Ремонт судовых паровых турбин

Ремонт судовых паровых турбин

Понятие о технологическом процессе

Ремонт любого судна состоит из ряда последовательно выполняемых этапов, в осуществлении которых участвуют все цехи, отделы и службы судоремонтного предприятия. Совокупность действий всех подразделений предприятия называется производственным процессом. Он включает в себя не только все стадии ремонта судовых механизмов, но и необходимые для этого техническую подготовку производства, обслуживание рабочих мест, получение, хранение и транспортировку материалов, полуфабрикатов, механизмов, деталей, изделий, управление всеми звеньями производства, снабжение, обеспечение инструментом, ремонт оборудования и т. д. Таким образом, в производственном процессе участвует весь коллектив судоремонтного предприятия.

Части производственного процесса, непосредственно связанные с последовательным изменением свойств материалов, формы изготовленных деталей, сборкой и монтажом механизмов на судне, называют технологическими процессами. При изготовлении и монтаже на судне механизма, устройства или аппарата различают следующие технологические процессы: механическую обработку, в результате которой заготовка превращается в готовую деталь заданных качеств и размеров; термическую обработку; сборку, когда детали в определенной последовательности собирают между собой в узлы (узловая сборка), узлы и детали — в готовые механизмы, устройства, аппараты (общая сборка), способные выполнять предназначенные им функции; монтаж, при котором различные механизмы, устройства и аппараты устанавливают в заданном положении и закрепляют на месте их постоянной работы. Технологический процесс может выполняться на одном или нескольких рабочих местах.

Операцией называется законченная часть технологического процесса, выполняемая на определенном рабочем месте и включающая все действия рабочего либо бригады рабочих над одним или несколькими определенными предметами производства. При сборочных и монтажных операциях предметами производства являются одновременно собираемые детали и узлы, механизмы и средства для регулирования их положения и закрепления.

Операция в свою очередь делится на переходы. Переходом называется часть операции, выполняемая без смены инструмента, без изменения режима резания и без перестановки обрабатываемой детали (в тисках, в приспособлении, на станке). Если рабочий сменит инструмент или начнет обрабатывать другую поверхность детали, это значит, что он приступил к выполнению другого перехода. Каждый переход может состоять из одного или нескольких проходов. Проходом называется снятие одного слоя металла или однократное перемещение инструмента в направлении подачи. Иногда при ручной или полумеханической обработке деталей операции разделяют на приемы. Приемом называется совокупность действий работающего, имеющих целевое назначение и составляющих законченный элемент операции.

Слесарно-ремонтные работы выполняются обычно ручным или машинно-ручным способом с максимально возможным использованием механизированных инструментов и приспособлений. Выполняя эти работы, трудно разграничить операции, поэтому признаком операции считают распределение работ между бригадами и рабочими местами. Переходом здесь принято считать часть операции, представляющую собой совокупность приемов, выполняемых над определенным соединением деталями и узлами, механизмом и опорной поверхностью судового фундамента, при одном и том же инструменте и средствах закрепления, регулирования и контроля. Приемом в слесарно-судоремонтных работах считается законченное действие рабочего, в результате которого выполняется часть операций (например, установка калиброванных болтов в отверстия шатуна при операции сборки головки шатуна со стержнем шатуна). Когда ремонт машин и механизмов осуществляется в цехе, понятие о технологическом процессе несколько расширяется, поскольку появляются работы по демонтажу и монтажу машин и механизмов.

Источник

Ремонт основных неподвижных деталей судовой паровой турбины

К числу основных неподвижных деталей турбины относятся корпус, диафрагмы и подшипники.

Различают механические и усадочные повреждения корпуса турбины, а также повреждения, связанные с недостатками конструкции турбины, изменением структуры материала корпуса и неправильной эксплуатацией.

К механическим повреждениям относятся вымоины в плоскости разъема, трещины и раздробления в стенках чугунных корпусов. Появление вымоин связано со скоплением неотводимого конденсата; характеризуются они образованием канавок неправильной формы на разъеме корпуса. Трещины на чугунных корпусах появляются из-за дефектов монтажа и при авариях.

К усадочным повреждениям относятся не обнаруженные после очистки литья трещины в перегородках и внутренних ребрах, а также коробление корпусов; причиной их являются литейные напряжения, возникающие вследствие неправильного охлаждения деталей сложной формы после отливки. Недостатки конструкции (значительная разница в толщине стенок, острые углы переходов, отсутствие разгрузочных отверстий в местах концентрации напряжений и др.) могут вызвать появление трещин и поломку корпуса в процессе эксплуатации. Вследствие изменения структуры металла, сопровождающегося увеличением объема детали, нарушается плотность прилегания плоскостей разъема корпуса турбин, возникает коробление стыковых плоскостей, затрудняется удаление диафрагмы из корпуса; могут также появиться трещины и возникнуть более серьезные повреждения.

