Техническое освидетельствование и обслуживание арматуры

К постоянной эксплуатации на ТЭС допускается арматура, прошедшая одновременно с другим оборудованием трубопровода или системы комплексное опробование и принятая Государственной приемочной комиссией. Комплексное опробование оборудования и трубопроводов осуществляется в течение 72 ч не-прерывной работы под нагрузкой при номинальных параметрах работы. При этом основное оборудование должно работать непрерывно, а вспомогательное постоянно или поочередно. Перед комплексным опробованием производится освидетельствование технического состояния и подготовленности оборудования, включая арматуру, на основании результатов которого Госгортехнадзор выдает разрешение на проведение комплексного опробования.

Техническое освидетельствование трубопроводов (включая арматуру), зарегистрированных Госгортехнадзором, проводится до ввода их в эксплуатацию (внутренний осмотр и гидравлическое испытание); внутренний осмотр оборудования и питательных трубопроводов в доступных местах -- периодически, не реже одного раза в четыре года; гидравлическое испытание оборудования -- периодически, не реже одного раза в восемь лет, наружный осмотр трубопроводов -- периодически, не реже одного раза в год. При необходимости внутренний осмотр и гидравлическое испытание оборудования и трубопроводов могут проводиться досрочно.

Техническое освидетельствование инспектором Госгортехнадзора или лицом, осуществляющим надзор за оборудованием и трубопроводами на станции, выполняется в присутствии лица, ответственного за исправное состояние и безопасное действие оборудования и трубопроводов.

Техническое освидетельствование оборудования, которое по условиям технологического процесса не может быть остановлено, допускается совмещать с планово-предупредительным или капитальным ремонтом, но выполнять не реже одного раза в четыре года. Перед техническим освидетельствованием оборудование должно быть остановлено, обесточено, надежно отключено от всех трубопроводов, соединяющих его с источниками давления, охлаждено, освобождено от заполняющей его рабочей среды, а поверхности, подлежащие осмотру, очищены до металла от загрязнений, накипи и т. п. Арматура высотой более 2 м перед внутренним осмотром должна быть оснащена приспособлениями, обеспечивающими безопасный доступ при осмотре всех частей оборудования.

При осмотрах особое внимание должно быть обращено на выявление следующих дефектов:

на внутренней и наружной поверхностях -- трещин, надрывов, коррозии стенок, выпучин, раковин и т. п.;

в сварных швах -- дефектов сварки, трещин и др.;

в элементах арматуры с наплавкой и антикоррозионным покрытием -- трещин и разрушений наплавки, расслоений в плакирующем слое и т. п.

Если при техническом освидетельствовании окажется, что арматура имеет серьезные дефекты или значительный износ (механический, коррозионный и т. п.), вызывающий сомнение в ее прочности, то работа этой арматуры должна быть запрещена.

В случае обнаружения дефектов в основном металле или в сварном соединении результаты обследования дефектного узла должны быть оформлены актом. Техническое обслуживание арматуры проводится в целях выявления ее состояния, определения возможности дальнейшей эксплуатации, выполнения необходимых регулировочных или ремонтных работ без снятия арматуры с линии. При этом предусматриваются следующие регламентные работы. Проверяется подвижность ходовой части арматуры, для чего затвор поднимается и опускается на полный ход. После двукратного подъема и опускания проверяется состояние сальника. При необходимости сальник подтягивается завинчиванием гаек или перенабивается. В последнем случае затвор поднимается вверх до отказа, пока не будет перекрыто верхнее уплотнение бурта шпинделя с крышкой. Этим отключается сальниковая полость от полости корпуса. Крышка сальника и нажимная втулка сальника поднимаются вверх, заменяется или добавляется набивка сальника, при этом давление в системе должно быть снято. Кольца набивки изготовляются из шнура квадратного сечения со стороной, равной ширине сальниковой камеры. Шнур навивается на оправку диаметром, равным диаметру шпинделя, и разрезается на кольца по винтовой линии под углом 45°. Кольца предварительно опрессовываются, после чего они укладываются в камеру вразбежку линий разреза. После добавления набивки сальник затягивают вновь. Проверяют действие привода, для чего выполняют несколько циклов срабатывания. При этом проверяют перекрытие прохода и правильность показаний элементов сигнализации.

В регулирующей арматуре следует особое внимание уделять плавности хода штока, так как перетяжка сальника может существенно увеличить силу трения и повысить нечувствительность клапана. После окончания подтяжки сальника шток должен перемещаться плавно, без рывков и заеданий. Периодичность технического обслуживания зависит от условий работы арматуры, места ее установки, свойств и параметров среды и т. п. По окончании выполнения технического обслуживания в журнал или формуляр арматуры должны быть занесены данные о его результатах, а также о работах, выполненных во время технического обслуживания.

