Основы технологии ремонта газового оборудования и трубопроводных систем - Масловский В.В.

Автор: Масловский В.В.
Теги: транспортирование, распределение и хранение жидкостей и газов установки, оборудование и аппаратура трубопроводный транспорт газовая промышленность трубопроводы газовое оборудование нефтегазовое производство
ISBN: 5-06-004509-5
Год: 2004
Похожие
Основы технологии машиностроения
Основы трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов
Основы технологии машиностроения
Трубопроводный транспорт нефти и газа
Текст
                    В.В. Масловский
ИИ. Капиов
И.В. Сокрупто
ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ РЕМОНТА |
ГАЗОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ |
И ТРУБОПРОВОДНЫХ СИСТЕМ |
Допущено Учебно-методическим объединением
вузов Российской Федерации по нефтегазовому
образованию в качестве учебного пособия
для студентов, обучающихся по специальности
«Проектирование, сооружение и эксплуатация
газонефтепроводов и газонефтехранилищ»
Москва
«Высшая школа»
2004
УДК 621.64
ББК 39.7
М 31
Рецензенты:
Н.А. Пелипенко, д-р техн, наук, профессор,
почетный работник образования РФ,
заслуженный изобретатель РФ
(Белгородская государственная технологическая академия
строительных материалов);
Б.А. Левченко, д-р техн, наук, профессор
(Национальный технический университет «ХПИ»)
Масловский, В.В.
М31 Основы технологии ремонта газового оборудования и
трубопроводных систем: Учеб, пособие / В.В. Масловский,
И.И. Капцов, И.В. Сокруто; Под общ. ред. В.В. Масловско-
го. — М.: Высш, школа, 2004. — 319 с.: ил.
ISBN 5-06-004509-5
В учебном пособии изложены краткая история развития технологии
ремонта газового оборудования и трубопроводных систем, положение о тре-
нии и износе. Освещены вопросы специализации ремонтно-эксплуатаци-
онных предприятий газоэнергетики. Широко представлены современные
методы и способы восстановления деталей и узлов, а также разборки—сборки
наиболее характерного газо- и энергооборудования. Приведены основы раз-
работки технологической части проекта ремонтно-механических предпри-
ятий газовых и энергетических производств.
Лля студентов, обучающихся по специальности «Проектирование, соору-
жение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ».
Может быть полезно инженерно-техническим работникам газо- и теп-
лоэнергетики, ремонтно-эксплуатационных производств смежных отраслей
хозяйств.
УДК 621.64
ББК 39.7
ISBN 5-06-004509-5
© ФГУП «Издательство «Высшая школа», 2004
Оригинал-макет данного издания является собственностью издательства «Выс-
шая школа», и его репродуцирование (воспроизведение) любым способом без
согласия издательства запрещается.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Обеспечение бесперебойной работы газового оборудования
и трубопроводных энергетических систем невозможно без своев-
ременного и качественного технического ухода и ремонта.
Аварийные ситуации газового и энергетического оборудова-
ния на газопроводах, нефтепроводах, продуктопроводах и других
энергетических комплексах могут быть значительно уменьшены
или сведены до минимума, если эффективно, в полном объеме
и своевременно проводить ремонтно-восстановительные работы.
Широкая номенклатура газового и энергетического оборудова-
ния, большая протяженность магистральных газовых и энерго-
транспортных трубопроводов, разнотипность энергоподающих
устройств, а также систем диагностирования и защиты оборудо-
вания и трубопроводов делают особо актуальным обобщение до-
стигнутых практических результатов технологии ремонта газово-
го оборудования и систем транспортирования энергоносителей.
Восстановление первоначальных свойств современного газо-
вого оборудования и трубопроводных энергетических систем,
осуществляемое эксплуатационным производством, требует зна-
ния основ технологии ремонта металлических изделий. Техноло-
гия ремонта газового оборудования и трубопроводных систем —
техническая дисциплина, играющая основополагающую роль в
формировании и обучении специалиста газовой и энергетичес-
ких отраслей. Не зная технологии ремонта, трудно спроектиро-
вать и тем более эксплуатировать такой сложнейший комплекс,
как газовое оборудование и энерготранспортные системы. Изу-
чение основ технологии ремонта газового оборудования и трубо-
проводных систем ставит следующие задачи:
—	дать студентам необходимые знания о методах и способах
восстановления первоначальных свойств наиболее характерных
деталей и агрегатов газоэнергетического оборудования;
—	ознакомить студентов с основными положениями основ
технологии ремонта оборудования;
—	подготовить научную базу для быстрейшей адаптации бу-
дущего молодого специалиста к практической работе непосред-
ственно в газовой промышленности и энергетике.
з
Технология ремонта газового оборудования и трубопровод-
ных систем базируется на ряде положений из других дисциплин,
ранее освоенных студентами: «Металловедение и технология ме-
таллов», «Проектирование и расчет газового оборудования» и др.
Технология любой отрасли промышленности возникает вна-
чале как сумма производственных навыков ремонтников-экс-
плуатационников.
Технологический процесс как механической, так и иной об-
работки является результатом воздействия рабочего на детали или
агрегаты при помощи станка и инструмента, сварочного аппара-
та. Именно деталь является основным объектом газового обору-
дования и трубопроводных систем, рассматриваемым при изуче-
нии технологии производства и ремонта. Изучение методов
и способов восстановления деталей составляет основную часть
учебного пособия.
Потребность в ремонте газового оборудования и трубопро-
водных энергосистем не является случайной. Она возникала вместе
с появлением систем газо- и энергоснабжения. Рост парка газо-
вого оборудования и трубопроводных энергосистем способство-
вал возникновению новой отрасли знаний — «Основы техноло-
гии ремонта газового оборудования и трубопроводных систем».
Ремонтно-механическое производство газовой и энергетичес-
кой отраслей промышленности в виде сети ремонтных заводов
и мастерских начало развиваться давно. Однако, несмотря на зна-
чительные успехи ремонтно-восстановительных работ как на га-
зовых промыслах, так и газо- и энергоснабжающих производствах,
эти вопросы требуют обобщения и систематизации. В настоящее
время ремонтно-механические предприятия отстают от техноло-
гии заводов-изготовителей газового оборудования и не удовлетво-
ряют в ряде случаев потребностям эксплуатационников.
Учебное пособие будет способствовать решению задач в разви-
тии и совершенствовании ремонтно-механического производства,
поможет преодолеть имеющиеся отставания, поднять на более
высокий уровень организацию и технологию ремонта газового
оборудования и трубопроводных энергетических систем. Студен-
ты смогут предметно изучать технологию ремонта металлических
изделий газовой и энергетической отраслей промышленности.
ГЛАВА 1
РАЗВИТИЕ РЕМОНТА
ГАЗОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ
И ТРУБОПРОВОДНЫХ СИСТЕМ,
ИХ ИЗНОСЫ
1.1. РОСТ ПАРКА ГАЗОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ
Развитие газовой промышленности — одно из важнейших
направлений научно-технического прогресса России. Сейчас нет
ни одн^й отрасли хозяйства, где бы ни применялось газовое топ-
ливо. В больших объемах используется газ в металлургической
промышленности и машиностроении, в промышленности стро-
ительных материалов, на предприятиях химической промышлен-
ности, в том числе в качестве исходного сырья, для коммуналь-
но-бытовых целей. Все более широкое применение находит газ
в сельском хозяйстве для отопления теплиц и животноводческих
помещений, а также для сушки сельскохозяйственной продук-
ции и хранения скоропортящихся продуктов в контролируемой
атмосфере. Большое количество природного газа сжигается в топ-
ках котлов электростанций.
Использование газа как универсального и ценного энергоно-
сителя, широко применяемого во всех сферах производственной
деятельности, влияет на экономику других отраслей промыш-
ленности и транспорта, повышает производительность труда,
оказывает положительное влияние на экологическую безопасность
производства.
Исторический путь развития газовых систем — это тема са-
мостоятельного исследования. Можно лишь кратко перечислить
отдельные этапы, даты и имена известных людей, обобщивших
опыт ремонта металлических изделий. Зарождение и развитие
газовой промышленности в нашей стране относится к сороко-
вым годам прошлого столетия. Первый газовый завод был пост-
роен в Петербурге в 1835 г., позднее — в Риге, Вильнюсе, Моск-
ве, Одессе, Харькове и некоторых других городах. Крупнейшим
5
из них был Московский завод, начавший функционировать в 1865 г.
Весь газ в то время вырабатывался из каменного угля и предназ-
начался для освещения, отчего газ получил название светиль-
ный. Трубы применялись только чугунные с раструбными соеди-
нениями на свинце. Давление в газопроводах создавалось на за-
воде и было только низким, не превышающим 1 кПа. По мере
удаления газопроводов от заводов, давление падало и в наиболее
удаленных точках сети было минимальным.
В 1931 г. в Москве, кроме каменноугольного, начал выраба-
тываться нефтяной газ. Для подачи газа в наиболее отдаленные
районы столицы стали прокладывать газопроводы среднего дав-
ления и сооружать районные регуляторные пункты.
В районах нефтяных промыслов Баку в небольшом количе-
стве начали применять также попутный природный газ. Однако
широкое развитие газовая промышленность в нашей стране по-
лучила только после Великой Отечественной войны в связи
с завершением строительства первого магистрального газопрово-
ды Саратов—Москва. Этот газопровод диаметром 300 мк* и про-
тяженностью 850 км, вступивший в эксплуатацию в 1946 г., со-
здал необходимые условия для широкой газификации столицы и
определил дальнейшее ее направление на базе природного газа.
Наша страна в короткие сроки сделала большой скачок впе-
ред по объему добычи газа, что потребовало от машиностроения
и металлургии больших усилий в создании, изготовлении и по-
ставке газовой промышленности разнообразного оборудования, труб,
приборов. Сегодня, например, газотранспортный комплекс — это
десятки и сотни сложнейшего оборудования и трубопроводных
систем (рис. 1.1).
Рис. 1.1. Схема магистрального газопровода:
/ — промысел; 2 — газосборный пункт, головное сооружение,
3 — головная ГРС; 5, 6 — переходы через дороги, 7 — промежуточная КС;
К, 9 — переходы через реку и овраг; 10 — подземное газохранилище;
II — станция катодной защиты; 12 — конечная ГРС
6
Значительно расширены существующие, например, компрес-
сионные цехи газовой промышленности (рис. 1.2) и построены
сооружения на трубопроводах. Для работы в основном блоке
компрессорной имеются и различные энергетические установ-
ки: газовые турбины, электродвигатели, дизели, а также уст-
ройства подготовки газа к дальнейшему транспорту (очистка,
сушка, одоризация).
Рис. 1.2. Компоновочные решения компрессорных цехов:
а — традиционная схема компрессорного цеха;
6 — схема без помещения для нагнетателей; в — схема без подвальных помещений;
г — схема компактного размещения агрегатов; д — расположение агрегатов в трубе
Существенно переоснащаются газоразделительные станции
(ГРС), осуществляющие снижение давления газа до уровня,
необходимого потребителя (от 0,3 до 1,2 МПа). На ГРС произво-
дится дополнительная очистка и осушка газа и, если степень одо-
ризации недостаточна, производится дополнительное введение
одоранта. Давление газа в магистрали предусматривается в широ-
ком диапазоне — от 1,0 до 7,5 МПа, на выходе — от 0,3 до 1,2 МПа,
иногда (при промышленном потреблении и разводящей сети сред-
него давления) до 2,5 МПа.
На ГРС имеются комплексы оборудования: узлы очистки по-
ступающего газа от пыли и жидкости, оборудуемые висциновы-
7
ми фильтрами, масляными пылеуловителями или газовыми се-
параторами; узлы редуцирования, где давление газа снижается
и автоматически поддерживается на заданном уровне с помощью
регуляторов давления (РД) различной мощности и др. Парк газо-
вого оборудования стал таким, что очень трудно описать конст-
рукции и типы газового оборудования, эксплуатирующегося
в промышленности, на транспорте, в агрохозяйствах. Это обору-
дование различается не только своими технико-экономическими
характеристиками, но и конструктивным оформлением. На рис. 1.3
показана конструкция газового водонагревательного котла.
Внедрение разработок и технических усовершенствований
в централизованную транспортно-распределительную систему по-
ставок сжиженного углеводородного газа способствовало повы-
шению надежности снабжения газом населения всех районов стра-
Рис. 1.3. Устройство аппарата АОГВ-23, 2-3 (модель ТНП350)
/ — датчик тяги; 2 — облицовка; 3 — рассекатель; 4 — кнопка «Пуск»;
5 — блок безопасности; 6 — кнопка «стоп»; 7 — горелки основные;
8 — труба подвода воды; 9 — термопара; 10 — трубопровод подвода газа;
11 — теплообменник, 12 — труба отвода воды; 13 — патрубок; 14 — ручка-указатель;
15 — патрубок дымохода; 16 — замок магнитный; /7 — дверка; 18 — короб;
19 — терморегулятор; 20 — горелка запальная; 21 — шибер
8
ны. К разработкам и техническим усовершенствованиям в газо-
вой промышленности относятся:
—	создание и внедрение новых видов специального насосно-
компрессорного оборудования, запорной и предохранительной
арматуры, контрольно-измерительных и диагностических при-
боров, автоматизированных средств управления;
—	разработка и внедрение в практику газовых хозяйств типо-
вых схем оборудования газификации сжиженным газом;
—	освоение и поставка газовому хозяйству страны специаль-
ных конструкций железнодорожных и автомобильных цистерн
для перевозки сжиженного газа;
—	создание и внедрение разнообразной бытовой газовой ап-
паратуры, средств диагностики, устройств контроля и защиты.
Увеличение парка газового оборудования, систем транспор-
тирования энергосистем и устаревание ранее построенных мощ-
ностей газовой промышленности страны со всей убедительнос-
тью показывают, какое серьезное значение имеет правильная
организация ремонтного обслуживания. Предусмотреть для этой
цели организацию производства запасных частей, узлов и агрега-
тов на специализированных ремонтно-механических предприя-
тиях отрасли очень трудно без знания теоретических основ на-
дежности и долговечности машин.
Правильная организация ремонта газового оборудования
и трубопроводных систем, поддержание в работоспособном и бе-
зопасном состоянии — одна из актуальных проблем.
1	.2. СВЕДЕНИЯ О НАДЕЖНОСТИ И ДОЛГОВЕЧНОСТИ МАШИН
Степень пригодности газового оборудования и трубопровод-
ных систем при использовании по назначению и возможности
их технического обслуживания определяются эксплуатационны-
ми характеристиками и прежде всего надежностью и долговечно-
стью машин.
Надежность имеет две основные ветви: конструкционную
и производственную или технологическую и эксплуатационную.
В процессе эксплуатации на газовое оборудование и трубопро-
водные системы воздействует значительное число факторов, вли-
яющих на их надежность. Такие факторы подразделяются на вход-
ные, управляемые и случайные (рис. 1.4).
Входные факторы связаны с проектированием и производством
газового оборудования и трубопроводных систем, которые могут
способствовать как поддержанию достаточно высокой надежно-
9
Входные факторы конструкторско-технологического
характера: материал и его свойства; форма и размеры
детали, утла; качество изготовления и монтажа.
ремо1гга и т.д.
Выходные показатели:
%| — производительность;
Х2— надежность;
прочность
Л,—долговечность
Хп— себестоимость
Случайные факторы, вызванные несоблюдением правил
технической эксплуатации или внешними ситуациями:
высокие или низкие температуры, окружающая среда,
.молнии и катаклизмы природы, аварии по причине
сторонних лиц и т.д.
Р и с. 1.4. Формализованная модель основных факторов, определяющих
технический уровень газового оборудования и трубопроводов
сти изделия, так и ее снижению. К ним относятся все мероприя-
тия, связанные с выбором схемного и конструктивного решения
при проектировании изделий, обеспечением качества изготовле-
ния деталей и сборки сопряжений и узлов, качества техническо-
го обслуживания и ремонта и др.
К управляемым факторам относятся характер приложения
нагрузки и взаимодействие деталей, сопряжений и узлов обору-
дования, различные влияния внешней и внутренней среды,
обусловливающие коррозионную обстановку на трубопроводах,
техническое состояние сварных швов газового оборудования и
трубопроводных систем в процессе их эксплуатации.
К случайным факторам относятся нештатные ситуации на га-
зопроводах и их сооружениях: небрежность экплуатационников,
10
которые могут вызвать непровары, прожоги и другие дефекты
при сварке; катаклизмы природы (осадки, оползни); попадание
молнии в диагностическую систему, абразивов и влаги в трубо-
проводы; воздействие течений и т. д.
По характеру действия все факторы подразделяются на кон-
струкционно-технологические, производственные и эксплуата-
ционные.
К конструкционно-технологическим факторам относятся:
—	рациональность конструктивных схем газового оборудова-
ния и систем газоснабжения;
—	количество и качество комплектующих элементов;
—	правильность выбора материалов деталей;
—	стандартизация и унификация узлов;
—	возможность ремонта, контроля технического состояния
изделия в целом и т. п.
Таким образом, вышеперечисленные факторы обеспечивают
надежность, неразрушимость и долговечность узлов и деталей на
заданном уровне в процессах расчетного или директивного сро-
ка эксплуатации. В свою очередь, неразрушимость определяется
необходимой прочностью конструкций (например, труб), рассчи-
танной на испытательное и рабочее давление перекачиваемого
продукта (газа, воды и т. д.), а также на воздействие внешних си-
ловых факторов (осадков, оползней, воздействия течений и т. п.).
Долговечность при уже обеспеченной неразрушимости не может
быть достигнута, если не учтены длительные воздействия, умень-
шающие несущую способность конструкций. Это коррозия, пе-
ремещение труб в грунтах при проявлении ползучих свойств,
воздействие нагрузок, изменяющихся во времени с большей или
меньшей частотой.
На несущую способность, а следовательно, и надежность ма-
гистральных трубопроводов влияют многие факторы. Очень труд-
но заранее точно предсказать, что явится причиной возможного
разрушения трубопровода, а значит, и определить их число и
распределение во времени.
К производственным факторам относятся:
—	выбор рациональной технологии производства и ремонта;
—	точность технологических операций;
—	культура производства (квалификация работников, качество
технологического оборудования, степень автоматизации и т. п.);
—	качество обработки материалов и монтажа систем;
—	контроль на всех этапах производства.
U
К эксплуатационным факторам относятся:
—	условия эксплуатации оборудования и систем транспорти-
ровки газа;
—	планирование технического обслуживания и ремонта;
—	совершенство технологии ремонта;
—	квалификация обслуживающего и ремонтного персонала;
—	контроль и прогнозирование технического состояния эле-
ментов и оборудования в целом.
Основными причинами снижения надежности и долговечности
деталей и узлов являются следующие:
—	поломки деталей из-за усталостных явлений, возникаю-
щих под действием нагрузок;
—	изменение размеров деталей в подвижных сопряжениях
вследствие износа;
—	проявление нарушений технологии при сварочно-монтаж-
ных работах как при строительстве, так и при ремонте;
—	пиковые нагрузки и резкие колебания температуры;
—	поломка отдельных деталей и узлов вследствие суммарного
влияния внешних условий, износа, старения и усталости.
При испытаниях на износ и долговечность наблюдается зна-
чительный разброс в значениях ресурсов газового оборудования
и систем. Этот разброс вызван различием свойств металла раз-
ных плавок или применением различных технологических про-
цессов изготовления деталей, или различием условий монтажа,
испытания, эксплуатации и ремонта систем газоснабжения.
Влияние перечисленных факторов можно значительно умень-
шить, совершенствуя конструкции, улучшая технологию изго-
товления и монтажа, дальнейшим совершенствованием методов
эксплуатации и ремонта.
Приемка и оценка качества применяемых материалов, ре-
монтно-монтажных работ, соответствие изготовленных конст-
рукций проекту, оценка прочности сооружений могут быть вы-
полнены лишь с помощью испытаний, т. е. путем измерения
определенной совокупности технических показателей. Взаимо-
заменяемость изделий, имеющая решающее значение во всех
областях газовой и энергетической промышленности и строи-
тельства, обеспечивается только при условии единства измере-
ний на всех этапах промышленного и строительного производ-
ства. Это единство регламентируется государственными стан-
дартами России.
12
Выбор метода восстановления зависит от конструктивно-тех-
нологических особенностей и условий работы деталей, величи-
ны их износа, эксплуатационных свойств самих методов, опре-
деляющих долговечность отремонтированных деталей.
1.3.	ТЕХНОЛОГИЯ РЕМОНТА И ЭТАПЫ ЕЕ РАЗВИТИЯ
Технология ремонта систем газоснабжения — это такое на-
правление в науке, которое занимается изучением закономерно-
стей восстановления металлических изделий с целью использо-
вания этих закономерностей для достижения требуемого каче-
ства восстановления деталей и узлов газового оборудования и
трубопроводных систем при наименьшей себестоимости и безо-
пасности ремонтных работ.
Одна из главных задач технологии ремонта — изучение зако-
номерностей протекания технологических процессов и выявле-
ние тех параметров, воздействие на которые наиболее эффектив-
но для интенсификации ремонтно-восстановительного процесса.
В отличие от технологии материалов в основах технологии
ремонта не рассматривается сущность технологических методов,
а дается их сравнительная характеристика в целях выбора и це-
лесообразного применения при разработке технологических про-
цессов в зависимости от конкретных условий производства.
В основах технологии ремонта газового оборудования исполь-
зуются теоретические и прикладные науки; их положения синте-
зируются применительно к решению общих и конкретных тех-
нологических задач ремонтно-эксплуатационного производства
газоэнергетики.
Начало развития технологии газового оборудования и трубо-
проводных систем связано с газификацией городов и населен-
ных пунктов. Устаревание газотранспортных систем, их износ
заставили производство изыскивать пути и методы поддержания
оборудования в работоспособном и безопасном состоянии, в про-
длении срока его службы.
Технология ремонта оборудования как наука о ремесле сегод-
ня приобрела значение самостоятельной дисциплины. Исторически
технология ремонта газового оборудования и трубопроводных си-
стем прошла путь, соответствующий пути развития газоэнергети-
ки. Довоенные ремонтные базы в основном существовали в теп-
лоэнергетических хозяйствах; не было, по сути, системы газо-
13
снабжения. Работы по газификации промышленных предприятий
и коммунального хозяйства в основном сводились к строитель-
ству; эффект отдачи ремонтных подразделений газовой промыш-
ленности был еще очень низким из-за отсутствия собственного
опыта проведения технического обслуживания и ремонта газового
оборудования, трубопроводов.
Началом развития ремонта газового оборудования и систем
можно считать 50-е годы предыдущего столетия, когда в крупных
городах России, Украины, Беларуси, Туркменистана и других стра-
нах СНГ начали строить малые ремонтные базы в газовых хозяй-
ствах. Позже многие ремонтно-механические мастерские стали
перерастать в хорошо оснащенные ремонтно-механические пред-
приятия с широкой специализацией производства. Вместе с рос-
том ремонтно-механического производства газоэнергетики разви-
вается его технология.
Развитие технологии ремонта систем газоснабжения как науки
делится на два этапа.
На первом этапе, примерно до 1950 г., технология ремонта, по
существу, не являлась еще научно обоснованной дисциплиной. Она
имела чисто ремесленное направление, являясь собранием отдель-
ных приемов, способов и рецептов, отражающих тогдашнюю кус-
тарную практику индивидуального ремонта, отсутствие взаимоза-
меняемости многих деталей и узлов газового оборудования.
На втором этапе, когда были открыты новые газовые местона-
хождения, и в особенности, Сибири и Крайнего Севера, когда
газоэнергетика стала получать новое газовое оборудование и были
построены большой протяженности транспортные газовые трубо-
проводы, потребовалось упорядочить технологию ремонта. Ее раз-
витие — это заслуга широкого круга советских ученых, инженеров
и новаторов ремонтников-эксплуатационников. Созданию этой
дисциплины способствовали труды С.М. Ильина, И.П. Бородачо-
ва, Г.И. Зеленкова, В.В. Ефремова, В.А. Шадричева, К.Т. Кошки-
на, И.Е. Дюмина и др. Технологии ремонта деталей и целых ма-
шин, систем различаются на основе передовой отечественной тех-
ники. Научная база технологии ремонта газового оборудования и
трубопроводных систем основывается на достижениях смежных
дисциплин. Над решением различных вопросов технологии и орга-
низации ремонта газового оборудования и трубопроводных сис-
тем работают многочисленные кафедры в вузах, ряд научно-ис-
следовательских и проектных институтов и большое количество
ремонтников-эксплуатационников газовой и энергетической от-
14
расли промышленности (РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина,
ТЮМГНГУ, УхтГТУ, УфГНТУ, АлНИ, C-Пб. ГГИ, УралГГГА
и др.). К настоящему времени накоплен достаточный опыт монта-
жа газопроводов и оборудования, позволяющий использовать его
в ремонтной практике.
В ходе развития газоэнергетики издавались отдельные книги,
освещающие опыт работы ремонтников-эксплуатационников. Свои
труды по обобщению накопленного опыта по технологическому
уходу и ремонту газовой аппаратуры посвятили Г.С. Андреев,
А.С. Рагозин, А.И. Гордюхин, В.Д. Ошовский, А.А. Бусурин,
А.А. Блоштейн и другие, по эксплуатации сооружений и ремонту
газопроводов — Г.С. Андреев, П.П. Борадавкин, В.А. Багдасаров.
Сделана первая попытка обобщения опыта и достижения на-
уки при создании учебного пособия для вузов «Основы техно-
логии ремонта систем газотеплоснабжения» В. В. Масловским и
И.И. Капцовым.
Вместе с тем, не зная устройства и принципа работы обору-
дования, а также процессов, протекающих при эксплуатации га-
зовой и энергетической техники, трудно говорить о ее техничес-
ком состоянии, правильно выработать научный подход к выбору
метода и способа восстановления ее работоспособности. Эти по-
ложения имеют решающее значение в понимании путей разви-
тия технологии ремонта разнообразного газоэнергетического обо-
рудования и трубопроводных систем.
1.4.	РОЛЬ УЧЕНЫХ
В ИЗУЧЕНИИ ИЗНОСА И ТЕХНОЛОГИИ РЕМОНТА
Использование различных видов топлива, повышение коэф-
фициента отдачи энергоносителя, улучшение газового оборудова-
ния при эксплуатации способствовали разработке различных ме-
роприятий для продления срока службы систем газоэнергетики.
В процессе эксплуатации газового оборудования и трубопро-
водных систем постепенно или внезапно происходит снижение
физико-механических свойств материала деталей, их истирание,
деформирование, смятие, коррозия, старение, перераспределе-
ние нагрузок и остаточных напряжений, проявление непровара
соединений и др. Эти эффекты вызывают разрушение деталей и
узлов. Практически любая неисправность газового оборудования
является следствием изменения состава, структуры или физико-
механических и химических свойств материала, изменения со-
15
стояния их приповерхностного слоя, конструктивных форм и раз-
меров деталей.
Срок службы газового оборудования, систем транспортиро-
вания и хранения газа зависит от износостойкости их деталей.
Для нахождения правильных путей повышения износостойкости
необходимо знать сущность явлений, связанных с трением и из-
носом, анализируя условия работы деталей и узлов оборудова-
ния и систем энерготранспортирования. Учитывая важность этих
проблем, ученые проводят в этом направлении большую научно-
исследовательскую работу. Ведущее положение в этой области
занимают институты Российской академии наук, отраслевые на-
учно-исследовательские институты нефти и газа, а также другие
научные учреждения и отдельные ученые.
Вопросами проектирования, сооружения и эксплуатации дета-
лей систем транспортирования газа много занимается Российский
государственный университет нефти и газа им. Губкина. Большую
работу в области изучения процессов трения и изнашивания ма-
шин провели такие ученые, как Б.В. Дерягин, Б.Д. Грозин,
Б.И. Костецкий, М.М. Хрушов, А.К. Зайцев, И.В. Крагельский,
А.С. Ахматов и др. Их исследования имеют большое значение для
народного хозяйства, успешно позволяя решать вопросы повыше-
ния износостойкости деталей различных машин и оборудования.
Вместе с тем процесс трения в системах газоснабжения еще
изучен недостаточно. Количественная зависимость в отдельных
случаях, по существу, сводится к закону о прямой пропорцио-
нальности. Естественно, что ученые стремятся разобраться в этих
сложных явлениях и установить, какие же параметры и каким об-
разом они влияют на износ деталей газового энергетического обо-
рудования. Интересные сведения о технологической наследствен-
ности содержатся в трудах П.И.Ящерицына и его учеников. Именно
технологической наследственности после сварки, например, газо-
вых трубопроводов нужно уделять особое внимание, и в первую
очередь, непроварам, прожогам и другим возможным дефектам.
Научные достижения отечественных ученых и научно-исследо-
вательских институтов, а также ценный опыт работников газовых
и энергетических хозяйств в области ремонта машин оказали боль-
шую помощь промышленности в изыскании новых путей повыше-
ния износостойкости деталей и узлов, в правильной постановке
задач технологии ремонта газового оборудования и трубопровод-
ных систем. Широкое использование научных идей позволяет обес-
печить экономию высококачественных материалов, значительно со-
кратить затраты на технологические издержки и создать условия
для перехода на инженерные методы охраны окружающей среды.
16
1.5.	ТРЕНИЕ И ИЗНОС В СИСТЕМАХ
Внешнее трение неминуемо возникает при любом смещении
соприкасающихся тел. Оно представляет собой сопротивление,
которое образуется при взаимном движении таких тел. Трение
проявляется как в различных кинематических парах, так и при
взаимодействии исполнительных агрегатов оборудования с раз-
ными материалами и средами, существенно влияет на характер
протекающих процессов в газовых системах.
Трение представляет собой сопротивление, возникающее при вза-
имном перемещении соприкасающихся тел. Такое определение было
введено в русскую науку великим ученым М.В. Ломоносовым.
Из различных видов трения, о которых следует знать более
подробно, остановимся на сухом трении. В технике оно встреча-
ется очень часто, особенно тогда, когда по условиям работы смазка
вовсе не нужна, например в трубопроводах, или там, где смазка
очень желательна, но невозможна, так как сопряженные детали
работают при очень высоких или слишком низких температурах.
Чтобы получить более полное представление о науке, кото-
рая рассматривает трение, остановимся на двух более ранних ги-
потезах, трактующих сущность процесса трения, — механичес-
кой и молекулярной.
Механическая гипотеза основывалась на том, что всякая тру-
щаяся поверхность имеет определенную шероховатость в виде
выступов и впадин, которая часто не может быть обнаружена
невооруженным глазом. При соприкосновении таких шерохова-
тых поверхностей выступы одной из них попадают во впадины
другой, вследствие чего получается зацепление, а следовательно,
и сопротивление при скольжении тел.
Молекулярная гипотеза основывалась на том, что трение есть
результат молекулярного взаимодействия — сцепления тел.
Новая, наиболее совершенная молекулярно-механическая те-
ория трения, предложенная советскими учеными И. В. Крагельс-
ким и Б.В. Дерягиным в 1946 г., дает свою трактовку процессу
трения. При относительном перемещении деформирующихся тел
касание между ними происходит не в точках, а в зонах, называе-
мых площадками контакта, на которых могут происходить весьма
разнообразные физико-механические явления: например, упру-
гие и пластические деформации частиц, молекулярное сцепление
частиц, адсорбция тонких слоев газа, дисперсность коллоидаль-
ных частиц и т. п. Некоторые ученые при изучении этого вопроса
насчитали более 20 таких явлений, многие из которых оказались
взаимосвязанными. Количественные и качественные соотноше-
2-3915
17
ния между этими явлениями, происходящими на упругих площад-
ках двух соприкасающихся трущихся тел, в значительной степени
зависят от наличия между ними жидкостной или газообразной
прослойки. Поэтому в зависимости от наличия или отсутствия
смазки, а также характера трущихся поверхностей различают:
—	чистое трение возникает на трущихся поверхностях при пол-
ном отсутствии на них посторонних примесей в виде жидкостной
или газовой прослойки. Практически чистое трение очень трудно
осуществимо; оно может быть реализовано только в вакууме;
—	сухое трение появляется при отсутствии смазки и загрязне-
ний между трущимися поверхностями;
—	граничное трение — такое трение, при котором трущиеся
поверхности разделены слоем смазки толщиной не более 0,1 мкм.
Граничная пленка обладает особыми свойствами и не подчиняет-
ся общим законам гидродинамики вязких жидкостей, поэтому ее
не следует смешивать с масляной пленкой нормальных размеров;
—	жидкостное трение — такое трение, при котором трущиеся
поверхности полностью разделены слоем жидкости необходимо-
го размера, не допускающим контакта между трущимися телами
и воспринимающим всю нагрузку;
—	полусухое трение — это такое трение, при котором при нали-
чии между трущимися поверхностями смазочного слоя отдельные
выступы поверхностей приходят в непосредственное соприкосно-
вение, т. е. происходит одновременно граничное и сухое трение;
—	полужидкостное трение — при таком трении большая часть
нагрузки передается масляной пленкой, а меньшая часть вос-
принимается непосредственно контактом трущихся поверхнос-
тей, т. е. одновременно наблюдаются жидкостное и граничное
или жидкостное и сухое трения.
Детали, узлы, агрегаты газового оборудования и трубопро-
водные системы эксплуатируются в самых разнообразных усло-
виях. В процессе работы газового оборудования под влиянием
трения в сопряженных деталях и узлах появляются различного
рода износы, нарушающие его нормальную работу.
1.6. виды износов
Трение и износ тесно взаимосвязаны. Износ происходит в
результате трения. Как утверждают ученые, занимающиеся ис-
18
следованием процессов износа и трения, а четкого определения
«износа» в технической литературе до настоящего времени еще
нет. По определению М.М. Хрушова, износ деталей машин есть
нежелательное постепенное изменение их размеров в процессе
работы, которое возникает под действием усилий на их трущие-
ся поверхности.
Износы, появляющиеся при эксплуатации газового оборудо-
вания и трубопроводных систем, можно подразделить на есте-
ственные и аварийные.
Естественные износы деталей газового оборудования, трубо-
проводов и др. машин происходят в результате действия сил тре-
ния и определяются условиями работы деталей, качеством мате-
риала, характером обработки и др. Эти износы являются неиз-
бежными и появляются в результате относительно длительного
периода работы машины.
Аварийные износы — результат быстро нарастающего естествен-
ного износа и нарушения нормального режима работы газового
оборудования, машины, нарушения правил их технического ухо-
да, эксплуатации и ремонта. Эти износы почти всегда характери-
зуются резкими деформациями деталей, разрушением отдельных
узлов, агрегатов и всей системы оборудования.
Износы газового оборудования и систем газоснабжения и лю-
бых других машин, встречающиеся на практике, весьма разнооб-
разны по форме проявления, причинам возникновения, характе-
ру нарастания и многим другим факторам (рис. 1.5).
Наиболее распространенный вид естественного износа —
механический.
Учитывая природу явлений и процессов, происходящих при
износе, механический износ подразделяется на четыре класса:
I — чисто механический; II — физико-механический; III — хи-
мико-механический; IV — комплексный.
Чисто механический износ — эрозия металла; сопровождается
изменением формы и объема трущихся деталей без существен-
ных проявлений химических процессов. Этот вид износа являет-
ся результатом работы сил трения, которые возникают при дви-
жении поверхностей деталей относительно друг друга.
В зависимости от рода трения чисто механический износ делит-
ся, в свою очередь, на три основных вида: износ от трения скольже-
ния, от трения качения и сложный износ, который проявляется при
одновременном действии трения скольжения и трения качения.
2*
19
Рис. 1.5. Факторы, вызывающие ускоренные износы
Износ от трения скольжения наиболее распространен в узлах
и агрегатах, например компрессоров. Возникает он на поверхно-
стях шеек валов и подшипников, поршневых колец и цилинд-
ров, стержней клапанов и направляющих втулок и т. д.
Наглядным примером износа от трения качения является из-
нос в шариковых и роликовых подшипниках, которые применя-
ются в ряде компрессоров, насосов.
Физико-механический износ происходит в тех случаях, когда
механический износ сопровождается физическими изменения-
ми трушихся деталей. Эти физические изменения тесно связаны
с внутренними процессами, происходящими в деталях, которые
обычно приводят к изменению их твердости, жесткости, хрупко-
сти и к появлению наклепа.
20
Химико-механический износ, или коррозия металла, характери-
зуется тем, что механический износ сопровождается химически-
ми процессами. Примером такого износа является коррозия, при
наличии которой значительно усиливается и ускоряется механи-
ческий износ. Явление коррозии имеет весьма существенное зна-
чение в износе деталей трубопроводных систем газоснабжения.
Коррозия возникает в результате воздействия различных при-
месей, присутствующих в газовой среде и при сгорании топлива,
а также в результате действия сернистых газов при высоких тем-
пературах, паров воды и т. д.
При работе газового оборудования возникают следующие виды
коррозии: атмосферная, электрохимическая, жидкостная и кор-
розия при высоких температурах.
Причиной атмосферной коррозии является влажность возду-
ха, особенно при наличии сероводорода.
Электрохимическая коррозия происходит, если при контакте
двух различных металлов образуется гальваническая пара, т. е.
один металл с более отрицательным потенциалом служит ано-
дом, а другой — катодом. Металл, имеющий более отрицатель-
ный потенциал, будет, как правило, коррозировать.
Жидкостная коррозия появляется в пароводяных системах из-
за присутствия в воде воздуха, обогащенного кислородом. Одно-
временно в воде содержатся минеральные вещества, дающие ра-
створы минеральных солей, кислот и щелочей. Так как водяные
растворы представляют собой электролиты, которые, взаимодей-
ствуя с металлом, вызывают активную коррозию.
Коррозия при высоких температурах вызывается нагревом ме-
талла и воздействием на него тепла. Активность коррозии в этом
случае во многом зависит от качества металла и способности его
окисляться при высоких температурах, например коррозия, на-
блюдающаяся в газогорелочных агрегатах. Несгоревшая часть уг-
леводородного топлива, т. е. частички продуктов неполного сго-
рания, в значительной части сильно окисленные, при внезапном
падении температуры прилипают к стенкам горелки, и кисло-
род, содержащийся в воздухе, воздействует на металл.
Комплексный износ возникает тогда, когда механический из-
нос сопровождается одновременно химическим и физическим
процессами. К комплексному износу относится такой износ
выпускных клапанов, когда под действием высоких темпера-
тур происходит частичное поверхностное сгорание металла, из-
меняются его структура и механические свойства, а химичес-
21
кий процесс, происходящий от воздействия газов, вызывает
коррозию металла. Сопло настолько теряет свои качества, что
в определенный момент его головка совершенно перегорает,
а иногда и отрывается.
Абразивный износ является разновидностью механического
износа, который обусловливается присутствием в сопряженных
частях деталей абразивных частиц.
При разборе трубопроводных систем возможны случаи, когда
инородные твердые частицы с большой скоростью могут дви-
гаться по трубопроводу. Наличие абразивных частиц в трубопро-
воде при активном химическом воздействии на металл газовой
среды создает условия быстрого его износа.
В связи с тем, что каждая деталь имеет ведущий вид износа,
она будет иметь наиболее изнашиваемую поверхность обязатель-
но там, где этот вид износа проявляется. Отчетливо выраженный
вид износа обычно определяет износостойкость детали, характер
и скорость его износа. Основываясь на этом в практике эксплу-
атации любых машин, введены понятия «допустимые» и «пре-
дельные» износы.
Для лучшего понимания понятий «допустимый» и «предель-
ный» износ рассмотрим кривую износа наиболее общего случая
естественного механического износа в результате работы сил тре-
ния (рис. 1.6). Горизонтальная ось отображает время работы де-
тали в часах, вертикальная — величину износа. Показанная кри-
вая справедлива для большинства сопряженных подвижных де-
талей, работающих в установившемся режиме, и имеет три особо
выраженных участка: начальный криволинейный участок I, ха-
рактеризующий процесс приработки нового сопряжения; пря-
молинейный наибольший по протяженности участок И, соответ-
ствующий промежутку времени нормальной работы сопряжения
(естественный износ), и криволинейный участок III, соответству-
ющий промежутку времени разрушения сопряжения вследствие
износа его сверх допустимого предела (предельный износ).
Рис. 1.6. Типовая кривая
износа деталей
22
На основании изложенного, можно считать, что первоначаль-
ный износ появляется в первый период приработки двух деталей.
Он в значительной степени зависит от первоначального (конст-
руктивного) зазора и первоначального качества рабочих поверх-
ностей новых сопряженных деталей, например, шатунно-порш-
невой группы, компрессора.
Предельным износом детали называется такой износ, при ко-
тором дальнейшая нормальная работа данного сопряжения не-
возможна, так как может произойти авария.
Допустимый износ детали — это такой износ, при котором
данное сопряжение может нормально работать еще целый меж-
ремонтный срок, т. е. до следующего ремонта.
Абсолютный износ — уменьшение массы или размеров изно-
шенной детали.
Линейный износ — уменьшение массы при изменении разме-
ра по нормали к поверхности износа.
Сравнительный износ — отношение износа детали из данного
материала к износу детали при тех же условиях того же материала,
принимаемого за стандартный.
Он наблюдается в результате трения и выражается в посте-
пенном изменении формы и размеров трущейся поверхности
вследствие отделения мельчайших частиц от поверхности детали
или пластического деформирования ее поверхностных слоев. Это
понятие принято называть изнашиванием.
Интенсивность изнашивания — это отношение абсолютного
износа детали при испытании на изменение формы, размеров,
массы образца до испытания.
Степень изнашивания — это состояние детали после испыта-
ния или эксплуатации в сравнении с ее первоначальным видом.
Скорость изнашивания — это отношение абсолютного износа
детали при эксплуатации к времени, в течение которого происхо-
дит испытание. Изнашивание деталей и агрегатов газового обору-
дования и трубопроводных систем является неизбежным естествен-
ным процессом. Создавая определенные условия для работы дета-
лей газового и энергетического оборудования, трубопроводных
систем, можно уменьшить скорость изнашивания. При изнаши-
вании, протекающем в нормальных условиях эксплуатации дета-
лей и узлов, имеет место так называемый естественный, или мо-
ральный износ. Естественные износы деталей происходят в ре-
зультате действия сил трения и определяются условиями работы
деталей оборудования, качеством материала, характером обработ-
23
ки и т. д. Эти износы неизбежны и проявляются при длительном
периоде эксплуатации газовых и энергетических систем. При на-
рушении нормальных условий эксплуатации оборудования про-
цесс изнашивания происходит с нарастающей скоростью, в ре-
зультате чего получается так называемый прогрессирующий фи-
зический, или аварийный износ. Аварийные износы являются
результатом нарушения нормального режима работы систем газо-
снабжения, нарушений правил их технического ухода и эксплуа-
тации, просрочки и некачественного ремонта оборудования. Эти
износы почти всегда характеризуются резкими деформациями де-
талей и узлов, разрушением отдельных элементов и агрегатов,
а также всей системы в целом. Аварийные износы влекут за собой
нарушение экологического равновесия среды, а иногда и челове-
ческие жертвы.
1.7. ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ,
ВЫЗЫВАЮЩИЕ УСКОРЕННЫЙ ИЗНОС ОБОРУДОВАНИЯ
Газовое оборудование, трубопроводные системы (рис. 1.7)
в процессе их эксплуатации подвержены воздействию ряда фак-
торов, и в первую очередь, колебаниям давлений и скоростей,
низких и высоких температур, зависят от состояния ремонтно-
эксплуатационной базы. Причинами, вызвавшими ускоренный
износ деталей и узлов оборудования, могут быть качество обра-
ботанной поверхности, качество металла и смазочных материа-
лов и условия эксплуатации.
Качество обработанной поверхности. В настоящее время можно
считать установленной зависимость износостойкости и усталост-
ной прочности деталей оборудования любого назначения от каче-
ства обработанной поверхности, и в первую очередь, от макро-
микрогеометрии, т. е. фактора технологической наследственности.
Известно, что при работе двух соприкасающихся деталей силы
трения действуют на поверхностные слои металла и износостой-
кость деталей характеризуется в значительной степени физичес-
ким состоянием этих поверхностных слоев. От наклепа и нали-
чия внутренних напряжений зависит сопротивление различным
деформациям, а от геометрического состояния и условий смазки
трущихся поверхностей зависит распределение давлений. В за-
висимости от направления окончательной обработки детали раз-
личают две разновидности шероховатости — поперечную и про-
дольную. Следует указать, что при отделке деталей, например
24
Трубопровод
Надежность
Ущерб
природе
Технологическая
Конструкционная
Способ перекачки
нефть
газ
Приведенные затраты
Материалы
Технология
.-►] Конструкции
Неразрушимость
Взаимо-
действие
со
средой
Долговечность *
Прочность на
разрыв
Организация
Воздей-
ствие на
природу
Прочность на
давление
Холодная,
теплая,
горячая
Горячий,
охлаж-
денный,
холодный,
жидкий
Природные
условия
Прочность на
особые
нагрузки
Диаметр и
материал
труб
Методы
зашиты
7 Г
т
Защита от
коррозии
Бесперебойность
перекачки
Пропускная
способность
Рис. 1.7. Строительная и эксплуатационная структуры трубопровода
гидроабразивной обработке, обработанная поверхность не имеет
явных направлений, которая напоминает «кратеры» от удара ча-
стицы. Различные методы обработки материалов трущихся по-
верхностей деталей вызывают в поверхностных слоях металла
структурные изменения, которые могут распределяться в глуби-
ну и основную массу. Эти изменения могут являться причинами,
влияющими на структуру поверхности, ее прочностные свойства.
Таким образом, в процессе обработки материалов происхо-
дят изменения физико-механических свойств поверхностного
слоя, оказывающие значительное и непосредственное влияние
на износостойкость и динамическую прочность.
Качество материала. Разнообразие свойств материалов — глав-
ный фактор, предопределяющий их широкое применение в техни-
ке. Металлы обладают отличающимися друг от друга свойства-
25
ми, причем каждое из них зависит от особенностей внутреннего
строения материала, количественного и качественного состава
в них химических элементов. От материалов, применяемых для
изготовления деталей газового оборудования и трубопроводных
систем, зависит их износостойкость. Одна из важнейших про-
блем современной ремонтно-механической практики газоэнерге-
тики — повышение износостойкости металлов, их коррозийной
стойкости. Так, износостойкость сталей зависит от процентного
содержания в них углерода: с повышением содержания углерода
прочность стали существенно возрастает, но при этом ухудша-
ются некоторые технологические свойства (рис. 1.8).
О 0 0,4 0,8 1,2 С, % 0
а	б
Рис. 1.8. Влияние углерода в составе стали:
а — на свойства горячекатаных сталей; б — на хладостойкость
Если низкоуглеродистые стали 2, 3 и 10, 15, 20, 25 пластичны,
хорошо штампуются, то высокоуглеродистые стали 60, 65, 70, 75,
80 и 85, обладая высокой упругостью и износостойкостью, усту-
пают по своим технологическим свойствам низкоуглеродистым
сталям.
От прочности и твердости трущихся поверхностей деталей за-
висит их износостойкость, поэтому для повышения поверхност-
ной прочности, твердости деталей компрессоров, арматуры и дру-
гого газового оборудования применяют термическую обработку,
упрочняющие методы обработки, исключают при притирке запор-
ных поверхностей арматуры абразивно-доводочные смеси на ос-
нове сверхтвердых абразивов. Замена трубопроводов из углероди-
стых сталей на трубопроводы из легированной стали резко повы-
26
шает не только срок службы и надежность систем, но в ряде слу-
чаев улучшает и расширяет технологические возможности ремон-
тно-эксплуатационных служб газовой отрасли промышленности.
Качество смазочных материалов, применяемых для смазки тру-
щихся деталей, оказывает большое влияние на износ деталей.
Смазочные материалы должны обладать надлежащими физико-
механическими свойствами, и прежде всего, вязкостью, масля-
нистостью и химической устойчивостью, отсутствием кислот
и механических примесей.
Вязкость смазки, при наличии жидкостного трения, создавая
толщину, обеспечивает защиту от коррозии. С понижением вяз-
кости при коррозионных условиях работы трущихся деталей из-
нос увеличивается. Масло более высокой вязкости способствует
быстрому образованию пленки, тем самым уменьшает износ де-
талей. Введение в состав смазки различного рода присадок, на-
пример графита, положительно влияет на срок службы уплотне-
ний газовой арматуры.
Количественные и качественные соотношения между различ-
ными явлениями, протекающими в процессе эксплуатации газо-
вого оборудования, в значительной степени зависят от наличия
между ними газообразной или жидкостной прослойки. В про-
цессе работы нагнетателей газа, когда рабочие температуры вы-
сокие, зольность масла значительно повышается, что является
главной причиной, влияющей на износ.
Таким образом, на износ деталей оборудование оказывают
влияние наличие в смазочной среде механических частичек —
примесей, кислотность, вязкость и другие химические характе-
ристики, в особенности, состав газа.
Скорости перемещения и давления. Чем больше скорость дви-
жения трущихся деталей, тем меньше износ. При сухом трении
скольжения изменение скорости в пределах от 4 до 15 м/мин
существенного влияния на увеличение износов не оказывает.
Величина износа в этом случае зависит от пройденного пути.
Отсюда следует, что детали газового оборудования, работающие
на высоких скоростях, при прочих равных условиях будут изна-
шиваться быстрее, чем детали, работающие на низких скоростях.
Величина износа зависит также от удельного давления на трущи-
еся поверхности (рис. 1.9).
Так как износ в единицу времени пропорционален нормаль-
ному давлению, т. е. чем больше удельное давление на работаю-
щие тела (детали), тем больше износ поверхностей, то, по мере
27
Р и с. 1.9. Зависимость износа
от удельного давления
увеличения удельного давления, величина смазочной прослойки
между трущимися поверхностями уменьшается, и износ, следо-
вательно, увеличивается.
Условия эксплуатации. Основные причины, приводящие га-
зовое оборудование и трубопроводные системы в нерабочее со-
стояние, следующие:
—	нарушение правил эксплуатации, в том числе перегрузка
отдельных деталей и узлов;
—	нарушение регулировки отдельного узла или агрегата;
—	износ отдельных деталей и узлов, выход из строя отдель-
ных агрегатов, потеря их точности и прочности.
Нарушение правильного режима эксплуатации заключается
в превышении рабочего давления, несвоевременном обследова-
нии трубопроводов и выявлении опасных участков (выпучины, раз-
мывы засыпки труб в руслах рек, интенсивная коррозия и т. п.).
Разрушения трубопроводов для жидких и газообразных про-
дуктов имеют существенные различия. Как правило, разрушения
трубопроводов для жидких продуктов, например, нефть, нефте-
продукты, вода, распространяются на участке протяженностью
от нескольких десятков сантиметров до нескольких десятков мет-
ров. Разрушения протяженностью в десятки метров происходят
довольно редко, иногда они достигают нескольких километров.
Износ деталей оборудования в условиях эксплуатации зави-
сит не только от материала, но и качества сварки стальных тру-
бопроводов. Сварные швы и в процессе ремонтно-восстанови-
тельных работ должны быть плотными, не иметь внутренних пу-
стот и дефектов, причем механические свойства шва должны
отвечать установленным требованиям. Пассивная защита газо-
проводов от коррозии обеспечивается с помощью изоляционных
покрытий. В пределах городской черты грунты, как правило, от-
личаются повышенной коррозионной активностью.
В табл. 1.1 приведен классификатор разрушений по видам
и протяженности разрушений.
28
Таблица 1.1. Классификация разрушений
Но- мер груп- пы	Вид разрушения	Протяжен- ность	Определяющий фактор	Объект проявления	Возможные причины
1	Разрыв тру- бы по всему периметру	В преде- лах 1...2 D н	Продольные растягивающие напряжения в стенке	Газопрово- ды; трубопро- воды для жид- кости	Дефекты поперечных сварных швов; глубо- кие царапины и над- резы по окружности труб; коррозия, метал- лургические дефекты, повреждения сельско- хозяйственными ма- шинами
2	Разрыв тру- бы по части периметра	В преде- лах 1...2 Du	Продольные растягивающие напряжения от изгибающего момента	То же	То же
3	Разрыв по образующей труб	До 20 Ди	Кольцевые напряжения		Дефекты продоль- ного шва и околошов- ной зоны, продольные царапины; трещины, коррозионные дефек- ты, приварка накладок
4	Волно- образный разрыв	*До нес- кольких ки- лометров	Кольцевые напряжения, создаваемые внутренним давлением газа	Газопроводы	Все многообразие дефектов
5	Разрыв по спирали	До 20 О	Кольцевые и продольные напряжения	Газопроводы; трубопроводы для жидкости	Дефекты, иници- ирующие разрыв под углом, близким к 45” к продольной (глав- ной) оси трубопровода
6	Очаговые разрушения	До Л	Внутреннее давление	Трубопроводы	Коррозионные де- фекты, сосредоточен- ные механические повреждения
7	Местная потеря устой- чивости труб	До5 Д«	Продольное сжимающее усилие в стен- ке труб; изгиба- ющий момент	То же	Отклонения от про- екта (дополнительный изгиб); температурные напряжения; ошибки в проекте; большие по площади) вмятины в сжатой зоне изогну- той трубы; крутоизог- нутые кривые
29
ГЛАВА 2
ОРГАНИЗАЦИЯ
ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ
И ТЕХНОЛОГИИ РЕМОНТА
ГАЗОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ,
ТРУБОПРОВОДНЫХ СИСТЕМ
2.1.	ЗАДАЧИ РЕМОНТНОЙ СЛУЖБЫ,
ФОРМЫ ОРГАНИЗАЦИИ И ВИДЫ СПЕЦИАЛИЗАЦИИ
РЕМОНТНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ
Организация ремонтной службы имеет важное значение для
газовой и энергетической отраслей производства, так как от ка-
чества и своевременного ремонта зависят эффективность работы
газового оборудования и трубопроводных систем, экологическая
безопасность данных отраслей. В задачи ремонтно-эксплуатаци-
онных подразделений входят:
—	надзор и уход за действующими системами газоснабжения
в целях исправления мелких недочетов и предупреждения воз-
можных нестандартных ситуаций в работе газового оборудова-
ния и трубопроводных систем;
—	своевременный планово-предупредительный ремонт газо-
вого оборудования и трубопроводных систем, основного и вспо-
могательного оборудования, их защиты, а также устройств диаг-
ностики;
—	капитальный ремонт оборудования;
—	модернизация оборудования или реконструкция газовых
и энергетических систем.
Объектом ремонта является все оборудование, которым рас-
полагает газовое или энергетическое производство региона, как
основное, так и вспомогательное. В небольших населенных пун-
ктах и районах ремонт газового оборудования выполняется од-
ним ремонтным подразделением, и вся ремонтная служба сосре-
доточена в одном хозяйстве. Магистральные транспортные газо-
32
вые системы, сооружения на них, а также ремонт в крупных го-
родах газового оборудования, систем газоснабжения производится
соответствующим ремонтным подразделением этих хозяйств. Ре-
монтно-механические предприятия осуществляют восстановле-
ние типовых узлов, например, арматуры, приборов, компрессо-
ров и т. д., а также ремонт трубопроводных систем, средств за-
щиты и диагностирования. Ремонтно-строительные работы
осуществляет соответствующее подразделение. На компрессор-
ных станциях ремонт газового оборудования чаще всего произ-
водится собственными силами.
Осуществление всех видов ремонтных работ в газовых под-
разделениях распределяется между ремонтно-механическим про-
изводством и ремонтными базами эксплуатационников газовых
участков или других служб в зависимости от размера и характера
газового энергетического хозяйства. В связи с этим устанавлива-
ется та или иная форма организации производства ремонтных
работ: централизованная, децентрализованная или смешанная.
Централизованная форма организации предусматривает выпол-
нение всех видов ремонтных работ и изготовление дефицитных
запчастей специализированными ремонтно-механическими, ре-
монтно-строительными и другими подразделениями газовых и
энергетических хозяйств. На эти подразделения возложены обя-
занности по выполнению соответствующих ремонтно-механичес-
ких, сварочных, строительных и других работ при осуществле-
нии модернизации оборудования и реконструкции газовых тру-
бопроводных систем. Эта организационная форма применяется
на крупных газовых предприятиях. Технологический процесс
дифференцированный, с использованием современного ремонт-
но-механического оборудования, технологической оснастки и
высококачественных вспомогательных материалов.
При децентрализованной форме организации все виды ремонт-
ных работ, включая капитальный, модернизацию газового обору-
дования, изготовление запчастей, выполняют как эксплутацион-
ные участки, так и специализированные ремонтно-механические
подразделения для собственных потребностей эксплуатационных
служб газовой промышленности и газовых энергетических хозяйств.
Эта форма организации ремонта является распространенной и на
предприятиях различной формы собственности. В этом случае
ремонтно-механические мастерские, цеха газового и энергетичес-
кого хозяйств изготавливают и восстанавливают детали и узлы по
заказам эксплуатационных и ремонтных служб, а также отдель-
3-3915	33
ных потребителей газа, нефти и других энергоносителей. Здесь же
может производиться капитальный ремонт сложного газового обо-
рудования, например, газовых турбин и компрессоров, средств ав-
томатики и диагностики, запорной арматуры, т. е. выполнение
отдельных наиболее трудоемких и сложных ремонтных работ.
При смешанной форме организации все виды ремонтных ра-
бот, кроме капитального, производят ремонтные региональные
или участковые ремонтные базы. Капитальный ремонт, а иногда
и средний, изготовление запчастей и модернизацию оборудова-
ния выполняет ремонтно-механическая база. Такая форма орга-
низации ремонтных работ широко распространена в газовом
и энергетическом хозяйствах, на промышленных предприятиях,
промыслах и транспортных магистралях. Все виды ремонтных
работ, кроме капитального ремонта сложной техники, выполня-
ются на месте нахождения прибора, агрегата. Сложные и трудо-
емкие узлы, агрегаты, устройства перевозятся в ремонтно-меха-
нические производства, которые оснащены всем необходимым
для проведения восстановительно-ремонтных, испытательных
работ и могут обеспечить их высокое качество.
Специализация ремонтно-механических предприятий в общем
виде предусматривает организацию ремонта по восстановлению
определенного вида газового оборудования и систем газоснабже-
ния, отдельных их элементов или выполнение определенных ви-
дов ремонтных работ. В соответствии с этим различают специали-
зацию: предметную, подетальную и технологическую (рис. 2.1).
Применительно к ремонтному производству газового обору-
дования трубопроводных систем с широкой номенклатурой из-
делий предметной специализацией являются комплексный ре-
монт компрессорных станций, магистральных трубопроводов,
газорегуляторных пунктов и т. д.; подузловой, подетальный —
ремонт шатунно-поршневой группы компрессоров, рабочих ко-
лес компрессоров, запорной и регулирующей арматуры, ремонт
и изготовление отводов и других узлов и агрегатов. При этом
ремонтно-восстановительные работы могут производиться в за-
висимости от технологической оснащенности ремонтной базы.
Технологический процесс как механической, так и иной обра-
ботки является результатом воздействия рабочего на детали или
агрегат при помощи станка и инструмента, сварочного аппарата.
Большинство ремонтно-механических предприятий газовой
промышленности и энергетических хозяйств регионов имеют
смешанные организационные структуры ремонтных производств.
34
Предметная специализация
ремонтно-механических
предприятий
I
1
Многономенклатурная - для
ремонта полнокомплектного
газового оборудования -
региона
Однотипное — для ремонта
определенных типов
комплектов газового
- оборудования и газовых
систем
Смешанная —ремонт
широкой и узкой
номенклатуры газового
оборудования на базе
готовых узлов и агрегатов
			(			i	
Предприятия для ремонта полного комплекта агрегатов определенного типа оборудования		Предприятия для ремонта определенных узлов, агрегатов газового оборудования (агрегатов)			Электронно-механ ические предприятия для ремонта приборов систем автоматики и защиты
		Специализации			
					
Ремонт подземных и магистральных трубопроводов и сооружений на них		Ремонт газорегуляторных пунктов (ГРП) и газорегуляторных устройств (ГРУ)			Ремонт средств диагностики и приборной автоматики
					Ремонт газового оборудования коммунальных и других хозяйств
Ремонт газонаполни- тельных емкостей и хранилищ		Ремонт оборудования регулирования давлений газа и энергоносителей			
Т синологическая
специализация ремонтно-
механических
баз газоэнергетики
т
Производства
ремонтно-строительные
Производства
восстановления деталей,
узлов и оборудования
Производства демонтажа
и монтажа систем
газоснабжения
Рис. 2.1. Организационные формы проведения ремонта
газового оборудования и трубопроводных систем
Дальнейшее развитие ремонтной базы газовых хозяйств име-
ет тенденцию к переходу на более глубокую специализацию ре-
монтно-механических предприятий с широким развитием меж-
хозяйственных коопераций.
2.2.	ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ
И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕССЫ РЕМОНТА
Производственный процесс ремонта газового оборудования
и трубопроводных систем представляет собой комплекс работ,
выполняемых в определенной последовательности, в результате
которых восстанавливаются работоспособность и надежность от-
дельных деталей, узлов, агрегатов. В производственный процесс
входят подготовительные и сопутствующие процессы. К этим
процессам относятся транспортные операции, связанные с дос-
тавкой объекта ремонта, материально-техническое снабжение,
входной контроль и сортировка деталей; выходной — приемоч-
ный контроль, а также работы, связанные с техническим осна-
щением, средствами малой и большой механизации, технологи-
ческой оснасткой и др.
Технологическим процессом ремонта изделия называется часть
производственного процесса ремонта, которая непосредственно
связана с определением технического состояния, восстановле-
нием деталей, сборкой и испытанием оборудования и систем.
