Техническое обслуживание магистрального насоса

метки: Магистральный, Подшипник, Насос, Ремонт, Скольжение, Месяц, Отсутствие, Визуальный

1 Для насосов, имеющих малую наработку в течение года (менее 500 ч), ТО проводится не реже 1 раза в 6 месяцев.

2 Плановый диагностический контроль (виброобследование) вспомогательных насосов осуществляется 1 раз в 3 месяца.

3 В таблице указана периодичность среднего ремонта насосов, вал которых имеет наработку менее 50 000 ч. При наработке валов от 50 000 ч до 72 000 ч периодичность среднего ремонта насосов должна соответствовать периодичности дефектоскопии валов.

2.2 Типовой объем работ по техническому обслуживанию

Производят визуальный контроль герметичности стыков крышки с корпусом, мест соединений с технологическими и вспомогательными трубопроводами, уплотнений вала, места сопряжения корпуса вертикального подпорного насоса со стаканом. Производят проверку состояния фланцевых и резьбовых соединений магистрального насоса.

Проверка технического состояния муфты, затяжки болтовых соединений зубчатой или пластинчатой упругой муфт; упругих элементов пластинчатой муфты на наличие выпуклости; резиновых колец втулочно-пальцевой муфты на отсутствие расслоений и трещин; Контроль наличия и качества смазки в

зубчатых муфтах, при необходимости, замена смазки. Проверка равномерности зазора по окружности между втулкой и диафрагмой промвального узла (радиальный зазор 0,3−0,5 мм).

Производят визуальный контроль герметичности трубопроводов системы смазки, охлаждения.

Проверка исправности и герметичности запорной арматуры, обратных и предохранительных клапанов. При потере герметичности замена прокладок или дополнительная затяжка болтов (гаек), фланцевых соединений, чистка насоса от загрязнений.

Примечания к техническому обслуживанию магистральных насосов:

1 Технические осмотры магистральных и подпорных насосов проводятся: дежурным персоналом НПС 2 раза в смену; инженерами служб 1 раз в день; заместителем начальника НПС 1 раз в 2 дня; начальником НПС 1 раз в месяц при общем обходе НПС.

2 Если магистральный или горизонтальный подпорный насосный агрегат находится в резерве более 1 месяца, то не реже 1 раза в месяц производится проворот ротора вручную на 180 для предотвращения прогиба вала насоса, о чем делается запись в формуляре.

3 После ремонта (текущего, среднего и капитального) магистральных насосных агрегатов проводится проверка избыточного давления в воздушной камере промвального узла, которое должно быть не менее 200 Па (20 мм вод. ст.).

4 При выполнении среднего ремонта магистральных и подпорных насосов производится замена деталей и узлов независимо от технического состояния, если их наработка на отказ близка к наработке насоса для выполнения среднего ремонта. Ротор и торцовые уплотнения, используемые при ремонте насоса, заменяются в комплекте (в сборе).

5 Устранение обнаруженных неисправностей и дефектов осуществляется при отключенном агрегате с соблюдением требований ПТЭ и ПТБ.

6 Пополнение консистентной смазки Литол 24 в опорно-упорные подшипники насосов НПВ 1250−60 и НПВ 2500−80 через каждые 400 часов наработки насоса:

проверка по маслоуказателю уровня турбинного масла в картере насоса НПВ 3600−90 и НПВ 5000−120, при необходимости пополнение;

полная замена смазки Литол 24 в опорно-упорные подшипники насосов НПВ 1250−60 и НПВ 2500−80, каждые 800 часов работы и турбинного масла в картере насосов НПВ 3600−90 и НПВ 5000−120 через каждые 4000 часов. Для насосов типа НПВ 3600−90 и НПВ 5000−120 при температуре окружающего воздуха выше 5 °C применяется масло турбинное Т ₂₂ , при температуре ниже 5 °C — масло ХФ22С-16 или ВНИИНП. На насосах с централизованной системой смазки масло ТП-22 применяется круглогодично;

через первые 500 часов работы насоса слив из корпуса упорного подшипника насоса «Вортингтон 26 QLCM/2» масла «ВР энергол LPT50», его фильтрация и заливка;

замена масла («ВР энергол LPT50») упорного подшипника насоса «Вортингтон 26QLCM/2» через каждые 5000 часов;

замена консистентной смазки радиального подшипника промежуточного вала насоса «Вортингтон 26 QLCM/2» через 500 часов работы.