На ТЭС эксплуатируется арматура различных классов (запорная, регулирующая, предохранительная) и типов (вентили, задвижки, клапаны и т. п.), каждый из которых требует выполнения определенных условий при эксплуатации и техническом обслуживании.

Запорные вентили. Большое число запорных вентилей малых диаметров прохода устанавливается на трубопроводах для обеспечения возможности их опорожнения, продувки и выпуска воздуха.

Для поддержания вентилей, расположенных на неработающих трубопроводах (резервных и байпасных линиях и пр.), в работоспособном состоянии необходимо не реже одного раза, в год опробовать их подвижные части и детали.

Эксплуатируемые сильфонные вентили через каждые 8000 ч работы должны быть осмотрены и опробованы. При этом проверяется состояние крепежных деталей без разгерметизации трубопровода. В случае необходимости крепежные детали должны быть подтянуты, проверяется работоспособность вентилей, для чего необходимо сделать полный ход открыто -- закрыто. Обнаруженные неисправности должны быть устранены. Все работы по осмотру и проверке работоспособности должны проводиться при неработающей системе.

В табл. 3.2.1 приведены возможные неисправности сальниковых и сильфонных запорных вентилей и указаны способы их устранения.

Таблица 3.2.1

Возможные неисправности запорных вентилей и задвижек и способы их устранения

Неисправность	Возможная причина	Способ устранения
Пропуск среды при закрытом запорном органе	Нарушение герметичности запорного органа в связи с износом, повреждениями или загрязнением поверхности уплотнительных колец корпуса и затвора	Разобрать изделие, очистить, притереть или заме-нить уплотнительные кольца
Недостаточное усилие на маховике (меньше расчетного)	Увеличить усилие на маховике до расчетного
Недостаточный крутя-щий момент, развиваемый электроприводом	Проверить настройку муфты крутящего момента. Проверить напряжение на вводе. Проверить техническое состояние электродвигателя
Пропуск среды через соединение корпуса с крышкой	Потеря герметичности в связи с недостаточной затяжкой болтов	Равномерно затянуть болты
Повреждена прокладка	Заменить прокладку
Повреждены уплотнительные поверхности корпуса или крышки	Снять крышку, исправить повреждение и притереть поверхности уплотнения
Пропуск среды через сальник	Набивка сальника недостаточно уплотнена	Подтянуть гайки сальника равномерно
Износ сальниковой набивки	Поднабить сальник или заменить сальниковую набивку
Повреждена поверхность шпинделя	Устранить повреждение поверхности
В вентиле пропуск среды через сильфонный узел	Поврежден сильфон	Разобрать вентиль и заменить сильфонную сборку
Увеличенный момент на маховике, необходимый для закрывания	Отсутствие смазки в подвижных сопряжениях	Смазать подвижные со-пряжения
Не срабатывает электропривод	Отсутствие питания электропривода	Проверить и исправить линию питания электропривода

Задвижки. Применяются задвижки с выдвижным шпинделем. В этих задвижках ходовая резьба должна систематически смазываться с применением штатной смазки. Необходимо также смазывать бугельный узел (бурт гайки шпиделя), где обычно расположены шариковые упорные подшипники. Во всех случаях должен быть организован систематический контроль за состоянием сальникового узла, куда приходится периодически добавлять набивку, а в отдельных случаях заменять ее полностью.

В задвижках в процессе эксплуатации подвергаются изнашиванию уплотнительные кольца запорного органа, что приводит к потере герметичности изделия в закрытом положении. В энергетических установках действие воды и пара при высоких давлениях и температуре вызывает эрозию металла уплотнительных колец. В связи с этими явлениями контроль арматуры должен проводиться в такие сроки, чтобы арматура постоянно находилась в работоспособном состоянии.

Задвижки (за исключением регулирующих и дроссельных) в процессе эксплуатации должны быть либо полностью открыты, либо полностью закрыты. Оставлять затвор в промежуточном положении в период эксплуатации не допускается. Задвижки, имеющие наружный байпас, открываются после снижения перепада давления до установленного технической документацией значения, для чего предварительно открывается задвижка или вентиль байпаса. Открывание и закрывание задвижек при полном перепаде давления допускаются только при аварийных ситуациях и только тех задвижек, где такая возможность предусмотрена документацией. В случае установки задвижек на трубопроводах, где может иметь место прогрев задвижки с закрытым запорным органом при нахождении в средней полости затвора воды, необходимо применять задвижки со сверленной тарелкой со стороны входа среды.

