Тема 9. Общие понятия об испытаниях оборудования

Модернизация оборудования

Модернизация действующего оборудования – это внесение в конструкцию машины изменений и усовершенствований, повышающих ее технический уровень и эксплуатационные параметры – производительность, долговечность и точность, безопасность работы, легкость обслуживания. Модернизацию производят также для устранения морального износа оборудования. В этом случае отпадает необходимость замены морально устаревшего оборудования, что продлевает срок его службы.

Экономически обосновано проводить модернизацию оборудования при окупаемости затрат в 2–3 года, повышении производительности машины не меньше чем на 20–30 % и планируемом сроке эксплуатации данного оборудования не менее 5 лет.

Основными направлениями модернизации промышленного оборудования являются:

Увеличение производительности машины за счет повышения мощности приводов и частоты вращения, числа ходов и величины подач рабочих органов путем замены двигателя и изменения кинематики отдельных механизмов машины, а также за счет механизации и автоматизации таких процессов, как крепление и снятие детали, смена скоростей и подач, холостой ход, измерение размеров и шероховатостей поверхности детали.

Повышение точности, расширение технологических возможностей и изменение технологического назначения оборудования.

Увеличение долговечности и надежности оборудования за счет повышения износостойкости ответственных деталей, улучшения условий смазки, установки защитных устройств, усиления слабых звеньев (заменой материала, термической обработкой, изменением размеров и формы деталей).

Повышение безопасности работы и облегчение обслуживания машины за счет установки блокирующих устройств, ограждений опасных зон, упоров и конечных выключателей, различной сигнализации, предохранительных устройств и др.

Модернизация оборудования обычно проводится в процессе выполнения ремонтных работ и обязательно при капитальном ремонте.

§1. Виды и состав индивидуальных испытаний

Виды испытаний. Отремонтированное или смонтированное оборудование подвергается индивидуальным испытаниям. Различают следующие виды индивидуальных испытаний: на прочность и герметичность (сосуды, аппараты, трубопроводы и системы смазочные, гидравлики, пневматики и т. д.); вхолостую и под нагрузкой (машины, механизмы и аппараты с приводом).

При индивидуальных испытаниях выполняют также обеспечивающие их надежное проведение наладочные работы.

Испытания на герметичность и прочность. Испытаниям на герметичность и прочность водой или воздухом под пробным давлением должны подвергаться все отремонтированные сосуды и аппараты, работающие под давлением.

Поставленные на монтажную площадку полностью собранные и испытанные на заводе-изготовителе сосуды и аппараты испытаниям на герметичность и прочность не подвергаются, кроме случаев, когда в процессе их транспортировки и монтажа получены повреждения или истекли сроки гарантийного хранения, а также при выполнении на монтаже сварки, пайки и вальцовки элементов, работающих под давлением.

Испытание сосудов и аппаратов водой с установленными деталями крепления и прокладками, предусмотренными в технической документации, осуществляют при удовлетворительных результатах внутреннего осмотра.

Пробное давление при испытании сосудов и аппаратов водой

Р_пр=1,5Р_раб.

При испытании водой сосудов и аппаратов температура воды должна быть 5—40°С или соответствовать указаниям технической документации. Разрешается проводить испытания, только когда температура воды и окружающей среды не различаются более чем на 5 °С. При заполнении оборудования холодной водой и появлении на его наружной поверхности росы испытание разрешается проводить только после высыхания стенок аппарата.

Сосуды и аппараты испытывают до нанесения защитного покрытия или изоляции.

Перед испытанием следует удалить из сосуда воздух, затем необходимо плавно увеличивать и снижать давление, контролируя его значение по манометру. Оборудование должно находиться под пробным давлением в течение определенного времени, после чего давление снижают до рабочего значения и осматри­вают оборудование, обращая основное внимание на вальцованные и сварные соединения.

При резком падении давления в процессе испытания или возникновения шума, ударов или стука внутри сосуда испытание прекращают для установления и устранения причин нарушений.

Оборудование признается выдержавшим испытание водой при отсутствии на нем признаков разрыва, течи, потения и видимых остаточных деформаций.

Аппараты, работающие при давлении окружающей среды, испытывают путем налива в них воды, выдержки в течение 4 ч. и обстукивания сварных соединений молотком. При невозможности испытания оборудования водой (вследствие низкой температуры воздуха, недостаточной прочности опорных конструкций) герметичность сварных соединений проверяют керосином. На наружную сторону сварного стыка наносят меловой раствор или каолин, после высыхания которого внутреннюю поверхность шва смачивают керосином не менее 2 раз с перерывом 10 мин. Если в соединении имеются поры, неплотности, то на меле через некоторое время образуются пятна. Для проверки герметичности сварных соединений используют вакуумные агрегаты с электроприводом и насосами РВН-20 или НВР-ЗД.

При испытании сосудов и аппаратов воздухом последний должен быть очищен от масла и осушен. Давление повышают до пробного поэтапно с выдержкой через определенные интервалы времени.

