Научная статья на тему 'Эксплуатационный износ деталей нефтегазового оборудования'

Эксплуатационный износ деталей нефтегазового оборудования Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
880
138
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
НЕФТЕГАЗОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ / INDUSTRY EQUIPMENT / ПРЕДЕЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ / LIMIT CONDITION / РЕСУРС / RESOURCE / ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЙ ИЗНОС / WORK WEAR / ПРЕДЕЛЬНЫЙ ИЗНОС / СКОРОСТЬ ИЗНАШИВАНИЯ / WEAR RATE / PETROLEUM / MARGINAL STATE

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Расторгуев Геннадий Ахмадуллович

Приведены данные по производству и степени износа машин и оборудования в нефтегазовой отрасли. Изложена актуальность выполнения ремонтных действий. Раскрыта сущность допустимых и предельных износов деталей машин. Рассмотрены характерные дефекты деталей нефтегазового оборудования и причины их возникновения. Систематизированы внешние признаки износа отдельных агрегатов

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по механике и машиностроению , автор научной работы — Расторгуев Геннадий Ахмадуллович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

WORK WEAR OF OIL AND GAS EQUIPMENT COMPONENTS

The article presents the data on manufacturing of machines and equipment in the gas and oil branch and their wear rate. It emphasizes the importance of timely running repair and maintenance jobs. The essence of machine components'' allowable and marginal wear and run-out is disclosed. Some specific components'' defects and their prime cause occurrence are considered. The external wearing signs of separate units are systematized.

Текст научной работы на тему «Эксплуатационный износ деталей нефтегазового оборудования»

УДК 622.276.5.05.004.6

ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЙ ИЗНОС ДЕТАЛЕЙ НЕФТЕГАЗОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ

WORK WEAR OF OIL AND GAS EQUIPMENT COMPONENTS

Г. А. Расторгуев

G. A. Raslorgucv

Российский университет дружхм народов,Москва

Ключевые слова: нефтегазовое оборудование, нредешное состояние, ресурс,

жснлуатационныи износ, предельный износ, скорость изнашивания Key words: petroleum, industiy equipment, marginal state, resoiuce, work wear, limit condition, weai rate

Надежность и работоспособность выпускаемого нефтегазового оборудования закладываются на стадии проектирования, обеспечиваются в процессе изготовления и поддерживаются (сохраняются) при эксплуатации путем технического обслуживания и ремонта. От эксплуатационной надежности нсфтсгаювого оборудования (НО) во многом «висят стабильность и эффективность фу нкционирования всей нефтегазовой отрасли. Под нефтегазовым понимают оборудование, используемое в нефтегазовом комплексе. Это в обобщенном виде обширные группы промышленной продукции, предназначенные

для поиска, добычи и переработки углеводородного сырья в виде нефти и газа. Отнесение конкретного вида продукции к той или иной группе производится по признаку области использования.

В настоящее время в России изготовлением и поставкой НО занимается более 400 предприятий. Среди них заводы оборонной промышленности, перешедшие по конверсии на выпуск импортозамещающего оборудования для топливно-энергетического комплекса (например. Воронежский механический завод. Боткинский машиностроительный завод). В табл. I приведена динамика производства некоторых видов нефтегазового оборудования по данным Госкомстата России.

Если проанализировать динамику выпуска основных видов нефтегазового оборудования за последние 14 лет. то можно отмстить, что вплоть до 2009 г. производство машин и оборудования в нефтегазовой сфере по некоторым позициям упало, по другим показатели стабилизировалось, а по третьим наметился рост. Например, снижение выпуска буровых насосов (с 2008 г.) и станков-качалок указывает на сокращение разведочных объемов буровых работ и на нежелание предприятий обновлять парк действующего оборудования: стабильный рост выпускаемого количества газовых турбин — на планы нефтегазодобывающих компаний по переработке попутного газа и его транспортировке.

В настоящее время существует несколько объективных причин для роста сектора нефтегазового машиностроения: строительство новых трубопроводов, увеличение объемов бурения, выход на шельф и работы на нем. Предпосылки же для роста выпуска всех групп нефтегазового оборудования — высокий износ и моральное старение основных фондов.