При наличии электропривода техническое обслуживание должно включать в себя контроль состояния механизмов привода, аппаратуры управления силового кабеля, линий управления. В табл. 3.2.1 приведены возможные неисправности в задвижках и указаны способы их устранения.

Регулирующие клапаны. Регулирующая арматура работает обычно в более сложных условиях, чем запорная. Процесс регулирования расхода среды или давления сводится к дросселированию жидкости или газа. Процесс дросселирования должен постоянно контролироваться, чтобы технологический процесс, который обслуживается регулирующей арматурой, протекал в требуемом режиме. При дросселировании в арматуре образуются большие скорости в отверстии седла, что создает условия для возникновения процессов кавитации, эрозионного изнашивания плунжера и седла и увеличенного уровня шума.

Техническое обслуживание, возможные неисправности и способы их устранения имеют примерно тот же объем и характер, что и для запорных вентилей. В качестве дополнительного требования необходимо учитывать следующее. Малый ход регулирования означает, что диаметр седла велик. Недостаточный расход среды при полном подъеме плунжера или недостаточное давление за регулирующим вентилем означает, что седло в вентиле мало, и в том и в другом случае вентиль выбран неверно. Постепенное уменьшение хода плунжера, требуемое для обеспечения постоянных параметров процесса, может означать износ плунжера. Эксплуатация регулирующих клапанов допускается только при перепадах давления, не выше оговоренных в технической документации. При этом длительная эксплуатация их на малых ходах (менее 15% от условного хода) не рекомендуется, так как на малых щелях происходит ускоренный износ узла затвора.

При техническом обслуживании необходимо проверить состояние корпуса и крышки клапана, герметичность соединения корпуса с трубопроводом, герметичность сальникового узла и соединения корпуса с верхней и нижней крышками, наличие смазки в узле управления клапанами. Особое внимание следует уделять состоянию сальниковой набивки. В случае протечки сальника подтяжка его допускается только до определенного предела, так как при значительных усилиях затяжки значительно возрастает нечувствительность регулирующего клапана. Если добиться герметичности незначительным усилием подтяжки не удается, то следует добавить набивочное кольцо или заменить сальниковую набивку на новую. Рекомендуется периодически проверять расход протечки в запорном органе в закрытом состоянии клапана. Значительное увеличение протечки по сравнению с указанной в технической документации свидетельствует об износе уплотнительных поверхностей седла и плунжера и о необходимости их ремонта. При проверке срабатывания клапанов следует проверять настройку местного и дистанционного указателей положения плунжера; при проверке электрических исполнительных механизмов -- настройку муфт ограничения крутящего момента и установку кулачков концевых выключателей.

Периодичность контроля регулирующих клапанов зависит от условий их работы и степени ответственности обслуживаемого объекта.

Предохранительные клапаны. В связи с ответственным назначением предохранительных клапанов они всегда должны находиться в исправном состоянии, полностью открываться при давлении полного открытия и обеспечивать при этом требуемую пропускную способность в течение всего срока службы. Пропускная способность установленного предохранительного клапана обеспечивается определенной высотой подъема тарелки над седлом, поэтому подвижность системы должна сохраняться в течение всего времени эксплуатации клапана. Установленная степень герметичности запорного органа обеспечивается тщательной притиркой уплотнительных поверхностей седла и золотника. Категорически запрещается ликвидировать протечку среды в запорном органе предохранительного клапана добавлением грузов на рычаге и увеличением усилия пружины, так как это приводит к изменению его давления срабатывания. Периодически клапаны проверяются на подвижность штока путем продувки. С этой целью пружинные клапаны снабжаются специальным рычажным устройством. В рычажных клапанах продувка проводится путем подъема рычага. Настройка предохранительных клапанов периодически проверяется. На всех настроенных и эксплуа-тируемых предохранительных клапанах должны быть установлены пломбы, не допускающие произвольного изменения настройки клапана.

Выход из строя предохранительного клапана может создать аварийные условия: несрабатывание его может вызвать повышение давления в установке сверх допустимого и привести к разрыву труб и разрушению аппаратов. Помимо полного отказа могут быть и неисправности, приводящие к потерям пара и воды и в результате протечек. Во избежание указанных недостатков клапан должен иметь надежную конструкцию и тщательный уход в процессе эксплуатации.

