Билет № 20. 1.Клапаны компрессоров. Конструкция, материальное исполнение и требования к ним.

1.Клапаны компрессоров. Конструкция, материальное исполнение и требования к ним.

Клапаны.В поршневых компрессорах большое применение нашли самодействующие клапаны, которые открываются прине­большом избытке давления газа изакрываются с помощью пружин. Самодействующие клапаны бывают в основном двух видов: тарельчатые и пластинчатые.

На рис. 88 изображен тарельчатый (шпиндельный) нагнета­тельный клапан аммиачного горизонтального компрессора 1АГ.

Грибок 3 является замыкающим органом; состоит он из шпинделя и тарелки. Во время работы компрессора грибок поднимается и опускается, совершая движения внутри направляющей втулки 1. Грибок, плотно прижимаемый пружиной 5 к седлу клапана 2, предотвращает возможность поступления аммиака в цилиндр из нагнетательного трубопровода в период всасывания. Корпус кла­пана, направляющая втулка и крышка изготовляются из чугуна,

грибок — из легированной стали, пружина — из пружинной стали. В компрессорах передовых заводов тарельчатые клапаны почти не применяются.

Пластинчатые клапаны в зависимости от формы пластин бы­вают трех видов: дисковые, кольцевые и полосовые. Дисковые клапаны ввиду сложности обработки пластин и их недолговеч­ности настоящее время редко применяются. Ранее они широко применялись в малооборот­ных компрессорах.

На рис. 89 изображены детали (б) кольцевого кла­пана и клапан в сборке (а). Две кольцевые пластины 4 прижимаются спиральными пружинами 3 к седлу 5. Сверху пружины удержива­ется ограничителем подъема 1, иногда называемым ро­зеткой. Соединяется розетка с седлом посредством шпиль­ки 6 и корончатой гайки 2.

В некоторых клапанах пластины прижимаются несколькими цилиндрическими пружинами, расположенными по окружности каждого кольца в специальных гнездах ограничителя подъема. Иногда в компрессорах применяются комбинированные клапаны,

объединяющие всасывающий и нагнетательный. На рис. 90 изо­бражен беспружинный полосовой клапан. Пластины 1 клапана имеют форму тонких прямоугольных полосок и обладают пру­жинящими свойствами. В свободном состоянии пластины при­легают к седлу 2, но под давлением газа они выгибаются в углублениях, сделанных в ограничителе подъема.

Применяются также полосовые пружинные клапаны. В них пластина выполнена в форме легкого швеллера, который прижи­мается к седлу полосовой стальной пружиной.

На компрессорах типа П применяют самодействующие пластинчатые клапаны двух типов: кольцевые и прямоточные.

В кольцевых клапанах пластины установлены перпендикулярно потоку газа и прижимаются к седлу пружинами, расположенными по окружности. Пластины изготовлены из легированной термически обработанной стали с повышенной износостойкостью и высокой ударной вязкостью.

В прямоточных клапанах пластины установлены вдоль потока газа и прижимаются к седлам силами собственной упругости. Поток газа в этом клапане движется между пластиной и седлом, не изменяя своего направления. Для заданных размеров гнезда в цилиндре прямоточный клапан имеет большее проходное сечение, чем кольцевой клапан. Таким образом, прямоточные клапаны позволяют снизить потери энергии в клапанах и соответственно увеличить экономичность компрессора.

Кольцевые и прямоточные клапаны закреплены в гнездах упорными болтами и специальными нажимными стаканами, направляющими поток воздуха.

2. Контрольно – измерительные приборы, устанавливаемые на оборудовании, входящего в состав компрессорной установки.

2.19. Все компрессорные установки следует снабжать контрольно-измерительными приборами:

а) манометрами, устанавливаемыми после каждой ступени сжатия и на линии нагнетания после компрессора, а также на воздухосборниках или газосборниках; при давлении на последней ступени сжатия 300 кгс/см² и выше должны устанавливаться два манометра;

б) термометрами или другими датчиками для указания температуры сжатого воздуха или газа, устанавливаемыми на каждой ступени компрессора, после промежуточных и концевого холодильников, а также на сливе воды. Замер температуры должен производиться стационарными ртутными (в металлическом кожухе) или электрическими термометрами и самопишущими приборами. Не допускается применение переносных ртутных термометров для постоянного (регулярного) замера температур;

в) приборами для измерения давления и температуры масла, поступающего для смазки механизма движения.

Примечание. Рекомендуется применение приборов дистанционного контроля давлений и температур с сигнализацией отклонений от заданных норм, а также применение регистрирующих приборов.