Таатца I

Динамика производства нефтегазового оборудования в России (выборочно)

1 руины оборудования 1995 2000 2005 2006 2007 2008 2009

Станки-качалки, шт. 954 2 599 561 581 .362 874 2.30

Компрессоры воздушные и газовые приво;шые, тыс. шт. 13,9 24,3 .32,3 49,0 124 I 12 60,6

11асосы центробежные, паровые и газовые, тыс. шт. 213 261 237 282 299 299 212

Насосы поршневые приводиые, тыс. шт. 6,5 1,0 2,4 2,1 2,7 2,3 1,0

11асосы буровые, шт. 137 289 201 118 318 339 165

Турбины паровые, шт. 59 19 37 24 .35 .38 36

Турбины газовые, шт. 6.3 56 115 94 118 107 115

Дизель и ;ш ¡ель-генераторы, тыс. шт. 4,1 4,8 2,0 1,9 2,5 2,2 1,7

Системы и установки вакуумные, тыс. шт. 8,6 7,4 10,8 10,8 12,9 10,4 10,9

В связи с негативными явлениями в экономике России износ машин и оборудования в отечественном нефтегазовом комплексе за период с начала 90-х гг. достиг чрезвычайно высоких пределов. Часть основных фондов находится на грани физического выбытия. Высокую степень износа машин и оборудования показывают данные Госкомстата России, приведенные в табл. 2 и 3. В то же время доля обору дования в общем объеме инвестиций по каждому нефтегазовому объекту превышает 80-85 "/<>. По имеющимся данным степень эксплу атационного износа обору дования в нефтегазовом машиностроении достигает 72 %. При этом ежегодное увеличение износа составляет около 2 %. Удельный вес машин и оборудования с возрастом со сроком эксплуатации более 20 лет у величился с 15 % в 1990 г.

до 30 % в 2000 г. Соответственно, доля нового оборудования со сроком эксплуатации менее 5 лет уменьшилась с 30 до 5 %.

Таблица 2

Степень итоса машин и оборудования на предприятиях нефтегазовой промышленности (на начало года, "<>)

11ромыипешюеть 1993 1995 1998 2000 2005 2009

1(ефтедобывающая 44.7 51.5 56.5 56.5 57.2 57.8

Нефтеперерабатывающая 74.0 79.5 72.9 70.9 712 71.8

1 ачовая 65,1 66,6 66,7 66,5 67,8 68.4

Таблица 3

Доля шкшостью изношенных машин и оборудования па предприятиях нефтегазовой промыт, ¡еппости (па начало года, "и)

11ромып1лешюсть 1994 1995 1998 2000 2005 2009

Нефтедобывающая 8.2 18.6 21.8 26.5 21.1 19.8

1 1ефтеперерабатываюшая 32.8 58.4 53.9 50.7 49.8 46,3

1 ачовая 25,6 40.0 30,2 31,8 18,1 18,0

Современное состояние технологического оборудования нефтегазовой отрасли также можно охарактеризовать как критическое. В нефтяной промышленности свыше 20 лет эксплуатируется около 70 % магистральных нефтепроводов, в газотранспортной системе 13 % газопроводов эксплуатируется свыше 30 лет. 20 % — от 20 до 30 и .34 % — от 10 до 20 лет. Требует замены парк установленных на компрессорных станциях газоперекачивающих агрегатов (ГПА). При проектном ресурсе в 15-17 лет около 15 % мощностей ГПА эксплуатируются более 25 лет. Парк ГПА на 85 % представлен газотурбинными установками, до 30 % которых морально и физически устарели. В нефтедобывающей промышленности степень износа основных производственных фондов составляет более 60 %. а в отдельных нефтяных компаниях она достигла 70 %. В некоторых нефтяных компаниях выбытие основных производственных <1>ондов превышает ввод новых мощностей.

Вышеизложенное показывает, что износ оборудования нс(|>тсгазовой отрасли России приближается к предельном) уровню по условиям надежности его эксплуатации. Снижение уровня надежности приводит к отказам и. как следствие, к увеличению затрат на проведение рсмонтно-восстановитсльных мероприятий, к убыткам от недополученной прибыли, высокой аварийности с серьезными экологическими последствиями. По отечественным оценкам количественное уменьшение текущих ремонтов по экономической эффективности равноценно удвоению мощности предприятий нефггегазового машиностроения |1|. Материальные потери от износа, например в США. оцениваются как превышающие 7 % ежегодного валового национального продукта 111.