2.3 Типовой объем работ выполняемых при среднем ремонте МН

При текущем ремонте производят визуальный контроль герметичности стыков крышки с корпусом, мест соединений с технологическими и вспомогательными трубопроводами, уплотнений вала, места сопряжения корпуса вертикального подпорного насоса со стаканом, проверку состояния фланцевых и резьбовых соединений. Производят проверку технического состояния муфты (затяжки болтовых соединений зубчатой или пластинчатой упругой муфт; упругих элементов пластинчатой муфты на наличие выпуклости; резиновых колец втулочно-пальцевой муфты на отсутствие расслоений и трещин;. Контроль наличия и качества смазки в зубчатых муфтах, при необходимости, замена смазки. Производят визуальный контроль герметичности трубопроводов системы смазки, охлаждения.

В отличии от Т.О. производят проверку состояния подшипников, измерение радиальных зазоров между валом и вкладышем подшипников, натяга крышек радиально-упорного подшипника и подшипника скольжения, при необходимости, замена, а также Промывку трубопроводов отвода утечек горячей водой.

Производят замену торцовых уплотнений (в сборе).

Делают опорожнение от нефти, вскрытие и разборка насоса. Демонтаж всех вспомогательных трубопроводов, осмотр и промывка, а также чистка, промывка и визуальный осмотр узлов и деталей, при необходимости, замена или ремонт.

Контроль целостности корпуса и крышек подшипников, контроль технического состояния лопаток, дисков рабочего колеса, а также сборочных единиц (при необходимости ремонт или замена), проверка состояния надежности крепления и стопорения втулок вала, радиально-упорных подшипников.

Выполняют замену паронитовых и резиновых уплотнительных прокладок независимо от их технического состояния, восстановление антикоррозионных покрытий и окраски.

Измерение радиальных зазоров в щелевых уплотнениях рабочего колеса и, в случае превышения нормативных значений, замена уплотнительного кольца или восстановление размеров элементов щелевого уплотнения.

Замена ротора (если срок проведения дефектоскопии или списания совпадает с временем выполнения ремонта или выявлен дисбаланс), а также дефектация и при необходимости замена уплотняющих втулок, импеллера, замена (или ремонт) подшипников скольжения, пришабровка новых вкладышей по валу с проверкой прилегания вкладышей к корпусу подшипника; замена шарикоподшипников, разборку, ремонт деталей промвального узла, муфты. Установка зазоров между втулкой и диафрагмой промвального узла (радиальный зазор 0,3−0,5 мм), контроль величины избыточного давления в воздушной камере вала.

Дефектация деталей резьбовых соединений, при необходимости замена болтов, шпилек и гаек со смятой или сорванной резьбой, обследование состояния фундамента на отсутствие трещин, определение величины его осадки, проверка состояния анкерных (фундаментных) болтов и степени их затяжки.

Далее производят сборку, центровку насосного агрегата, опрессовка насоса и вспомогательных трубопроводов, производят обкатку насосного агрегата. Объем работ и периодичность технического обслуживания и ремонтов виброкомпенсирующих систем насосных агрегатов

Таблица 2.2

Приодичность Т.О. и ремонт вибро компенсирующих систем

Типовой объем работ	Периодичность выполнения работ
	ТО	Ремонт
Визуальный осмотр рамы на отсутствие трещин, отсутствие зазоров между элементами крепления к раме оборудования и фундамента, восстановление качества окраски	1 раз в месяц, окраска по необходимости	;
Визуальный осмотр упруго-демпферных опор насосного агрегата на отсутствие трещин, расслоений, смещений, при необходимости замена опор. Контроль, при необходимости, подтяжка резьбовых соединений	1 раз в месяц	;
Ремонт рамы по результатам обследования, замена упруго-демпферных опор на новые, регулировка высотного положения рамы с опорами относительно фундамента	;	8 лет
Контроль технического состояния компенсаторов-виброгасителей на входе и выходе насоса (качество крепления, состояние и герметичность сварных соединений с технологическими нефтепроводами и патрубками насосов, отсутствие деформации и течи сильфонов)	1 раз в месяц	;
Демонтаж старых компенсаторов-виброгасителей; подгонка и монтаж новых	;	20 лет
Визуальный осмотр гибких виброгасящих компенсаторов (рукавов) на предмет обнаружения негерметичности по гибкой части в
местах соединений с насосом и вспомогательными трубопроводами; проверка целостности металлической оплетки; подтяжка элементов соединений; контроль отсутствия касания гибкой части компенсаторов к корпусу насоса и, при необходимости, установка держателей	1 раз в месяц	;
Демонтаж и замена гибких виброгасящих компенсаторов на новые, регулировка их пространственного положения	;	Согласно документации на компенсаторы, но не реже 1 раза в 8 лет
Контроль технического состояния реактивных опор патрубков насоса, в том числе крепления металлической ленты, амортизаторов, элементов крепления амортизаторов к плите и раме. В случае обнаружения перекосов расположения амортизаторов или трещин (надрывов) в упругих элементах демонтаж старых и монтаж новых амортизаторов. Контроль равномерности прилегания к плите всех амортизаторов, при необходимости регулировка их положения по высоте	1 раз в месяц	;
Капитальный ремонт реактивных опор с заменой амортизаторов	;	8 лет

