4. Диагностирование компрессоров
4.1. Порядок диагностирования.
4.1.1. Диагностирование технического состояния холодильных компрессоров проводится с целью определения возможности их безопасной эксплуатации, определения величин износа основных узлов и деталей и расчета их остаточного ресурса в заданных условиях эксплуатации. К основным узлам и деталям относятся составные части компрессора, не входящие по паспорту изготовителя в перечень быстроизнашивающихся деталей и узлов, подлежащих замене при их отказах и планово-предупредительных ремонтах.
Сосуды и трубопроводы, входящие в состав компрессоров (находящиеся на раме компрессора), диагностируют в соответствии с требованиями разделов 2 и 3. При необходимости составления паспортов на указанные сосуды и трубопроводы работы по составлению паспортов выполняют в соответствии с требованиями п. 5.2 и п. 5.3.
4.1.2. Контроль степени износа узлов и деталей производится путем их микрометрирования и сопоставления результатов с значениями допустимых предельных отклонений размеров, приведенных в документации завода-изготовителя и в технических условиях на ремонт. Результаты измерений оформляются в виде протоколов. Если узлы и детали по результатам ревизии соответствуют предъявляемым к ним требованиям, то срок их эксплуатации может быть продлен.
4.1.3. Своевременное выявление дефектных узлов и деталей компрессоров обеспечивается при применении методов и средств вибродиагностики. Вибрационное обследование оборудования позволяет с достаточной степенью достоверности оценить его фактическое техническое состояние, не прибегая к разборке, и определить возможные неисправности и дефекты, вызванные износом основных деталей, перекосами вращающихся элементов машин и т.д., на работающем оборудовании. Методика вибродиагностики изложена в разделе 4.2.
4.2. Вибрационная диагностика холодильных компрессов.
4.2.1. Нормирование вибрации.
Величина вибрации позволяет косвенно судить о работоспособности машин с вращающимися массами. Для компрессоров, не оснащенных стационарной аппаратурой измерения и контроля вибрации, измеряемой и нормируемой величиной является среднее квадратическое значение виброскорости в диапазоне частот от 10 до 1000 Гц (общий уровень).
Классификация машинного оборудования с вращающимися массами осуществляется согласно стандарту ИСО 2372 в зависимости от мощности машины, условий закрепления ее на основании (фундаменте) и степени диссипации при передаче энергии от источника колебаний (вращающегося ротора) на корпус или основание машины. На рис. 1 приведены классификация и нормы вибрации машин. Согласно этой классификации компрессоры делятся на следующие классы:
- класс 1 - компрессоры малой мощности - до 15 КВт;
- класс 2 - компрессоры средней мощности: 15 - 75 КВт;
- класс 3 - мощные компрессоры и двигатели (от 75 до 200 КВт), установленные на тяжелых фундаментах, являющихся относительно жесткими в направлении измерения;
- класс 4 - мощные компрессоры и двигатели, установленные на фундаментах, относительно упругих в направлениях измерения.
┌───────────┬──────────────┬─────────────┬─────────────────┐
V эфф.│ Класс 1 │ Класс 2 │ Класс 3 │ Класс 4 │
мм/с ├───────────┼──────────────┼─────────────┼─────────────────┤
│ │ │ │ │
0.71 │ХОРОШО │ │ │ │
├───────────┤ │ │ │
│ДОПУСТИМО │ХОРОШО │ │ │
1.12 │ ├──────────────┤ │ │
│ │ДОПУСТИМО │ХОРОШО │ │
1.8 ├───────────┤ ├─────────────┤ │
│ТРЕБУЕТ │ │ │ │
│ПРИНЯТИЯ │ │ДОПУСТИМО │ХОРОШО │
2.8 │МЕР ├──────────────┤ ├─────────────────┤
│ │ТРЕБУЕТ │ │ │
│ │ПРИНЯТИЯ МЕР │ │ДОПУСТИМО │
│ │ │ │ │
4.5 ├───────────┤ ├─────────────┤ │
│НЕДОПУСТИМО│ │ТРЕБУЕТ │ │
│ │ │ПРИНЯТИЯ МЕР │ │
7.1 │ ├──────────────┤ ├─────────────────┤
│ │НЕДОПУСТИМО │ │ТРЕБУЕТ │
│ │ │ │ПРИНЯТИЯ МЕР │
11.2 │ │ ├─────────────┤ │
18. │ │ │НЕДОПУСТИМО │ │
│ │ │ ├─────────────────┤
│ │ │ │НЕДОПУСТИМО │
└───────────┴──────────────┴─────────────┴─────────────────┘
Рис. 1. Оценка средней квадратической виброскорости согласно стандарту ИСО 2372.