2.20. Средства измерения, входящие в системы контроля, управления, сигнализации и противоаварийной защиты, проходят поверку (калибровку) в соответствии с требованиями Закона Российской Федерации от 27.04.1993 № 4871-I "Об обеспечении единства измерений" (Ведомости Съезда народных депутатов и Верховного Совета Российской Федерации, 1993, 10 июня, № 23, ст. 811).

2.21. На воздухосборниках или газосборниках следует применять манометры диаметром не менее 150 мм, класса точности не ниже 2,5.

2.22. Необходимо применять манометры с такой шкалой, чтобы при рабочем давлении стрелка их находилась в средней трети шкалы. На циферблате манометра должна быть нанесена красная черта по делению, соответствующему высшему допускаемому рабочему давлению.

2.23. Манометры следует снабжать трехходовым краном. При давлении выше 25 кгс/см² вместо трехходового крана разрешается установка отдельного штуцера с запорным устройством для подсоединения второго манометра.

2.24. Не допускаются к применению манометры в случаях, когда:

а) отсутствует пломба или клеймо;

б) просрочен срок проверки манометра;

в) стрелка манометра при его выключении не возвращается к нулевому показанию шкалы на величину, превышающую половину допустимой погрешности для данного манометра;

г) разбито стекло или имеются другие повреждения манометра, которые могут отразиться на правильности его показаний.

2.25. Каждая точка замера температуры должна иметь отдельный термометр. Точки замеров определяются проектом.

2. Возможные неисправности в системе охлаждения поршневых компрессоров и методы их устранения.

4.3 Неисправности в системе охлаждения

Образование накипи и масляных отложений. Если вода в холодильник подается в достаточном количестве и температура выходящей воды не превышает нормальную, а температура выходящего из холодильника, газа значительно выше нормы, причиной плохого охлаждения является слой накипи на поверхности трубок холодильника, омываемой водой, и слой масляных отложений на поверхности, омываемой газом. В этом случае холодильник необходимо разобрать и очистить от накипи и масляных отложений.

Повышению температуры нагнетаемого газа, хотя и в меньшей степени, способствует также образование накипи на стенках цилиндров со стороны водяных рубашек. Водяные рубашки цилиндров и водяные полости холодильников необходимо очищать, как указано в пункте 5 методических указаний.

Неплотности в системе охлаждения (например прорванная прокладка, нарушенная плотность соединения трубок холодильника) можно обнаружить по скоплению большого количества воды в холодильниках или по тому, что вода из сливной трубы вытекает в воронку не ровной струей, а толчками, перемежаясь с воздухом.

Утечка воды должна быть немедленно устранена, так как попадание воды в цилиндр может привести к аварии.

4.Испытание оборудования компрессорной установки на прочность и плотность.

4.6.1. Гидравлическому испытанию подлежат все сосуды после их изготовления.

Сосуды, изготовление которых заканчивается на месте установки, транспортируемые на место монтажа частями, подвергаются гидравлическому испытанию на месте монтажа.

4.6.2. Сосуды, имеющие защитное покрытие или изоляцию, подвергаются гидравлическому испытанию до наложения покрытия или изоляции.

Сосуды, имеющие наружный кожух, подвергаются гидравлическому испытанию до установки кожуха.

Допускается эмалированные сосуды подвергать гидравлическому испытанию рабочим давлением после эмалирования.

4.6.3. Гидравлическое испытание сосудов, за исключением литых, должно проводиться пробным давлением, определяемым по формуле

[сигма]

P = 1,25 —————————,

пр [сигма]

t

где Р - расчетное давление сосуда, МПа (кгс/см2);

[сигма] , [сигма] - допускаемые напряжения для материала сосуда

20 t или его элементов соответственно при 20°С и

расчетной температуре, МПа (кгс/см2).

Отношение [сигма]_20/[сигма]_t принимается по тому из использованных материалов элементов (обечаек, днищ, фланцев, крепежа, патрубков и др.) сосуда, для которого оно является наименьшим.

4.6.4. Гидравлическое испытание деталей, изготовленных из литья, должно проводиться пробным давлением, определяемым по формуле

[сигма]

Р = 1,5 Р —————————.

пр [сигма]

t

Испытание отливок разрешается проводить после сборки и сварки в собранном узле или готовом сосуде пробным давлением, принятым для сосудов, при условии 100% контроля отливок неразрушающими методами.