Особенностью технологического процесса ремонта в сравне-
нии с технологическим процессом изготовления является то, что
в данном случае работа ведется не с сырьем и полуфабрикатами,
а с готовыми изделиями, утратившими свои свойства в результа-
те износов и различного рода повреждений.
Для технологического процесса ремонта характерна последо-
вательная смена состояний ремонтируемого объекта.
Несмотря на большое разнообразие машин, применяемых
в газоэнергетике, существует общая структура технологического
процесса ремонта, которая предполагает следующие состояния
объекта:
—	транспортирование узлов, агрегатов и др. изделий на ре-
монтно-механическое производство; наружная очистка и мойка
изделия;
—	разборка изделия на агрегаты, узлы и детали;
—	мойка узлов и деталей оборудования;
—	определение технического состояния (дефектация) деталей;
36
—	ремонт изношенных деталей оборудования;
—	комплектовка сопряжений, узлов и агрегатов;
—	сборка и испытания газового оборудования и трубопро-
водных систем;
—	изоляционно-защитные покрытия;
—	приемо-сдаточные операции по вводу в эксплуатацию га-
зового оборудования и трубопроводных систем.
В общем случае структура и содержание технологического
процесса ремонта зависят от конструкции ремонтируемого объек-
та, характера отказов, неисправностей и возможных методов их
устранения, от требований, предъявляемых к качеству ремонта
и обусловленных техническими условиями.
Научно обоснованное расчленение процесса ремонта того или
иного оборудования, агрегата, узла имеет очень важное значение
для рациональной организации процесса ремонта, планирова-
ния и размещения цехов и участков ремонтного органа, оснаще-
ния рабочих мест технологической оснасткой, разработки техни-
ческой документации и т. п.
Техническая документация на ремонт составляет основу тех-
нологической подготовки ремонтного производства. В соответствии
с требованиями единой системы конструкторской документации,
согласно ГОСТ, техническая ремонтная документация включает
в себя рабочие конструкторские документы, предназначенные для
подготовки ремонтного производства, ремонта и контроля изде-
лий после ремонта. Техническую документацию составляют раз-
дельно на текущий, средний и капитальный ремонты газового
оборудования и трубопроводных систем.
Типовые технологические процессы и технические условия
на ремонт разрабатываются на основе данных научных исследо-
ваний, технических условий на изготовление и передового опыта
ремонта.
2.3.	НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ЕДИНОЙ СИСТЕМЫ
ПЛАНОВО-ПРЕДУПРЕДИТЕЛЬНОГО РЕМОНТА
И ВИДЫ РЕМОНТОВ
Техническое обслуживание и ремонт газового оборудования
и трубопроводных систем, т. е. любых изделий, является объек-
тивной необходимостью. В деталях и узлах оборудования неза-
висимо от того, работают они или находятся на хранении изме-
няются первоначальные свойства и параметры деталей, сопря-
37
жений, узлов, из-за чего утрачивается частично или полностью
их надежность, снижаются их технико-экономические показате-
ли. Своевременное техническое обслуживание и ремонт машин
имеют чрезвычайно важное значение. Из практического опыта
известно, что какой бы современной конструкция газового обо-
рудования и система не вводилась в эксплуатацию, в ряде случа-
ев обнаруживаются недостатки, которые приходится устранять.
Причем при эксплуатации конструкции дольше своего среднего
возраста наблюдается больший износ и старение материала, из
которого она сделана, а следовательно, многочисленнее и значи-
тельнее становятся ремонтные работы, необходимые для поддер-
жания работоспособности газового оборудования и трубопровод-
ных систем.
Ремонт — это комплекс научно обоснованных организацион-
но-технических и технологических мероприятий, направленных
на своевременное восстановление требуемых значений надежно-
сти и технического ресурса газового оборудования или трубо-
проводных систем.
Высокое качество ремонта газового оборудования и трубо-
проводных систем обеспечивается:
—	наличием ремонтно-эксплуатационных баз, оснащенных
современным ремонтно-механическим оборудованием и посто-
янно готовых к выполнению поставленной задачи;
—	высокой квалификацией обслуживающего персонала со-
става ремонтно-механических предприятий, их умением в лю-
бой обстановке точно определять причины отказов, характер не-
исправностей и быстро их устранять;
—	точным учетом технического ресурса газового оборудова-
ния и его систем с целью планирования их ремонта;
—	бесперебойным материально-техническим обеспечением
ремонтных баз материалами, запасными частями и т. д.
Поддержание газового оборудования и систем газоснабжения
в работоспособном и безопасном состояниях при их эксплуата-
ции достигается применением единой системы технического об-
служивания и планово-предупредительных ремонтов (ППОиР).
Периодические виды технического обслуживания (ТО) — это
регламентные работы, которые выполняются в рамках эксплуа-
тационного предприятия. Они включают текущий, средний
и капитальный ремонты и являются разновидностью регламент-
ных работ. Последовательность капитальных и средних ремон-
тов, входящих в единую систему ремонтов, предусматривает:
38
—	периодическое выполнение технических осмотров и раз-
личного рода ремонтов после определенной наработки газовым
оборудованием и трубопроводной системой;
—	установление последовательности профилактических и ре-
монтных воздействий в зависимости от условий эксплуатации
оборудования, его технических характеристик и физико-механи-
ческих свойств составляющих их элементов;
—	выполнение профилактических и разных ремонтных воз-
действий в пределах регламентированных нормальных объемов
работ, обеспечивающих нормальное работоспособное состояние
систем газоснабжения.
Таким образом, система ППОиР имеет профилактическую на-
правленность (рис. 2.2), т. е. периодически, после отработки каж-
дым агрегатом определенного числа нормочасов, производятся
профилактические осмотры и различные виды плановых ремон-
тов, чередование, которых зависит от назначения оборудования,
особенностей его ремонта, в том числе от энергетических харак-
теристик, массы, ремонтопригодности ее узлов и т. д.
Р и с. 2.2. Виды ремонтно-восстановительных работ
В систему периодических ремонтов входит планирование ре-
монтов на основе изучения износов деталей, узлов и планирование
системы в целом. Сроки выполнения ремонтов устанавливаются на
основе изучения закономерностей возникновения неисправностей
и отказов однотипных деталей и узлов трубопроводов при работе в
различных условиях эксплуатации, т. е. на основе статистических
данных по их износам. Для каждого отдельного оборудования (груп-
пы) устанавливается структура ремонтного цикла: межремонтный
цикл (профилактический осмотр и техническое обслуживание или
текущий ремонт), средний и капитальный ремонты.
39
Профилактическое обслуживание газового оборудования и си-
стем газоснабжения построено по календарному принципу — все
работы проводятся через определенные сроки. Одной из основ-
ных характеристик профилактического обслуживания является
длительность профилактики оборудования:
к	п
^проф =	+ У, + ^Ф» ’
»=1	/=1
к
где tnl — суммарное время проведения профилактических ме-
1=1
п
роприятий, выполняемых последовательно; — время вос-
7=1
становления и неисправностей за время профилактики; — время
функционального контроля.
Техническое обслуживание газового оборудования и трубо-
проводных систем по периодичности выполнения и перечню ра-
бот, их объему подразделяется на следующие виды: ежедневное
техническое обслуживание ЕО (ТО-1), второе техническое об-
служивание (ТО-2) и третье техническое обслуживание (ТО-3).
При ежедневном техническом обслуживании (ЕО), как пра-
вило, производится очистка, мойка и смазка узлов, а также про-
верка их технического состояния; контроль утечки газа, состоя-
ния и пригодности приборов, устройств.
При втором — производится проверка технического состо-
яния газового оборудования без разборки агрегатов, но с про-
ведением простых регулировок и замены в агрегатах мелких
элементов.
При третьем — помимо указанных выше работ, дополни-
тельно производится проверка и регулировка всех агрегатов, очи-
стка деталей оборудования, проверка состояния подшипников,
защитной и контрольной аппаратуры.
Текущий ремонт заключается в устранении неисправностей
или восстановлении отдельных неисправных деталей, узлов, ме-
ханизмов, блоков, приборов и агрегатов, а также в проведении
при этом необходимых регулировочных, крепежных, сварочных,
слесарно-механических и других видов ремонтных работ. Теку-
щий ремонт производится силами обслуживающего персонала с
привлечением ремонтно-механических баз.
40
Средний ремонт заключается в восстановлении или замене
изношенных и поврежденных деталей, узлов, механизмов, бло-
ков, приборов и агрегатов. При этом обязательно проверяется
техническое состояние остальных частей изделия, устраняются
обнаруженные неисправности и отказы, производятся регулиро-
вочные, крепежные, сварочные, слесарно-механические и дру-
гие виды ремонтных работ, а также необходимые проверки
и испытания. Средний ремонт должен обеспечивать установлен-
ный межремонтный срок эксплуатации газового оборудования
до очередного планового ремонта.
Таким образом, средний ремонт газового оборудования и тру-
бопроводных систем характеризуется углубленным контролем
с одновременным выявлением неисправностей, заменой или ре-
монтом деталей большей номенклатуры, чем при текущем ре-
монте. Для многих типов газового оборудования средний ремонт
не производится, а предусматривается проведение текущего
и капитального ремонтов.
Капитальный ремонт газового оборудования, трубопроводных
систем или их агрегатов заключается в восстановлении их техни-
ческого состояния в соответствии с техническими условиями на
ремонт, сборку и испытание. В результате проведения капиталь-
ного ремонта должен быть обеспечен срок службы агрегата, обо-
рудования или трубопроводной системы, а также сооружений на
них не ниже первичных показателей.
При капитальном ремонте газовое оборудование полностью
разбирается, производится замена или восстановление износив-
шихся деталей, ремонт корпусных и базовых деталей, сборка
и испытание после ремонта. По степени сложности все газовое
оборудование, приборы и устройства, согласно ППОиР, должны
подразделяться на ряд групп. В последнее время в ремонтную
практику газоэнергетики вводится понятие «ремонтная слож-
ность», по которой легче удается осуществлять технологическую
подготовку ремонтно-механической базы к проведению ремонта
газового оборудования и трубопроводных систем.
2.4.	ЭКСПЛУАТАЦИОННО-РЕМОНТНЫЕ РАБОТЫ
НА ГАЗОПРОВОДАХ И СООРУЖЕНИЯХ НА НИХ
С целью обеспечения сохранности и поддержания в исправ-
ном состоянии всех элементов магистральных трубопроводов
эксплуатационные предприятия газоэнергетики осуществляют
41
комплекс эксплуатационных мероприятий, включающих техни-
ческое обслуживание. Ниже приведен перечень характерных пла-
новых ремонтов и аварийно-восстановительных работ.
В ходе технического осмотра дренажных, катодных, протек-
торных установок электрохимической защиты проверяются плот-
ность контактов, исправность монтажа, отсутствие механичес-
ких повреждений отдельных элементов, следов перегрева, раско-
пок на трассе дренажных кабелей и анодных заземлителей,
исправность предохранителей. Очищается корпус установки,
измеряется ток и напряжение на выходе преобразователя, потен-
циал газопровода в точке подключения установки. При проверке
эффективности действия защиты измеряются потенциалы в по-
стоянно закрепленных опорных пунктах, падение напряжения
на изолирующем фланце, проверяется потенциал газопровода
относительно земли на протекторной установке при включенной
и отключенной защите.
Перечень работ по техническому обслуживанию
Газопроводов
Наблюдение за состоянием газопро-
водов и сооружений на них, включая
средства электрозащиты
Периодические осмотры арматуры,
установленной в колодцах, а также на
надземных газопроводах
Проверка состояния газопроводов
и их изоляции приборным методом,
буровым с шурфовыми осмотрами или
путем опрессовки
Периодические одновременные изме-
рения давлений в различных точках га-
зовой сети
Проверка эффективности действия
установок электрозащиты (периодичес-
кие измерения электрических потенци-
алов на газопроводах)
ГРП, ГРС
Проверка исправности технологичес-
кого оборудования, приборов контро-
ля давления, расхода газа
Проверка исправности отопительных
элементов
Внешний и внутренний осмотр по-
мещений, очистка оборудования от
пыли, проверка и восстановление пре-
дупредительных надписей
Проверка систем вентиляции, осве-
щения, телефона
Контроль средств пожаротушения, их
наличие и исправность
Таким образом, в профилактические работы газорегулятор-
ных станций, пунктов входят следующие основные виды работ:
—	проверка отсутствия загазованности помещения с помо-
щью газоанализатора;
—	проверка герметичности всех соединений и арматуры при
помощи мыльной эмульсии или прибором при наличии загазо-
ванности;
42
—	проверка соответствия настройки регулятора давления дав-
лению, заданному режимом работы ГРП, ГРС;
—	смена картограмм регистрирующих приборов, заливка в при-
боры чернил, завод часовых механизмов;
—	снятие показаний приборов и проверка их установки на нуль;
—	внешний и внутренний осмотр помещения ГРП, проверка
состояния вентиляции, освещения, телефона, очистка оборудо-
вания от пыли, проверка температуры воздуха внутри помеще-
ния и исправности системы отопления;
— осмотр и чистка фильтра, набивка сальников, смазка тру-
щихся частей, продувка импульсных линий к приборам, запорно-
предохранительному клапану и регулятору давления при плано-
вой проверке. Проверка плотности закрытия клапана регулятора,
плотности и чувствительности мембраны регулятора давления
и пилота, настройки и работы запорно-предохранительного и сброс-
ного клапанов.
Ремонт газопроводов и сооружений на них является основ-
ным мероприятием, направленным на поддержание или восста-
новление первоначальных эксплуатационных качеств как газо-
проводов и сооружений на них в целом, так и отдельных их кон-
струкций и деталей.
При текущем и капитальном ремонтах газопроводов устраня-
ются мелкие дефекты и утечки, производится ремонт стыков га-
зопровода, повреждений изоляций, колодцев, опор, окрашива-
ются элементы газопроводов, заменяются неисправные краны,
задвижки, отдельные участки труб. При плановом ремонте ГРС,
ГРП производится разборка оборудования с заменой и ремонтом
износившихся частей на ремонтно-механическом предприятии.
К аварийно-восстановительным работам, которые выполняются
на подземном газопроводе, относится, например, замена задвижки
в колодце. Работа газоопасная, выполняется по нормативному
документу, при полностью снятом перекрытии и отключении
газопровода. Новая задвижка должна быть однотипна с заменяе-
мой по диаметру и давлению, а также предварительно проверена
в стационарных условиях на прочность и герметичность. При
выполнении работ должны соблюдаться основные меры безопас-
ности, действующие в газоэнергетике.
На период производства работ отключается электрозащита,
фланцевые соединения шунтируются перемычкой, которая при-
соединяется к заземляющему электроду. Колодец постоянно кон-
тролируется на загазованность. Не допускается ведение свароч-
43
ных работ. Запрещается курение, применение слесарно-монтаж-
ного инструмента, который при использовании может вызвать
искру и др. При проведении ремонтов трассы подземных газопро-
водов, а также подводные переходы должны обозначаться специ-
альными указателями: реперами, сигнальными знаками и т. п.
Вдоль трассы газопровода выделяется защитная полоса отвода.
Работы вблизи газопроводов должны производиться по плану,
согласованному с владельцем газопровода. При повреждении га-
зопровода в процессе ведения ремонтных работ или обнаружении
запаха газа производитель работ обязан прекратить работы, выве-
сти людей из зоны производства работ, запретить курение и веде-
ние огневых работ, не допускать посторонних лиц к месту прове-
дения работ и непременно сообщить о повреждении газопровода
в аварийную службу газового эксплуатационного производства.
Аварии на подземных газопроводах являются наиболее опасны-
ми. Характерные виды повреждений — разрывы сварных стыков,
образования свищей в результате коррозии газопровода, поврежде-
ние арматуры, пробоины газопроводов землеройными механизмами.
Отыскивание мест повреждения и их устранение производятся
согласно Плану локализации и ликвидации аварий и технологи-
ческих карт по ремонту повреждений на газопроводах. Наиболее
трудно решается задача отыскания утечек газа в условиях сложной
системы разветвленных газовых сетей, находящихся под плотным
дорожным покрытием проездов и пересекающихся с большим
числом других коммуникаций. Промерзание грунта в зимнее вре-
мя еще больше осложняет такую работу. В связи с этим контроли-
руется наличие газа во всех коммуникациях, колодцах, каналах
и принимаются меры по их интенсивной вентиляции.
При обнаружении места повреждения трубопровода техноло-
гический процесс включает ремонтно-строительные и ремонт-
но-механические работы. После вскрытия подземного газопро-
вода обычно устраняются дефекты сваркой или проводится ре-
монт методом дополнительных деталей, узлов. Эти элементы
изготавливаются или восстанавливаются на ремонтно-механичес-
ких предприятиях как капитально ремонтируемые.
2.5.	ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ ФОРМЫ
ПРОВЕДЕНИЯ КАПИТАЛЬНОГО РЕМОНТА
При изучении схем производственного процесса ремонта газо-
вого оборудования и трубопроводных систем целесообразно рас-
сматривать их не по операциям, а по отдельным частям техноло-
44
гического процесса, охватывающим законченные виды работ: при-
емку в ремонт, наружную мойку, разборку и др. (рис. 2.3). Указан-
ная схема может иметь различную структуру в зависимости от при-
нятых организационных форм проведения разборочно-сборочных
работ при ремонте.
Различают следующие организационные формы проведе-
ния капитального ремонта газового оборудования на ремонт-
ных предприятиях: ремонт на универсальных постах, ремонт на
специализированных постах и поточный ремонт деталей, агрега-
тов, оборудования.
Организационные формы различаются между собой по сте-
пени расчленения и специализации проводимых ремонтных ра-
бот, а также по признаку обезличивания агрегатов и узлов при
Рис. 2.3. Схема технологического процесса капитального ремонта
газового оборудования в условиях ремонтно-механического предприятия
45
ремонте. Применение той или иной организационной формы
зависит от производственной программы ремонтного предприя-
тия и количества марок ремонтируемых изделий, их конструк-
ции, а также от возможности полного ее расчленения на агрега-
ты и узлы и их обезличивания при ремонте.
Если производственная программа ремонта по данной марке
изделия мала и конструкция ее не допускает обезличивания аг-
регатов и узлов, такое оборудование следует ремонтировать на
универсальных постах. При этом изделие поступает в распоря-
жение бригады, которая от начала и до конца производит весь ее
ремонт. Детали, требующие ремонта в индивидуальном порядке,
передаются в механический, кузнечный, сварочный и другие цеха
для проведения ремонта, требующего специального оборудова-
ния. Детали, пришедшие в негодность, заменяются со склада за-
пасными или вновь изготовленными.
Слесарная подгонка отремонтированных и вновь устанавлива-
емых деталей производится той бригадой, в распоряжении кото-
рой находится изделие. Все разборочно-сборочные работы произ-
водятся на том же участке универсального поста. После ремонта
газовое оборудование испытывается, устраняются обнаруженные
дефекты, и бригада сдает ее на технический контроль для даль-
нейшей передачи заказчику.
Характерной чертой ремонта машин на универсальных по-
стах является то, что все детали, узлы и агрегаты, требующие
ремонта, после восстановления, как правило, ставятся на то же
оборудование, агрегат с которого были сняты, так как они не
обезличиваются. Заменяются только те детали, которые пришли
в полную негодность.
Эта форма организации индивидуального ремонта самая про-
стая и чаще всего применяется в полевых условиях и в мастерс-
ких. Недостатком ее является длительный простой оборудования
в ремонте, так как между окончанием разборки и началом сбор-
ки его проходит значительный промежуток времени, необходи-
мый для выполнения ремонта деталей и узлов. При этой форме
ремонта не всегда рационально используется рабочая сила, так
как высококвалифицированным рабочим очень часто приходит-
ся выполнять различные работы, зачастую не соответствующие
их квалификации. Применяемое оборудование, приспособления
и инструменты должны иметь универсальный характер, к тому
же необходимы большие удельные производственные площади,
а это влечет за собой высокую стоимость ремонта.
46
Положительной стороной этой формы является сравнитель-
ная простота организации работ как отдельных бригад, так и мас-
терской в целом, не требуется сложной увязки в работе бригад для
сохранения определенного темпа выпуска из ремонта. Несмотря
на значительные недостатки, эта форма применяется в основном
при ремонте несложного оборудования на тех предприятиях, куда
поступают для ремонта разнотипные агрегаты, приборы, оборудо-
вание (рис. 2.4).
Условия осуществления производственного процесса зависят
от заданной производственной программы ремонтного предпри-
ятия и трудоемкости ремонта, определяющих метод и органи-
Р и с. 2.4. Схема технологического процесса капитального ремонта
трубопроводных систем агрегатным методом
47
зационную форму проведения ремонта оборудования. При теку-
щем или аварийно-восстановительном ремонтах чаще всего про-
изводят частичную разборку — демонтаж с заменой пришедшего
в непригодность к дальнейшей эксплуатации узла, агрегата, т. е.
агрегатный метод ремонта. Схема технологического процесса
ремонта при этом еще более упрощается. При организации ре-
монта оборудования и трубопроводных систем предусматривает-
ся восстановление деталей агрегатов, комплектов, участков тру-
бопроводов. Восстановление их выполняется на специализиро-
ванных ремонтно-механических предприятиях, а ремонт систем
и оборудования сводится к разборочно-сборочным и регулиро-
вочно-наладочным и пускоиспытательным работам.
Для внедрения этих методов необходимо, чтобы узлы и aipera-
ты оборудования состояли из деталей примерно одинаковой из-
носостойкости и представляли собой сборочные единицы, кото-
рые заменялись бы без значительной разборки остальных частей
газового оборудования трубопроводных систем. Как правило, вне-
дрению агрегатного метода ремонта способствует выполнение ряда
организационных технологических мероприятий (рис. 2.5).
Для сокращения объема сварочно-монтажных работ на объек-
те рекомендуется сварочные участки организовывать на предпри-
ятиях — участки изоляции труб, или отдельные полигоны, где
можно было бы сваривать фасонные части, сетевые устройства и
плети труб, длина которых определена возможностями транспор-
тирования в конкретных условиях. На этих участках или полиго-
нах легче решать вопросы организации производства и проверки
качества ремонтных работ на более высоком техническом уровне.
С каждым годом программа по ремонту в газоэнергетике пре-
дусматривает увеличение выхода из ремонта газового оборудова-
ния, поэтому индивидуальный ремонт становится неэффектив-
ным. На его место пришли индустриальные формы ремонта от
мелкосерийного до массового производства. Рабочие посты ре-
монтника должны быть оснащены специальными приспособле-
ниями, приборами и инструментами, необходимыми для прове-
дения ремонтных операций.
В результате рациональной организации работ с привлечением
большого количества исполнителей сроки ремонта газового обору-
дования сокращаются. Число одновременно ремонтируемых изде-
лий уменьшается, что влечет за собой выделение малых площадей
сборочного цеха. Ремонт разномарочного парка газового оборудова-
ния можно производить последовательно — по маркам, сокращая
число переналадок инструментов и переоборудования рабочих мест.
48
Рис. 2.5. Основные организационно-технические мероприятия,
направленные на повышение эффективности ремонта
Ремонт газового оборудования на специализированных постах
обеспечивает повышение производительности труда и снижение се-
бестоимости ремонта при лучшем использовании ремонтно-механи-
ческого оборудования, так как объем работ каждого поста рассчиты-
вается, исходя из полной и одинаковой загрузки всех рабочих. Одна-
ко для осуществления этой организационной формы требуется, чтобы
все посты были расположены в соответствии со схемой технологи-
ческого процесса ремонта, оснащены оборудованием и инструмен-
тами в соответствии с принятым типовым технологическим процес-
сом и обеспечены необходимой технической документацией.
Ремонт на специализированных постах может быть приме-
нен на ремонтно-механических предприятиях и в крупных мас-
терских по ремонту систем газоснабжения. При этом может быть
допущено обезличивание некоторых агрегатов, например, арма-
туры, отводов, предохранительных устройств и т. д.
Все объекты, намеченные для капитального ремонта, должны
иметь дефектные ведомости со способами ремонта и подробным
4 - 3915	49
техническим описанием ремонтных и наладочных работ с указа-
нием их объемов и на них должна быть составлена проектно-
сметная документация. Капитальный ремонт газопроводов и со-
оружений на них без изменения их диаметров и трассировки может
выполняться по технической документации, имеющейся в эксп-
луатационном производстве. В ряде случаев этот порядок прове-
дения ремонта имеет другие варианты технологической подго-
товки производства. Примерный перечень работ, выполняемых
при капитальном ремонте подземных газопроводов и сооруже-
ний на них, рассмотрим более подробно.
При капитальном ремонте подземных газопроводов и сооруже-
ний на них проводят все виды работ, выполняемых при текущем
ремонте с добавлением к ним следующих работ: замена изоляции
без восстановления стенки трубы; восстановление стенки трубы
с заменой изоляции путем наложения заплат, вырезки и врезки
новой части трубы; замена отдельных участков труб, пришедших
в негодность. Общая длина таких участков не должна превышать
20% от протяженности ремонтируемого газопровода.
При капитальном ремонте газовых колодцев объем работ оп-
ределяется на основе дефектных ведомостей, составленных в ре-
зультате действительных осмотров. Сюда включаются и ремонт-
но-строительные работы: ремонт кирпичной кладки колодцев с
разборкой и заменой перекрытия, замена изношенных крышек,
перекладка горловины; полное восстановление или ремонт гид-
роизоляции колодцев; восстановление или смена лестниц и схо-
довых скоб, а также проведение ремонтно-строительных работ.
При ремонте конденсатосборников, гидрозатворов и других
сетевых устройств выполняется демонтаж или замена конденса-
тосборников и гидрозатворов, ремонт и замена коверов и т. п.
При необходимости устанавливаются дополнительные конден-
сатосборники. Это делается в тех случаях, когда в процессе экс-
плуатации выявляется потребность в их установке, а также при
невозможности или нерентабельности выпрямления уклона га-
зопровода, образовавшегося в результате провеса, если имеется
опасность водяных закупорок.
Ремонт газорегуляторных пунктов может включать замену ус-
таревшего и износившегося оборудования с отправкой его в ка-
питальный ремонт на ремонтно-механическое предприятие.
Таким образом, в газоэнергетике существуют различные орга-
низационные формы проведения капитального ремонта, в кото-
рый входят как ремонтно-механические, так и ремонтно-строи-
тельные работы. Такая организационная форма проведения ре-
монтов характерна для «полевых» условий.
50
2.6.	ОСНОВЫ РАЗРАБОТКИ
типовых ведомостей дефектов
НА РЕМОНТ ОБОРУДОВАНИЯ
Типовой технологический процесс восстановительных работ
при ремонте газового оборудования трубопроводов отражен в до-
кументе, синтезирующем опыт лучших, наиболее опытных и зна-
ющих работников. Он разрабатывается на основании дефектной
ведомости, являющейся основным техническим и финансовым
документом.
Правильно составленная и достаточно подробная ведомость
дефектов является основным техническим и финансовым доку-
ментом в технологическом процессе ремонта. В табл. 2.1 показа-
на примерная типовая дефектная ведомость.
Таблица 2.1. Типовая ведомость дефектов вала
Марка машины	Наиме- нование узла	Номер детали	Коли- чество деталей на малину	Твер- дость	Мате- риал детали	Наименование дефектов	Способ ремонта	Размеры	
								нор- маль- ный	ре- монт- ный
Ком- прес- сор 14ВК	При- води глав- ная муфта	107- 013- 113	1	нв= =240- -270	Сталь 40Х	Прогиб вала по всей длине от 0,1 до 8	Выпра- вить вал	—	—
						Задиры, за- боины, зау- сенцы шлиц 12x4	Зачис- тить и за- пилить	—	—
						Износ шли- цевых пазов по посадочно- му диаметру менее размера 81,4 и по ши- рине менее раз- мера 11,2 мм	Напла- вить шли- цы, обра- ботать до нормально- го размера	&4>,0S 12-0.18	—
Поэтому при составлении этого ответственного документа
должны быть привлечены специалисты высокой квалификации.
Для проведения дефектации деталей, узлов, агрегатов использу-
ются технически исправные, прошедшие государственную по-
верку приборы и инструменты.
При дефектации важно знать и уметь определить величину
износов, а также грамотно определить способ ремонта с учетом
4*
51
технических возможностей ремонтно-механической базы газо-
энергетического производства.
Допустимые предельные ремонтные размеры устанавливают-
ся по результатам научно обоснованных норм предельной прочно-
сти и надежности работы оборудования. Например, допустимый
износ шеек вала компрессора колеблется в пределах 0,01...0,05 мм,
а шеек под подшипники — 0,01...0,02 мм. Допустимые предель-
ные ремонтные размеры шпинделя некоторых типов вентилей:
уменьшение диаметра резьбы витков — 8% номинального разме-
ра; уменьшение диаметра шеек вала — стержня — 5... 10% номи-
нального диаметра; уменьшение толщины стенок цилиндров ком-
прессоров — 3...5% номинальной толщины гильзы.
В процессе дефектации детали разделяют на три группы: год-
ные для дальнейшей эксплуатации, подлежащие ремонту или
восстановлению и негодные для дальнейшего использования,
подлежащие замене из числа запасных частей или вновь изготов-
ленных силами ремонтно-механического предприятия.
Ремонту подвергают трудоемкие в изготовлении детали, вос-
становление которых обходится значительно дешевле вновь из-
готовленных. Ремонтируемая деталь, узел должны обладать зна-
чительным запасом прочности, позволяющим восстанавливать
или заменять размеры сопрягаемых поверхностей по системе ре-
монтных размеров, не снижая, а в ряде случаев повышая их дол-
говечность или улучшая эксплутационные качества узла, агрега-
та, системы в целом.
Детали подлежат замене, если уменьшение их размеров в ре-
зультате износа нарушает нормальную работу узла, агрегата, обо-
рудования, вызывая дальнейший интенсивный износ, который
приводит к выходу из строя системы газоснабжения.
При ремонте оборудования замене подлежат детали и узлы
с предельным износом, а также с износом меньше допустимого
и если они по расчету не дослужат до очередного ремонта. Рас-
чет срока службы деталей производится с учетом предельного
износа и интенсивности их изнашивания в фактических услови-
ях эксплуатации газового оборудования и трубопроводов.
С целью повышения качества дефектации, сокращения вре-
мени на составление ведомости на ремонт рационально пользо-
ваться типовыми ведомостями дефектов, в которые внесены наи-
более часто изнашиваемые детали и узлы, агрегаты определенно-
го типа, модели прибора, оборудования, трубопроводной системы
и в которых определены возможные виды дефектов или даны
краткие описания ремонтно-восстановительных работ.
52
Использование типовых ведомостей на ремонт резко упро-
щает процесс дефектации, сокращает время на ее оформление.
При этом сохраняется порядковый номер пунктов ведомости
и объектов ремонта, что позволяет производить маркировку пос-
ледних до их разборки, уменьшаются ошибки при решении ме-
тода ремонта.
Таким образом, процесс дефектации сводится в основном
к сверке ремонтируемых деталей с типовой ведомостью дефек-
тов, в которой подчеркивают соответствующий порядковый но-
мер, операцию, группу операций и ремонтных работ. Иногда
в редких случаях, когда в типовой ведомости отсутствует нужная
деталь или не предусмотрен выявленный дефект, делается соот-
ветствующая дополнительная запись.
После оформления ведомости на ремонт осуществляется техно-
логическая подготовка производства к проведению ремонта.
Дефектная ведомость является техническим руководящим докумен-
том, по которому контролируется ход изготовления, восстановле-
ния, сборки-монтажа и испытания оборудования после ремонта.
2.7.	ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ
ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТЬ РЕМОНТА
Газовое оборудование и газотранспортные трубопроводные
системы, а также сооружения на них постоянно совершенству-
ются. Так, современные газонапорные агрегаты газотранспорт-
ных систем способны выдерживать все возрастающие давления.
Температура газа у турбин увеличивается, усложняются системы
регулирования и автоматики. Все это повышает требования к тех-
ническому состоянию трубопроводов. В ряде случаев газовое обо-
рудование эксплуатируется, несмотря на выработавшие сроки
службы. Рыночные условия работы газовой промышленности
заставляют интенсивно эксплуатировать все газовое оборудова-
ние, т. е. происходит сведение к минимуму всех простоев. Не-
большие технические простои газового оборудования вызваны
его ремонтом, поэтому уменьшение календарного времени на-
хождения газового оборудования и трубопроводных систем в ре-
монте является важнейшей экономической задачей. Столь жест-
кие сроки ремонта требуют соответствующей организации всей
системы планирования и организации ремонта.
Необходимо обеспечить также своевременность заказов и по-
ступление нужных для ремонта запасных частей, высокую слажен-
ность работы цехов и служб ремонтно-механических предприятий.
53
Важность перечисленных задач очевидна, поскольку сверх-
нормативное нахождение газового оборудования в ремонте при-
водит к неизбежному нарушению функционирования газотранс-
портной системы.
Требование снижения себестоимости эксплуатации газового
оборудования означает необходимость снижения стоимости ре-
монта — С„ где i — номер ремонта. Известно, что увеличение
межремонтного ресурса 7^,+1) снижает себестоимость единицы
времени эксплуатации. Таким образом, снижение стоимости часа
зависит от отношения С/Т^1Г Иными словами, повышение на-
дежности техники означает снижение себестоимости транспор-
тирования энергоносителей.
Неисправность и отказ подразделяют на устранимые в усло-
виях эксплуатации и неустранимые, вызывающие необходимость
ремонта или списания. Устранимые неисправности и отказы вы-
зывают потери, связанные с затратами на их устранение и до-
полнительными простоями оборудования. Качество ремонта ска-
зывается на интенсивности потока устранимых отказов и неисп-
равностей. Чем ниже качество ремонта, тем выше интенсивность
потока устранимых отказов. Это означает, что снижение затрат
на ремонт и уменьшение календарной продолжительности ре-
монта должно сопровождаться повышением качества ремонта,
иначе кажущееся снижение затрат на ремонт обернется повы-
шенными потерями в процессе эксплуатации всего газового ком-
плекса страны.
На лопатке газовой турбины в процессе эксплуатации появ-
ляются различные дефекты в виде повреждения поверхностного
слоя пера, наклепов по стыковым поверхностям бандажей, изно-
са бандажных полок. Лопатки турбины изготавливают из дорого-
стоящего материала, при этом выход годных изделий при литье
и изготовление сложных лопаток невелик и составляет 15...20%.
Процесс ремонта лопаток турбины (например, напыление,
упрочнение замковой части и т. д.) требует приобретения сложного
оборудования, к тому же очень дорог. Однако по своей стоимос-
ти, затратах энергетических, материальных и трудовых ресурсов
ремонт составляет примерно 20% от затрат на изготовление но-
вой лопатки. Стоимость ремонта складывается из стоимости по-
стоянных работ, которые связаны с ремонтом и заменой отдель-
ных неисправных частей.
К числу постоянных работ относятся монтажные и демон-
тажные работы, проверка и регулировка. Переменные затраты
зависят от ресурсов отдельных частей агрегата, конкретных не-
54
Рис. 2.6. Изменение стоимости
производства новой машины С,,,,
и стоимости ремонта С
от времени эксплуатации Т
(КР1...КР4 — капитальный
ремонт 1...4)
исправностей. Очевидно, что по мере увеличения порядкового
номера ремонта растет число деталей, ресурс которых оказыва-
ется исчерпанным, т. е. растет число агрегатов, подлежащих вос-
становлению или замене. Стоимость ремонта при этом, естествен-
но, увеличивается.
Стоимость производства нового газового оборудования тоже
не остается постоянной. Совершенствование технологии, повы-
шение производительности труда приводят к постоянному сниже-
нию себестоимости его производства. Помимо этого себестоимость
оборудования уменьшается в силу морального старения (рис. 2.6).
На рисунке точка А соответствует ситуации, когда стоимость ре-
монта становится выше стоимости новой машины. Из трафика
следует, что ремонтировать газовое оборудование более трех раз
не имеет смысла.
Контрольные вопросы
1.	Каковы основные задачи ремонтно-эксплуатационной службы газоэнер-
гетики?
2.	Охарактеризуйте организационные формы ремонтов газового оборудова-
ния, их достоинства и недостатки.
3.	Поясните виды и формы специализации ремонтно-механических пред-
приятий газоэнергетики.
4.	Дайте полную характеристику производственного и технологического про-
цессов ремонта.
5.	Охарактеризуйте систему и виды ремонтов газового оборудования и тру-
бопроводных систем.
6.	Агрегатно-узловой метод ремонта газового оборудования, его достоинства
и недостатки.
7.	Изобразите на бумаге схемы типовых технологических процессов ремонта.
8.	Типовая ведомость ремонтов и порядок ее разработки.
9.	Каковы предпосылки к определению технико-экономической целесооб-
разности проведения ремонта газового оборудования?
ГЛАВА 3
ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ
К РЕМОНТУ ГАЗОТРУБОПРОВОДОВ
В ПОЛЕВЫХ УСЛОВИЯХ
3.1.	ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ
ОСНОВНЫХ ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ РАБОТ
ПО РЕМОНТУ ГАЗОПРОВОДОВ
Перед началом основных работ по ремонту газопроводов
необходимо:
—	обозначить на местности положение ремонтируемого газо-
провода и все места его пересечений с другими подземными ком-
муникациями, для чего рекомендуется использовать приборные
методы контроля;
—	отключить ремонтируемый газопровод от действующих;
—	отключить станции катодной и дренажной защиты;
—	освободить отключенный газопровод от газа;
—	отрезать ремонтируемый участок газопровода от дей-
ствующих;
—	наварить на концы действующих участков газопровода
глухие заглушки и установить на концы отрезанного газопро-
вода временные заглушки для защиты его от возможных заг-
рязнений;
—	в установленном порядке выдать подрядчику письменное
разрешение на производство ремонтных работ или замену газо-
провода с оформлением соответствующей приемо-сдаточной до-
кументации ремонта газопровода.
Хорошее качество ремонта обеспечивается своевременной и
тщательной подготовкой. В подготовку ремонта входят составле-
ние дефектной ведомости и графика работ с указанием полного
объема работ, а также работы, включающие подготовку измери-
тельных приборов, ремонтно-строительной технологии, достав-
ка необходимых материалов и других средств.
56
3.2.	ОТКЛЮЧЕНИЕ УЧАСТКОВ
ДЕЙСТВУЮЩИХ ГАЗОПРОВОДОВ
Выполнение работ по отключению участков действующих га-
зопроводов осуществляется по правилам проведения газоопас-
ных работ.
Отключение участков действующих газопроводов при их ре-
монте является распространенным видом работ. Имеющиеся за-
порные устройства на газопроводах не всегда позволяют отклю-
чить для ремонта требуемые участки сети без примыкающих к
ним соседних газопроводов. Отключение больших зон газовой
сети связано с нарушением бесперебойности газоснабжения по-
требителей, а также с необходимостью последующего пуска газа.
Поэтому отключение газопровода для ремонта и замены его час-
ти делается с использованием специальных временных устройств,
позволяющих производить такое отключение только в пределах
участка, подлежащего ремонту.
Для временного перекрытия газопровода низкого давления
используют обычно тряпочные кляпы, резиновые надувные ка-
меры, тампоны из глины, кирпичные стенки и деревянные дис-
ки. Схема устройства перекрытия газопроводов с применением
этих средств показана на рис. 3.1.
Использование их разрешается только при снижении давле-
ния в газопроводе до 0,4... 1,5 МПа. Для измерения давления
в газопроводе просверливают ручной дрелью или прожигают ре-
заком сквозное отверстие диаметром 1,5...2,0 мм, либо запрессо-
вывают в отверстие диаметром 6...8 мм, просверленное в верхней
части газопровода, специальный конусный ниппель.
Газопроводы малого (до 100 мм) диаметра обычно временно
перекрывают тряпочным кляпом, промазанным глиной. Резино-
вые камеры чаще устанавливают в газопроводах диаметрами
150...225 мм. Их изготавливают из специальной резины толщи-
ной 2...3 мм или эластичного синтетического материала, стойких
к воздействию бензина. Камеры имеют резиновую трубку дли-
ной не менее 0,7 м и не должны прокалываться механическими
частицами или окалиной, попадающими в газопровод. В зимнее
время для сохранения эластичности камеры перед закачкой в них
воздуха должны быть предварительно прогреты. При установке
резиновых камер следует выдерживать расстояние от места про-
ведения огневых работ не менее 8 м. Такое условие обеспечивает
защиту резиновой оболочке камер от прожога раскаленными ча-
стицами металла при газовой резке и электросварке. Использо-
57
Р и с. 3.1. Устройство для временного перекрытия газопровода:
а — схема установки резиновых камер; б — глиняная перемычка; в — кирпичная стенка;
г — установка деревянного диска; 1 — газопровод; 2 — окно в газопроводе;
3 — камеры резиновые; 4 — мешки с мятой мокрой глиной; 5 — шнур;
6 — обмазка глиняная; 7 — кирпич; 8 — диск деревянный; 9 — клин деревянный
вание обычных матерчатых чехлов для защиты камер от прожо-
гов, как показали опыты, не дает положительного результата.
Применение чехлов продлевает срок использования камер и за-
щищает их от повреждения острыми краями газопровода и пред-
метами, которые могут находиться в местах их установки. Рас-
стояние от места установки камер до места проведения огневых
работ может быть уменьшено до 0,5... 1,0 м, если камеры со сто-
роны огневых работ надежно защищены глиняной обмазкой или
кирпичными стенками.
При ремонте или замене участков газопроводов с сохранени-
ем бесперебойного снабжения газом в ряде случаев используется
метод, схема которого показана на рис. 3.2 и 3.3. Сначала про-
кладывается временный обводной газопровод, после чего на ос-
новной газопровод приваривают по три тройника (в обе стороны
от отключаемого участка), состоящие из двух половин, которые
свариваются между собой продольным швом с помощью элект-
родуговой сварки. Внутренний диаметр горловины тройника не-
сколько больше внутреннего диаметра газопровода. При услов-
58
I
Рис. 3.3. Устройство для перекрытия сечения труб:
а — заглушка фланпевая; б — пробка цилиндрическая вертикальная
(пояснение в тексте)
ном диаметре газопровода 50 мм и менее патрубки, образующие
тройник, привариваются непосредственно к газопроводу.
На фланцы четырех тройников устанавливают задвижки, че-
рез которые специальным сверлильным и фрезерным механиз-
мом с помощью фрезы вырезают отверстие в газопроводе. После
удаления вырезанной части стенки трубы газопровода вместе
с фрезой через открытую задвижку в герметичном корпусе меха-
низма задвижку закрывают и механизм отсоединяют. На освобо-
дившееся место устанавливают стопорные устройства и присое-
диняют концы обводного газопровода.
После того как открываются задвижки на обводном газопро-
воде, открывают задвижки на тройниках со стопорными устрой-
ствами, которые вводятся внутрь основного газопровода и пере-
крывают его сечение. Потом приваривают штуцера для выпуска
газа через свечу и штуцера для подачи азота или другого инерт-
ного газа с целью последующей продувки отключенного участка.
Затем в этих патрубках и тройниках и после накачки камер воз-
духом отключаемый участок газопровода продувают и отрезают.
После замены вырезанного участка извлекают надувные камеры,
закрывают пробками штуцера, выводят из газопровода стопор-
ное устройство, закрывают все задвижки, демонтируют времен-
ный обводной газопровод. Задвижки снимают после того, как
через них с помощью специального приспособления были вве-
дены в горловины тройников уплотняющие заглушки со стопо-
60
рами. Фланцы тройников закрывают заглушками. Новую секцию
трубы вместе с тройниками покрывают защитной изоляцией.
Вместо стопорного устройства может быть использована другая
конструкция аналогичного назначения. В этом случае нижняя часть
тройника 2, привариваемого к газопроводу, имеет выпуклую ци-
линдрическую полость с внутренним диаметром, несколько боль-
шим внутреннего диаметра газопровода. Ввод пробки .12 (см. рис.
3.3, б), перекрывающей поток газа, осуществляют также через свер-
лильный механизм. Уплотняющие заглушки устанавливают внутри
механизма для сверления отверстия в газопроводе 1. Через откры-
ваемую задвижку 5 (см. рис. 3.3, а) заглушка 8 штангой 6 вручную
вводится в патрубок тройника, в кольцевом пазе которого разме-
щаются сегментные упорные пластины 4. При совмещении коль-
цевых пазов патрубка и заглушки упорные пластины перемещают-
ся толкателем 3 и входят в кольцевой паз заглушки. Отверстия, где
размещаются толкатели, плотно закрывают пробками 10 на резьбе 11.
Уплотнение заглушки достигается за счет неопренового кольца 9.
После установки заглушки держатель 7 снимают.
Требования, предъявляемые к установке и сварке тройников.
С газопровода на месте установки тройников удаляют защитное
покрытие, проверяют овальность трубы. Отсутствие дефектов
в материале трубы и толщину стенок проверяют ультразвуковым
методом. Перед сваркой две половины тройника устанавливают
вокруг трубы и стягивают. Толщина стенок тройников обычно
больше, чем толщина стенок трубы, чтобы противодействовать
напряжениям, возникающим при закупорке газопроводов сто-
порным устройством.
При сварке дуга расплавляет часть стенки трубы, чтобы сни-
зить опасность сквозного прожога трубы. Это особенно возмож-
но при тонкостенных газопроводах, где глубину проникновения
сварки ограничивают. Поскольку поток газа внутри трубы при-
водит к ее охлаждению, сталь в зоне нагрева подвергается быст-
рому затвердению. При возникающей в таких условиях излиш-
ней твердости стали возможно появление в эксплуатационных
условиях трещин. Большинство сварных швов накладывается друг
на друга и тем самым «отжигается», только край общего свароч-
ного шва сохраняет повышенную твердость. Поэтому последний
ход второго слоя шва выполняют как можно ближе к краю. Та-
кой способ вместе с предварительным нагревом участка сварива-
емой трубы до 250°С обеспечивает требуемое качество стыков.
Недостатками приведенного выше метода являются сложность
вырезания отверстия диаметром, равным внутреннему диаметру
61
X
§
3
з
3
3
» 3
So
2
*
*
X
X
«3
cS
2S
s
>>
X
X
3
3
С
X
*
3
il
U "
3
t
3
3
2
<u
S
3
*
9
0)
3
2
з
£
5
о
~ 3
e-'g.
св ~
X
e
§
ЕД
i s
 3
*
a
₽
X
T
3
Рис. 3.5. Устройство для перекрытий газопровода (пояснение в тексте)
трубы, большое число ответственных сварных соединений, не-
обходимость оставлять на подземном газопроводе фланцевые со-
единения и изготовлять отдельные стопорные устройства на каж-
дый диаметр газопровода (рис. 3.4).
Для перекрытия сечения газопровода при проведении ремонт-
ных и аварийно-восстановительных работ может быть примене-
но устройство, обладающее большой технологичностью и устой-
чивостью против сдвига, меньшей газопроницаемостью, чем при
использовании резиновых шаров и камер, глиняных и кирпич-
ных перемычек. Это устройство (рис. 3.5) состоит из круглой
кольцевой эластичной камеры 3 со шлангом для ее наполнения
9, плоской перегородкой 4 и жестким каркасом 5. Каркас и ка-
меры снабжены проушинами 6, через которые пропущен трос 7.
Камеру и перегородку выполняют из эластичного газонепроница-
емого и бензостойкого материала. Жесткий каркас используется
Для размещения устройства перпендикулярно к оси трубопровода
и создания дополнительного сопротивления сдвигу путем уста-
новки его враспор. Устройство вставляют внутрь газопровода через
специально вырезанное небольшое отверстие 2. Для его демон-
тажа достаточно стравить газ из камеры и стянуть два конца тро-
са. При этом эластичная часть притягивается к каркасу, умень-
шаются габаритные размеры устройства, которое легко вынимает-
63
ся из газопровода. После извлечения устройства отверстие в стенке
трубы заваривают.
Устойчивость устройства против сдвига в газопроводе под
давлением газа достигается за счет силы трения между стенкой
трубы, соприкасающейся с ней камерой и опорными штырями 8
каркаса. Поэтому устойчивость закрепления устройства в газо-
проводе 1 контролируется давлением в камере, которое можно
определить по формуле
Рк > (1 + 0,05Л) Рв - 0,153/Л,	(3.1)
где Рк и Рв— избыточные давления в камере и газопроводе, МПа;
Л — внутренний диаметр газопровода, мм.
В некоторых случаях перекрытие газопровода осуществляют
с помощью вводимых в трубу запорных устройств в виде элас-
тичных резервуаров, заполняемых металлическими шариками
с магнитным уплотнением или жидкостью (газом) под давлени-
ем, которая, расширяясь, перекрывает сечение газопровода. Для
этих же целей применяют манжетные запорные устройства, в ко-
торых манжета вводится внутрь газопровода в сложенном виде,
а затем с помощью приводных устройств раскрывается, пере-
крывая сечение трубы. Однако эти устройства не позволяют на-
дежно перекрыть сечение трубы, так как контактные сопряже-
ния с внутренней ее поверхностью требуют больших сил прижа-
тия, кроме того, уплотнение в таких устройствах не регулируется.
3.3.	ВСКРЫШНЫЕ ЗЕМЛЯНЫЕ РАБОТЫ
Вскрытие дорожных покрытий производится после уточне-
ния объема работ, разбивки трассы, выявления пересекаемых
подземных коммуникаций и ограждения места работ. Ширина
вскрытия должна быть больше ширины траншей:
—	при асфальтовом и бетонном покрытии — на 20 см (по 10 см
на сторону);
—	при всех других видах покрытий — на 50 см (по 25 см на
сторону).
Поврежденные материалы (бетон, асфальт, грунт и др.), полу-
ченные в результате разборки дорожных покрытий, складывают
в пределах ограждения на расстоянии не менее 1,5 м от края тран-
шеи на стороне, противоположной месту будущего отвала грунта.
В качестве ограждающих устройств используются инвентарные
металлические ограды или деревянные щиты.
При ремонте газопроводов разборка дорожных покрытий —
самая трудоемкая и маломеханизированная работа. Наиболее со-
64
вершенными устройствами, предназначенными для этих целей, в
настоящее время здесь являются баровые установки, например
однобаровые БМГ на тракторе Т-74, на тракторе Т-150 или двух-
баровые КМП-3 на тракторе К-701 и др.
При использовании этих установок необходимо произвести
с помощью колышков разбивку ориентира направления контура
колеи правой гусеницы машины, а также левой и правой край-
них щелей, прорезаемых баром в покрытии. Далее работу выпол-
няют по следующей технологической схеме. Начиная с левой
щели, на глубину асфальтового покрытия с помощью баровой
установки нарезают две или более продольные параллельные
щели. Движение машины осуществляется продольными прохо-
дами с разворотами на концах вскрываемого участка или чел-
ночными проходами (с холостым возвратом движением задним
ходом). Ширина вскрытия должна быть больше ширины верхней
части разрабатываемой траншеи на 20 см, т. е. по 10 см в каждую
сторону. После продольных щелей по всей длине участка проре-
зают поперечные щели на глубину покрытия проходами баровой
установки вперед, при этом возврат машины и переход на сосед-
нюю позицию осуществляется задним ходом. Чтобы оставляе-
мые цельные покрытия могли быть вынуты экскаватором, рас-
стояние между щелями должно составлять 0,8...0,9 м от ширины
ковша экскаватора. Расстояние между работающим экскавато-
ром и началом участка должно быть не менее 20 м (рис. 3.6).
Рис. 3.6. Схема организации работ
по вскрытию асфальтовых покрытий
с помощью баровой установки
в комплексе с экскаватором:
1 — экскаватор; 2 — баровая установка
Разборка дорожных покрытий при ремонте газопроводов про-
изводится также с помощью рыхлителей, дискофрезерных ма-
шин и гидромолотов. Однако из-за отсутствия указанных меха-
низмов в организациях, занимающихся ремонтом газопроводов,
основной объем вскрышных работ выполняется отбойными мо-
лотками, работающими от передвижных компрессоров.
Вскрытие и зашита подземных коммуникаций в местах пере-
сечения их с трассой газопровода, выборка грунта в местах пере-
сечения подземных коммуникаций допускаются только при на-
личии письменного разрешения организации, эксплуатирующей
эти коммуникации, или соответствующих управлений исполни-
тельных комитетов и в присутствии ответственных представите-
лей организации, производящей земляные работы, и организа-
5-3915	65
Рис. 3.7. Защита
пересекаемого кабеля:
1 — деревянный брус;
2 — прокладываемый газопровод;
3 — футляр; 4 — кабель; 5 — подвеска
Рис. 3.8. Защита
пересекаемых трубопроводов:
1 — деревянный или металлический брус;
2 — трубопровод; 3 — прокладываемый
газопровод; 4 — стальные подвески
ции, эксплуатирующей эти коммуникации. Организации, эксп-
луатирующие подземные коммуникации, должны обеспечить раз-
метку на местности границ и осей этих коммуникаций хорошо
заметными знаками. Как указывалось выше, места пересечений
следует определять трассоискателями.
Места пересечений вскрывают шурфами, открываемыми вруч-
ную, так как применение механизмов запрещается. Шурф откры-
вают на ширину траншеи длиной 4 м (по 2 м в каждую сторону от
места пересечения) и при необходимости раскрепляют. Одновре-
менно принимают меры по защите вскрытых коммуникаций.
Вскрытые электрические кабели и кабели связи защищают от
механических повреждений и провисания с помощью футляров
из полиэтиленовых или металлических труб, подвешиваемых
к деревянному брусу. Концы бруса должны перекрывать тран-
шею не менее чем на 0,5 м в каждую сторону (рис. 3.7).
Вскрытые в местах пересечения коммуникации из асбестоце-
ментных и керамических труб должны быть заключены в дере-
вянные короба из досок толщиной 3...5 см и подвешены. При
бесканальной прокладке с шириной вскрываемой траншеи более
1 м в местах пересечения ее с водопроводом, газопроводом, теп-
лопроводом необходимо в целях защиты трубопроводов от по-
вреждений и провисания подвесить их к деревянному или ме-
таллическому брусу с помощью скруток из проволоки или сталь-
ных подвесок (рис. 3.8), обеспечивая при этом сохранность
изоляции трубопроводов.
При вскрытии коммуникаций в зимнее время необходимо
принять меры против размораживания вскрытых трубопроводов.
Все места вскрытия до начала земляных работ должны быть ог-
раждены от стока поверхностных вод.
66
Вскрытие траншей для ремонта газопроводов является доволь-
но трудоемким и требует больших затрат ручного труда. Соглас-
но требованиям СНиП, при пересечении траншей с действую-
щими подземными коммуникациями разработка грунта механи-
зированным способом разрешается на расстоянии не менее 2 м от
боковой стенки и не менее 1 м под верхом трубы кабеля и др.
Грунт, оставшийся после механизированной разработки, должен
быть доработан вручную, без применения ударных инструмен-
тов. При этом должны быть приняты меры, исключающие воз-
можность повреждения коммуникаций. Вскрытие траншей дей-
ствующих газопроводов механизированным способом разреша-
ется только до отметки, расположенной над верхней образующей
трубы на расстоянии не менее 200...300 мм. Остающийся при
этом грунт также должен удаляться вручную с применением всех
мер предосторожности. Городские газопроводы, как правило,
прокладывают на глубине 0,8... 1м, поэтому, учитывая указанные
выше обстоятельства, можно считать, что примерно 40% всех
работ по вскрытию грунта приходится выполнять вручную.
В городских условиях для вскрытия траншей при ремонте га-
зопроводов, имеющих большое количество пересечений с други-
ми подземными коммуникациями, целесообразно использовать
одноковшовые экскаваторы с ковшом объемом до 0,25 м. Тран-
шеи межпоселковых газопроводов, а также газопроводов, проло-
женных по окраинам населенных пунктов, где они имеют мало
пересечений с другими подземными коммуникациями, целесо-
образно вскрывать траншейными экскаваторами, а в ряде случа-
ев и специальными вскрышными экскаваторами.
Вскрышные экскаваторы, благодаря специальному следяще-
му устройству и трехсекционному ротору, позволяют вскрывать
трубопроводы с трех сторон в непосредственной близости от верх-
ней и боковых образующих трубы. Однако такие экскаваторы
выпускаются малыми сериями и только для труб определенных
диаметров. В табл. 3.1 приведены основные данные по вскрыш-
ным экскаваторам.
Вскрытие траншей следует начинать с низовой стороны, что
обеспечит возможность удаления грунтовых и атмосферных вод
в места с пониженными отметками рельефа на местности. Место
отвала грунта необходимо располагать с той стороны, с которой
возможен приток дождевых вод.
В грунтах, залегающих выше уровня грунтовых вод, при отсут-
ствии вблизи подземных сооружений вскрытие траншей с вертикаль-
ными стенками без креплений может осуществляться на глубину
5*	67
Таблица 3.1. Техническая характеристика
вскрышных экскаваторов
Показатели	Марка экскаватора	
	СВР-377	ЭТР-720РС
База машины	Экскаватор ЭР-7А	Экскаватор ЭР-7А
Диаметр вскрываемого газопровода, мм	377...529	720...820
Глубина траншеи, м	До 2,0	До 2,0
Ширина траншеи, м	1,5	2,0
Производительность	160	470
Рабочие скорости, м/ч	31...310	31...310
Скорость транспортного хода, км/ч	1,4...6,1	1,4...6,1
Категория разрабатываемых грунтов	I ...IV	I...IV
Рабочий орган	Трехсекционный ротор	
Габаритные размеры в транспортном положении, мм длина ширина высота	12 150 3220 4500	12 650 3600 4400
Масса, т	26,0	36,5
(м, не более): в песчаных и крупнообломочных грунтах — 1; в супе-
сях — 1,25; в суглинках и глинах, кроме очень плотных, — 1,5; в очень
прочных суглинках и глинах — 2,0. Крепления применяют, как пра-
вило, инвентарного типа. Конструкция креплений, порядок их уста-
новки, разборки и способ разработки грунта должны быть взаимо-
связаны и обеспечивать многократное использование креплений.
Необходимость временного крепления вертикальных стенок
открываемого газопровода обосновывается проектом и опреде-
ляется рядом факторов: глубиной закладки газопровода, видом и
состоянием грунта, временными нагрузками на берме траншеи,
притоком грунтовых вод, шириной проездов для транспорта и
др. В табл. 3.2 приведены требования СНиП по наибольшей кру-
тизне траншей в различных грунтах, которые могут быть разра-
ботаны без креплений.
Наиболее часто для крепления траншей применяют горизон-
тально-рамные крепления. Их изготавливают из досок толщиной
не менее 4 см и длиной до 5 м, уложенных вплотную к стенке
траншеи и укрепленных распорками (рис. 3.9). Распорки устанав-
ливают на расстоянии не более 1,5 м друг от друга. Обычно их
изготавливают из подтоварника диаметром не менее 12 см. Под-
68
Рис. 3.9. Схема горизонтально-рамного крепления траншей:
1 — крепежная доска; 2 — распорка; 3 — накладка
товарник нарезают длиной, несколько большей ширины траншеи.
При установке распорки один конец ее прижимают к крепежной
доске, другой — ударами кувалды плотно загоняют внутрь с при-
жимом ко второй доске, пока распорка не примет горизонтальное
положение. Удары кувалды следует производить осторожно, что-
бы распорка не соскальзывала с крепежной доски. Под распорка-
ми набивают накладки для предотвращения их выпадания.
В зависимости от грунтовых и других условий применяют
и другие виды креплений.
3.4.	ВОДООТЛИВ ИЗ ТРАНШЕЙ И КОТЛОВАНОВ
И ИХ ЗАЩИТА ОТ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД
При ремонте газопроводов, особенно при высоком уровне
грунтовых вод или в периоды интенсивного выпадения атмос-
ферных осадков, особое внимание следует уделять водоотливам.
Чтобы произвести водоотлив, в первую очередь необходимо пре-
дусмотреть мероприятия по предотвращению попадания дожде-
вых вод во вскрываемую траншею. Это намного упростит после-
дующие работы по водоотливу и уменьшит их объем.
69
Таблица 3.2. Наибольшая допустимая крутизна откосов
при разработке траншей и котлованов без креплений
по СНиП при разной глубине выемки
Грунты	Крутизна откосов при глубине выемки, м					
	1,5		3		4	
	Угол между направле- нием откоса и горизон- талью, град	Отношение высокого откоса к его заложению	Угол между направле- нием откоса н горизон- талью, град	Отношение высокого откоса к его заложению	Угол между направле- нием откоса и горизон- талью, град	Отношение высокого откоса к его заложению
Насыпные	56	1:0,67	45	1:1	38	1:1,25
Песчаные и гравийные влажные (нена- сыщенные)	63	1:0,5	45	1:1	45	1:1
						
Глинистые:						
супесь	76	1:0,25	56	1:0,67	50	1:0,85
суглинок	90	1:0	63	1:0,5	53	1:0,75
глина	90	Г.0	76	1:0,25	63	1:0,5
Моренные:						
песчаные,	76	1:0,25	60	1:0,57	53	1:0,75
супесчаные						
суглинистые	78	1:0,2	63	1:0,5	57	1:0,65
Примечания: 1. Учитывая различные виды грунтов, крутизну откоса для всех пла-
стов надлежит назначить по более слабому.
2. Ширина полок и крутизна откосов траншей для совмещенной прокладки трубопро-
водов должны назначаться проектом.
До начала работ на основании гидрогеологических данных
должен быть определен приток воды, точное знание которого
позволит сделать правильный выбор водооткачивающих средств.
При сравнительно небольшом притоке воды (до 3 м3/ч с 1 м2),
как правило, применяют открытый водоотлив с помощью насо-
сов, при большем притоке — иглофильтровые установки.