Здесь оценки имеют следующий смысл:
"ХОРОШО" - оценка качества ремонта; допустимо при приемочных испытаниях после ремонта;
"ДОПУСТИМО" - бездефектное эксплуатационное состояние;
"ТРЕБУЕТ ПРИНЯТИЯ МЕР" - необходимо проведение мероприятий по обнаружению дефекта, усиление контроля;
"НЕДОПУСТИМО" - эксплуатация не допускается.
4.2.2. Аппаратура для проведения виброобследования.
Вибрация машин может измеряться и записываться приборами, которые соответствуют требованиям стандарта ИСО 2954. При этом должна быть обеспечена точность измерений в соответствующих диапазонах частот и скоростей при соответствующих условиях окружающей среды (температура, давление, магнитные поля и т.д.).
Используемые приборы и аппаратура должны проходить в установленные сроки аттестацию в организациях, имеющих соответствующую лицензию Госстандарта России на право проведения работ по поверке и аттестации измерительной аппаратуры.
Виброизмерительная аппаратура для оценки технического состояния механического оборудования должна обеспечивать измерение средней квадратической виброскорости в диапазоне частот от 10 до 1000 Гц в соответствии со стандартом ИСО 2372. Пределы измерений должны быть не уже чем от 0.2 до 100 мм/с по виброскорости и от 0.2 до 100 м/кв. с по виброускорению (указанным требованиям, например, отвечают приборы: виброметр С3203 фирмы "SYNTAGMA" (Россия), "VIBROMETR-25" фирмы "SCHENCK" (ФРГ), и др.).
Для частотного анализа должны применяться анализаторы вибрации, позволяющие проводить спектральный анализ сигнала в различных диапазонах частот от 1 до 20000 Гц. При этом разрешающая способность по частоте должна быть не менее 1/3 октавы (или не менее 400 линий на диапазон). Этим требованиям удовлетворяет, например, анализатор 2515 фирмы "Bruel & Kjer" (Дания).
4.2.3. Назначение точек измерения вибрации.
Точки измерения вибрации назначаются в местах передачи энергии вибрации от источника на упругое основание или другие части системы. Для машин с вращающимися массами (компрессорных агрегатов) таковыми являются плоскости расположения опорных подшипников и опорные поверхности (головки болтов крепления агрегата к раме или фундаменту). Установка датчиков вибрации производится в трех взаимно перпендикулярных направлениях относительно оси ротора.
Способ крепления датчика вибрации в точке измерения должен обеспечивать достоверность получаемых результатов, отсутствие искажений сигнала в требуемом диапазоне частот вследствие диссипации энергии колебаний в зоне контакта датчика с поверхностью.
Предварительно необходимо произвести подготовку точек измерения. Поверхность должна быть зачищена от краски, других грубых наслоений и обеспечивать плотное прилегание датчика к поверхности.
В зависимости от частотного диапазона измеряемого сигнала рекомендуется применять следующие способы крепления датчиков:
до 1000 Гц - щуп, магнит;
до 2000 Гц - магнит, клей, воск, шпилька;
до 20000 Гц - клей, воск, шпилька.
4.2.4. Проведение виброобследования и режим работы компрессора при измерениях.
При проведении измерений вибрации агрегат должен работать на номинальной нагрузке.
При виброобследовании необходимо:
провести измерения общего уровня средней квадратической виброскорости компрессорного агрегата в диапазоне частот от 10 до 1000 Гц; результаты измерений оформить в виде протокола (см. Приложения 6, 7, 8);
провести спектральный анализ вибрации компрессорного агрегата; результаты спектрального анализа оформить в виде протокола (см. Приложение 9), в котором отражаются результаты диагностики.