Гидравлическое испытание сосудов и деталей, изготовленных из неметаллических материалов с ударной вязкостью более 20 Дж/см2 (2 кгс х м/см), должно проводиться пробным давлением, определяемым по формуле

4.6.6. Гидравлическое испытание вертикально устанавливаемых сосудов допускается проводить в горизонтальном положении при условии обеспечения прочности корпуса сосуда, для чего расчет на прочность должен быть выполнен разработчиком проекта сосуда с учетом принятого способа опирания в процессе гидравлического испытания.

При этом пробное давление следует принимать с учетом гидростатического давления, действующего на сосуд в процессе его эксплуатации.

4.6.7. В комбинированных сосудах с двумя и более рабочими полостями, рассчитанными на разные давления, гидравлическому испытанию должна подвергаться каждая полость пробным давлением, определяемым в зависимости от расчетного давления полости.

Порядок проведения испытания должен быть оговорен в техническом проекте и указан в руководстве по эксплуатации сосуда организации-изготовителя.

4.6.8. При заполнении сосуда водой воздух должен быть удален полностью.

4.6.9. Для гидравлического испытания сосудов должна применяться вода температурой не ниже 5°С и не выше 40°С, если в технических условиях не указано конкретное значение температуры, допускаемой по условию предотвращения хрупкого разрушения.

Разность температур стенки сосуда и окружающего воздуха во время испытаний не должна вызывать конденсации влаги на поверхности стенок сосуда.

По согласованию с разработчиком проекта сосуда вместо воды может быть использована другая жидкость.

4.6.10. Давление в испытываемом сосуде следует повышать плавно. Скорость подъема давления должна быть указана: для испытания сосуда в организации-изготовителе - в технической документации, для испытания сосуда в процессе работы - в руководстве по эксплуатации.

Использование сжатого воздуха или другого газа для подъема давления не допускается.

4.6.11. Давление при испытании должно контролироваться двумя манометрами. Оба манометра выбираются одного типа, предела измерения, одинаковых классов точности, цены деления.

4.6.12. Время выдержки сосуда под пробным давлением устанавливается разработчиком проекта. При отсутствии указаний в проекте время выдержки должно быть не менее значений, указанных в табл.9.

Таблица 9

———————————————————————————————————————————————————————————————————————

| Толщина стенки сосуда, мм | Время выдержки, мин |

|———————————————————————————————————|———————————————————————————————————|

|До 50 | 10 |

|———————————————————————————————————|———————————————————————————————————|

|Свыше 50 до 100 | 20 |

|———————————————————————————————————|———————————————————————————————————|

|Свыше 100 | 30 |

|———————————————————————————————————|———————————————————————————————————|

|Для литых, неметаллических и | 60 |

|многослойных сосудов независимо от | |

|толщины стенки | |

———————————————————————————————————————————————————————————————————————

4.6.13. После выдержки под пробным давлением давление снижается до расчетного, при котором производят осмотр наружной поверхности сосуда, всех его разъемных и сварных соединений.

Обстукивание стенок корпуса, сварных и разъемных соединений сосуда во время испытаний не допускается.

4.6.14. Сосуд считается выдержавшим гидравлическое испытание, если не обнаружено:

течи, трещин, слезок, потения в сварных соединениях и на основном металле;

течи в разъемных соединениях;

видимых остаточных деформаций, падения давления по манометру.

4.6.15. Сосуд и его элементы, в которых при испытании выявлены дефекты, после их устранения подвергаются повторным гидравлическим испытаниям пробным давлением, установленным Правилами.

4.6.16. Гидравлическое испытание, проводимое в организации-изготовителе, должно производиться на специальном испытательном стенде, имеющем соответствующее ограждение и удовлетворяющем требованиям безопасности и инструкции по проведению гидроиспытаний в соответствии с НД.

4.6.17. Гидравлическое испытание допускается заменять пневматическим при условии контроля этого испытания методом акустической эмиссии или другим, согласованным в установленном порядке методом.

Пневматические испытания должны проводиться по инструкции, предусматривающей необходимые меры безопасности и утвержденной в установленном порядке.

Пневматическое испытание сосуда проводится сжатым воздухом или инертным газом.

4.6.18. Значение пробного давления и результаты испытаний заносятся в паспорт сосуда лицом, проводившим эти испытания.

5.Требования безопасности при подготовке компрессорной установки к ремонту.

При ремонте любого технологического оборудования необходимо соблюдать действующие на предприятии нормативные документы: Правила безопасности во взрывоопасных и взрывопожарных производствах, Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением, Правила пожарной безопасности, технологические регламенты, а также местные инструкции.