В зависимости от характера грунтов для предварительных рас-
четов воды % с 1 м2 дна траншеи принимается, м3/ч:
—	при мелкозернистых песках, глинистых и суглинистых грун-
тах 0,16 (слабый приток);
—	при среднезернистых песках или мелком гравии 0,24 (сред-
ний приток);
—	при крупнозернистых песках, щебне, гравии 0,3...3,0 (силь-
ный приток).
Суммарный приток воды можно рассчитать по формуле:
Q = q0F,	(3.2)
70
где F — площадь дна траншеи, м2.
По суммарному притоку воды выбирают марку водоотливных
насосов (табл. 3.3.).
Таблица 3.3. Техническая характеристика
водоотливных насосов
Показатели	Марка насоса					
	С-374	С-247	СВ-262	С-245	С-204	С-665
Подача, м2/ч	16...24	35	35	100	120	120
Напор воды, м	9	20	6	16	20	20
Марка двигателя	АОД- 2-21-4	УД-1	Д-300	Т-62	А-61	УД-2
Мощность, кВт	1,1	3,0	4,5	9,6	7,0	5,9
Частота вращения, мин	1410	2200	3000	1500	1500	3000
При разработке траншей водоотлив осуществляют из специ-
альных приемных колодцев, собранные из инвентарных деревян-
ных бездонных ящиков размерами, предусмотренными в плане, м:
при слабом притоке воды — 0,7x1,0; при среднем — 1,Ох 1,0; при
сильном — 2,0x1,5. Высота каждого ящика — 0,7...0,8 м. В стенках
ящика для стока воды просверливают отверстия и закрывают их
сетками. Расстояние между колодцами определяют с учетом при-
тока воды, характера грунтов на дне траншей и мощности насоса.
В грунтах, легко поддающихся размыву (мелкие и средние пески),
расстояние между колодцами не должно превышать 25 м, в более
устойчивых грунтах оно варьирует от 25 до 50 м.
При значительном притоке грунтовых вод, когда применяют
насосы с подачей более 40 м2/ч, водосборные колодцы выносят
за пределы траншей (рис. 3.10). Строительство колодцев должно
опережать вскрытие траншеи. Необходимо начинать вскрытие
траншеи от колодца и поддерживать уклон в его сторону для
обеспечения стока воды. Чтобы обеспечить сток воды и предуп-
редить размыв дна траншеи, по нему устанавливают продольные
лотки размером 0,2x0,2 м, а через каждые 5... 10 м роют попереч-
Рис. 3.10. Схема организации работ
по открытому водоотливу:
1 — насос; 2 — приемный колодец
ные канавки со стоком к лотку. При слабом притоке воды их
можно удалять как в процессе вскрытия траншеи, так и по его
окончании.
Отвод откачиваемой воды организуют таким образом, чтобы
исключить возможность затопления зданий, сооружений, дорог
и проездов. Схему отвода откачиваемой воды разрабатывают
в зависимости от местных условий и профиля местности. Отвод
воды от насоса осуществляют по инвентарному желобу (лотку,
трубе) в ближайший канализационный колодец, водосток или
кювет. Во время откачки воды необходимо вести систематичес-
кие наблюдения за состоянием дна, стенок и откосов траншеи
и при обнаружении возрастающих просадок или очагов сосредо-
точенной фильтрации воды с выносом грунта незамедлительно
принимать соответствующие меры.
При вскрытии траншей газопроводов, проложенных в грун-
тах, сильно насыщенных водой, открытый водоотлив малоэф-
фективен даже при устройстве шпунтовых ограждений. В таких
грунтах успешно применяется искусственное понижение уровня
грунтовых вод. Для этой цели широко используют легкие игло-
фильтровые установки типа ЛИУ-2, ЛИУ-5 и ЛИУ-6 (табл. 3.4.).
Таблица 3.4. Техническая характеристика
легких иглофильтровых установок
Показатели	ЛИУ-2	Комплект ЛИУ-5		Комплект ЛИУ-6	
		Насос 1	Насос г	Насос 1	Насос 2
Подача, м2/ч	30	60	140	65	140
Напор, м	25	24	35	28	35
Высота всасывания, м	6	6	7	7	7
Число иглофильтров в комплекте, шт.	24	100	100	100	100
Общая длина коллектора в комплекте, м	20	5...10	4,5	105	105
Диаметр коллектора, мм	108	150	150	150	150
Мощность электродвигателя, кВт	5,5	10	20	10	20
Масса насосного агрегата (без кол- лектора), кг	313	362	670	587	670
Иглофильтровые установки (иглофильтры) (рис. 3.11) состо-
ят из фильтрующих звеньев, подключенных через надфильтро-
вую трубу и гибкий армированный шланг к водосборному кол-
72
3
Рис. 3.11. Иглофильтровая установка:
I — фильтрующее звено; 2 — надфильтровая труба; 3 — вакуумметр;
4 — самовсасывающий вихревой насос с электродвигателем;
5 — гибкий армированный шланг; 6 — водосборный коллектор
лектору, соединенному с самовсасывающим вихревым насосом.
Фильтрующее звено состоит из внутренней и наружной сталь-
ных труб с отверстиями, просверленными в шахматном порядке.
На наружную трубу наматывают просмоленный пеньковый жгут,
на который надевают фильтрационную и защитную сетки. Дли-
ну надфильтровых труб выбирают в зависимости от требуемого
понижения уровня грунтовых вод.
Иглофильтры следует устанавливать на расстоянии не менее
1 м от края вскрываемой траншеи. Фильтрующее звено погружа-
ют ниже дна вскрываемой траншеи не менее чем на 1,5 м. При
вскрытии траншей, расположенных непосредственно около фун-
даментов близлежащих зданий и сооружений, иглофильтры сле-
дует устанавливать в заранее пробуренные скважины. Перед по-
гружением фильтрующего звена в надфильтровые трубы его сле-
дует собрать и установить вертикально в открытые лунки размером,
указанном в плане, — 0,3 м. Необходимо вести систематические
наблюдения за состоянием дна, стенок и откосов траншеи. При
обнаружении увеличивающихся просадок или очагов сосредото-
ченной фильтрации воды с выносом грунта нужно незамедлитель-
но принимать соответствующие меры. Для погружения в игло-
фильтры нагнетают воду под давлением 0,2...0,6 МПа. Расход воды
во время погружения: в мелкозернистых и разнозернистых песках
составляет 25...30 м3/ч, в крупнозернистых — 33...40 м3/ч.
При установке иглофильтров в мелкозернистых песках вокруг
них устраивают песчано-гравийную обсыпку: пространство вок-
руг иглофильтра после его погружения на проектную глубину следу-
73
ет в течение нескольких минут промыть водой. Затем расход воды
необходимо резко сократить и, не прекращая подачу воды, рав-
номерно засыпать песчано-гравийную смесь. Если невозможно
сделать обсыпку по этой технологии, в грунт погружают глухую
обсадную трубу диаметром не менее 150 мм, в которую опускают
собранный иглофильтр. Кольцевое пространство между трубой
и иглофильтром постепенно заполняют песчано-гравийной сме-
сью, после чего обсадную трубу извлекают на поверхность.
Среднее снижение уровня грунтовых вод в песках на 1,5...2,0 м
установками ЛИУ составляет, м: в среднезернистых — 24...36, мел-
козернистых чистых — 48...72, мелкозернистых пылеватых — 96
и более.
В течение всей работы иглофильтровой установки необхо-
дим контроль за показаниями манометров и вакуумметров и за
возможным выносом грунта на поверхность. Продолжительность
работы иглофильтровых установок от начала вскрытия траншей
до ее полной засыпки определяется полным циклом ремонта
газопроводов.
В зимний период работы по водоотливу усложняются: нельзя
допускать длительных остановок насосных агрегатов во избежа-
ние замерзания воды во всасывающей системе. Все насосные аг-
регаты следует устанавливать в утепленных отапливаемых буд-
ках. Надземные трубопроводы утепляются теплоизоляционными
материалами.
3.5.	ОСОБЕННОСТЬ РЕМОНТНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ РАБОТ
МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ
Технология ремонтно-восстановительных работ аналогична
технологии строительства трубопровода. На равнинной местнос-
ти с плотным грунтом ремонтно-восстановительные работы осу-
ществляются проще, чем в болотистой, скалистой, горной, лес-
ной и других местностях. Особенности линейной технологии ре-
монта трубопровода на равнинах заключаются в том, что все виды
работ ведутся в определенной последовательности перемещаю-
щимися вдоль трассы трубопровода подразделениями.
Отдельные виды работ, являющиеся обязательным звеном
в цепи последовательно выполняемых соответствующими под-
разделениями, включают: подготовку трассы; вскрытие-рытье
траншей; отключение защитных станций; освобождение отклю-
ченного участка трубопровода от газа; вырезку ремонтируемого
74
участка трубопровода; изготовление новой части трубопровода;
монтаж и сварку отрезанного участка трубопровода; испытатель-
ные и изоляционно-защитные работы; засыпку траншеи после
выполнения всех ремонтно-механических работ.
Технологическая последовательность и взаимосвязь отдельных
операций линейного ремонта, в отличие от строительства газо-
провода, имеет ряд дополнительных технологических операций, к
которым относятся поиск места и характер дефекта трубопровода;
освобождение трубы от газа; изготовление элемента трубопровода
на специализированном производстве. Все ремонтные работы на
газопроводе относятся к категориям огнеопасным.
Рытье траншей, демонтаж и сварка труб в «нитку» выполняют-
ся обычно последовательно, т. е. рытье траншеи опережает сварку
труб в «нитку». Все операции выполняются последовательно, вплоть
до получения готового к эксплуатации трубопровода с электрохи-
мической защитой, которая может сооружаться как в процессе
основного линейного ремонта, так и до его начала. Часто электро-
химическую защиту сооружают по окончании всех видов работ,
что недопустимо, так как при отсутствии электрохимической за-
щиты в первое после сдачи в эксплуатацию время начинают ин-
тенсивно образовываться очаги коррозии, которые продолжают
действовать даже после устройства электрохимической защиты.
Под подготовкой трассы понимают приведение ее в такое со-
стояние, при котором возможно осуществление всех остальных
технологических операций. Подготовка проводится вдоль всей
трассы в полосе, ширина которой устанавливается строительны-
ми нормами. При этом наиболее важными являются три вида ра-
бот: вырубка леса, если она имеется в полосе отвода, создание
начального профиля трассы и устройство проезда вдоль трассы.
Под начальным профилем трассы понимается поверхность грунта
вдоль трассы, спланированная таким образом, что по ней могут
безостановочно двигаться основные ремонтные подразделения.
Обычно вскрытие — рытье траншей — производится ротор-
ными или ковшовыми экскаваторами периодического действия.
При вскрытии плотных грунтов наиболее эффективны роторные
экскаваторы, производительность которых составляет, м’/ч:
П = 60qnkpk„kt,	(3.3)
где q — объем одного ковша; п — число ковшей, разгружающих-
ся в мин; кр — коэффициент рыхления, равный 0,65 — для тяже-
лой глины, 0,75 — для суглинка, 0,9 — для супеси; кК — коэф-
75
фициент наполнения ковша, равный 0,7 — для глин, 0,8 — для
суглинка, 0,9 — для супеси; кс — коэффициент использования
рабочего времени (0,6...0,8).
Производительность одноковшовых экскаваторов определя-
ется по аналогичной формуле
П = 60дпкпкэ,
где и — число циклов копания в мин; кп — 0,95 — коэффициент
потерь времени на передвижение; к3 — коэффициент организа-
ционных потерь времени при эксплуатации экскаватора.
Траншея, подготовленная роторным экскаватором, имеет ров-
но спланированное дно, что исключает сосредоточенные участ-
ки давления на изоляцию трубы и способствует качественной
укладке трубопровода.
Демонтажные и сварочные работы могут выполняться после
вскрытия траншеи, после обнаружения дефектного участка трубо-
провода. После изготовления трубопровода, соответствующего де-
фектному участку, последующие восстановительные работы прак-
тически такие же, как и при строительстве нового трубопровода.
Трубопровод в условиях равнинной местности монтируется
из секций, состоящих из двух—четырех труб, свариваемых на тру-
босварочных базах (ТСБ) и доставляемых к месту монтажа пле-
тевозами. Сборка трубопровода из одиночных труб осуществля-
ется в исключительных случаях, когда по каким-либо обосно-
ванным причинам доставка секций труб к месту работ невозможна.
Процесс сборки и сварки трубопровода изображен на схеме 1
(рис. 3.12, а). Трубопровод наращивается из отдельных трубных
секций диаметром 1220...1420 мм. Стыки свариваются ручной
электродуговой сваркой. Весь технологический процесс выпол-
няется сварочно-монтажным подразделением, продвигающимся
по мере выполнения работ.
На рис. 3.12, б показан модификационный вариант схемы,
применяемой на сибирских газопроводах.
По окончании сварочно-монтажных работ по восстановле-
нию трубопровода проводятся испытательно-пусковые работы,
позволяющие оценить качество выполненных ремонтных работ.
Изоляционно-защитные работы можно выполнять по одной
из трех схем:
1)	схема изоляции стыков и укладка из труб с заводской изо-
ляцией;
2)	раздельная схема изоляции и укладки;
3)	совмещенная схема изоляции и укладки.
76
Рис. 3.12. Схема расположения исполняющих сварочно-монтажные работы:
по ускоренной технологии; б — по модифицированному варианту: 1 — машинист трубоукладчика;
2 — такелажник; 3 — слесарь; 4 — машинист бульдозера; 5 — бригадир; 6 — электросварщик;
7 — машинист энергетического агрегата; 8 — машинист сварочной установки
Общим для всех схем является перемещение трубопровода,
находящегося на бровке траншеи, с помощью трубоукладчиков.
Траншея с уложенным в нее трубопроводом засыпается, как
правило, бульдозерами. При этом грунт не должен содержать
крупных комков, особенно в зимний период. Для присыпки труб
необходим мягкий грунт или измельченный. Засыпка изолиро-
ванных и незащищенных труб скальным грунтом не допускается.
Контрольные вопросы
1.	Охарактеризуйте основные подготовительные работы по ремонту газотру-
бопроводных систем.
2.	Какой порядок отключения участков газопровода Вы знаете?
3.	Порядок проведения вскрышных работ для проведения подземного трубо-
провода.
4.	Изобразите общую технологическую схему ремонта подземного трубопро-
вода. Объясните этапы работ.
5.	Как избавиться от ливневых и подземных вод во время проведения ремон-
та подземного трубопровода?
6.	Какова особенность технологии ремонта магистральных трубопроводов
газа?
ГЛАВА 4
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ПОДГОТОВКА
ПРОИЗВОДСТВА
К РЕМОНТУ ДЕТАЛЕЙ И АГРЕГАТОВ
4.1.	МЕТОДОЛОГИЯ И ЭТАПЫ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ
РЕМОНТНО-МЕХАНИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА
Технологическая подготовка ремонтно-механического произ-
водства газовой промышленности и энергетики проводится по
определенному календарному плану. В нее входят разработка
новых (или усовершенствованных ранее освоенных) методов
и способов восстановления газового оборудования и трубопровод-
ных систем, их деталей и узлов или проектирование прогрессивных
на перспективу устройств, приспособлений и инструментов для
выполнения ремонта, а также внедрение в практику ремонта газо-
вого оборудования экономически безопасных материалов, напри-
мер водных моюще-очищающих композиций.
Функции технологической подготовки производства по восста-
новлению нормальной работы газового оборудования и трубопро-
водных систем разнообразны и заключаются в определении воз-
можности восстановления поверхности детали, узла и выполнение
работ в полном соответствии с техническими условиями их эксплу-
атации; выяснение преимуществ и недостатков разных вариантов
технологических решений с точки зрения их соответствия передо-
вым тенденциям развития технологии ремонта систем газоснабже-
ния; обеспечении бесперебойности поставок энергоносителя по-
требителям; достижении надежности и долговечности восстанов-
ленной детали, узла на уровне не ниже нового существующего.
Одной из важнейших проблем ремонта является сокращение
сроков подготовки производства по восстановлению разнообраз-
ного газового оборудования и трубопроводных систем в целом.
Организация подготовки производства восстановления сис-
тем газоснабжения, определение состава технологической осна-
79
стки и уровня оснащенности считаются выгодными или наилуч-
шими, если будут комплексно учитываться современные требо-
вания, с одной стороны, и возможности ремонтно-механическо-
го предприятия — с другой.
Подготовка производства к ремонту газового оборудования
и систем газоснабжения — сложный процесс, включающий це-
лый комплекс технических, организационных, экономических,
экологических и производственных мероприятий. Сюда входят
вопросы разработки технологии, создания более совершенной,
надежной и выгодной оснащенности ремонтного производства,
рационального усовершенствования уже ранее освоенных мето-
дов и способов ремонта деталей и узлов газового оборудования
и магистральных трубопроводов (рис. 4.1)
Методология современной прогрессивной организации под-
готовки ремонтного производства в газовой промышленности
и энергетических хозяйствах охватывает все стороны работ — от
восстановления детали, агрегата до ремонта сложного газового
оборудования, например компрессорных и газонаполнительных
станций, систем транспортирования и сгорания газа.
Технологическая подготовка ремонтно-механического произ-
водства является многоэтапным комплексным процессом, где
рассматривается определенный круг задач.
На первом этапе решаются задачи, связанные с плановыми
и научно-исследовательскими работами. Сюда входит изучение
возможностей реализации достижений научно-технического про-
гресса на конкретном ремонтном предприятии; определение пер-
спектив развития производства; обновление основных фондов,
их структуры; изучение спроса на новый вид услуг и продукции,
а также установление районов ее потребления и источников по-
лучения сырья и материалов, комплектующих деталей и агрега-
тов. Особое место на этом этапе занимают работы, связанные
с составлением характеристик новых видов ремонтных услуг, их
рекламирование, а также рекламные мероприятия.
Вторым этапом решаемых задач является конструкторская
подготовка, основные функции которой заключаются в состав-
лении заданий на проектно-конструкторские разработки техно-
логического производства, а также изготовлении и испытании
опытных образцов средств малой механизации и автоматизации
ремонтно-механического производства.
На третьем этапе приступают к разработке и проектирова-
нию технологических процессов ремонта. Он включает в себя
80
Рис. 4.1. Общая схема и последовательность технологической подготовки производства
по восстановлению деталей и агрегатов газового оборудования
6-3915
стки и уровня оснащенности считаются выгодными или наилуч-
шими, если будут комплексно учитываться современные требо-
вания, с одной стороны, и возможности ремонтно-механическо-
го предприятия — с другой.
Подготовка производства к ремонту газового оборудования
и систем газоснабжения — сложный процесс, включающий це-
лый комплекс технических, организационных, экономических,
экологических и производственных мероприятий. Сюда входят
вопросы разработки технологии, создания более совершенной,
надежной и выгодной оснащенности ремонтного производства,
рационального усовершенствования уже ранее освоенных мето-
дов и способов ремонта деталей и узлов газового оборудования
и магистральных трубопроводов (рис. 4.1)
Методология современной прогрессивной организации под-
готовки ремонтного производства в газовой промышленности
и энергетических хозяйствах охватывает все стороны работ — от
восстановления детали, агрегата до ремонта сложного газового
оборудования, например компрессорных и газонаполнительных
станций, систем транспортирования и сгорания газа.
Технологическая подготовка ремонтно-механического произ-
водства является многоэтапным комплексным процессом, где
рассматривается определенный круг задач.
На первом этапе решаются задачи, связанные с плановыми
и научно-исследовательскими работами. Сюда входит изучение
возможностей реализации достижений научно-технического про-
гресса на конкретном ремонтном предприятии; определение пер-
спектив развития производства; обновление основных фондов,
их структуры; изучение спроса на новый вид услуг и продукции,
а также установление районов ее потребления и источников по-
лучения сырья и материалов, комплектующих деталей и агрега-
тов. Особое место на этом этапе занимают работы, связанные
с составлением характеристик новых видов ремонтных услуг, их
рекламирование, а также рекламные мероприятия.
Вторым этапом решаемых задач является конструкторская
подготовка, основные функции которой заключаются в состав-
лении заданий на проектно-конструкторские разработки техно-
логического производства, а также изготовлении и испытании
опытных образцов средств малой механизации и автоматизации
ремонтно-механического производства.
На третьем этапе приступают к разработке и проектирова-
нию технологических процессов ремонта. Он включает в себя
80
Рис. 4.1. Общая схема и последовательность технологической подготовки производства
по восстановлению деталей и агрегатов газового оборудования
6-3915
выбор технологического сварочно-монтажного, механического,
трубозаготовительного и другого оборудования, технологической
оснастки и вспомогательных материалов. На этом же этапе рас-
считывают нормативы и потребности во всех видах ресурсов,
проектируют и изготовляют недостающую оснастку, определяют
систему контроля качества заготовок, деталей и узлов восстанав-
ливаемого оборудования, выполняют работы организационного
характера: решают задачи, связанные с расчетом нормативов орга-
низации ремонта, разрабатывают планировку или перепланировку
производственных участков, выбирают радиальную их структу-
ру, а также задачи по совершенствованию специализации ремон-
тно-эксплутационных подразделений и др.
На четвертом этапе технологической подготовки ремонтно-
механического производства рассчитывают мощности ведущих
ремонтно-эксплутационных подразделений ремонтной базы; раз-
рабатывают систему стимулирования труда; определяют эффек-
тивность внедрения новшеств в ремонтную практику участка,
мастерской, предприятия, хозяйства в целом.
Основными функциями материальной подготовки ремонтного
производства являются организация всей внешней поставки и коо-
перации, составление заявок и организаций обеспечения произ-
водства материалами, запчастями и недостающим оборудованием.
Система технологической подготовки ремонтно-эксплуатаци-
онного производства к проведению ремонтных работ в газовом
хозяйстве предусматривает также решение задач, связанных
с разработкой управления восстановительными ремонтными ра-
ботами. К ним относится организация обслуживания транспор-
том, погрузочно-разгрузочными механизмами, поддержание их
в работоспособном состоянии. Решаются вопросы хранения и
выдачи материальных ценностей, охраны труда и экологической
безопасности проведения ремонта.
Таким образом, технологическая подготовка ремонтного про-
изводства свидетельствует о важности и ответственности всего
комплекса работ по подготовке производства к проведению ре-
монта газовых и энергетических систем, их оборудования.
4.2.	НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ
РЕМОНТНО-МЕХАНИЧЕСКИХ ПРЕДПРИЯТИЙ
При разработке нормативно-технической документации на
ремонт используют классификаторы деталей, поверхностей,
дефектов и типовых технологических маршрутов, а также мето-
82
дики обоснования способов, номенклатуры восстанавливаемых
деталей, определения коэффициентов восстановления и повто-
ряемости дефектов. Руководящими материалами при этом долж-
ны быть отраслевые стандарты и методики по разработке норма-
тивно-технической документации, нормативов и норм на ремонт.
Государственные и отраслевые стандарты должны соблюдаться
при разработке ремонтных чертежей, технологических процес-
сов и другой конструкторской документации на средства техно-
логического оснащения.
Комплект нормативно-технической документации технологи-
ческой подготовки ремонтно-механического производства содер-
жит следующую документацию: сводные ведомости планирования
номенклатуры и объемов ремонтов—восстановления; документы
по расчету затрат труда и денежных средств и планированию по-
требности в материально-технических ресурсах для проведения
ремонта газового оборудования и систем. Примерная номенк-
латура нормативно-технических документов по восстановлению
деталей газового оборудования приведена в табл. 4.1. В стан-
дарте предприятия на приемку и выдачу деталей приведены тре-
бования по очистке, комплектности, контролю допустимых зна-
чений дефектов, по качеству и точности восстановленных дета-
лей. В отдельных разделах излагаются требования по безопасности,
правила приемки и контроля восстановленных деталей, марки-
ровки, упаковки транспортирования и хранения, гарантии ре-
монтно-эксплуатационных предприятий.
Таблица 4.1. Номенклатура нормативно-технической
документации для восстановления деталей
Наименование документа	Сфера применения документа		Составление документа
	Производства по централизо- ванному вос- становлению деталей	Восстановление деталей для собственных нужд	
Общие технические требования на сдачу изношенных деталей для восстановления и выдачу восстанов- ленных	Документ обязателен		В виде отраслевых стан- дартов или стандартов предприятия
Номенклатура восста- навливаемых деталей (сборочных единиц)	Тоже		На конкретное изделие или группу изделий
6'
83
Продолжение табл. 4.1
Наименование документа	Сфера применения документа		Составление документа
	Производства по централизо- ванному вос- становлению деталей	Восстановление деталей для собственных нужд	
Нормативы объемов восстанов л е ния	Документ обязателен	Документ не обязателен	В расчете на 100 ремон- тов или исходя из налич- ного парка газового обору- дования
Типовые нормы времени на восстановление деталей	Документ обязателен		По конкретным техно- логическим процессам (или типовым)
Цены на восстановление детали	Документ обязателен	Документ не обязателен	То же
Нормы расхода материа- лов на восстановление деталей	Документ обязателен		
Нормативы потребности материалов, оборудова- ния, приспособлений и инструмента	Документ обязателен	Документ не обязателен	По конкретным техно- логическим процессам в расчете на единицу за- трат на восстановление деталей
Ведомость оборудования и оснастки	Документ обязателен	Документ не обязателен	То же
Нормативы времени восстановления типовых повреждений	Документ обязателен	Документ не обязателен	По способам восстанов- ления в расчете на едини- цу площади восстанавли- ваемой поверхности. Применяются для целей технологической подго- товки производств
Нормативы расхода ма- териалов на восстановле- ние типовых поверхностей	Документ обязателен		Тоже
Нормативы себесто- имости восстановления типовых поверхностей	То же		—
Нормативы потребности оборудования, приспо- соблений и инструмента на восстановление ти- повых поверхностей	Документ обязателен	Документ не обязателен	—
84
Номенклатура восстанавливаемых деталей агрегатов, сбороч-
ных единиц представляет собой перечень деталей агрегатов, вос-
становление которых в условиях данного ремонтно-механичес-
кого предприятия технически возможно и экономически целе-
сообразно. Номенклатура оформляется в виде сводных ведомостей
с указанием наименования детали, ее обозначения по каталогу
и предпочтительной применяемости. На каждую деталь, вклю-
ченную в номенклатуру, разрабатывают ремонтный чертеж и ти-
повой или единичный технологический процесс восстановления.
При восстановлении деталей в отсутствие единичного техпро-
цесса и для собственных нужд рекомендуется пользоваться типо-
выми технологическими процессами восстановления характер-
ных дефектов. При проведении ремонтов газового оборудования
следует учитывать дефекты, являющиеся результатом проявле-
ния технологической «наследственности». Дефекты, возникаю-
щие от внутренних напряжений и от внешних нагрузок, вызыва-
ют деформацию деталей. Особенно отрицательный эффект на-
блюдается при деформации в базисных деталях: литых корпусах,
сварных конструкциях, магистральных газопроводах. При разра-
ботке нормативно-технической документации ремонтного про-
изводства следует учитывать причины, снижающие сроки служ-
бы отремонтированной или вновь изготовленной детали, узла.
Такими причинами могут быть отсутствие в технической доку-
ментации операции «старения» после отливки, прокатки, сварки
и другой обработки с целью снятия внутренних напряжений.
Практикой доказано, что деформации шатунов компрессора
вызывают их изгиб, скручивание. Наиболее эффективным спо-
собом снятия внутренних напряжений после правки является
стабилизация — нагрев детали до 400 °C, в результате чего умень-
шаются остаточные напряжения и повышается стабильность де-
тали. Рентгеновские исследования структурных напряжений вто-
рого рода стабильных образцов сталей 35...60 и У10 после закал-
ки и отпуска показали, что давления снижаются при 300...600°С,
а углеродистой — в интервале 350...450°C.
Нормы времени на восстановление определяют расчетно-ана-
литическим методом на основании используемых режимов вы-
полнения операций в соответствии с технологическими процес-
сами восстановления или по результатам работы предприятия.
Цены на восстановленные детали разрабатывают на основа-
нии единичных технологических процессов с использованием
подетальных норм расхода материалов и типовых норм времени.
Они согласовываются с заказчиком.
85
При разработке нормативов себестоимости восстановления
типовых поверхностей устранения дефекта используют типовые
технологические процессы, разработанные для типовых поверх-
ностей, нормативы расхода материалов и нормативы времени на
типовые поверхности.
Нормативы объемов восстановления по каждой детали в рас-
чете на 100 капитальных ремонтов газового оборудования опре-
деляют по формуле:
#нк=100Х>,	(4.1)
где Кв — коэффициент восстановления; т — число деталей дан-
ного наименования в агрегате (оборудовании), шт.
Одной из важнейших задач технологической подготовки про-
изводства является техническое обеспечение проведения восста-
новительных работ в соответствии с действующими положениями
в газовой промышленности. Определение материальных, финан-
совых и трудовых затрат ремонта, а также обеспечение экологи-
ческой безопасности ремонтных работ содержатся в соответству-
ющих отраслевых Нормативных документах.
Нормативы расхода технологических материалов, электродов,
газов — флюсов, припоев и других вспомогательных материалов
на восстановление определяют расчетно-аналитическим методом
с учетом толщины покрытия, а также потерь на угар и разбрыз-
гивание, и делают это, как правило, собственными силами ре-
монтно-механического предприятия.
Нормы расхода материалов, используемых для создания за-
щитно-изоляционных покрытий или в качестве вспомогательных
материалов при нанесении металлизацией, гальваническим по-
крытием основного материала на деталь, определяют, согласно
нормам расходов основного материала, указанным в инструкции.
Нормативы потребности оборудования устанавливают или
расчетно-аналитическим методом с использованием типовых тех-
нологических процессов, или на основании пооперационных норм
времени и планируемого действительного фонда работы обору-
дования, или по характерному техпроцессу на ремонт (рис. 4.2).
Ведомость на оборудование и оснастку составляют для конкрет-
ных деталей согласно технологическим процессам и оформляют
в виде таблиц, переплетают и хранят в качестве руководящих
документов.
Показатели по нормированию объемов восстановления, зат-
рат времени и денежных средств, а также потребности в мате-
86
Разновидности работ, выполняемых ремонтно-восстановительным производством
Рис. 4.2. Иллюстрации технологических ремонтных работ
к выбору технической оснащенности ремонтно-механического предприятия
риально-технических ресурсах оформляют в виде комплекта до-
кументов технологической подготовки производства по восста-
новлению деталей.
Нормативно-руководящий документ, в котором отражен тех-
нологический процесс ремонтно-восстановительного производ-
ства, является главным, так как на его основе разрабатывается
другая документация.
4.3.	ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ ФОРМЫ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА РЕМОНТА
Организационные формы технологического процесса ремон-
та газового оборудования зависят от серийности производства.
При индивидуальном и мелкосерийном производстве они будут
одни, а при серийном, особенно крупносерийном производстве, —
другие.
При индивидуальном методе ремонта газового и энергетичес-
кого оборудования, когда каждое отдельное устройство разбира-
ет и собирает одна бригада ремонтников, восстановление дета-
лей выполняют на другом производственном участке, но, как и
разборочно-сборочные работы, — тоже индивидуально. При
такой организационной форме технология ремонта включает
осмотр и измерение детали, а также назначение способа ее вос-
становления, последовательность операций и порядок сдачи де-
тали в производство. После восстановления деталь возвращают
на восстанавливаемый объект.
С увеличением объема ремонтного производства до мелкосе-
рийного ремонт, например запорной арматуры или агрегатов га-
зового и энергетического оборудования, делится на несколько
групп, специализирующихся по способам восстановительных ра-
бот или методам ремонта. Количество наименований деталей, тре-
бующих восстановления, растет, вместе с тем одновременно уве-
личивается число восстанавливаемых деталей по каждой номенк-
латуре. В этом случае выделяется специальный работник, который
определяет объем работ по каждой детали в партии, передает их
в ремонтно-механическое производство и принимает обратно.
Планирование восстановления деталей при индивидуальном
и мелкосерийном производстве осуществляется по укрупненным
нормам времени. Входной склад ремонтного фонда для восста-
навливаемых деталей не требуется, так как для облегчения тех-
нологии ремонта в одной и той же партии детали могут быть
88
с несколькими разными дефектами. Создаются специальные ти-
повые информационные справочники. Следует отметить, что при
индивидуальном и мелкосерийном производстве число способов
восстановления деталей ограничено и носит универсальный ха-
рактер, например, разные виды ручной сварки, резки и пайки.
Таким справочным материалом является информация об ук-
рупненной технологии на устранение каждого дефекта в отдель-
ности, или, как ее еще называют, подефектной технологией.
Так как последняя не предусматривает всего комплекса работ по
восстановлению детали в целом, а только отдельных дефектов, тео-
ретически ее нельзя называть технологией. С помощью справочно-
го материала намечается маршрут прохождения каждой отобран-
ной детали, для проведения ремонтно-восстановительных работ на
специализированных производственных участках. Детали, не тре-
бующие выполнения этой операции, остаются на объекте.
Детали после каждой операции возвращаются на ремонтиру-
емый объект, где осуществляется приемо-проверочный контроль,
который при обнаружении некачественного ремонта возвращает
их на ремонтно-механические предприятия до тех пор, пока де-
фекты не будут устранены в полном объеме. Из рис. 4.3 видно,
что одно изделие может иметь много дефектов.
С ростом программного задания и переходом на серийное
и крупносерийное производство количество способов восстанов-
ления деталей увеличивается, широко распространенная ручная
сварка заменяется автоматическими видами сварки и наплавки.
Каждый из способов имеет свою область применения, но ча-
сто один дефект может быть устранен при одних и тех же каче-
ственных показателях двумя и более способами, отличающими-
ся друг от друга только трудовыми затратами, связанными с вы-
полнением работ по операции. Например, изношенную резьбу
можно восстановить вибродуговой наплавкой в среде углекисло-
го газа, изношенную наружную цилиндрическую поверхность вос-
станавливают вибродуговой наплавкой, наплавкой под слоем
флюса, хромированием, останавливанием и металлизацией.
С учетом этого нельзя закреплять за отдельными дефектами
какие-то способы восстановления, потому что при сочетании
дефектов, встречающихся на детали, в технологическом процес-
се будет наблюдаться многообразие операций, которое в конце
концов приведет к удлинению производственного цикла и к удо-
рожанию ремонтных работ. В таком случае для каждого сочета-
ния дефектов нужно выбрать свой способ восстановления, кото-
89
Рис. 4.3. Характерные дефекты,
возникающие в процессе эксплуатации газового оборудования
рый должен быть технически и экономически обоснован. Этого
сделать нельзя без предварительного составления в нескольких '
вариантах технологического процесса на все сочетания дефек- i
тов. Отсюда вытекает, что при серийном и крупносерийном про-
изводстве подефектная технология перестает играть свою поло- 
жительную роль, она затрудняет организацию технологического j
процесса. При серийном, а также крупносерийном производстве
для каждого сочетания дефектов составляют свой технологичес-
кий маршрут и процесс, составляют маршрутную технологию.
С переходом ремонтно-механического производства на серий-
ное и крупносерийное производство и увеличением программного
задания размеры партий возрастают, и при подефекгной техноло-
гии нельзя пронаблюдать за каждой деталью в отдельности, поэто-
му часто наблюдаются пропуски в устранении дефектов. В этих
условиях при подефекгной технологии не обеспечивается качество ,
восстановления детали. При маршрутной же технологии создается
непрерывность технологического процесса всей партии деталей,
а контроль качества и учет количества деталей аналогичны тому,
90
что имеет место при изготовлении деталей в машиностроении. Кроме
того, серийное и крупносерийное производство требует четкого
производственного планирования, графика загрузки оборудования,
что нельзя сделать при подефекгной технологии, поскольку детали,
требующие восстановления, в этом случае можно хранить на скла-
де только по наименованиям деталей, но без учета объема вос-
становительных работ. Для планирования производства необхо-
димо, чтобы детали хранились и учитывались по сочетанию де-
фектов, т. е. по маршрутам с определенным объемом ремонтных
работ, а это возможно лишь после разработки маршрутной техно-
логии с техническими нормами времени.
Таким образом, при серийном и крупносерийном производ-
стве применяют маршрутную технологию, составленную комп-
лексно по каждому маршруту в отдельности, детали хранят и учи-
тывают на складе, а запускают в производство помаршрутно.
Технологический процесс восстановления деталей может быть
осуществлен с последовательным или паралельным выполнени-
ем операций.
При последовательном выполнении операций всю партию
деталей подвозят к рабочему месту сварщика или монтажника,
или другого специалиста одновременно, где она находится до тех
пор, пока не будет выполнена работа со всеми деталями. Затем
всю партию перевозят к следующему рабочему месту, на кото-
ром выполняют другую операцию, и так со всеми деталями, пока
не будут выполнены все операции технологического процесса.
При таком выполнении работ нормы штучного времени по
отдельным операциям могут быть разными и независимыми друг
от друга, загрузка станков по времени, участвующих в восста-
новлении заданной партии деталей, может быть различной,
а станки размещены по группам (токарная, фрезерная и т. д.),
однако в этом случае возрастают внутрицеховые перевозки.
Если восстанавливают несколько наименований аналогичных по
конструкции деталей с идентичным технологическим процессом,
загружающих какой-то определенный комплект оборудования, то
и в этом случае одноименные детали запускают в производство сери-
ями с соответствующей переналадкой оборудования. Технологичес-
кий процесс осуществляют с последовательным выполнением опе-
раций, нормы штучного времени по операциям также остаются не-
зависимыми друг от друга. Станки, участвующие в обработке деталей,
на производственном участке располагают по технологическому про-
цессу на деталь, имеющую наибольшее программное задание.
91
Детали из партии по мере выполнения операции передают от
одного сварочного поста, станка — к другому, хотя последний
станок в это время еще занят другой работой. Такая расстановка
оборудования называется прямоточной. Она значительно сокра-
щает транспортные пути детали. Но в обоих рассмотренных выше
случаях организации процесса при последовательном выполне-
нии операций производственный цикл остается большим, рав-
ным сумме произведений нормы штучного времени на количе-
ство деталей в партии по всем операциям.
При параллельном выполнении все операции производят од-
новременно на всех станках, занятых обработкой детали. Детали
поштучно передают от одного станка к другому и немедленно
запускают на станке работу. Станки расположены в линии стро-
го по технологическому процессу — по потоку, отсюда произ-
водство называют поточным.
При потоке производственный цикл, равный сумме норм
штучного времени по операциям, — минимальный, и транспор-
тирование деталей наименьшее.
Поточное производство требует, чтобы нормы времени на
отдельные операции технологического процесса были равны или
кратны друг другу, без чего нельзя осуществлять поток. Синхро-
низировать нормы времени по операциям можно путем выбора
оборудования необходимой производительности, перераспреде-
ления по операциям переходов, замены установочных крепеж-
но-зажимных приспособлений на более усовершенствованные,
применения более совершенных измерительных и более стойких
режущих инструментов, а также выбора режима обработки.
Поточное производство может быть постоянно-поточным
и переменно-поточным.
Постоянно-поточное производство — это такой вид производ-
ства, когда программное задание по одной детали полностью заг-
ружает какой-то комплект оборудования, которое расставляют
строго по технологическому процессу.
Если же программное задание по одной детали не загружает
комплекта оборудования, но в номенклатуре обрабатываемых
деталей имеется ряд одноименных деталей одинаковой конст-
рукции, отличающихся друг от друга только размерами, напри-
мер поворотные цапфы и т. д., то тогда для каждого наименова-
ния детали организуется переменно-поточное производство.
Переменно-поточное производство заключается в том, что на
одну поточную линию запускают несколько одноименных дета-
92
лей одинаковой конструкции с одинаковым технологическим про-
цессом, загружающих какой-то комплект оборудования, которое
располагают строго по технологическому процессу.
Переменно-поточная линия имеет те же положительные сто-
роны, что и постоянно-поточная, к тому же она возможна даже
при серийном производстве, так как через нее проходят одно-
именные детали разных агрегатов партиями.
Для организации переменно-поточной линии в технологичес-
ком процессе каждой отдельной детали нормы времени по опе-
рациям должны быть равными. Между нормами времени на оди-
наковые операции разных деталей, запускаемых на одну и ту же
поточную линию, нужно соблюдать одну и ту же пропорцио-
нальность. Например, если технологический процесс на восста-
новление одной детали имеет семь операций с одинаковыми или
кратными нормами времени, то и для другой одноименной дета-
ли, запускаемой на поточную линию, он должен иметь семь опе-
раций с равными по операциям трудоемкостями, но трудоемко-
сти по соответствующим операциям первой и второй детали дол-
жны быть пропорциональными.
Технологический процесс сборки в зависимости от масшта-
ба производства может осуществляться постовым или поточ-
ным способом.
При постовом способе сборки один или несколько агрегатов
собирают на одном рабочем месте сначала и до конца одним
рабочим или одной бригадой. Технологический процесс сборки
составляют укрупненно, без деления операций на переходы.
Нормы времени дают или на отдельные операции, или на сборку
всего агрегата, узла или оборудования без указания номеров де-
талей, идущих на сборку, так как сборку выполняет один рабо-
чий или одна бригада, а детали, идущие на сборку, подают толь-
ко в одно место. Постовой способ сборки применяют при инди-
видуальном и мелкосерийном производстве. В условиях массового
и крупносерийного производства изделия собираются на лини-
ях, т. е. поточным способом.
4.4.	НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ
РЕМОНТА ГАЗОПРОВОДОВ
До начала ремонта разрабатывают проектно-сметную доку-
ментацию. Проекты и сметы на капитальный ремонт составляют
по действующим единичным нормам и расценкам (ЕНиР). Для
93
конструкций и видов работ, на которые ЕНиР отсутствуют, раз-
рабатывают единичные расценки по действующим сметным нор-
мам по каждому объекту на основании дефектных ведомостей
и описей работ. К описи работ должны прилагаться краткая по-
яснительная записка, материалы технических обследований, акты
приборного обследования газопроводов, акты и т. д.
На работы, когда в процессе капитального ремонта изменя-
ется конструкция сооружения, производится модернизация или
замена оборудования, а также частичное изменение трассировки
газопровода, проектную документацию составляют по односта-
дийной схеме.
Все текущие изменения отпускных цен на материалы, та-
рифов на электроэнергию и грузовые перевозки, а также изме-
нения условий оплаты труда рабочих, не предусмотренные
в ЕНиР, учитывают дополнительными поправками к сметам.
Кроме прямых затрат на капитальный ремонт, в сметах пре-
дусматривают накладные расходы, начисляемые на прямые
затраты в установленных размерах, а при подрядном способе
производства работ — плановые накопления и др. При выпол-
нении капитального ремонта хозяйственным способом плано-
вые накопления не начисляют.
По итогам в смете указывают возвратные суммы, определяе-
мые в результате использования и реализации материалов, полу-
ченных в процессе производства ремонтных работ: при разборке
газопроводов, конструкций, демонтаже оборудования и арматуры.
Сметы на капитальный ремонт газопроводов и сооружений
на них согласовываются и утверждаются в установленном поряд-
ке в отрасли. Капитальный ремонт должен осуществляться с мак-
симальным применением механизмов и приспособлений, с мак-
симальной централизацией изготовления трубных заготовок, уз-
лов и деталей на специализированных предприятиях.
Для объектов со сложной технологией ремонтных работ не-
обходимо разработать технологию производства работ, где отра-
жаются методы и сроки их выполнения, потребность в рабочей
силе, материалах, арматуре и других комплектующих изделиях.
Здесь же должны содержаться сведения о задействовании обору-
дования технологической оснастки и механизмов. Технологичес-
кие проекты производства работ разрабатывают специализиро-
ванные организации или организации, производящие ремонт
собственными силами. Все документы согласовываются и ут-
верждаются в соответствии с действующим законодательством.
94
К производству работ по капитальному ремонту газопрово-
дов и сооружений разрешается приступать при включении объекта
в план капитального ремонта, наличии утвержденной техничес-
кой документации, оформления финансирования в банке, нали-
чии у производителя работ соответствующего разрешения на про-
изводство земляных работ, устройстве ограждения места работ
и других охранных мероприятий.
Ремонтные работы могут осуществляться подрядным и хо-
зяйственным способами. Контроль за их выполнением в соот-
ветствии с утвержденными проектами, технической документа-
цией, Правилами безопасности в газовом хозяйстве и последую-
щую приемку выполнения работ осуществляют в установленном
порядке в газовой промышленности.
Объекты после ремонта принимает специально созданная
комиссия. Комиссия составляет акт приемки отремонтирован-
ного объекта с указанием объема выполненных работ в натураль-
ном и денежном выражении, качества и результатов испытаний
по установленной форме с приложением исполнительно-техни-
ческой документации.
При прокладке участков газопроводов с изменением их прежней
трассировки проектную и исполнительно-техническую докумен-
тацию составляют в соответствии с требованиями, предъявляе-
мыми к новому строительству.
4.5.	ТЕХНИЧЕСКАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ
РЕМОНТНО-МЕХАНИЧЕСКИХ ПРЕДПРИЯТИЙ
Используя классификацию и типизацию деталей и их повер-
хностей, составляют технологическую документацию на восста-
новление деталей, базируясь на технологических процессах вос-
становления типовых поверхностей. Типовые поверхности явля-
ются наиболее общими первичными элементами деталей, от
состояния которых зависит работоспособность и срок службы
последних. В процессе эксплуатации не все поверхности одно-
временно теряют работоспособность, поэтому в большинстве слу-
чаев возникает необходимость восстановления отдельных по-
верхностей деталей. Располагая комплексом технологических
процессов восстановления типовых поверхностей, можно ком-
бинировать любые технологические маршруты восстановления
деталей, узлов, агрегатов и т. д.
Первичным документом, определяющим перечень устраняемых
дефектов, применяемые способы восстановления, требования к каче-
95
ству восстановленных деталей, является ремонтный чертеж. Это
конструкторский документ, который разрабатывают на основании
рабочих чертежей на изготовление деталей. На разработку, согласо-
вание, утверждение и регистрацию ремонтных чертежей разрабо-
тан отраслевой стандарт, в котором установлено, что ремонтные
чертежи являются рабочими конструкторскими документами, пред-
назначенными д ля организации ремонтного производства.
На ремонтном чертеже должны быть приведены изображе-
ния восстановляемой детали, технические требования, специфи-
кация ремонтного сборочного чертежа, таблица дефектов, при
которых деталь не принимают на восстановление, рекомендуе-
мый основной маршрут восстановления. При необходимости на
ремонтных чертежах приводят указания по базированию и таб-
лицу ремонтных размеров.
В технических требованиях указывают допустимые отклоне-
ния размеров, шероховатость восстановленных поверхностей, раз-
брос твердости, допустимость наличия пор, раковин и отслоений,
прочность сцепления нанесенного слоя и других параметров, обус-
ловленных применением того или иного способа восстановления.
Дефектная ведомость, прилагаемая как приложение к ремонт-
ному чертежу, содержит перечень дефектов, при наличии кото-
рых деталь подлежит восстановлению, указания по их величине,
коэффициенты повторяемости дефектов, основной и допускае-
мые способы устранения дефектов.
При восстановлении деталей с помощью сварки, наплавки,
напыления или другими способами указывают наименование,
марку, размеры используемого материала, защитную среду.
Ремонтные чертежи с дефектной ведомостью разрабатывают
в две стадии: для опытного восстановления (литера РО) и серий-
ного восстановления деталей (литера РА). На ремонтном чертеже
возможны сразу указания нескольких вариантов восстановления
одних и тех же элементов детали с соответствующими разъясне-
ниями. На каждый принципиально отличный вариант восстанов-
ления детали (например, на пластическую деформацию, заливку
жидкости металлом и др.) составляют отдельный ремонтный до-
кумент — ведомость, чертеж. В обозначение этих ремонтных чер-
тежей добавляют через тире римскую цифру I, II или III, т. е.
соответственно для первого, второго и последующих вариантов
восстановления. При этом первый вариант является основным.
В последние годы в газовых хозяйствах, на предприятиях до-
бычи и транспортирования газа ремонтные чертежи с литерами
96
РА по маркам оборудования и их модификациям (агрегатам) стали
тиражировать с целью обеспечения заинтересованных ведомств и
организаций. Таким образом, фактически создается отраслевая
стандартная документация, которая предусматривает разработку
единичных и типовых технологических процессов. Единичные
технологические процессы разрабатывают преимущественно для
специализированных производств, а типовые — для предприятий,
занимающихся восстановлением деталей для собственных нужд.
Техническую документацию по восстановлению типовых по-
верхностей предусмотрено оформлять в виде типовых техноло-
гических процессов.
Типовые технологические процессы восстановления типовых
поверхностей должны сопровождаться ремонтными чертежами,
содержащими технологический маршрут и указания по базиро-
ванию деталей. При этом ремонтный чертеж используют как карту
эскизов. На каждую поверхность может быть разработано не-
сколько технологических процессов с указанием целесообразной
области их применения в зависимости от условий работы сопря-
жений и технических требований к конкретным деталям.
На ремонтных предприятиях всех типов и уровней допуска-
ется применение и типовых, и единичных технологических про-
цессов восстановления деталей.
Титульный лист (ТЛ) оформляют на отдельные технологи-
ческие процессы или их группу.
Маршрутная карта (МК) является основным и обязательным
документом комплектов на единичные, типовые и групповые тех-
нологические процессы, в которой описывается весь процесс
в технологической последовательности выполнения операций.
Всю информацию записывают в технологической последователь-
ности по длине строки с возможностью переноса информации
на последующие строки.
Перечень применяемой на ремонтных операциях технологи-
ческой оснастки излагают в такой последовательности: приспо-
собления; инструменты — вспомогательный, режущий, слесар-
но-монтажный, специальный, применяемые при выполнении
операций, и средства измерения.
В маршрутной карте указывают также число одновременно
применяемых единиц технологической оснастки. При разработ-
ке типовых или групповых технологических процессов в ней по-
мещают только постоянную информацию, относящуюся ко всей
группе восстанавливаемых деталей или поверхностей.
7-3915
97
В начале маршрутной карты типового технологического про-
цесса восстановления поверхности приводят инструктивные указа-
ния по применимости этого процесса (материал детали, размеры
поверхности, толщина покрытия, наносимого в один или несколь-
ко слоев, термическая обработка); по достигаемым качествен-
ным показателям восстановленных поверхностей при использо-
вании различных материалов (твердость, шероховатость, точность,
наличие пор, раковин, сплошность покрытия, прочность сцеп-
ления, стабильность получения заданных показателей); по под-
готовке поверхностей к восстановлению; возможности примене-
ния разных материалов, модулей однотипного оборудования,
приспособлений, оснастки, инструмента, а также приводят тре-
бования по технике безопасности при осуществлении техноло-
гического процесса.
Операционная карта (ОК) предназначена для описания тех-
нологической операции с указанием последовательного выпол-
нения переходов, данных о средствах технологического оснаще-
ния, технологических режимах и трудозатратах. ОК оформляют
на форматных листах. Условное обозначение такого документа —
МК/ОК. МК/ОК применяют при разработке единичных техно-
логических процессов. В этом документе приводят данные по
технологическим режимам. Состав необходимых данных должен
быть настолько полным, чтобы их было достаточно для выпол-
нения операции с заданным качеством.
Карта типовой или групповой операции (КТО) предназначе-
на для описания типовой или групповой технологической опера-
ции с указанием последовательности выполнения переходов
и общих данных о технологической оснастке и режимах. Услов-
ное обозначение такого вида документа — МК/КТО. В МК/КТО
типового технологического процесса восстановления типовой по-
верхности дополнительно приводят инструктивные указания
в текстовой форме, а при необходимости — с поясняющим ри-
сунком по выполнению операций для различных типоразмеров
восстанавливаемых поверхностей. При разработке типового техно-
логического процесса МК/КТО применяют совместно с МК/ВТО
(ведомость технологического оборудования).
Ведомость деталей или сборочных единиц к типовому техноло-
гическому процессу АТП (АТО) предназначена для указания соста-
ва деталей или типоразмеров поверхностей, восстанавливаемых по
типовому технологическому процессу, и переменных данных о ма-
териале, средствах технологического оснащения, режимах обработ-
98
ки и трудозатратах. ВТП (ВТО) оформляют на форматных листах.
Условное обозначение документа — МК/ВТП (МК/ВТО). При раз-
работке типовых технологических процессов МК/ВТП применяет-
ся совместно с МК, а ВТО — совместно с МК/КТО.
При разработке типовых технологических процессов на вос-
становление типовых поверхностей в МК/ВТО дают полную за-
пись необходимых данных по технологическим режимам. Режи-
мы выполнения операций указывают в табличной форме для всех
типоразмеров поверхностей, а также при необходимости дости-
гаемых размеров и качественных показателей поверхности после
выполнения операции. Нормы штучного времени указаны в таб-
личной форме для всех типоразмеров восстанавливаемых повер-
хностей. При механической обработке приводят в табличной
форме окончательные и промежуточные размеры, а при необхо-
димости, после переходов, — размеры восстанавливаемых по-
верхностей и их точность.
Ведомость технологических документов (ВТД) определяет
состав технологических документов, применяемых при восста-
новлении деталей, и предназначена для их комплектования. ВТД
является обязательным документом, если в документации даны
ссылки на типовой технологический процесс. Условное обо-
значение такого документа — МК/ВТД. Запись документов в
МК/ВТД следует выполнять в последовательности вхождения их
в соответствующий технологический процесс.
Ведомость оборудования (ВО) составляют на конкретный тех-
нологический процесс. ВО оформляют на форматных листах,
условное обозначение этого документа — МК/ВО.
Карта эскизов (КЭ) — графический документ, содержащий
эскизы, схемы и таблицы и предназначенный для выполнения
технологического процесса, операции или перехода восстанов-
ления деталей, включая контроль и перемещения. КЭ выполня-
ют на форматных листах. Для типовых технологических процес-
сов восстановления типовых поверхностей в качестве карты эс-
кизов служит ремонтный чертеж.
4.6.	ПОРЯДОК РАЗРАБОТКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ
Поверхности восстановления деталей аналогичной геометри-
ческой формы с общими признаками условий работы называют
типовыми. Классификация типовых поверхностей и их кодовые
7*	99
обозначения для машинной обработки информации с помощью
ЭВМ в практике ремонта систем газоснабжения еще находятся
в стадии становления.
В отличие от порядка разработки технологического процес-
са в машиностроении, где объект обработки — деталь со всеми
рабочими поверхностями, которые надо обрабатывать, задана
конструктором, при составлении восстановительной техноло-
гии необходимо сначала определить дефекты детали и их соче-
тание. На основании выявленных сочетаний и их анализа оп-
ределяют возможные варианты маршрутов восстановления (рис. 4.4),
на которых сначала выбирают и обосновывают способ восста-
новления, а затем после ознакомления с технологией завода-
изготовителя по этой детали и износа отдельных поверхностей
выбирают базы для обработки. Лишь после этого составляют
маршрутно-технологическую карту на каждый маршрут в от-
дельности с указанием номера и наименования детали, содер-
жания маршрута и плана всех операций. По каждой операции
указывают оборудование, приспособления, электроды, режущий
и измерительный инструменты.
В дополнение к маршрутной карте на каждую операцию состав-
ляют операционные карты, на которых даны эскизы обработки
с указанием баз и способа крепления. В операционной карте опе-
рации дифференцируют на переходы и приемы, приводят расчет-
ные данные, режимы обработки и поэлементные нормы времени.
После составления операционных карт и технического нор-
мирования по каждой операции нормы времени переносят в мар-
шрутную карту и определяют размер партии.
Операционные карты служат в качестве технологических инст-
рукций, и называют их еще инструкционными картами. Они явля-
ются отправными документами д ля технического нормирования.
Маршрутно-технологическая карта, служащая для планиро-
вания и организации ремонтного производства и одновременно
являющаяся инструментальной картой, разрабатывается на ос-
новании схемы технологического процесса восстановления дета-
ли, узла (рис. 4.5).
Существуют несколько методов определения величины партии
деталей, одновременно запускаемых в производство.
Для ремонтных предприятий газовых теплоэнергетических
хозяйств наиболее целесообразным способом расчета следует счи-
тать метод, в основе которого лежит требование о наиболее эф-
фективном использовании оборудования по рабочему времени.
100
Рис. 4.4. Схема технологического процесса восстановления
шлицевых валов
Рис. 4.5. Схема технологического процесса восстановления
корпусных деталей компрессора
Вновь изготовленные и	Сложные,
отремонтированные ч______ Ремонт , требующие
детали с машины №n+1	______________ремонта
Показателями эффективности использования оборудования
по рабочему времени может служить отношение подготовитель-
но-заключительного времени к штучному времени на партию:
У т
= К,	(4.2)
где — сумма подготовительно-заключительного времени на
партию по всем операциям, мин; z — число деталей в экономи-
чески целесообразной партии, шт.; — сумма штучного
времени на деталь по всем операциям, мин; К — коэффициент,
зависящий от серийности производства. Для мелкосерийного про-
изводства К- 0,15—0,18, для крупносерийного — К- 0,04—0,05.
После определения размера партию записывают в маршрут-
но-технологическую карту и по каждой операции подсчитывают
штучно-калькуляционное время.
В заключение определяют приведенное время Тпр, мин, на
один агрегат узла системы газоснабжения по рассматриваемому
маршруту детали:
а,	(4.з)
где Гшк — штучно-калькуляционное время на маршрут, мин;
п — количество деталей на один агрегат узла системы газотеп-
лоснабжения, шт.; Кпм — коэффициент повторяемости по мар-
шруту.
Приведенное время на один агрегат узла системы газоснабже-
ния необходимо для определения укрупненной трудоемкости,
составления техпромфинплана и при проектировании ремонтных
предприятий газовых хозяйств по укрупненным показателям.
4.7.	ОСОБЕННОСТЬ РАЗРАБОТКИ ТИПОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
НА РЕМОНТ ГАЗОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ
При наличии большого разнообразия оборудования, находя-
щегося на обслуживании ремонтно-эксплутационных подразде-
лений газоэнергетики, практически трудно разрабатывать опера-
ционную технологию ремонта. В этих условиях ремонтно-меха-
ническое предприятие, как правило, разрабатывает типовые
технологические процессы, которые выполняют роль норматив-
ной документации.
юз
Классификация деталей и узлов газового оборудования, ти-
повых технологических процессов их ремонта дает возможность
ускорить разработку технологического процесса на конкретное
изделие, а также избежать грубых ошибок. Типовой технологи-
ческий процесс проведения ремонта представлен в документе,
синтезирующем опыт лучших и наиболее прогрессивных ремон-
тно-механических предприятий. Однако переход ремонтного про-
изводства на работу по типовым технологиям связан нередко
с трудностями, вынуждающими ремонтников отказываться от при-
вычных методов работы.
Основная задача при создании типовых технологических про-
цессов — регламентировать такие методы и способы проведения
ремонтных работ, которые гарантировали бы получение необхо-
димого качества с наименьшей затратой средств при должной
безопасности ремонтно-восстановительных работ в газовой про-
мышленности. По мере накопления нового опыта совершенство-
вания техники и технологии процесс должен улучшаться.
Последовательность выполнения отдельных операций, методы
и способы их наиболее рационального осуществления, применяе-
мые оборудование и технологическая оснастка, облегчающие выпол-
нение данной технологической оснастки, — гарантируют достиже-
ние высокого качества выполняемых работ. Краткие технические ус-
ловия, которые содержатся в типовой технологии, обеспечивают
получение заданных параметров восстановления первоначальных
свойств ремонтируемого оборудования. Типовые технологические
процессы ремонта должны быть обязательными руководящими до-
кументами ремонтно-эксплуатационных предприятий газоэнергети-
ки. При выполнении восстановительных работ по технологическому
процессу повышается качество ремонта детали, узла, агрегата, систе-
мы как результат правильного проведения операций.
Применение типовых технологических процессов позволяет
проводить параллельно ремонт отдельных узлов, не опасаясь, что
несогласованность в выполнении операций приведет к появле-
нию неточности при общей сборке. Совершенно исключаются
случаи, когда после общей сборки агрегата приходится вновь
проводить разборку узлов с тем, чтобы ликвидировать выявле-
ние неточности деталей.
В случае необходимости в техническом процессе делают ого-
ворки относительно того, как следует поступать при ремонте уз-
лов и деталей, имеющих конструктивные отличия от приведен-
ных в типовом технологическом процессе. Например, при боль-
шом разнообразии конструкций компрессоров, арматуры,
104
эксплуатирующихся в данном регионе и обслуживаемых ремонт-
но-механическим предприятием, к технологическому процессу на
их ремонт прилагается несколько дополнительных карт. В этих
картах излагаются различные варианты устранения дефектов. При
ремонте газопроводов важно сохранить после восстановления ос-
новной части системы, опоры, дренаж, защитные и другие уст-
ройства, так как они входят в ремонтные работы.
Данные типовых технологических процессов — основного
документа — дополняются дефектной ведомостью, технологичес-
кими инструкциями по выполнению общих ремонтных опера-
ций (сдача, приемка, испытание, нанесение покрытий и др.).
Общие ремонтные операции: транспортные, сварочно-монтаж-
ные, разборка — демонтаж, промывка — должны находить свое
отражение в соответствующей технической документации.
По внешнему оформлению типовой технологический процесс —
это регламент на ремонт оборудования в виде набора карт (табл. 4.2).
После изложения содержания технологического процесса по-
мещается перечень оборудования и оснастки, применяемые при
ремонте.
Некоторые узлы, детали, дефекты могут иметь несколько ва-
риантов их восстановления. В этих условиях выбор варианта оп-
ределяется особенностями износа, удобствами ремонта, наличи-
ем технологического оснащения ремонтной базы и т. д.