При наличии оснащения компрессорной установки соответствующими измерительными приборами необходимо записывать параметры режима работы компрессора, такие, как температура газа на всасывании и на нагнетании, производительность, потребляемая мощность привода. Показания приборов заносят в протокол (см. Приложение 10).
В особых случаях для оценки технического состояния компрессора может производиться определение эффективности холодильного цикла или к.п.д. компрессора.
4.2.5. Вибрационная диагностика холодильных компрессоров.
Использование методов и средств вибродиагностики позволяет облегчить задачу определения развивающихся неисправностей на работающем компрессоре до его разборки.
В качестве основного вида диагностических измерений устанавливается измерение амплитуд и частот спектральных составляющих вибросигнала (спектральный анализ).
При исследовании спектра частот вибрации устанавливаются различные дефекты, сопровождающие работу компрессора. Наиболее распространенные дефекты поршневых и винтовых компрессоров, выявляемые с помощью спектрального анализа, приведены в Приложении 18.
В особых случаях могут проводиться специальные вибродиагностические исследования, вид которых определяется в зависимости от результатов первичного виброобследования и анализа данных эксплуатации.
4.3. Порядок обследования дефектных деталей.
Контроль деталей компрессора с целью оценки пригодности для дальнейшей эксплуатации является обязательной технологической операцией.
Обследование дефектных деталей и узлов проводится в следующем порядке:
- наружный осмотр деталей с целью выявления коррозии, локальной деформации, трещин и других дефектов на наружных поверхностях деталей;
- измерение основных размеров с целью определения величины износа.
Объем контроля, контролируемые размеры и их предельные значения для контролируемых деталей оформляются в виде протоколов измерений, форма протокола приведена в Приложении 19.
По результатам внешнего осмотра и контроля размеров определяется необходимый объем работ по дефектоскопии деталей:
- ультразвуковая толщинометрия в зонах повреждения материала от коррозии, в местах локальной деформации материала, в радиусах перехода фланцевых соединений, в зонах гиба трубопроводов;
- дефектоскопия поверхностей с целью исследования макродефектов, с помощью ультразвукового метода контроля, радиографическим или цветным методом;
- определение механических характеристик материала путем измерения твердости и с применением других неразрушающих методов.
4.4. Контроль деталей поршневого компрессора.
4.4.1. Рама.
В процессе эксплуатации компрессора могут возникнуть следующие дефекты рам:
- изменение положения рамы из-за неравномерной осадки фундамента;
- деформация элементов рамы под влиянием остаточных напряжений после литья;
- отделение подошвы рамы от фундамента вследствие неудовлетворительно выполненной подливки, попадания масла под опорную часть рамы, разрушения подлитой части фундамента, ослабления крепления к фундаменту;
- появление изломов и трещин на отдельных участках рамы в результате неравномерной или неправильной затяжки фундаментных болтов.
Значения отклонений, допускаемые при эксплуатации рамы, приведены в таблице 1.
Таблица 1
┌────────────────────────────────────┬───────────────────────────┐ │ Наименование отклонения │ Допускаемая величина │ │ │ отклонения │ │ │ при эксплуатации │ ├────────────────────────────────────┼───────────────────────────┤ │Отделение опорных поверхностей от │50% периметра │ │фундамента │фундаментной рамы │ │ │ │ │Уклон в продольном и поперечном │2 мм на 1 м │ │направлениях │ │ └────────────────────────────────────┴───────────────────────────┘
При превышении величин отклонений, приведенных в таблице 1, рама должна быть демонтирована с фундамента, затем правильно установлена и подлита вновь.
Порядок и метод контроля величин, указанных в таблице 1, приведены в [78].
4.4.2. Коленчатый вал.
К основным дефектам коленчатого вала относятся:
- износ трущихся поверхностей коренных и мотылевых шеек (овальность, бочкообразность, конусность, несоосность шеек вала);
- задиры на шейках вала;
- разработка шпоночных канавок;
- появление трещин на шейках или на щеках вала, подрезы галтелей;
- изгиб вала в результате работы компрессора с неправильно уложенным валом.
Схема измерений размеров шатунных шеек коленчатого вала и форма протокола измерений приведена в Приложении 11. Нормальные и предельные отклонения размеров шатунных шеек коленчатого вала приведены в документации завода-изготовителя. При достижении предельного износа шеек дальнейшее использование вала не допускается.