Про,1С.и.ш.ю II допустимые плюем. Происходящие в деталях НО физико-механические изменения, достигая предельного состояния, определяют момент окончания ресурса работы. Основная доля деталей (около 70 %) в сопряжениях достигает предельного состояния не из-за поломок, а вследствие изнашивания. Под изнашиванием понимается процесс постепенного изменения размеров и (или) формы деталей во время эксплуатации НО. При определенной величине таких изменений насту паст резкое ухудшение эксплуатационных качеств отдельных деталей. сборочных соединений, механизма и машины в целом, что вызывает необходимость ремонта (или восстановления).

Знания природы и особенностей достижения деталями предельного состояния позволяют обоснованно назначать методы восстановления и ремонта их в процее-

сс эксплуатации. При проектировании НО учет физического механизма возникновения возможных износов позволяет избежать нежелательных эксплуатационных отказов по причине износа поверхностей трения.

Для пояснения понятий о допустимых и предельных износах рассмотрим кривую наиболее обобщенного случая эксплуатационного механического износа сопряженных подвижных деталей, работающих в условиях трения (рисунок).

И, мм t \

I п гп

Рисунок. Ишяние времена жаиуашации на ветчину итоса:

/ период приработки; 11 период нормальной жепчуатации; Ш период интенсивного тноса; Ипр ичнос приработки; ¡¡пред предельный ичнос; Пд допустимый ичнос

Эта кривая носит название кривой Лоренца |2. 3. 4| и справедлива не только для отдельных сопряжений, но и для всей машины в целом. Кривая состоит из трех ярко выраженных участков. Начальный криволинейный участок I соответствует стадии приработки нового сопряжения: примерно прямолинейный (для большинства деталей) участок II соответствует стадии нормальной работы сопряжения, криволинейный участок III характеризует период разрушения сопряжения вследствие износа его сверх допустимого предела (предельный износ).

На участке II. имеющем наибольшую протяженность, происходит нормальная работа детали в соединении. Износ детали у величивается от Ипр до I¡пред с небольшой равномерной интенсивностью. Как правило, длина участка II по времени соответствует ресурсу детали или соединения. Участок III (за точкой С) характеризуется интенсивным изнашиванием сопрягаемых деталей и увеличением зазора в соединении. Износ ¡¡пред, соответству ющий перегибу кривой в точке С. называют предельным. Соединения с изношенными деталями выше предельного износа не могут обеспечить нормальную эксплу атацию обору дования, возникает предава-рийнос состояние машины.

Допустимыми илюсами (Ид) размера и формы детали или зазора в соединении называются такие, при которых деталь, соединение или обору дование в целом бу дут удовлетворительно работать в течение межремонтного ресу рса Тмр, предусмотренного технической документацией.

Для ряда деталей оборудования разработчики продукции у станавливают в технической документации на изделие предельные и допустимые значения износа. Обычно предельные значения износов деталей у станавливают исходя из недопу стимости следующих критических состояний:

• снижения прочности и надежности детали или соединения:

• изменения характера сопряжения (посадки):

• влияния изношенных деталей на работ) других сопрягаемых деталей, соединений и машины в целом.

В технических условиях на ремонт оборудования указываются предельные износы быстроизнашивающихся деталей. В большинстве случаев предельные износы устанавливают опытным путем в результате длительных наблюдений в эксплуатационных условиях. Профессор Г. В. Всдсняпин |5| предложил определять их расчетным путем по одном) из трех критериев: техническому, качественном) и экономическому. Технический критерий позволяет установить такой предельный износ деталей, после которого наступает период резкого форсированного изнашивания, возникновения внезапных отказов, и возможно прекращение работы оборудования. Устанавливают предельные износы деталей с учетом их прочности, ухудшения качества поверхности, нарушения начальной посадки сопряжения, условий работы деталей в отношении характера нагрузки, смазки и др. По критерию качества работы устанавливают предельные износы деталей, по достижению которых ухудшается качество обрабатываемых на данном станкс деталей. Экономический критерий характеризует повышение расхода эксплуатационных материалов, себестоимости работ по техническом) обслуживанию и ремонт). Следует иметь в вид), что при назначении предельного износа некоторых деталей может использоваться не один, а несколько из рассмотренных критериев.