Технологический регламент на ремонт, включающий общий
вид детали, узла, агрегата или оборудования, оформляется с со-
блюдением единых требований технологической документации.
Далее приводятся требования, которые следует соблюдать при
проведении ремонтно-восстановительных работ, а также содер-
жание (комплектность) регламента.
Практикой доказано, что рациональный технологический
процесс ремонта газового оборудования, как правило, не должен
содержать подробного перечисления всех производимых опера-
ций, которые иллюстрируются эскизами. Операции испытания,
как правило, проводятся по технологической инструкции.
4.8.	ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ
ВЫБОРА РАЦИОНАЛЬНОГО СПОСОБА РЕМОНТА
Проведению любых ремонтно-восстановительных работ дол-
жны предшествовать подготовительные работы, в частности, тех-
нико-экономические расчеты по определению их экономичес-
кой эффективности.
105
Таблица 4.2. Технологический процесс ремонта
Марка машины	Наименова- ние узла	№ детали	Количество деталей на машину	Твердость	Материал детали	Наименование дефектов	Способ ремонта		Нормаль- ный	Ремонт- ный
4ВК	Привод и главная муфта	107-013- ИВ	1	НВ= =240-270	Сталь 40Х	Износ шейки вала 03Oh6 менее размера 29,8	I вариант Наплавить, обработать до нормального размера 11 вариант Изготовить вставку, запрес- совать, приварить к валу. Обто- чить до нормального размера		30-O.MJ	
										
№ операции и пере- хода	Наименование операции и содержание работ				Оборудование и приспособления		Инструмент		Профессия	Разряд
							рабочий	измерительный		
5	Токарная: обточить изношенную поверхность до 024 на ! = 40 под наплавку Контроль				Токарно-винторезный ста- нок, поводковый патрон, центра, хомутик		Резец подрезной	Штанген- циркуль	Токарь	3
10	Электросварочная: наплавить шейку до 035 на 1 = 40 Контроль				Электросварочный аппарат, стол сварщика, приспособле- ние для крепления		0 4...5	Штанген- циркуль	Сварщик	4
Продолжение табл. 4.2
15	Токарная: обточить изношенную поверхность до 035...030.„м, на 1 = 40 обточить на торце обточить фаску >45 на 030 Контроль	Токарно-винторезный ста- нок, поводковый патрон, центра, хомутик	Резец подрезной	Скоба 30-0.М1	Токарь	4
10	Токарная: отрезать изношенную шейку вала сверлить отверстие под вставку 028 на длину 25 мм расточить отверстие до 03O‘’°-°*S на длину 25 мм под запрессовку хвостовика расточить фаску 4x45 на 030	Токарно-винторезный ста- нок, трехкулачковый патрон, люнет	Резец отрезной Сверло 028 Резец расточной	Штанген- циркуль 0 ЗО*ОИ5	Токарь	4
15	Слесарная: запрессовать хвостовик детали 107-013-11ВДР в вал	Пресс винтовой, подклад- ное кольцо, молоток			Слесарь	3
20	Электросварочная: приварить хвостовик к валу Контроль	Эле ктросварочн ый трансформатор, стол сварочный	Электрод Э-42 04...5		Сварщик	3
25 1 2 3 4 5	Токарная: подрезать торец в размер 835 мм центровать вал установить вал в центра и закрепить обточить наплавы на торце 082 после сварки обточить шейку вала с 033 до 03,.ом5 на длину 40 обточить фаску 3x45 на 030 Контроль	Токарно-винторезный ста- нок, трехкулачковый патрон, люнет Токарно-винторезный ста- нок, поводковый патрон, центра, хомутик	Резец подрезной Сверло центровочное 0 2,5 Резец подрезной	Линейка Индикатор Штанген- циркуль Штанген- циркуль Скоба 0зо_ОИ5	Токарь	4
Критерием экономичности служит неравенство:
Ц, < Q,
где Ср — сметная стоимость ремонта, необходимого для восста-
новления всех износившихся деталей и узлов; Ст — стоимость
полного воспроизводства на момент определения целесообраз-
ности ремонта.
Однако в практике эксплуатации и ремонта газового обору-
дования и трубопроводных систем бывают случаи, когда из-за
дефицитности тех или иных изделий ремонт производится при
условии Ср > Ст.
Выбор рационального способа восстановления деталей газово-
го оборудования — одна из сложных задач в организации ремонта.
Способ ремонта зависит от конструктивно-технологических осо-
бенностей и условий работы деталей, величины их износов, экс-
плуатационных свойств способов восстановления, определяющих
ресурс отремонтированных деталей, и от стоимости их ремонта.
Решение задачи технико-экономического обоснования выби-
раемого способа ремонта производится в следующей последова-
тельности:
—	устанавливается техническая возможность восстановления
детали;
—	выбираются возможные способы восстановления узлов,
сопряженных деталей: наращивание, раздача, обработка под ре-
монтный размер, замена части газопровода, применение допол-
нительных деталей и др.;
—	производятся технико-экономические расчеты по каждому
из возможных способов восстановления;
—	выбирается наивыгоднейший из всех возможных способов
восстановления.
При определении рационального метода или способа ремон-
та следует учитывать взаимосвязь между значениями износо-
стойкости сопрягаемых деталей. В некоторых случаях увеличе-
ние сопротивляемости износу одной сопрягаемой детали восста-
навливаемого сопряжения может привести к интенсивному из-
нашиванию другой детали.
При определении целесообразности ремонта той или иной
детали обычно руководствуются тем, что при равных сроках служ-
бы восстановленной и новой деталей соотношение стоимостей
должно удовлетворять неравенству.
В самом общем виде под экономически рациональным спо-
собом восстановления деталей, очевидно, следует понимать та-
108
кой способ, затраты на осуществление которого окупаются дос-
таточным сроком службы восстановленных деталей.
Условие рациональности применения того или иного спосо-
ба восстановления можно представить аналитически с помощью
неравенства
С С
н ____н
Г. " Гк
или
Q < ад,
где Сн — стоимость изготовления новой детали; Съ — стоимость
восстановления изношенной детали; ти, тв — сроки службы соот-
ветственно новой и восстановленной деталей; — коэффици-
ент износостойкости.
При = 1, т. е. при равных долговечностях новой и восста-
навливаемой деталей, рациональность применения любого из
способов или методов будет зависеть только от себестоимости
восстановления.
При К* > 1 рациональными могут оказаться способы или ме-
тоды восстановления с достаточно высокой себестоимостью.
В отдельных случаях, когда применяемый способ или метод вос-
становления не обеспечивает требуемой долговечности по срав-
нению с новой деталью или узлом К* < 1, значение сроков служ-
бы тн, тв определяется через величины предельного износа дета-
ли, узла к интенсивности их износа:
т т ,	(4.4)
" и * и
н	в
где 4пр> 4п₽ ~ величины предельных износов соответственно до и
после восстановления детали; С/, Ut — интенсивности износа
соответственно до и после восстановления детали.
Подставляя значения тн, тв и вышеуказанных выражений,
получим
(4.5)
^пр	нпр
Ввиду того, что для одной и той же детали при ее восстановле-
нии до начальных размеров должно выполняться условие /нпр = /впр,
условие рациональности восстановления деталей тем или другим
способом может быть представлено в следующем виде:
109
C,U' < с„и„.
Таким образом, выбор способа или метода ремонта считается
рациональным, если величина CtUt для восстановленной детали
не превышает постоянной величины CKUK для новой детали.
Контрольные вопросы
1.	Назначение и основные работы, выполняемые при технологической под-
готовке ремонтного производства.
2.	В чем преимущество работы ремонтно-механических производств по тех-
нологическому регламенту?
3.	Какой порядок выполнения работ при проведении технологической под-
готовки производства? Методология и этапы.
4.	Перечислите основную нормативно-техническую документацию ремонт-
ных производств.
5.	Охарактеризуйте общий порядок разработки типовых технологий ремон-
та. Преимущества и недостатки.
6.	Какой существует порядок разработки технологических процессов восста-
новления деталей, узлов?
7.	В чем состоит особенность технологии ремонта трубопроводов?
8.	Показатели эффективности использования ремонтного оборудования и
технологической оснастки. Поясните.
ГЛАВА 5
ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ
РЕМОНТА ГАЗОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ
И ТРУБОПРОВОДНЫХ СИСТЕМ
5.1. ХАРАКТЕРИСТИКА
ОСНОВНЫХ МЕТОДОВ РЕМОНТА ОБОРУДОВАНИЯ
В процессе эксплуатации газового оборудования и трубопро-
водных систем происходит их износ, к тому же детали и узлы
изнашиваются неравномерно, так как любая отдельно взятая де-
таль газового оборудования имеет поверхности с различной во
времени износостойкостью. По этой причине большой процент
деталей любого газового оборудования, поступившего в капиталь-
ный ремонт после дефектации, оказывается пригодным для по-
вторного их использования. Одна часть этих деталей не нуждает-
ся в восстановительных работах, а другая — требует незначитель-
ных затрат труда и материалов, так как при эксплуатации износ
рабочих поверхностей деталей бывает сравнительно небольшим.
Трудоемкость восстановления деталей составляет более 40%
трудоемкости ремонта всей системы газоснабжения. На ремонт-
но-механических предприятиях количество восстанавливаемых
деталей достигает 200...300 наименований. При анализе техноло-
гии ремонта, например газовой турбины компрессорного обору-
дования, четко видно, что это газовое оборудование в сравнении
с газовым трубопроводом является более сложной конструкцией,
что требует определенной организации ремонтного производства.
В зависимости от конструкции и степени износа или поврежде-
ния детали затраты на ее восстановление не превышают 5...40%
стоимости новой детали. При этом чем сложнее и дороже деталь,
тем ниже стоимость ее восстановления.
Для восстановления полной работоспособности изношенных
деталей и сопряжений необходимо вернуть их первоначальное
состояние, размеры, форму. Это достигается применением в ре-
монтно-эксплуатационной практике газоснабжения различных
ill
методов и способов ремонта, например, дополнительными дета-
лями, обработкой давлением, резанием, применением сварки
и наплавки и т. д., которые порой объединяются общим терми-
ном «метод начальных размеров».
Метод начальных размеров — один из способов восстановле-
ния деталей. При правильном применении он обеспечивает вы-
сокую надежность сопряжений насоса компрессора, крана или
трубопровода без сокращения ремонтного срока службы. В этом
случае форма изделия, свойства материала, посадки и другие па-
раметры детали, узла восстанавливаются полностью. Наплавкой
и сваркой изношенных поверхностей деталей можно добиться
высокого качества газового оборудования с большим сроком их
службы. Однако в ремонтной практике, например в запорной
арматуре, применяется и восстановление геометрической формы
посадочных сопряжений деталей путем придания им ремонтных
размеров, отличающихся от номинальных. Хотя посадка сопря-
жений при этом восстанавливается, взаимозаменяемость деталей
сопряжения сохраняется лишь частично в пределах данного стан-
дартного ремонтного размера. Придание детали ремонтного раз-
мера и правильной геометрической формы достигается механи-
ческой обработкой.
Кроме указанных методов, в ремонтно-механическом произ-
водстве газоэнергетики применяется разновидность метода ре-
монтных размеров — это восстановление сопряжений с приме-
нением дополнительных деталей: переходных втулок, накладок,
гильз и др. Чаще всего в этом случае одна деталь сопряжения
получает ремонтный размер, а другая — не заменяется, а дово-
дится до требуемой посадки. В подобных случаях ремонта широ-
ко практикуется обработка металлов давлением.
Выбор метода восстановления зависит от многих факторов:
конструктивно-технологических особенностей и условий ра-
боты деталей газового оборудования; величины и характера из-
носа; технической оснащенности ремонтно-механической базы
газовой промышленности; совершенства применяемых мето-
дов ремонта, определяющих долговечность отремонтированных
деталей и узлов, а также от других сопутствующих явлений.
Например, для метода ремонтных размеров эксплуатационным
свойством для одних изделий является износостойкость, од-
нако прочность уплотнительной части сопряжений совместно
с износостойкостью характеризуют метод применения допол-
нительных деталей. Для трубопроводов определяющим факто-
112
ром является прочность накладки, а износостойкость — сопут-
ствующим, второстепенным.
Таким образом, к основным методам восстановления рабо-
тоспособности газового оборудования и трубопроводных систем
относятся: метод ремонтных размеров; метод применения допол-
нительных деталей; агрегатно-узловой метод и др. Перечислен-
ные методы, хотя и не являются равнозначными, ремонтники
газовой промышленности используют в своей работе. Техниче-
ский уровень ремрнтно-механических производств зависит от
объемов ремонтных работ, а главное — от состояния и техничес-
кой вооруженности ремонтных баз газоэнергетики.
5.2. ВОССТАНОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ
РЕМОНТНЫМИ РАЗМЕРАМИ
Ремонтным размером называется заранее установленный раз-
мер, отличный от заводского номинального, под который ре-
монтируется деталь. Восстановление деталей способом ремонт-
ных размеров заключается в том, что одну из изношенных дета-
лей сопряжения, обычно более сложную и дорогую, подвергают
механической обработке до установленного ремонтного размера,
а другую — заменяют восстановленной или новой, изготовлен-
ной также под этот ремонтный размер. Такой способ широко
практикуется, например, при ремонте компрессоров, арматуры,
насосов, так как имеет целый ряд преимуществ. Он обеспечивает
взаимозаменяемость сопрягаемых деталей в пределах данного
ремонтного размера. Благодаря наличию установленных ремонт-
ных размеров можно организовать массовый выпуск заменяе-
мых деталей на предприятиях, изготавливающих запасные части.
Это упрощает технологию восстановления другой, более слож-
ной детали, снижает стоимость и сокращает цикл восстановле-
ния. Для ремонта поршневых компрессоров промышленность
выпускает поршни, поршневые кольца, вкладыши коренных
и шатунных подшипников коленчатого вала, толкатели комп-
рессоров и другие детали нормализованных ремонтных размеров.
На ремонтных же предприятиях по восстановлению газового обо-
рудования в соответствии с этими размерами восстанавливают
сопряженные с ними детали. К недостаткам этого способа мож-
но отнести то, что наличие деталей ремонтного размера приво-
дит к увеличению номенклатуры запасных частей, поставляемых
промышленностью ремонтному производству. Усложняется
8 — 3915	113
организация процессов комплектования и сборки узлов, хране-
ния деталей на складах газовых хозяйств. Величина нормализо-
ванного ремонтного размера зависит от величины и характера
износа поверхности, а также от припуска на механическую обра-
ботку. Припуск в целях экономии расхода металла и увеличения
срока службы детали нужно принимать максимальным. Для чис-
товой расточки и обточки его принимают равным 0,005...0,10 мм,
для шлифования — 0,03...0,05 мм на сторону. Величина первого
ремонтного размера детали будет отличаться от первоначального
размера (рис. 5.1) на величину удвоения максимального износа
и припуска на механическую обработку на сторону.
Р и с. 5.1. Определение
ремонтных размеров:
а — для вала; б — для отверстия
Первый ремонтный размер определяют по формулам:
— для наружных цилиндрических поверхностей типа «вал»
dpi = <2(5" + х);	(5.1)
— для внутренних цилиндрических поверхностей типа «от-
верстие»
Dp, = Дн2(8" + х),	(5.2)
где dH — первоначальный размер вала, мм; DH — первоначальный
размер отверстия, мм; 5" — величина максимального износа детали на
сторону, мм; х — припуск на механическую обработку на сторону, мм.
При измерении детали трудно определить величину ее мак-
симального износа на сторону. Для простого пользования этими
формулами применяют коэффициент неравномерности износа р,
который определяется отношением максимального износа дета-
ли на сторону к величине общего износа (на диаметр). Если мак-
симальный износ детали на сторону обозначить через 5, то об-
щий износ 5 будет равен сумме 5 = б' + 5", а коэффициент нерав-
номерности износа составит
114
p = L и §• = р&	<5-3>
О
Подставив значение 5", можно видоизменить эти формулы
для расчета ремонтных размеров
4. = d„ - 2(р5 + х),	(5.4)
Лр1 = Лн+2(р5 + х).	(5.5)
При симметричном износе детали относительно оси, т. е. когда
8' = б", коэффициент неравномерности износа составит:
8*
5’+ 8’
8*
28’
0,5.
(5.6)
При одностороннем износе, когда 8" = 0,
8’	8'	,
Р =----------- ~~ 1 •
и 8' + 6’ 28'
(5.7)
Таким образом, значение коэффициента р находится в пре-
делах 0,5... 1,0. Для каждого типа детали коэффициент можно за-
ранее установить опытным путем. Имея коэффициенты нерав-
номерности износа (табл. 5.1), в формулы для расчета ремонтных
размеров можно подставлять значения общих износов, получен-
ных путем обычных измерений изношенных деталей.
Таблица 5.1. Опытные данные
неравномерности износа деталей компрессора
Деталь	Изнашиваемость поверхности	Значение коэффициента Р
Коленчатый вал	Шатунные и коренные шейки	0,8
Блок	Зеркало цилиндра	0,7
Валы	Посадочные шейки подшипников	0,5
Картер	Посадочные гнезда подшипников	0,9
Если выражение 2(р8 + х), которое принято называть ремон-
тным интервалом, обозначить через у, то расчетные формулы для
первых и последующих ремонтных размеров будут следующие:
— для наружных цилиндрических поверхностей
4« = 4 “ Т>	4з = 4 “ 3Г.	5 8)
4г= 4 - 2у	4„ = 4 - ду;
8*
115
— для внутренних цилиндрических поверхностей
Ч.-Л + т.	d„=d. + 3t,
D„-D. + 2r.	D^=D, + ny.	”
При назначении предельных ремонтных размеров следует учи-
тывать, что изменение размеров при эксплуатации, например ком-
прессоров, может привести к уменьшению жесткости и механи-
ческой прочности, удельного давления и снижению поверхност-
ной твердости восстанавливаемой детали. Известно, что при
восстановлении шеек коленчатого вала под ремонтные размеры
повышаются удельные давления на шейки коленчатого вала из-за
уменьшения их размера и в отдельных случаях из-за увеличения
инерционных масс, так как растет масса поршней ремонтного раз-
мера. Наукой доказано, что при обработке шеек коленчатого вала
и цилиндров до последнего ремонтного размера удельные давле-
ния могут возрасти до 10%. При этом твердость шеек вала, зака-
ленных токами высокой частоты (ТВЧ), может в результате меха-
нической обработки снимаемого слоя металла снизиться на 5...10%.
Изменение первоначальных размеров деталей свыше установ-
ленных пределов может значительно сократить срок их службы.
При комбинированном способе ремонта — сочетании меха-
нической обработки и пластического деформирования или од-
ним из способов наращивания появляется возможность много-
кратно ремонтировать детали узла, например втулки, пальцы.
Кроме цилиндрических поверхностей, способом ремонтных
размеров можно восстанавливать резьбовые поверхности путем
рассверливания или обточки изношенной и нарезания новой ре-
монтной резьбы. Ремонтные размеры подбирают по диаметру
и шагу. Шаг и диаметр резьбы должны быть приняты более близ-
кими из стандартного ряда резьб. Резьбы нарезают только после
удаления старой резьбы. Зная значение ремонтного интервала,
а также предельно допустимого размера детали, т. е. dmin — для
наружных цилиндрических поверхностей и Z)m„ — для внутрен-
них цилиндрических поверхностей, находят число возможных
ремонтных размеров детали
d-d	D -D
П = ~п = _™(5 _Ю)
У	У
В практике изношенную или сорванную наружную или внутрен-
нюю резьбу чаше всего восстанавливают нарезанием резьбы ремонт-
ного размера или номинального размера после удаления старой резьбы.
116
Таким образом, преимуществами способа ремонтных размеров
являются простота ремонта основной детали, сохранение принципа
взаимозаменяемости в пределах ремонтного размера, возможность
применения методов серийного производства при ремонте деталей,
небольшой простой в ремонте газового оборудования и возмож-
ность применения простейшего универсального технологического
оборудования в различных производственных условиях.
Недостатками способа — увеличение номенклатуры деталей,
так как учет их нужно вести по каждому ремонтному размеру
детали отдельно; увеличение размеров складских помещений,
сложность планирования и учета; необходимость изготовления
собственными средствами новых деталей, сопряженных с дета-
лями ремонтных, рост станочного парка и частичная потеря вза-
имозаменяемости ввиду того, что на эксплуатационных предпри-
ятиях часто отсутствуют детали ремонтных размеров.
Несмотря на эти недостатки, для ряда важных деталей способ
ремонтных размеров находит применение при ремонте газового
оборудования.
5.3.	ВОССТАНОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ
И УЗЛОВ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМИ ДЕТАЛЯМИ
У значительного числа деталей сложной формы изношенны-
ми или поврежденными являются отдельные небольшие элемен-
ты: гладкие и резьбовые отверстия, шейки валов, места посадки
подшипников качения и корпусных деталей, разрушение труб-
ных отводов, уголков и т. д. В этих случаях целесообразно уда-
лять дефектный слой металла или дефектного элемента детали
постановкой дополнительной ремонтной детали (ДР) — втулки,
ввертыша, накладки или заменой дефектного элемента детали.
Этот способ восстановления основан на использовании заранее
изготовленных ремонтных деталей, которые устанавливают не-
посредственно на изношенной поверхности или которыми пол-
ностью заменяют изношенную часть детали. В первом случае
дополнительные детали имеют форму накладки, кольца, втулки,
диска, пластины или резьбовой втулки, а во втором — форму
удаленной части детали (рис. 5.2).
Он применяется в следующих случаях:
—	ремонт отверстий постановкой ремонтной втулки, наклад-
ки, кольца или ввертыша;
—	ремонт валов напрессовкой втулки, кольца, бандажа или
постановкой полувтулок;
117
Рис. 5.2. Виды дополнительных ремонтных деталей:
а — насадка втулки в отверстие; б — насадка втулки на вал; в — ремонт резьбы:
1 — ввертыш; 2 — стопорный штифт; 3 — основная деталь
—	ремонт плоских поверхностей постановкой планок или
накладок;
—	ремонт элементов детали разнообразной формы способом
удаления дефектного элемента и установки новой части детали:
заменой зубчатого венца, шлицевой ступицы, шлицевого конца
и др.
Соединение дополнительных деталей, имеющих форму гиль-
зы, кольца или втулки, с основной деталью осуществляется пу-
тем запрессовки с соответствующим натягом.
Для надежности соединения дополнительной детали с основ-
ной в стыке по торцу насверливают отверстия и устанавливают
в них штифты или резьбовые стопоры. В тех же целях использу-
ют приварку дополнительной детали в одной—трех точках или
вкруговую по торцу в зависимости от размера ДР по диаметру
и требуемой плотности соединения сопрягаемых деталей. Для это-
го чаще всего применяют ручную электродуговую сварку.
Дополнительные детали, имеющие форму дисков и пластин,
можно соединять с основной деталью заклепками и винтами
с потайной головкой. Толщину диска и пластины нужно брать не
менее 4 мм. При соединении сваркой толщину ДР можно брать
не менее 4 мм. Ремонт гладких отверстий постановкой ремонт-
ной втулки является наиболее простым и распространенным спо-
собом ремонта отверстий. Примерами такого способа ремонта
могут служить места посадки наружных колец роликовых под-
шипников в корпусах вентиляторов, насосов, а трубопроводов —
использование накладок.
Ремонт валов постановкой дополнительных ремонтных деталей,
в частности втулок, колец, бандажей, полувтулок, применяется при
больших износах валов и наружных цилиндрических поверхностей
деталей в тех случаях, когда другие виды ремонта нецелесообразны
или неприемлемы (например, осталивание, наплавка).
118
Материал ввертыша подбирают с учетом материала ремонти-
руемой детали, условий работы ремонтируемой резьбы, коэффи-
циентов линейного расширения материалов детали и ввертыша.
Такими материалами Moiyr быть среднеуглеродистые стали ма-
рок 45 и Ст. 5.
Резьба в отверстии ввертыша может быть нарезана при его
изготовлении чаще всего до установки ввертыша на деталь или
на месте после установки его на деталь. Последний способ при-
меняется тогда, когда расположение резьбового отверстия ввер-
тыша должно быть точно увязано с другими резьбовыми отвер-
стиями. В этом случае в отверстие ввертывается глухая пробка,
и в ней по кондуктору или разметке сверлят отверстия под резьбу.
Для предотвращения вывертывания в месте соединения ввер-
тыша с деталью сверлят 1...2 отверстия диаметром 3 мм на глубину
10... 12 мм и запрессовывают в эти отверстия штифты или прихва-
тывают ввертыш контактной электросваркой. Менее надежным
является раскернивание места стыка. Способ крепления дополни-
тельных деталей чаще всего производится за счет насадок с натя-
гом. В отдельных случаях для осуществления переходных насадок
могут быть использованы дополнительные крепления.
При постановке дополнительной детали с натягом усилие зап-
рессовки определяют по формуле:
P=pKfDL,	(5.11)
где К, — коэффициент трения при запрессовке; р — удельное дав-
ление на контактной поверхности, Н/м2; D — диаметр сопрягаемых
деталей, мм; L — длина контактной поверхности сопряжения, мм.
Значения коэффициентов трения соединения запрессовкой
деталей с натягом обычно для стальных деталей без подогрева
достигают порядка 0,05...0,22, при подогреве — 0,06...0,14. При
восстановлении стальных цилиндрических соединений и дета-
лей методом дополнительных деталей обе детали должны обла-
дать упругими свойствами. Условия, при которых деформации
остаются упругими, определяются зависимостями:
— для охватываемой детали Р < 0,58о 1Т [1 - (—)2];
d
— для охватывающей детали Р < 0,58а 2Т[1 - (—)2],
где Р — удельное давление на контактной поверхности, Н/м2;
°1т>	— пределы текучести охватываемой и охватывающей де-
талей, Н/м2; d„d2 — диаметры (рис. 5.3).
119
Рис. 5.3. Сопряжение
деталей с натягом
Значения удельного давления опреде-
ляют по формуле:
(5.12)
с, + с,
где о — расчетный натяг; Е„ Е, — нор-
мальные модули упругости охватываемой
и охватывающей деталей; С„ С, — коэф-
фициенты, зависящие от материала со-
прягаемых охватываемой и охватывающей
„	d. d
деталей и соотношение величин — —.
d d2
Значения коэффициентов Ср С2 подби-
раются по справочным данным и колеб-
лются в больших пределах. Для примера
d,
приведем данные: при значениях — или
d
от 0,1 до 0,9 величины коэффициен-
“2
тов С, принимаются 0,72...9,23, а С,- 1,32—9,83. Кроме того, на
прочность соединения оказывает влияние шероховатость обра-
ботанных поверхностей, вместе с тем каждое добавление деталей
в узел ослабляет его жесткость.
Описанный метод ремонта гладких сопряжений находит при-
менение в практике ремонта резьбовых соединений газовых сетей.
5.4.	ОСОБЕННОСТЬ РЕМОНТА РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМИ ДЕТАЛЯМИ
Ремонт резьбовых отверстий с помощью резьбовой втулки про-
изводится для восстановления сорванной резьбы в тех случаях,
когда резьба не может быть увеличена под ремонтный размер,
например, резьбовые отверстия под сливные пробки, краники.
Известно, что большинство приборов присоединяется к газо-
вым сетям резьбовым соединением. Ремонт резьбовых соединений
относится к разряду газоопасных, так как утечка газа чаще всего
возникает в местах этих соединений. Обычно это происходит,
когда из-под муфты или контргайки вследствие некачественной
подмотки резьбового соединения льноволокном идет травление
120
газа. Технология включает подмотку резьбового соединения льно-
волокном на краску. Льноволокно должно быть без костры и
других включений. Прядь наматывают по ходу резьбы от начала
до конца; началом резьбы в этом случае считается первая нитка,
на которую будет навернута муфта. Подматывают его ровно, без
комков и утолщений, чтобы избежать выдавливания волокна
муфтой и необходимости повторного выполнения операции. Сле-
дует знать, что это связано с многими причинами,
но чаще всего с отсутствием соответствующего желобка — углуб-
ления с внутренней стороны муфты, что влечет за собой разма-
лывание и выдавливание льноволокна при натягивании контр-
гайки на муфту. Такие муфты лучше менять сразу по мере выяв-
ления, чтобы избежать повторения многократных утечек газа
в одних и тех же местах. При подмотке под контргайку льново-
локно рекомендуется свивать в тонкую веревку — жгутик и на-
матывать по ходу вращения контргайки, т. е. по часовой стрелке.
Краску наносят обычно после выполнения обмотки, хотя луч-
шие результаты, конечно, дает предварительное их нанесение на
прядь волокна. Практика показывает, что наилучшие результаты
получаются в том случае, когда в качестве подмотки применяют
современные уплотняющие материалы, которые в значительной
мере сокращают время ремонта.
Вследствие того, что резьба самой контргайки бывает дефор-
мированной, совершенно правильным выходом в этом случае
будет замена контргайки. Ремонту или восстановлению контр-
гайки не подлежат.
Если деформированная резьба является резьбой сгона, то луч-
ше всего утечку устранить заменой сгона. Если повреждена резь-
ба на конце трубы разводки, то выполнение ремонта последней
возможно одним из следующих способов: резьбовое окончание
трубы длиной не менее 10 см отрезается и сваркой соединяется
новый конец с резьбой; резьбовое окончание трубы с помощью
плашки удлиняется на длину поврежденной части резьбы, контр-
гайка удаляется и вместо нее устанавливается вторая муфта. Так
как вторая муфта может опереться на целые нитки резьбы, то
при наличии подмотки она хорошо и надежно может затянуть
основную муфту (рис. 5.4).
В практике ремонта газового оборудования применяется спо-
соб изменения положения рабочих поверхностей. Такой ремонт зак-
лючается в том, что взамен изношенных рабочих поверхностей
Детали изготавливают новые, в других местах детали без сниже-
121
Гибкий участок
Рис. 5.4. Ремонт резьбовых соединений (а, б);
в — замена контргайки муфтой;
г — замена нормальной муфты компенсирующей
ния ее прочности. К подобным элементам детали относятся шпо-
ночные пазы на валах и в отверстиях, отверстия под болтовые
соединения.
Изношенное шпоночное гнездо изготавливают на новом ме-
сте, смещенном относительно старого на 90 или 120°. На валах
новое шпоночное гнездо фрезеруют, а в отверстиях долбят или
протягивают.
Обычно способ ремонта заменой элемента детали применяет-
ся в тех случаях, когда на сложной детали с большим числом
рабочих поверхностей одна или несколько поверхностей имеют
чрезмерный износ, а остальные изношены незначительно. В этом
случае изношенный элемент детали удаляют и заменяют его вновь
изготовленным. Заменяемый элемент с основной деталью соеди-
няют резьбой или напрессовкой с последующей заваркой.
5.5.	ВОССТАНОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ
МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКОЙ
В процессе эксплуатации газового оборудования, а также при
разборке и сборке детали могут загрязняться и повреждаться.
Основные соображения о значении баз при ремонте сводятся
к следующему правилу: при ремонте деталей следует использо-
122
вать те же базы, которые служили при их изготовлении, а при
повреждении баз — первоначально их восстановить. У большин-
ства деталей газового оборудования, например типа «вал», имеет
место повреждение центровых отверстий в результате ударов по
торцу детали при разборке или сборке. При этом образуется за-
боина конусной поверхности центрового отверстия, при установке
вала в центрах ось его смещается и появляется биение детали.
Более надежной базой является центровое отверстие с предохра-
нительным конусом. Перед механической обработкой, несмотря
на моечно-очистную обработку водными растворами, иногда ос-
тается грязь, ржавчина, углеводородные отложения, которые мо-
гут отрицательно влиять на качество механической обработки.
Если отверстия повреждены, их нужно отремонтировать. Испра-
вить центровые гнезда можно слесарно-механической обработ-
кой или на металлорежущих станках.
При использовании в качестве установочной базы рабочей
поверхности деталей следует принимать за базу неизношенные
участки поверхности. При ремонте, так же как и при изготовле-
нии, надо соблюдать правило неизменности баз. На долю механи-
ческой обработки при ремонте газового оборудования ложится
большой объем работ, начиная от порезки и формообразования
поверхностей до притирки уплотнительных поверхностей газовой
арматуры, автоматики компрессоров, турбин, насосов (рис. 5.5).
Механической обработкой восстанавливают резьбовые соеди-
нения способом нарезания ее или прогонкой.
Нарезание резьбы сводится к следующим основным техноло-
гическим операциям. Конец трубы, на котором должна быть на-
Р и с. 5.5. Наиболее употребляемые способы посадок газовой арматуры
123
резана резьба, закрепляется в прижиме и смазывается машинным
маслом, а затем устанавливается плашкодержатель, снабженный
плашками, соответствующими данному диаметру трубы. Перво-
начально не следует сильно зажимать трубу плашки, так как это
приводит к неправильному нарезанию резьбы. Следует знать, что
перед тем как вставить метчик, просверленное отверстие раззен-
ковывается и конец трубы зачищается, что дает возможность сво-
бодного захвата режущим инструментом заготовки (табл. 5.2).
Таблица 5.2. Требования к трубной резьбе
Мловяый проход, мм	Число ниток резьбы, дюймы	Д лина сбега цилиндрической резьбы, мм	
		длинной	короткой
15	14	14	9,0
20	14	16	10,5
25	11	18	11,0
32	11	20	13,0
40	11	22	15,0
50	11	24	17,0
60	11	27	19,5
80	11	30	22,0
При разработке технологии нарезания резьбы следует знать,
что при нарезке концов труб с короткой или длинной резьбой
надо иметь в виду последующий способ их соединения. При вы-
боре плашкодержателя следует знать, что при нарезке трубы, на-
пример диаметром 25 мм за два прохода, планшайбу следует ста-
вить сразу на два деления от отметки 25 мм. При вторичном
проходе переходят к делению, соответствующему диаметру тру-
бы. С одного прохода нарезать резьбу нельзя. Для получения хо-
рошей резьбы следует нарезать не менее двух раз, прогоняя плащ- •
кодержатель по ранее полученной резьбе от начала до конца. Перед
вторичным прохождением резьбы следует несколько затянуть
плашки плашкодержателя для получения более глубоких резьбо-
вых канавок. Слишком глубокую резьбу нарезают с целью обес-
печения герметичности стыка. При этом необходимая чистота
резьбы зависит от состояния плашек. Тупые плашки не дают хо-
124
рошей резьбы. В тех случаях, когда применяют затупленные плаш-
ки, необходимо нарезку производить за 4...5 проходов.
Трубную резьбу применяют для нарезки труб, метрическую —
для нарезки болтов разнообразного оборудования.
Для нарезки труб используют только газовую трубную цилин-
дрическую резьбу, у которой высота двух последних ниток и глу-
бина резьбы постепенно уменьшаются, образуя сбег, обеспечи-
вающий лучшую герметичность соединения. Соединение двух труб
муфтой можно производить на короткой и длинной резьбе.
При соединении труб муфтой короткая резьба всегда должна
иметь сбег двух последних ниток и быть такой длины, чтобы она
до середины муфты не доходила на полторы-две нитки. Такой же
сбег у коротких резьб создает заклинивание, благодаря чему по-
лучается плотное соединение. Поэтому короткую резьбу лучше
делать на нитку короче, чем на нитку длиннее. В тех случаях,
когда при соединении двух труб предусматривается возможность
их разъединения, делается длинная резьба или сгон.
Соединение на сгоне имеет на одном конце трубы длинную
резьбу, а на другом короткую. Длинная резьба делается такой
величины, чтобы на нее можно было полностью согнать имею-
щуюся на ней контргайку и муфту и, кроме того, оставалось бы
еще не менее двух свободных ниток, поскольку две последние
нитки резьбы, имеющие сбег, не должны учитываться при опреде-
лении необходимой длины сгона. Нарезая резьбу, ее лучше делать
на 1...2 нитки больше общего количества ниток. В соединениях
на сгоне большую роль играет контргайка, являющаяся упором
для муфты со стороны длинной резьбы и дающая дополнитель-
ное уплотнение. Требования к резьбе должны соответствовать
стандарту.
В практике используется большое разнообразие технологи-
ческих способов, а также приемов ремонта резьбовых соедине-
ний. Описанный выше способ ремонта резьбового соединения
широко распространен в газовых хозяйствах.
5.6.	СПЕЦИФИЧНОСТЬ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ
ОБРАБОТКОЙ ДАВЛЕНИЕМ
В зависимости от степени деформации, химического состава
металла и температуры, при которой протекает рекристаллизация,
размер полученных равноосных зерен может быть различным. Это
видно из диаграммы рекристаллизации на примере стали 40Х,
125
приведенной на рис. 5.6. При
небольших степенях дефор-
мации размер зерен после
рекристаллизации не увели-
чивается, но при определен-
ной для данного химическо-
го состава температуре зер-
но достигает наибольшего
значения. Дельнейшее увели-
чение степени деформации '
ведет к уменьшению величи-
ны зерна.
Степень деформации,
при которой зерно достига- -i
ет наибольших размеров,
называют критической. Кри-
Рис. 5.6. Диаграмма рекристаллизации
для стали 40Х
тической степени деформации необходимо избегать, так как при j
этом материал детали приобретает крупнозернистую структуру, i
а следовательно, и пониженную прочность.
Большое влияние на упрочнение металла имеет вид напря-;
женного состояния и вид плавных деформаций. Разрушение ме- ;
таила вызывают растягивающие напряжения, поэтому в зависи- ,
мости от наличия растягивающих или снижающих напряжений
можно получить разную степень деформации без разрушения,
детали. При восстановлении деталей всегда имеет место объем-»4'
ная схема напряжений, так как, кроме внешних сил, при дефор-
мации участвуют силы трения. Наиболее благоприятные условия,
для проявления пластических свойств создают схемы всесторон-:
него сжатия.
Схема главных деформаций в восстанавливаемых деталях не
совпадает со схемой главных напряжений, потому что деформа-
ции определяются не только схемой действующих сил, но и ус-<
ловием постоянства объема деформирующего тела. Согласно этому,
условию, одна деформация всегда отличается по знаку от двух'
других. Наиболее благоприятна та схема, в которой из трех глав- -
ных деформаций две являются деформациями сжатия. Все это'
нужно иметь в виду при разработке конструкции штампов.
Температура нагрева детали в большей мере влияет на сопро-
тивление деформации. Сопротивление деформации стали в хо-
лодном состоянии примерно в 10... 15 раз больше, чем при нагреве
до ковочных температур. Осторожно нужно подходить к назначе-
126
нию температурного режима нагрева детали перед деформацией.
Рекомендуемые температурные интервалы ковки и штамповки
в данном случае не применимы.
Для уменьшения влияния температуры на размеры и структу-
ру изношенной детали желательно, чтобы эта температура не была
высокой. При высокой температуре из-за термических напряже-
ний возможно коробление всей детали, а также потери металла
на образование окалины. Они начинаются для углеродистых ста-
лей с температуры 675...700°С и особенно значительны при на-
греве свыше 8ОО...9ОО°С.
При нагреве до высоких температур и значительной выдержке про-
исходит обезуглероживание поверхностных слоев детали, что приво-
дит к снижению износостойкости, а также усталостной прочности.
Следовательно, для восстановления деталей давлением в го-
рячем состоянии следует применять возможные низкие темпера-
туры нагрева и относительно малые выдержки. Это тем более
возможно, что при восстановлении, как правило, требуются ма-
лые степени деформации. Но низкие температуры также непри-
емлемы. Нагрев до 300...350 °C не увеличивает, а снижает плас-
тичность углеродистой стали и только начиная с 350° ее пластич-
ность будет повышаться. При высоких температурах и малых
степенях деформации можно попасть в критический интервал
деформации, что недопустимо при восстановлении деталей.
Таким образом, при восстановлении деталей температуру на-
грева нужно принимать минимальной, но достаточной для про-
явления пластических свойств металла. Для восстановления де-
талей в горячем состоянии применяют молоты, а для холодного
деформирования лучше пользоваться прессами.
Все многообразие приемов восстановления размеров изно-
шенных деталей давлением можно, взяв за основу направление
внешней действующей силы и направление требуемой деформа-
ции, привести к следующим шести видам деформации: осадке,
давлению, вытяжке, раздаче, обжатию и накатке.
Процесс восстановления деталей давлением включает подго-
товку, деформацию и окончательную обработку детали после де-
формации. К подготовительной операции относят отжиг или от-
пуск детали. В холодном состоянии без предварительной подготовки
восстанавливают детали из сталей небольшой твердости HRC 25-30
и цветных металлов. В остальных случаях осуществляют терми-
ческую подготовку детали перед холодным деформированием или
нагрев непосредственно перед горячим деформированием.
127
Выбор того или другого вида давления зависит от конструк,
ции детали, характера и величины износа, а также от материала,
из которого она изготовлена. В соответствии с приведенной клас-
сификацией рассмотрим примеры по каждому виду обработки
деталей под давлением.
5.7.	ВОССТАНОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ И ТРУБОПРОВОДОВ
СВАРКОЙ И НАПЛАВКОЙ
Сваркой называют процесс получения неразъемного соеди-
нения металлических изделий местным сплавлением или плас-|
тическим деформированием. Сварка — один из ведущих техно-;
логических процессов изготовления и ремонта газовых энергети-
ческих систем. Ее широкое применение в практике ремонта
газового и другого оборудования определяется возможность»
создания наиболее целесообразных, эффективных способов, удоб-
ных при восстановлении деталей и агрегатов (рис. 5.7)	«•
Дуговая сварка — самый распространенный способ сваркй
плавлением, широко используемый во всех областях техники.
Сварка позволяет создавать и ремонтировать конструкции, отлИЧ
чающиеся высокой технологичностью, обеспечивая короткие сро-
ки изготовления и ремонта, восстановления и модернизации гаЧ!
зового оборудования и трубопроводных систем при большой эко»-’
номии труда и металла. Дуговая сварка основана на использований'
тепловой энергии электрической дуги, обладающей высокой тем*
пературой. В связи с тем, что современные виды ручной, полуав*
тематической и автоматической сварки дают возможность ус-
пешно решать задачи наиболее рационального соединения ме<
талла, она в ближайшем будущем останется основным видом
сварки плавлением. Дуговую сварку широко используют в рё-
монтно-эксплутационной практике газоэнергетики, так как свар-
кой можно получать соединения, прочность которых равна илй
приближается к прочности основного металла.
Наплавка является разновидностью сварки и заключается
в том, что на поверхность детали наносят слой расплавленного
металла, предназначенного для восстановления размеров и по-
вышения ее износостойкости, например, наплавку в среде угле-
кислого газа ведут постоянным током обратной полярности-
Режимы наплавки для электродной проволоки Св-10ГС диамет-
ром 0,8...1,0 мм приведены в табл. 5.3.
128
Рис. 5.7. Виды и способы сварки и наплавки
Таблица 5.3. Режимы наплавки в среде углекислого газа
Диаметр детали, мм	Параметры электродаой проволоки				Напря- жение, В	Сила тока, А	Шаг наплав- ки, мм	Ско- рое» наплав- ки, ьм/об	ТЬлпвша наплав- ленного слоя, ям
	Диа- метр, ми	Ско- рость подачи, м/ч	Вылет электро- да, мм	Смеще- ние электро- да, мм					
10	0,8	175	8	0-0,3	17—18	75	2,5-3,0	40...45	0,8
20	0,8	250	8	3,0-5,0	18...19	95	3,0	40...45	0,8... 1,0
40	1...2	200...235	8	8,0	18—19	85...90	3,0-3,5	30-35	1,0
9-3915
129
По сравнению с наплавкой под слоем флюса наплавка в среде
углекислого газа отличается более высокой производительностью,
что объясняется отсутствием потерь тепла на плавление флюса.
К недостаткам этого процесса следует отнести большое раз-
брызгивание металла и низкие механические свойства наплав-
ленного слоя металла.
Одной из разновидностей сварки является пайка, которая,
наряду с кузнечной сваркой, является древнейшим способом
соединения неразъемных соединений и наращивания металла.
Пайка отличается от других видов сварки следующими харак-
терными особенностями: паяное соединение деталей создается
расплавлением и кристаллизацией металлической связки, т. е.
припоя; припой отличается по составу и свойствам от соединя-
емых металлических деталей, и заполнение зазора жидким при-
поем между соединяемыми деталями происходит с участием
капиллярных сил. Прочность паяных соединений ниже сварных.
Пайка главным образом применяется при соединении проводов
автоматики, газовой аппаратуры. Другой сваркой в процессе эк-
сплуатации систем газоснабжения, в частности, устраняют тре-
щины, пробоины, разрывы, отколы, обломы, наращивают на-
плавкой изношенные поверхности деталей. Современная техни-
ка и технология ремонта располагает многочисленными видами
сварки, в том числе различными способами дуговой сварки (рис.
5.8). Однако не все металлы образуют при сварке высококаче-
ственные, надежные сварные соединения. Изменение или со-
хранение свойств металла при сварке вызывается комплексом
одновременно протекающих процессов нагрева и плавления
основного, присадочного металла под воздействием газов и
флюсов, кристаллизации металла шва и взаимной кристаллиза-
ции в зоне сплавления. Признаком плохой свариваемости счи-
тается склонность свариваемых металлов к перегреву, образо-
ванию закалочных структур, охрупчиванию в зоне сварки, об-
разованию трещин в металле сварного шва и переходной зоне,
образованию других дефектов: пор, раковин, несплавлений и т. д.
На свариваемость металлов влияет способ сварки, режим свар-
ки, химический состав присадочного металла, тип сварного со-
единения, толщина свариваемых элементов, условия закрепления
элементов соединения при сварке и др.
Ручная сварка плавящимся металлическим электродом в прак-
тике ремонта газовых систем широко используется при восста-
новлении деталей и узлов из углеродистой и легированной ста-
130
ж
Рис. 5.8. Схемы некоторых способов дуговой сварки:
а — ручная, электродом с обмазкой (7 — электрод; 2 — токопровод);
б — ручная неплавящимся электродом в защитном газе (7 — сварочная проволока;
2	— токопровод; 3 — защитный газ; 4 — вольфрамовый электрод);
в — полуавтоматическая, не плавящимся электродом в защитном газе
(7 — пульт управления; 2 — сварочная проволока; 3 — вольфрамовый электрод;
4 — защитный газ); г — полуавтоматическая, плавящимся электродом в защитном газе
(7 — сварочная проволока; 2 — защитный газ; 3 — токопровод);
д — полуавтоматическая, плавящимся электродом в защитном газе
(7 — сварочная проволока; 2 — защитный газ; 3 — токопровод);
е — автоматическая под флюсом (7 — сварочная проволока; 2— пульт управления;
3	— бункер с флюсом; 4 — трубка подвода флюса); ж — атомно-водородная
(7 — сварочная проволока; 2 — вольфрамовые электроды; 3 — водород;
4	— сварочный трансформатор; 5 — дуга)
лей всех марок толщиной от 1 мм и выше, а также деталей из
чугуна и цветных металлов.
Горение сварочной дуги сопровождается выделением тепла, ко-
личество которого в единицу времени определяется по формуле:
Q=IVt,	(5.13)
где Q — мощность сварочной дуги, Дж/с; I — сила сварочного
тока, A; Vt — напряжение дуги, В.
9*	131
Исходя из того, что температура дуги на аноде выше, чем на
катоде, при наплавке тонкого слоя или легкоплавящегося метал-
ла, или чувствительных к перегреву высокоуглеродистых легиро-
ванных сталей электрическую дугу питают током обратной по-
лярности, т. е. минус источника тока подключают к наплавляе-
мой детали. Теплота, выделяемая сварочной дугой, не вся
переходит в сварочный шов, т. е. коэффициент полезного дей-
ствия при сварке открытой дугой равен 0,5...0,65; электродами с
покрытием — 0,75...0,85; под флюсом — 0,8...0,92 и в среде за-
щитных газов 0,5...0,6.
В последние годы ремонтники применяют и другие, более
совершенные способы сварки. При использовании любого из пе-
речисленных выше способов сварки образуется расплавленная
ванна металла, сопровождающаяся его рекристаллизацией при '
остывании, а также перекристаллизацией. На границе сварочной ,
ванны и основного металла образуется зона термического влия- {
ния (ЗТВ). Изменения, происходящие в этой зоне, оказывают
существенное влияние на качество сварного соединения. В ре-
зультате сварки в зоне термического влияния происходят струк-
турные изменения механических свойств металла, т. е. изменя-
ются его твердость, пределы текучести, выносливости и др. По-
этому при оценке качества сварки нужно учитывать не только
состояние самого наплавленного металла, но и состояние зоны
термического влияния.
Глубина зоны термического влияния зависит от способа и
режима сварки, химического состава свариваемых металлов, на-
чальной температуры детали и температуры окружающего возду-
ха. При газовой сварке глубина зоны термического влияния дос- ,
тигает 25...30 мм, а при электрической — 2...6 мм. Чем выше
сварочный ток или мощность газовой горелки, тем больше глу-
бина зоны термического влияния. Подбором оптимального ре-
жима сварки глубина этой зоны может быть снижена.
При сварке и наплавке деталей из-за неравномерного их на-
грева, а также изменения объема металла при нагреве и охлажде-
нии возникают внутренние термические напряжения, которые
способствуют появлению остаточных деформаций, а иногда
и трещин.
При сварке и наплавке металл ванны подвергается воздей- ’
ствию окружающего воздуха и под влиянием высоких темпера- 1
тур окисляется, насыщается азотом и водородом. Соединение
металла с этими газами приводит к образованию нежелательных
132
химических соединений в виде закиси железа, окиси железа,
нитридов железа и других соединений, а также к выгоранию ле-
гирующих элементов. Качество сварки зависит от того, как уда-
ется оградить сварочную ванну от влияния окружающего воздуха
и обеспечить ее легирование необходимыми элементами.
5.8. ВЫБОР СПОСОБА СВАРКИ
В СВЯЗИ С ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СВАРИВАЕМОСТЬЮ
Выбор того или иного способа сварки в каждом конкретном
случае должен производиться с учетом ряда факторов, главные
из которых — свойства свариваемого металла, его толщина, га-
бариты конструкций, а также экономическая эффективность и
условия проведения восстановительных работ.
С точки зрения оценки прочности и долговечности реальной
конструкции, следует учитывать вероятные технологические де-
фекты, сопутствующие принятой технологии ее изготовления или
ремонта.
При использовании сварки при сооружении и ремонте сталь-
ных трубных конструкций большой объем сварочных работ вы-
полняют на монтажных участках, в полустационарных условиях,
заметно отличающихся от заводских, что влечет увеличение ве-
роятности образования дефектов в сварных швах. Еще больший
уровень дефектности сварных соединений наблюдается во время
прокладки в полевых условиях разветвленных сетей различных
трубопроводов.
Наиболее опасны дефекты в зонах конструктивной концентра-
ции рабочих напряжений. Особенность сварных трубных конструк-
ций заключается в том, что такие зоны локализуются в них, в ос-
новном в районе кольцевых сварных швов или в местах приварки
патрубков. В последнем случае сварные швы могут быть разгруже-
ны специальными укрепляющими накладками — «воротниками».
При правильной технике наложения швов можно свести
к минимуму термическое влияние сварки на изменение свойств
свариваемого металла. При выборе способа и вида сварки при
проведении ремонтно-восстановительных работ следует знать, как
указывалось ранее, что при дуговой сварке одновременно проис-
ходит плавление и металлургическая обработка основного и при-
садочного металлов с основным нерасплавленным, а также тер-
мическое воздействие тепла сварочной дуги на основной металл
околосплавной зоны. Основные отличительные особенности ме-
133
2
Рис. 5.9. Схема кристаллизации
металла в сварочной ванне:
1 — шлаковые частицы;
2 — линия расплава;
3 — кристаллы нерасплавленного металла;
4 — кристаллы с малой начальной
скоростью роста; 5 — кристаллы
с большой начальной скоростью роста
таллургических процессов, происходящих в сварочной ванне, сле-
дующие:
—	расплавленный металл занимает малый объем и имеет очень
высокую скорость охлаждения и кристаллизации;
—	в зоне сварки поддерживается очень высокая температура,
которая способствует протеканию соединения сложных физичес-
ких и химических процессов под воздействием окружающей среды.
Сварной шов образуется за счет плавления и кристаллизации
основного и электродного металлов. На рис. 5.9. показана схема
кристаллизации металла в сварочной ванне. Кристаллы образу-
ются у границ нерасплавившегося основного металла, который
имеет сравнительно низкую температуру. В связи с тем, что ус-
ловия их образования различны, отдельные кристаллы растут
неодинаково. Растущие кристаллы могут вытеснять на поверхно-
сти сварного шва находящиеся в сварочной ванне неметалличес-
кие шлаковые включения. Этим объясняется то, что при пото-
лочной сварке шлаки не всплывают к корню шва, а появляются
на его поверхности.
Повторными расплавлениями может быть нарушена равно-
мерная кристаллизация ванны. В этом случае образуются «меш-
ки» жидкого металла, в которых возникновение кристаллов за-
держивается. В таких местах возможны шлаковые включения.
По мере движения электрода вдоль свариваемых кромок,
в передней части сварочной ванны происходит процесс плавле-
ния, а в тыльной — процесс кристаллизации. Так формируется
сварной шов. Размеры сварочной ванны зависят от диаметра элек-
трода, величины тока и напряжения, а также от теплофизичес-
ких свойств свариваемого металла. Жидкий металл в сварочной
ванне находится в непрерывном движении и постоянно переме-
шивается. В процессе движения электрода под давлением обра-
зующихся в зоне плавления газов жидкий металл из сварочной
ванны вытесняется в направлении, противоположном движению
134
электрода, и в месте вытеснения образуется углубление, называ-
емое кратером.
Для правильного регулирования химико-металлургических
процессов в сварочной ванне важно знать, какие элементы быс-
трее соединяются с кислородом. Элементы, обладающие способ-
ностью соединяться с кислородом активнее, чем железо, способ-
ствуют его восстановлению из окислов.
При температуре до 1600°С по возрастающей активности
к кислороду элементы могут быть расположены в следующем по-
рядке: медь, никель, кобальт, железо, вольфрам, хром, марганец,
ванадий, кремний, титан, цирконий, алюминий.
Элементы, стоящие справа от железа, при сварке окисляются
быстрее, чем железо.
Следует иметь в виду, что реакции окисления и восстановле-
ния при сварке происходят одновременно и не до конца, а до
определенного состояния равновесия. Равновесная концентра-
ция обусловливается величиной константы равновесия по зако-
ну действующих масс и зависит от температуры, при которой
происходит реакция.
В зоне сварочной дуги имеются три фазы: газовая, шлаковая
и металлическая. Жидкий металл, находящийся в сварочной ванне,
окисляется свободным кислородом газовой фазы, а также окис-
лами, находящимися на свариваемых кромках, окислами шла-
ков, растворенных в металлической ванне, и химически актив-
ными шлаками.
В газовой фазе кислород находится в молекулярном и атом-
ном состояниях, причем атомарный кислород окисляет металл
более интенсивно.
Водород в газовой фазе дуги образуется из влаги, находящей-
ся в атмосфере и покрытиях электродов, а также из газообразую-
щих компонентов покрытий: крахмала, целлюлозы, декстрина.
По способности растворять водород металлы подразделяются
на две группы. Первая группа — железо, никель, кобальт, медь —
не образует химических соединений с водородом. В твердом со-
стоянии металлы этой группы поглощают водород, растворимость
которого в них увеличивается при плавлении и зависит от состо-
яния водорода.
Вторая группа металлов образует с другими металлами гидриды:
палладий, цирконий, ванадий, торий, тантал и редкоземельные эле-
менты. При незначительных количествах поглощенного водорода
металлы этой группы образуют с ним твердые растворы, а при боль-
135
ших количествах — гидриды. В интервале температур 300...700^1
водород металлами второй группы поглощается весьма интенсив-1
но, но при дальнейшем повышении температуры гидриды разлага-1
ются, вследствие чего происходит выделение газа из металла. !
Растворимость водорода в железе зависит от температуры: при плав
лении она возрастает, а при кристаллизации — падает.
Форма шва также оказывает существенное влияние на струк-!
туру и правильную кристаллизацию металла ванны. При узком i
шве, когда отношение его ширины к глубине провара меньше!
единицы, участки жидкого металла, остывающие в последнюю1
очередь, располагаются в центре шва, где возможны скопления ]
различных загрязнений из шлаков, газов и т. д. При нормальном]
шве, когда отношение его ширины к глубине проплавления боль- j
ше единицы, эти участки жидкого металла находятся в середине
поверхности шва, из которого удалены все загрязнения (рис. 5.10).
2
а	б	в
Рис. 5.10. Схема кристаллизации ванн различной формы:
а — формирование шва; б — правильное формирование шва;
в — неправильное, со шлаковым включением — 1, 2 — шлаковая корка
Околошовной зоной называют ту часть свариваемого металла,
которая непосредственно примыкает к шву. В этой зоне проис-
ходят структурные изменения вследствие влияния тепла дуги,
поэтому данную часть свариваемого металла называют еще зоной
термического влияния.
Металл после сварки имеет неодинаковую структуру в зоне
термического влияния вследствие различной температуры в раз-
ных точках околошовной зоны, а следовательно, и различные
механические свойства. На участке нормализации свойства ме-
талла околошовной зоны могут быть лучше свойств основного
свариваемого металла.
На участке перегрева, где зерно укрупнено, пластические свой-
ства металла ухудшаются, особенно при ударной нагрузке.
В зоне термического влияния изменяется также твердость
металла. Повышение твердости влечет за собой увеличение круп-
136
ности и снижение пластичности. Твердость металла сварных из-
делий в зоне сварки не должна превышать 300...350 единиц, что
достигается термической обработкой.
При сварке обычных низкоуглеродистых сталей изменения
структуры металла в околошовной зоне не оказывают заметного
влияния на прочность сварного соединения.
Таким образом, металлургия сварного шва, его формирова-
ние являются основными при выборе способа и вида сварки.
Контрольные вопросы
1.	Перечислите и охарактеризуйте основные способы восстановления дета-
лей и узлов газового оборудования и трубопроводных систем.
2.	Способы ремонта деталей и узлов ремонтными размерами. Основные ме-
ста их применения.
3.	Достоинства и недостатки ремонта дополнительными деталями, места
применения.
4.	Какие факторы способствуют широкому применению способов обработки
давлением в ремонтной практике газоэнергетики?
5.	Почему такое важное место занимает в практике ремонта газового обору-
дования и трубопроводных систем механическая обработка?
6.	По каким признакам классифицируется сварка?
7.	Чем отличается сварка от наплавки? Дайте подробное обоснование.
8.	Какие основные причины препятствуют образованию монолитного свар-
ного соединения и каковы способы их устранения?
ГЛАВА 6
ТЕХНОЛОГИЯ
И ОБОРУДОВАНИЕ ОЧИСТКИ
МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
6.1. СВЕДЕНИЯ О МЕХАНИЗМЕ ОБРАЗОВАНИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЙ
И ИХ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ
'
Встречающиеся на деталях газового оборудования и труба?!
проводных систем (рис. 6.1) загрязнения классифицируются по!
двум признакам: химическому составу и характеру процессов}
происходящих при образовании загрязнения.
В группу загрязнений по первому признаку входят отложения
органического, неорганического и смешанного характера. К орга-
ническим загрязнениям относят масляно-жировые отложения, плен-
ки высокомолекулярных веществ и лакокрасочных материалов,
отложения в газовых турбинах, трубопроводах и др. (табл. 6.1).
Рис. 6.1. Классификация загрязнений деталей оборудования
138
Таблица 6.1. Характеристика загрязнений
Характер связи загрязнения с поверхностью	Прочность связи загрязнения с поверхностью	Вид загрязнения
Загрязнения, механичес- ки связанные с поверх- ностью	Твердые пленки	Лаки, краски, смолы, клеи, герметики
	Мягкие пленки	Смазки, пасты
	Наслоения	Пыль, грязь, осадки породы
Загрязнения, химически связанные с поверхностью	Окислы, гидраты окислов	Ржавчина, продукты кор- розии: окислы и окалины, сварочные флюсы
	Соли и солеподобные соединения	Паяльные смолы, свароч- ные шлаки, фосфаты, кар- бонаты, силикаты, отложе- ния в трубопроводах газо- вых и энергетических систем
Продукты коррозии деталей, пыль, грязь и им подобные плен-
кообразования относятся ко второй группе неорганических заг-
рязнений.
Смешанные загрязнения на деталях газо- и энергетического
оборудования при совместном присутствии органических и не-
органических веществ, а также газов, утеплительных материалов,
конструктивных смазок и других веществ подразделяются на две
группы.
Загрязнения, отложения которых на деталях не сопровожда-
ются какими-либо химическими превращениями самих загряз-
нений. К этой группе относятся все перечисленные выше загряз-
нения, за исключением клеевых, лакокрасочных материалов,
продуктов коррозии.
Загрязнения, отложения которых сопровождаются их хими-
ческими превращениями. К этой группе относятся отложения
в газопроводах, а также пленкообразователи лакокрасочных и
клеевых покрытий. Такая классификация загрязнений является
условной, так как она не учитывает, например, материал и со-
стояние загрязненной металлической поверхности, условия об-
разования загрязнения и др.
Механизм образования и физико-химические свойства ос-
новных групп веществ загрязнителей приведен в табл. 6.2. В си-
стемах транспортирования газа и нефтепродуктов чаще всего при-
ходится иметь дело с углеводородными отложениями или асфаль-
139
то-смолистыми веществами в виде пленок, содержащих смолы
альфотены, графит, сажу и карбоиды, а также содержащие п]
дукты и масла. Осадкообразование чаще всего представляет
бой густую, липкую массу темного цвета, которая заполняет фи
тры, трубопроводы.