Необходимо контролировать крепление противовесов на валу. Плотность прилегания противовесов к кривошипам или к щекам колен проверяется щупом, причем щуп 0.05 мм не должен проходить в их стыки, а щуп 0,03 мм - в места прилегания шпонок.
Отклонение коленчатого вала, уложенного в подшипники, от горизонтального положения допускается не более 0,2 мм на 1 м.
Расхождение щек коленчатого вала, уложенного в коренные подшипники, не должно превышать значений, указанных в документации завода-изготовителя (например, для компрессора АУУ400 эти значения должны быть не более: при монтаже и переукладке - 0,013 мм, при эксплуатации - 0,032 мм).
Коленчатый вал должен быть переуложен, если расхождение щек превысит указанную для эксплуатации величину.
Методика контроля расхождения щек приведена в [78].
4.4.3. Подшипники скольжения.
При ревизии подшипников скольжения коленчатого вала контролируют:
1) расхождение щек коленчатого вала;
2) зазоры у боковых вкладышей и под верхним вкладышем;
3) зазоры у торцов фиксирующего подшипника;
4) прилегание поверхностей вкладышей к шейкам вала;
5) баббитовую заливку подшипников;
6) прилегание тыльной стороны вкладышей к постелям.
Если обнаружено отделение, выкрашивание или растрескивание баббитового слоя более чем на 15% площади вкладыша или баббитовый слой изношен более чем на 60% первоначальной толщины, то вкладыши должны быть перезалиты или заменены на новые.
Отклонение от параллельности плоскостей стыка вкладышей с образующей затылка, а у боковых вкладышей непараллельность стыков между собой допускается не более 0.2 мм на 1 м длины.
Измеренные величины зазоров и отклонений размеров не должны превышать предельных значений, указанных в технической документации завода - изготовителя компрессора.
4.4.4. Подшипники качения.
При ревизии подшипников качения необходимо убедиться в отсутствии трещин и выкрашивании металла на кольцах и телах качения, цветов побежалости в любом месте подшипника, выбоин и отпечатков (лунок) на беговых дорожках колец, шелушения металла, чешуйчатых отслоений, коррозионных раковин, забоин, вмятин на поверхностях качения, видимых невооруженным глазом, глубоких рисок и забоин на беговых дорожках колец и телах качения, надломов, сквозных трещин на сепараторе, отсутствия или ослабления заклепок на нем, забоин и вмятин на сепараторе, препятствующих плавному вращению подшипников, заметной на глаз и на ощупь ступенчатой выработки рабочей поверхности колец.
При обнаружении одного из вышеперечисленных дефектов подшипники отбраковываются и заменяются на новые.
4.4.5. Цилиндр.
В процессе эксплуатации компрессора происходит износ рабочей поверхности цилиндра, который бывает обусловлен следующими причинами:
нерациональный подбор материала трущихся поверхностей цилиндра и поршневых колец по твердости;
несоосность цилиндра и рамы компрессора;
плохое качество смазки, из-за чего могут возникнуть задиры;
тепловые перенапряжения, которые могут вызвать коробление цилиндров, появление трещин;
наличие абразивных частиц в сжимаемом газе, которые приводят к появлению задиров и рисок на рабочей поверхности цилиндров.
Определение величины выработки рабочей поверхности зеркала цилиндра или цилиндровой втулки производится путем замера с помощью микрометрического штихмаса или индикаторного нутромера их диаметров по трем сечениям - по среднему и по двум крайним.
Предельно допустимые величины выработки приведены в документации завода-изготовителя (для компрессора АУУ400 они приведены в Приложении 19).
Цилиндры должны быть заменены или расточены, если задиры зеркала в рабочей зоне превышают 10% длины их окружности при глубине отдельных рисок более 0,5 мм.
Шпильки и резьбовые отверстия цилиндров и их крышек контролируют визуально. Дефекты - забоины, риски, следы коррозии - должны быть устранены. При обнаружении трещин, а также срыве резьбы шпильки подлежат замене.
Поврежденные резьбовые отверстия должны быть рассверлены и нарезаны на ближайший больший диаметр с соответствующей заменой сопрягаемых деталей.