Осмотр сосудов и аппаратов, эксплуатируемых при рабочем давлении до 0,2 МПа, осуществляется при достижении 60% давления при испытании, а эксплуатируемых при давлении 0,2 МПа и выше – при достижении 30 и 60% давления при испытании соответственно. При осмотре аппаратов давление не повышают.

После выдержки аппарата под пробным давлением в течение 5 мин давление снижают до рабочего и проверяют герметичность сварных соединений нанесением, на них мыльного раствора. Запрещается обстукивать оборудование, находящееся под давлением. При испытании воздухом измеряют падение давления в течение 24 ч,

Для оборудования, работающего в вакууме под остаточным давлением, проводят испытание водой под пробным давлением 0,2 МПа или под давлением, указанным в рабочих чертежах на оборудование. Результаты испытаний на герметичность и прочность оформляют в виде акта.

Испытания оборудования вхолостую. К началу испытаний оборудования вхолостую должны быть смонтированы системы смазочные, гидравлики, пневматики, охлаждения, управления и контроля, электрооборудования, защитного заземления, автоматизации, противопожарной защиты, а также коммуникации для подвода воды, газа, воздуха т.д. При необходимости трубопроводы продувают сжатым воздухом. До обкатки оборудования вхолостую проверяют комплектность и готовность механической и электрической частей, точность установки и закрепления оборудования в проектном положении, наличие ограждений и других элементов, обеспечивающих безопасную работу, отсутствие дефектов и несогласованных отступлений от проекта.

При подготовке к испытаниям необходимо проверить смазку в узлах зацепления, муфтах и в подшипниковых опорах, легкость и правильность вращения узлов машин, затяжку резьбовых соединений, прочность и надежность закрепления оборудования, бесперебойное поступление масла во все смазываемые точки, герметичность сальниковых и других типов уплотнений.

Возможность осуществления обкатки и программу испытаний монтажная или ремонтная организация согласовывает с заказчиком, который назначает ответственного работника, имеющего право давать разрешение на опробование, подачу и снятие напряжения. Из числа механо- и электромонтажников, а также эксплуатационников выделяются работники, отвечающие за проведение испытаний.

В процессе обкатки проверяют взаимодействие движущихся частей: смазку зубчатых зацеплений, подшипников, поверхностей скольжения; герметичность соединений и уплотнений; работу подшипников; радиальное и торцовое биение муфт, валов, зубчатых колес, маховиков и т. д.; правильность зацеплений и их шумовую характеристику. При этом контролируют показания приборов; работу тормозов, контргрузов, натяжных цепей; действие удерживающих, блокирующих и захватывающих устройств, ограничителей движения узлов и деталей.

Порядок испытания и его продолжительность устанавливается техническими условиями завода-изготовителя, которые уточняют при разработке программы испытания оборудования. Обкатку машин начинают при малой частоте вращения валов. Предварительно для проверки направления вращения валов кратковременно включают привод. По мере приработки зацеплений, подшипников и трущихся поверхностей скорость доводят до нормы. Для оборудования, смонтированного в соответствии с технической документацией, время испытания составляет 7–8 ч (кроме поршневых компрессоров).

При отсутствии специальных указаний в ТУ обкатку проводят 8 ч для оборудования, работающего непрерывно или с незначительными перерывами, 4 ч для оборудования, работающего с большими или частыми перерывам (циклично), и 2 ч для оборудования, работающего периодически.

Испытание считается удовлетворительным, если по истечении периода обкатки оборудование не останавливали и проверяемые узлы работали без отклонений от нормы, при правильном взаимодействии движущихся частей и т. п.

При испытаниях вхолостую должна обеспечиваться работа оборудования без стуков, чрезмерного шума и вибраций. Давление масла в системах принудительной циркуляции должно быть стабильным и в пределах нормы, а при падении давления масла должна срабатывать блокировка электропитания оборудования. При этом не должно наблюдаться утечек масла из корпусов подшипников и соединений. Системы водяного или воздушного охлаждения должны работать бесперебойно и надежно. Допускается нагрев корпусов подшипников на 35—40^о С выше температуры окружающего воздуха, но не более 60—70 °С, кроме случаев, оговоренных в технических условиях завода-изготовителя. При отклонении от норм, установленных в ТУ или СНиП, оборудование останавливают для выявления и устранения дефектов.

Испытания оборудования под нагрузкой.

При обкатке под нагрузкой выполняют отдельные пуски оборудования, в процессе которых постепенно повышают рабочие параметры (производительность, давление, мощность и т. д.) с последующей остановкой для осмотра и устранения неполадок, а также непрерывное испытание на рабочих режимах. При этом контролируется работа тех же узлов систем, что при обкатке вхолостую, кроме того, определяют вибрацию оборудования или его отдельных узлов, например, подшипников, которая должна соответствовать проектным значениям. После испытания под нагрузкой проверяют затяжку гаек фундаментных болтов.