При эксплуатации в условиях высоких температур пара перегрузка турбины, быстрый нагрев и пуск недостаточно прогретой турбины могут привести к различным повреждениям ее корпуса.

Для обнаружения дефектов корпус тщательно очищают и внимательно осматривают. Чтобы выявить коробление, верхнюю часть корпуса накладывают на нижнюю и в разъем вводят пластину щупа. При зазоре, превышающем 0,3 мм, производят пригонку поверхностей и, кроме того, гидравлическое испытание корпуса турбины на прочность.

Трещины, раковины или местные разъедания заваривают, затем обрабатывают места сварки. Пригонку плоскостей горизонтального разъема производят шлифованием и шабрением. Обрабатывают плоскости фланцев нижней и верхней частей раздельно, пользуясь проверочной плитой. Шабрение поверхностей считается удовлетворительным, если вся обрабатываемая плоскость покрыта пятнами краски площадью до 1 см 2 , а зазор между проверочной линейкой и плоскостью не более 0,05 мм.

Нижнюю часть корпуса окончательно пригоняют по верхней, для чего плоскость фланца верхней части корпуса покрывают краской, опускают на нижнюю и слегка перемещают по ней в продольном и поперечном направлениях, затем обе части совмещают по контуру и замеряют зазор щупом в стыке плоскостей: если он превышает 0,05 мм, производят шабрение плоскости нижней части корпуса по окрашенным местам до получения удовлетворительных результатов.

При ремонте корпуса иногда приходится растачивать места установки уплотнений, опорных вкладышей подшипников, упорных подшипников, мест под диафрагмы и др. Расточку производят на определенный ремонтный размер.

После капитального ремонта ГТЗА производят его центровку с приводным валом с заменой клиньев и крепежных изделий. Поэтому предварительно следует проверить состояние опорных поверхностей лап турбины и стульев, для чего нижнюю половину корпуса устанавливают лапами вверх. Плоскости лап проверяют плитой и щупом; неровности свыше 0,1—0,2 мм удаляют шабрением.

Основные дефекты диафрагм — повреждения направляющих лопаток (загиб кромок, забоины, вмятины, надрывы, трещины, коррозия, эрозия, натир у направляющего аппарата), отлом кусочков чугуна и отставание лопаток от диафрагм, трещины и коробление чугунных диафрагм, остаточный прогиб диафрагм после водяного удара.

При наличии крупных дефектов (значительных прогибов, трещин и поломки лопаток) диафрагмы заменяют новыми. Небольшие прогибы чугунных диафрагм устраняют проточкой при условии, что толщина диафрагмы после проточки обеспечивает необходимую прочность. Прогибы стальных диафрагм устраняют проточкой или правкой. Местные трещины и коррозийные раковины удаляют заваркой с последующей обработкой мест заварки. При наличии следов задевания дисков ротора о диафрагму поверхность диафрагмы опиливают или протачивают до восстановления нормальных зазоров в проточной части. Трещины на лопатках незначительной глубины запиливают и тщательно зашлифовывают. Незначительные вмятины кромок лопаток выпрямляют на оправках по возможности без нагрева.

Основные методы ремонта вкладышей опорных подшипников, залитых баббитом,— перезаливка и наплавка вкладышей; когда же ремонтировать вкладыши нецелесообразно по техническим и экономическим соображениям, их заменяют. Перезаливку вкладышей производят в случае подплавления или износа баббита, отставания его от корпуса вкладыша, наличия трещин и значительного выкрашивания, увеличения или неравномерности зазоров между шейкой вала ротора и опорной поверхностью вкладыша, а также при плохом качестве баббита. При наличии раковин, отдельных выкрашиваний и других местных дефектов вкладыши наплавляют, а затем протачивают. При сборке турбины пришабривают их рабочую поверхность по шейке вала ротора.

В результате износа подушек сегментов упорного подшипника увеличивается разбег ротора турбины в осевом направлении. Если этот разбег превышает допустимый, а также при растрескивании баббита и его отставании подушки перезаливают, а затем их рабочие поверхности обрабатывают на станке и шабрят, обеспечивая одинаковую толщину подушек; разность толщин допускается не более 0,02 мм. Окончательную пригонку подушек производят при сборке упорного подшипника после укладки ротора.