Необходимо проверить величину линейного мертвого пространства цилиндра. Она не должна превышать значения, указанного в документации завода-изготовителя (например, для компрессора АУУ400 - не более 0,8 - 0,4 мм).
4.4.6. Шатуны.
На шатуны во время работы компрессора действуют переменные сжимающие и растягивающие напряжения и значительные изгибающие нагрузки от сил инерции.
При визуальном контроле головки шатуна забоины, риски, коррозионные повреждения, отсутствие галтелей или их дефекты должны устраняться и тщательно зашлифовываться.
Прилегание поверхностей разъема мотылевой головки шатуна должно быть не менее 80% всей поверхности при равномерном распределении пятен краски.
Допускаемые отклонения основных размеров шатуна приведены в таблице 2.
Таблица 2
┌──────────────────────────────────────────┬─────────────────────┐ │ Наименование отклонения │Допускаемая величина │ │ │ отклонения при │ │ │ эксплуатации │ ├──────────────────────────────────────────┼─────────────────────┤ │Непараллельность осей отверстий головок │0,3 мм на 1 м длины │ │ │ │ │Отклонение от общей плоскости (скручивание│0,5 мм на 1 м длины │ │осей отверстий) обеих головок шатуна │ │ │ │ │ │Неперпендикулярность торцевых поверхностей│0,5 мм на 1 м длины │ │головок шатуна к осям их отверстий │ │ └──────────────────────────────────────────┴─────────────────────┘
4.4.7. Шатунные болты.
У шатунных болтов контролируют величину остаточного удлинения путем замера длины болтов в свободном, незатянутом состоянии; осуществляют проверку на наличие усталостных трещин, а также проверку прилегания опорных поверхностей по краске и величины упругого удлинения болтов после их затяжки.
Шатунные болты ремонту не подлежат и заменяются новыми при наличии трещин, вмятин, сорванной резьбы (даже на одном рабочем витке), раковин от коррозии, повреждении галтелей, а также, если замеренное остаточное удлинение превышает 0,2% его первоначальной длины между опорными поверхностями болта и гайки. Замене подлежат также болты, на которые гайки наворачиваются неравномерно, а также, если в соединении имеется зазор.
Предельный срок службы шатунных болтов, по истечении которого они должны быть заменены независимо от наличия перечисленных дефектов, определен в технической документации завода - изготовителя и представлен в [76]; например, для компрессора АУУ400 это 50 тыс. час.
4.5.1. Рама-маслобак.
В процессе эксплуатации компрессора могут появиться следующие дефекты рам:
- изменение положения рамы-маслобака из-за неравномерной осадки фундамента;
- отделение подошвы рамы от фундамента вследствие неудовлетворительно выполненной подливки, попадания масла под опорную часть рамы, ослабления крепления к фундаменту;
- появление трещин в маслобаке в местах концентрации напряжений;
- возникновение деформации опорных частей рамы-маслобака под компрессор и электродвигатель.
Проверка горизонтальности рамы производится уровнем, который устанавливают на обработанные поверхности рамы-маслобака. Допустимый уклон в продольном и поперечном сечениях 2 мм на 1 м.
Деформация опорных частей рамы-маслобака под электродвигателем и компрессором определяется с помощью поверочной линейки и уровня, установленных на опорные части.
Отделение опорных поверхностей рамы от фундамента определяется по уровню вибрации на фундаментных болтах и проверяется щупом. Предельно допустимая величина - 50% от периметра рамы.
Наличие трещин определяется визуально, а в случае необходимости одним из методов дефектоскопии.
4.5.2. Корпус компрессора.
В процессе эксплуатации компрессора могут появиться следующие дефекты корпуса:
- трещины, свищи и раковины в корпусе в результате некачественного литья и тепловых перенапряжений;
- механический износ поверхностей в результате истирания стенок рабочей средой и коррозионный износ;
- плохое качество масла, из-за которого могут возникнуть задиры.
Наличие трещин, свищей и раковин в корпусе определяют одним из методов дефектоскопии и отмечают в протоколе (см. Приложения 13, 14) с приложением эскиза. Допускается выполнение эскиза на обратной стороне протокола.
Величина износа оценивается прямым измерением толщины стенки ультразвуковым толщиномером. Возможна оценка по величине зазора между корпусом и роторами.