Заменяемый после ремонта ротор проходит дефектоскопический контроль с соответствующим оформлением формуляра, заключения или акта, дефектоскопия валов насосов осуществляется службой дефектоскопии ОАО МН или специализированными предприятиями после демонтажа ротора во время ремонта насоса. Методика и технология дефектоскопии валов магистральных и подпорных насосов должна соответствовать РД 153−39ТН-010−96. Внеочередной дефектоскопический контроль проводится, если при визуальном контроле или по результатам вибродиагностики выявлены признаки наличия трещины. Валы магистральных и подпорных насосов после наработки 72 000 часов эксплуатировать запрещено. Валы вспомогательных насосов подвергаются визуально-измерительному контролю при проведении ремонтов. При выявлении признаков наличия трещины вал подвергается дефектоскопическому контролю с применением ультразвукового, вихретокового, магнитопорошкового, капиллярного методов согласно технологии, представленной в РД 153−39ТН-010−96 3.

Валы насосов с трещинами не эксплуатируют, меняют на новые заводские валы. Эксплуатация таких валов категорически запрещена.

Глава III Расчетная часть

3.1 Расчет вертикальных вынужденных колебаний действующих на фундамент магистрального агрегата НМ 10 000 — 210

Произведем расчет воздействия вертикальных вынужденных колебаний массивного фундамента под работающий перекачивающий агрегат, для того чтобы выяснить устойчив или нет фундамент, на который воздействует максимальная амплитуда вынужденных вертикальных колебаний, после того как произвели ремонт и техническое обслуживание магистрального насоса. Расчет связан с ограничением максимальных амплитуд вынужденных колебаний фундамента предельно допустимыми величинами. Следовательно, основную суть расчета можно выразить условием:

A z ?A ; ( 3 .1 )

где Аz — максимальная амплитуда вынужденных колебаний фундамента, определяемая расчетом; А — предельно допустимая амплитуда колебаний фундамента. При работе перекачивающего агрегата в фундаменте возникают три вида колебаний: вертикальные (по вертикальной оси Z); горизонтальные (по оси Х) и вращательные (крутильные вокруг оси Х).

Для каждого из этих видов колебаний расчетным методом необходимо определить их максимальные амплитуды, обозначаемые, соответственно AZ, AX и Aц.

Имеются следующие данные для расчета: масса агрегата со всем вспомогательным навесным оборудованием m = 12 т; масса фундамента под агрегат m _f = 30 т; площадь подошвы фундамента F = 20 м² ; модуль деформации грунта = 1,05; частота вращения ротора силовой турбины n = 3000 об/мин;

При равномерном вращении ротора машины динамическая нагрузка (периодическая сила), действующая на фундамент в вертикальном направлении, изменяется по синусоидальному закону

Найдем круговую вынужденных частот колебаний (w) по формуле

щ=2рf; (3.2)

где; f — время работы принимаем равным 3000 часам

щ= 2 Ч 3,14 Ч 3000 = 18 840 (1/мин)

Далее находим переменную силу, действующую на фундамент в вертикальном направлении (по вертикальной оси Z) по формуле

PZ=PZmaxSin (щf); (3.3)

где f — время работы принимаем равным 3000 часов; щ — круговая вынужденных частота колебаний; PZmax — максимальная переменная сила, действующая на фундамент в вертикальном направлении (по оси Z)

PZmax = m _общ Ч g; (3.4)

PZmax = 42 Ч 9,81 = 412,02 (Н)

где m _{общ —} масса фундамента и агрегата, испытывающих колебания;

• Найдем коэффициент жесткости основания при упругом равномерном сжатии фундамента по формуле.

kZ=CZ Ч F; (3.5)

где площадь подошвы фундамента F = 20 м ² ; CZ — коэффициент равномерного упругого сжатия грунтов = 1,79.

kZ = 1,79 Ч 20 = 35,80

Находим максимальную амплитуду вынужденных вертикальных колебаний фундамента по оси Z по формуле 3.6

(3.6)

Az = = 0,0074 мм

Таким образом можно сделать вывод о том, что предельно допустимая амплитуда вынужденных колебаний в вертикальной плоскости составляет 0,2 мм, следовательно, условие пригодности фундамента выполняется, так как максимальная амплитуда вынужденных вертикальных колебаний фундамента по оси Z составила 0,0074 мм. Условие (3.1) выполняется 0,0074? 0,2 мм.

