Неисправный узел, работа которого сопровождается ударом, эффективней диагностировать с помощью анализа амплитуды огибающей вибросигнала. Этот метод базируется на том, что периодическая последовательность ударных импульсов, возбуждающая в той или иной степени весь спектр собственных частот механизма, наилучшим образом - без помех, вызванных рабочим процессом,- проявляется в высокочастотной области в виде амплитудной модуляции вибрационного процесса.
Полосовая фильтрация высокочастотного сигнала с последующим преобразованием Гильберта (либо детектированием) и спектральным анализом амплитудной огибающей позволяет по частоте следования удара локализовать дефектный узел. Наибольшее применение этот метод нашел при контроле состояния подшипников качения и зубчатых передач. Его использование перспективно и для выявления некоторых дефектов поршневых компрессоров.
4. Ремонт оборудования компрессорных установок
4.1 Организация ремонтных работ
Для предприятий, эксплуатирующих компрессорное оборудование, характерны следующие основные методы проведения ремонта:
обезличенный метод;
метод ремонта специализированной организацией;
метод ремонта заводом-изготовителем.
При решении вопроса о целесообразности ремонта следует также учитывать, что основными показателями, определяющими эффективность ремонта, являются не только его стоимость, которая характеризуется уровнем затрат на ремонт оборудования по сравнению со стоимостью нового, но и качество, которое характеризуется соотношением эксплутационных показателей отремонтированной и новой машин. Чем выше качество ремонта, тем ниже уровень и темпы наращивания эксплутационных затрат после него.
Основной причиной дефектов, возникающих в процессе эксплуатации, является потеря работоспособности составных частей компрессора при превышении предельного износа. При длительной работе любой машины даже при нормальных условиях эксплуатации и соблюдении правил технического обслуживания ее составные части изнашиваются. Изнашивание сопряженных деталей является причиной 85% отказов компрессорного оборудования. Свыше 70% затрат на ремонт поршневых компрессоров связано с износом поршней и цилиндров.
4.2 Разборка компрессора
При остановке компрессора на техосмотр или ремонт подвергать компрессор разборке необходимо только после внимательного ознакомления с конструкцией машины по чертежам и изучения инструкции по эксплуатации.
Перед полной разборкой узлов компрессора необходимо:
а) обесточить электрооборудование;
б) убедиться, что в системе нет давления, открыв вентили разгрузки и продувки компрессора;
в) закрыть вентиль подвода охлаждающей воды и слить воду из компрессора и холодильников, отвернув сливные пробки.
При частичной разборке или замене ряда вышедших из строя деталей пункт в) выполнять по мере необходимости.
Порядок разборки компрессора и его оборонных единиц легко может быть установлен по чертежам.
Порядок разборки.
1. Отсоединить трубы воздухопровода и водопровода от цилиндров.
2. Отсоединить от обратных масляных клапанов, установленных на цилиндре трубки смазки, освободив их из-под скоб крепления.
3. Отсоединить трубки подвода смазки к сальникам цилиндров.
4. Вынуть из цилиндров клапаны по одному на каждую полость сжатия. При замене клапанов следует помнить, что порядок снятия клапанов следующий:
а) ослабить нажимной болт (провернув на 2-3 оборота), предварительно отвернув крепящую его контргайку;
б) отвернуть гайки, крепящие клапанную крышку и снять крышку,
в) снять нажимной стакан. На горизонтальных цилиндрах в нижних клапанных гнездах нажимной стакан закрепляется стопором. Чтобы снять нажимной стакан, необходимо повернуть стопор;
г) снять клапан.
5. Произвести замер линейного мертвого пространства, для чего:
а) через клапанное окно, ввести в полость цилиндра на глубину 20...30 мм свинцовую пластину;
б) провернуть коленчатый вал на один оборот, вставив рукоятку в торец вала (со стороны эл. двигателя);
в) вынуть свинцовую пластину и замерить штангенциркулем толщину оттиска с точностью до десятых долей мм, величины записать.
6. Снять крышки цилиндров, для чего:
а) снять гайки, крепящие крышку к цилиндру;
б) через клапанное окно вложить между поршнем и крышкой деревянный брусок;
в) провернув коленчатый вал поршнем оторвать крышку от цилиндра;
г) снять крышку.
Демонтаж поршня.
а) перекусить кусачками вязальную проволоку стопорного болта, расположенного на крейцкопфе.
б) ослабить стопорный болт закладной гайки;
в) отвернуть контргайку штока поршня;
г) освободить поршень от крейцкопфа, вращая поршень ключом;
д) вынуть поршень из цилиндра, предохраняя его от перекосов.
Демонтаж сальников.
а) отвернуть гайки крепления сальника;
б) ввернуть в крышку сальника два отжимных болта и завинчивая их, вынуть сальник из гнезда.
Демонтаж цилиндров.
а) застропить цилиндр;
б) отвернуть гайки крепления цилиндра к раме и снять цилиндр.
Демонтаж узла крейцкопфа в сборе с шатуном.
а) снять крышку шатуна;
б) вынуть крейцкопф с шатуном из рамы.
Демонтаж блока смазки
а) слить масло из лубрикатора и блока смазки в поддон, вывернув сливные пробки;
б) отвернуть накидные гайки к трубкам смазки, гайки крепления лубриктора к раме, застропить и снять лубрикатор;
в) отсоединить патрубки от блока смазки;
г) снять блок смазки.
4.3 Очистка и мойка деталей
Перед тем как приступить к дефектации деталей, в передовых ремонтных цехах (мастерских) применяют многостадийную мойку, т. е., вначале промывают неразобранные, частично разобранные сборочные единицы, а после этого отдельные детали. Перед мойкой все детали должны быть тщательно очищены от грязи, масла, нагара. Это необходимо сделать, чтобы замерить износы и обнаружить дефекты. Более эффективными моющими средствами являются синтетические моющие средства (CMC) типа Лабомид и МС на основе поверхностно-активных веществ и щелочных добавок.