Порядок подготовки оборудования к ремонту, включающий его остановку, обесточивание, освобождение от продукта, очистку от загрязнений и шлама, нейтрализацию содержимой среды, отключение от коммуникаций заглушками, устанавливается инструкцией. Все подготовительные работы выполняет эксплуатационный персонал под руководством начальника установки или участка. Особо контролируется установка заглушек. В специальном журнале записывают дату, время и место установки каждой заглушки, ее номер, время изъятия, а также фамилию исполнителя. Ответственность за качественное и безопасное проведение ремонта несет руководитель ремонта. Сдачу оборудования в ремонт и приемку его после ремонта производят в соответствии с требованиями раздела 4 настоящего Справочника.

Все работы по вскрытию, очистке, осмотру, подготовке к ремонту, проведению ремонтных работ аппаратов и емкостей и их испытания проводят в соответствии с внутризаводскими инструкциями, предусматривающими специальные меры безопасности. Эти работы необходимо проводить днем. Аварийные работы можно выполнять и в ночное время при соблюдении особых условий.

Все работы по подготовке аппаратов и емкостей к внутреннему осмотру и ремонту осуществляет эксплуатационный персонал под руководством инженерно-технических работников; при необходимости к этим работам привлекают работников газоспасательной службы.

Аппараты и емкости, подлежащие вскрытию для ремонта, должны быть охлаждены, освобождены от продукта, отключены от действующей аппаратуры и системы трубопроводов, промыты, пропарены острым паром, продуты инертным газом и воздухом. Заглушки с хвостиками должны быть установлены на всех без исключения коммуникациях, подведенных к ремонтируемым аппаратам или емкостям.

Перед вскрытием емкости начальник смены и лицо, ответственное за проведение работ, обязаны убедиться в ее полной подготовленности в соответствии с инструкцией. Аппарат вскрывают только в их присутствии, Аппараты и емкости, в которых находились ядовитые вещества, вскрывают в спецодежде и в противогазе, предназначенных для работы с данными веществами.

В аппаратах и емкостях можно работать только по письменному разрешению начальника цеха, выданному механику цеха или лицу, ответственному за проведение работ. Письменное разрешение одновременно является и допуском к работе. В разрешении должны быть указаны: подготовленность к ремонту, особые меры безопасности при производстве работ, состав бригады исполнителей, срок действия допуска, фамилия и должность лица, ответственного за проведение работ. Форму разрешения устанавливает главный инженер предприятия.

К чистке, осмотру и ремонту внутри аппаратов и емкостей допускаются только лица мужского пола не моложе 20 лет, физически здоровые, прошедшие медицинское обследование.

Перед началом работ внутри аппарата или емкости все работающие должны быть подробно проинструктированы о мерах безопасной работы на данном объекте.

Работы по ремонту в аппарате должны производиться бригадой, состоящей из двух человек и более: один работает, а другой наблюдает за ним. Работа без наблюдающего (дублера) не допускается. На газоопасных объектах наблюдающих должно быть двое.

Перед входом работающего в аппарат или емкость необходимо произвести анализ воздуха и убедиться, что содержание взрывоопасных и токсичных веществ в нем не превышает допустимого нормами. Следует также измерить температуру и убедиться в наличии достаточного количества кислорода в воздушной среде.

Непосредственно перед входом в аппарат работник должен надеть тщательно пригнанный шланговый противогаз с отрегулированной подачей свежего воздуха. Поверх спецодежды работник должен надеть предохранительный пояс с крестообразными лямками и прикрепленной к ним сигнально-спасательной веревкой, свободный конец которой (длиной не менее 10 м) должен быть выведен наружу и надежно закреплен. Работа в аппарате при температуре выше 50 °C запрещается. Между дублером и работающим должна быть установлена простейшая связь.

Дублер обязан постоянно находиться у люка и наблюдать за работающим, держа сигнально-спасательную веревку, по которой работающий может подавать сигналы. Он должен быть снаряжен так, чтобы быть готовым оказать работающему необходимую помощь и в случае необходимости извлечь его из аппарата.

Длительность непрерывной работы в аппарате и порядок смены работающих должны быть предусмотрены в разрешении. При проведении работы необходимо систематически производить анализ воздуха; при увеличении концентрации опасных газов работы должны быть немедленно прекращены, а работающие удалены из аппарата.

Работы внутри аппаратов и емкостей разрешается проводить только неискрящим инструментом. Работы с применением открытого огня можно выполнять только с письменного разрешения главного инженера предприятия, согласованного с местными органами пожарного надзора, и при строгом соблюдении специально разработанной инструкции по организации и проведению огневых работ во взрыво– и пожароопасных помещениях.