Шпильки и резьбовые соединения корпусных деталей контролируют визуально. Дефекты - забоины, риски, следы коррозии - должны быть устранены. При обнаружении трещин, а также срыве резьбы шпильки подлежат замене.
Поврежденные резьбовые отверстия должны быть рассверлены и нарезаны на ближайший больший диаметр с соответствующей заменой сопрягаемых деталей.
Должна быть проведена проверка на краску степени прилегания поверхностей разъема корпуса. Необходимая величина прилегания поверхностей разъема - не менее 80% от общей площади прилегаемых поверхностей.
4.5.3. Роторы.
В процессе эксплуатации компрессора происходит изменение рабочих поверхностей роторов, которое может быть вызвано следующими причинами:
- наличие абразивных частиц в сжимаемом газе, которые вызывают износ рабочих поверхностей роторов, появление задиров и рисок на роторах;
- ухудшение смазки трущихся поверхностей из-за плохого качества и очистки масла, вследствие чего могут возникать задиры;
- тепловые перенапряжения, которые могут вызвать коробление роторов и образование трещин.
Определение величины износа рабочих поверхностей роторов производится путем замера зазоров:
- между торцом винтов роторов и корпусом компрессора;
- между наружными диаметрами винтов роторов и корпусом компрессора;
- боковой зазор между зубом ведомого ротора и впадиной ведущего ротора;
- радиальный зазор между зубом ведущего ротора и впадиной ведомого ротора;
- радиальный зазор между зубом ведомого ротора и впадиной ведущего ротора.
Предельно допустимые величины зазоров указаны в документации завода - изготовителя (в качестве примера, для компрессора ВХ 350-7 эти величины приведены в табл. 3).
Проверка роторов на наличие трещин в местах концентрации напряжений проводится одним из методов неразрушающего контроля.
Определение величин износа шеек ротора производится путем замера диаметров шеек микрометрической скобой по трем сечениям - по среднему и двум крайним в двух плоскостях - вертикальном и горизонтальном. Предельно допустимые величины размеров указаны в документации завода-изготовителя.
На рабочей поверхности шеек роторов допускаются мелкие кольцевые риски на 1/3 длины подшипника - в среднем сечении не более 3-х кольцевых рисок глубиной 0,3 мм и шириной 0,3 мм. Под уплотнительным пояском подшипников допускаются многочисленные кольцевые риски при сохранении зазора 0,2 мм.
Проверка прилегания полумуфты упругой муфты к посадочной шейке ротора производится по краске. Допускается наличие "лысин" шириной до 10% от диаметра шейки и длиной до 30% от длины шейки при условии, что "лысины" расположены в разных плоскостях; суммарная их площадь на должна превышать 30% от всей цилиндрической поверхности шейки.
4.5.4. Подшипники.
Контроль состояния подшипников качения производится в соответствии с п. 4.4.4.
При контроле подшипников скольжения определяют степень их износа путем проверки наличия рисок на рабочих поверхностях баббитовой заливки и величины зазора в подшипнике.
Таблица 3
┌──────────────────────────────────────────┬───────┬─────────────┐ │ Наименование │Обозна-│ Допускаемое │ │ │чение │ значение │ │ │ │величин после│ │ │ │ ремонта, мм │ ├──────────────────────────────────────────┼───────┼─────────────┤ │1. Зазор между торцами винтов роторов │ │ │ │ и корпусом компрессора: │ │ │ │ на стороне всасывания │B1; B2 │0,8 │ │ на стороне нагнетания │B3 │0,04 - 0,07 │ │ │B4 │0,05 - 0,07 │ │ │ │ │ │2. Зазоры между наружными диаметрами │ │ │ │ винтов роторов и корпусом компрессора:│ │ │ │ нижние │b1, b2 │0,14 │ │ боковые │b3, b4 │0,17 │ │ верхние │b5, b6 │0,24 │ │ │ │ │ │3. Боковой зазор между зубом ведомого │ │ │ │ ротора и ведущего ротора │К, Л │0,2 │ │ │ │ │ │4. Радиальный зазор между зубом │ │ │ │ ведущего ротора и впадиной │М │0,24 │ │ ведомого ротора │ │ │ │ │ │ │ │5. Радиальный зазор между зубом │ │ │ │ ведомого ротора и впадиной │Н │0,24 │ │ ведущего ротора │ │ │ └──────────────────────────────────────────┴───────┴─────────────┘
На рабочей поверхности баббитовой заливки допускаются натиры и риски на 1/3 длины шейки подшипника; при этом число кольцевых рисок глубиной 0,5 мм и шириной 0,3 мм и продольных рисок глубиной 0,3 мм шириной 0,5 мм на 1/3 длины подшипника допускается не более 3-х.
