к трещине. Применяют порошки Fe3O4—магнитного железняка и Fе2O3— красного железняка. Последний делают ферромагнитным, нагревая до 700°Сс последующим охлаждением.
/>
Рисунок 1. Расположение магнитных силовых линий при поверхностной трещине
Более четкие отпечатки дефектов получаются, если вместо сухого порошкаиспользовать суспензию — смесь тончайшего ферромагнитного порошка с жидкостью соответствующейвязкости (керосином, трансформаторным маслом). Потоки рассеяния, образующиеся уповерхности дефектов, притягивают взвешенные частицы порошка, смешанного с жидкостью,а с неповрежденных мест детали смесь стекает, выделяя более четко поверхностныедефекты.
Эффективность данного метода зависит от намагниченности детали, еемагнитных свойств, качества ферромагнитного порошка и вязкости жидкости.
Детали можно намагничивать постоянными магнитами, электромагнитами, соленоидами,циркуляционным намагничиванием с пропусканием через них постоянного илипеременного тока и комбинированным способом.
/>
Рисунок 2. Комбинированный электромагнитный способ
Следует отметить, что если трещины расположены параллельно магнитным силовымлиниям, последние деформируются незначительно и, следовательно, трещины в такихслучаях мало выделяются. Поэтому более эффективным является комбинированныйспособ обнаружения дефектов (рис. 2), при котором создается продольно-поперечное или спиральное магнитное поле. Продольные силовые линии создаютсяэлектромагнитом постоянного тока, а поперечные — при подключении испытуемойдетали к сети с большей силой тока (обычно подключением ее накоротко к зажимамвторичной обмотки трансформатора).
Магнитную смесь, применяемую при этом, изготовляют из200—250 г ферромагнитногопорошка и 1 л трансформаторного масла.
Ультразвуковой дефектоскопией обнаруживают внутренние дефекты деталей. Преимуществоданного метода в том, что благодаря малой степени поглощения ультразвуковыхколебаний металлами в определенном диапазоне частот удается обнаружить дефекты,расположенные на большой глубине.
При люминесцентном методе проверяемую деталь тщательно промывают и опускаютна 10—15 мин в флуоресцирующую жидкость. В качестве последней применяют смесьсветлого трансформаторного масла, осветительного керосина и неэтилированного бензинав соотношении по объему 0,25: 0,5: 0,25. После извлечения из флуоресцирующейжидкости деталь промывают холодной водой, просушивают сжатым воздухом и облучаютультрафиолетовыми лучами (ртутно-кварцевой лампой ПРК-2 илиПРК-4). Жидкость,выходящая из трещин на поверхность при облучении детали, светится зелено-желтымсветом.
/>1.4 Организация ремонта и составление графиков ремонта оборудования
При составлении графиков ремонта трубопровода необходимо следить, чтобывремя его остановки совпадало со временем ремонта основного оборудования перекачивающихстанций. Это позволит-«наиболее полно использовать время остановок трубопровода.Если имеется резерв времени, то ремонт основного оборудования (насосов, приводовк ним, резервуаров) планировать и организовывать несколько проще. В этом случаеработу перекачивающих станций можно обеспечить практически без остановок. Длякаждого вида оборудования разрабатывают графики планово-предупредительных ремонтов,соблюдая следующие условия:
— продолжительность работы между двумя ремонтами должна соответствоватьустановленным нормам;
— длительность каждого ремонта должна быть строго ограниченной;
— при длительном ремонте вводить в эксплуатацию резервное оборудование,чтобы число действующих агрегатов не уменьшалось.
Число отработанных часов в году для всех агрегатов должно быть примерно одинаковым,для чего при составлении графика ремонта и плана эксплуатации предусматриваютпоочередное пребывание всего оборудования как в работе, так и в резерве.
Вспомогательное оборудование, технологически связанное с основным, обычноремонтируют одновременно с основным, чтобы сократить общий срок простоя.
Для правильной организации ремонта оборудования и качественноговыполнения ремонтных работ за короткие сроки необходимо:
— учесть все оборудование, которое требует ремонта;
— составить паспорт оборудования с определением технического состоянияагрегата, машины;
— организовать систематический учет работы оборудования, расхода запасныхчастей, материалов, необходимых для эксплуатации и ремонта;
— разработать номенклатуру и количество деталей, узлов оборудования иматериалов для оперативного и неприкосновенного запасов;
— создать оперативный и неприкосновенный запасы деталей, узлов оборудованияи материалов;
— организовать изготовление запасных частей; организовать контроль закачеством проведения ремонта и правильностью эксплуатации оборудования;организовать ремонтное хозяйство — ремонтные цехи, базы.