3.2 Расчет коэффициента полезного действия насосного агрегата

После того как произвели комплекс мероприятий по техническому обслуживанию и среднему ремонту, возникает необходимость в расчете коэффициента полезного действия (КПД), так как она является одной из очень важных характеристик магистрального насоса и от него зависит отдача и эффективность работы насосного агрегата

Исходные данные

Диаметр ротора, (мм)
Р всаса, (кг с /смІ)	9,8
Р выкида, (кг с /смІ)	30,1
Производительность, (мі/час)	7407,0
Ток нагрузки электродвигателя, (А)	340,0
Напряжение на данной секции шин, (В)	10 000,0
Коэффициент мощности cosц	0,97
Плотность нефти, (т/м3)	0,866
Производительность, (т/час)
Производительность, Q (мі/сек)	2,058
КПД электродвигателя	0,977
Расчет
Определение мощности
N=v3UI cosц = = 5712,1 (Вт)	5712,1
Зафиксированное дифференциальное давление развиваемое насосным агрегатом
Р (раб) =Р выкида — Р всаса = 30,1 — 9,8 = 20,3 (кг /смІ)	20,3
Определение расчетного значения КПД
КПД=QЧР (раб) Ч10 000 102ЧNхКПДэл. дв.	0,734

Таблица 3.1

Зависимость КПД от производительности магистрального насоса

Q (мкуб. час) паспортное	КПД МНА паспортное D=495 515мм	КПД МНА паспортное D=495 515мм	Q (мкуб. час) экспериментальноеD=495мм	КПД МНА экспериментальное D=495мм
	0,4	0,32	7407,0	0,734
	0,46	0,38
	0,515	0,44
	0,575	0,51
	0,635	0,58
	0,685	0,64
	0,72	0,69
	0,75	0,73
	0,78	0,76
	0,805	0,79
	0,83	0,82
	0,85	0,839
	0,865	0,854
	0,875	0,865
	0,885	0,875
	0,89	0,88
	0,89	0,885
	0,885	0,885
	0,88	0,8775
	0,87	0,875
	0,865	0,87

Глава IV Специальный вопрос

В качестве специального вопроса была выбрана тема по подшипникам скольжения. Подшипники скольжения служат опорами для валов и вращающихся осей. Они воспринимают радиальные и осевые нагрузки, приложенные к валу, и сохраняют заданное положение оси вала. Во избежание снижения коэффициента полезного действия (КПД) механизма, потери в подшипниках должны быть минимальными. От качества подшипников в значительной степени зависит работоспособность и долговечность магистральных насосов. SKF является международной промышленной группой по производству самых различных подшипников (качения, скольжения, радиальных, игольчатых).

Сибкомплектсервис является производственно — коммерческой структурой фирмы SKF.

Каждое изделие имеет сертификат соответствия Госстандарта России, ряд изделий защищены Евразийскими и Российскими патентами. Использование наукоемких технологий позволяет предприятию производить и поставлять надежную и высокоэффективную продукцию, оцененную многими предприятиями нефтяной и газовой промышленности России и СНГ.

Новейшей эксклюзивной разработкой фирмы SKF является изготовление подшипников из керамики. Керамические материалы прочны и износостойки, обладают электроизоляционными свойствами и химически нейтральны в агрессивной среде. Компания SKF в настоящее время поставляет три типа подшипников, содержащих керамические материалы. В цельнокерамических подшипниках вкладыш и тела качения сделаны из нитрида кремния. Подшипники легко вращаются и имеют преимущества высокой скорости вращения и очень малого веса. Помимо химической устойчивости цельнокерамические подшипники не намагничиваются, устойчивы к температурам до 1000 С ⁰ и отлично работают в условиях влажной среды. Эти подшипники весьма неприхотливы в отношении смазки и допускают принудительную смазку любым рабочим веществом — будь то бензин, масло, кислота или даже йогурт. Цельнокерамические подшипники обеспечивают прочную, износостойкую конструкцию, обладающую электроизоляционными свойствами. Эти подшипники работают на очень высоких скоростях; частота вращения может быть увеличена вдвое, а пластичная смазка способна служить втрое дольше. По сравнению с традиционными стальными подшипниками, срок службы гибридных подшипников может быть увеличен в 10 раз . подшипники также имеют высокую сопротивляемость к износу с меньшими скоростными качествами. Цельнокерамические подшипники способны работать в условиях крайней загрязненности. Прежде всего эти подшипники предназначены для нагрузок с постоянным направлением и практически не требуют технического обслуживания. Металлокерамические вкладыши изготавливают прессованием при высоких температурах порошков бронзы или железа с добавлением графита, меди, олова или свинца. Большим преимуществом таких вкладышей является высокая пористость. Поры занимают до 20 — 30% объема вкладыша и используются как маслопроводящие каналы. Цельнокерамический подшипник, пропитанный маслом, может в течении длительного времени работать без подвода масла. Иногда расход масла при этом уменьшается до 10 раз. [5]