Исходя из определения допустимого износа, для установления численного значения необходимо знать предельные износы и скорость изнашивания за межремонтный цикл. Скорость изнашивания — отношение величины износа к интервалу времени, в течение которого он возник. Скорость изнашивания деталей в реальных условиях эксплуатации зависит от множества факторов. Поэтом) для ее установления проводят специальные экспериментальные исследования. В первую очередь необходимо установить скорости изнашивания корпусных деталей как базовых, определяющих долговечность и надежность нефтегазового оборудования. Установлено. что скорости изнашивания базовых корпусных деталей колеблются в широких пределах.

Характер износа основных дега. icií НО. Область и условия применения НО оговариваются в технических условиях. Однако очень часто реальные условия эксплуатации значительно отличаются от проектируемых. Как правило, это повышенное содержание свободного газа при низких уровнях, высокая температура перекачиваемой жидкости и недостаточное охлаждение. Детали и узлы работают в абразивных и коррозионных средах при высоких температурах (-50 ...+50 "С). Оборудование и сооружения, применяемые в системах добычи, сбора и подготовки нефти, подвергаются значительной парафинизации и солсотложснию вследствие выпадения из продукции скважин твердой фазы. При разных условиях контактного взаимодействия развиваются различные физико-химические процессы, каждый из которых или их сочетание вызывают определенный вид износа оборудования |5|. Машины и аппараты нефтегазовой отрасли в процессе эксплуатации подвергаются воздействию циклически изменяющихся переменных нагрузок |5|. Это способствует развитию усталостных повреждений. Все вышеперечисленное приводит к преждевременном) износу и выход) из строя НО.

Корпусные детали редукторов серии Ц2, PII, насосов ЦПС подвергаются износу и повреждениям по разным причинам. В литых корпусах появляются усталостные трещины, возникает износ отверстий под подшипники и резьбовых отверстий. Такие дефекты могут появиться в результате того, что корпусные детали НО во время работы испытывают значительные динамические и статические нагрузки. Резкие изменения температур и вибрация могут вызвать поломку или привести к появлению невидимых для глаз трещин, которые обнаруживаются при легком обстукивании молотком. Трещины и пробоины могут

образовываться также и от небрежного обращения с технологическим оборудованием. Корпус вертикального центробежного насоса является основанием, на котором размещены все узлы и детали насоса. Внутренние профилированные поверхности корпуса, образующие каналы подвода жидкости к рабочему колесу и отвода от него, подвергаются интенсивному гидроабразивному и кавитационному изнашиванию.

Лопастные колеса « центробежных насосах являются рабочим органом, подверженным наиболее сильному износу. Турбулентное перемешивание потока, вызываемое констру ктивными особенностями колеса, а также содержание в воде воздуха и газов являются причинами возникновения и развития кавитационного износа при давлениях в потоке, превышающих давление паров воды при данной температуре. Наиболее интенсивному разру шению в лопастях подвержены периферийные кромки между лопастью и камерой рабочего колеса и пера лопасти, особенно с тыльной стороны ближе к периферии. Последствия износа насосов вследствие кавитации и истирания взвешенными частицами приводят к у ху дшению энергетических характеристик насосов (снижение напора и КПД) и значительным затратам тру да и материалов на ремонтные работы по у странению последствий износа деталей насосов. В центробежных насосах при перекачивании коррозионно-активных веществ и сред, содержащих .механические примеси, особенно быстро изнашиваются рабочие колеса (диски) насосов. Износ колес может быть обусловлен также большим осевым сдвигом ротора, отсутствием необходимого зазора между колесом и корпу сом и т. д.

Наш и оси — к этому классу деталей относятся собственно валы. оси. штоки, пальцы и подобные детали. Износ валов и осей проявляется в их деформациях (валы становятся изогну тыми, а оси — скру ченными). Прогибы приводят к эксцентричному вращению вала и. как следствие, к быстрому изнашиванию опорных поверхностей. На шейках валов образу ются задиры: цилиндрические шейки становятся конусными, бочкообразными или нскруглыми. Неравномерность износа шеек валов — резу льтат действия разнонаправленных нагрузок при вращении.