Моющие средства типа МЛ-51, Лабомид-101 и Лабомид-102 (кальцинированная сода, триполифосфат натрия, жидкое стекло.
Рис. 7. Стационарная моечная ванна :
1 - трубопровод; 2 - специальный механизм; 3 - камера промывки; 4 - сопла.
4.4 Дефектация деталей
Для обеспечения безаварийной, безопасной работы оборудования компрессорной установки после разборки компрессора производят дефектацию узлов и отдельных деталей трубопроводов, определяют их состояние. При поузловой дефектации выявляют отклонения деталей узлов от заданного взаимного положения. При подетальной дефектации определяют возможность повторного использования деталей и характер требуемого ремонта. Производят сортировку деталей на следующие группы: детали, имеющие износ в пределах допуска и годные для повторного использования без ремонта; детали, имеющие износ выше допуска и непригодные к ремонту.
Состояние деталей определяют внешним осмотром, обмером, а также с помощью методов, позволяющих обнаружить скрытые дефекты (магнитная и ультразвуковая дефектоскопия и рентгеноскопия). Внешний осмотр деталей дает возможность выявить видимые пороки детален: наружные трещины, изгибы, задиры, выкрашивание или износ антифрикционного слоя, срыв резьбы, коррозию и т. д. Осмотр заканчивают обмером деталей с помощью измерительного инструмента. Отклонения геометрической формы цилиндрических деталей проявляются в нецилиндричности или некруглости (овальность, огранка), а также в отклонении профиля продольного сечения (конусообразность, бочкообразность).
Овальность и конусообразность характерны для вращающихся деталей компрессоров - шеек валов и коленчатых валов, головок шатуна, поршней и поршневых колец.
Мелкие трещины деталей выявляют с использованием проникающих веществ. Этот метод заключается в следующем: на поверхность детали, очищенной ацетоном или бензином, наносят кистью или пульверизатором 3-4 слоя проникающего раствора, подкрашенного анилиновым красителем (15 г красителя "Судан Ш" на 1 л раствора). Мелкие детали погружают в красящий раствор, который под действием капиллярных сил проникает в дефектное место детали. Затем деталь промывают 5%-ным раствором кальцинированной соды и вытирают насухо. На очищенную поверхность детали кистью или пульверизатором наносят тонкий слой белого абсорбирующего покрытия, имеющего следующий состав: 0,6 л воды, 0,4 л этилового спирта, 300-350 г каолина или мела. Затем жидкость, выделяющаяся из пор дефектов, окрашивает абсорбирующее покрытие в красный цвет в зоне дефекта. Этот метод дефектации деталей дает возможность обнаружить поверхностные дефекты размером до 0,01 мм, однако глубину трещин методом цветной дефектоскопии определить нельзя. Состояние деталей проверяют невооруженным глазом или с помощью лупы 5-7-кратного увеличения. Цветную дефектоскопию применяют для проверки состояния деталей, изготовленных из углеродистых, а также коррозионно-стойких сталей, у которых образование мелких трещин от коррозионного растрескивания происходит около сварных швов.
Кроме цветной дефектоскопии, для определения состояния деталей применяют люминесцентную дефектоскопию, используя люминесцентный дефектоскоп или кварцевые приборы типа ЛЮМ-1, ЛЮМ-2. С помощью этих приборов облучают проверяемые детали ультрафиолетовым излучением. Под действием УФ-лучей выявляются поверхностные дефекты деталей глубиной не менее 0,02 мм. Необходимо соблюдать следующую последовательность операций: очистка поверхности детали; нанесение на поверхность детали люминесцентного состава; осмотр детали при ультрафиолетовом излучении.
Рекомендуется применять следующий люминесцентный состав: 55-75 % керосина; 15-20 % вазелинового масла; 10- 20 % бензина или бензола; 2-3 г/л эмульгатора ОП-7; 0,2 г/л дефектоля зелено-золотистого. Этот способ дефектоскопии позволяет обнаружить поверхностные дефекты деталей, изготовленных из магнитных и немагнитных материалов.
Проверку деталей с применением магнитной и ультразвуковой дефектоскопии, а также рентгеноскопии используют в тех случаях, когда при внешнем осмотре деталей возникают подозрения о наличии скрытого порока или когда проверка предусмотрена правилами ремонта, в частности при дефектации аппаратов, подлежащих проверке по правилам Госгортехнадзора.
Магнитная порошковая дефектоскопия основана на резком изменении параметроз магнитного поля рассеяния в зоне дефекта. В качестве индикатора используют ферромагнитные частицы. Силовые линии в намагниченной детали огибают дефект как препятствие, имеющее малую магнитную проницаемость. Для выявления, дефекта детали необходимо перпендикулярное расположение дефекта в направлении магнитного поля. Деталь необходимо проверять в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Магнитный порошок, применяемый при дефектации, приготовляют из сухого мелкоразмолотого железного сурика или из чистой железной окалины, которая измельчается в шаровой мельнице и просеивается. Мельчайшие частицы железного порошка, нанесенные на деталь пылевидным слоем (сухой метод) либо в виде водной или масляной суспензии (мокрый метод), концентрируются над трещиной и этим ее обнаруживают. Для получения 1 л водяной суспензии разводят 15-20 г олеинового, ядрового или хозяйственного мыла в небольшом количестве теплой воды, затем добавляют 50-60 г магнитного порошка и полученную смесь тщательно растирают в ступе. После этого доливают горячую воду до 1 л. Для проведения контроля применяют специальные магнитные дефектоскопы.