Произведем расчет подшипника скольжения с жидкостным трением.

Радиальная нагрузка на подшипник Fr = 10 000 Н; диаметр d = 100 мм; l = 80 мм; количество оборотов n = 300 мин ^-1 (3000 об/мин).

Расчет

Определим безразмерный коэффициент нагруженности подшипника по формуле 4.1

С _F = l/d 4.1

С _F = 80/100 = 0,80

Найдем окружную скорость подшипника по формуле 4.2

v = рdn/60 4.2

v = 3,14 Ч 0,1 Ч 3000/ 60 = 15,24 м/с

Определим условно среднее давление подшипника скольжения по формуле 4.3

Р = Fr/dl 4.3

P = 10 000/ 100 Ч 80 = 1,25 МПа

Определим по произведению давления на скорость

РЧ v = 1,25 Ч 15,24 = 19,05 МПа? м/с

Найдем относительный зазор по формуле 4.4

Ш = 0,8 Ч 10 ^-3 Ч х^0,25 4.4

Ш = 0,8 Ч 10 ^-3 Ч 15,24^0,25 = 0,158

при этом зазор S = ш Ч d = 0,158 Ч 100 = 0,158 мм.

Величина относительного зазора ш существенно влияет на нагрузочную способность подшипника. Назначаем масло индустриальное турбинное 30 и средней температурой = 60С ⁰ с кинематической вязкостью м = 0,014 Па Ч с = 0,014Ч10^-6 МПа Чс.

Подсчитываем безразмерный коэффициент нагруженности подшипника по формуле 4.5

С _F = р Ш^2/ мю 4.5

Где ю угловая скорость с ^-1 = рn/30 = 3,14 Ч3000/30 = 314 с^-1

С _F = 1,25 Ч 0,158² /0,014 Ч10^-6 Ч 314 = 0,81

Подсчитаем толщину масляного слоя по формуле 4.6

h _min = 0,5S (1 — x) 4.6

где х относительный эксцентрик = 0,6 [6]

h _min = 0,5 Ч0,158 (1 — 0,6) = 0,03 мм

Подсчитаем критическое значение толщины масляного слоя, при которой нарушается режим жидкостного трения по формуле 4.7

h _кр = Rz1 + Rz2 4.7

ГОСТ 2789–73

По формуле 4.7 принимаем для вала Rz1= 0,003 мм и для вкладыша Rz2 = 0,006 мм, находим h _кр

h _кр = 0,003 + 0,006 = 0,009 мм

Определим коэффициент запаса надежности подшипника по толщине масляного слоя по формуле 4.8

S _h = h_min / h_кр ? [S_h ] 4.8

S _h = 0,03/0,009 = 3,33? S_h условие выполняется, тем самым можно сделать вывод о том, что коэффициент запаса надежности учитывает возможные отклонения расчетных условий от эксплуатационных (по точности изготовления, нагрузке, температурному режиму).

Неточности приближенного расчета компенсируют увеличением коэффициента запаса, принятого по формуле 4.8, и выбором способа смазки на основе следующих опытных рекомендаций.

при? 16 Ч 10 ³ достаточна кольцевая смазка без охлаждения подшипника;

при? 16 — 32 Ч 10 ³ допустима кольцевая смазка, но при условии охлаждения корпуса или масла в корпусе;

при? 32 Ч 10 ³ необходима циркуляционная смазка;

произведя расчет получим = = 66,5 Ч 10 ³ , следовательно можно сделать вывод о том, что нам необходима циркуляционная смазка. [6]

Глава V. Безопасность жизнедеятельности и охрана окружающей среды

К работам по техническому обслуживанию и ремонту МНА допускаются работники не моложе 18 лет, прошедшие обучение и имеющие удостоверение по техники безопасности и электробезопасности.

Ремонтные работы на МНА относятся к работам повышенной опасности и проводятся с оформлением наряд-допуска в сооответствии с требованиями инструкции по организации производства работ повышенной опасности.