Ремонт деталей узлов запирания

Ремонт трубопроводной арматуры

На трубопроводах устанавливается арматура различного назначения и устройства. Она служит для периодического включения или отключения потока, протекающего по трубопроводу (запорная арматура); поддержания заданного давления, температуры или расхода (регулирующая арматура).

Различные типы трубопроводной арматуры показаны на рис. 42 – 45. Каждый тип арматуры состоит из трех основных узлов: корпуса, рабочего органа и привода к рабочему органу. Корпус у большей части арматуры выполнен в форме тройника с фасонной внутренней полостью. Верхний патрубок служит для крепления на нем крышки.

Рабочим органом арматуры является клапан. Поверхности соприкосновения клапана с корпусом – уплотнительные поверхности образуют затвор. Место посадки клапана в корпусе называют седлом. Клапаны имеют различную конструктивную форму: тарелки, диска, золотника, клина и т. п. Их выполняют из одной или нескольких деталей, закрепленных на шпинделе, или заодно со шпинделем. Седла изготовляют в виде отдельной детали (кольца), закрепленной на корпусе, или в виде кольцевой наплавки на корпусе, на поверхность которой садится клапан.

У вентилей и клапанов затвор перемещается перпендикулярно уплотнительному кольцу в корпусе, у задвижек – параллельно уплотнительным кольцам в корпусе. У кранов пробка вращается вокруг своей продольной оси.

По конструкции присоединительных концов арматура бывает фланцевая, муфтовая, цапфовая и с концами под приварку.

По направлению движения среды арматура делится на проходную, в которой направление при выходе из корпуса не меняется, и угловую, изменяющую направление движения среды.

Арматура может приводиться в движение вручную вращением штурвала либо при помощи электрического, пневматического, гидравлическогоприводов.

К неисправностям трубопроводной арматуры в первую очередь относится недостаточная плотность сальниковых уплотнений. Пропуск через сальник может быть вызван либо слабой затяжкой нажимной гайки, либо износом набивки.

Плохое запирание трубопровода может произойти при износе деталей затвора (седла и клапана). Замораживание арматуры часто приводит к появлению трещин в ее корпусе и крышке. Возможны также повреждения резьбы на шпинделе, поломка штурвалов, выход из строя привода.

Ремонт арматуры, в зависимости от характера повреждений, может проводиться как без снятия ее с трубопроводов, так и после демонтажа. Не снимая арматуру с трубопровода, можно устранить пропуски через сальник, подтянув нажимную втулку либо заменив сальниковую набивку.

Такие неисправности арматуры, как износ уплотнительных поверхностей затвора, поломка шпинделя, кольца сальника, грундбуксы, втулки крышки, трещины в корпусе и крышке арматуры требуют частичного (крышка и затвор) либо полного демонтажа арматуры и доставки ее в мастерскую.

Перед снятием арматуры, чтобы знать, с какого места она снята, делают пометки на корпусе и на стыкуемых фланцах трубопровода.

Перед разборкой фланцевых соединений затвор арматуры плотно закрывают.

Доставленную в мастерскую арматуру устанавливают шпинделем вверх на специально очищенное место. Поворачивая штурвал против часовой стрелки, открывают затвор, затем отвертывают гайку и снимают штурвал со шпинделя. Если на верхней части шпинделя есть и другие детали (приводная головка, шпонки, шарикоподшипники), их предварительно снимают. Далее, отвернув гайки со шпилек крышки, ее снимают. Поднимают крышку строго вертикально, так как даже незначительный перекос может повредить шпиндель в месте посадки клапана. Поверхности разъема корпуса тщательно очищают от старой прокладки.

Детали затвора, вынутые с крышкой, разбирают. Отвернув гайки со шпилек грундбуксы, снимают нажимную планку, грундбуксу, удаляют сальниковую набивку и кольца. Если необходимо снять тарелку, то отгибают предохранительную шайбу, отвертывают накидную гайку, которая крепит тарелкодержатель, или вывертывают шпиндель из обоймы и, осторожно придерживая верхний тарелкодержатель, вынимают тарелки и грибок (шарик) из места посадки. Все детали тщательно промывают в керосине и насухо вытирают чистыми тряпками, после чего тщательно осматривают каждую деталь. Прежде всего, проверяют целостность корпуса и крышки арматуры. Затем при помощи небольшого зеркала осматривают поверхности седла, выявляя на его поверхности задиры, царапины и другие повреждения. Также тщательно осматривают другие детали. Для обнаружения волосяных трещин применяют лупы с трехкратным, десятикратным увеличением.

Наиболее сложным при ремонте деталей арматуры является устранение дефектов на уплотнительной поверхности арматуры. Незначительные риски и царапины устраняют, обтачивая и шлифуя поверхность на станке с последующей притиркой.