Проверка зазоров в подшипниках скольжения.
При проверке необходимо замерить диаметры втулок подшипников и соответствующих опорных шеек роторов. Разность между этими размерами определяет величину зазора в подшипнике.
Под уплотнительными полосками подшипников между торцом, обращенным внутрь компрессора, и уплотнительной канавкой допускается зазор 0,2 мм.
При осмотре состояния баббитовой заливки контролируют состояние поверхности баббитового слоя и плотность его прилегания к основе. Выкрашивание, отделение баббитового слоя не допускаются. Плотность прилегания баббитового слоя в отдельных случаях проверяется цветным методом.
4.5.5. Торцовые уплотнения.
В процессе эксплуатации происходит износ трущихся деталей уплотнения. Определение величины износа деталей производится путем замеров с помощью микрометрического инструмента.
Предельно допустимые значения размеров деталей (для графитового кольца - минимальная толщина кольца) указаны в документации завода-изготовителя; допускаются следы приработки кольца и замыкающиеся кольцевые риски - не более двух, глубиной 0,03 мм.
4.6. Методы дефектоскопии деталей.
4.6.1. Обследование коррозионного состояния деталей.
Для проведения обследования детали промывают и просушивают. Осмотр рабочих поверхностей проводят с помощью лупы 4 - 7-кратного увеличения. При необходимости производят зачистку поверхности. Определяют характер коррозионных повреждений, их глубину и площадь. По результатам осмотра определяют участки поверхности для выполнения измерений толщины стенки и проведения контроля качества сварных швов ультразвуковым методом.
При невозможности визуального контроля внутренней поверхности необходимо провести измерение толщины стенки корпуса и его сварных соединений с внешней поверхности. Особое внимание необходимо обратить на места с пересекающимися сварными швами.
Результаты обследования коррозионного состояния поверхностей деталей оформляются в виде протоколов с приложением карт контроля (см. Приложения 12 - 15).
4.6.2. Ультразвуковая толщинометрия.
Для определения толщины стенок корпусов и деталей осуществляется их толщинометрия на участках, на которых при осмотре выявлены коррозионные повреждения металла. Выбранные для контроля участки зачищаются до металлического блеска. Подготовленная для контроля поверхность не должна иметь углублений, шероховатости, забоин, глубоких царапин и т.п. Выбранные зоны измерений маркируются соответствующими порядковыми номерами, и все последующие измерения в случае необходимости их повторений проводятся в этих зонах.
На участок контроля наносится контактная среда в виде густой смазки (тавот, солидол и т.п.), устанавливается ультразвуковой преобразователь и производятся измерения. Для повышения достоверности результатов на каждом участке следует проводить 5 измерений, по которым определять среднее значение.
Для обследования могут использоваться отечественные эхо - импульсные ультразвуковые толщиномеры типа УТ-92П, УТ-93П, приборы фирмы "Крауткремер" (ФРГ) ДМ2, ДМ3, а также другие толщиномеры, соответствующие требованиям ГОСТ 25363-83. Погрешность измерения используемых толщиномеров не должна превышать 5% от измеряемой толщины материала.
Настройка прибора и работа с ним производится в соответствии с инструкцией по его эксплуатации.
Результаты ультразвукового контроля толщины стенок обследуемых деталей оформляются в виде протоколов (см. Приложение 12).
4.6.3. Ультразвуковая дефектоскопия.
Ультразвуковой контроль поверхностей деталей, узлов и сварных соединений осуществляется в соответствии с ГОСТ 14782-86 и ОСТ 26-2044-83 для выявления в сварных швах дефектов типа трещин, непроваров, шлаковых включений и газовых пор, их количества, координат расположения и условных размеров.