Валы центробежных насосов могут искривиться вследствие перегру зки ротора при износе подшипников, когда детали осевшего ротора начинают контактировать с корпусом. Дру гой причиной искривления валов может быть неравномерное прогревание перед пу ском насоса, работающего с горячими средами, то есть термическая деформация. Износ валов элсктроцснтробсжных насосов состоит, как правило. в образовании на поверхностях вращения глу боких кольцевых канавок: причина появления — электрохимическая коррозия: а наличие механических примесей повышает интенсивность износа, разрушая образующиеся окисныс пленки. Поэтому при констру ировании элсктроцснтробсжных насосов следу ет избегать применения материалов, образу ющих гальванические пары. Оссвой износ валов элсктроцснтробсжных насосов выражается в износе у порных колец (текстолитовых шайб) и их контактирующих поверхностей в насосной сту пени (бу рты направляющих аппаратов).

Валы передают кру тящие моменты, которые создают значительные знакопеременные нагру зки. Под действием этих нагрузок в подвижных сопряжениях разрушается закаленный поверхностный слой, а в неподвижных (посадочное место вала — нару жное кольцо подшипника) — уплотняется металл, в результате чего величина натяга, заданная чертежом, уменьшается, а в некоторых слу чаях переходит в зазор.

На валах, воспринимающих большие нагру зки, которые направлены перпендикулярно к оси. наблюдаются прогибы, приводящие к эксцентричному вращению вала и. как следствие, к быстрому и знашиванию опорных поверхностей. У валов и осей изнашиваются посадочные места под подшипники, ступицы, втулки, шестерни. боковые поверхности шлицев и шпоночных канавок. Шлицы валов изнашива-

ются в основном в верхней части боковой поверхности. Допускаемый износ шлицев по толщине 0.5.. 2.5 мм (в зависимости от назначения размеров шлицев). Реже повреждается резьба.

В сопряжениях типа вал — втулка предельный износ при посадках с зазором наступает после увеличения номинального зазора в 2 раза для ответственных соединений и в 3-4 раза для неответственных. При посадках с натягом предельный износ наступает при уменьшении натяга ниже максимально допускаемого. Допустимые биения валов центробежных насосов составляют: шейки вала — 0.02...0.025 мм. посадочные места под рабочие колеса —0.02...0.04 мм. посадочные места под полумуфты и защитные гильзы — 0.02 мм. Значения допустимых биений роторов центробежных насосов: рабочих колес — 0.1...0.2 мм. полу муфт — 0.0.3.. .0.05 мм.

Зубчатые колеса и шестерни. Зубчатые колеса и шестерни в рабочих узлах НО подвержены износу больше других деталей. Дефектами зубчатых колес (шестерен) являются износ зубьев по толщине и длине, выкрашивание, скалывание и поломка зубьев, трещины на ободе и ступице, смятие шлицев и закруглений торцов зубьев. Менее изнашиваются кольцевые канавки под вилки переключения передач и шлицы ступицы. Допускаемый износ шлицев 1.5-2.0 мм. Износ зубьев по толщине допускается до 0.2-0.5 мм. В шестернях машин выкрашивание цементированного слоя не допускается. Причины износа: частое изменение направления вращения: периодические действия изгибающих моментов (излом зубьев): низкое качество материала и термической обработки: нарушение режима смазки. Скорость изнашивания зубчатых колес составляет в среднем от 0.1 до 1.5 мкм/ч. Если зубья имеют упрочненный слой, то предельный износ наступает после его износа до толщины слоя 0.2-0.25 мм. При усталостном изнашивании предельный износ наступает в случае его распространения более чем на 50 % поверхности зубьев.

Цилиндры и гильзы поршней в компрессорах и насосах изнашиваются также неравномерно. Износ происходит на участке движения поршневых колец и проявляется в виде выработки внутренних стенок цилиндра или гильзы. Искажается форма отверстия цилиндра — образуется нсцилиндричность. нскруглость или бочкообразность. У цилиндров двигателей внутреннего сгорания наибольшему износу подвергается их верхняя кромка, испытывгиощая самые высокие давления и наибольшие температуры