Притирку производят вручную или используя различные механические приспособления. Ручная притирка уплотнительных поверхностей (седел и клапанов) трубопроводной арматуры ведется следующим образом. Обрабатываемую поверхность и поверхность притира (плиты или оправки из более мягкого металла, по которым притираются детали арматуры) перед началом работы и при смене притирочного материала тщательно промывают бензином или керосином и насухо протирают ветошью, а при необходимости обдувают воздухом. Затем на притир тонким равномерным слоем наносят притирочную пасту, разведенную керосином, или притирочный материал, смешанный с маслом. После этого начинается притирка. Притир плавно вращают по уплотнительной поверхности 6 – 7 раз попеременно вправо и влево на 90°. После этого поворачивают его на 180° и снова из нового положения поворачивают попеременно 6 – 7 раз вправо и влево на 90°. Поворачивают притир на 180° 5 – 8 раз, после чего притир вынимают, обрабатываемую поверхность промывают бензином и протирают чистой ветошью. Затем притирку повторяют вновь в том же порядке, пока поверхность не станет светло-матовой или блестящей по замкнутому кольцу.

После притирки пастой следует продолжать притирку в течение 5 – 10 мин минеральным маслом. Притирку обрабатываемой поверхности ведут под давлением, создаваемым собственным весом притирки или деталей: при грубой притирке не более 1,5 кгс/см 2 ; при средней притирке 1 кгс/см 2 ; при окончательной притирке или доводке 0,5 кгс/см 2 . Качество притирки проверяют на карандаш или «на краску».

Наиболее распространенным притирочным материалом является паста Государственного оптического института (ГОИ). Паста ГОИ выпускается трех сортов. Грубую пасту (1-й сорт) применяют для удаления следов обточки. Среднюю пасту (2-й сорт) используют после обработки детали грубой пастой для получения полузеркальной блестящей поверхности. Для окончательной доводки применяют 3-й сорт – тонкую пасту.

Глубокие (более 0,5 мм) раковины, выбоины устраняют путем наплавки нового металла на уплотнительную поверхность с последующей обточкой и притиркой. Наилучшим материалом для наплавки являются твердые сплавы: стеллит и сормайт. Технология наплавки довольно сложна, требует специального оборудования и точного соблюдения температурного режима, поэтому может проводиться только в ремонтно-механических цехах завода специально подготовленными рабочими.

Основные операции, осуществляемые при восстановлении уплотнительных поверхностей путем наплавки, следующие: очистка детали от грязи и ржавчины металлическими щетками, напильниками; выточка кольцевых канавок, разделка фасок и т.п. на толщину, равную толщине наплавляемого слоя; подогрев детали и наплавка (наплавку ведут в четыре слоя одинаковой толщины в пределах 1,5–2 мм); отпуск и охлаждение наплавленной детали; механическая обработка наплавленной поверхности.

Принимая отремонтированную деталь, необходимо убедиться в отсутствии таких дефектов, как наличие трещин слоя сплава, переходящих в основной металл, выкрашивание и отслаивание наплавленного слоя, раковин, шлаковых включений, трещин на наплавленном слое и на границе основного металла.

Ремонт корпусов, крышек и других кованых и литых деталей арматуры заключается в устранении трещин или свищей путем вырубки дефектного места с последующей заваркой и термической обработкой (отжигом). Для выявления дефектов применяют так называемую цветную дефектоскопию, заключающуюся в следующем. Детали предварительно протирают ветошью, смоченной в бензине, промывают в содовом растворе, потом в чистой воде и просушивают. После просушки поверхность деталей смазывают раствором, состоящим из 80% керосина, 15% трансформаторного масла, 5% скипидара и 15 – 20 г краски (судана-3 или жирового оранжа) на каждый литр этого раствора. По истечении 30 – 60 мин детали промывают холодной водой до полного удаления следов раствора и на мокрую поверхность наносят тонким слоем раствор в воде порошка мела. Имеющиеся на поверхности дефекты выявляются на просохшем покрытии в виде ярко выраженных пятен или полос, причем более глубокие трещины образуют более широкие полосы.

Ремонт шпинделя, проводимый в прицеховой мастерской, состоит в правке незначительного искривления шпинделя, удалении царапин и рисок, шлифовке и притирке уплотнительной поверхности.

На чугунных задвижках марки 31ч6нж обе плашки отлиты из чугуна и соединены между собой стержнем диаметром 15 мм, который при закрывании задвижек часто ломается и задвижка выходит из строя.

Для увеличения срока службы задвижек можно просверлить отверстие в стержне, соединяющем плашки, и впрессовать в него стальной палец диаметром 8 мм, после чего оба конца обварить.