Источник

Ремонт паровых турбин. Разборка, дефектация и ремонт деталей

Перед разборкой турбины следует проверить штатными микрометрическими винтами просадку и осевой разбег ротора турбины, шестерен и колес редуктора; данные замеров необходимо занести в формуляр.

Освидетельствование, разборка и дефектация турбин

Разборку ведут в такой последовательности. Сначала снимают контрольно-измерительные приборы, мелкие и средние трубопроводы Энергетическая установка, системы и трубопроводы плавучей буровой установки , арматуру, затем ресиверы, обшивку и изоляцию. Отдают гайки горизонтального разъема корпуса, вывертывают отжимные болты и устанавливают направляющие стойки для подъема крышки. При этом строго соблюдается параллельность плоскостей разъема, чтобы не было заедания и повреждения деталей статора и ротора.

После вскрытия осматривают проточную часть турбины, зачищают фланцы от мастики и проверяют свинцовыми выжимками радиальные и осевые зазоры в проточной части и уплотнениях. Для этого ротор ставят по маркировке си укладывают в места, предусмотренные для обмера, свинцовые проволочки и пластинки. Турбину закрывают крышкой, болты обжимают. После вскрытия выжимки вынимают и замеряют. Сделав поворот ротора на 90°, операцию повторяют. Данные замеров заносят в журнал. Измеряют боковые зазоры в проточной части в горизонтальной плоскости разъема турбины.

Подготовку ротора к подъему начинают с установки подъемного приспособления, состоящего из четырех стоек и двух поперечин с хомутами для шеек ротора. Перед подъемом ротора вскрывают опорные подшипники и проверяют положение шеек ротора по контрольной скобе. Ротор поднимают с соблюдением параллельности его оси плоскости разъема турбины, чтобы не было задевания рабочих лопаток и диафрагм. От падения ротор страхуют постановкой деревянных брусков. Поднимают его с остановкой через каждые 10—20 мм, пока рабочие лопатки не выйдут из корпуса. Правильное положение ротора проверяют замерами высоты стоек по четырем углам.

После подъема ротора его надежно закрепляют и выкладывают свинцовые проволоки и пластинки по нижней части корпуса для определения радиальных и осевых зазоров по выжимкам. Ротор опускают на подшипники и проверяют по контрольной скобе его положение. Затем ротор вновь поднимают, отводят в сторону и укладывают шейками на козлы. Полученные свинцовые выжимки измеряют и данные заносят в журнал доремонтного состояния.

Главные паровые турбины следует предъявлять к очередному освидетельствованию в разобранном виде. Верхние части корпусов должны быть сняты и доступны для всестороннего осмотра. Подшипники и муфты разобраны, вкладыши подшипников сняты с мест. Роторы, шестерни и большое колесо редуктора разобраны, вынуты из корпусов и уложены на опоры, позволяющие вращать их при осмотре. Смазочная система регулирования вскрыта и доступна для осмотра в любой своей части. Необходимо особенно тщательно проверить размеры сопряженных деталей корпуса (расточки для диафрагм, обойм и пр.). Диафрагмы следует тщательно осмотреть для выявления возможных дефектов. Убедиться в достаточной толщине белого металла, отсутствии трещин и плотном прилегании белого металла к телу вкладыша подшипника.

Тщательно осмотреть все доступные поверхности вала и дисков (или барабана) и убедиться в отсутствии дефектов: трещин, надломов и пр. Если ротор полый, то торцовые пробки следует вывернуть и с помощью лупы осмотреть внутреннюю поверхность. Ось ротора должна быть строго прямолинейной, наибольший допустимый бой вала на середине его длины не должен превышать 0,05 мм; проверить по индикатору. Необходимо тщательно проверить крепление частей ротора. Осмотреть места перехода от рабочей части лопатки ротора турбины к ее хвостовику и сечение у шипов и у проволочных бандажей, где чаще всего наблюдается разрушение лопаток. Проверить состояние всех шеек шестерен вала большого колеса.

Статоры турбин

Трещины и свищи в корпусах Особенности коррозии в морской и пресной воде турбин устраняют электросваркой или постановкой хорошо пригнанных и укрепленных болтами накладок. Стенки корпуса, разрушенные коррозией более чем на 10% их первоначальной толщины, наваривают или укрепляют накладками. После устранения указанных дефектов корпус подвергают гидравлическому испытанию давлением, превышающим на 5% рабочее.