Таблица 6.2. Отношение асфальто-смолистых веществ
к растворителям
Вещества	Растворители, в которых вещество растворяется	Растворители, в которых j вещество не растворяется |
Смолы	Эфиры, бензол, хлоро- форм, легкий бензин	Ацетон, спирты, раствори- | тели, содержащие кислоты 1
Альфотены	Бензол, хлороформ, серо- углерод	Спирты, легкий бензин |
Карбены	Сероуглерод	Бензин и другие углевсдо-! родные растворители, их производные, спирты
Карбоины Сложные маслянисто- солевые отложения	Не растворяются ни в ка- ких водных растворителях	Композиции технические на основе ПАВ (ТМОК-6П, ТМОК-6ПУ)
В процессе эксплуатации газового и энергетического обору-
дования рабочие поверхности деталей подвергаются атмосфер-
ным и газовым воздействиям, а также влиянию различных хими-
чески активных сред, например сернистых газов, водных раство-
ров солей, кислот, щелочей и т. п. В результате металлические
детали подвергаются коррозии, т. е. химическому или электрохи-
мическому разрушению. Многие детали газового и энергетичес-
кого оборудования, например горелки, под действием газа)
в присутствии серы и отсутствие электролитов подвергаются хи-
мической коррозии, металл становится хрупким.
Там, где в трубопроводах присутствует влага, образуются слож-
ные солевые отложения, например в теплообменных аппаратах.
Физико-химические свойства этих отложений обусловливаются ус-
ловиями эксплуатации газового и энергетического оборудования.
При удалении загрязнений с поступивших в капитальный
ремонт проточных водонагревателей, компрессоров, вентилято-
ров, запорной арматуры загрязнения не только разносятся по
участкам ремонтного производства, но и попадают на сборку.
Загрязнения на деталях, восстанавливаемых сваркой или пай-
кой, вызывают в сварном шве образование пор, раковин и дру-
140
гие дефекты. Масляно-жировые загрязнения, остатки на поверх-
ностях, подлежащих лакокрасочному покрытию, приводят к ше-
лушению и отслаиванию покрытий металлической поверхности.
Состояние защитного покрытия во многом определяется не
только составом защитного материала, его качеством, но и тем,
насколько качественно удалены с покрываемой поверхности заг-
рязнения. Это связано с тем, что даже покрытие самого высоко-
го качества будет иметь дефекты, если его нанести на предвари-
тельно неподготовленную поверхность, т. е. неочищенную и нео-
безжиренную.
Состояние поверхности одного и того же материала опреде-
ляется способом обработки и зависит от многих факторов и прежде
всего, от технологии его получения, коррозионной стойкости
металла, состава продуктов коррозии, образующихся на поверх-
ности металла, технологии изготовления изделия из металла, влаж-
ности и температуры на рабочем месте, где производится покры-
тие, технологии подготовки поверхности перед нанесением изо-
ляционно-защитного покрытия.
Все перечисленные выше факторы сводятся к двум основным,
т. е. к составу и структуре поверхностного слоя изоляционно-за-
щитного материала. В ремонтной практике на очистку поверхно-
сти затрачивается до 10% общей трудоемкости ремонтных работ.
Если принять трудоемкость процессов изоляционно-защитных
покрытий за 100%, то трудоемкость технологических операций
и подготовки поверхностей трубопроводов достигает 50...60%.
Отсюда вытекает необходимость максимальной интенсификации
и усовершенствования технологии подготовки поверхности к за-
щитному покрытию. Такая подготовка в большинстве случаев свя-
зана с удалением коррозии, смолисто-гудронных, солевых, масля-
но-жировых отложений в виде пленок различной толщины.
Из опыта работы ремонтников известно, что при наличии на
поверхности металла даже тонкой жировой или смолянистой плен-
ки покрытие плохо сцепляется с покрываемой поверхностью
и могут образовываться пузыри и вздутия. Кроме того, наличие
сварочных флюсов на поверхности трубы может резко ускорить
их коррозию даже под слоем покрытия. Присутствие окалины на
поверхности проката и труб уменьшает продолжительность служ-
бы защитного покрытия во много раз, так как приводит к его
растрескиванию и отслаиванию под влиянием внешней среды.
Удаление углеродистых, солевых и других отложений на дета-
лях и в системах газоснабжения является обязательной операци-
141
ей как при их ремонте, так и при эксплуатации. Очистка детал
от загрязнений является специфической операцией ремонтно
производства. От качества и полноты проведения этой операш
зависят культура производства, производительность труда, э<
фективность использования
оборудования
ремонтных произ-
водств и, в конечном итоге, долговечность и надежность восста-
новленного. От того, какие очищающе-моющие средства и спо-
собы их использования применяются в ремонтной практике,
зависит не только качество работы, но и степень загрязнения
окружающей среды, экологическая безопасность производства.
6.2. ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ очистки
МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ
При сборке, испытаниях нового оборудования и в процессе
эксплуатации возможно образование в узлах и деталях газового
оборудования технологических загрязнений (частицы металличес-
кой стружки, остатки притирочных паст, продукты износа и т. п.).
Технологические загрязнения содержат в своем составе твердые
абразивные частицы, которые накапливаются обычно в глухих
отверстиях, например в узлах арматуры, турбин.
Анализируя состав загрязнений и механизм их образования,
можно наметить два направления решения проблемы интенси-
фикации и повышения качества очистки и мойки деталей обору-
дования:
—	предупреждение образования загрязнений или уменьше-
ние адгезии их к металлической поверхности;
—	разработка и внедрение в ремонтное производство эффек-
тивных способов очистки и мойки деталей, узлов.
Первое направление относится к числу активных профилак-
тических; к мероприятиям этого направления относятся:
—	введение различных присадок в рабочие составы;
—	нанесение адгезионных покрытий;
—	повышение уровня эксплуатации газового оборудования.
Второе направление рассматриваемой проблемы — это разра-
ботка и использование в практике ремонтных производств раз-
личных механических и физико-химических способов очистки
и мойки деталей, узлов, агрегатов, классификация которых при-
ведена на рис. 6.2.
Механические способы удаления пленки загрязнений осно-
ваны на приложении к ней тангенциальных и нормальных сил
механического воздействия.
142
Рис. 6.2. Классификация способов очистки и мойки
деталей оборудования
Указанные способы удаления пленки загрязнения осно-
вываются:
—	на удалении загрязнений путем воздействия струи воды;
—	на соскабливании загрязнений ручным и механизирован-
ным инструментом.
К первому способу относятся водоструйная, гидроабразив-
ная, пескоструйная очистки и очистка крошкой. Ко второму —
наряду с соскабливанием загрязнений скребками, щетками и дру-
гим инструментом, относится очистка в галтовочных барабанах
и вибрирующих контейнерах. Механическая очистка может про-
изводиться ручным и механизированным способами, где режу-
ще-соскабливающими инструментами могут быть проволочная
щетка, шлифовальная шкурка, абразивный брусок, песок, чугун-
ная стружка, напильник. Очистка деталей вручную является наи-
более примитивным и низко производительным способом, по-
этому его применяют редко, например при очистке крупных трубо-
143
проводов, перед сваркой в полевых условиях. В тех случаях, кора
да без ручной механической очистки обойтись практически .мл
возможно, наблюдается тенденция к механизации процесса гшЯ
тем применения пневмодрелей, механических щеток и др угия
средств малой механизации.	J 1
На технически оснащенных ремонтных предприятиях пришЛ
няются дробеструйная или пескоструйная очистка, галтовка, гим
роабразивная обработка и др. Пескоструйная очистка встречает»
ся в двух видах: очистка сухим песком и очистка влажным пес-1
ком. В последнем случае очистка называется гидроабразивной. Есл J
же при очистке используется не сухая смесь, а металлическая
дробь, то этот метод обработки называют дробеструйной обработ-1
кой. При очистке металлическая дробь или сухой песок подается]
сжатым воздухом через специальные сопла на очищаемую п.4
верхность. Эта технология очистки применяется при подготовке!
газовых баллонов к окраске.	1
Технология очистки деталей в барабанах, называемая галтов-\
кой, заключается в том, что детали, помещенные в специальные!
вращающиеся барабаны или колокола, подвергаются абразивно-]
му действию, так как в барабаны загружаются абразивные не-1
большие кусочки, стальная дробь и опилки. Технология и обору-1
дование производства очистных и моечно-очистных работ зави- -1
сят от условий проведения ремонта: или эти работы проводятся ]
в полевых условиях, или на ремонтном предприятии. В полевых ’
условиях, как правило, снятие загрязнений осуществляется ме- '
ханическими методами, поскольку применение химических спо- .
собов затруднено или вообще недопустимо.	1
Для обеспечения необходимой чистоты на участках разбороч-
ных, ремонтных и сборочных работ на ремонтных предприятиях
применяют мойку оборудования в три этапа:
—	наружную мойку;
—	мойку демонтируемых узлов и крупногабаритных базовых
деталей;
—	мойку деталей после разборки.	:
Если в ремонт поступает оборудование, загрязненное отравля- ’
ющими или радиоактивными веществами, то предварительно про-
изводится их дезактивация в специально оборудованном месте.
Дезактивация проводится в соответствии с инструкцией и прави-
лами безопасности при работе с зараженной опасной техникой.
Мойку обычно производят в промывочных камерах моечных
установок (рис. 6.3) с подачей рабочего раствора подогреваемого
144
3
Рис. 6.3. Схема моечной установки наружной очистки:
1 — насос; 2 — водонагреватель; 3 — промывочная камера;
4 — кольцевой гидрант; 5 — объект мойки
паром до температуры порядка 20—60°С. Моющая жидкость —
рабочий водный раствор — забирается насосом 7, подается в во-
доподогреватель 2 и далее поступает в кольцевой гидрант промы-
вочной камеры. Давление раствора в гидранте подбирается
в зависимости от требуемой силы удара струи, которая определя-
ется по формуле:
= wovo(l “ cosa)>	(61)
гдеРуд — сила удара струи водного раствора, кгс; т0 — секунд-
ная масса раствора, кгс с/м; v0 — скорость истечения раствора
из сопла, м/с; а — угол оттекания струи раствора от точки встре-
чи с преградой, град.
Таким образом, силы удара рабочего водного раствора и эф-
фективность мойки зависят от скорости потока v0. Последняя,
в свою очередь, определяется по известной зависимости:
v0 = <?-j2gH, м/с,	(6.2)
где Н — напор раствора, м; g — ускорение силы тяжести, м/с2;
<р — коэффициент скорости, зависящий от формы отверстия и
типа сопла-насадки (изменяется в пределах <р — 0,47...0,98).
Однако скорость v0 связана с расходом рабочего раствора Q
через свободное сечение насадки d:
10-3915	145
Q = fSo" = (7’85 ’ 10")//2у0’ КГС/С- (6S)
Уменьшая диаметр сопла и увеличивая скорость истечения
рабочего водного раствора v0, добиваемся увеличения напора Н,
что влечет, в свою очередь, увеличение удара струи при неизмен-
ном расходе Q рабочего состава (рис. 6.4).
Рис. 6.4. Зависимость продолжительности
мойки и расхода воды на 1 м2
загрязненной поверхности
от давления водного раствора у сопла:
1 — расход рабочего средства; 2 — время мойки
Технология моечно-очистных и очистных работ, ее эффек-
тивность определяются рядом факторов (табл. 6.3).
Для ускорения процесса моечно-очистной обработки в ре-
монтной практике известны разные способы интенсификации
процесса и в первую очередь повышение температуры рабочей
среды или раствора; введение в состав рабочей среды более ак-
тивной добавки в форме интенсификатора; ускорение циркуля-
ции рабочей среды; барбатирование воздушным потоком; уве-
личение ударного воздействия на обрабатываемую поверхность
рабочей струи и др. На способы интенсификации процесса мо-
ечно-очистной обработки существенное влияние оказывает ме-
тод обработки. Так, при моечно-очистной обработке погружени-
ем ведущими способами интенсификации считаются введение в
состав рабочей среды активной добавки, интенсификация, бар-
батирование, ведение процесса моечно-очистной обработки
с подогревом рабочей среды, ведение процесса по заданной про-
грамме (рис. 6.5).
Таким образом, очистка и мойка деталей оборудования —
весьма трудоемкие работы, так как удаление продуктов загрязне-
ния и отложений с внешних и особенно с внутренних поверхно-
стей является сложным процессом.
146
Таблица 6.3. Методы очистки поверхности
и способы их интенсификации
Метод очистки (способ разрушения загрязнений)	Способы интенсификации процесса очистки	Достоинства	Недостатки
Механический: — протирание, — соскабливание, — фрезерование, — шлифование; — воздействие струи воздуха, твер- дых частиц	Механизация пу- тем применения про- волочной щетки с пневмо- или элект- роприводом Повышение дав- ления струи	Малая энергоем- кость процесса очистки Универсальность процесса очистки Простота утилиза- ции отходов	Применение в ря- де случаев ручной обработки
Химический: — травление за- грязнений и очища- ющей поверхности	Повышение тем- пературы ведения процесса Введение более целесообразных активных добавок	Высокая скорость чистки Малая энергоем- кость процесса Возможность меха- низации процесса	Узкая направлен- ность процесса Экологическая опасность процесса и низкая безотход- ность Разрушение очища- ющей поверхности
Растворение, эмуль- гирование и хими- ческое разрушение загрязнений (приме- нение моюще-очи- щающих сред)	Перемещение, ко- лебание, вращение, встряхивание обра- батываемых деталей, интенсификация ра- бочей очищающе- моющей среды Применение ульт- развуковых колебаний Введение в состав более совершенных технологических мо- ющих средств, на- пример ТМОК	Высокая произво- дительность и качест- во очистки Малая энергоем- кость процесса Широкие возмож- ности применения способа	В ряде случаев вред- ность производства Применение для определенных работ и деталей
Химическое разру- шение (сгорание) загрязнений в пла- мени или щелочном расплаве при высо- кой температуре	Ведение процес- сов очистки на вы- годных режимах и составах	Высокая произво- дительность и качест- во очистки Широкие возмож- ности механизации процесса очистки	Применение для узкого круга загряз- нений и условий ве- дения процесса Возможность де- формаций и разру- шений деталей
6.3. ФИЗИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
МОЮЩИХ И СПЕЦИАЛЬНЫХ ОЧИЩАЮЩИХ СОСТАВОВ
Технология моечно-очистной обработки располагает большим
выбором различных сред. Под общей средой понимают вспомо-
гательный материал, в результате воздействия которого осуще-
ствляется удаление загрязнения с твердой поверхности. По свое-
10*	147
Рис. 6.5. Характерные варианты интенсификации
моечно-очистной обработки деталей и узлов:
а — в погружных моечных установках;
б — в установках обработки — очистки струей рабочего раствора:
I — моечная ванна; 2 — барботажный элемент;
3 — трубопроводная система струйной интенсификации;
4 — окно; 5 — насос; 6 — смежное устройство; 7 — решетка
му состоянию рабочая среда может быть в виде жидкости, пасты
и порошкообразных твердых смесей.
В зависимости от физико-химических особенностей моюще-
очишаюшие средства подразделяются на водные или водосме-
шивамые, кислотные и специальные, где основной фазой явля-
ются жидкости органического и неорганического происхожде-
ния, а также нефтепродукты и растворители (рис. 6.6).
В зависимости от назначения состав неорганических мою-
щих средств может быть разнообразным. В большинстве случаев
свежие неорганические составы представляют собой однофазные,
физически стабильные двух- или многокомпонентные жидкости.
Органические составы, являясь огне- и взрывоопасными продук-
тами, ранее широко применялись в ремонтной практике. К чис-
лу органических растворителей относятся ацетон, бензол, толу-
ол, керосин, уайт-спирит, бензин и др.
К органическим моющим средствам относятся водные раство-
ры едких щелочей, солей щелочных металлов и неорганических
кислот. Физико-химические свойства неорганических моющих
средств обеспечивают удаление нагаров, тонкослойных сажис-
тых отложений, масляных загрязнений, продуктов коррозии, ста-
рых лакокрасочных покрытий. Этими моющими средствами мож-
148
Рис. 6.6. Классификатор моюще-очишаюших средств
но удалять почти все загрязнения, встречающиеся в практике
ремонта внутридомовой газовой аппаратуры.
При использовании неорганических составов необходимо строго
учитывать их коррозионную агрессивность. В зависимости от ус-
тойчивости металлов в тех или иных средах нужно определять ас-
сортимент деталей, подлежащих очистке как на ремонтно-меха-
нических производствах, так и в полевых условиях. В условиях
ремонтно-механических мастерских неорганические моющие сред-
ства могут быть кислыми, щелочными и нейтральными, они нео-
динаково влияют на разные металлы. Так, растворы с кислой ре-
акцией могут вызывать сильную коррозию черных металлов. По-
этому для замедления коррозии в них добавляют специальные
замедлители. Коррозиощелочные растворы сильно разрушают алю-
миниевые сплавы, но пассивируют железо. Устойчивость железа
тем больше, чем выше водородный показатель раствора (pH). Не-
органические растворы не горят, не образуют в воздухе взрывоо-
пасных смесей, но многие из них токсичны.
Особенность применения неорганических составов заклю-
чается в том, что щелочные растворы более эффективно удаля-
ют загрязнения при повышенных температурах рабочей среды.
Повышение температуры раствора влечет за собой интенсивное
испарение; увеличение концентрации щелочной основы может
быть причиной кристаллизации солей и выпадения их в осадок.
Другой причиной, вызывающей нарушение щелочного состава
неорганических жидкостей, является «унос», который остается
на очищенных деталях. Неорганические составы применяют
в качестве рабочих сред моечно-очистных установок и ванн.
Из кислых неорганических составов наиболее широко приме-
няют техническую соляную, ортофосфорную и серную кисло-
ты, входящие в разных дозах в состав водных растворов в соче-
тании с поверхностно-активными веществами, например мою-
ще-очищающий состав ТМОК-ЗП.
Среди других моющих составов щелочные растворы являют-
ся перспективными, так как многие из них — экологически бе-
зопасные и эффективные рабочие среды. Композиция ТМОК-6П
является основой пожаро- и экологически безопасных 1...5%-ных
водных рабочих растворов, предназначенных для машинной и
ручной моечно-очистной обезжиривающей обработки деталей и
узлов из черных, цветных металлов и их сплавов, а также для
разнообразных работ по уходу за оборудованием, производствен-
ными помещениями, для стирки спецодежды ремонтников.
150
Композиция ТМОК-6П представляет собой сложную по со-
ставу, «законсервированную» негорючую смесь поверхностных
веществ с неорганическими солями и добавками целевого назна-
чения. Относится к 4-му классу опасности. Это экологически
безопасный состав.
По сравнению с известными аналогами типа Лабомид, Темп,
МС рабочие составы ТМОК-6П работают в 3...4 раза дольше,
эффективнее снимают жиры, нагары, масляно-абразивные гра-
фитовые и многие сложные загрязнения при интенсификации
процесса с рабочей температурой 25...30°С. В практике известны
примеры эксплуатации их при более низких температурах. Наи-
высшая моечно-очищающая способность достигается при исполь-
зовании растворов ТМОК-6П в машинах и комплексах погруж-
ного типа, которыми оборудуются ремонтные производства.
Основными компонентами щелочных составов являются по-
верхностно-активные вещества (ПАВ), тринатрийфосфат, суль-
фат натрия, триполифосфат натрия, едкий натр, жидкое стекло
и другие вещества.
В ремонтной практике газоэнергетики в ряде случаев приме-
няются жидкости, сочетающие свойства растворителя и моюще-
го действия, когда приходится иметь дело с загрязнениями из
нерастворимых частиц и растворимых асфальтосмолистых ве-
ществ. К таким составам относятся креолины, креозольная жид-
кость, представляющая собой гомогенную систему трикрезоль-
мылонафт—вода и др. Эти составы обладают неприятным запа-
хом; они токсичны и экологически опасны.
6.4. ТЕХНОЛОГИЯ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ТРУБ
В ремонтной практике газоэнергетики очистка поверхностей
труб может осуществляться индивидуальным и индустриальным
методами. При индивидуальном методе очистка поверхностей
труб, как правило, производится ручным и полумеханическим
способами и носит сугубо кустарные приемы работ. Часть работ
по очистке труб от загрязнений, пыли и средств консервации
производится вручную путем протаскивания через трубы пыжей,
закрепленных на проволоке. При этом затрачивается много вре-
мени и усилий. В отдельных случаях, например при сборке энер-
гогенераторов с U-образными трубами, такую операцию произ-
водить вручную трудно или вообще невозможно. Для выполне-
ния подобных операций с успехом используют сжатый воздух,
151
с помощью которого производится прострел труб тампонами,
смоченными в специальных моющих или консервирующих ра-
створах. Операции подобного рода приходится выполнять в ряде
случаев неоднократно, например, при расконсервации перед уль-
тразвуковой дефектоскопией трубок для трубного пучка, после
приварки трубок и трубной доски перед отжигом, при очистке
трубных пучков после испытаний и т. д.
Для простреливания пыжей могут быть использованы пневмо-
устройства небольших габаритов для подачи и отсечения воздуха.
Воздух, очищенный от влаги и масла, хранится в баллонах под вы-
соким давлением и подается к пневмоустройству через редуктор,
понижающий давление. Большое понижение нежелательно, так как
при этом, как показывает практика, происходит выпадение влаги,
поверхность трубок становится влажной и быстро коррозирует.
Пыж изготавливают из куска технической бязи или марли.
Для трубок небольшого диаметра вырезается салфетка неболь-
ших размеров порядка 50x50 мм, которая вводится с помощью
Г-образно согнутого куска проволоки внутрь трубки. Салфетки
предварительно нарезают и вводят указанным способом во все
трубки, а затем простреливаются. На пути вылетающих пыжей
перед трубной доской на расстоянии 500...400 мм от нее ставится
щит, чтобы обеспечить требования техники безопасности.
При осуществлении моечно-очистной обработки газового
оборудования или элементов-узлов трубопроводных систем на
ремонтно-механических предприятиях эти работы автоматизи-
рованы. Основная масса моечно-очистных технологий на этих
предприятиях включает операции обезжиривания и снятия слож-
ных загрязнений, образовавшихся при эксплуатации деталей
и узлов газового оборудования.
Новые трубы из углеродистой стали обычно имеют на своей
поверхности консервирующую смазку или прокатную окалину.
В процессе горячей или холодной гибки, сварки они дополни-
тельно загрязняются, образуется окалина. Трубы из нержавею-
щей стали, как правило, поступают электрополированными или
протравленными; горячей гибке они подвергаются в редких слу-
чаях и загрязняются в условиях производства. Трубы из меди
и медно-никелевых сплавов поступают окисленными. В процес-
се холодной гибки на них появляются жировые и механические
загрязнения, при горячей гибке — плотная окалина.
В зависимости от назначения и условий эксплуатации к внут-
ренним поверхностям трубопроводов предъявляются требования,
152
по которым они могут быть разделены на три группы. К первой
группе относятся наиболее ответственные системы: системы воды
высокой чистоты, гидравлики, автоматики и т. п. На их внутрен-
ней поверхности не допускаются следы окалины, ржавчины,
жировых загрязнений. После монтажа они подвергаются допол-
нительному обезжириванию или промывке.
Ко второй группе принадлежат ответственные системы, на
внутренней поверхности которых не допускаются вышеперечис-
ленные загрязнения, но дополнительная очистка после монтажа
не производится.
К третьей группе относятся менее ответственные системы —
на их внутренней поверхности допускаются после очистки следы
неудаленной окалины, ржавчины и жировых загрязнений.
Технология и средства очистки зависят от назначения тру-
бопроводной системы и металла, из которого они изготовлены
(табл. 6.4.). Очистка включает в себя обезжиривание и травле-
ние труб и проводится в стационарных условиях ремонтно-ме-
ханических предприятий.
Таблица 6.4. Технологический процесс
очистки труб из различных металлов
Д>убы ю нержавеющей стали	Дзубы кз углеродистой стали	Цзубы из меди и медных сплавов
Мойка в щелочном растворе	Мойка в щелочном растворе	Мойка в органическом или щелочном растворе
Химическая обработка	Промывка в холодной воде	Промывка в холодной воде
Нейтрализация	Травление	Травление
Сушка	Промывка в холодной вод е	Промывка в холодной воде
Контроль	Контроль нейтральности	Осветление
	Пассивирование	Промывка в холодной воде
	Промывка в холодной воде	Контроль нейтральности
	Сушка и контроль	
Путем травления удаляют прочный плотный слой окалины.
Для травления углеродистой стали применяют растворы соляной
и серной кислот с добавками азотной кислоты или азотнокислых
солей и уротропина. Уротропин является ингибитором коррозии.
Травление труб из меди и медно-никелевых сплавов произво-
дится в растворах серной и соляной кислот или серной и азотной
кислот с последующим пассивированием в растворе, содержа-
153
ицем хромовый ангидрид и серную кислоту. Промывкой в холод-
ной воде осуществляется удаление с металлической поверхности
рабочих жидкостей: щелочей, кислот и др.
Процесс обезжиривания и пассивирования поверхности труб
может быть значительно ускорен, а качество его повышено пу-
тем применения принудительной циркуляции растворов. В этом
случае химический процесс омыления и эмульгирования жиров
сопровождается механическим воздействием потока раствора.
Качество улучшается за счет ликвидации воздушных мешков
в прогибах и застойных зонах.
В настоящее время на некоторых ремонтно-механических
предприятиях применяются установки для циркуляционной очи-
стки (рис. 6.7), которая включает стационарную ванну, кислото-
стойкий насос, коллектор для установки труб и кассеты крепле-
ния труб на ванне.
Циркуляция обезжиривающего, травильного и пассивирую-
щего растворов через внутреннюю поверхность очищаемых труб
осуществляется насосом, сток растворов из труб производится
в ту же ванну.
Циркуляционная установка моечно-очистной обработки по-
зволяет ускорить процесс обезжиривания и травления и сокра-
тить трудоемкость процесса. Моечно-очистная обработка труб
в установках с принудительной циркуляцией рабочих растворов
Рис. 6.7. Схема установки для циркуляционной очистки труб
154
более эффективна по сравнению со струйной очисткой, особен-
но при очистке труб малого диаметра и сложной конфигурации.
Следует учесть, что при очистке труб сложной конфигурации
возможен неполный слив реактива. В этом случае рекомендуется
продувка их очищенным сжатым воздухом.
В процессе использования моющих и очищающих средств
происходят обратимые и необратимые изменения их свойств,
приводящих к снижению производительности работ. Моющие
растворы насыщаются снятыми загрязнениями. Накопление заг-
рязнений в рабочей среде приводит к расходованию и срабаты-
ванию химически- и поверхностно-активных веществ, а в неко-
торых случаях — к их разложению или нейтрализации.
Контрольные вопросы
1.	Особенность образования загрязнений металлической поверхности,
их природа.
2.	Почему загрязнения необходимо удалять с поверхностей ремонтируемого
газового оборудования?
3.	Какие известны методы очистки металлических поверхностей?
4.	Какова особенность мойки-очистки водными растворами?
5.	Объясните процесс мойки-очистки в струйных установках; его преимуще-
ства и недостатки по сравнению с погруженными моечными машинами.
6.	В чем заключается особенность мойки и очистки труб?
ГЛАВА 7
ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ РАЗБОРОЧНЫХ
И СБОРОЧНЫХ РАБОТ
7.1.	РАЗБОРОЧНЫЕ И СБОРОЧНЫЕ ПРОЦЕССЫ
В РЕМОНТНОЙ ПРАКТИКЕ
В структуре технологических процессов ремонта газового обо-
рудования и систем газоснабжения особое место принадлежит
разборочным и сборочным операциям. Технологический процесс
сборки или разборки имеет ряд особенностей, отличающих его
от других технологических процессов. Если с разборки начина-
ются восстановительные ремонтные работы, то сборка является
завершающим этапом технологического процесса изготовления
или ремонта оборудования. Процессы характеризуются высокой
трудоемкостью, сборка, например компрессора, — еще большей
сложностью. Повышение точности замыкающего звена при сборке
может быть достигнуто уменьшением поля рассеивания замыка-
ющего звена или, другими словами, увеличением точности каж-
дого из составляющих звеньев, сокращением количества состав-
ляющих звеньев, уменьшением величины передаточных отноше-
ний каждого из составляющих звеньев. Эти основополагающие
вопросы рассматриваются в специальной литературе.
Следует знать, что трудоемкость общей и узловой сборки или
разборки составляет в среднем 30...40% всей трудоемкости ремон-
та агрегата. При капитальном ремонте, например, газового комп-
рессора, насоса, вентилятора, вентиля, трудоемкость нередко пре-
вышает затраты труда на восстановление их элементов. При этом
до 60% общей трудоемкости составляют разборочно-сборочные ра-
боты. Нетрудно представить, какой это огромный расход трудовых
ресурсов, если учесть, что количество рабочих, ежедневно занятых
ремонтом и эксплуатацией систем газоснабжения городов и про-
мышленных предприятий, превышает в 8... 10 раз численность ра-
бочих, занятых на сооружении этих систем. По объему работ раз-
борка может быть полной или частичной (рис. 7.1).
156
Разборка
Р и с. 7.1. Разновидности разборки газового оборудования
Разборка и сборка органически связаны со всеми предше-
ствующими процессами. При изготовлении оборудования и стро-
ительстве систем газоснабжения учитываются правильность их
работы, надежностью и долговечностью эксплуатации, а также
экологическая безопасность газовой промышленности. Поэтому
разборочным и сборочным работам как при изготовлении, так
и при ремонте оборудования должно уделяться особое внимание.
В совершенствовании разборочных и сборочных работ сис-
тем газоснабжения целесообразно идти путем одновременного
решения следующих взаимосвязанных задач:
—	обоснованно выбирать рациональную схему технологичес-
кого процесса сборки или разборки;
—	эффективно решать вопросы при создании и техническом
оснащении технологическими средствами механизации труда
эксплуатационников и ремонтников;
—	обеспечивать четкое управление процессом технического
ухода и ремонта;
—	рационально решать вопросы при создании и внедрении
вспомогательных технологических материалов, не только облег-
чающих труд работников, но и снижающих порчу деталей, агре-
гатов при разборочных работах;
—	обеспечивать широкое внедрение в практику работы эксп-
луатационника и ремонтника приборных средств контроля раз-
борочно-сборочных работ.
Среди этих задач большое внимание должно быть уделено
прогрессивным на перспективу технологическим процессам сбо-
рочно-разборочных работ газового оборудования.
157
Технологический процесс сборки — это совокупность опера-
ций и рабочих приемов по соединению деталей в узел (агрегат),
т. е. соединение деталей в определенной технически и экономи-
чески целесообразной последовательности для получения сбо-
рочных единиц и изделий, полностью отвечающих установлен-
ным на них требованиям.
Если при механической или других видах обработки понятие
технологического процесса относится в большинстве случаев
к детали, то в сборочном производстве оно имеет отношение,
прежде всего, к соединению двух или большего числа деталей.
Технологический процесс разборки — это совокупность опе-
раций или рабочих приемов по рассоединению агрегатов, узлов
и деталей на отдельные элементы с определенной технически
и экономически целесообразной последовательностью. Техно-
логический процесс разборки выполняется в порядке, обрат-
ном сборке.
Процессы сборки и разборки играют существенную роль
в общем цикле мероприятий по улучшению качества, повыше-
нию надежности и экономической безопасности газового обору-
дования, а также систем газоснабжения. На повышение качества
изделия можно оказывать влияние путем совершенствования тех-
нологии и ее оснащения средствами механизации, автоматиза-
ции и контроля; рациональной организацией ремонтного произ-
водства и труда ремонтников-эксплуатационников газовых хо-
зяйств; повышением квалификации специалистов всех уровней
для достижения ритмичности работы всех ремонтных и эксплу-
тационных звеньев подразделений газоснабжения; экономичес-
ким воздействием на качество работы, а также постоянным на-
блюдением за техническим состоянием газового оборудования.
7.2.	ВАРИАНТЫ ТЕХНОЛОГИИ СБОРКИ
Сборку любой системы газоснабжения, прибора, агрегата
нельзя осуществлять в произвольной последовательности. В рав-
ной степени это относится и к сборке отдельных узлов, механиз-
мов, большинству простейших соединений. Последовательность
сборки определяется прежде всего конструкцией собираемой де-
тали или ее составных частей, а также степенью требуемого раз-
деления сборочных работ. Установленная последовательность
ввода деталей и групп в технологический процесс сборки газово-
го оборудования характеризует порядок его комплектования.
158
Последовательность комплектования может быть однова-
риантной для простых сборочных единиц и многовариантной
для комплексных групп и изделий. Примерами одновариант-
ной последовательности комплектования могут быть сбороч-
ные единицы. Например, на рис. 7.2, а — показан случай, ког-
да в гнездо устанавливают подшипник и затем — стопорное
кольцо; б — подшипник устанавливают на валик и стопорится
кольцом; в — после напрессовки подшипника на шлицах валика
устанавливают шестерню. Другие последовательности комплек-
тования здесь невозможны.
В сложных сборочных единицах и изделиях, например газо-
вого компрессора или турбины, когда в комплектовании уча-
ствуют десятки и даже сотни деталей, возможен ряд вариантов
последовательности сборки. При большом количестве деталей в
изделии может быть много вариантов. Конструкции газового обо-
рудования все время усложняются. В этих условиях при разборке
технологического процесса возникает задача выбора выгодного
или оптимального варианта сборки, обеспечивающего наилуч-
шее выполнение действующих требований, высокое качество сбор-
ки при минимальных затратах труда.
При разработке технологического процесса сборки изделия,
учитывая его конструкцию, процесс организуют таким образом,
Рис. 7.2. Сборочные единицы одновариантного комплектования:
а — случай первый; б — случай второй и в — случай третий
159
чтобы можно было осуществить сборку наибольшего количества
сборочных единиц независимо друг от друга. В связи с этим
в компрессоре, вентиляторе, газовом нагревательном приборе или
другом изделии различают конструктивные и сборочные элементы.
Условное выделение конструктивных элементов производят на
основе служебного назначения изделия, например, шатунно-пор-
шневой узел, блок-картер, коленчатый вал компрессора и т. д.
Конструктивные элементы не всегда могут быть сборочными и
наоборот, хотя такое совпадение встречается часто. В таких случа-
ях элементы называются конструктивно-сборочными. Сборка осу-
ществляется на основе полной или неполной взаимозависимости.
Точность сборки на основе принципов полной или неполной
взаимозаменяемости обеспечивается на ремонтно-механических
предприятиях, когда восстанавливаются в больших количествах
однотипные изделия. В мелкосерийном и тем более в индивиду-
альном производстве принципы полной взаимозаменяемости
имеют ограниченную область применения.
После разборки детали и агрегаты газового оборудования,
подвергнутые дефектации, проходят окончательный контроль
и сортировку. Годные для дальнейшей работы агрегаты направ-
ляют на пункт комплектования или сборочный пост.
Комплектование деталей является ответственным этапом про-
изводственного процесса ремонта. В процесс комплектования
деталей входят: предварительный подбор сопряженных деталей
по типоразмерам; пополнение узлов недостающими деталями;
подсборка отдельных соединений и выполнение отдельных при-
гоночных работ. Завершается комплектование деталей и узлов
приемочным контролем с выпиской сопроводительной докумен-
тации качества, укладываемой в комплектовочно-транспортную
тару для отправки на место сборки.
7.3.	МЕТОДИКА РАЗРАБОТКИ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА СБОРКИ
Основой проектирования технологического процесса сбор-
ки является определение наиболее рациональной последователь-
ности и установление методики сборки, а также решение всех
вопросов ее технического оснащения. Главные принципы про-
ектирования технологического процесса разборочных работ —
обеспечение минимального отхода в брак разбираемых узлов
и атрегатов, а при сборке — достижение высокого качества га-
160
зового и другого оборудования с одновременной высокой про-
изводительностью работ.
При разработке технологического процесса сборки необходи-
мы сборочные чертежи изделия, каталоги, спецификации деталей,
инструкции по сборке отдельных сопряжений, узлов и изделия в
целом; технические условия и размер годового производственного
задания. Разработка технологического процесса сборки состоит
из следующих этапов: изучение сборочного чертежа и разбивка
изделия на группы и подгруппы; выбор метода сборки; изучение
технических условий; составление схемы технологического про-
цесса; сборка или разборка образца изделия (пробные или воз-
можные); разработка карты технологического процесса сборки;
выдача заданий на проектирование специальной оснастки.
Выбор наиболее экономичного вида соединения деталей —
это сфера конструирования аппарата, прибора, машины. Если
при этом технико-экономические показатели соединения повы-
шаются по сравнению с ранее применявшимися соединениями,
то задача считается решенной (рис. 7.3).
Рис. 7.3. Сравнительная себестоимость различных видов соединений
при сборке:
° — ручной: 1 — пайка (электропаяльник); 2 — склеивание (кисточка);
3 — свинчивание (отвертка); 4 — склепывание (молоток);
5 — сварка, 6 — запрессовка;
б — полуавтоматической: 1 — склеивание (установка);
2 — сварка; 3 — склепывание; 4 — запрессовка; 5 — лайка;
6 — свинчивание; 7 — развальцовка полуавтоматическая
Н-3915
161
Технико-экономический показатель соединения, т. е. сбороч-
ной единицы, представляет собой отношение общественного труда
к эксплуатационному показателю, который характеризует техни-
ческие характеристики этой части изделия, например, передава-
емые силы или крутящий момент, допускаемое напряжение, на-
дежность и др. При этом в процессе выполнения такого техни-
ческого анализа проводятся теоретические и экспериментальные
работы по определению возможности замены одного вида соеди-
нения другим, более совершенным с конструктивной и техноло-
гической точки зрения; промышленное апробирование выбран-
ного вида соединения; подбор оборудования и оснастки, необхо-
димых для изготовления и сборки соединения.
Эффект от внедрения более экономичного вида соединения
заключается главным образом в экономии общественного тру-
да, которая характеризуется прежде всего снижением себестои-
мости изготовления. Для расчетов обычно используют только
те элементы технологической себестоимости, которые образуют
ее переменную часть. Расчет технологической себестоимости С
в сравниваемых вариантах производится по формуле:
С = Су + Сэ + С, + Со + CQ,	(7.1)
где Су — заработная плана сборщиков; Сэ — стоимость потребляе-
мой энергии; Са и Со — соответственно стоимость амортизации
оборудования и оснастки; Сс — стоимость собираемых элементов.
При решении вопроса экономической эффективности необ-
ходимо также определить срок окупаемости Т в годах:
Г = ^,	(7.2)
где Д — дополнительные капитальные вложения, связанные
с переводом одного вида соединения на другой, экономически
более целесообразный; Э — экономия от снижения себестоимо-
сти по предлагаемому варианту.
На основе технико-экономического анализа различных ви-
дов соединений в зависимости от применяемых средств механи-
зации составляются сравнительные таблицы-графики, по кото-
рым конструкторы и технологи могут определить наиболее эко-
номичный вид соединений в одинаковых условиях, т. е. при
равной степени механизации.
Графики, приведенные на рис. 7.3, показывают изменение
себестоимости узла от коэффициента серийности К при одина-
ковом уровне механизации. Коэффициент серийности
162
К	(7.3)
F
где F— годовой фонд времени; То — годовая трудоемкость сбор-
ки узла.
При разработке технологического процесса необходимо знать,
что этот процесс должен обеспечивать такую точность сборки,
чтобы исполнительные поверхности деталей в своем относи-
тельном положении не выходили за пределы установленных до-
пусков. Это требование в основном достигается применением
определенного метода сборки. При ремонте выбор метода сбор-
ки обусловливается точностью относительного положения испол-
нительных поверхностей деталей как результат анализа размер-
ных цепей. При этом учитывают экономически целесообразную
точность обработки, точность применяемого оборудования и
инструментов, опыт в области конструирования и результаты
испытаний образцов изделия.
При выборе метода сборки, например арматуры, в условиях
ремонтного производства необходимо практиковать более широ-
кое применение селективного метода сборки по принципу груп-
повой взаимозаменяемости с предварительным подбором дета-
лей основных сопряжений. Это обусловлено существованием
допустимого износа на размеры отдельных деталей, меньшей точ-
ностью применяемого универсального оборудования при тех же
требованиях к обеспечению точности расположения поверхнос-
тей деталей.
Следующим этапом работ проектирования технологического
процесса сборки является изучение сборочного чертежа изделия
(рис. 7.4). При этом нужно уточнить названия и количество дета-
лей, необходимых для сборки единицы изделия.
В схемах комплектования деталей, сборочных единиц, групп,
изделий применяют обезличенную и предметную систему обо-
значения. В процессе комплектования сборочных элементов —
сборочных единиц, изделия для наглядности изображают в виде
схемы (рис. 7.5), которую следует строить так, чтобы соответ-
ствующие сборочные единицы группы, подгруппы и детали были
представлены в порядке их введения в технологический процесс
сборки. Так как процесс сборки начинается с введения в него
основной или, как ее обычно называют, базовой детали или под-
группы, то, очевидно, и схема должна начинаться с условного
изображения этих составных частей изделия. Для такого изде-
лия, как, например, газовый турбокомпрессор с большим коли-
U
163
Рис. 7.4. Сборочный чертеж изделия
чеством деталей и сборочных единиц, развернутая схема может
быть громоздкой и поэтому неудобной для пользования. В этих
случаях пользуются укрупненными схемами.
7.4. ТИПОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ОБЩЕЙ СБОРКИ
ОБОРУДОВАНИЯ И ТРУБОПРОВОДНЫХ СИСТЕМ
Значительно упростить и ускорить разработку технологичес-
ких процессов может типизация технологических процессов,
общих маршрутных технологий как восстановления деталей, так
и сборки или разборки газового оборудования и трубопроводных
систем. Под типовой технологией понимается создание общих
164
Рис. 7.5. Подробная схема комплектования при сборке
маршрутных технологических процессов для определенных групп
деталей, восстановление которых осуществляется одинаковыми
методами — способами с использованием одинакового оборудова-
ния и технологической оснастки. К одному типу относятся заго-
товки, а при ремонте — детали и узлы, для которых можно соста-
вить общую карту типового технологического процесса. Возмож-
ны исключения или добавления некоторых нехарактерных рабочих
приемов (переходов) и даже операций. Для каждого типа деталей,
узлов, агрегатов составляются карты типового технологического
процесса. Недостатком типовых технологических процессов явля-
ется слабая загрузка части оборудования на типовых технологи-
ческих участках. Поэтому на ремонтно-эксплуатационных пред-
приятиях газотеплоэнергетики, которые работают в условиях мел-
косерийного и серийного производства, целесообразно применять
универсальное и легко переналаживающееся оборудование и тех-
нологическую оснастку. При отсутствии такого оборудования не-
обходимо расширить технологические возможности имеющихся
разборочно-сборочных стендов, сварочно-монтажных линий,
аппаратов и т. д. за счет их модернизации. На таком оборудовании
при небольшой переналадке можно производить как разборку, так
и сборку различного газового оборудования и трубопроводных
систем, относящихся к одному типу. При использовании стандар-
тизированных и типовых технологий значительно сокращается
длительность и объем технологической подготовки производства.
Таким образом, основной формой стандартизации технологичес-
ких процессов является их типизация.
При типизации технологических процессов ремонта и техни-
ческого обслуживания все изделия, например, газового произ-
водства или хозяйства, разбивают на группы по общности при-
знаков конструкций. В каждой группе выделяют характерную
конструкцию изделия, например центробежный компрессор, за-
порную газовую задвижку и т. д.
7.5. ТЕХНОЛОГИЯ ОБЩЕЙ СБОРКИ
ЦЕНТРОБЕЖНЫХ КОМПРЕССОРОВ
Технологический процесс общей сборки рассмотрим на при-
мере общей сборки центробежных компрессоров, которая вклю-
чает подготовительные работы к сборке, собственно сборку и кон-
троль ее качества.
Подготовка к сборке. Общую сборку центробежных компрес-
соров производят на специальных участках общей сборки, куда
166
поступают все восстановленные или вновь изготовленные комп-
лектующие детали и сборочные единицы. Участки оборудованы
в соответствии с выполняемой на них работой подъемно-транс-
портными средствами: мостовыми кранами, тельферами, консоль-
но-поворотными кранами, а также средствами малой механиза-
ции и инструментами.
Перед сборкой осуществляется входной контроль поступив-
ших деталей и узлов, т. е. осмотр, выявление отсутствия дефек-
тов и механических повреждений. Проверяют комплектность де-
талей для сборки. Мелкие и средние детали и сборочные едини-
цы промывают в моечном рабочем растворе, протирают или
обдувают сжатым воздухом. Все детали и сборочные единицы,
поступающие на сборку, должны быть восстановлены в соответ-
ствии с рабочими чертежами, испытаны в соответствии с техни-
ческими условиями, приняты отделом технического контроля
и иметь его клеймо. Одновременно в процессе подготовки к сборке
зачищают плоскости вертикальных фланцев нижних половин
частей корпуса, устанавливают шпильки и смазывают фланцы
мастикой для уплотнения стыков.
Технологический процесс сборки. Общая сборка центробежных
компрессоров характеризуется рядом особенностей, обусловленных:
—	единичным или, в лучшем случае, мелкосерийным типом
производства компрессоров, что не позволяет применять для обес-
печения точности их сборки методы полной взаимозаменяемости;
—	большими габаритами и массой машин; диаметры рабочих
колес, например, могут достигать 1,5...2 м, а иногда и более;
—	высокой частотой вращения роторов компрессоров, на-
пример, частота вращения роторов достигает 10 000 об/мин и
более;
—	значительным нагревом корпуса компрессора при работе;
температура газа в нагнетательной части может достигать 100°С.
В связи с этим для общей сборки центробежных компрессо-
ров характерны большие объемы пригоночных работ и работ по
выверке взаимного положения отдельных частей машины, их
центровка, а также выполнение работ, направленных на обеспе-
чение компенсации теплового расширения частей компрессора
без нарушения его центровки.
Основными этапами общей сборки центробежного компрес-
сора являются: сборка и центровка корпуса компрессора; при-
гонка фундаментальных рам; центровка корпусов подшипников;
оцентровка и установка опорных вкладышей; пригонка и цент-
167
Рис. 7.6. Схема центровки корпуса:
1 — контрольный вал; 2 — регулируемые опоры;
3 — нижняя половина всасывающей части; 4 — нижняя половина средней части;
5 — нижняя половина нагнетательной части; 6 — клиновые домкраты;
о, б, в — замеры с помощью микрометрического штихмаса
ровка диафрагм; установка ротора и опорно-упорного вкладыша;
пригонка и установка уплотнений; центровка отдельных узлов
изделия; окончательная сборка компрессора.
При сборке корпуса компрессора нижние половины частей
корпуса устанавливают так, чтобы ось расточки была вертикаль-
ной (рис. 7.6). Далее их накладывают одна на другую, следя за
безуступным стыкованием частей в плоскости горизонтального
разъема, и предварительно закрепляют. Для более точной цент-
ровки предварительно собранную нижнюю часть устанавливают
на сборочной площадке на подставках и домкратах. Положение
горизонтального разъема контролируют по ватерпасу. Лучшим спо-
собом является центровка по контрольному валу. Опорами такого
вала служат разъемные обоймы с регулируемыми по длине с по-
мощью мелкой резьбы штифтами. Такие опоры позволяют легко
и быстро устанавливать вал по центру различных расточек корпуса.
При центровке учитывают прогиб вала под действием собствен-
ной массы и рассматривают вал как балку, равномерно нагружен-
ную собственной массой и свободно лежащую на опорах.
Контрольный вал устанавливают в расточку кольцевых уп-
лотнений. Регулированием длины опорных штифтов и измере-
168
ниями с помощью микрометрического штихмаса достигают цен-
трального положения контрольного вала по отношению к повер-
хностям указанных расточек нижней половины корпуса.
Таким же образом корректируют положение остальных ниж-
них частей корпуса относительно контрольного вала с тем, что-
бы оси расточек нижних частей совпали с осью контрольного
вала. Для этого размеры а, б и в с каждой стороны не должны
отличаться друг от друга более чем на 0,05 мм. Проверка произ-
водится по расточкам.
После достижения правильного взаимного расположения ниж-
них частей корпуса их закрепляют по вертикальным разъемам.
Окончательное взаимное расположение нижних частей корпуса
фиксируют с помощью установочных штифтов, отверстия под ко-
торые в крупных тяжелых корпусах сверлят и развертывают с по-
мощью ручных и механизированных средств малой механизации.
Далее собирают верхние половины частей корпуса и устанав-
ливают на нижнюю уже центрированную часть корпуса. Ставят
установочные штифты горизонтального разъема. Скрепляют вер-
хнюю и нижнюю части. Проверяют плотность прилегания в разъе-
мах, так как не допускаются зазоры более 0,05 мм.
В связи с нагревом корпуса компрессора при работе до высо-
ких температур на стороне нагнетания особое внимание уделяют
креплению корпуса изделия с подшипниками и фундаментными
рамами. Тепловое расширение корпуса компрессора компенси-
руется с помощью подвижных звеньев. Корпус подшипника «хо-
лодной» стороны, т. е. со стороны всасывания делают неподвиж-
ным в осевом направлении, фиксируя его положение на фунда-
ментной раме установочным штифтом в определенной точке.
Изменение осевого размера корпуса машины из-за теплового
расширения компенсируется подвижностью корпуса подшипни-
ка «горячей» стороны относительно фундаментной рамы. Пере-
мещение подшипника направляется шпонкой.
К пригонке опорных поверхностей под установку подшипни-
ка горячей стороны предъявляются более высокие требования.
Их шабрят, добиваясь того, чтобы зазор между сопрягаемыми
деталями был менее 0,05 мм. На фундаментной раме размечают
положение отверстий под крепление и шпоночного паза. Свер-
лят отверстия, фрезеруют паз. По размерам паза в раме пригоня-
ют шпонку с натягом 0,01...0,03 мм. Сверлят и нарезают отвер-
стия для крепления шпонки в пазу винтами с потайной голов-
кой. Боковые стенки и дно паза в подшипнике распиливают для
169
обеспечения зазоров. Поверхности на подшипнике, к которым
прилегают контрольные шайбы, припиливают и шабрят по кон-
трольной плитке с последующей проверкой перпендикулярности
к шпильке. Затем шайбы шлифуют под размер, обеспечивающий
зазор 0,05...0,1 мм. Назначение операции центровки корпусов
подшипников с корпусом компрессора состоит в совмещении
осей расточек выполненных отдельно корпусов подшипников
с осью корпуса компрессора.
После проверки в корпус укладывают контрольный вал и рас-
центровывают по расточкам под уплотнения, причем допускаемая
разность показаний штихмаса в трех измерениях не должна быть
более 0,03 мм. Приступают к первой предварительной центровке
подшипников с корпусом компрессора, цель которой — опреде-
лить положение шпоночных пазов на подшипниках. Выявляют
отклонение от параллельности плоскостей привалочных полуфлан-
цев и корпусов подшипников, которое компенсируют дополни-
тельной станочной обработкой. Для центровки подшипники уста-
навливают относительно контрольного вала так, чтобы он зани-
мал центральное положение относительно расточных поверхностей
подшипников под вкладыши и маслозащитных колец. При этом
три размера а, б и в этих расточек не должны отличаться друг от
друга более чем на 0,03 мм (рис. 7.7). Достигнув этого, корпус
подшипников прикрепляют к корпусу компрессора, с привалоч-
ных полуфланцев которого на привалочные полуфланцы корпу-
сов подшипников разметкой переводят положение шпоночных
пазов. Как известно, шпоночные пазы на привалочных полуфлан-
цах корпуса изделия были ранее отфрезерованы с припуском
0,2...0,3 мм, а отверстия для шпилек просверлены и нарезаны.
На корпусах подшипников фрезеруют размеченные пазы с при-;
пуском на их боковые стенки 0,2...0,3 мм.
Затем приступают ко второй операции центровки, цель кото-
рой является получение точных шпоночных пазов и пригонка
шпонки. Для этого подшипники снова прикладывают к нижней
части корпуса, проверяют центровку по контрольному валу
и совместно припиливают одну из боковых сторон каждого шпо-
ночного паза в корпусе компрессора и корпусах подшипников.
Вторую сторону каждого общего паза пригоняют по мерным плит-
кам после отсоединения подшипников от корпуса. Припиловку
пазов, а затем шлифование шпонок производят с созданием между
пазов и шпонкой в корпусе натяга 0,01...0,03 мм, а в подшипниках —
суммарного зазора по обеим сторонам шпонки — 0,03.„0,06 мм.
170
Рис. 7.7. Схема центровки корпуса компрессора
с корпусом подшипника:
1 — контрольный вал; 2 — передний подшипник; 3 — фундаментная рама;
4 — клиновые домкраты; 5 — подставки; 6 — корпус машины;
7 — регулируемые опоры
Крепление шпонок производят винтами, для которых разметкой
со шпоном переводят отверстия в пазы корпуса компрессора;
сверлят и нарезают их. После этого шпонки устанавливают
и закрепляют в соответствующих пазах.
Если корпус компрессора отлит заодно с корпусами подшип-
ников и в процессе эксплуатации не имел дефектов, то центров-
ка подшипников не обязательна.
Окончательно обработанные регулируемые опорные вклады-
ши имеют припуск 0,03...0,07 мм по наружному диаметру, предус-
мотренный для плотного прилегания подушек к расточке в корпу-
се подшипника. Вкладыши пригоняют по подушкам к их расточкам,
проверяя прилегание по краске и щупу. Щуп толщиной 0,05 мм
не должен проходить в местах прилегания. Для центровки конт-
рольный вал со снятыми регулируемыми опорами устанавливают
на вкладыши. При последующих операциях центровки и общей
171
1
Рис. 7.8. Схема центровки диафрагмы:
1 — контрольный вал; 2 — опорно-упорный вкладыш; 3 — передний подшипник;
4 — фундаментные рамы; 5 — клиновые домкраты; 6 — подставки; 7 — диафрагма;
8 — опорные штифты; 9 — корпус машины; 10 — опорный вкладыш
сборки нижней половины корпуса опоры заменяют пригнанными
и расцентрованными опорными вкладышами.
В корпусах компрессора предусмотрены специальные коль-
цевые расточки для посадки диафрагм. Диаметр расточек больше
наружного диаметра диафрагм на 7... 10 мм. Это позволяет уста-
навливать диафрагмы в расточки корпуса машины с помощью
опорных штифтов. Центровка проверяется в расточках диафрагм
под покрышечные уплотнения с точностью до 0,05 мм (рис. 7.8).
Устанавливая диафрагму (рис. 7.9) в корпус компрессора,
необходимо убедиться в достаточной плотности ее посадки в паз,
т. е. по размеру В. Значительное превышение зазора, предусмот-
ренного чертежом, создает условия для перетекания сжатого газа
из полости А, т. е. из ступени с большим давлением в ступень Б,
где давление газа меньше. Кроме того, неплотная посадка диаф-
рагмы может стать причиной ее вибрации и стука во время рабо-
ты компрессора.
172
Рис. 7.9. Схема крепления
диафрагмы в корпусе машины:
/ — диафрагма; 2 — корпус
Прилегание пояска диафрагмы к торцевой стенке расточки
корпуса обеспечивает необходимую плотность соединения. Это-
му способствует также то, что диафрагма действием избыточного
давления в ступени А прижимается к корпусу в направлении сту-
пени Б.
В конструкции диффузоров предусматривают для посадки
в диафрагму (рис. 7.10) посадочный поясок. Диффузоры могут
также иметь радиальные и боковые штифты, которые как ком-
пенсаторы подгоняются при центровке диффузора.
Радиальные штифты подгоняют при центровке по контрольно-
му валу с тем, чтобы выдержать центральное положение диффу-
зора, а боковые штифты торцом — для плотной посадки диффу-
зора между диафрагмами.
После центровки и подгонки вкладышей и диафрагмы произ-
водят работы по ротору, уложенному на опорные вкладыши
в нижней части компрессора. Отрегулировав
зазоры, ротор размещают в осевом направле-
нии таким образом, чтобы каналы рабочих
колес заняли симметричное положение отно-
сительно каналов диффузоров, т. е. чтобы оси
каналов совпали. Допустимое при этом от-
клонение указывают на чертеже проточной
части компрессора. Для большинства комп-
рессоров данное отклонение равно ±1 мм.
Это необходимо для того, чтобы сходящий
с колес поток газа имел безударный проход
в диффузоры.
Установочные сегменты и компенсатор-
ные кольца устанавливают на свои места
и закрепляют предусмотренным по чертежу
способом, после чего можно проверять каче-
ство пригонки упорных колодок и разбег ро-
тора. Эти работы для большей достоверности
Рис. 7.10. Схема
установки лопастного
диффузора
173
результатов желательно вести при закрепленных вкладышах, при-
жатых крышками подшипника.
Правильность прилегания поверхности колодок, залитых баб-
битом, к упорному гребню ротора проверяют путем отжима ро-
тора до упора гребня в колодки.
Регулировку осевого разбега ротора производят за счет ком-
пенсаторных колец, а также подшабровки упорных установочных
колодок. Обоймы уплотнения должны быть установлены таким
образом, чтобы обеспечить правильное взаимное расположение
уплотнительных гребней относительно впадин и выступов уплот-
няемых поверхностей ротора. По этой причине обработку поса-
дочных гребней на обоймах уплотнений производят по формуля-
рам, рассчитанным и составленным по карте замера фактического
расположения ротора и деталей статора. Задача формуляра состо-
ит в том, чтобы указать, насколько необходимо сместить посадоч-
ный гребень обоймы уплотнения относительно ее корпуса.
После окончательной обработки обойм уплотнения, пригон-
ки и установки их в пазы проверяют расположение обойм уплот-
нения относительно ротора и прилегание уплотнительных греб*
ней по их внутреннему диаметру к соответствующим поверхнос-
тям ротора с целью определения, насколько обеспечиваются
необходимые зазоры между ними. При необходимости уплотни-
тельные гребни пригоняют с проверкой их прилегания по краске
и с последующей регулировкой зазоров с помощью шабровки,
после чего проверяют положение ротора в полностью собранном
статоре и предъявляют его техническому контролю.
Чтобы верхние половины диафрагм и обойм уплотнений удер-
живались в верхней части компрессора, их стопорят специаль-
Р и с. 7.11. Прицентровка
корпуса насоса:
1	— контрольный вал;
2	— корпус; 3 — ведущая
шестерня; 4 — цапфа;
5 — корпус подшипника
ными стопорными шайбами.
Корпус главного масляного насоса
крепится фланцем к корпусу подшипни-
ка компрессора или к корпусу редуктора.
Во избежание несоосности вала ротора
компрессора и хвостовика валика веду-
щей шестерни необходимо тщательно
прицентровывать насос, иначе неизбеж-
на поломка хвостовика. Центровку насо-
са выполняют по специальной оправке
контрольного вала (рис. 7.11). Оправка
имеет специальную цапфу 4, диаметр ко-
торой выполнен с допуском 0,05...0,08 мм.
174
Для центровки из корпуса насоса вынимают шестерни и при-
соединяют корпус насоса К корпусу подшипника 5 добиваясь
такого положения, чтобы цапфа контрольного вала плотно вхо-
дила во втулку ведущей шестерни. Сразу после центровки совме-
стно сверлят и развертывай отверстия под установочные штиф-
ты во фланце корпуса насоса и фланце корпуса подШИПника.
На этом центровку заканчивают. Насос собирают и Подготавли-
вают для окончательной сборки. Его положение относительно
компрессора фиксируется установочными штифтами.
Операция центровки по полумуфтам состоит в том, чтобы со-
здать единую линию осей радов компрессора, двигателя и редук-
тора путем достижения параллельного по торцам и концентрич-
ного наружному диаметру положения полумуфт, ри Этом счита-
ется, что концентричное положение полумуфт означает отсутствие
смещения валов по высоте, а параллельность муфт указывает на
отсутствие излома осей валов по отношению друг к другу.
Перед центровкой необходимо добиться такой установки аг-
регата, чтобы расстояние между муфтами соответствовало задан-
ному в чертеже. Нужно добиваться, чтобы изменение взаимного
расположения осей роторов при центровке происходило только
за счет изменения положений всего компрессора, входящего
в агрегат, так как изменять положение одних вкладыщей, после
того как они были отцентрированы и ротор был проверен по
уплотнениям, недопустимо- Замеры при центровке производят
одновременно с помощью Двух скоб, находящихся ца диамет-
рально расположенных концах полумуфты, что ы исключить
влияние осевого разбега ротора.
После окончания центровочных и пригоночных работ комп-
рессор готовят к закрытий тщательно осматривают проточную
часть и при необходимости устраняют обнаруженные уступы,
выступы, шероховатости, являющиеся помехами движению газа.
Исправление неплановых переходов в проточной части осуще-
ствляют снятием металла с помощью шлифовального круга
с пневматическим приводом- По окончании работ проточная часть
предъявляется контролю качества, а если нео ходимо, и ведуще-
му конструктору.
Согласно инструкции И схеме маркировки компрессора, про-
изводят маркировку закрепленных за ними узлов и Деталей.
Тщательно очищают корпус и остальные его части от грязи
и посторонних предметов, Для чего ротор, диафрагмы, обоймы
уплотнений, вкладыши и другие узлы вынимают из верхней
175
и нижней частей компрессора. Их продувают сжатым воздухом,
затем устанавливают на свои места и закрепляют.
Операция закрытия компрессора должна проводиться в при-
сутствии приемщиков — контролеров и мастера сборки. После
сборки компрессора нужно убедиться в отсутствии задевания
подвижных частей за неподвижные, для чего проворачивают ро-
тор вручную.