Сборку отремонтированной арматуры ведут в порядке, обратном разборке: детали собирают согласно отметкам, сделанным кернером, или разборке.

Источник

Ремонт задвижек

Подписка на рассылку

Такие устройства запорной арматуры, как задвижки, присутствуют в большинстве трубопроводных систем и во многом определяют их надёжную и безопасную эксплуатацию. По этой причине регулярное обслуживание и ремонт задвижек существенно важны для обеспечения эксплуатационной пригодности трубопроводных систем.

Неисправности задвижек

Типовая конструкция задвижек с выдвижным Шпинделем показаны: дисковой на Рис. 1, клиновой на Рис. 2.

Перечислим наиболее часто встречающиеся неисправности задвижек:

1) Течь в соединении корпус-трубопровод или течь из-под крышки;
2) Течь из сальника по шпинделю;
3) Неполное перекрытие потока;
4) Маховик невозможно повернуть штатно (вручную);
5) Вращение саховика не приводит к открытию потока.

Рис. 2

Ремонт чугунной задвижки

Техническое обслуживание задвижки или её ремонт возможны только при полном отключении трубопровода от тока рабочей жидкости, в котором она установлена. При этом давление внутри этого трубопровода должно быть выравнено с давлением окружающей среды. К проведению таких работ может быть допущен только опытный персонал, имеющий соответствующую квалификацию и допуски. Можно рекомендовать следующую методику проведения технического обслуживания задвижки:

1) Раз в месяц полностью закрывать и открывать задвижку с целью очистки трущихся поверхностей от возможных загрязнений;
2) Обеспечить постоянное наличие смазки на выдвижном шпинделе;
3) Раз в неделю проверять отсутствие течи сальникового уплотнения шпинделя;
4) Не допускать при эксплуатации задвижки промежуточного положения затвора.

Ремонт чугунной задвижки с выдвижным и невыдвижным шпинделем будет несколько отличаться по рекомендациям. Приведём эти рекомендации по каждому виду неисправности, перечисленному выше.

Течь в соединении корпус-трубопровод или течь из-под крышки

Причиной течи могут быть:

1) Ослабление болтов или шпилек соединения фланцев корпуса задвижки с фланцами трубопровода или соединения фланцев крышки и корпуса;
2) Износ уплотняющей прокладки;
3) Коррозионное изъязвление уплотняемой поверхности фланцев.

Для проведения ремонта необходимо разъединить фланцевое соединение. Осмотреть уплотняющую прокладку и при её износе заменить. Если не обнаружено коррозионного изъязвления поверхности фланцев, то установить вновь соединительные болты или шпильки и равномерно затянуть их по периметру фланцев рекомендуемым по технической документации моментом затяжки.

В случае обнаружения коррозионного изъязвления уплотняемой поверхности фланцевнеобходимо принять решение о замене корпуса или крышки, а может, и задвижки в целом.

Течь из сальника по шпинделю

Причиной течи могут быть:

1) Ослабление болтов затяжки фланца сальника;
2) Старение уплотнительного состава с потерей его пластичности;
3) Образование на уплотняемой поверхности шпинделя коррозионного изъязвления или накипи.

Для проведения ремонта необходимо открутить гайки крепления фланца сальника и поднять его вверх по шпинделю. Убедиться в функциональном состоянии набивки сальника. Если она потеряла эластичность, высохла, имеет разрывы, задиры – заменить.
Для задвижек с выдвижным шпинделем необходимо также осмотреть уплотняемую поверхность шпинделя, для чего, возможно, придётся открутить гайки крепления крышки и поднять крышку вверх по шпинделю для обеспечения полного обзора его уплотняемой поверхности. При наличии накипи на уплотняемой поверхности – зачистить до чистого металла без повреждения последнего. При обнаружении коррозионных изъязвлений шпиндель заменить.
После выполнения указанных операций выполнить обратный монтаж отсоединённых и/или заменённых деталей с затягиванием гаек резьбовых соединений рекомендуемыми по технической документации моментами затяжки.

Неполное перекрытие потока

Причиной неполного перекрытия потока могут быть:

1) Накипь на контактирующих поверхностях затвора и корпуса;
2) Механические повреждения контактирующих поверхностей затвора и корпуса в виде царапин или коррозионных изъязвлений;
3) Износ контактирующих поверхностей затвора и корпуса (особенно это касается «обрезиненых» конструкций).