Коробление фланцев горизонтального разъема корпуса устраняют шабрением с проверкой на краску по плите. Заканчивают шабрение, когда на 1 см² фланца приходится одно-два пятна и щуп 0,05 мм не проходит между плитой и фланцем. Окончательно пришабривают фланцы на краску в сборе крышки с корпусом. Взаимную пригонку поверхностей заканчивают при наличии одного пятна на 1 см² пришабриваемой поверхности. Щуп 0,05 мм не должен проходить в плоскость между фланцами.

При увеличенном короблении фланцев и деформации корпуса приходится снимать значительный слой металла с плоскостей разъема, в результате чего гнезда под диафрагмы, уплотнения и подшипники утрачивают правильную геометрическую форму и приобретают эллиптичность. В этих случаях после исправления коробления и калибровки горизонтальных и вертикальных плоскостей подшипников корпус растачивают. Уменьшение толщины стенок корпуса не должно превышать 10% первоначальной толщины. Перед расточкой корпуса следует произвести центровку крышки турбины по корпусу, а также крышек опорных подшипников относительно стульев. Положение съемных крышек фиксируют постановкой контрольных штифтов и последующей калибровкой отверстий под призонные болты.

Расточку ведут борштангой на двух опорах расточного станка. Обработку гнезд под диафрагмы, уплотнительные коробки и вкладыши подшипников производят с одной установки на определенный ремонтный размер. Отклонение от соосности не должно превышать 0,03 мм.

При глубоких трещинах и значительных короблениях диафрагмы заменяют новыми. Плоскости разъема диафрагм проверяют на краску и пришабривают с точностью одного пятна на 1 см². Щуп 0,05 мм не должен проходить в плоскость разъема. В плоскости разъема диафрагм предусматривают зазор 0,1—0,3 мм для возможности теплового расширения. Осевые и радиальные зазоры между корпусом и диафрагмой устанавливают с помощью красно-медных штифтов. Перед постановкой на место диафрагмы протирают графитом.

Ремонт подшипников и уплотнений

Вкладыши подшипников подлежат перезаливке, если износ баббита превысил минимальный радиальный зазор в уплотнениях (0,2—0,25 мм). Мятеоиалом для изготовления тела вкладышей служит бронза БрОФ10-1, БрАН5-5 или сталь 15 или 20. Заливают вкладыши баббитом Б83.

Торцевая плоскость упорного диска должна быть перпендикулярна оси вала. Биение торца не должно превышать 0,02 мм, в противном случае может возникнуть вибрация ротора.

Осевой зазор между гребнем и упорными подушками должен быть 0,2—0,3 мм на сторону. Следовательно, осевой разбег ротора составит 0,4—0,6 мм. Упорные подушки (сегменты) изготовляют из фосфористых бронз БрОФ10-1 и заливают баббитом Материалы, применяемые в судоремонте Б83. Поверхность заливки пришабривают на плите (одно пятно на 1 см²). Толщина заливки сегментов должна быть меньше минимального осевого зазора в проточной части или в уплотнении. Для того чтобы удельное давление на сегменты было одинаковым, разность их толщин не должна превышать 0,02 мм.

Ремонт уплотнений заключается в очистке обойм от ржавчины и солей, в замене пружин и уплотняющих усиков. Допускается производить ремонт уплотнений путем оттяжки уплотнительных усиков специальными плоскогубцами или роликами с последующей проточкой.

В графито-угольных уплотнениях кольца пригоняют шлифовкой по торцам с зазором 0,1—0,15 мм. Радиальный зазор между валом и угольным кольцом в горячем состоянии должен составлять 0,05—0,1 мм. Кольца собирают в обойму спиральными пружинами. Для предотвращения истирания на вал надевают рубашку.

Уплотнительные гребни лабиринтовых уплотнений изготовляют из нейзильбера марки НМц65-20, никеля или латуни Л68. Крепление гребней в пазах вала ротора производят расчеканкой проволоки внутри профильного загиба гребня. Проволоку следует брать эллиптического, а не круглого сечения. Эта конструкция обеспечивает надежное крепление и малые радиальные зазоры (0,10—0,15 мм).

Роторы турбин

Ремонт вала ротора

К основным дефектам вала ротора следует отнести изнашивание шеек от трения и коррозии, задиры, царапины, искривление (прогиб) вала.

Задиры, царапины и коррозионные повреждения валов устраняют пробочкой на токарном станке; шейки вала подлежат обработке при наличии эллиптичности, бочкообразности или конусности более 0,025 мм. Уменьшение диаметра шеек после проточки и шлифовки не должно превышать 3% его первоначального значения. Допустимое биение шеек после проточки не должно превышать 0,02 мм. Обработанные на токарном станке шейки подвергают шлифованию и полированию фетровыми кругами при помощи паст ГОИ и меловой пудры (завершающая операция).