По назначению предохранительные клапаны подразделяются на рабочие и контрольные. Открытие контрольного клапана должно происходить при давлении на 2 -- 3% ниже, чем открытие рабочего клапана. Клапан должен закрываться при минимальном снижении давления по сравнению с рабочим. На качество работы предохранительного клапана влияют конструкция, точность изготовления и сборки, правильный выбор материалов деталей.

В процессе эксплуатации импульсно-предохранительных устройств самое серьезное внимание следует уделять проверке работоспособности импульсных клапанов. При контроле их работоспособности следует проверять срабатывание в автоматическом режиме от повышения давления в системе и от электромагнитов. При этом срабатывание от электромагнитов рекомендуется проверять как по команде от электроконтактных манометров, так и по команде с пульта управления электромагнитами. При обратной посадке проверяется степень герметичности запорного органа импульсного клапана. Следует помнить, что значительное увеличение протечек свидетельствует о большом износе уплотнительных поверхностей.

При этом с увеличением протечки ускоряется износ деталей запорного органа вследствие ускорения эрозионного износа при увеличении расхода через зазор в закрытом состоянии. Резкое увеличение протечек через импульсный клапан может привести к срабатыванию главного клапана при рабочем давлении в сосуде. Поэтому при значительном увеличении протечек импульсный клапан должен быть снят с системы и отремонтирован либо заменен новым.

Возможные неисправности предохранительных клапанов и способы их устранения приведены в табл. 3.2.2

Таблица 3.2.2

Возможные неисправности предохранительных клапанов и способы их устранения

Неисправность	Возможная причина	Способ устранения
Нарушена герметичность запорного органа. Значительно увеличились протечки	Изношена или повреждена уплотнительная поверхность золотника и седла	Разобрать клапана, притереть или отремонтировать и притереть уплотнительные поверхности золотника и седла
Нарушена герметичность сильфона. Пропуск среды по штоку	Вышел из строя сильфон	Разобрать клапан, заменить сильфонную сборку на новую из ЗИПа
Нарушена герметичность между корпусом и сильфонной сборкой	Ослаблено соединение корпуса с крышкой	Подтянуть гайку
Пропуск среды через прокладку	Вышла из строя про-кладка	Разобрать клапан и заменить прокладку. Для клапанов, у которых имеется дублирующая мембрана, обварить мембраны
Нарушена работа элек-тромагнитов. Клапан от магнитов не открывается или не закрывается	Отсутствие тока в электросети	Проверить и обеспечить поступление электротока к электромагнитам
Отпаялись провода электромагнита	Припаять провода электромагнита
Пружинный клапан не закрывается. Падение давления в системе до клапана	Поломка пружины	Разобрать клапан и заменить пружину
Главный клапан не от-крывается на полный ход при давлении полного открытия	Заедание подвижных частей главного клапана	Разобрать клапан, проверить состояние и отремонтировать направляющие поверхности поршня, цилиндра, золотника и направляющей. Собрать клапан, проверить плавность перемеще-ния

Наиболее ответственным элементом предохранительного клапана является запорный орган, через который может происходить нежелательная потеря рабочей среды. В процессе эксплуатации часто тарелка клапана неплотно садится на седло после продувки. Так, по некоторым опытным данным на энергетических объектах после каждой последующей продувки пропуск пара заметно увеличивается и доходит до 6 -- 7 т/ч. После продувки посадка клапана происходит при пониженном давлении и бывают случаи, когда приходится значительно снижать давление (до 25%), что недопустимо для нормальной эксплуатации. В связи с этим в импульсно-предохранительных устройствах для своевременной обратной посадки главного клапана на импульсном клапане предусматривается электромагнит, который обеспечивает закрытие клапана при снижении давления в за-щищаемом сосуде до рабочего давления р_р. Следует иметь в виду, что по мере срабатывания (из-за эрозионного износа, попадания твердых частиц из среды на уплотнительные поверхности вследствие ударов при обратной посадке и т. п.) протечки через клапан постепенно увеличиваются. В связи с этим при увеличении протечек до расходов, ухудшающих нормальную эксплуатацию системы, клапаны должны ремонтироваться или заменяться новыми.

Иногда происходит заедание штока в крышке и тарелке клапана в направляющем отверстии седла. В рычажно-грузовых клапанах перекосы рычажной системы создают неточную передачу усилия прижима, что способствует возникновению заеданий тарелки и ухудшению условий обеспечения герметичности. Пружинные клапаны имеют более совершенную конструкцию.