Для проведения ремонта необходимо произвести демонтаж задвижки для извлечения затвора (цельного или составного клина или диска) и провести осмотр контактирующих поверхностей затвора и седла корпуса. После очистки обнаруженной накипи и/или следов ржавчины необходимо оценить износ контактирующих поверхностей и величину механических и/или коррозионных повреждений. В случае возможности ремонта для «необрезиненных» конструкций произвести взаимную притирку контактирующих поверхностей затвора и седла алмазосодержащими пастами. Для повреждённых «обрезиненных» уплотняющих поверхностей лучше всего произвести замену деталей, т.к. их качественный ремонт возможен только в заводских условиях.

После ремонта произвести обратный монтаж задвижки с затягиванием гаек резьбовых соединений рекомендуемыми по технической документации моментами затяжки.

Маховик невозможно повернуть штатно (вручную)

Причиной невозможности проворачивания маховика является, как правило, заклинивание затвора образовавшейся накипью вследствие отсутствия регулярного обслуживания задвижки. Для устранения этой неисправности необходимо открутить гайки крепления крышки и снять её. Извлечь затвор и произвести очистку контактирующих поверхностей затвора и седла корпуса от накипи до чистого металла без повреждения последнего. При необходимости произвести притирку контактирующих поверхностей, как это было описано выше.
После ремонта произвести обратную сборку задвижки с затягиванием гаек резьбовых соединений рекомендуемыми по технической документации моментами затяжки.

Вращение маховика не приводит к открытию потока

1) В задвижках с выдвижным шпинделем:
а) износ или разрушение элементов соединения шпиндель-затвор;
б) срыв или износ резьбы втулки (гайки) ходовой;
в) срез или износ шпонки соединения маховик–втулка (гайка) ходовая.
2) В задвижках с невыдвижным шпинделем – срыв или износ резьбы в ходовой гайке затвора.

Для проведения ремонта задвижки с выдвижным шпинделем сначала необходимо проверить подъём шпинделя при вращении маховика. Если шпиндель выдвигается, то значит соединение шпиндель-затвор изношено или разрушено. Наилучшей рекомендацией в этом случае будет демонтаж задвижки и замена изношенной или разрушенной детали. В случае отсутствия подъёма шпинделя при вращении маховика необходимо снять маховик и убедиться, что шпонка соединения втулка (гайка) ходовая–маховик находится в функциональном состоянии. Если это так, то необходимо произвести дальнейший демонтаж и снять со шпинделя втулку (гайку) ходовую, убедиться в износе или разрушении её резьбы и произвести замену. В случае среза или износа шпонки – шпонку заменить.
Для проведения ремонта задвижки с невыдвижным шпинделем необходимо снять крышку и убедиться, что резьба ходовой гайки затвора изношена или разрушена. Если возможна замена ходовой гайки – заменить, в противном случае заменить весь затвор в целом. После этого, при необходимости, произвести притирку контактирующих поверхностей нового затвора и седла корпуса.

Ремонт клиновых задвижек

Ремонт клиновых задвижек имеет одну особенность. При повторных притирках контактирующих поверхностей клина и седла корпуса происходит «проседание» клина из-за уменьшения контактных габаритов клина и увеличения контактных габаритов седла корпуса. Поэтому такой ремонт можно выполнить лишь несколько раз, после чего «просадка» клина не обеспечивает герметичного запирания потока. В этом случае иногда применяют ремонтную технологию наплавки уплотнительных колец на седло корпуса с последующей расточкой и притиркой совместно с клином.

Испытание задвижек на герметичность необходимо производить после любого ремонта.При ремонтах в «полевых условиях», не связанных с полным демонтажом задвижки и выполнению работ в заводских условиях (притирка, «обрезинивание» уплотняющих поверхностей), перед вводом задвижки в эксплуатацию необходимо произвести несколько процедур:

1) Из задвижки необходимо удалить воздух, для чего ослабить болты обжима сальникаи при появления капель рабочей жидкости из-под сальника вновь зажать болты;
2) Протестировать устройство на герметичность. Для чего при рабочем давлении в системе закрыть задвижку. При этом течи по уплотнениям (сальник, фланцы) не допускаются. Герметичность запирания задвижки необходимо контролировать по манометру, расположенному ниже по потоку после задвижки. Он должен зафиксировать падение давления в трубе после задвижки.При этом протечки через затвор допустимы и должны удовлетворять требованиям ГОСТ 9544—2005 «Арматура трубопроводная запорная. Классы и нормы герметичности».

В случае ремонта задвижки в заводских условиях испытание задвижки на герметичность производится по методикам в соответствие с ГОСТ 53402-2009 «Арматура трубопроводная. Методы испытаний», ГОСТ 33257-2015 «Арматура трубопроводная. Методы контроля и испытаний», ГОСТ 9544—2005 «Арматура трубопроводная запорная. Классыи нормы герметичности», эксплуатационной документацией на задвижку и технической документацией на стенд. Пример такого стенда показан на Рис. 3.

Источник