Подшипники качения Г11Л — износу подвергаются рабочие поверхности. На поверхностях качения появляются язвины, наблюдаются отслоения поверхностей беговых дорожек и шариков. Под влиянием излишне плотных посадок подшипников на вал и в корпус шарики и ролики защемляются между кольцами, в резу льтате возможны перекосы и другие нежелательные последствия. Незначительный износ могут иметь поверхности колец, сопрягающиеся с валом (или гнездом корпуса). Наиболее опасным повреждением рабочих поверхностей является усталостное выкрашивание (питтинг) — накопление .микроповреждений, усу губляющихся расклинивающим действием смазки (для сильно нагруженных быстроходных подшипников качения, надежно защищенных от попадания абразивных частиц). При недостаточной фильтрации масла и нсгсрмстичности уплотнений появляется абразивный износ тел качения и беговых дорожек колец, при больших местных контактных напряжениях возникает образование местных углублений на беговых дорожках колец. Выкалывание кромок колец, буртиков является следствием неправильного монтажа подшипников (перекосов). Эти же причины могут вызвать перегрев подшипников, а иногда и полное заклинивание и разрушение.

Подшипники скольжения Г11Л. Исходя из констру ктивного назначения основной характерный дефект — износ трущихся внутренних поверхностей. Происходит увеличение размеров и искажение (]юр.м отверстий (овальность), на рабочих (тру щихся) поверхностях появляются задиры, царапины: выкрашивание и истира-

нис поверхностного слоя. В некоторых случаях износ бывает настолько большим, что смазочные канавки почти утрачивают свои очертания, регу лировка натяга для компенсации износа становится невозможной.

Из анализа работы ГГ1А с приводом от авиационных двигателей известно, что значительная часть их неисправностей происходит из-за разрушения подшипников (не менее 25 %). Доминирующей неисправностью подшипников скольжения ГПА. как правило, является разрушение вкладыша подшипника. Это может произойти, если он достигает своей расчетной долговечности или по другим причинам. В результате в биметаллических подшипниках наблюдаются расслаивание и выкрашивание баббитового слоя. У подшипников скольжения предельный износ допускается до 1-3 % диаметра вала. Скорость изнашивания зависит от у словий нагружс-ния и смазывания и лежит в диапазоне 0.01-0.5 мкм/ч.

Резьбовые соединения. Износ резьбовых соединений происходит в результате недостаточной или чрезмерной затяжки винтов и гаек. Особенно интенсивен износ. если работающее резьбовое соединение воспринимает большие или знакопеременные нагру зки. Болты и винты при этом растягиваются, искажается шаг и профиль резьбы, гайка начинает «заедать». Грани головок болтов и гаек чаше всего изнашиваются потому, что их затягивают ключами несоответствующих размеров.

Шпоночные соединения. В шпоночных соединениях изнашиваются как шпонки. так и шпоночные пазы. Возможные причины — ослабление посадки детали на валу , неправильна установка шпонки в шпоночный паз. выбранный конструктивный размер шпоночного соединения не соответству ет передаваемому крутящему моменту.

Муфты. В результате действия сил трения наибольшему износу в дисковых му фтах подвергаются торцы дисков: на них появляются задиры, нару шается их плоскостность. У пальцевых муфт изнашиваются отверстия полу.му фт, в которые входят кольца. Иногда ослабляются и начинают проворачиваться пальцы, что приводит к износу посадочных мест под пальцы. В процессе эксплу атации фрикционных кону сных му фт возникает износ конических поверхностей дисков, причем он может достигать такой величины, что торцы дисков начинают соприкасаться. В кулачковых раздвижных муфтах изнашиваются кулачки, отверстия полу.му фт и се шпоночный паз. а также сопрягаемая с полумуфтой концевая часть вала. В зубчатых му фтах износу подвергаются боковые поверхности зу бьев, а также уплотни-тельные кольца. У фрикционных муфт величина предельного износа зависит от толщины дисков и составляет 3-6 мм. Скорость изнашивания этих элементов — в среднем 25-125 мкм/ч. она зависит как от качества материала, из которого они изготовлены, так и от режима работы.

Внешние признаки износа отдельных узлов машин. Износ деталей и узлов определяется различными методами диагностики, а также средствами контроля после их разборки. В то же время о возможном износе деталей обору дования можно судить визу ально по характеру их работы. Но для этого необходимы специалисты высокой квалификации, имеющие большой опыт обслуживания и ремонта. Несмотря на су бъективность визуальных методов предварительной диагностики, они полу чили большое распространение, и с них до сих пор начинается обследование основных узлов машин. Объективность полу чаемых результатов повышается при использовании специальных средств и простейшей аппаратуры.