При контроле могут использоваться ультразвуковые импульсные дефектоскопы типа ДУК-66ПМ, УД11-ПУ, УД2-12 и другие, отвечающие требованиям ГОСТ 14782-86 и ГОСТ 23049-84. В комплект аппаратуры для измерения основных параметров дефектоскопов (совместно с преобразователями) и их контроля должны входить стандартные образцы 1, 2, 3, 4 по ГОСТ 14782-86.
Для настройки чувствительности контроля следует применять испытательные образцы из тех же марок сталей, из которых выполнены обследуемые детали. Образцы изготавливаются в соответствии с ОСТ 26-2044-83.
Перед контролем поверхность контролируемой зоны должна быть очищена от брызг металла, отслаивающейся окалины, ржавчины, краски, грязи на расстояние, необходимое для сканирования ультразвукового преобразователя (20 - 50 мм в зависимости от типа преобразователя). Сильно корродированная поверхность должна подвергаться механической обработке до получения ровной и гладкой поверхности в пределах перемещения ультразвукового преобразователя. При механической обработке контролируемой поверхности шероховатость поверхности должна быть не более Rz = 40 мкм по ГОСТ 2789-73.
Результаты ультразвукового контроля регистрируют в протоколе с представлением эскиза проконтролированного узла (Приложение 13). Допускается выполнение эскиза на обратной стороне протокола.
4.6.4. Цветная дефектоскопия.
Цветной (капиллярный) метод контроля предназначен для выявления поверхностных дефектов деталей и сварных соединений из сталей, выполненных всеми видами сварки.
Требования к контролируемой поверхности, оптимальные рабочие составы, методика контроля устанавливаются в соответствии с ОСТ 26-5-88.
Контроль цветным методом следует проводить по участкам с нанесением индикаторной жидкости ручным или аэрозольным способом при температуре окружающего воздуха от +5 до +40 град. C. Длина контролируемых сварных швов должна устанавливаться так, чтобы не допускалось высыхание индикаторной жидкости до повторного ее нанесения на контролируемую поверхность.
Контролю должны подвергаться детали с чистой металлической поверхностью, очищенные от брызг, нагара, окалины, шлака, ржавчины, лакокрасочных покрытий, различных органических веществ (масел, жиров) и других загрязнений. Зачистке подвергается проверяемая зона, шириной не менее 20 мм, при этом шероховатость подготовленной поверхности должна быть не менее Rz = 20 мкм. После зачистки поверхности следует провести ее обезжиривание.
Выбор рабочих составов и проведение контроля производится в соответствии с требованиями ОСТ 26-5-88.
После завершения работы оформляется протокол контроля с представлением эскизов узлов, на которых фиксируют местоположение дефектов и их протяженность (Приложение 14).
4.6.5. Прочностные исследования.
Прочностные исследования проводятся с целью:
- определения влияния длительной эксплуатации на запасы прочности в основных элементах оборудования с учетом возможного изменения физико-химических свойств и возникновении макро- и микродефектов в материале;
- оценки циклической долговечности соединений при малоцикловом нагружении;
- оценки остаточного ресурса эксплуатации оборудования с учетом реального состояния основных элементов оборудования и требований конструкторской документации.
Расчетная оценка напряженно-деформированного состояния выполняется в соответствии с ГОСТ 14249-80, ГОСТ 24755-81, ГОСТ 24756-81, ГОСТ 24757-81, ГОСТ 25859-83. При расчете учитывается объем контроля, проведенный за период эксплуатации, результаты коррозионных исследований с учетом скорости развития коррозии, измерения толщины стенок корпусов, статистики отказов, а также результаты дефектоскопии поверхностей, выполненной при освидетельствовании оборудования.
На основании расчетной оценки определяется остаточный ресурс компрессора и допустимые режимы эксплуатации.
4.7. Оформление результатов.
Результаты контроля параметров вибрации компрессорного агрегата, спектрального анализа вибрации, результаты обмеров деталей, а также результаты дефектоскопии оформляются в виде протоколов, формы которых приведены в Приложениях 7 - 14.
На основании полученных результатов составляется карта обследования компрессорного агрегата (Приложение 15) и в соответствии с требованиями раздела 6 подготавливается заключение о возможности его дальнейшей безопасной эксплуатации, в котором определяется ресурс компрессорного агрегата и срок его эксплуатации до следующего капитального ремонта.