7.6. МЕТОДЫ И ТЕХНОЛОГИЯ СБОРКИ
При ремонте газового оборудования существенную роль игра-
ет комплектование деталей. Особенностью комплектования при
ремонте, например, компрессоров является наличие различных по
точности групп деталей и узлов, поступающих на сборку: годные
без восстановления, восстановленные, изготовленные на ремонт-
ном предприятии и новые, полученные в качестве запасных час-
тей. Использование такого многообразия деталей при сборке по
методу полной взаимозаменяемости на ремонтных предприятиях
может приводить к негативным последствиям (увеличение зазо-
ров и натягов), а поэтому, наряду с этим методом, должны полу-
чить дальнейшее развитие метод регулировки с использованием
регулировочных прокладок, шайб и метод селективного подбора.
Все это связано с требованиями, предъявляемыми к сборке, на-
пример, предохранительного клапана, показанного на рис. 7.12.
Клапан 1 с установленными в нем фторопластовой и резиновой
прокладками прижимается к седлу корпуса 2 клапана пружиной 4.
Усилие, с которым пружина 4 прижимает клапан к седлу,
регулируется с помощью регулировочного винта 3. После тари-
ровки клапана на давление срабатывания положение регулиро-
вочного винта фиксируется проволокой, затем ставится пломба
5. Клапан устанавливается и крепится к коллектору нагнетания
с помощью гаек, которые наворачиваются на шпильки 6. Основ-
Рис. 7.12. Предохранительный
клапан
176
ное техническое требование, предъявляемое к сборке предохрани-
тельных клапанов, — соответствие тарировки клапана давлению
срабатывания. Невыполнение этого требования (или неправильно
выполненная тарировка) может привести к тому, что клапан сра-
ботает не при расчетном давлении. Наиболее опасно, если усилие
пружины, а следовательно, и давление срабатывания слишком ве-
лики. Это может привести к аварии в сети нагнетания.
Настройка клапана на срабатывание при слишком малых дав-
лениях может привести к тому, что агрегат, соединенный через
сеть нагнетания с компрессором, не будет обеспечивать своих
эксплуатационных характеристик
Другим важным техническим требованием является обеспече-
ние герметичности клапана в закрытом состоянии. Невыполнение
этого требования приводит к утечке газа из сети нагнетания при
работе компрессора, что вызывает несоответствие реальных эксп-
луатационных характеристик агрегата заданным. Кроме того, утечка
газа в некоторых случаях просто недопустима.
Технологический процесс сборки клапана. Сборку предохрани-
тельного клапана выполняют, согласно технологической схеме,
показанной на рис. 7.13.
Перед сборкой все детали клапана осматривают. Притупляют
острые кромки и удаляют заусенцы на деталях клапана. Детали про-
мывают и обдувают сжатым воздухом, протирают хлопчатобумаж-
ными салфетками. Резьбы деталей клапана смазывают маслом.
Следует обратить особое внимание на качество фторопласто-
вой и резиновой уплотнительных прокладок для клапана. Про-
кладки не должны иметь надрывов и других дефектов. Затем тех-
нологический процесс собственной сборки предохранительного
клапана выполняется следующим образом. Устанавливают резино-
вые и фторопластовые прокладки. Клапан законтривается контр-
гайкой: затяжка клапана должна производиться без деформации
фторопластовой прокладки. Проверяют комплектность сборки и
надежность крепления клапана.
Собранный клапан устанавливают в расточку корпуса, ставят
пружину, вворачивают регулировочный винт. При затяжке регу-
лировочного винта поворот клапана в сборе на седле корпуса
клапана не допускается. В корпус вворачивают четыре шпильки.
Проверяют чистоту и комплектность сборки, смазывание
резьб, свободное перемещение клапана.
После сборки предохранительный клапан подвергают пред-
варительной тарировке на специальном стенде. Тарировку про-
12-3915	177
изводят вращением регулировочного винта. Клапан тарируется
воздухом на давление открытия. Не менее чем через сутки после
предварительной тарировки на том же стенде выполняют окон-
чательную тарировку клапана. После тарировки производят про-
верку на герметичность, а затем пломбируют.
Контрольные вопросы
1.	Какое место в технологическом процессе занимают разборка и сборка?
2.	В чем заключается специфичность разборочных процессов газового обо-
рудования?
3.	Какие варианты технологии сборки применяются в ремонтной практике?
4.	Расскажите о методике разработки технологии сборки и разборки.
5.	Как производится общая сборка газового компрессора? Поясните.
6.	Какие методы сборки чаще всего применяются в ремонтной практике?
7.	Какое назначение имеет схема технологического процесса сборки?
ГЛАВА 8
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
РЕМОНТА ГАЗОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ
И ТРУБОПРОВОДОВ
8.1. РЕМОНТ ГАЗОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ
АГРЕГАТНО-УЗЛОВЫМ МЕТОДОМ
Применение тех или иных методов при организации ремонта
систем газоснабжения зависит главным образом от того, какое
количество однотипных узлов, агрегатов и газового оборудова-
ния подвергается ремонту. Единичное газовое оборудование сле-
дует ремонтировать индивидуальным методом, а при наличии
большого количества однотипного газового оборудования или
трубных узлов можно применять обезличенный метод ремонта.
При обезличенном методе ремонта газовое оборудование
и его системы собирают частично или полностью из отремон-
тированных ранее деталей и узлов однотипного оборудования
или изготовленных новых деталей. Разновидностью обезличен-
ного метода является прогрессивный в перспективе агрегатно-
узловой метод, при котором снимают только узлы или агрегаты,
требующие ремонта, или заменяют запасными, заранее отре-
монтированными из числа оборотного фонда. При этом снятые
с оборудования неработающие и требующие ремонта детали и
узлы восстанавливают, а затем передают в оборотный ремонт-
ный фонд.
Таким образом, этот метод значительно сокращает простои
газового оборудования в ремонте, позволяет повысить качество
восстановительных работ, поскольку ремонт снятых с оборудо-
вания узлов и агрегатов производится в нормальных заводских
условиях. В ряде случаев отпадает необходимость отправки пол-
нокомплектного оборудования в ремонт на ремонтные предпри-
ятия. Возрастает также коэффициент технической готовности
газового и энергетического оборудования. Этот метод ремонта
позволяет также сократить резерв запчастей, хранящихся на скла-
12*
179
дах хозяйств, так как ремонт оборудования в эксплуатируемых
производствах в основном сводится к операциям по замене уз-
лов, а оборотный фонд узлов сосредоточивается на ремонтном
предприятии газоэнергетики.
Широкие возможности ремонта агрегатно-узловым методом
газового оборудования и трубопроводных систем, большая раз-
ница в экономических результатах проведения восстановитель-
ных работ в газовой и энергетической промышленностях в зави-
симости от выбранного технологического режима привлекают
ученых, эксплуатационников и ремонтников.
Для осуществления ремонта агрегатно-узловым методом дол-
жны быть выполнены следующие условия:
—	узлы и детали оборудования по условиям разборки и сборки
деталей в узлы, узлов в агрегаты должны быть взаимозаменяемыми;
—	определены минимальные количества однотипного обору-
дования или агрегатов, при которых целесообразно введение аг-
регатно-узлового метода ремонта;
—	установлены номенклатура узлов оборотного фонда, сроки
службы деталей в узлах, сроки службы узлов и нормы потребно-
сти в них;
—	организовано производство узлов для комплектования ре-
монтного оборотного фонда.
Величину оборотного фонда агрегатов газового и другого энер-
гетического оборудования, а также участников трубопроводных
систем можно подсчитать по формуле:
где — величина оборотного ремонтного фонда агрегатов дан-
ной марки оборудования, шт.; п — списочное количество обо-
рудования с одинаковыми агрегатами, шт.; Т — годовой фонд
работы одного списочного агрегата газового оборудования, ч;
М — расчетное количество рабочих дней в году; в, — время обо-
рачиваемости агрегата при капитальном ремонте, сут, равно
в, = вотп +	+ в^,
где вотп — время ожидания отправки агрегата в капитальный ре-
монт, сут; — время транспортирования агрегата на ремонтное
предприятие, сут; — максимальный срок пребывания агрега-
та на ремонтном предприятии, сут; в, — время оборачиваемости
180
агрегата при текущем ремонте, сут; С, — межремонтный цикл
агрегата до капитального ремонта, ч; С, — межремонтный пери-
од агрегата до текущего ремонта, объем которого не позволяет
уложиться в определенное для обслуживания газового оборудо-
вания время, ч; Сго — межремонтный цикл газового оборудова-
ния данной марки до капитального ремонта с учетом его увели-
чения при агрегатном методе ремонта, ч; К — поправочный ко-
эффициент на неравномерность выхода агрегатов оборудования
из строя (К = 1...3).
Эта формула учитывает замену агрегатов, нуждающихся в ка-
питальном и текущем ремонтах, например, газового аппарата,
компрессора, запорной арматуры трубного отвода и другого обо-
рудования, а также количество ремонтов агрегатов-узлов, совпа-
дающих с капитальным ремонтом оборудования в целом.
Расчетная формула на 10 списочных единиц, например газо-
вых, следующая:
= 10ЛТ (в, + в, _	(8 2)
10 М [I с. cjj
Расчеты по приведенным выше формулам показывают, что
один оборотный агрегат или узел в зависимости от его назначе-
ния и срока службы может обслужить от 5 до 15 единиц газового
оборудования, на которые он установлен.
Фонд оборотных ремонтных агрегатов и узлов можно создать
за счет новых агрегатов и узлов, полученных от машиностроения
и комплектования агрегатов из годных деталей, узлов и агрегатов
списочного газового и другого энергетического оборудования. По
мере расходования он должен пополняться за счет ремонта изно-
шенных агрегатов.
Для уменьшения затрат времени на ремонт агрегатов специа-
лизированные ремонтные предприятия должны иметь обменный
ремонтный фонд агрегатов, выдаваемых взамен доставляемых
в ремонт, величину которого можно найти по формуле
а =	= (% +«. + к),	<8-3>
где Т — время пребывания агрегата на ремонтном предприятии,
сут; — среднесуточный выпуск ремонтным предприятием агре-
гатов из ремонта, шт.; — время, необходимое на приемку агрега-
та в ремонт, сут; вв — время, необходимое на выдачу агрегата из
ремонта, сут; Ти — длительность производственного цикла, сут.
181
Экономическую целесообразность агрегатно-узлового метопа
ремонта можно подсчитать с учетом конкретных условий обслу-
живаемою газового и энергетического оборудования. В узлах
систем газоснабжения находятся детали, имеющие разные сроки
службы, что должно учитываться в работе.
На первом этапе внедрения агрегатного метода ремонта за-
мена агрегатов и узлов должна производиться только в том слу-
чае, когда неисправный агрегат требует капитального ремонта.
На следующем этапе замену неисправных агрегатов на оборот-
ные следует осуществлять даже при необходимости проведения
текущего ремонта агрегата, если продолжительность его превы-
шает время на снятие и установку. Средний ремонт оборудова-
ния при агрегатном методе ремонта отсутствует, так как вместо
него производится замена агрегатов по мере выхода их из строя.
При этом оборудование продолжает эксплуатироваться.
8.2. РЕМОНТ ТРУБОПРОВОДНЫХ СИСТЕМ
С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРИСОЕДИНЕНИЙ
При проведении ремонтных и других работ часто возникает
необходимость присоединения ответвлений к действующим га-
зопроводам. Эта операция может производиться с выключением
и без выключения участка газопровода. Выключение транзитных
участков газопроводов высокого и среднего давления с большим
расходом газа, питающим большое число потребителей, влечет
за собой или значительное сокращение подачи газа потребите-
лям, или полное его прекращение, если данный район сети газо-
проводов не имеет достаточного резерва пропускной способнос-
ти и возможности маневрирования потоками газа. Следует также
учитывать, что возобновление подачи газа потребителям после
перерыва требует больших затрат на пусковые работы. Часто ава-
рии возникают именно во время пуска газа, особенно если эта
операция принимает для потребителей массовый характер и вы-
полняется в сжатые сроки.
Для подключения ответвлений к действующим газопроводам
высокого и среднего давления применяется технология с исполь-
зованием задвижек. Общая схема одной из конструкций показа-
на на рис. 8.1. Этим способом присоединяются ответвления
с диаметром условного прохода 50 мм и более. Технологический
процесс основан на том, что к действующему газопроводу прива-
ривается патрубок с фланцем, на котором устанавливается зад-
182
Рис. 8.1. Присоединение ответвлений к действующему газопроводу
с использованием задвижки:
а — общий вид установки; б — присоединение с последующим снятием задвижки;
в — заглушка для перекрытия патрубка:
1 — котлован; 2 — рычаг подачи; 3 — электрический двигатель; 4 — редуктор;
5 — опора вала; 6 — сальник; 7 — крышка; 8 — задвижка; 9 — патрубок;
10 — газопровод действующий; 11, 12 — положение фрезы рабочее, начальное и конечное;
13 — рама; 14 — направляющие; 15 — бруски деревянные; 16 — подсыпка;
17 — ответвление, присоединяемое к действующему газопроводу; 18, 20 — диски;
19 — прокладка эластичная; 21 — рукоятка; 22 — шток; 23 — торцевой ключ;
24 — гайка; 25 — выточка; 26 — штифт; 27 — канавка кольцевая
вижка. В котлован на подготовленное основание опускается ус-
тановка, состоящая из закрепленных на одной раме редуктора
и электрического двигателя в взрывозащищенном исполнении.
Рама имеет продольное перемещение по направляющим с помо-
щью рычага. На конце вала внутри крышки крепится лезвийный
инструмент, например спецфреза с направляющим сверлом.
Крышка своим фланцем соединена с фланцем задвижки. Герме-
тичность места входа вала в крышку обеспечивается спецуплот-
нением, к примеру сальником. Для предотвращения отталкива-
ния установки назад при образовании отверстия дня подсыпки
грунта у задней стенки делается упор.
Важным условием проведения ремонтных работ является обес-
печение центровки, т. е. строгое совмещение осей установки и
патрубка. Проверка герметичности участка от крышки до газо-
провода должна производиться с открытой задвижкой путем за-
качивания воздуха через штуцер в крышке. В случае падения давле-
ния воздуха контролируют герметичность сальников крышки и
задвижки, фланцевых соединений и сварного шва. Проверяют
наличие масла в редукторах установки на холостом ходу. Задвиж-
ка должна быть полностью открыта.
Установка по направляющим с помощью рычага подается впе-
ред к газопроводу, при этом комбинирующий режущий инстру-
мент (сверла, фреза) проходит через открытую задвижку до сопри-
косновения с автоматической подачей фрезы. В момент упора
фрезы в стенку газопровода записывают расстояние, отмеченное
с помощью метрической линейки, прикрепленной к направляю-
щим. Рабочий ход фрезы и соответствующее показание на линей-
ке, обозначающее окончание вырезания отверстия, предваритель-
но определяют расчетным путем с учетом диаметра газопровода,
толщины его стенки и диаметра сверла фрезы. После окончания
операции установка возвращается назад в исходное положение.
Задвижка закрывается и отсоединяется от нее крышка. Установка
извлекается из котлована. Подсоединяется участок ответвления
к задвижке. В присоединении таким способом на ответвлении га-
зопровода остается задвижка. Однако установка задвижки на от-
ветвление далеко не всегда технологически необходима и требует
обязательного устройства колодца и соответствующих дополни-
тельных капитальных и эксплуатационных затрат.
Присоединение ответвлений с последующим снятием задвиж-
ки может быть выполнено и другим способом, технологическая
схема проведения работ которого показана на рис. 8.1, б. Вид
184
заглушки для перекрытия патрубка — на рис. 8.1, в. Заглушка
состоит из фланца патрубка особой конструкции, снабженного
кольцевой канавкой; дисков, имеющих одностороннюю конусо-
образную, обращенную друг к другу поверхность; расположен-
ной между дисками эластичной прокладки-гайки, стягивающей
диски. Диск имеет по окружности бурты, заводимые в кольцевые
канавки гайкой при установке в патрубок и навинчиваемые на
шток и подаваемые в задвижку через сальник в крышке. Диаметр
полости задвижки несколько больше диаметров дисков.
Бурты диска заводят в выточку фланца поворотом нижней
рукоятки, прикрепленной к штоку до упора в штифт. Затем тор-
цевым ключом, расположенным в пустотелом штоке, завинчива-
ют гайку, при этом эластичная прокладка сжимается дисками
и создает уплотнение. После этого отсоединяют шток, демонти-
руют крышку и задвижку на патрубок, сверху приваривают диск.
Для присоединения ответвлений небольшого диаметра часто
используют более простые приспособления (рис. 8.2). Эти при-
способления особенно эффективны в случае присоединения от-
ветвлений малого диаметра к газопроводам большого диаметра,
когда ход режущей фрезы и затраты ручного труда на вырезку
отверстия небольшие.
Рис. 8.2. Приспособление с ручным приводом
для подключения ответвлений к действующим газопроводам
высокого и низкого давления:
1 — газопровод действующий: 2 — патрубок соединительный; 3 — задвижка;
4 — камера; 5, 8 — рукоятки; 6 — винт нажимной; 7 — упор; 9 — болт стопорный;
10 — сальник; II — шпиндель полый; 12 — штанга; 13 — фреза; 14 — муфта
185
Технологический процесс по присоединению ответвления
с использованием такого приспособления включает следующий
порядок работ:
—	к стенке трубы, у мест ответвления, приваривают двухдюй-
мовую муфту, минимальной длины фланцевый патрубок (начало
будущего ответвления);
—	на фланцевом патрубке устанавливают задвижку;
—	задвижку открывают и через нее в приваренную к стене
трубы муфту вворачивают штангу;
—	на штангу надевают полый шпиндель с закрепленной на
нем фрезой и камерой с сальником;
—	фланцы камеры и задвижки скрепляют болтами;
—	вращением штанги за рукоятку с досылкой нажимным вин-
том вырезают отверстие в действующем газопроводе фрезой; вы-
резанный диск попадает внутрь фрезы, удерживается от падения
приваренной к нему муфтой, связанной с находящейся в полом
шпинделе штангой;
—	по окончании вырезки отверстия штангу закрепляют в
шпинделе стопорным болтом, нажимной винт выворачивают, под
давлением газа шпиндель вместе со штангой, ввернутой в муфту,
поступает в камеру.
Затем задвижку закрывают, после чего приспособление мож-
но спаять. Вместо штанги можно использовать направляющее
сверло.
Если во фланце патрубка предусмотреть внутреннюю резьбу
для вворачивания заглушки, то по окончании врезки задвижку
можно снять. В этом случае патрубок делают с боковым отво-
дом, к которому приваривают ответвление газопровода, прежде
чем вырезать отверстие в действующем газопроводе.
Для присоединения к газопроводам высокого и среднего давле-
ния ответвлений диаметром 50 мм и более применяют, например,
более простой механизм с ручным приводом, общий виц которого
показан на рис. 8.3, а. Подобные механизмы широко распростра-
нены за рубежом и используются для присоединения ответвлений:
к различным напорным трубопроводам, в том числе к газопрово-
дам. В отличие от механизма, изображенного на рис. 8.7, 8.8, отвер-
стия в газопроводе в данном случае делают не фрезой, а сверлом
диаметром 40 мм и менее, а вместо задвижки используют более
легкий пробковый кран. Особенностью конструкции является так-
же то, что направляющая шпинделя выполнена в виде поршня,
который вращается и имеет возвратно-поступательное движение
186
600
Рис. 8.3. Механизм для присоединения ответвлений малых диаметров
к действующим газопроводам высокого давления:
1 — газопровод; 2 — ответвление; 3 — патрубок соединительный;
4 — муфта; 5 — кран; 6 — стойка цилиндрическая; 7 — стакан; 8 — рычаг;
9 — рукоятка; 10 — направляющая; 11 — шпиндель; 12 — сверло;
13 — пробка; 14 — прокладка; 15 — упор
внутри цилиндрической стойки. Гладкие поверхности внутренней
полости стойки и направляющей, имеющие минимальный зазор,
препятствуют выходу газа в атмосферу при высверливании отвер- ,
стия в газопроводе. Подача сверла при работе механизма осуществ-
ляется вручную поворотом по часовой стрелке рукоятки одновре-
менно с вращением рычага.
После просверливания отверстия в газопроводе освобождает-
ся крепление узла рукоятки к валу приспособления. Слегка вра-
щая и вытягивая вверх рычаг, поднимают вал, шпиндель и свер-
ло в верхнее положение, перекрывают кран и выворачивают стой-
ку. Затем вместо сверла устанавливают упор и стойка 6 крепится i
на прежнее место. Упор вворачивают в муфту, приспособление |
снимают и в муфту ввинчивают пробку с прокладкой, и узел j
соединения принимает вид, показанный на рис. 8.3, б. Стык между
пробкой и муфтой заваривают электродуговой сваркой.
Таким образом, схема дает представление о технологии ре-
монта газопроводов с применением специальных устройств.
8.3.	РЕМОНТ ТРУБОПРОВОДОВ
С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ
Более совершенной технологии ремонта трубопроводов явля-
ется способ присоединения ответвлений к действующим газо-
проводам высокого и среднего давления (без использования зад- •
вижек) с помощью известных механизмов, совмещенных с про- j
межуточной шлюзовой камерой, выполняющей роль задвижки, I
На базе совершенствования ранее известных конструкций разра-
ботан механизм, изображенный на рис. 8.4, для облегчения транс- \
портировки и монтажа. Механизм состоит из двух разъемных :
частей камеры с электродвигателем и редуктора, которые соеди- j
йены между собой муфтой и фланцами. Питание электроэнерги- ]
ей осуществляется от электрогенератора аварийно-ремонтной или 1
ремонтной передвижной мастерской, механизм которого подклю- I
чается с помощью кабеля. Механизм имеет привод от электро-’ .
двигателя во взрывозащищенном исполнении и автоматическую
подачу фрезы в рабочем режиме при резании. Ниже приведены
его основные технические данные:
Диаметр отверстий врезки, мм............................... 80	и 140
Подача фрезы, мм/об:
при ручной............................................... 2,5
при автоматической........................................ 0,02
188
Частота вращения фрезы, об/мин.......................... 45
Максимальный ход фрезы, мм.............................. 45
Потребляемая мощность, кВт............................. 0,55
Габаритные размеры, мм............................ 647	х 400 х 1220
Масса, кг............................................... 136
Как и в предыдущих технологических способах ремонта трубо-
проводов, при использовании этого механизма необходимо стро-
го соблюдать условия перпендикулярности пересекающихся осей
действующего газопровода и соединительного патрубка. Несоб-
людение этого условия вызывает неравномерность распределения
нагрузки на режущие кромки фрезы и может привести не только
к уводу ее, но и поломке инструмента во время работы. Поэтому
при приваривании соединительного патрубка к газопроводу его
устанавливают на центрирующий шаблон (рис. 8.5, а). Сначала
в центре вырезаемого отверстия приваривают втулку 2 с внутрен-
ней резьбой. На втулку плотно надевают нижний конец трубки
шаблона, затем на обечайку шаблона устанавливают патрубок.
После прихвата соединительного патрубка шаблон вынимают и
во втулку вворачивают шпильку <?(см. рис. 8.5, б), которая служит
вначале для центровки фрезы, а в дальнейшем для удержания фре-
зой вырезанной части стенки трубы.
После приварки соединительного патрубка его отвод стыку-
ется и сваривается с присоединяемым ответвлением газопрово-
да. Верхняя часть соединительного патрубка (см. рис. 8.5, в) име-
ет муфту с внутренней и внешней резьбой. На внешнюю резьбу
наворачивают инвентарный фланец, который после окончания
работ снимают. В соединительный патрубок заливают машинное
масло на 2...3 мм выше трубы действующего газопровода. Часто
поломка или заедание фрезы происходит из-за отсутствия сма-
зочно-охлаждающего средства — масла.
Камеру механизма устанавливают на фланец патрубка с рези-
новой прокладкой. Через горловину (см. рис. 8.5, б) в камеру
вводят вал с фрезой, которую наворачивают на шпильку, соеди-
няют втулкой оси редуктора с приводом электродвигателя и флан-
цы патрубка. Проверяют герметичность соединений и узлов ме-
ханизма. С помощью воротка, надеваемого на хвостовик оси на
крышке редуктора, вал фрезы опускают в нижнее положение.
Необходимый ход фрезы для вырезания отверстия в стенке газо-
провода указан в табл. 8.1. Данные таблицы иллюстрируют то, что
рабочий ход режущего комбинированного инструмента (фрезы)
189
Рис. 8.4. Механизм МВГ-09
для присоединения ответвлений к действующим газопроводам:
1 — газопровод действующий; 2 — патрубок соединительный;
3 — ответвление газопровода; 4 — камера; 5 — кран трехходовой; 6 — задвижка;
7 — горловина камеры; 8 — сальник; 9 — редуктор; 10 — муфта соединительная;
11 — электродвигатель; 12 — вал; 13 — фреза
Рис, 8,5. Основные работы
по присоединению ответвлений с помощью механизма МВГ-09:
а — установка соединительного патрубка по шаблону; б — установка фрезы;
в — установка заглушки;
1 — газопровод действующий; 2 — втулка; 3 — патрубок соединительный с ответвлением;
4 — муфта для присоединения фланца; 5 — шаблон; 6 — фреза; 7 — вал; 8 — шпилька;
9 — заглушка; 10 — кольцо эластичное
возрастает с уменьшением диаметра газопровода и увеличением
диаметра фрезы.
После вырезания отверстия отсоединяют муфтой фрезу с ва-
лом, поднимают в крайнее верхнее положение, после чего зак-
рывается заслонка и газ из горловины выходит в атмосферу через
трехходовой кран. Затем опускают ручку поворота заслонки,
которая надежно удерживается в закрытом положении за счет
давления газа в камере и сообщения с атмосферой через треххо-
довой кран внутреннего пространства горловины. Разъединяют
фланцы камеры и редуктора.
191
Таблица 8.1. Рабочий ход фрезы
при вырезании отверстия в газопроводе
Диаметр, D,	Толщина стенки трубы газопровода, мм								
	6,0	6,5	7,0	7,5	8,0	8,5	9,0	9,5	10
200	18/40	18/40	19/41	—	—	—	—	—	—
250	—	16/32	17/34	18/35	—	—	—	—	—
300	—	—	—	15/28	16/29	17/30	—	—	—
350	—	—	—	—	—	—	16/27	17/28	18/29
400	—	—	. —	—	—	—	17/27	18/28	19/29
450	—	—	—	—	—	—	19/41	19/41	19/41
Примечание: В числителе дан диаметр фрезы, равный 80 мм, в знаменателе — 140 мм.
Фрезу с удерживаемой на ней вырезанной частью стенки газо-
провода снимают с вала. На освободившемся конце вала закреп-
ляют заглушку, которую в той же последовательности, что и фре-
зу, вводят внутрь соединительного патрубка. Заглушку в верхнюю
часть патрубка вворачивают вручную рукояткой, установленной
на крышке редуктора механизма (см. рис. 8.5, в). Герметичность
перекрытия патрубка заглушкой достигается за счет установки на
ней эластичной кольцевой прокладки, а проверяется отсутствием
выхода в атмосферу газа через открытый трехходовой кран. После
этого механизм отсоединяют, сворачивают с муфты инвентарный
фланец, край заглушки по периметру приваривают к муфте и про-
веряют герметичность сварных соединений. Узел присоединения
ответвления газопровода покрывают антикоррозионной изоляци-
ей. Время, занимаемое вырезкой отверстия в газопроводе с ис-
пользованием механизма МВТ, составляет 25...45 мин.
В ремонтной практике известен технологический способ при-
соединения ответвлений к действующим газопроводам низкого
давления с помощью специального «кляпа» (рис. 8.6), представ-
ляющего собой плотно свернутую спираль из плоской ленты,
изготовленной из несгораемого материала. Конец ленты, с которо-
го начинается спиральная намотка кляпа, выступает за его торец на
50...60 мм. К этому концу прикрепляется поводок из стального тро-
са или проволоки длиной 500...600 мм, диаметром 1,3...1,5 мм.
Ширина ленты зависит от диаметра присоединяемого ответвле-
ния и выбирается в пределах от 15 до 25...30 мм. Такой кляп
приготавливают заранее, перед началом огневых работ. Важным
условием его изготовления является плотная намотка витков лен-
192
Рис. 8.6. Присоединение ответвлений
с использованием специального «кляпа»:
1 — газопровод низкого давления действующий; 2 — «кляп»; 3 — гайка;
4 — болт; 5 — поводок стальной; 6 — ответвление газопровода;
7 — патрубок присоединительный
ты, обеспечивающая требуемую герметичность при низком дав-
лении газа. Перед установкой кляп покрывают глинистым ра-
створом. Он может быть изготовлен в виде плотно смотанного
клубка из шнура, выполненного из несгораемого материала и
обмазанного густой глиной. Узел присоединения ответвления с
использованием этого способа показан на рис. 8.6.
Вначале срезают заглушку с присоединением ответвления,
затем вырезают и подгоняют к действующему газопроводу и к концу
ответвления патрубок. В верхней части этого патрубка, на рассто-
янии примерно 75... 100 мм, вырезают отверстие, над которым при-
варивают гайку болта. Диаметр болта с гайкой принимается рав-
ным 8... 10 мм для ответвлений с диаметром условного прохода до
50 мм и 13... 15 мм при диаметре ответвлений более 50 мм. Края
отверстия в стенке патрубка не должны препятствовать ввинчива-
нию болта в гайку до упора. Стык патрубка и ответвления газо-
провода выполняют под углом 20...25’ к осевой линии.
Диаметр контура отверстия, вырезаемого в стене действую-
щего газопровода, намечается на 6...8 мм меньше внутреннего
диаметра ответвления. По намеченному контуру газовым реза-
ком вырезают щель в стенке трубы, затем щель замазывают огне-
упорной глиной. При резании стенки оставляют перемычку ши-
риной 5...7 мм, которую после завершения резки и промазывания
щели огнеупорной глиной перерубают зубилом. В образующееся
отверстие вставляют кляп так, чтобы в него плотно, с усилием
13-3915
193
входили края вырезанного отверстия. Для надежности уплотне-
ния края кляпа обмазывают огнеупорной глиной.
В отверстие патрубка через гайку пропускают конец стально-
го поводка, патрубок устанавливают на место и приваривают
к действующему газопроводу и ответвлению. После окончания
сварки за конец поводка вытягивают ленту кляпа. В гайку вво-
рачивают болт, головку которого приваривают к гайке.
Преимуществом этого способа являются возможность выпол-
нения работ без снижения давления газа, меньшая опасность
получения травм от теплового воздействия пламени, а также со-
кращение срока производства огненных работ. Кляп разобщает
полости действующего газопровода и присоединяемого ответв-
ления, и наложение сварных швов происходит при атмосферном
давлении воздуха внутри трубы. Это обеспечивает возможность
качественного выполнения присоединения и выгодно отличает
данный способ от приведенного ранее, когда наложение козырь-
ка и его приварка по периметру «окна» осуществляются под дав-
лением газа, что не только мешает выполнять сварку (из-за на-
личия пламени), но и при повышениях давления может выду-
вать расплавленный металл шва.
Безопасность выполнения огневых работ при вырезании от-
верстия повышается за счет возможности маневрировать режу-
щим инструментом и проведения работ в удобном положении,
т. е. когда пламя не мешает видеть щель и находится в стороне,
на безопасном расстоянии. При присоединении ответвлений,
когда отверстие в действующем газопроводе вырезают через «окно»
в ответвлении и находится в невыгодном положении. Тогда пла-
мя закрывает щель и создает опасность ожога.
С использованием кляпа могут присоединяться ответвления
с диаметром условного прохода до 100 мм. При совершенствова-
нии технологии выполнения работ и конструкции многие при-
способления имеют иные технологические решения.
8.4.	ТЕХНОЛОГИИ РЕМОНТА ТРУБОПРОВОДОВ
С ПРИМЕНЕНИЕМ СОЕДИНИТЕЛЬНЫХ ПАТРУБКОВ
В настоящее время при присоединении ответвлений к дей-
ствующим газопроводам низкого давления распространен спо-
соб с использованием соединительных патрубков с заранее вы-
резанным на его конце отверстием «окном» (рис. 8.7). Перед
проведением работ давление газа в действующем газопроводе
194
Рис. 8.7. Схемы узлов присоединения ответвлений:
а — «окно» в сторону от конца соединительного патрубка;
б — «окно» на конце соединительного патрубка:
1 — газопровод действующий; 2 — ответвление;
3 — патрубок соединительный; 4 — «окно» в патрубке; 5 — козырек;
6 — накладка; 7 — прокладка асбестовая; 8 — щель
13*
снижается от 0,4...1,5 кПа, что обусловлено следующим. При бо-
лее низком давлении, учитывая его возможные колебания, мо-
жет произойти поступление воздуха в газопровод и образование
газовоздушной смеси взрывоопасной концентрации. При более
высоком давлении происходит выдувание газом расплавленного
металла сварного шва в стыковых соединениях газопроводов.
Описанным способом можно также присоединять ответвле-
ния к газопроводам среднего и высокого давления при условии
отключения потребителей и снижении давления в этих газопро-
водах до 0,4...1,5 кПа.
Перед началом работ приготавливают соединительный пат-
рубок требуемой длины с плотным прилеганием одного конца
к действующему газопроводу. Для сокращения объема работ
в условиях трассы эту операцию целесообразно выполнять в ус-
ловиях ремонтно-механического предприятия с подгонкой на от-
резках труб одинаковых диаметров с действующими газопрово-
дами. Другой конец патрубка отрезают строго перпендикулярно.
На концах патрубка делают скосы кромок для сварки.
Отверстие — «окно» в верхней части патрубка вырезают
с необходимым скосом кромок с учетом того, чтобы при последу-
ющей накладке окно вырезанного козырька не могло провалить-
ся внутрь патрубка. По краям козырька и окна делают скос кро-
мок под сварку. Сбоку к ответвлению прикладывают присоедини-
тельный патрубок таким образом, чтобы один его конец упирался
в действующий газопровод. Затем намечают линию стыка на от-
ветвление, по которой отрезают конец присоединяемого ответв-
ления. Кромку отрезанной трубы ответвления подготавливают под
сварку. Временно устанавливают на место соединительный патру-
бок и мелом намечают линию соединения его с действующим га-
зопроводом. На расстоянии от этой линии (к центру вырезанного
отверстия), равном толщине стенки соединительного патрубка плюс
2...3 мм, зубилом или керном намечают контур будущего отвер-
стия. Соединительный патрубок прихватывают и приваривают к
действующему газопроводу и к ответвлению.
Через окно вводят резак и прорезают щель в стене действую-
щего газопровода по намеченному контуру. Когда длина пламе-
ни горящего газа, вытекающего из прорезанной щели, достигает
60...70 см, пламя необходимо погасить, щель замазать глиной,
а трубу охладить водой. Резак на это время надо выключить.
Работу можно продолжать только после проветривания котлована.
В верхней части линии выреза оставляют перемычку в 5...6 мм.
196
К стенке вырезаемого в газопроводе отверстия приваривают от-
резок проволоки для удобства последующего извлечения выре-
занной части трубы.
8.5.	ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ ГРУППОВОЙ СБОРКИ
Применение групповой технической сборки, которая позво-
ляет резко сократить объем технологической подготовки ремон-
тных производств, особенно при большой номенклатуре собира-
емых изделий, создает благоприятные условия для широкого по-
этапного внедрения механизации сборочных работ.
Основные этапы разработки групповых технологических про-
цессов следующие:
—	разделение всех изделий, подлежащих ремонту, по признаку
их конструктивного и технологического однообразия на группы;
—	выделение в каждой группе так называемого комплексно-
го изделия, наиболее сложного в сборке и имеющего максималь-
ное количество конструктивно-сборочных единиц;
—	расчленение комплексного изделия на типовые узлы;
разработка групповых технологических карт на сборку этих уз-
лов и процесса сборки изделия.
На рис. 8.8 приведена группа однотипных изделий, которые
при капитальном ремонте подвергаются сборке. Характерной
типовой конструкцией является вентиль (см. рис. 8.8, а).
При разработке нормативно-технологической документации
каждой группе изделий присваивают определенный шифр, кото-
рый наносят на групповую карту общей сборки изделия и сохра-
няют во всей документации. Соответствующими шифрами обо-
значают также и характерные комплексы работ, на которые по-
том составляют групповые карты узловой сборки. К таким
комплексам относятся, например, подготовительные работы (про-
мывка, очистка, дефектовка и пр.), сборка узла корпуса, прити-
рочные работы и т. п. После расчленения комплексного изделия
на узлы на каждый из них разрабатывается карта группового (обез-
личенного) технологического процесса сборки, применимого для
всех однородных узлов изделий данной группы. Конструктивные
размеры, которые следует соблюдать при сборке того или иного
узла данной группы, берут из чертежа соответствующего изделия.
Номера этих чертежей заносят в прилагаемую особую карту при-
меняемости группового технологического процесса, а также про-
грамму выпуска соответствующих изделий в год. В зависимости
197
Рис. 8.8. Группа однотипных изделий:	•
а — вентиль (комплексное изделие); б — вентиль регулирующий;
в — вентиль стальной запорный; г — вентиль проходной стальной запорный;
д — вентиль запорный фланцевый	7
от этого определяют тип сборочной оснастки и уровень механи*
зации работ.	•
На одноименные пригоночные работы (например, притироч<-
ные), выполняемые при сборке ряда узлов, составляют особые
технологические карты групповых процессов, к которым прил»-
гают ведомости применяемых вспомогательных материалов. 4
Далее составляют карту группового технологического процесс?
сборки комплексного изделия, в которую заносят в последова-
тельном порядке комплексы соответствующих работ с ссылками,
на те или иные карты групповых технологий узловых сборок^
198
К карте прилагают комплектовочную ведомость с перечнем всех
требуемых для сборки данного изделия деталей и узлов, а также
ведомость оснастки и инструмента. Опыт свидетельствует о том,
что при использовании групповой технологии срок и трудоем-
кость технологической подготовки могут быть значительно со-
кращены по сравнению с применяемыми индивидуальными раз-
работками.
Операции групповой сборки могут быть в ряде случаев час-
тично автоматизированы. Механизированный инструмент и ра-
бочие приспособления для 4...8-сборочных операций как обыч-
но монтируются в одной головке (рис. 8.9).
Установку в головках необходимой оснастки для различных
процессов групповой сборки можно производить заранее. Это
значительно ускорит требуемые переналадки механизируемого
сборочно-монтажного устройства.
Создать рациональный технологический процесс сборки
с учетом сложной техники — это трудоемкая работа. При этом
Рис. 8.9. Завинчивание специальной отверткой винтов,
требующих затяжки:
а, б — форма обычных лезвий отвертки; в — бочкообразная форма отвертки;
г — сменная пластина; д — механизированный сборочный стенд:
1 — шпиндель с лезвием отвертки; 2 — регулировочное устройство; 3 — призма
199
из ряда возможных вариантов должен быть принят оптималь-
ный, наиболее выгодный для данных условий ремонтно-эксплу- '>
атационного производства.	• '
Таким образом, групповая технология сборки позволяет ши-
роко применять типовые сварочные приспособления и устрой-
ства, выделять в каждом приспособлении элементы, которые дол-
жны быть нормализованы; создавать нормали на эти элементы;
производить подборку типовых сборочных приспособлений
с учетом нормализации их элементов, т. е. создавать таким обре-
зом альбомы типовой оснастки из нормализованных деталей .
и узлов. Характерная конструкция подобного рода технологиче-
ской оснастки показана на рис. 8.10.
-







Рис. 8.10. Приспособление для закрепления корпуса вентиля при сборке
Опыт внедрения в ремонтную практику типовой нормализо-
ванной сборочной оснастки при подготовке производства к про-
ведению ремонта нового изделия позволяет примерно в 2 раза
уменьшить объем проектных работ и намного сократить срок#
их выполнения, а также снизить затраты средств на 40...50%
и металла на 60...70% в связи с возможностью повторного ис-
пользования ряда нормализованных элементов и изготовления
их партиями.










8.6.	ТЕХНОЛОГИЯ СОЕДИНЕНИЙ,
СОБИРАЕМЫХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕПЛОВЫХ МЕТОДОВ
Технология соединения деталей в процессе ремонта газового
оборудования и трубопроводных систем располагает различны-

200
ми способами соединений. Наиболее характерные из них — прес-
совые и сварочные.
К сожалению, вопрос о классификации соединений, отвеча-
ющей всем конструктивным, технологическим и технико-эконо-
мическим требованиям, пока еще нельзя считать решенным, так
как нуждается в дальнейшем исследовании. Последовательность
изложения материала в основном увязана с классификацией по
технологическим признакам.
Особый интерес при изучении технологии сборочно-монтаж-
ных работ для ремонтной практики представляет технология со-
единения, основанная на тепловом методе.
Технологию сборки с нагревом охватывающей детали в ре-
монтной практике осуществляют чаще всего в тех случаях, когда
в соединении конструкцией предусмотрены значительные натя-
ги. При тепловых посадках создаются натяги, средняя величина
которых примерно в 2 раза больше натягов при обычных прессо-
вых посадках.
Нагрев применяют при сборке тяжело нагруженных соедине-
ний, требующих высокой прочности, а также в случаях, когда
охватывающая деталь выполнена из материала, имеющего высо-
кий коэффициент линейного расширения, а соединение подвер-
гается в машине воздействию повышенных температур. Если та-
кое соединение собрать без нагрева, то в процессе эксплуатации
прочность его, очевидно, значительно снизится. Нередко нагрев
деталей применяют и при сравнительно небольших натягах.
Тогда это облегчает процесс сборки и способствует сохранению
качества поверхностей сопрягаемых деталей.
В одних и тех же условиях прочность тепловых посадок при
передаче крутящего момента в 2...3 раза больше прочности обыч-
ных прессовых посадок. Объясняется это тем, что при тепловых
посадках микронеровности сопрягаемых поверхностей не сгла-
живаются, как при холодной запрессовке, а как бы сцепляются
друг с другом. Время на запрессовку крупногабаритных деталей
с нагревом или охлаждением сокращается в 2...4 раза. Кроме
того, часто упрощается и удешевляется сборочное оборудование,
ибо отпадает надобность в тяжелых прессах.
Температура, до которой следует нагревать охватывающую
деталь 7 (рис. 8.11, а) для осуществления сборки узла, определя-
ется из условия, что натяг А будет меньше произведения
201
d
P и с. 8.11. Схемы соединений с нагревом охватывающей
или охлаждением (а) охватываемой деталей (6)
где Ка — коэффициент линейного расширения материала детали 7;
t„ — температура нагрева; dt — диаметр отверстия.
Но А = d — dt, следовательно,
d-dx<K^,	(8.3)
откуда
(84)
Если принять, что изменение натяга подчиняется зависимости
А = 0,015 + 0,00Ц,
то минимальная температура нагрева должна быть
0025+ ода1= иода +	|
Для стальных деталей эта формула может быть упрошена:
Температура охватывающей детали после нагрева, очевидно,
будет равна tK + tn, где tn — начальная температура детали.
202
Подсчитанная по формулам температура нагрева деталей
обычно увеличивается на 15...30%, что компенсирует частичное
охлаждение детали в процессе ее установки перед запрессов-
кой, а также обеспечивает свободную установку охватывающей
детали.
Обычно температура /н + t„ не превышает 350...370 °C. Боль-
ший нагрев деталей не рекомендуется. Если собирают крупнога-
баритные соединения, состоящие из втулок (рис. 8.11, б) с нагре-
вом детали, то следует учитывать, что при значительной разнице
в коэффициентах линейного расширения (j£ >j£ ) нагрев дета-
ли 2 от детали / в процессе сборки может быть причиной воз-
никновения на поверхности сопряжения остаточных деформа-
ций, что приведет к ослаблению посадки.
Следует напомнить, что при посадке нагретой охватывающей
детали до упора (например, в бурт) после охлаждения соедине-
ния и уменьшения размеров детали в месте упора может образо-
ваться зазор, т. е. сборка будет некачественной. Чтобы этого из-
бежать, в охватывающей детали (возможно ближе к месту упора)
предусматривают внутреннюю технологическую канавку и отвер-
стие, через которое после сборки подается охлаждающая жид-
кость и обеспечивается требуемое «направление» усадки при ос-
тывании охватывающей детали.
8.7.	ТЕХНОЛОГИЯ СБОРКИ
МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ
Не зная конструкции и условий работы любого изделия, при-
ступать к разработке технологии восстановления не рекомендует-
ся, и особенно магистральных трубопроводов, так как магистраль-
ные газопроводы представляют собой сложные дорогостоящие
сооружения, относящиеся к категории «конструкции ответствен-
ного назначения».
К особенностям магистральных газопроводов относится преж-
де всего то, что они прокладываются и в густонаселенной мест-
ности, и в пустынях, болотах, горах, в условиях естественных
и искусственных препятствий. Поэтому требования, предъявляе-
мые к их надежности, составляются с учетом всех факторов, вли-
яющих на прочность труб, деталей газопроводов и их сварных
соединений: широкий диапазон давлений и температур, знако-
переменные нагрузки, вибрации, большое количество поворотов
и ответвлений, различные диаметры труб и т. д.
203
Участки магистральных газопроводов, примыкающие к ко:
прессорным станциям, а также многие технологические газопр
воды испытывают значительные динамические нагрузки,
ваемые пульсацией перекачиваемого газа, и нагрузки от вибр®,
ции. Магистральные газопроводы сооружаются из стальных тру®,,
соединяемых между собой при помощи сварки.
Трубы газопровода, сваренные и уложенные в землю, крон*
внутреннего давления транспортируемого газа на стенки испытг^
вают дополнительные нагрузки от температурных деформаци
напряжений, возникающих при изгибе труб по рельефу местное]
и при укладке их в траншею, давления грунта и т. д. Вследстш
этого трубы, применяемые для сооружения и ремонта газопров»
дов, должны удовлетворять следующим основным требованиям
Металл труб должен обладать высокими механическими сво
ствами (прочностью, пластичностью, ударной вязкостью), пред
прочности металла должен соответствовать расчетным данны
исходя из которых определена толщина стенки трубы. Трубы м
гистральных газопроводов работают обычно при сравнителы
небольших колебаниях температуры (от —40 до +50°С) и в свя
с малой коррозионной активностью газа изготавливаются из у
леродистых и низколегированных сталей.
Трубы должны иметь минимальную толщину стенки, допу
тимую при заданном рабочем давлении. Количество металл
расходуемого на сооружение газопроводов, является одним и.
решающих факторов экономики трубопроводного строительства;
Снижение расхода металла достигается применением оптимален
ных методов расчета трубопроводов, повышением прочности ста-
ли и улучшением качества изготовления труб. В настоящее epftj
мя трубы магистральных газопроводов изготавливаются из стали
с высокими пределами прочности, что позволит значительно CHffc
зить толщину стенок.	5
Относительное удлинение должно быть не менее 20% (по пят#
образцам), отношение предела текучести к пределу прочности —
не более 0,8.
Металл труб должен хорошо свариваться стыковой, контакт^
ной и дуговой сваркой как в заводских, так и в полевых условие
ях. Это требование особенно важно для труб из легированны#
сталей, некоторые марки которых склонны к образованию тре«,
щин при нагреве и охлаждении.	?
Концы труб должны иметь правильную геометрическую фор?
му и размеры, абсолютно соответствующие расчетным. Точное
204
изготовление труб во многом способствует улучшению качества
и повышению производительности сварочных работ на трассе
газопроводов, т. е. подготовительных работ.
Из всех подготовительных операций сборка стыков труб яв-
ляется наиболее важной и во многом определяет качество свар-
ки. При сборке необходимо обеспечить соосность труб, доста-
точно точное совпадение свариваемых кромок, а также устано-
вить равномерный зазор, позволяющий пропаривать корень шва
по всему периметру стыка.
Сборка стыков является трудоемкой и сложной операцией,
при которой приходится одновременно совмещать центры и кром-
ки стыкуемых труб, имеющих значительные отклонения от но-
минальных размеров. Поэтому ее должны выполнять сборщики
высокой квалификации.
Кромки стыкуемых труб совмещают либо вручную, повора-
чивая одну трубу по отношению к другой и подбивая концы на
отдельных участках периметра, либо при помощи центрующих
приспособлений. Ручная стыковка очень трудоемка и часто не
обеспечивает необходимого качества сборки, что затрудняет про-
цесс сварки. При ручной сборке возможны смещения кромок,
искривления оси нитки трубопровода, неравномерные зазоры
и т. д. В настоящее время широкое распространение получили
центраторы различного типа, принцип действия которых осно- •
ван на упругой деформации концов труб.
Центраторы делятся на наружные, размещаемые на наруж-
ной поверхности трубы и деформирующие концы труб внутрь,
и внутренние, размещаемые на внутренней поверхности и растя-
гивающие стенки трубы наружу.
Наиболее качественная сборка труб получается при исполь-
зовании внутренних центраторов, обеспечивающих точное со-
впадение кромок. Однако внутренние центраторы имеют значи-
тельные размеры и вес, а перемещение их внутри трубы и приме-
нение дистанционного управления создают ряд трудностей.
Поэтому эти центраторы используют обычно для сборки стыков
магистральных газопроводов диаметром свыше 500 мм.
Основными узлами внутреннего центратора являются разжим-
ной механизм с механическим, гидравлическим, электрическим или
пневматическим приводом центрующих устройств, которые приво-
дят трубы в соосное состояние и придают им цилиндрическую фор-
му, рама с тележкой для перемещения центратора на трубе и устрой-
ство для дистанционного управления разжимным механизмом.
205
В настоящее время для сборки неповоротных стыков трубы
проводов диаметром 529...1220 мм и выше известны внутреннЫ
гидравлические центры.	J
Ниже приведена последовательность операций при сборку
неповоротных стыков магистральных газопроводов с примем*,
нием внутреннего центратора.
Перед сборкой газопровода концы его необходимо уложи*
на инвентарные лежки или валик, насыпанный из земли. Лен
должны быть такой высоты, чтобы между трубой и грунтом об
зовался просвет не менее 350...400 мм.
Затем необходимо очистить внутреннюю полость трубы от р
зи, грунта, влаги и других загрязнений, выправить деформиров
ные концы труб и зачистить до металлического блеска кром
и прилегающие к ним внутренние и наружные поверхности труб,
ширину не менее 10... 15 мм. Зачистка кромок должна производи]
ся шлифовальными машинками или металлическими щетками.
Перед сборкой стыка внутренний центратор с помощью тр«-
боукладчика вставляется в плеть так, чтобы задние центрирующ]
башмаки размещались на расстоянии 15...20 мм от торца труб!
а передние — выступали из нее. Рукоятка золотника устанавливает
в первое положение, а на конце штанги включается рубильник (зла,
тродвигатель центратора присоединяется к сварочному агрегату).
Задние центрирующие элементы разжимаются, в результату
чего поправляется форма торца трубы, и центратор фиксируете^!
в плети. Затем штекер отсоединяется, центратор при этом оста-
ется разжатым. После этого трубоукладчиком подают следующую»
секцию и одновременно заводят в трубу штангу. Секцию подают
до упора в торец плети и устанавливают между кромками трур
зазор, величина которого должна находиться в пределах, указан--
ных в табл. 8.2. После установления нормального зазора вновь
включается рубильник, разжимаются передние центрирующие*
башмаки, и секция фиксируется относительно плети.
’.ft
Таблица 8.2. Величина допускаемых зазоров, мм,
при сборке стыков труб
Вид сварки и марка электрода	Диаметр электрода, мм	ТЬлщина стенок труб, ми		
		<8	8...10	211
Ручная электродами УОНИ-13/55	3,0	2,0...3,0	2,5-3,5	3,0-3,5
Полуавтоматическая в среде СО;	1,2	1,5-2,5	1,5-2,5	1,5-2,5
Ручная электродами ВСЦ-1	4,0	1,5-2,5	1,5-3,0	1,5-3,0
206
Кромки стыкуемых труб должны совмещаться таким обра-
зом, чтобы после сборки их смещение не превышало 2,5 мм,
в зависимости от толщины сгонки трубы.
Сварка первого слоя шва при сборке с применением внут-
реннего центратора производится без предварительных прихва-
ток. После запарки двух третей периметра стыка первым слоем
шва рубильник отключается и центратор передвигается к следую-
щему стыку. При использовании для сборки стыков внутреннего
центратора возможны два варианта организации работ — с пере-
мещением штанги из секции в секцию вручную и с помощью
трубоукладчика, в зависимости от рельефа местности.
Наружные центраторы имеют более простую конструкцию
и сравнительно небольшую массу. На рис. 8.12 показаны наибо-
лее распространенные наружные центраторы.
Наружные охватывающие центраторы применяются при сбор-
ке труб в секции для поворотной сварки, а также при сборке
секций трубопроводов в плеть на трассе с применением ручной
неповоротной сварки.
Рис. 8.12. Центраторы наружные:
а — кольцевой; б — звенный; в — с эксцентриковым зажимом;
г — с цепным зажимом
207
Центратор состоит из базирующих элементов, расположен-
ных по окружности запорного устройства, и гидравлического или
пневматического силового приводов. Запорными устройствами
служат винтовые зажимы, накидные скобы, эксцентриковые ме-
ханизмы и т. д. Механические силовые приводы выполняются
в виде винтовых стяжек, эксцентриковых кулачков и рычажных
систем.
Наружные центраторы по конструкции делятся на жесткие од-
ношарнирные и шарнирные многозвенные. Жесткий одношарнир-
ный центратор состоит из двух стальных полуколец, соединенных
между собой шарниром. Поперечные планки на полукольцах слу-
жат базирующими элементами. Диаметрально противоположно свя-
зывающему шарниру расположено запорно-силовое устройство.
Усилия, развиваемые силовым механизмом, передаются через по-
перечные планки трубам, вызывая упругую деформацию из кро-
мок. Центровка считается законченной, когда смещение кромок не
превышает допустимых значений. Жесткие центраторы применя-
ются обычно при сборке труб диаметром до 420 мм.
Шарнирный многозвенный центратор представляет собой
роликозвенную шарнирную цепь, имеющую механическое при-
способление для стягивания центратора, и захватный крюк для
закрепления его на трубе. Звенья выполнены в виде жесткой рамки
и соединены между собой шарнирами. Базирующими элемента-
ми являются свободно вращающиеся катки, которые закрепле-
ны под соответствующими шарнирами силовой цепи.
Усилия, развиваемые в винтовом домкрате, передаются через
цепь на базирующие катки и через них на кромки трубы.
При сборке неповоротных стыков магистральных газопрово-
дов с применением наружного центратора сначала выполняются
подготовительные работы, состоящие из укладки концов трубо-
провода на лежки, очистки полости трубы от грязи, камней
и других посторонних предметов, выправки деформированных
концов труб, зачистки до металлического блеска кромок и при-
легающих к ним внутренних и наружных поверхностей труб на
ширину не менее 15 мм.
При сборке неповоротных стыков необходимо установить на
стык роликозвенный или жесткий центратор так, чтобы кромки
стыка по всему периметру проходили по средней части центри-
рующих элементов.
После осуществления операции центровки производится при-
хватка стыков сваркой, количество которых зависит от диаметра
208
труб, например для труб диаметром 529 мм количество прихваток
должно быть не меньше 4, а для труб диаметром 1420 мм — колеб-
лется от 12 до 14.
Длина прихваток — 60—80 мм, толщина — не менее 4 мм.
В случае смещения кромок свыше допустимых пределов их вып-
равляют после снятия наружного центратора. После правки при-
хватки тщательно осматривают и в случае обнаружения трещин
вырубают и заваривают вновь. Качество прихваток должно обес-
печивать гарантийный провар корня шва.
После того как прихватки выполнены по всему периметру
стыка, производится сварка стыковым слоем.
Контрольные вопросы
1.	Какие характерные технологические методы ремонта вы знаете?
2.	В чем достоинства и недостатки агрегатно-узлового метода ремонта?
3.	Какой технологический порядок существует при ремонте трубопроводных
систем высокого и среднего давления для подключения ответвлений?
4.	Какова особенность конструкций механизмов для присоединения ответв-
ления к действующим газопроводам внешнего давления?
5.	Какие подготовительные работы должны быть проведены для внедрения в
ремонтную практику газоэнергетики групповых сборочных технологий?
6.	Какова особенность технологического процесса ремонта трубопроводов?
7.	Расскажите о порядке подготовки трубы к ремонту?
14-3915
ГЛАВА 9
ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ РЕМОНТА
ТРУБОПРОВОДНЫХ СИСТЕМ
9.1.	ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРЫ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
В практике ремонта трубопроводов и металлических конст-
рукций сварка является одним из ведущих технологических про-
цессов. Современные методы ремонта сваркой располагают раз-
личными методами защиты расплавленного металла от воздей-
ствий кислорода и азота воздуха при различных способах ведения
сварочного технологического процесса.
При ручной дуговой сварке применяются специальные со-
ставы электродных покрытий, при автоматической сварке под
флюсом и электрошлаковой сварке защитную роль выполняет
флюс, а при газоэлектрической — среда из инертных (аргона,
гелия) или углекислого газов. Общий принцип для всех способов
защиты — создание таких условий, при которых кислород и азот
либо совсем не попадают в зону сварки, либо образуют с другими
элементами защитной среды такие химические соединения, ко-
торые легко всплывают на поверхность сварочной ванны.
Атомарный водород хорошо растворяется в жидком металле.
Растворимость его при затвердевании металла резко падает,
в результате чего в металле остаются небольшие пузырьки водо-
рода, которые не успели выйти на поверхность сварочной ванны.
Здесь они скапливаются и образуют газовые пузырьки и поры
с повышенным давлением, что может привести к образованию
микроскопических трещин. Присутствие в шве водорода даже
в небольших количествах резко ухудшает механические свойства
сварных соединений. При сварке в защитных газах водород по-
падает в шов в основном из влаги защитного газа или присадоч-
ной проволоки и свариваемого металла, а также из ржавчины на
свариваемых кромках и проволоке. Поэтому чтобы уменьшить
содержание водорода в металле шва, следует перед сваркой осу-
шать защитные газы и хорошо зачищать свариваемые кромки от
ржавчины, окалины, масла и грязи.
210
При сварке в защитных газах электрическая дуга горит в сре-
де газа, подаваемого из сопла. Газ струей обтекает электрод,
покрывая сварочную ванную и защищая ее от вредного влияния
воздуха. Аргон и гелий используются в качестве защитных газов
при сварке алюминиевых и титановых сплавов. Вследствие высо-
кой стоимости этих газов при газоэлектрической сварке углеро-
дистых и низколегированных сталей в качестве защитной среды
используется углекислый газ, в некоторых случаях в смеси с дру-
гими газами. Например, при производстве технологии ручной
дуговой сварки стыков трубопроводов расплавленный металл элек-
трода переходит в сварочную ванну каплями различных разме-
ров. Установлено также, что независимо от способа сварки
и положения шва в пространстве расплавленный металл всегда
переходит с электрода на изделие. Это обусловлено силами тя-
жести, поверхностного натяжения, внутреннего давления газов
и электромагнитными силами.
Таким образом, под воздействием сварочных источников тепла
основной расплавленный металл, ограниченный изотермической
поверхностью Т— Тт, образует ванну расплавленного металла —
сварочную ванну. В большинстве случаев сварки плавлением
в эту расплавленную зону поступает расплавленный добавочный
металл, получивший те или иные изменения в результате взаи-
модействия с окружающей средой, — наплавляемый металл.
Рис. 9.1. Характер формирования сварного шва:
а, б — расплавленный металл; в — образование отдельного валика
В сварочной ванне (рис. 9.1, а, б) расплавленный основной
металл, поступающий из периферийных частей передней части
ванны, и наплавляемый металл перемешиваются. В результате
перемещения сварочного источника тепла (центр которого от-
мечен цифрой 7) сварочная ванна перемещается по сваривае-
мому изделию вслед за источником. Позади источника тепла
на некотором расстоянии происходит понижение температуры
и расплавленный металл затвердевает. В связи с этим сварочную
ванну можно разделить на головную 7, 2, 3 и хвостовую 4, 5, 6
14*
211
(заднюю) части. Наибольшие ширина и глубина ванны (сечение,
разделяющее головную и хвостовую части ванны) располагаются
несколько позади основной зоны ввода тепла источником в сва-
риваемое изделие.
В результате воздействия потока газов или сил электрическо-
го происхождения, например при дуговой сварке, жидкий ме-
талл непосредственно под источником вздувается (оттесняется),
обычно образуя углубление в жидком металле (кратер). При этом
жидкий металл перемещается из головной части ванны в более
холодную — хвостовую.
При некоторых способах сварки в сварочную ванну поступает

и шлак. Он частично погружается в металл ванны и вместе
с ним перемещается в хвостовую часть, взаимодействуя в это вре-
мя с металлом. Общий характер перемещения металла (и шлака)
в сварочной ванне показан стрелками на рис. 9.1, в.
После затвердевания ванны образуется металл шва (отдель-
ного валика — рис. 9.1, в, валика или слоя многослойного шва).
При сварке труб большой толщины обычно швы выполняют
многослойными. В этом случае выполнение каждого последую-
щего валика (слоя) приводит к дополнительному тепловому воз-
действию термического цикла сварки как на металл ранее выпол-
ненных слоев шва, так и на металл околошовной зоны. В резуль-
тате такого воздействия и металл
Рис. 9.2. Простейший случай
стыкового шва:
а — положение сварочных валиков;
б — диаграмма термического влияния
при сварке в два прохода
предыдущих валиков, и металл око-
лошовных зон могут изменить свою
структуру и главным образом в сто-
рону получения более равновесных
структур, т. е. изменить свойства
шва. На рис. 9.2 показан простей-
ший случай выполнения стыково-
го шва в два прохода и характер
дополнительного термического воз-
действия второго слоя (/7) на ме-
талл первого слоя (7).