К работе с предохранительными клапанами допускается только персонал, прошедший специальную подготовку и сдавший экзамен техминимума. Исправность действия предохранительных клапанов продувкой проверяется строго в соответствии со сроками, указанными в нормативных материалах, утвержденных Госгортехнадзором, но не реже, чем через 800 ч работы и, кроме того, при остановке агрегата на плановый ремонт, а также при любом включении агрегата в работу, если производился ремонт предохранительных клапанов. Проверка действия предохранительных клапанов должна проводиться в присутствии начальника смены с записью результатов испытания в вахтенном журнале.

Задание

Описать виды работ

  оперативные,

контрольно-осмотровые,

профилактическое обслуживание,

текущий ремонт.

Составить таблицу с характерными неисправностями, причины неисправности и способами устранения.

Практическая работа №18

Тема: Анализ состояния грунтовой засыпки. Определение просадки грунта.

Цель: сформировать умение рассчитывать деформационные и прочностные свойства грунтов, определять просадку грунтов при замачивании больших и малых площадей.

 

Теоретическая часть:

При анализе состояния грунтовой засыпки для расчетов деформаций, оценки прочности и устойчивости грунтовых массивов и основанийиспользуются характеристики механических свойств грунтов.

Механические свойства грунтов – свойства, которые характеризуют поведение грунтов под нагрузкой.

Механические свойства грунтов зависят от:

- их состава (минерального и гранулометрического);

- физического состояния (плотности, влажности, температуры);

- структурных особенностей.

Механические свойства грунтов по назначению делятся на 3 группы:

1. Деформационные (компрессионные) свойства:

- коэффициент сжимаемости грунта (m_о);

- коэффициент относительной сжимаемости грунта (m_v);

- модуль общей деформации (Е_о).

2. Фильтрационные свойства:

- коэффициент фильтрации (К_ф);

- гидравлический градиент (I).

3. Прочностные свойства (сопротивление грунтов сдвигу):

- угол внутреннего трения (j);

- удельное сцепление (С).

Деформационные (компрессионные) свойства

Компрессия – сжатие грунта без возможного бокового расширения.

Производится в компрессионном приборе (рис. 11.1). При приложении нагрузки (Р₁, Р₂) произойдет уплотнение грунта, будет изменяться коэффициент пористости (е₁, е₂).

 

Рис. 11.1. Схема компрессионного прибора

Обычно проводят 4-5 ступеней сжатия и строят компрессионную кривую (рис. 11.2). На небольшом участке рассмотрим приращение нагрузки DР и соответствующее ему изменение коэффициента пористости Dе. Заменим дугу прямой и рассмотрим угол a.

                     (11.1)

Рис. 11.2. Компрессионная кривая

Таким образом, коэффициент сжимаемости грунта (коэффициент компрессии), m_o – отношение изменения коэффициента пористости к приращению нагрузки. Величина, показывающая степень сжимаемости при невозможности бокового расширения грунта.

Коэффициент относительной сжимаемости грунта (m_v) необходим для расчета осадки и вычисляется по формуле:

                                                                                 (11.2)

Модуль общей деформации (Е_о) грунта характеризует остаточные и упругие деформации. Является важной характеристикой, используемой для расчета оснований и сооружений по деформациям. Вычисляется по формуле:

,                                 (11.3)

где b – безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от коэффициента поперечного расширения.

Прочностные свойства

Угол внутреннего трения (j, ° ) – угол наклона прямолинейной части диаграммы сдвига грунта к оси нормальных напряжений.

Удельное сцепление грунта (С, МПа ) – параметр прямой зависимости сопротивления грунта срезу от вертикального давления, определяемый как отрезок, отсекаемый этой прямой на оси ординат.

В практике исследований грунтов применяют метод среза грунта по фиксированной плоскости в приборах одноплоскостного среза (рис. 11.3).

Рис. 11.3. Схема прибора одноплоскостного среза (сдвиговый прибор)

Для получения φ и C необходимо провести срез не менее трех образцов грунта при различных значениях вертикальной нагрузки (σ₁, σ₂, σ₃). По полученным в опытах значениям сопротивления срезу (τ) строят график линейной зависимости τ = f(σ) и находят угол внутреннего трения φ и удельное сцепление С (рис. 11.4).

Рис. 11.4. Зависимость сопротивления срезу грунта t от нормального напряжения s

Угол внутреннего трения является показателем сил трения в грунте, возникающих при явлениях сдвига и оказывающих сопротивление сдвигу, определяет прочность грунта.

Таблица 11.1. Средние значения угла внутреннего трения для различных грунтов

Грунт	Угол внутреннего трения, °

Песчаные грунты