Основными признаками неисправной работы сборочных узлов и единиц являются повышенный шум. повышенный нагрев и неравномерность движения, недостаточная мощность двигателя или гидронасоса.

Повышенный шум является следствием повреждения тел качения подшипников. износа посадочных мест на валу и в корпу се, защемления тел качения из-за неправильной регулировки или отсутствия смазки. При нормальной работе слы-

шсн слабый шум — равномерное тонкое жу жжание. Свист или резкий (звенящий) шу м у называет но. что в подшипнике нет смазки. Гремящий шу м (частые звонкие стуки) означает, что на шариках, роликах или кольцах появились язвины, или в подшипник попала абразивная пыль или грязь. Глухие удары сигнализируют об ослаблении посадки подшипника на валу. Неравномерность вращения появляется из-за нссоосности опор подшипников на валу, повреждения тел качения.

Шум в зубчатых передачах свидетельствует об износе профиля зубьев шестерен. Глухие и резкие толчки ощущаются при изменении направления вращения, а также при износе шпоночных и шлицевых соединений. Тугое проворачивание вала — признак возникшей нссоосности между ним и подшипником или чрезмерно тугой посадки подшипника на валу или в корпусе.

Повышенный шум и вибрации в гидросистеме являются признаками: большого сопротивления во всасывающей магистрали, подсоса воздуха во всасывающей магистрали или малого объема масла в маслобаке, неисправности насоса.

Насос не подает масло в гидросистему вследствие: вращения вала насоса в обратную сторону, низкого уровня масла в бакс, засорения всасывающего фильтра и фильтра на нагнетательной магистрали, подсоса воздуха во всасывающей магистрали. чрезмерно большой вязкости масла.

Повышенный нагрев также является признаком неисправной работы. Он возникает из-за нссоосности опор, неправильной регулировки зазоров, избытка смазки, неисправности уплотнений, или же из-за отсутствия смазки в опорах высокоскоростных валов. Повышенный нагрев узлов может возникать по причине низкого уровня смазки или его повышенной вязкости, создающей дополнительное сопротивление вращению валов.

Назначение технически обоснованных предельных и допустимых износов способствует рациональной эксплуатации нефтегазового оборудования. Признаки, или критерии, по которым у станавливают предельное состояние оборудования или его составных частей подразделяют на технические, качественные и экономические. При проектировании нефтегазового оборудования учет физического механизма возникновения возможных износов позволяет избежать нежелательных эксплуатационных отказов и материальных затрат по причине его преждевременной или аварийной остановки.

Список литеращры

I. Исакаов '). X.. 1 усов В. М.. Мордыиский 1!. 1>. 1 1онмшспие ресурса деталей с гакгюрмичоскими покрытиями нефтепромыслового оборудования Технология машиностроения. 2008. № 12.

2. Никифоров А. Д. Процессы жизненного цикла технологического оборудования. \!.: Высшая школа. 2009.

3. Проблемы надежности и pecvpea в машиностроении. Под ред. А. С. Фролова и Д. П. Гусен копа. М.: Паука. 19X6. 248 с.

4. Пенкин П. С'.. Пенкин Д. П.. Сербии В. М. Основы фибологии и фиботохники. М.: Машиностроение. 2008. 206 с.

5. Гареев Д. Г.. Лагынова Г. И. Прогнозирование остаточного рес\рса неф готового оборудования. эксплуатирующегося в условиях циклического погружения Пофготовоо дело. 2006. № 1. С. 28-34.

Сведения об авторе

Расторгуев Геннадий .\х.\шду:сювич, с). т. и. npotjieccop ка<}>сдры « Технологиимашиностроения». Российский университет дружбы itapo<k>(i, Москва, теп. $(095)952893$, e-mail:

kajedra. lm. ritdn'dmail. rii

Pastorgacv С Л.. Doctor of Technical Sciences, professor of Department«Machine building technology», Russia University of Peoples p'riendship, phone: $(095)9528958, e-mail: kafedra.tm.rudn'ti,mail.ru

C. 18-22.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.