План планово-предупредительного ремонта оборудования составляют по ведомостидефектов — основному техническому документу, подробно отражающему все поврежденияоборудования и необходимый объем восстановительных работ. На основании ведомостидефектов составляют спецификацию необходимых для капитального ремонта материалови смету стоимости ремонтных работ.
/>2. Ремонт и монтаж центробежных насосов/> 2.1 Виды ремонтов
Плановый осмотр (ревизию) проводят через каждые 200—250 ч работыагрегата. Объем работ, выполняемых при этом, зависит от типа насосов. Обычнопри плановых осмотрах выполняют:
1) ревизию подшипников; если шарикоподшипники имеют раковины на беговыхдорожках или недопустимый зазор между шариками и обоймами, их следует заменить;нормальный зазор между шариками и обоймами для подшипников диаметром до 50 мм составляетдо 0,1 мм и для подшипников диаметром 50—100 мм — до 0,2 мм; подшипникискольжения перезаливают, когда толщина оставшегося слоя баббита составляет1—1,5 мм;
2) ревизию и промывку картеров подшипников, смену масла, промывкумасляных трубопроводов;
3) ревизию и при необходимости смену сальниковой набивки и проверку рабочихповерхностей защитных гильз (втулок);
4) проверку состояния соединительной муфты, прокладку и смену смазки (узубчатых муфт);
5) промывку и продувку системы трубопроводов, подводящих уплотняющую жидкость,когда сальники насосов имеют жидкостное уплотнение;
6) чистку трубопроводов и камер водяного охлаждения;
7) проверку состояния корпуса насоса путем его осмотра и простукивания;
8) проверку крепления всего агрегата на фундаменте;
9) проверку центровки агрегата.
Текущий ремонт производят через 700—750 ч работы агрегата.
При этом, кроме работ, предусмотренных плановым осмотром, выполняют следующиеоперации.
Полностью разбирают насос и тщательно осматривают его детали. Обо всехдефектах отмечают в журнале. Проверяют осевой разбег ротора в корпусе. Доустановки радиально-упорных подшипников осевой разбег составляет 8—10 мм. Послеих установки и затяжки (то есть фиксации ротора) осевой люфт в пределах 0,1 — 0,2мм. Зазор между деталями ротора и корпусом насоса должен быть 4—6 мм. Проверяютзазоры в уплотнениях ротора и корпуса насоса. На рис. 3 приведены наиболеешироко распространенные конструкции уплотнительных колец центробежных насосовна магистральных трубопроводах.
/>
Рисунок 3. Уплотнительные кольца центробежных насосов:
а — плоские; б — типа угольника;
в — типа однорядного лабиринта; г — типа двухрядного лабиринта
Для плоских уплотнительных колец нормальный радиальный зазор составляет0,2—0,3 мм. При зазоре больше 0,4 мм уплотняющие кольца следует менять. Дляостальных типов уплотнительных колец радиальный зазор зависит от диаметравходного отверстия рабочего колеса и температуры перекачиваемого продукта.
Если величины радиального зазора меньше расчетных, может произойтизаедание в уплотнительных кольцах.
Чрезмерное увеличение радиального зазора (более 30% номинальной величины)приводит к недопустимому увеличению коэффициента щелевых утечек и снижению гидравлическогок. п. д. насоса.
Осевой зазор в уплотнениях типа угольника (рис.4) принимается значительнобольшим по сравнению с по сравнению с радиальным, обычно в пределах 3 — 7 мм.
Если насос имеет подшипники скольжения, проверяют конусность иэллиптичность шеек вала. При эллиптичности или конусности до 0,02 — 0,04 ммшейки валов обтачивают и шлифуют, а при больших значениях эллиптичностипроизводят наплавку, затем обточку и шлифовку.
/>
Рисунок 4. Направление потока в уплотнительном кольце типа угольника
При текущем ремонте обычно меняют подшипники качения. Возможна такжесмена защитных втулок или шлифовка их. Вскрывают и промывают масляные фильтры.При необходимости меняют масло в системе смазки.
Текущий ремонт выполняет ремонтный персонал (бригада слесарей-ремонтниковв составе четырех-пяти человек) насосной станции. Все затраты но текущему ремонтуотносят к средствам эксплуатации.
При надлежащей организации текущий ремонт насосного агрегата занимает неболее трех дней.
Средний ремонтпроизводят один раз в год. При этом выполняют всеработы текущего ремонта, разбирают отдельные узлы и заменяют детали(подшипники, уплотняющие кольца, торцевые уплотнения и др.), проверяютсостояние рабочих колес, зазоров разгрузочного устройства и состояние поверхностейдеталей разгрузки (у секционных насосов), а также биение ротора с помощью индикатора.
Значения допустимых биений роторов центробежных насосов следующие (в мм):