Для изучения особенностей фор*'
мирования качества сварки возьмем
в металле шва первого слоя неко-
торую точку 7 и в зоне термичес-
кого влияния первого слоя точку
7', термическое воздействие на ко-
торые при сварке одинаково и
ха-
212
растеризуется изменением температуры во времени зависимостью
1 на рис. 9.2, б. Пусть свариваемый металл и шов представляют
собой стали с критической температурой АС}, ниже максимальной
температуры вторичного нагрева по циклу /. Тогда при выполне-
нии второго слоя шва металлы первого шва и околошовной зоны
в рассматриваемом объеме будут переходить в состояние аустени-
та, который при последующем охлаждении распадается. Таким
образом, конечная структура металла при таком термическом цикле
определяется его химическим составом.
Если свариваемая сталь закаливается при рассмотренном ре-
жиме сварки, то весь участок зоны термического влияния первого
слоя шва, который и при сварке второго слоя нагревается выше
ЛСз, вновь после охлаждения будет закален. Для металла шва, ко-
торый обычно содержит меньше углерода, чем основной металл,
режим дополнительного термического воздействия по кривой 1
может не приводить к закалке, а являться термической обработ-
кой типа нормализации. В этом случае структура металла шва во
всей зоне, нагревшейся выше ЛСз, получается улучшенной, мел-
козернистой. Более простым является термическое воздействие
сварки на зоны металла, отмеченные точкой 2 (рис. 9.3, а}.
Такой технологический прием улучшения структуры около-
шовной зоны называется сваркой с отжигающим валиком.
При сварке многослойных швов происходит также и обработ-
ка металла ранее выполненных валиков, аналогично рассмотрен-
ному в примере с двухслойным швом. Для того чтобы степень
улучшения структуры металла шва была бы достаточно полной,
необходимо, чтобы при сварке последующего валика предыду-
щий подогревался почти целиком (на все сечение) до температур
выше АС}. Это возможно только при определенном согласовании
сечения предыдущего валика и режима сварки последующего.
Так, если предыдущий валик имеет очень большое сечение (глав-
ным образом высоту) и при сварке последующего валика его
частичное расплавление и прогрев до температуры АС} захватит
только относительно небольшую часть сечения, то и улучшение
структуры произойдет только в некоторой части по его высоте.
Более отдаленные зоны (расположенные в нижней части преды-
дущего валика) прогреваются до невысоких температур и их улуч-
шение не наступит или будет незначительным. При дуговой сварке
плавящимся электродом количество направляемого сечения ва-
213
a
Рис. 9.3. Схема заполнения стыкового шва
К-образной разделки металла:
а — общая схема; б — термический цикл при многослойной сварке вблизи корня
и в — вблизи поверхностного шва
лика и температурное поле в свариваемом изделии определяются
режимом сварки и возможно нахождение такого согласования
режимов сварки предыдущих и последующих валиков, при кото*
рых улучшение структуры наиболее заметно.	5 j
При рассмотрении предыдущих примеров считалось, что
к моменту наложения следующего слоя металлы свариваемого
изделия и предыдущего валика уже успевали остыть до исход*
ной, например комнатной температуры, что и указывалось и»
схематическом изображении термических циклов достижением .
начальной температуры после каждого нагрева. Такой хара»
изменения температуры наблюдается при сварке длинных ин
когда выполнение последующего слоя шва происходит со значИ*
тельным сдвигом во времени по сравнению с предыдущим. ?
В ряде случаев при сварке коротких швов или при технологи^-
ческой разбивке длинных швов на наиболее короткие участки
возможно выполнение последующего валика, пока еще изделие ,
и предыдущий валик не остыли. Тогда последующий шов (ва*
214
лик, слой) выполняется как бы по предварительному подогрето-
му металлу. При сварке по нагретому металлу при том же режи-
ме, что и по ненагретому, глубина проплавления и ширина зон,
нагреваемых выше любой заданной температуры (например, Д^),
увеличиваются.
Выполнение шва короткими участками удобней всего осуще-
ствлять ручной или полуавтоматической сваркой. При этом есть
несколько методов заполнения разделки многослойными шва-
ми, выполняемыми короткими участками. Практически в ремон-
тной практике применяется сварка блоками, горкой и каскадом.
При разработке технологии сварки трубопроводов возможен
выбор наиболее рациональной технологии многослойных швов,
обеспечивающей получение оптимального воздействия сварочного
тепла на металл предыдущих валиков и металл околошовной зоны.
9.2.	ТЕХНОЛОГИЯ СВАРКИ
НЕПОВОРОТНЫХ СТЫКОВ ТРУБОПРОВОДА
Процесс сборки и сварки неповоротных стыков можно раз-
делить на два этапа: сборку и сварку корневого слоя шва и свар-
ку заполняющих и облицовочного слоев. От качества выполне-
ния корневого слоя, особенно при низких температурах окружа-
ющего воздуха и при сварке сталей повышенной прочности,
зависит эксплуатационная надежность всего стыка трубопрово-
да. Некоторые ученые считают, что до 70% всех разрушений свар-
ных швов в процессе испытаний и эксплуатации трубопроводов
вызывается неправильной техникой выполнения корневого слоя.
Корневой, заполняющий и облицовочный слои имеют раз-
личные поверхности валика. При многослойной сварке последний
облицовочный слой должен иметь выпуклую поверхность с плав-
ным переходом от наплавленного металла к основному. Усиле-
ние шва не должно быть чрезмерным. Верхняя точка валика с
равномерной чешуйчатостью должна возвышаться над поверхно-
стью свариваемых труб примерно на 3...4 мм.
Промежуточный валик перекрывается последующим слоем,
поэтому ему придают форму, наиболее облегчающую наложение
этого слоя. При неправильной форме промежуточного слоя шов
может получиться с дефектами (рис. 9.4).
Выпуклый валик промежуточного слоя при К-образной раз-
делке кромок создает две параллельные боковые канавки, из ко-
торых очень трудно удаляется шлак.
215
Рис. 9.4. Формы сварочных швов
и неоднородность механических свойств
различных зон сварного соединения легированной стали:
1 — основной металл; 2 — шов; 3 — зона термического влияния; HV — твердость;
S — пластичность (относительное удлинение): а — неправильная; б — правильная
Правильно выполненный валик должен иметь выгнутую форму
(см. рис. 9.4, б) с плавным переходом к кромкам труб, что позвог
ляет значительно повысить скорость сварки, так как при выпук-
лом промежуточном валике приходится проплавлять большее кот
личество металла.
Ремонтной практикой восстановления трубопроводов уста»
новлено, что сварку труб целесообразно вести в несколько сло-у
ев. Преимуществами многослойной сварки являются:	,
— меньший требуемый объем ванн расплавленного металла
и более простая технология сварки поворотных и особенно неу,
поворотных стыков;
— улучшенные условия кристаллизации и структуры наплав-?
ленного металла благодаря термической обработке нижних ело?
ев шва в процессе сварки верхних слоев;	5
— повышенная плотность сварных соединений вследствие
малой вероятности совпадения пор в различных слоях.
Число слоев при сварке труб с толщиной стенки 4...5 мм -у-
два, 6...9 мм — три, 10...12 мм — четыре, 13...15 мм — пять; при
толщине стенки свыше 15 мм — пять плюс один слой на каждые
2...2,5 мм.
Важное значение для надежной работы стыка трубопровода
имеет достаточный провар корня шва. Первый слой шва должен
216
полностью проплавлять концы кромок соединяемых труб и об-
разовывать на внутренней поверхности стыка обратный валик.
Для сварки корневого слоя пригодны электроды, обеспечива-
ющие хорошее формирование шва и дающие мало шлака, напри-
мер электроды газозащитного типа.
Сварные стыки при монтаже трубопроводов выполняются
либо без разделения сварки от начала до конца, либо с разделе-
нием сварки на ряд операций. Еще совсем недавно корневой
слой сваривали в основном фтористо-кальциевыми электрода-
ми, однако в последнее время в отечественной практике все боль-
шее распространение получает сварка электродами с газозащит-
ным покрытием. Сварка корневого слоя электродами с фторис-
то-кальциевым покрытием широко распространена в японской
практике ремонта трубопроводов.
Сварка производится электродами диаметром 3 и 3,5 мм «на
весу» — без опирания на свариваемые кромки. При сварке этими
электродами методом снизу вверх на стыке одновременно могут
работать два человека, выполняя сварку противоположных полу-
окружностей трубы. При сварке труб диаметром 1020...1420 мм
можно расчленить сварку на две операции, выполняемые двумя
парами сварщиков: первая пара прихватывает стык на центраторе,
сваривая не менее 50% периметра трубы, а вторая — заканчивает
сварку корневого слоя стыка после извлечения центратора.
Для наблюдения за характером сплавления свариваемых кро-
мок перед наплавленным металлом иногда делают небольшое «окно».
Сварку осуществляют легкими продольными колебаниями торца
электрода вдоль шва с амплитудой около 6 мм. При завышенном
зазоре между стыкуемыми кромками сочетают поперечные и про-
дольные колебания, что позволяет получить более плавные очерта-
ния корневого слоя шва. Угол наклона электрода в сторону движе-
ния вдоль шва обычно составляет О...2О°к вертикали.
Если при сборке стыка зазор установлен меньше, чем пре-
дусмотрено техническими требованиями, то сварочный ток по-
вышают до 200 А, а для сварки используется только половина
электрода ввиду перегрева покрытия. К недостаткам этой техни-
ки относятся опасность непровара корня шва, повышенная тру-
доемкость очистки шва от шлака, низкая линейная скорость,
характерная для сварки снизу вверх (рис. 9.5).
Следует отметить, что при сварке способом снизу вверх можно
Регулировать толщину выполняемого слоя за счет изменения
ДИнейной скорости.
217
Рис. 9.5. Схема сварки
при монтаже неповоротных стыков трубопроводов:
а — снизу вверх; б — сверху вниз
Сварка электродами с газозащитным покрытием выполняет-
ся методом опирания электрода на свариваемые кромки с не-
большим усилием и производится в направлении сверху вниз
без колебательных движений. За рубежом при сварке труб диаь 
метром 1000 мм два сварщика обычно работают в верхней полу-
окружности трубы, а два других — в нижней, используя при сварке :
в полупотолочном и потолочном положении инвентарные ковг
рики. Начало шва в нижней полуокружности обязательно проре-
зается шлифовальными кругами для снятия местного утолщения;.
корня шва с непроваром. Это обеспечивает плавную поверхности'
корневого слоя без наплывов и утолщений.	, 1
В верхней точке периметра шва шлифовка корневого слоя не^
нужна, так как сварка производится практически одновременна.
Притом что второй шов ведется по горячему металлу, а в ниж-
нем положении провар корня шва обеспечить легче, ибо метали:
жидкой ванны не затекает под дугу и не мешает более глубоко"
расплавлению кромок. К нижней точке сварка практически
дется не одновременно, и один из исполнителей заканчивает св
ку заполнением технологического «окна», оставленного преди
щим оператором.
Зачистка кратера абразивным кругом после смены кажд<
электрода также не нужна, поскольку, закончив сварку очер
ным электродом, всегда оставляют технологическое окно, от 1
торого легко продолжить сварку следующим электродом с гарант
тированным проваром. Следует отметить, что корневой слой
ред окном всегда тоньше, чем в остальных местах.	гй-
218
Еше одна особенность сварки корневого слоя электродами
с газозащитным покрытием состоит в том, что при движении тор-
ца электрода сверху вниз сварка лучше контролируется по окнам.
При исчезновении окна из-за неправильной манипуляции ис-
полнитель технологической операции немедленно гасит дугу, уве-
личивает ток и обязательно прорезает абразивным кругом место
окончания сварки. Даже если потеря окна произошла в начале
плавления электрода, начинают сварку только новым электродом,
поскольку обугленное покрытие на торце может явиться причи-
ной пористости. Наличие окна позволяет постоянно наблюдать за
процессом сплавления кромок и плавления покрытия. Если по-
крытие начинает плавиться с одного бока, то возникает опасность
несплавления по одной из кромок. Заметив нарушение неравно-
мерности оплавления покрытия, исполнитель сварки изменяет
наклон электрода или же начинает энергично раскачивать элект-
род поперек оси шва. Амплитуда колебания конкретного торца
электрода у элекгрододержателя иногда достигает 150 мм. При этих
манипуляциях козырек, образовавшийся вследствие нарушения
равномерности горения электрода, в большинстве случаев разру-
шается и восстанавливается правильное плавление обмазки с рав-
номерным расплавлением обеих кромок.
Следует отметить, что подобный односторонний козырек
может образоваться даже при сварке электродом с идеальной
концентричностью покрытия в результате нарушения техники
сварки. В ряде случаев ремонта труб сваркой корневого слоя элек-
тродами с газозащитным покрытием обычно не делаются окна.
А без него очень трудно заметить несплавление одной из свари-
ваемых кромок, поскольку исполнитель обычно не видит дуги,
которая горит внутри разделки.
В процессе сварки можно поддержать технологическое окно,
изменяя угол наклона электрода. Обычно при сварке всех слоев
газозащитными электродами угол наклона электрода составляет
14...450. Иногда при сварке первого слоя — в нижнем положении
Для уменьшения провара и в других положениях для поддержания
технологического «окна» — угол наклона может достигать 80°.
Другим приемом, обеспечивающим образование технологи-
ческого окна, является изменение сварочного тока и колебание
контактного конца электрода поперек оси шва.
При сварке электродами газозащитного типа, как и при дру-
гих видах сварки способом сверху вниз, нельзя в широких преде-
лах изменять толщину наплавляемого слоя, так как невозможно
существенно изменить линейную скорость, особенно в вертикаль-
ном положении, без снижения качества сварного соединения.
219
Скорость сварки обусловлена формированием над дугой жид-
кой ванны. Когда объем этой ванны становится больше крити-
ческого, часть жидкого металла стекает под дугу, что приводит
к образованию несплавлений и зашлаковки.
9.3.	ТЕХНИКА СВАРКИ ЗАПОЛНЯЮЩИХ
И ОБЛИЦОВОЧНЫХ СЛОЕВ ТРУБОПРОВОДА
Технология ремонта газопроводов сваркой заполняющих
и облицовочных слоев труб в основном предусматривает исполь-
зование электродов с фгористокальциевым покрытием. Техноло-
гические операции могут выполняться несколькими исполните-
лями, и это зависит от толщины стенки трубы при производстве
заполняющих и облицовочных слоев. При этом каждый исполни-
тель сварки варит участок шва только в определенном положе-
нии: нижнем, вертикальном, потолочном. При разработке техно-
логического процесса сварки заполняющих и облицовочных сло-
ев трубопровода следует исходить из того, что электрод при сварке
в нижнем положении, как правило, наклонен в сторону движения
вдоль шва на 10...20°. Длина дуги при этом составляет 1/2...3/4
диаметра электрода. Сварку в вертикальном положении осуще-
ствляют при длине дуги не более 1/2 диаметра электрода при на-
клоне электрода к горизонтальной плоскости на 15—45°. В начале
сварки дугу возбуждают в нижней точке и, как только образует не-
большая ванна расплавленного металла, ее немедленно переносят на
несколько миллиметров выше, прогревая основной металл и при-
мыкающую зону наплавленного металла. Одновременно производят
поперечные движения торцом электрода. Как только дугу отводят от
ванн, металл охлаждается, образуя небольшой выступ, на котором в
дальнейшем откладывается следующая порция металла.
Сварку в потолочном положении ведут при длине дуги 1/3 ... 1/2 i
диаметра электрода для облегчения перехода капель металла ,
в сто* i
ванну. Электрод наклоняют
с торца электрода в сварочную
рону направления сварки под углом 15...20°.
Сварка газозащитными электродами является основной в зару-
бежном трубопроводном строительстве. Наиболее сложна техника -;
сварки второго слоя или, как его обычно называют, «горячего» '
прихода. Второй слой варят по еще не остывшему корневому слою;;
предотвращая образование в нем холодных трещин. Этот слой ре*;
комендуется выполнять так называемыми «хлыстообразными дви-
жениями». Эти колебания выполняются неравномерно, а со срав*
нительно длинными остановками в нижней точке колебаний. Обыч-
но около 0,75 с дуга горит в точке «остановки», а затем следуем
резкое движение вверх и вниз, в следующую «точку остановки».
220
При этой технике выполнения второго слоя при рывке торца
электрода вверх шлак и часть расплава из сварочной ванны дав-
лением дуги и концентрированного газового потока, образую-
щегося при сгорании покрытия, отбрасываются вверх и обнажа-
ют на мгновение дно сварочной ванны. При этом достигается
эффективное проплавление неровностей и зашлакованных учас-
тков в корневом слое, хорошо видных сварщику. Сварка вторым
проходом осуществляется специальными электродами (табл. 9.1)
диаметром 4 мм на формированных токах (200...205 А) при вы-
сокой линейной скорости сварки (до 25 м/ч). Таким образом
удается удалять любые наружные дефекты с корневого слоя, по-
лучать ровную поверхность для последующих слоев и в опреде-
ленной степени модифицировать микроструктуру металла кор-
невого слоя. Толщина этого слоя незначительна, практически
лишь компенсирует тот металл корневого слоя, который снима-
ется шлифовальным кругом.
Переход от основного к наплавленному металлу второго слоя
получается плавным, а сам шов — крупночешуйчатым, с острым
рельефом, вершина которого направлена к зениту трубы.
При выполнении сварки второго слоя методом опирания слой
получается довольно толстым, скорость сварки замедляется; при
этом контролировать качество производства сварки трудно, даже
с использованием абразивного круга. Третий слой варят практи-
чески без колебаний, легко покачивая торец электрода вдоль шва.
Если данное место стыка собрано с максимальным зазором
и широкой разделкой, то производят легкие колебательные дви-
жения поперек шва.
Четвертый и последующий слои (вплоть до слоя, предше-
ствующего облицовочному) варят зигзагообразными колебатель-
ными движениями.
Сварка слоя, предшествующего облицовочному, представляет
собой не наплавку металла, а исправление шва перед облицовкой.
Разделка перед выполнением облицовочного слоя должна быть
заполнена, иногда даже с небольшим усилием. Если же она име-
ет/вогнутую форму или выполнена с ослаблением, эти недостат-
ки перед выполнением облицовочного слоя должны быть ис-
правлены.
Облицовочный слой выполняют колебательными движения-
ми поперек оси шва со сравнительно высокой частотой. Этот
слой обычно довольно резко обрывается к основному металлу.
Однако в нормах электроды с газозащитным покрытием универ-
сальны, технологичны, высокопроизводительны и имеют значи-
тельное проплавляющее действие.
221
Таблица 9.1. Техническая характеристика некоторых электродов, используемых при сварке труб
Сила тока при сварке в прочих положениях, А	«о	200...220		220-280	1	огг-оог	200...240	200-210	140... 170		1
	i ’	180-200		180-200	О гч d	160-180	О сч	16O...2OO	S		150-170
		140...160		osrow	130... 160	120... 140	130... 160	120... 150	90...110		140-150
	со	90...120		90...110	90... 120	75...90	75...90	80...90	320		О £
Сила тока при сварке в нижнем положении, А		300...320		260-300	I	210...240	260-320	210...240	270		270-330
	L	§ £		210-240	0OTO6I	170...200	220-280	§	180...270		190-270
		170. .190		160-180	15O...24O ।		130... 150	160-210	130... 160	180-200		170-200
	СО	100-140		100... 120	100-160	80... 100	80... 100	80... 100	100-140		100... 140
Коэффи- циент	наплавки	7...8		О	о* об 0\	of	О? оо	01"6	о* V) оо		о ОО
Род и полярность тока		Постоянный и перемен-	ныи любой полярности	Тоже	Постоянный и перемен- ный обратной полярности	Постоянный обратной полярности	Постоянный обратной полярности	Тоже	Постоянный и перемен-	ныи люоои полярности	Тоже
Тйп электоода	1 с	ч Г	)	Э-42	Э-42А	Э-42А	Э-50А	Э-60А	Э-46А		Э-46А
Электроды газозащитного типа всех отечественных и зару-
бежных марок характеризуются повышенным содержанием во-
дорода в металле шва, поэтому при сварке стыков труб из неко-
торых сталей повышенной прочности в условиях низких темпе-
ратур возникает необходимость в обязательном предварительном
подогреве свариваемых стыков или применении электродов
с фтористокальциевым покрытием.
9.4.	ТЕХНОЛОГИЯ СВАРОЧНО-МОНТАЖНЫХ РАБОТ
При проектировании технологических процессов сборочно-
монтажных работ следует руководствоваться тем, что требования
к точности размеров деталей, например А, В и С, могут быть
значительно снижены, если сборку вести по базовым поверхнос-
тям приспособления (рис. 9.6, б) и использовать ручную сварку,
допускающую наличие зазоров а и b между отдельными деталя-
ми. При этом величина припуска на окончательную обработку
может быть уменьшена, если задать расстояние между опорными
базовыми поверхностями L + Д с учетом усадки от сварки Д. Тех-
нология производства ремонтных сварочных работ многих тру-
бопроводов проста, требования к точности сборки, например,
под электрошлаковую сварку не велики. Простая форма кромок
в этом случае позволяет применять простую технологическую
оснастку и несложные средства малой механизации. Вместе с тем
ремонтной практике известны более высокие требования к точ-
ности сборки и подготовки — обработки заготовок под сварку.
Так, например, конструкция валов турбин проста — это мас-
сивная труба с одним или двумя фланцами (рис. 9.7). Перед сбор-
Р и с. 9.6. Схема сборки сварной детали из трех заготовок:
а — базовые поверхности; б — сборка в приспособлении
223
7770
Рис. 9.7. Вал турбины
кую обработку с припуском 20 мм на сторону. Такая обработка,
во-первых, обеспечивает правильную форму кромок, необходи-
мую для сборки кольцевого стыка под электрошлаковую сварку,
а во-вторых, позволяет уменьшить более трудоемкую механичес-
кую обработку детали в сборе. Непостоянство усадки по длине
электрошлакового шва, вызывая поворот оси одной обечайки
относительно другой, может потребовать назначения большей
величины припуска. Для сохранения назначенной величины при-
пуска 20 мм необходимы меры по ограничению излома осей обе-
чаек после сварки.
В данном случае это достигали за счет создания начального
излома осей при сборке, противоположного ожидаемому от свар-
ки. С этой целью стык собрали с переменным зазором: 33 мм в
месте начала шва и 38 мм в плоскости, повернутой на 90°от нача-
ла шва в направлении сварки. После выполнения среднего стыка
№ 1 перед общей сборкой сварная обечайка может подвергаться
промежуточной механической обработке, устраняющей искаже-
ния от сварки. Это позволяет более правильно задать положение
фланцев 1 и 3 при сборке стыков № 2 и № 3 и уменьшить при-
пуск на окончательную обработку.
Как видно из рассмотренного примера, для обеспечения тре-
буемой точности размеров и формы сварного вала турбины дос-
таточно правильно задать припуски на механическую обработку.
Длинные оболочки типа труб изгибаются после сварки как
рбычные балки (рис. 9.8).
Круговые швы на сферических оболочках вызывают различ-
ные искривления в зависимости от их положения на сфере.
Экваториальные швы создают такие же перемещения, как и коль-
цевые швы в цилиндрических оболочках. Круговые швы относи-
тельно небольшого диаметра по сравнению с диаметром сферы
224
fl	a — коротких; б — длинных
(рис. 9.9, в) вызывают приближение ввариваемого элемента к
центру оболочки и местное искажение формы в зоне сварного
соединения, сходное с перемещением от кольцевого шва на ци-
линдрической оболочке.
Криволинейные швы на цилиндрических оболочках (см. рис.
9.9, а, 6) также создают усадку, вызывая приближение вваренно-
го элемента к оси оболочки. При этом, естественно, происходит
искривление как прямолинейной образующей, так и дуги окруж-
ности оболочки. Проектируя технологию сварочно-монтажных
работ следует помнить, что в большинстве случаев в зонах проте-
кания пластических деформаций имеются разнообразные кон-
центраторы. На рис. 9.10 они показаны примерно в порядке нара-
стания концентрации пластических деформаций вследствие попе-
речной усадки металла. Случаи, показанные на рис. 9.10, а, б, весьма
распространены. Здесь некоторая концентрация пластических
деформаций возникает в зонах перехода от наплавленного ме-
талла к основному. Если свариваемые элементы находятся в сво-
бодном состоянии при сварке, то концентрация деформаций край-
не незначительна и ей не придают никакого значения.
При закрепленных элементах (см. рис. 9.10, а) концентра-
ция пластических деформаций усиливается по мере уменьше-
ния размера I.
а, б — в цилиндрической оболочке; в — в сферической оболочке
15-3915
225
Рис. 9.10. Примеры концентрации
пластических деформаций при сварке
Аналогичная картина наблюдается при вварке в лист жестких
элементов малого диаметра (см. рис. 9.10, в).
Значительную группу сварных соединений составляют мно-
гослойные соединения (см. рис. 9.10, г...е), в которых концент-
рация деформаций происходит при беспрепятственном повороте
свариваемых элементов. В этом случае каждый очередной слой
создает приращение углового поворота др, а это, в свою очередь
вызывает в корневом слое деформации удлинения и растягиваю-
щие напряжения. При наличии непроваров (см. рис. 9.10, д, е)
разрушение возникает при относительно небольшом количестве
слоев. Мерой, устраняющей концентрацию пластических дефор-
маций удлинения, является закрепление элементов во время свар-
ки для предотвращения углового поворота.
Концентрация пластических деформаций может возникать из-
за продольной усадки металла (см. рис. 9.10, ж...к). В случае, если
запроектировано электрошлаковое соединение для двух листов раз-
ной длины без соответствующего уступа для окончания шва
(рис. 9.10, ж), подрез, возникающий во время сварки, является
226
сильным концентратором пластических деформаций. В таких ме-
стах нередки случаи появления трещин при остывании. Сварка
накладок (см. рис. 9.10, з) производится по стыку с неполным
проваром, показанном в сечении А—А. При сварке швов накладок
усадка металла происходит в направлении, перпендикулярно ко-
торому расположен непровар. В этом случае возможны разруше-
ния. Аналогичная ситуация возникает при выполнении шва на
остающейся подкладке, если она по длине имеет стыки с непол-
ным проваром (см. рис. 9.10, и ) Весьма значительная концентра-
ция пластических деформаций происходит при сварке накладок
по полностью непроваренному стыку (см. рис. 9.10, к).
При концентрации пластических деформаций имеют место
три основных явления: появление большей или меньшей, в зави-
симости от формы концентратора, объемности напряженного
состояния; рост величины пластической деформации металла,
зависящей от коэффициента концентрации деформаций, изме-
нение свойств металла вследствие его наклепа и деформацион-
ного старения; последний фактор, как установлено специальны-
ми исследованиями, в низкоуглеродистых и низколегированных
сталях имеет решающее влияние на возникновение хрупких раз-
рушений. Деформационное старение возникает также в зонах
сварки, если сварка проводится на участках, подвергнутых хо-
лодной пластической деформации, например гибке.
9.5.	ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ
УПРОЧНЕНИЯ СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
И ВЛИЯНИЕ КОРРОЗИИ
Проектирование сварных конструкций, в том числе и трубо-
проводов, упрочнение сварных изделий с учетом влияния корро-
зии представляют определенные трудности в ремонтной практи-
ке. Это связано с тем, что в металлоконструкциях широко при-
меняют термически обработанные стали: низкоуглеродистые,
углеродистые, низколегированные. Термообработка повышает
предел текучести, позволяет более эффективно использовать ме-
таллы однородного химического состава. Исследования подтвер-
дили отсутствие, в большинстве случаев, отрицательного влия-
ния мягкой прослойки на несущую способность при статических
нагрузках. Это обстоятельство является существенно важным при
рекомендации применения сварных соединений в термообрабо-
танных металлах. Некоторый эффект достигают применением ме-
ханической обработки сварных соединений методом их наклепа,
путем обдувки дробью или обработкой пучком проволоки.
15'
227
Механическая обработка эффективна главным образом в кон-
струкциях, работающих под переменными нагрузками и особен-
но в зонах, обладающих концентрацией напряжений. В издели-
ях, нагружаемых статически, эффективность поверхностной об-
работки значительно ниже.
Повышение прочности можно достичь обжатием сварных то-
чек, выполненных контактной сваркой. Эффективность обжатия
точек проявляется в яркой степени при работе их под перемен-
ными нагрузками и в менее яркой — под статическими.
Важным фактором повышения несущей способности свар-
ных конструкций является термообработка. Термообработка свар-
ных конструкций нормализацией или закалкой с последующим
отпуском улучшает структуру горячекатаных низкоуглеродистых
и низколегированных сталей и способствует повышению вязкос-
ти металла и его сопротивляемости распространению трещин.
Указанные разновидности термообработки целесообразны при
производстве и ремонте труб для газо- и нефтепроводов.
Нормализация сварных конструкций бывает полезной не толь-
ко с позиций повышения сопротивляемости разрушениям, но
устраняет неоднородность свойств сварных соединений, которые
нередко являются первопричиной зарождения первичных повреж-
дений — трещин.
Прочность сварных соединений тонких листов встык по-
вышают также прокаткой роликами. Отработаны различные тер-
момеханические способы повышения прочности материалов.
Эффект термомеханических методов очень велик, однако для
крупногабаритных объектов пока еще не нашел распростране-
ния в ремонтной практике газовой промышленности.
Обеспечение несущей способности конструкций, работающих
в коррозионных средах, — трудная задача. Если существует вероят-
ность коррозионного растрескивания, расчет следует произво-
дить с учетом условия
<Т»н + С«т * °пор п,
где овн и о0ст — напряжения от внешних сил и остаточное;
сП0р ~ пороговые напряжения; п — коэффициент запаса.
Процесс сварки, создавая, с одной стороны, неоднородность
свойств металла, а с другой — увеличивая действующие в метал-
ле напряжения, способен создать условия для коррозионного
растрескивания. Время до появления коррозионной трещины
зависит от уровня напряжений, температуры среды, концентра-
228
ции напряжений и ряда других факторов. Характерные среды,
вызывающие коррозионное растрескивание некоторых металлов,
приведены в табл. 9.2.
Таблица 9.2. Среды, вызывающие растрескивание
сварных соединений
Материал	Среда	Производство
Углеродистые стали	Щелочная Нитраты Содержащая сероводород	Энергетика, нефтегазовая промышленность; тепло- энергетика Химическая промышлен- ность Добыча газа и нефти, со- держащих сероводород
Нержавеющие хромони- келевые стали	Растворы хлоридов Сернокислотная Морская вода	Нефтехимическая, хими- ческая, газовая промыш- ленности Химическая промыш- ленность Природные условия
Алюминиевые сплавы	Морская вода Воздух	Природные условия
Титановые сплавы	Неорганические кислоты Бромистометаноловая Расплавы солей при вы- сокой температуре	Химическая промышлен- ность, энергетика
Для повышения сопротивляемости коррозионному растрес-
киванию сварных соединений следует по возможности избегать:
— жестких схем напряженных состояний — плоскостных
и объемных;
— применения круговых швов малого диаметра (например,
в штуцерных соединениях), так как при этом образуются двухос-
ные поля остаточных напряжений с приблизительно равными
составляющими. Следует избегать, по возможности, швов, пере-
секающихся и параллельных, расположенных на близких рассто-
яниях одно от другого; крестовых соединений с двусторонним
наложением угловых швов, вместо них использовать Т-образные,
с односторонним наложением. Если возможно, заменять нахлес-
точные соединения, обладающие острыми концентраторами, сты-
ковыми; не допускать в сварных соединениях технологических
Дефектов в форме непроваров наплывов металла в зоне стыковых
швов.
229
Проектирование сварных конструкций, стойких в агрессив-
ных средах, разработка технологии их производства при ремонте
требуют тщательного анализа образования наиболее опасных форм
коррозии, а также глубокого знания свойств материалов в усло-
виях напряженного состояния, технических возможностей при-
менения в производственных условиях мер, способствующих
уменьшению ее эффекта.
9.6.	КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ВАРИАНТЫ
ПРИ РЕМОНТЕ СВАРКОЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ
И ТРУБНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
Сварные энергетические конструкции, а также элементы тру-
бопроводных систем проектируют и изготавливают преимуществен-
но в блочном исполнении с целью выполнения максимального
объема сварочных работ на ремонтно-механическом предприятии.
Выбор метода сварки определяется типом узла, его габари-
тами, степенью ответственности и производительностью про-
цесса. Так, при сварке основных продольных и кольцевых швов
сосудов при толщине стенки до 30 мм наиболее перспективной
является автоматическая сварка под флюсом. Если толщина обе-
чаек превосходит 30 мм, то по условию производительности зас-
луживает предпочтение электрошлаковая сварка продольных
швов, а при толщине свыше 90 мм она целесообразна и дл^
кольцевых швов. Для стыков трубопроводов целесообразно ис-
пользовать автоматическую сварку под флюсом; при малых ди-
аметрах и толщине труб самым производительным методом
является контактная стыковая сварка. В условиях монтажа труб
высокое качество обеспечивает аргонно-дуговая сварка стыков.
При большой их толщине этот метод используют для сварки
корневого сечения.
Основным типом сварных соединений энергетических устано-
вок являются стыковые. Они обязательны для продольных и коль-
цевых швов обечаек сосудов, стыков труб и камер и приварки
к ним днищ. При приварке штуцеров, плоских днищ и фланцев
к обечайкам и камерам допускаются также угловые и тавровые
соединения.
Стыковые швы должны иметь полное и гарантированное про-
плавление. При сварке сосудов этого достигают подваркой корня
шва изнутри (рис. 9.11, а). Если доступ к внутренней стороне шва
отсутствует (в кольцевых стыках трубопроводов), то применяют
сварку на подкладных кольцах (см. рис. 9.11, б, в), а для наиболее
230
Рис. 9.11. Типы стыковых
соединений толстостенных сосудов
и трубопроводов:
а — разделка под сварку с подваркой
корня шва; б — стык трубопровода на
подкладном кольце при S $ 25 мм;
в — то же, при S > 17 мм;
г — стык трубопровода со сваркой
корневого слоя в защитных газах
ответственных стыков йз теплоустойчивых и жаропрочных сталей —
сварку корневого слоя в защитных газах, гарантирующую полное
проплавление с внутренней стороны трубы (см. рис. 9.11, г).
К расположению стыковых швов, например сосудов, предъяв-
ляют ряд особых требований. Продольные швы обечаек, выпол-
ненные ручной дуговой сваркой, должны смещаться один относи-
тельно другого на величину двукратной толщины более толстого
листа, но не менее чем на 100 мм. Это требование необходимо и
для швов, выполненных электрошлаковой сваркой. На швы, вы-
полненные автоматической сваркой под флюсом, оно не распро-
страняется.
Не должно быть чрезмерной концентрации основных свар-
ных швов. С этой целью расстояние между осями поперечных
швов барабанов камер и труб должно быть не менее трехкратной
толщины стенки свариваемых элементов, но не менее 100 мм.
Особое внимание при проектировании сварных узлов уделя-
ют расположению сварных швов вне зоны действия значитель-
ных напряжений изгиба и принятию дополнительных мер по их
снижению. Для этого в стыковых соединениях элементов с раз-
ной толщиной стенок должен быть обеспечен плавный переход
от одного элемента к другому путем постепенного утоньшения
стенки более толстого элемента под углом не более 15° и за счет
плавного перехода сварного шва.
Привариваемые днища должны иметь гарантированную отбор-
ку, обеспечивающую вывод сварного стыка из зоны действия зна-
чительных напряжений изгиба. Поперечные стыки трубопроводов
231
на гнутых участках труб не допускаются; расстояние от начала гиба
до шва на трубах поверхностей нагрева должно составлять не ме-
нее 100 мм, а на трубах с наружным диаметром 100 мм — не менее
наружного диаметра трубы, на трубопроводах — не менее 100 мм.
Стыковые соединения располагают вне опор сосуда.
Надежность сварных стыков трубопроводов, изготовленных
из жаростойких и жаропрочных сталей и работающих при высо-
ких температурах в условиях ползучести, повышается при сня-
тии усиления сварных швов и обработки их наружной поверхно-
сти до плавного сопряжения с основным металлом. Эту опера-
цию рекомендуется проводить:
—	при сварке стыков трубопроводов при толщине стенки труб
из хромомолибденованадиевых сталей свыше 45 мм, из высоко-
хромистой и аустенитной стали свыше 20 мм;
—	при расположении сварных стыков в зоне действия высо-
ких напряжений изгиба (сварные соединения тройников, стыки
в присоединениях корпусов и т. д.) и толщине стенки труб из
хромомолибденованадиевых сталей свыше 20 мм.
В сосудах, работающих под давлением, применяют выпуклые
днища (эллиптические или сферические) при отношении высо-
ты выпуклой части днища к внутреннему диаметру не менее 0,25.
Это условие обеспечивает плавную передачу усилия на обечайку
в районе установки днищ. Для неответственных сосудов могут
допускаться конические днища без отбортовки, центральный угол
которых не должен быть более 45°. Днища сосудов высокого дав-
ления с толщиной стенки до 120 мм должны быть цельноштам-
пованными, в сосудах низкого и среднего давления допускаются
штампованные днища, сваренные из листов.
При ремонте сваркой энергетического оборудования, работа-
ющего на газу, поверхности нагрева восстанавливают, присоеди-
няя к камерам с помощью штуцеров и без штуцеров — привар-
кой. При бесштуцерной приварке заметно сокращается число
сварных стыков, однако этот способ допускается лишь при со-
блюдении следующих требований:
—	свободного доступа к сварным стыкам, обеспечивающего
качественное выполнение сварки;
—	выполнения при необходимости термообработки в печах,
индукционным нагревом или другими методами, обеспечиваю-
щими надежность ее проведения и тщательный контроль равно-
мерности нагрева;
—	возможности надежного контроля качества сварных
соединений.
232
Присоединение труб к сосудам с помощью штуцеров позволя-
ет осуществлять сварку угловых швов в наиболее удобных услови-
ях, надежно контролировать швы и их термически обрабатывать
в печах. В этом случае утолщение стенки штуцеров по сравнению
с привариваемой трубой обеспечивает большую надежность угло-
вых соединений в условиях ползучести на трубах из теплоустойчи-
вых и жаропрочных сталей. Варианты конструктивного оформле-
ния штуцерных соединений показаны на рис. 9.12.
Рис. 9.12. Типы штуцерных и тройниковых соединений
камер котлов, барабанов и трубопроводов:
а — без разделки кромок; б — без разделки кромок штуцера с проточкой
стенки сосуда; в — с разделкой стенки штуцера; г — с разделкой стенки штуцера
и проточкой стенки сосуда; д — с выштамповкой стенки сосуда;
е — с пропуском штуцера через стенку сосуда
Соединение по типу рис. 9.12 рекомендуется использовать при
толщине штуцеров до 10 мм с применением ручной дуговой сварки
и до 15 мм при автоматической сварке под флюсом. Такое соеди-
нение широко применяют в барабанах низкого и среднего давле-
ния и камерах. Соединение по типу рис. 9.12, б используют
в барабанах и камерах высокого давления при тех же толщинах.
Для всех типов штуцерных соединений число валиков шва их
должно быть меньше двух по условию гарантированного про-
плавления начального и кратерного участков. Соединения по типу
рис. 9,12, г используют преимущественно в системах высокого
давления. В трубах из хромомолибденованадиевых и аустенит-
ных сталей подкладное кольцо после сварки удаляют. Для этих
типов соединений можно рекомендовать также выполнение кор-
невого шва в среде защитных газов без подкладного кольца.
Наиболее технологичным по условиям выполнения сварки
и благоприятным по условиям работы шва является соединение
типа рис. 9.12, г с высадкой стенки основной трубы. Его целесо-
233
образно использовать в тройниках и камерах высокого давления,
работающих в наиболее тяжелых условиях. Контроль этого типа
соединения производят неразрушающим методом.
Штуцерное соединение с пропуском через стенку сосуда
(см. рис. 9.12, е) целесообразно применять при большом диамет-
ре штуцера и необходимости усиления отверстия. Из-за высокой
жесткости соединения сварка и контроль требуют особенной тща-
тельности. Это соединение применимо лишь при возможности
доступа к внутренней поверхности с целью вырубки и подварки
корня шва. Рекомендуется обработка наружной и внутренней по-
верхностей швов до плавного сопряжения с основным металлом.
Штуцерные соединения типа (см. рис. 9.12, в) широко при-
меняют в сварных тройниках (рис. 9.13), котельных установок,
вместо литых тройников, оказавшихся эксплуатационно-ненадеж-
ными. Подготовку кромок трубы штуцера выполняют на станке
проточкой по цилиндрической поверхности (сечение А—А), что
обеспечивает высокое качество сварного соединения при отно-
шении диаметра штуцера к диаметру основной трубы до значе-
ния 0,7. При необходимости получения равнопроходного трой-
ника основную трубу берут большего диаметра (см. рис. 9.13, б),
Рис. 9.13. Типы сварных тройников:
а — переходный; б — равнопроходный
234
у нее обсаживают концы, а сварное тройниковое соединение вы-
полняют при отношении -^=- = 0,7 . Сварку производят на под-
^о.тр
кладном кольце, которое затем удаляют расточкой.
Недостатком этих тройников является трудность контроля
неразрушающими методами. Поэтому распространенные трой-
ники с выраженной горловиной по типу рис. 9.13, д.
Большое количество конструктивно-технологических реше-
ний по сварке труб, например с досками в теплообменных аппа-
ратах, поставило эту проблему в число дискуссионных. Рассмот-
рим наиболее интересные варианты конструкций и технологий,
исходя из условий эксплуатации соединений, удобства их монта-
жа, сварки и ремонтных работ. Соединения труб в трубных дос-
ках применяют при эксплуатации трубопровода в условиях высо-
ких переменных напряжений, связанных с термодинамическим
изменением давления и температуры. Поэтому при проектирова-
нии и выборе технологии сварки нужно заботиться не только
о том, чтобы получить качественное сварное соединение при наи-
меньших производственных затратах, но и обеспечить надежную
долговременную его эксплуатацию. Как правило, в большинстве
стран стандарты на такого рода соединения отсутствуют. Это
объясняют в основном самыми разнообразными условиями на-
гружения соединений. Анализ конструкций оборудования, по-
ступающего в ремонт, показывает, что конструирование сварных
соединений производят, исходя из соображений рационального
технологического выполнения соединений без тщательного ана-
лиза условий их работы. Следует помнить то, что для обеспече-
ния необходимой работоспособности теплообменников необхо-
димо контролировать химический состав шва, производить тща-
тельную очистку кромок перед сваркой, выбирать конструкцию
из условий наиболее простого выполнения соединений. Боль-
шое значение придается выбору основного и присадочного ме-
таллов, чтобы при сварке избежать образования трещин и пори-
стости в сварных швах. Для изготовления труб желательно ис-
пользовать низкоуглеродистые нержавеющие стали, а также
хромоникелевые и никелево-медные сплавы.
Трубные доски изготавливают из углеродистой стали, часто
плакированной нержавеющей сталью. В подавляющем большин-
стве случаев трубы пропускают через отверстия в трубных досках
и приваривают круговым швом с наружной стороны. При этом,
как уже было сказано, шов оказывается в зоне наибольших рабо-
235
чих напряжений (растяжение или сжатие), действующих в труб-
ной доске. Самым неприятным является то обстоятельство, что
основные рабочие нагрузки при этом действуют в плоскости труб-
ной доски, т. е. в направлениях действия наибольших остаточ-
ных напряжений от сварки. Изготовителей, естественно, при-
влекает такой вариант конструкционного оформления сварного
соединения, так как его технологическое выполнение связано
с наименьшим количеством трудностей. Попытки выделить зону
сварного соединения из жесткого комплекса с трубной доской
(рис. 9.14, а, в, г) имеют в своей основе технологические корни,
так как сварка по отбортовке — проточке (см. рис. 9.14, а) или
с расплавлением специально оставленного в доске выступа (см.
рис. 9.14, г) является более простой и надежной.
Улучшение условий работы таких соединений, отмеченное
в ряде работ, объясняется, вероятно, не только более качествен-
ным выполнением швов, но главным образом некоторой разгруз-
кой их от рабочих напряжений изгиба трубной доски. В этом
случае сварные швы находятся как бы над плоскостью макси-
мальных напряжений, растяжения-сжатия, возникающих при
изгибе доски, и не работают уже как элемент трубной доски,
воспринимающий полную рабочую нагрузку. Кроме того, более
мягкими становятся условия охлаждения металла шва и переход-
ной зоны, что способствует устранению трещин. Для обеспече-
ния качественного формирования шва необходимо производить
обязательную предварительную развальцовку вставленных в от-
верстие трубной доски концов труб (см. рис. 9.14, б).
Развальцовка устраняет совсем или делает минимальными
и равномерными зазоры между трубой и трубной доской в месте
формирования будущего сварного соединения. Целесообразно
также производить развальцовку и после сварки. Эта операция
способствует уплотнению металла шва и приводит при незначи-
Р и с. 9.14. Варианты соединения труб с трубными досками
236
тельном увеличении диаметра отверстия в месте развальцовки
к существенному снижению сварочных остаточных напряжений,
что весьма важно для повышения работоспособности соедине-
ний в условиях переменных нагружений.
Еще более предпочтительны, с точки зрения повышения ра-
ботоспособности, варианты, показанные на рис. 9.14, д...ж. Здесь
сварные швы выносятся из зон действия максимальных рабочих
напряжений. Наложение шва по средней линии трубы (см. рис.
9.14, д) разгружает его от растяжения-сжатия, возникающего при
изгибе доски. Рабочие напряжения в этом случае оказываются
наименьшими из всех возможных вариантов, так как сохраняет-
ся лишь действие напряжений растяжения-сжатия, действующих
вдоль трубы в результате перемещения точек трубной доски.
Целесообразно сварные швы варианта, показанного на рис.
9.14, д, располагать не в одной плоскости для разных труб,
а ступенчато. Это приводит к уменьшению концентрации напря-
жений в околошовной зоне и обеспечивает возможность сварки
теплообменников высокого давления с малыми перемычками меж-
ду свариваемыми трубами.
Интересен вариант приварки к трубной доске кольцевым
швом изнутри путем сквозного проплавления стенки трубы бес-
присадочного металла. Рассмотренные примеры не исчерпыва-
ют больших возможностей, которые имеются в части создания
рациональных конструктивных и технологических решений свар-
ных узлов в различных конструкциях трубопроводов и оборудова-
ния. Они лишь показывают, что на основании анализа имеющих-
ся решений, выявления их положительных качеств и недостатков,
изучения последствий, вносимых сваркой, а также взаимодей-
ствий рассматриваемого узла или элемента конструкции с рабо-
чими нагрузками можно прийти к более оптимальному реше-
нию с позиций повышения работоспособности конструкции
после ремонта.
9.7. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СПОСОБЫ УМЕНЬШЕНИЯ
ВРЕДНОГО ВЛИЯНИЯ СВАРКИ
Основными условиями получения требуемой прочности метал-
ла шва и всего сварного соединения являются правильный выбор
типа и марки электрода, правильный угол раскрытия шва и необхо-
димое качество сборки под сварку, правильный подбор режимов
и соблюдение технологии сварки, высокая квалификация сварщи-
ка, применение соответствующего сварочного оборудования.
237
Второстепенными условиями, влияющими на прочность свар-
ного соединения, являются наличие исправного инструмента
и соответствующей спецодежды, необходимые удобства при про-
изводстве сварочных работ и качество прокалки электродов.
Помимо изменения размеров и формы сварных конструкций,
процесс сварки может оказывать отрицательное влияние на струк-
туру и свойства металла, создавать большие остаточные напря-
жения, что существенным образом влияет на служебные характе-
ристики сварных конструкций.
Большинство разрушений в сварных конструкциях возникает
от концентраторов напряжений, в особенности от тех, которые
расположены в зонах остаточных напряжений растяжения и при
сварке явились причиной протекания значительных пластических
деформаций. Поэтому основное внимание при конструировании
и разработке технологии должно быть обращено на следующее.
Оформление разделок сварных соединений и сопряжений
отдельных элементов должно быть таким, чтобы снизить до ми-
нимума появление сварочных дефектов — непроваров, подрезов,
шлаковых включений, трещин и т. п.
Размещение и выбор типа сварных соединений должны быть
такими, чтобы концентраторы напряжений; естественно суще-
ствующие в сварных соединениях, не являлись местом чрезмер-
ного протекания пластических деформаций. Например, нера-
циональным является применение односторонних многослой-
ных соединений с непроваром в корне шва. Выбор сварочных
материалов, приемов и режимов сварки следует определять с
позиций исключения появления дефектов сварки образования
чрезмерных объемов металла с остаточными растягивающими
напряжениями, перегрева и высокой степени закалки, старения
металла.
Принятая последовательность сборочно-сварочных операций
должна исключать появление в сварной конструкции значитель-
ных локальных пластических деформаций по причине затрудне-
ния усадки или, наоборот, по причине чрезмерных перемещений
из-за отсутствия необходимых закреплений.
Введение необходимых контрольных операций позволяет сво-
евременно обнаружить и устранить появившиеся отклонения
в качестве соединений, технологического процесса и т. д.
При ремонте снижение вредного влияния сварки на конст-
рукцию трубопроводов можно достигать включением в техноло-
гический процесс сборки и сварки различных операций, напри-
238
мер, подогревов, замедленных охлаждений, проковки, промежу-
точных отпусков и др.
Подогрев уменьшает скорость охлаждения при сварке. Это
в раде случаев благоприятно сказывается на свойствах металла
при структурных превращениях — уменьшается твердость зон тер-
мического влияния и склонность их к образованию деформаци-
онных и холодных трещин. Подогрев широко используется как
технологическое средство при сварке трудносвариваемых сталей.
Предварительное нагружение сварных конструкций сопровож-
дается пластическими деформациями металла в зонах сварных
соединений. После разгрузки остаточные напряжения понижа-
ются и при повторных нагрузках теми же усилиями пластичес-
кие деформации вновь не возникают. Это обстоятельство исполь-
зуют для сохранения точности размеров сварных деталей во вре-
мя эксплуатации. Для этого сварные детали перед механической
обработкой нагружают теми же или несколько большими сила-
ми, которые действуют в процессе эксплуатации. Такой прием
используют, например, при изготовлении станин небольших прес-
сов, балок и других конструкций.
Термомеханический метод снижения остаточных напряжений
используется относительно редко. В ремонтной практике извес-
тны и применяются другие технологические способы уменьше-
ния вредного влияния сварки трубопроводов и оборудования.
Контрольные вопросы
1.	Какие факторы являются определяющими при формировании структуры
сварного соединения?
2.	Какова особенность ведения технологии многослойной сварки?
3.	В чем заключаются особенности технологии многослойной сварки трубо-
проводов?
4.	Какой порядок сварки—сборки с использованием монтажных приспо-
соблений?
5.	Каким образом можно добиться повышения качества сварной конструкции?
6.	Изложите основные отличительные особенности технологии сварки энер-
гетического оборудования.	‘
7.	Какова связь конструкции и технологии сварки?
8.	Объясните, в чем заключается сущность характерных технологических
методов снижения вредного влияния сварки на надежность и долговечность
трубопроводов.
9.	Какова особенность технологии сварки трубопроводов при их ремонте?
10.	Что понимается под понятием «сварной шов»?
ГЛАВА 10
ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ
КОНТРОЛЯ И ДЕФЕКТАЦИИ
В РЕМОНТНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ
10.1.	ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ДЕТАЛЕЙ
И УЗЛОВ ГАЗОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ
После очистки детали и узлы подвергаются контролю и дефек-
тации с целью определения их технического состояния. Опреде-
ление технического состояния деталей и узлов систем газоснабже-
ния является исключительно важным этапом технологического
процесса их ремонта. От полноты и точности выявления неисп-
равностей и отказов машин, агрегатов, узлов и деталей зависит
качество, стоимость и продолжительность процесса ремонта.
Неисправности, оставшиеся необнаруженными и неустраненны-
ми, существенно снижают надежность систем газоснабжения.
Полнота определения технического состояния деталей зави-
сит от организационных мероприятий и применяемых техничес-
ких средств измерения.
При определении технического состояния (дефектации) де-
талей руководствуются техническими условиями (ТУ) на ремонт
конкретных типов и марок газового оборудования. Знание тех-
нических условий — обязательное требование для осуществле-
ния контроля деталей.
Технические условия на восстановление конкретной детали
содержат в себе следующее:
—	общую характеристику детали (материал, термическая об-
работка, твердость и т. п.);
—	возможные неисправности детали с указанием их мест по-
явления и способов обнаружения;
—	номинальные размеры с указанием требуемых величин до-
пусков и посадок;
—	предельные допустимые величины износов (размеры, зазо-
ры, натяги деталей и их соединений);
240
—	возможные методы и способы восстановления деталей га-
зового оборудования;
—	признаки окончательного брака;
—	технические требования к отремонтированным деталям
с указанием методов испытания их после ремонта.
Как правило, признаком окончательного брака являются из-
менившиеся в результате износа размеры детали, при которых
ремонт детали в условиях ремонтного предприятия не может быть
выполнен. Такие детали переводятся в категорию окончательно-
го брака.
В процессе дефектации производят сортировку деталей на груп-
пы и маркируют их соответствующей краской: годные детали —
зеленой, подлежащие ремонту — желтой, негодные детали —
красной.
Годные детали направляют непосредственно на комплектова-
ние сопряжений и узлов, негодные — в изолятор брака. Детали,
требующие ремонта, после определения маршрута ремонта по-
ступают на соответствующие участки ремонта. Результаты де-
фектации заносятся в соответствующую дефектовочную ведомость,
на основании которой определяются коэффициенты годности т|,,
восстановления т|2, сменности т|3 деталей:
ЛГ|	N,
N N N
где Nt, N2, N3 — соответственно количество одноименных годных
деталей, требующих ремонта и выбракованных деталей; N — об-
щее число деталей данного наименования.
Метод расчета указанных коэффициентов базируется на изу-
чении износов деталей газового оборудования, поступающих в
ремонт, и обработке полученных данных методом математичес-
кой статистики. Сущность метода расчета коэффициентов зак-
лючается в следующем.
В результате измерений при дефектации определяются вели-
чины износов:
—	для деталей типа «вал» х = dK —
—	для деталей типа «втулка» х = </юн — <7Н.
Здесь dK, dmK — соответственно начальный диаметр и диаметр
изношенного вала (отверстия). Полученные значения износов
сводятся в ряды распределений, после чего определяются стати-
стические математические постоянные: математическое ожида-
ние х и среднеквадратическое отклонение с.
16-3915
(10.1)
241
При определении технического состояния деталей на ремонтных !
предприятиях газоэнергетики применяются следующие методы:
—	внешний осмотр;
—	выявление деформаций в виде изгиба, скручивания, ко-
робления при помощи специальных приспособлений;	$
—	измерение размеров деталей для определения величины '
износа и отклонений рабочих поверхностей от правильной гео-
метрической формы;
—	выявление невидимых глазом (скрытых) дефектов с помо- ]
щью специальных приборов и устройств методами неразрушаю- .]
щей дефектоскопии.	J
Состояние агрегатов и механизмов, поступающих на разборку, 1
а узлов и деталей на контроль (дефектовку), определяет культуру J
ремонтно-механического производства и качество ремонтно-экс-
плутационных работ. Поэтому вопросы организации процессов I
моечно-очистной обработки газового оборудования и его автома- 1
тических устройств при их ремонте необходимо решать на совре- i
менном техническом уровне. Полная и качественная мойка и очи- I
стка комплекта газового оборудования и систем может быть дос- |
тигнута применением современных моечно-очистных устройств, ;
оборудования, прежде всего, машин погружного типа с интенси-
фикацией процесса воздушной струей, гребным винтом, ультра- ’
звуком, а также струйной очисткой в установках проходного типа.
Таким образом, только у хорошо подготовленных деталей ;
и узлов удается правильно оценить состояние их качества.
10.2.	ДЕФЕКТЫ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ И ИХ ПРИЧИНЫ
В ремонтной практике при производстве сварочных работ
могут иметь место дефекты сварочного соединения. Это связано
с тем, что изготовить или отремонтировать любое изделие с иде- i
альной точностью практически невозможно. Поэтому в норма- ]
тивно-технической документации указываются «допуски», в пре- '
делах которых сварное соединение считается годным. Допусти-
мое число дефектов в пределах допуска определяется по формуле:
где q — дефектность в контролируемом элементе сварного изде-
лия; — суммарная площадь дефектов; 5р — расчетная пло-
щадь контролируемого сечения.
242
Причины образования дефектов в сварном соединении очень
разнообразны.
Чаще всего дефекты возникают из-за низкого качества метал-
ла, подвергающегося сварке. К ним относятся расслоения, пле-
ны, включения серы, раковины, присутствие окалины.
При неправильном подборе материала, флюсов и защитных
газов могут образоваться поры, включения шлака, трещины.
В связи с неправильным ведением процесса сварки или пос-
ледующей термической обработки соединений в них встречают-
ся непровары — слабое соединение основного металла с наплав-
ленным; недовары — неполномерные швы в результате недоста-
точного количества наплавленного металла; пережог — окисление
присадочного металла вследствие перегрева; значительные дефор-
мации; закалка околошовной зоны; неполность, неравномерность,
несимметричность сварных швов; наплывы — излишне наплав-
ленный металл и др. (рис. 10.1).
Дефекты, встречающиеся при сварке, целесообразно рассмат-
ривать отдельно применительно к термическому и некоторым
видам термомеханических видов сварки.
Дефекты сварки термического класса — непровар, представ-
ляющий собой частичное отсутствие сплавления свариваемых
кромок со стороны корня шва или частичное отсутствие сплав-
ления наплавленного металла с основным; пористость, представ-
ляющая собой газовые пузырьки в металле; трещины; шлаковые
включения; пережог — окисление по границам зерен; прожог —
сквозное проплавление металла; подрез — углубление основного
металла в месте его перехода к поверхности шва.
Дефекты сварки термомеханического класса.
Дефекты при точечной сварке', непровар — отсутствие или
малый диаметр ядра; выплеск металла; прожог; трещины; рако-
вины и пористость; вмятины (более 10...20% толщины листа).
Дефекты при шовной сварке', негерметичность шва; подплав-
ление поверхности деталей вследствие плохой очистки деталей
и роликов, прожог.
Дефекты при стыковой сварке: смещение свариваемых дета-
лей, непровар; перегрев и пережог; подгар поверхности деталей
в зажимах; чрезмерно большое количество выдавленного металла;
трещины; остатки шлаков и оксидов в сварном шве.
Стальные газопроводы могут свариваться механизированными
и ручными способами электродуговой сварки, плавлением и прес-
совыми методами на установках с автоматическим управлением,
16*	243
Рис. 10.1. Дефекты сварных швов:
- подрез; 2 — прожог; 3 — неполномерный шов; 4 — чрезмерное усиление; 5 — протек; 6 — гребень с ослаблением шва;
гребень без ослабления; 8 — непровар; 9 — трещины; И) — поры; 11 — шлаковые включения; 12 — незаверенный кратер;
13 — грубая чешуйчатость
а также газовой сваркой труб диаметром до 57 мм и толщиной стен-
ки ее более 3 мм. Технология сварки на каждый из применяемых
способов устанавливается соответствующими инструкциями.
Эти инструкции должны учитывать конкретные условия ра-
боты, предусматривать равнопрочность шва и металла трубы и
механические свойства сварного соединения, соответствующие
нормативным документам. Основные характеристики некоторых
сварных стыков при механических испытаниях должны быть не
ниже предела прочности основного металла трубы, кгс/см2.
Сталь углеродистая обыкновенного качества:
Ст2кл.......................................... 33
Ст2пс; сп...................................... 34
СтЗкл.......................................... 37
СтЗпс; сп...................................... 38
Ст4кп.......................................... 41
Ст4пс; сп...................................... 42
Сталь углеродистая качественная
Ст08кп............................................ 30
СтО8........................................... 33
Юкп........................................ 32
10......................................... 34
15кл....................................... 36
15......................................... 38
20кп....................................... 39
20......................................... 42
Угол загиба, градусы, не менее
для всех видов сварки, кроме газовой............. 120
для газовой сварки............................ 100
В последние годы газоснабжение, его ремонтно-механичес-
кое производство применяют статистические методы контроля.
Их цель — улучшить управление технологическим процессом
сварки или наплавки на основе методов математической статис-
тики, повысить его стабильность, а также обеспечить математи-
ко-статистический выборочный контроль.
Статистические методы управления качеством и выборочный
контроль не исключают применения разрушающих методов кон-
троля, а, наоборот, базируются на статистическом материале,
полученном этими методами.
10.3.	КОНТРОЛЬНЫЕ ОПЕРАЦИИ
В ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ ПРОЦЕССЕ РЕМОНТА
С целью повышения качества ремонтно-восстановительных
работ газовые ремонтно-механические предприятия осуществля-
245
ют входной контроль, межоперационный и выходной, т. е. окон- ,
нательный контроль материалов, заготовок, полуфабрикатов и го-
товых изделий. При этом используются самые разнообразные ;
методы и средства контроля.
Детали и узлы после промывки подвергаются входному конт-
ролю или дефектации. Измерение размеров деталей при дефек- :
тации осуществляется с целью определения изменений размеров
и формы изношенных деталей, изменения чистоты обработки
контролируемых поверхностей. Обмер деталей производится, 
в зависимости от требуемой точности, различными измеритель- 1
ными приборами и инструментами.	!