Искривление вала устраняют правкой. В зависимости от размеров вала и характера искривления применяют один из трех способов правки валов: механический, термический или термомеханический. Правке подвергают те валы, у которых искривление оси вала превышает 0,2 мм.

Сущность механической правки вала в холодном состоянии заключается в том, чтобы с помощью чеканки растянуть сжатые волокна. Термическая правка валов турбин заключается в быстром местном нагреве выпуклой части вала. Термомеханический способ подобен описанному ранее способу правки коленчатого вала дизеля.

По окончании правки все места, подвергшиеся нагреву, должны быть отожжены для уничтожения термических напряжений. В противном случае прогиб может восстанавливаться. Отжиг пройзводят при помощи горелок или специальной печи. Нагрев ведут до темно-красного цвета (500-600°С) при частоте вращения вала 15—20 об/мин. Время нагрева 30—40 мин, после чего нагрев прекращают, продолжая вращение вала в течение 2—2,5 ч. Дальнейшее остывание сопровождают проворачиванием вала через каждые 5—10 мин, пока температура вала не сравняется с температурой окружающего воздуха.

Ремонт дисков

При искривлении диска более 0,3 мм его подвергают правке. При кривизне до 2 мм диск правят механическим способом, при искривлении более 2 мм — термическим. Механическую правку ведут ударами легкого молотка (массой около 300 г) по вогнутой части диска в направлении радиуса от ступицы к ободу. Правку термическим способом ведут путем кратковременных местных нагревов горелкой выпуклых участков полотна.

После правки любым способом диск подвергают отжигу (отпуску). При посадке диска на вал нагрев горелками ведут с обеих сторон в направлении от обода к ступице. Перед посадкой вал и отверстие диска протирают и слегка смазывают ртутной мазью.

Ремонт лопаточного аппарата

При наличии забоин, вмятин, мелких трещин и загибов кромки лопаток опиливают и шлифуют. Трещины глубиной до 1 мм устраняют запиловкой и шлифованием при условии, что уменьшение ширины лопаток составит не более
1 мм. Утонение лопаток при устранении дефекта допустимо до 2 мм, если число таких лопаток в ряду не превысит 20%. Эрозионное разрушение кромок лопаток устраняют запиловкой и шлифовкой. При наличии эрозионного поражения лопаток на ширину 2 мм дефект можно устранять указанным методом при условии, что общее количество таких лопаток не превысит 20%.

При наличии трещин разрешается удалять до 7—8% лопаток в ряду. Вместо удаленных лопаток устанавливают балансировочные грузы (при наличии балансировочного паза) или удаляют равное количество диаметрально противоположных лопаток

Перелопачивание дисков ротора

Подготовка к перелопачиванию состоит в проверке новых лопаток, промежуточных вставок, деталей замков, бандажных лент и проволоки. Устанавливают их соответствие размерам, профилю и массе, проверяют прилегание лопаток друг к другу. Лопатки удаляют резцом на станке, либо вручную. При ручной удалейии вскрывают замок, удаляют бандаж, замковые лопатки, а затем последовательно остальные.

Самым трудоемким и ответственным является процесс облопачивания ротора. Перед постановкой лопаток паз диска протирают и смазывают глицерином, касторовым маслом или покрывают тонким слоем ртутной мази. Лопатки набирают по обе стороны замка, передвигая их до упора; прилегание хвостовиков должно быть плотным, проверку производят щупом, допуская зазор не более 0,05 мм.

Установку замка производят под специальным наблюдением ОТК. Связующую проволоку вставляют по мере набора лопаток.

При пайке связующей проволоки нагрев лопатки ведут с внутренней стороны в горизонтальном положении. С этой же стороны наносят флюс и припой. Затем пламя переносят на выпуклую сторону и нагревают до тех пор (750°С), пока припой не протечет и не заполнит зазор между проволокой и отверстием в лопатке (рис. 1).

Рис. 1 Установка проволочных бандажей и их пайка в лопатках: а – реактивные лопатки; б – активные лопатки: 1 – проволока, которая припаяна ко всем лопаткам (по 10-12 шт. в пакете); 2 – места припайки демпферной проволоки; 3 – демпферная проволока; 4 – места, свободные от пайки

Для возможности теплового расширения в связующей проволоке пропиливают зазоры 0,8—1,5 мм.

Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter

Источник