В практике ремонта измерения деталей в основном осуще- •
ствляют двумя методами:	'
— абсолютным методом измерения, позволяющим определить
абсолютные размеры детали (например, измерение детали штан-
генциркулем, микрометром);
— относительным методом, сущность которого заключается в
оценке отклонений измеряемой величины от установочной меры.
Роль установочной меры обычно выполняет набор плоскопарал-
лельных плиток или специальный калибр. Этот метод положен в
основу измерения такими приборами, как индикатор, оптиметр,
миниметр, пневматический длиномер и др.
Средства и методы измерения деталей выбирают с учетом точ-
ности измерения, затрат времени на настройку приборов, инстру- !
ментов и процесс измерения, что имеет существенное значение.
При измерении необходимо установить допустимую погреш- ’
ность измерения и погрешность, которая может быть получена !
при применении тех или иных средств. Предельные погрешнос- ;
ти методов измерения должны быть меньше, чем погрешности
измерений. Измерительные средства выбирают с учетом допус-
тимых предельных размеров. На ремонтных предприятиях ис- 1
пользуют различные стандарты и нормативы. Скрытые дефекты J
материала контролируемых деталей (различного вида пустоты, |
включения шлака, невидимые глазом трещины) могут быть об- а
наружены различными техническими методами как непосред-
ственно в процессе дефектации на рабочих местах, так и в изме-
рительной лаборатории ремонтного предприятия.	<1
Лабораторному исследованию подлежат узлы и детали, эксп-
луатирующиеся под высоким давлением.
Чтобы обеспечить надежность сварных швов, необходимо 1
организовать тщательный контроль качества сварки. Выбор ме-
246
тодов и способов контроля, например трубопроводов, зависит от
диаметра трубы, толщины стенки и технического оснащения ре-
монтного производства. Для этого прежде всего осуществляют
предварительный или входной контроль: проверяют пригодность
основного и присадочного материалов, подготовку заготовок
и сварного оборудования.
Межоперационный контроль выполняют в процессе свароч-
ных работ. Он состоит из наблюдений над состоянием сварочной
аппаратуры, прочностью и скоростью сварки, производством ис-
пытаний в процессе сварки.
Качество сварки после ее выполнения контролируют раз-
личными способами. Простейший из них — наружный осмотр
мест сварки при помощи лупы. Он позволяет обнаружить по-
верхностные раковины, поры, мелкие трещины, шлаковые вклю-
чения, явления пережога, неравномерность швов и другие на-
ружные дефекты.
Последующие механические испытания и технологические
пробы выявляют прочность сварных соединений. Чтобы полу-
чить точные данные о прочности швов, иногда применяют проб-
ные образцы (если непосредственное изучение прочности швов
требует их разрушения).
Часто практикуется проба на изгиб. Она состоит в определении
величины угла, при котором в шве появляется первая трещина.
Качество сварки проверяют также металлографическими ис-
следованиями, химическим анализом, испытаниями на антикор-
розионную устойчивость и др.
Металлографические исследования производятся на шлифах
толщиной 10...20 мм, вырезанных из сварного соединения в раз-
личных участках. Определяется размер зерен и характер структу-
ры различных зон в местах сварки.
Места сварки для котлов, баллонов для жидкостей и газов, ре-
зервуаров и труб проверяют на непроницаемость гидравлическим
или воздушным давлением, превышающим рабочее давление в
1,5...2 раза, или вакуумным методом, который заключается
в следующем. Проверяемый участок сварного соединения смачи-
вают мыльным раствором и на место проверки устанавливают ва-
куум-камеру с прозрачным верхом. С помощью вакуум-насоса
в камере создается разрежение. В местах неплотности шва появля-
ются мыльные пузырьки. Производительность контроля 50...60 м.
Очень эффективные результаты дает обнаружение дефектов
рентгеновскими лучами с помощью специальных аппаратов,
247
выпускаемых московским заводом. Применение рентгеновских
лучей для обнаружения внутренних дефектов в металлах было
рассмотрено в главе 1.
Ультразвуковой метод основан на применении ультразвуко-
вых колебаний упругой среды. Ультразвуковые волны, проходя
через толщу металла, вызывают колебания его частиц и отража-
ются при встрече с пустотами. В настоящее время налажено про-
изводство ультразвуковых дефектоскопов и установок для конт-
роля ультразвуком.
10.4.	СОВРЕМЕННЫЕ ПРИБОРНЫЕ МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ
СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Контроль качества сварных соединений как отдельных деталей
газового оборудования, так и трубопроводных энергетических сис-
тем производят разрушающими и неразрушающими способами.
К разрушающим способам относятся испытания сварных об-
разцов-свидетелей. Сваривают образцы при тех же самых режи-
мах, что и основное изделие, обычно непосредственно перед на-
чалом сварки. Всесторонние испытания образцов позволяют кос-
венным образом судить о качестве сварных соединений в изделиях.
Более точно воспроизвести характер нагружения сварных со-
единений можно на модельных конструкциях или на самих изде-
лиях, которые выборочно подвергают испытаниям вплоть до раз-
рушения. Необходимое число разрушаемых изделий от партии
устанавливается конструктором в каждом конкретном случае.
Неразрушающие методы контроля включают в себя контроль
параметров режимов сварки, некоторые испытания свойств свар-
ного шва без его разрушения (например, измерение твердости, хи-
мический анализ металла шва, не затрагивающий целостности кон-
струкции), наконец, физические методы контроля (дефектоскопия).
Необходимо отметить особое значение контроля основного
металла, сварочных материалов, состояния оборудования и тех-
нологии сварки.
Виды контроля сварных конструкций, применяемые в ремон-
тной практике, достаточно разнообразны. Это технический ос-
мотр, контроль радиационный, акустический, магнитный, капил-
лярный и др. Для проверки герметичности и прочности сварных
трубопроводов применяются гидравлические испытания, испы-г
тания сжатым воздухом, различного типа течеискателями. Пос-
ледние методы контроля называются течеисканием.
248
Внешний осмотр. Внешний осмотр, производимый с помо-
щью оптических средств (лупы, микроскопа, перископичес-
ких оптических устройств и т. п.), называют визуально-опти-
ческим.
Внешнему и визуально-оптическому контролю подвергается
почти 100% всех швов. Такой довольно простой метод контроля
позволяет, однако, обнаружить наружные дефекты довольно
широкого спектра: подрез, поры, трещины, незаверенные крате-
ры, раковины, свищи, неравномерность шва и несоответствие
его геометрии требованиям чертежа.
Радиационный контроль. Выявление дефектов основано на раз-
личном поглощении металлом и неметаллическими веществами
проникающего излучения. В качестве источника подобных излу-
чений применяют рентгеновские аппараты, позволяющие полу-
чить тормозное (рентгеновское) излучение, различного типа ус-
корители (ускорители электронов, бетатроны).
При проведении радиационного контроля возможны три ос-
новных способа выявления дефектов:
—	радиографический с фиксацией изображения на пленке или
бумаге. Его преимущество — возможность сохранения докумен-
тального свидетельства результатов просвечивания и простота
контроля;
—	радиоскопический (радиационная интроскопия). Дефект
в этом случае наблюдается на флюороскопическом экране, эк-
ране электронно-оптического преобразователя, рентген-види-
кона и т. п. Чувствительность радиоскопии несколько ниже,
чем радиографии;
— радиометрический, при котором ионизирующее излучение,
проникающее сквозь контролируемый участок, преобразуется
с помощью сцинтилляционных кристаллов или газоразрядных
счетчиков в электрические сигналы. Это позволяет судить о на-
личии или отсутствии дефекта в соединении. Безынерционность
системы дает возможность установить обратную связь между про-
цессом сварки и контролем.
Радиационный контроль служит для обнаружения пор, шла-
ковых включений, непроваров и трещин.
Акустический контроль. С его помощью выявляются многие
внутренние дефекты: трещины, пустоты, поры, непровары, рас-
слоения, непропаи и т. п. Вид контроля основан на изменении
характера распространения волн (звуковых и ультразвуковых)
в сварных или паяных швах.
249
Рис. 10.2. Принципиальная схема акустических методов контроля
По способу выявления дефектов акустические методы делятся
на эхо-импульсный, теневой, зеркально-теневой, импедансный,
метод свободных колебаний, велосимметричный, резонансный.
Эхо-импульсный (эхо-метод) метод основан на отражении акус-
тических (ультразвуковой частоты) колебаний от поверхности раз-
дела между дефектом 2 и материалом детали 1 (рис. 10.2, а). Коле-
бания излучаются электроакустическими источниками (И) в виде
пластин из пьезоэлектрических материалов. Отраженные от де-
фекта ультразвуковые колебания улавливаются приемником (П),
преобразуясь затем в электрический импульс, наблюдаемый на
экране осциллографа.
При теневом методе (см. рис. 10.2, б) приемник устанавлива-
ется с обратной стороны детали. При наличии дефекта на пути
ультразвуковых волн излучателя к приемнику произойдет их зна-
чительное уменьшение или даже исчезновение.
Зеркально-теневой метод (см. рис. 10.2, в) является своего рода
комбинацией двух предыдущих. Приемником фиксируется умень-
шение отраженного импульса от данной (зеркальной) поверхно-
сти, которое тем больше, чем больше размеры дефекта.
В ряде случаев (при эхо-методе и зеркально-теневом) излуча-
тель и приемник могут быть объединены в одном устройстве,
которое излучает и принимает отраженный сигнал. При теневом
методе излучатель и приемник должны быть разделенными.
Импедансный метод заключается в том, что колеблющийся стер-
жень 3 (см. рис. 10.2, г) перемещается по поверхности детали 1,
соединенной сваркой или пайкой с деталью 4. Сила реакции при
этом на стержень будет РГ При наличии дефекта (например, при
250
отсутствии припоя .5) верхняя обшивка над ним колеблется с мень-
шим сопротивлением и реакция на стержень Р, будет меньше.
Метод свободных колебаний (см. рис. 10.2, Э) состоит в фикси-
ровании индикатором 7 с последующим усилением частоты сво-
бодных колебаний, возбуждаемых в исследуемой детали электро-
магнитом 6 с бойком. Частота изменится, если между деталями
будет нарушена сплошность (например, из-за непропая или не-
провара).
Велосимметричный метод основан на разнице скорости рас-
пространения акустических волн в соединении с дефектами или
без них, а резонансный — на изменении резонансной частоты
ультразвуковых колебаний.
Для контроля дефектов при сварке чаще всего применяют эхо-
метод, теневой и зеркально-теневой методы. В некоторых случа-
ях — импедансный метод свободных колебаний.
Велосимметричный и резонансный методы применяют реже,
хотя с их помощью также обнаруживаются нссплошности. Обычно
резонансный метод используют для измерения отклонений тол-
щины покрытия или толщины детали.
При ультразвуковом методе контроля обнаружение дефекта
осуществляется посредством продольно-поперечного сканирова-
ния искателем исследуемого участка. Надежность такой дефек-
тоскопии во многом определяется квалификацией оператора,
поэтому создаются установки с автоматическим сканированием
искателя. Важно также иметь чистую и гладкую поверхность, что-
бы уменьшить отражение от ее неровностей, для чего перед на-
чалом контроля поверхность, где будет осуществляться сканиро-
вание, покрывается тонким слоем минерального масла, солидо-
ла, технического глицерина или спирта.
Ультразвуковая дефектоскопия получила распространение при
контроле качества сварных соединений, выполненных всеми ме-
тодами сварки. Этим методом можно обнаруживать дефекты
в деталях большой толщины: стальных — до 700 мм.
Ультразвуковой метод контроля позволяет установить нали-
чие большинства дефектов, в том числе даже оксидных пленок,
расслоений металла. Однако он трудоемок, его надежность зави-
сит в значительной степени от квалификации оператора. Слож-
нее решить проблему документального оформления результатов
контроля. Нельзя считать универсальным метод ультразвуковой
дефектоскопии и с точки зрения возможности обнаружения де-
фектов любого типа. Как показывает практика, ультразвуковой
251
контроль может надежно отличить при точечном, термодиффу-
зионном и некоторых других методах сварки участки, действи-
тельно, сваренные, от тех, где произошло только слипание ме-
талла двух деталей. При ультразвуковом контроле помехи могут
вызываться определенным строением структуры металла, напри-
мер у аустенитных сталей.
Магнитный контроль. Распределение магнитных силовых ли-
ний в случае намагничивания каким-либо образом сварных дета-
лей изменяется в месте дефекта и может быть зафиксировано
одним из следующих методов: магнитопорошковым, магнитогра-
фическим, индукционным.
При магнитопорошковом методе на деталь наносится ферро-
магнитный порошок, предварительно смешанный с керосином,
маслом.
Более технологичен магнитографический метод, заключающий-
ся в намагничивании предварительно размагниченной магнит-
ной пленки, которая накладывается на контролируемый участок.
На пленке фиксируется локальное нарушение магнитных сило-
вых линий в месте дефекта, если такой имеется в шве. Записан-
ная магнитограмма воспроизводится с помощью специального
считывающего устройства на экране осциллографа.
Индукционный метод заключается в регистрации неоднород-
ности магнитного поля индукционной катушкой. При наличии
дефектов распределение магнитного потока изменяется, что фик-
сируется катушкой и затем преобразуется в световой или звуко-
вой сигнал.
Магнитный контроль широко применяется для выявления
поверхностный и подповерхностных (на глубине 2...3 мм) дефек-
тов типа трещин, непроваров, рыхлот и т. п. в сварных соедине-
ниях из ферромагнитных материалов.
Капиллярный контроль применяется для выявления наружных
дефектов сварных соединений: трещин, свищей, расслоений и т. п.
Один из вариантов такого контроля — люминесцентный. Сущ-
ность его заключается в том, что деталь на 20...30 мин погружают
в индикаторную жидкость (например, смесь 85% керосина и 15%
трансформаторного масла). Трещины, поры и другие дефекты
подобно капиллярам втягивают в себя индикаторную жидкость и
хорошо ее удерживают. Деталь через определенное время выти-
рают насухо и на ее поверхность наносят сорбент — тальк или
порошок магнезии. Сорбент через определенное время вытяги-
вает на поверхность часть индикаторной жидкости, оставшейся в
252
дефектах и не удаленной при вытирании детали. Если теперь
поверхность детали облучить ультрафиолетовыми лучами, то ин-
дикаторная жидкость, поглощенная сорбентом, будет ярко лю-
минесцировать, свидетельствуя о наличии дефекта.
Вместо люминесцентного метода можно применять цветовой
метод (метод красок). Он чрезвычайно прост и заключается в на-
несении на контролируемую поверхность жидкого красителя —
красной проникающей жидкости. Происходит капиллярное втя-
гивание окрашенной жидкости в наружные дефекты. После очи-
стки и просушки поверхности на нее наносят сорбент — белую
проявляющую жидкость. При ее высыхании красная краска из
мест диффундирует в белую, окрашивая ее и выявляя тем самым
дефект.
Чувствительность цветного метода очень высока. С его помо-
щью выявляются не только трещины, но и участки, пораженные
межкристаллической коррозией.
Контроль течеисканием. Назначение метода — определить
герметичность сварного или паяного соединения. Обнаружение
дефекта каким-либо из рассмотренных рйнее методов неразру-
шающего контроля не позволяет, за исключением, например,
определенных визуально сквозных свищей или трещин), сделать
вывод о плотности соединения. Поэтому необходимо проводить
испытания на герметичность, которые назначаются, как прави-
ло, наряду с другим каким-либо контролем.
В зависимости от условий эксплуатации, характера испытуе-
мой конструкции для контроля течеисканием используют жид-
кость и газ. С учетом разновидностей газов и жидкостей можно
выделить несколько методов, наиболее широко применяемых при
контроле герметичности сварных изделий:
а)	водой;
б)	керосином;
в)	красками;
г)	люминофором;
д)	сжатым воздухом;
е)	аммиаком;
ж)	гелием;
з)	галогенами.
Испытания водой (гидравлические) необходимы для сосудов
и аппаратуры, работающих под давлением. Таким образом про-
веряют не только прочность, но и плотность соединений. Давле-
ние воды в изделии при испытаниях выбирается в зависимости
253
от характера и требований к конструкции (давление при испыта-
нии в 1,5...2 раза больше рабочего). Случайное разрушение кон-
струкции при гидравлических испытаниях менее опасно, чем при
испытании воздухом, так как давление из-за малой сжимаемости
жидкости моментально падает, едва начинается разрушение.
Испытание керосином применяется для сосудов, рассчитан-
ных на работу без давления. Оно заключается в том, что одну
сторону соединения, доступную для осмотра, забеливают мело-
вой эмульсией и затем высушивают, а противоположную смачи-
вают керосином. Обладая большой проникающей способностью,
керосин, если в соединении нарушена герметичность, может про-
никнуть в мел, на котором появляется маслянистое пятно.
Испытание красками основано на уже изложенном принципе
капиллярности, однако технология самого контроля несколько
другая, так как для выявления негерметичности жидкость с до-
бавленной в нее краской наносится со стороны, противополож-
ной той, на которую нанесен сорбент. Аналогично проводятся
испытания люминофорами.
Испытание сжатым воздухом проводится после гидравличес-
кого. Неплотности обнаруживаются промазыванием швов мыль-
ной пеной, погружением испытуемого изделия в воду или по
падению давления контрольного манометра, установленного на
изделия. Так как испытания сжатым воздухом представляют боль-
шую опасность, их проводят в специально оборудованных поме-
щениях при самом строгом соблюдении правил техники безопас-
ности. С этой же целью до пневматических испытаний проводят
гидравлические, а также снижают давление при испытании сжа-
тым воздухом до 0,8... 1,2 от величины рабочего давления.
Испытания аммиаком, углекислым газом, их смесями с воздухом
основаны на химической индексации проникающих через не-
сплошности под небольшим избыточным давлением указанных
газов, вступающих в реакцию с индикатором. Индикатором сма-
чивается бумажная лента или полоска марли накладывается на
контролируемый участок. В качестве индикатора при использо-
вании аммиака применяется 5%-ный раствор азотнокислой рту-
ти или раствор фенолфталеина. В результате химической реак-
ции между аммиаком и воздухом на индикаторе появляются тем-
ные пятна.
На более технически оснащенных ремонтно-механических
предприятиях газовой промышленности и энергетике испытания
производят гелием и другими методами (способами).
254
10.5. ОСОБЕННОСТЬ КОНТРОЛЯ
ТРУБОЗАГОТОВОК ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ
Приемо-сдаточные испытания, как правило, включают сле-
дующие контрольные операции: конструктивное исполнение
и точность выполнения геометрических размеров на их соответ-
ствие нормативным; отклонение от круглости трубопровода; точ-
ность выполнения сварных швов; качество сварных швов на их
соответствие нормативам; механические свойства сварных соеди-
нений металла изделий, изготовленных (восстановленных) мето-
дом формоизменения трубных заготовок и листового металло-
проката; качество поверхностей готовых изделий; выполнение
послеоперационной термической обработки каждого конкретно-
го случая для особо ответственных участков трубопроводов, а также
комплектность, маркировка, качество противокоррозионной за-
щиты и упаковки перед транспортированием. Энергетические
трубоизделия подвергаются сплошному контролю на соответствие
нормативно-технической документации. Методы и средства кон-
троля трубопроводных систем определяются соответствующими
отраслевыми нормативами и рекомендациями. При выявлении
дефекта он должен быть устранен. Лишь после этого произво-
дится дополнительный контроль по тому из показателей, по ко-
торому были получены неудовлетворительные результаты, и толь-
ко на тех участках изделий, на которых они были обнаружены.
Для наглядности опишем более подробно некоторые контрольные
операции. Контроль конструктивного исполнения трубопровод-
ных изделий, их геометрических размеров после замеров оцени-
ваем следующим образом:
а = 2-™* ~	-100%,	(10.3)
тях ^min
где а — допуск круглости (овальность); Dmax, Z)min — соответствен-
но наибольший и наименьший диаметры трубозаготовки, изме-
ренные в одном поперечном сечении, мм.
Толщина стенки трубозаготовки в наиболее растянутой зоне
гиба измеряется толщиномером или другим прибором, обеспе-
чивающим анализную точность измерения по всей образующей.
При этом утоньшение стенки «в» в наиболее растянутой зоне
гиба вычисляется по формуле:
e = VlA.ioo%,	(10.4)
255
где 5] — действительная толщина стенки по измерениям прямого
участка трубы до изготовления гиба, мм; S2 — действительная
толщина стенки, измеренная по наружному ободу гнутого учас-
тка, мм.
Кроме этого, неровности (гофры) по наружному ободу в ме-
стах перехода гнутых зон подлежат контролю с помощью специ-
альной линейки. Допуск, в пределах которого гнутый профиль
трубозаготовки, оговаривается соответствующими нормативами.
Рис. 10.3. Контролируемые размеры отводов:
/ — отвод; 2 — контрольный инструмент
256
Допуск смещения оси точечного перехода, как правило, не
должен превышать 3 мм для ряда трубозаготовок энергосистем,
а кривизна прогиба корпуса главной трубы после сварки тройни-
ка колеблется в пределах 1,5 мм. Очень жесткие требования
предъявляются к неперпендикулярности каждого присоединитель-
ного торца для стыковой сварки (рис. 10.3). Например, для трубо-
отвода ДН 219-530 «f» равен 2,0 мм, а для ДН 76 — не более 0,5 мм.
Энергетическое оборудование восстанавливается с очень вы-
сокими требованиями по качеству исполнения всех работ, кото-
рые излагаются в соответствующих документах отрасли. При этом
подвергаются входному контролю все полуфабрикаты, получен-
ные со стороны и по кооперации.
Контрольные вопросы
1.	Что входит в технический контроль оценки качества ремонтов газового
оборудования?
2.	Какие показатели включают в технические условия восстановления кон-
кретного изделия?
3.	Какие существуют методы определения технического состояния деталей и
узлов в практике ремонта газового оборудования?
4.	Назовите возможные дефекты сварных швов и способы их выявления.
5.	Каковы скрытые дефекты трубопроводов и методы их выявления?
6.	Что известно о перспективных средствах и приборах контроля ремонт-
ных операций?
7.	В чем заключаются входной и выходной методы контроля?
8.	Каковы специфические требования, предъявляемые к контролю энерге-
тических трубозаготовок?
17-3915
ГЛАВА 1 1
ПРОГРЕССИВНЫЕ НА ПЕРСПЕКТИВУ
ТЕХНОЛОГИИ РЕМОНТА
ОБОРУДОВАНИЯ
Одно из главнейших направлений научно-технического про-
гресса в технологии ремонта систем газоснабжения — создание
и внедрение принципиально новых процессов. С каждым годом
увеличивается доля новых и прогрессивных на перспективу спо-
собов ремонта, внедряемых в практику ремонта систем газо-
снабжения. Эффективное и безопасное использование чисто-
вой упрочняющей обработки, наращивания изношенных дета-
лей электролитическими способами, применение металлизации
и прогрессивных технологий с использованием ультразвука, ла-
зерного луча, плазменной сварки являются результатом совер-
шенствования новых технологий, способных успешно решать
инженерные задачи технологии ремонта систем транспортиро-
вания газа и газового оборудования.
11.1. ТЕХНОЛОГИЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ
ЧИСТОВОЙ УПРОЧНЯЮЩЕЙ ОБРАБОТКОЙ
От качества поверхностного слоя зависит характер трения
и изнашивания, развитие усталостных явлений, образование кор-
розии, снижение КПД компрессоров, турбин и других машин,
возникновение шумов и других дефектов. Поэтому качество по-
верхностного слоя — один из главных факторов, определяющих
долговечность многих деталей систем газоснабжения.
Для улучшения качества поверхностного слоя деталей, рабо-
тающих на высоких скоростях, дополнительно или взамен неко-
торых способов обработки резанием эффективно применяют уп-
рочняюще-чистовую обработку пластическим деформированием.
При такой обработке дефекты, образовавшиеся на предше-
ствующих операциях механической обработки в поверхностном
слое детали, особенно при шлифовании, в значительной мере
ликвидируются. Приповерхностный слой упрочняется, в нем со-
258
здаются сжимающие остаточные макронапряжения, долговечность
эксплуатации деталей возрастает, т. е. проявляется технологи-
ческая наследственность. Основными показателями упрочняю-
ще-чистовой обработки являются толщина и степень наклепа, ве-
личина остаточных макронапряжений сжатия и шероховатость
поверхности. В практике ремонта газового оборудования приме-
няют следующие способы упрочняюше-чистовой обработки пла-
стическим деформированием: дробеструйный, обкатывание или
раскатывание шарами или роликами; дорнование, центробежно-
шариковый (ротационный) способ обработки, чеканка и др. Спо-
собы обработки и конструкции инструмента зависят от формы
упрочняемой поверхности. При ремонте трубопроводов все чаще
находят применение способы пластического деформирования.
При различных сочетаниях материала детали в зависимости от
способа и режима обработки достигают толщины наклепа поряд-
ка 0,005—0,4 мм, микротвердости — 10...70% и более, остаточных
макронапряжений сжатия — до 400...700 МПа, усталостной проч-
ности при наличии сильнодействующих концентраторов напря-
жений — на 150...250% и шероховатости поверхности —
от Rz — 40 до RB = 0,16 мкм.
Приведенные данные являют-
ся ориентировочными, отража-
ющими конкретные условия
обработки. Но они могут ме-
няться.
Эффект дробеструйной об-
работки (рис. 11.1) имеет не-
сколько худшие показатели:
пластические деформации про-
никают на сравнительно малую
глубину — до 0,7 мм, шерохо-
ватость поверхности практичес-
ки не уменьшается, микротвер-
дость поверхностного слоя уве-
личивается незначительно — до
30%. Этот способ эффективен
для фасонных деталей, работа-
ющих в условиях знакопере-
менных нагрузок. Сопротивле-
ние усталости при этом увели-
чивается в 1,5 раза и более.
Рис. 11.1. Схема дробеструйной
упрочняющей обработки:
1 — механический дробемет; 2 — дробь;
3 — обрабатываемая деталь
17*
259
Рис. 11.2. Схемаупрочняюще-
чистовой обработки: обкатывание
шаром (ОШР):
/ — шар; 2 — обрабатываемая деталь
Обкатывание шаром (рис. 11.2) или роликом является наибо-
лее распространенным процессом, так как имеет большие воз-
можности — снижается шероховатость поверхности от Rz = 40 до
Ra = 0,16 мкм, увеличивается микротвердость поверхностного
слоя на 40—50%, получается наклеп значительной толщины. Этот
способ обработки технологичен.
Дорнование (рис. 11.3) — это процесс, при котором создается
наклеп незначительной толщины — до 1 мм. Микротвердость
поверхностного слоя при этом способе обработки возрастает на
25...30%, шероховатость снижается от Rl = 40 до Ru — 0,08 мкм.
Он широко практикуется при ремонте трубопроводов.
Рис. 11.3. Схема обработки
дорнованием (правка труб):
1 — дорн; 2 — обрабатываемая
деталь; 3 — упорная плита станка
260
Центробежно-шариковая обработка (рис. 11.4) дает незначи-
тельное снижение шероховатости поверхности, увеличивает мик-
ротвердость поверхностного слоя на 20...50% на стальных дета-
лях при толщине наклепа до 0,8 мм и снижении сопротивления
и усталости деталей 1.5...3 раза.
Рис. 11.4. Схема
центробежно-шариковой
упрочняюще-чистовой обработки:
I — диск; 2 — шарики;
3 — обрабатываемая деталь
Чеканка (рис. 11.5) осуществляется путем ударного вдавлива-
ния бойка. Глубина наклепа достигает 20...25 мм, сопротивление
усталости повышается на 50...100%, долговечность деталей уве-
личивается в 2 раза и более. Этот способ применяется широко
в практике ремонта внутридомового оборудования.
Рис. 11.5. Схема обработки
чеканкой:
1	— ролик; 2 — отбойный молоток;
3 — обрабатываемая деталь
Упрочнение взрывной волной (рис. 11.6) основано на использо-
вании высоких энергий, освобождаемых при детонации взрыв-
чатых веществ. Скорость детонации при упрочнении составляет
7-103 МПа. Этот вид обработки значительно повышает долговеч-
ность изделий, но требует сложного технологического оборудо-
вания, находится в стадии становления. Упрочнение взрывной
волной применяют для сильно изнашивающихся деталей. При
этом пределы текучести и прочности стали после обработки уве-
личиваются в 2 раза и более, микротвердость поверхностного
слоя возрастает на 60...70%; толщина наклепа достигает 40...50 мм,
чего нельзя достичь другими способоми.
261
Рис. 11.6. Схема
упрочнения взрывом:
1 — взрывчатое вещество;
2 — эластичная прокладка;
3 — обрабатываемая деталь;
4 — стол
Виброобкатывание (рис. 11.7) — новый способ упрочняюще-
чистовой обработки, характеризуется большой деформирующей
способностью. Поверхностный слой обработанных деталей хо-
рошо удерживает смазку, обладает повышенной износостойкос-
тью и сопротивляемостью схватыванию. Способ эффективен при
обработке нежестких деталей.
р
Рис. 11.7. Схема
упрочнения виброобкатыванием:
1 — шар; 2 — держатель с пружиной;
3 — обрабатываемая деталь;
Р — сила; S — продольная подача;
2Л — двойная амплитуда колебания
Алмазное выглаживание (рис. 11.8) применяют при финишной
обработке деталей. Отделка и упрочнение этим способом при ре-
монте деталей роликоподшипников приводит к повышению про-
262
изводительности труда; шероховатость поверхности составляет от
Rt = 40 до Ra = 0,1 мкм, что в сочетании с упрочнением и остаточ-
ными макронапряжениями сжатия значительно повышает изно-
состойкость детали, работающей в условиях трения.
Упрочняюще-чистовая обработка пластическим деформирова-
нием поверхностного слоя имеет существенные преимущества
перед обработкой резанием', большие долговечность обработан-
ных деталей и стабильность посадок с зазором, отсутствие шар-
жирования инородными телами. Простота, дешевизна и универ-
сальность технологического способа — все это и другое создает
предпосылки к использованию его в практике ремонта насосов,
компрессоров и другого оборудования.
Наибольшего повышения прочности металлов можно достичь
при замене статического способа деформирования импульсным
(рис. 11.9), т. е. упрочнение ультразвуковым инструментом (УЗО).
Изменение характера воздействия деформирующего инструмен-
та на поверхностный слой деталей от статического на вибраци-
онный позволяет улучшить качество слоя и значительно увели-
чить долговечность деталей. Схемы для УЗО наружной цилинд-
рической поверхности приведены на рис. 11.10.
Рис. 11.9. Схема
упрочняюше-чистовой обработки
ультразвуковым инструментом:
Р — динамическая сила; Р„ — амплитуда
рабочей части инструмента; г — радиус
сферы рабочей части инструмента;
S — продольная подача; — относи-
тельная подача за один период колеба-
ний инструмента; к — окружная скорость
заготовки; »>, — колебательная скорость
рабочей части инструмента; D — диаметр
обрабатываемой детали
Рис. 11.10. Схема УЗО наружных
цилиндрических поверхностей;
/ — ультразвуковой генератор;
2	— магнитострикционный преобразо-
ватель; 3 — концентратор; 4 — рабочая
часть ультразвукового инструмента;
5 — обрабатываемая деталь; 6 — груз;
7 — направляющие
263
Ультразвуковой инструмент под действием сил — статичес-
кой и значительно большей — динамической, создаваемой коле-
бательной системой, включающей ультразвуковой генератор, маг-
нитострикционный преобразователь, пластически реформирует
поверхностный слой детали, предварительно обработанной ме-
ханической обработкой. В результате упрочняется поверхност-
ный слой и одновременно сглаживаются неровности поверхнос-
ти. Статическая сила создается действием груза, перемещаю-
щегося по направляющим. Рабочую поверхность инструмента,
изготовленную из закаленной шарикоподшипниковой стали
или твердого сплава с шероховатостью поверхности порядка
Ra = 0,02...0,08, крепят к концентратору. К параметрам режима
УЗО относятся: статическая сила, амплитуда колебаний и радиус
закругления инструмента, а также частота колебаний, эффектив-
ная масса инструмента, продольная подача, число проходов, ско-
рость вращения заготовки, ее диаметр и шероховатость, круговая
частота колебаний инструмента и др. Применение УЗО особенно
эффективно для деталей, изготовленных из твердых материалов,
а также с тонкими покрытиями.
11.2. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОМЫВКИ
ВНУТРИДОМОВЫХ ГАЗОПРОВОДОВ
Промывка внутридомовых газопроводов является специфи-
ческим технологическим процессом, требующим строгого соблю-
дения порядка и требований охраны труда при выполнении газо-
опасных работ. При проведении подготовительных операций к
выполнению промывочных работ необходимо выполнить их в
точном соответствии с требованиями технической эксплуатации
и безопасности труда в газовой промышленности и энергетике,
уделяя должное внимание научной организации труда.
Схема организации технологии промывки показана на рис. 11.11.
Если на вводе в подъезд внутри тамбура, кроме крана, имеется
наружная пробка малого диаметра, то наличие газа в подводящем
газопроводе прежде всего проверяют путем разгерметизации этой
пробки. При таком варианте технологии выполнения работ внут-
ренняя и наружная двери тамбура подъезда должны быть закры-
ты. Если ввод в подъезд газопровода не имеет наружной пробки,
то наличие газа в отводе от дворовой сети к подъезду проверяют
путем вскрытия и частичного извлечения пробки крана на вводе в
подъезд. Например, если по результатам вскрытия газопровода на
вводе в подъезд или дом установлено, что нет необходимости в
264
в подъезд
Рис. 11.11. Организация работ по заливке растворителя
через кран на вводе газопровода в жилой дом (подъезд):
/ — дежурный исполнитель работ; 2 — основной исполнитель; 3 — руководитель;
4 — дежурный второй исполнитель; 5 — дворовой газопровод
выполнении работ, по восстановлению газоснабжения подъезда,
то газопровод и кран на вводе должны быть загерметизированы.
Промывкой улучшают проходимость газа по трубопроводу.
Технологический процесс проведения промывочных работ спе-
цифичен. Основные операции по заливке растворителя выпол-
няются в следующем порядке:
—	проверка готовности материалов, технологической оснаст-
ки, включая инструменты, приспособления и средства личной
защиты и пожаротушения;
265
—	выполнение предупреждающих работ о начале основных
операций;
—	выполнение основных операций.
Так, технология моечно-очистной обработки дворового газо-
провода к дому осуществляется в следующей последовательности:
—	вначале освобождают натяжную гайку пробки крана и из-
влекают пробку, которую мгновенно заменяют на заранее подго-
товленную специальную пробку того же типоразмера, что и ос-
новная, после чего пробку устанавливают в закрытом положении
по отношению к корпусу крана;
—	в случае необходимости герметизируют посадку специаль-
ной пробки в корпусе крана с помощью смазки или пластилина;
—	в газопровод заливают порцию рабочего моюще-очищаю-
щего раствора с помощью специального приспособления или пу-
тем слива из герметичного сосуда;
—	заменяют специальную пробку на основную, которая дол-
жна занимать положение основной пробки по отношению к кор-
пусу крана в положении «закрыто»;
—	затем в течение 10...15 мин рабочий раствор воздействует
на загрязнение в газопроводе. Сгон возле крана на вводе подго-
тавливают для присоединения шланга, куда вворачивают шту-
цер, и конец шланга выводят из тамбура наружу как можно даль-
ше от дома;
—	около конца шланга устанавливают ограждения и начина-
ют продувку вводом газа. Лишь после этого желающие могут войти
в подъезд или выйти;
—	в случае недостаточного поступления газа через ввод за-
ливку растворителя повторяют в обычном порядке.
Для проведения промывочных работ в технологических инст-
рукциях должны быть оговорены различные варианты их выпол-
нения. Например, если повторная заливка не достигает нужных
результатов, то кран на вводе и сгон после него приводят в пер-
воначальное положение, пробка крана закрывается и затягивает-
ся. На аварийном запрете указывают причину закрытия крана.
Если же повторная заливка растворителя оказала существенное
воздействие и подача газа потребителям возобновилась, выпол-
няют работы по продувке ввода; качество продувки проверяют
путем сжигания газа-пробы на безопасном расстоянии от конца
шланга с обязательным учетом направления ветра. Запрещается
длительный сброс газа или газовоздушной смеси через шланг в
атмосферу, если направление ветра сносит струю газа на бли-
266
жайшие дома. В таких случаях продувку лучше вести циклами по
мин с интервалом 5—6 мин. На рис. 11.12 приведены при-
меры выполнения промывочных работ.
Растворитель
очищающей жидкостью
Р и с. 11.12. Упрощенная технология
промывки внутридомового газопровода
Окончание промывки выполняют таким образом: резинотка-
невый шланг, сняв со штуцера, относят дальше от дома, где про-
дувают воздухом от остатков газа; штуцер из крана на вводе из-
влекают, установив сгон на место. После этого герметичность
мест соединения вновь установленного сгона и пробки крана про-
веряют с помощью мыльной эмульсии под давлением газа после
пуска его в «лежак».
Необходимо знать, что такие работы выполняют в плановом
порядке. Поквартально осуществляется пуск газа в газовые при-
боры в соответствии с требованиями технической эксплуатации.
По стоякам, при наличии жильцов во всех квартирах или при
отсутствии жильцов пуск газа может быть произведен после обя-
зательной контрольной проверки системы внутреннего газоснаб-
жения подъезда или его части. На дверях квартир, где отсутству-
ют жильцы, должно быть вывешено предупреждение о возмож-
ном попадании воздуха в систему газоснабжения и, следовательно,
газовые приборы после первого включения не могут быть ос-
267
тавлены абонентом без постоянного надзора в течение 30 мин
пользования. В заключение осуществляется проверка отсутствия
газа в подъезде и квартирах. Контроль проводят с помощью газо-
анализаторов, что отражается в эксплуатационной документации.
Вышеописанная технология проведения промывки газопро-
вода является примерной, конкретные случаи содержатся в нор-
мативной литературе, в инструкциях.
11.3. ТЕХНОЛОГИЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ
ВИБРОДУГОВОЙ НАПЛАВКОЙ
В ремонтной практике вибродуговая наплавка широко при-
меняется для наплавки цилиндрических деталей небольших раз-
меров, например типа «ось», «вал».
Способ наплавки деталей вибрирующим электродом с помощью
автоматической головки с охлаждающей жидкостью является но-
вым для газоэнеретики. Сущность его состоит в том (рис. 11.13),
что между деталью и электродной проволокой, включенными
в цепь источника тока, периодически возгорается дуга. Перио-
дичность возгорания дуги достигается за счет продольной вибра-
ции электродной проволоки с помощью вибратора. При сварке
низкоуглеродистой и низколегированной сталей применяют элек-
троды Э34, Э42, Э42А, Э46 и Э46А, для среднеуглеродистой
и низколегированной сталей — электроды Э50, Э50А, Э55.
Рис. 11.13. Принципиальная
схема вибродуговой наплавки:
1	— наплавляемая деталь;
2	— канал подвода охлаждающей
Жидкости; .? — механизм подачи
электродной проволоки; 4 — кассета;
5	— электромагнитный вибратор;
6	— вибрирующий мундштук;
7	— резистор; 8 — насос;
9 — бак для жидкости
268
Частота вибрации проволоки и, следовательно, замыкания
и размыкания сварочной цепи составляет 50... 100 Гц. В зону на-
плавки металла через канал насосом подается охлаждающая жид-
кость. Из-за вибрации электрода с амплитудой, равной 0,5...3 мм,
процесс представляет собой чередование коротких циклов, состо-
ящих из разрыва цепи холостого хода и короткого замыкания.
При коротком замыкании ток от почти нулевого значения быс-
тро увеличивается до максимального, а напряжение, наоборот,
падает до нуля. По мере отвода мундштука от поверхности дета-
ли полурасплавленное сечение конца электрода уменьшается,
а электрическое сопротивление возрастает. В момент разрыва на-
пряжение и плотность тока достигают высоких значений, после
разрыва проволоки в образовавшемся промежутке возникает крат-
ковременный электрический разряд. Образовавшаяся дуга оп-
лавляет оставшийся на поверхности детали металл проволоки
и капли металла расправленного конца электрода также перехо-
дят в наплавляемый шов. При дальнейшем увеличении расстоя-
ния между деталью и электродом дуга гаснет, наступает период
холостого хода, затем цикл повторяется.
Восстановление деталей вибродуговой наплавкой ведется элек-
тродной проволокой диаметром 1,6...2,5 мм при напряжении ис-
точника тока 14...24 В и силе сварочного тока 100...250 А.
В связи с разрывом дуги при вибродуговой наплавке проис-
ходит мелкокапельный переход металла с электрода на деталь,
что способствует формированию ровных, плотных и прочных
слоев наплавленного металла толщиной от 0,8 до 2,5 мм на ци-
линдрических деталях диаметром 15...300 мм.
При вибродуговой наплавке тепловое воздействие на основной
металл меньше, чем при других способах наплавки, поэтому зона
термического влияния имеет относительно малую величину (около
1 мм). Вибродуговая наплавка по сравнению с обычной дуговой
сваркой требует более точного выбора режима и его параметров
в процессе наплавки. Скорость подачи электродной проволоки vn,
скорость наплавки vH и частоту вращения восстанавливаемых наплав-
кой цилиндрических деталей п можно рассчитать по формулам.
Скорость подачи электродной проволоки:
4ЛН
V = ---—
где I — сила тока, А; кк — коэффициент наплавки, равный
(8—10) 10'3, кг/А-ч; d3 — диаметр электродной проволоки, м;
р — плотность электродной проволоки, кг/м3.
(11.1)
269
Скорость наплавления
0,78 d 2vnq
hSa
(11.2)
где vH — скорость наплавления, м/ч; Л — заданная толщина на-
плавленного спая (с учетом припуска на механическую обработ-
ку), мм; 5 — шаг наплавки, мм/об; а — коэффициент, учитываю-
щий отклонение фактической площади сечения наплавленного спая
от площади четырехугольника высотой Л; т] — коэффициент пере-
хода электродного материала в наплавленный металл, равный
0,8...0,9.
Частоту вращения восстанавливаемых наплавкой цилиндри-
ческих деталей находят по формуле
1000 уи
60л2>
(11-3)
где п — частота вращения детали, об/мин; D — диаметр наплав-
ляемой детали, мм. Шаг наплавки выбирают в зависимости от
диаметра электрода, напряжения и других параметров.
Примерные режимы вибродуговой наплавки, применяемые в
ремонте в зависимости от толщины наплавляемого металла при
напряжении дуги 12—15 В, приведены в табл. 11.1.
Таблица 11.1. Примерные режимы
вибродуговой наплавки деталей из стали 45
Толщина наплавля- емого слоя, мм	Диаметр электрод- ной прою- локи, №1	Ток, А	Скорость наплавки, м/ч	Скорость подачи электрод- ной прово- локи, м/ч	Расход охлаждаю- щей жид- кости, л/мии	Шаг наплавки, мм	Амплитуда колебания электрода, мм
0,3	1,6	120...150	132	36	0,2	1,0	1,5
0,97	1,6	120... 150	72	24	0,4	1,3	1,8
1,1	2,0	150...210	60	48	0,5	1,6	2,0
1,5	2,0	150...210	36	60	0,6	1,8	2,0
2,5	2,5	150...210	18	66	0,7	2,0	2,0
В качестве охлаждающей жидкости применяют 6%-ный раствор
кальцинированной соды или 20%-ный водный раствор глицерина.
270
11.4. ТЕХНОЛОГИЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ
ПЛАЗМЕННОЙ СВАРКОЙ СЖАТОЙ ДУГОЙ
Одним из способов, который находит все большее примене-
ние в ремонтной практике, является плазменная сварка сжатой
дугой прямого действия на постоянном токе прямой полярности.
Технология сварки плазмой получила широкое распростране-
ние в промышленности благодаря свойствам, позволяющим
в широких пределах регулировать энергетические, тепловые, элек-
трические, геометрические и механические характеристики дуги.
Определяющими среди них являются энергетические показате-
ли, поскольку сжатый дуговой разряд генерирует тепловую энер-
гию, используемую, главным образом, на нагрев и плавление
свариваемого металла.
Прогрессивной в перспективе ремонта газовых и тепловых
систем является сварка комбинированным способом. Технология
плазменной сварки плавящимся электродом в среде инертного
газа представляет собой сочетание сварки сжатой дугой и сварки
плавящимся электродом в среде инертного газа. При этом спосо-
бе электродную проволоку подают по оси плазмотрона, а воль-
фрамовый электрод располагают сбоку в том же сопле. Перенос
электродного металла по сравнению с обычным способом дуговой
сварки улучшается. Схема
комбинированного способа
сварки показана на рис.
11.14. Между вольфрамо-
вым электродом и основ-
ным металлом образуется
сжатая дуга, после чего по-
дается электродная прово-
лока. Через наружное сопло
поступает защитный газ.
Состав плазмообразующего
газа определяется маркой
свариваемых металлом. На-
пример, при сварке низкоуг-
леродистой и низколегиро-
ванной сталей применяют
смесь аргона и углекисло-
го газа, при сварке алюми-
ния используют смесь ар-
гона и гелия, а при сварке
Рис. 11.14. Схема плазмотрона
для выполнения плазменной сварки
комбинированным способом:
/ — вольфрамовый электрод; 2 — электродная
проволока; 3 — источник тока с падающей
внешней характеристикой; 4 — токопровод;
5 — источник тока с жесткой внешней характе-
ристикой; 6 — плазмообразующий газ;
7 — защитный газ; 8 — сопло
271
нержавеющей стали чаше всего практикуется смесь аргона с угле-
кислым газом или с кислородом.
При горении сжатой дуги и дуги между плавящимся электро-
дом и изделием наблюдается яркая часть плазменного потока
между концом присадочной проволоки и изделием, так называе-
мая «внутренняя» дуга, окруженная менее светящимся плазмен-
ным потоком, вытекающим из сопла. «Внутренняя» дуга пред-
ставляет собой поток паров металла с относительно низкой тем-
пературой 5500 °C. Через нее проходит менее 10% сварочного тока,
так как она обладает ббльшим сопротивлением, чем внешняя дуга.
Максимальное значение температуры во внешней дуге достигает
нескольких сотен градусов. Производительность плавления элек-
тродной проволоки зависит от величины тока, диаметра прово-
локи, длины и диаметра сопла, длины столба сжатой дуги. Зна-
чения скорости и производительности плавления электродной
проволоки приведены в табл. 11.2. Коэффициент плавления элек-
тродной проволоки, равный 0,29, соответствует коэффициенту
плавления при сварке в СО, с переносом металла в моменты ко-
ротких замыканий.
В зависимости от величины тока, проходящего через элект-
родную проволоку, наблюдаются два вида переноса электродно-
го металла. При сравнительно небольшом токе дуга имеет малое
сечение, перенос капель средним диаметром 0,9 мм идет с часто-
той 350 капель/с. С увеличением тока, например, при токе 250 А
и применении электродной проволоки из низкоуглеродистой стали
диаметром 1,2 мм, начинается вращение дуги. В результате полу-
чается ровный шов с неглубоким проплавлением. Ток сжатой
дуги мало влияет на глубину проплавления. Так, при возраста-
нии его от 200 до 300 А глубина проплавления повышается до 118
1 мм, ширина шва практически удваивается.
К преимуществам способа относятся отсутствие разбрызги-
вания присадочного металла, так как дуга между плавящимся элек-
тродом и изделием образуется с помощью сжатой дуги; меньшее
тепловоздействие по сравнению с аргонодуговой сваркой плавя-
щимся электродом вследствие значительно большей скорости
сварки; высокая производительность. Нержавеющая сталь тол-
щиной 3 мм сваривается встык без разделки кромок на скорости
108 м/ч, толщиной 1 мм — 420 м/ч. Медь толщиной 10 мм свари-
вается за два прохода с разделкой кромок под 90° на токе плазмы
450 А и токе плавящегося электрода 250 А, диаметр проволоки из
меди — 1,6 мм.
272
Таблица 11.2. Производительность расплавления
плавящегося электрода при плазменной сварке
Перенос металла	Марка проволоки	Плазма		Дуга		d' , мм	г/мин	S— г/(Ах хмии)
		ДА	д,в	ДА	цв			
В направлении оси	Низкоуглеро- дистая сталь	Прямая полярность тока						
Тоже	То же	134	41	—	—	1,2	28	0,21
		264	46	—	—	1,6	77	0,29
		230	42	220	35	0,2	190	0,42
—	—	170	25	—	—	0,5	11	0,06
Обратная полярность тока								
В направлении оси	Низкоуглеро- дистая сталь	126	41	—	—	1,2	21	0,17
То же	То же	105	45	225	30	1,2	90	0,27
Вращением	—	92	48	300	37	1,2	220	0,56
То же	Нержавеющая сталь	100	52	470	47	1,2	490	0,86
В направлении оси	То же	125	39	250	35	1,2	120	0,32
Вращением		105	43	390	36	1,2	350	0,71
В направлении оси	__	85	33	115	21	1,2	28	0,14
Тоже	Электродная проволока с покрытием	138	42	250	31	1,6	65	0,17
11.5. ТЕХНОЛОГИЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ
МЕТАЛЛИЗАЦИЕЙ
Сущность метода заключается в том, что расплавленный ме-
талл каким-либо источником тепла распыляется сжатым возду-
хом или другим, преимущественно инертным газом на мелкие
частицы, которые наносятся на поверхность восстанавливаемой
детали. В практике ремонта деталей газового и энергетического
оборудования этот процесс широко используется при ремонте
изоляционно-защитных покрытий, а также для наращивания из-
ношенных поверхностей и устранения различных дефектов
в корпусных деталях, например трещин, раковин, пор. Техно-
18-3915
273
логический процесс металлизации сводится к следующему: на
специально подготовленную поверхность детали частицы расплав-
ленного металла, увлекаемые струей сжатого газа с большой ско-
ростью (порядка 150...300 мс), ударяясь, расплющиваются, зак-
линиваются в неровностях поверхности и охлаждаются. Процесс
напыления разделяется на четыре этапа: расплавление металла;
отрыв и распыление расплавленного металла; перенос частиц
напыляемого металла с формированием напыляемого металла и
формированием напыляемого слоя.
В ремонтной практике газоэнергетики в зависимости от способа
плавления применяют металлизацию электродуговую, газовую, вы-
сокочастотную и плазменную, которые осуществляются соответству-
ющими специальными распылительными головками (рис. 11.15).
Рис. 11.15. Схемы распылительных головок электродугового (а),
газового (б), высокочастотного (в) и плазменного (г) металлизаторов:
/ — распыляемая проволока; 2 — наконечник для проволоки; 3 — сопло;
4 — индуктор; 5 — вольфрамовый (неплавяшийся) электрод;
6 — бункер распыляемого порошка
274
Электродуговая металлизация находит применение в практике
ремонта разнообразного газового оборудования. Она отличается
тем, что электрическая дуга возбуждается'между двумя электродны-
ми проволоками (рис. 11.15, а), изолированными одна от другой и
расположенными под углом. Расплавленный металл проволоки
выдувается сжатым воздухом, подаваемым через сопло.
Газовая металлизация получила широкое распространение за
рубежом. В качестве горючего газа применяют ацетилен или про-
пан. Ацетилено-кислородное пламя расплавляет проволоку или
порошок, подаваемые через центральное отверстие сопла метал-
лизатора (см. рис. 11.15, б), а сжатый воздух распыляет металл.
Преимущества при плавлении металла в восстановительном аце-
тилено-кислородном пламени по сравнению с плавлением в элек-
тродной дуге позволяют уменьшить выгорание легирующих эле-
ментов, например углерода, марганца, кремния и других, получить
более мелкий распыл и, как следствие, улучшить механические свой-
ства запыленного слоя восстанавливаемой поверхности детали
газового оборудования.
Способ высокочастотной металлизации был пред ложен в 1953 г.
советским ученым К.П. Савинковым, который отличается от элек-
тродуговой тем, что расплавление металла происходит за счет ин-
дуктивного нагрева проволоки током высокой частоты 200...300 кГц,
который подводится к индуктору (см. рис. 11.15, в) от лампового
генератора. По сравнению с электродуговой высокочастотная ме-
таллизация имеет следующие преимущества:
—	уменьшается выгорание легирующих элементов проволоки;
—	увеличивается производительность процесса, так как при-
меняется проволока большего диаметра (порядка 3...6 мм) и в два
раза уменьшается удельный расход электроэнергии.
Способ плазменной металлизации (см. рис. 11.15, г) позволяет на-
носить покрытия из карбидов и окислов металлов, твердых износос-
тойких и тугоплавких материалов и т. д. Высокая концентрация теп-
ловой энергии в плазменной струе, стабильность дугового разряда
обусловливают преимущество плазменной металлизации. К услови-
ям формирования напыляемого спая относятся: температура в зоне
плавления, стабильность процесса, давление сжатого воздуха и его
чистота, скорость переноса и размер частиц, расстояние от сопла до
напыляемой поверхности, качество напыляемого металла и, нако-
нец, электрические параметры — напряжение и сила тока.
Достоинством технологического процесса восстановления
деталей считается невысокая температура (порядка 70...220°С)
275
18*
нагрева основного металла, в связи с чем его механические свой-
ства не изменяются, а сама деталь не подвергается короблению.
Этот способ обеспечивает возможность нанесения слоя из како-
го угодно металла практически любой толщины на любую де-
таль, независимо от формы и размеров металлизируемой повер-
хности, что очень важно при ремонте изоляционного покрытия,
а также возможность применения металлизации для восстанов-
ления начальных размеров и формы деталей и для придания по-
верхностному слою особых свойств, например жаростойкости,
коррозионной стойкости и др.
К недостаткам, препятствующим широкому распространению
способа металлизации, относится слабая связь наносимого по-
крытия с основным металлом, так как сцепление частиц напы-
ленного металла с поверхностью детали носит преимущественно
механический характер, и лишь небольшое значение имеют мо-
лекулярные силы и явления адгезии.
11.6.	ТЕХНОЛОГИЯ ПРИТИРКИ
УПЛОТНИТЕЛЬНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ АРМАТУРЫ
Различают размерную и декоративную обработку свободным
абразивным зерном (рис. 11.16), которые применяются в прак-
тике ремонта.
Способы механической обработки
свободным абразивным зерном
Абразивная доводочно-притирочная Механическое полирование
обработка (размерная)	(декоративное)
Рис. 11.16. Классификация основных способов обработки «свободным»
абразивным зерном, применяемых в ремонтной практике газоэнергетики
При ремонте газовой арматуры для обеспечения надлежащей
шероховатости обработанной поверхности, создания «искусствен-
ной» приработки сопрягаемых уплотнительных поверхностей
пробковых кранов, задвижек и других прецизионных деталей
и узлов применяется абразивная доводочно-протирочная обра-
ботка или, как ее еще называют, притирка и доводка.
Технологический процесс размерной обработки свободным
абразивным зерном осуществляется жестким инструментом —
притиром, на поверхность которого абразивно-доводочная смесь
(АДС) наносится намазкой с последующим шаржированием при-
тира или без шаржирования притира с принудительной подачей
смеси в зону резания-царапания. Назначение обработки абра-
зивно-доводочной смесью — достижение наивысшей степени
сглаживания шероховатости поверхности при самой высокой точ-
ности размеров, формы и расположения поверхностей вплоть до
01 квалитета, а также обеспечение повышенной износостойкос-
ти обработанной поверхности. Светоотражательная способность
и оттенок обработанной поверхности нормативно-технологичес-
кой документацией не лимитируются.
Меньшее распространение в ремонтной практике газового
оборудования получила декоративная обработка. Это обработка
эластичным инструментом — полировальником, на рабочую по-
верхность которого нанесена смесь абразивных и неабразивных
составляющих. Основное назначение процесса — придание об-
работанной поверхности высокой светоотражательной способно-
сти и определенного оттенка. Точность размеров, формы
и расположения поверхности не исправляются.
При размерной доводочно-притирочной обработке, например,
крана пробкового форма и размеры притира должны соответство-
вать форме и размерам обрабатываемой поверхности (рис. 11.17),
или, например, уплотнительный плоский поясок арматуры при-
тирается на плоском притире, а конусный пробковый кран — ко-
нусным притиром. В качестве материала притира чаще всего при-
меняется серый чугун перлитной структуры, хотя данных по вы-
бору материала притира в литературе явно недостаточно.
В практике ремонта газовой аппаратуры абразивно-доводочные
смеси используются в виде пасты, суспензии или порошкообраз-
ном виде. Основным составляющим абразивно-доводочной сме-
си является абразивный порошок, связанный различными хими-
чески активными веществами. Наиболее эффективные химичес-
ки активные вещества смеси — олеиновые и стеариновые кислоты,
277
Рис. 11.17. Конструкции притиродержателей
для ручных доводочно-притирочных работ:
а — для внутренней поверхности; б — для наружной поверхности;
г — для внутренней поверхности; д — для плоской поверхности;
1 — притир; 2 — держатель; 3 — столярный винт
глицерин, скипидар, поверхностно-активные вещества и реже —
нефтепродукты, жиры, масла.
Качество абразивно-доводочной и абразивно-полировочной
смесей оценивают выходными показателями. Эти смеси состоят
из абразивных «твердых» и неабразивных связующих частей.
При выборе состава абразивной смеси следует знать, что важ-
нейшими характеристиками твердых составляющих являются
зернистость, гранулометрический состав, прочность, твердость,
хрупкость, абразивная способность, химическая стойкость и для
некоторых — токсичность. Абразивно-доводочные и абразивно-
полировальные смеси (АДС) бывают мелкозернистые, средне-
зернистые и крупнозернистые (рис. 11.18). В свою очередь, абра-
зивно-доводочные и абразивно-полировальные смеси различа-
ют по основе неабразивной и абразивной частей, консистенции,
крупности зерен.
Зернистость — это совокупность твердого составляющего,
характеризуемая линейными размерами в микронах. В настоя-
щее время промышленность изготавливает микропорошки с круп-
ностью зерен от нескольких десятков до полмикрона и даже мельче
(табл. 11.3). По крупности зерен порошки подразделяются на
следующие группы и номера зернистости: шлифпорошки 12, 10,
8, 6, 5, 4, 3; микропорошки М63, М40, М28, М20, М14; микро-
порошки М10, М7, М5, М3, М2, Ml.
На рис. 11.19 приведено структурное изображение условий,
при которых абразивно-доводочная смесь считается по зернис-
тости рационально выбранной.
278
Рис. 11.18. Классификация абразивно-доводочных
и абразивно-полировочных смесей
Таблица 11.3. АДС на основе составляющих
обычной твердости
Абразивная часть (микропорошок)	Неабразивная часть (связка)	Процентное содержание, по массе
Паста карбидоборовая жировая		
Карбид бора	—	24-35
—	Олеиновая кислота	25
—	Стеарин	20
—	Керосин	20...30
Паста доводочная хромистоэлектрокорундовая		
Электрокорунд белый	—	15
Окись хрома ОХЧ	—	30
—	Олеиновая кислота	30
—	Стеарин	25
Водосмываемая твердая абразивно-легированная паста		
Электрокорунд, легированный 5%-м интенсификатором йода	—	20...35
ИВ	Хозяйственное мыло	26...34
—	Синтамид-5. Лаура	3—5
—	Карбоксиметилнеллюлоза	3...4
—	Экстракт хвои натуральный	2—3
—	Глицерин	5...6
—	Тиомочевина	18...20
—	Вазелин	3...5
—	Вода	До 100
Паста притирочная электрокорундовая йодистая водорастворимая «Харьковская»		
Электрокорунд (микропорошок М7-М1)	—	18...30
—	Неионогенное поверхностно- активное вещество	40...50
—	Интенсификатор водорастворимый	4-5
—	Вода	До 100
Величина шероховатости достигаемая
Притир	Яа	N» п/п
Правила использования абразивно-доводочной смеси разра-
батываются, исходя из технических условий обработки. Подбор
абразивно-доводочной смеси производят методом последователь-
ного сопоставления и апробирования отдельных ингредиентов
с целью установления оптимального состава или опытным пу-
тем. Существуют разные причины, вызывающие снижение каче-
ства и ухудшение условий труда на доводочно-притирочных ра-
ботах. Самые же важнейшие из них: несоблюдение высокой куль-
туры и чистоты на рабочем месте, нарушение технологического
регламента доводки и притирки. Кроме того, шероховатость при-
тираемых поверхностей должна быть не ниже Ra = 0,03 и притира-
емые поверхности должны отвечать требованиям плоскостности.
Наличие забоин, завалов и раковин на уплотнительных поверхно-
стях не допускается. Заусеницы, оставшиеся после механичес-
кой обработки, необходимо зачистить, а острые крошки приту-
пить, особенно в местах, граничащих с уплотнительными повер-
хностями. Детали следует тщательно очистить от стружки, масла
и грязи. Перед притиркой уплотнительные поверхности тщательно
протереть. Рабочее место, где производится притирка, нужно
содержать в чистоте. Оно должно быть снабжено необходимыми
притирками, абразивно-доводочными смесями, моюще-очища-
юЩими средствами, контрольным инструментом и тарой для хра-
нения и транспортирования изделий.
281
11.7.	ТЕХНОЛОГИЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ
С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПОЛИМЕРОВ
В .последнее время в практике ремонта газовых и теплоэнер-
гетических хозяйств используются термопластические пластмас-
сы и другие полимерные материалы для восстановления деталей
оборудования. Их применяют как для изготовления новых дета-
лей, так и в практике ремонта при нанесении покрытий на ме-
таллические поверхности, для склеивания различных материа-
лов, заделки трещин и т. д.
Практикой подтверждено, что применение полимеров при
проведении ремонта дает значительную экономию металла, в том
числе цветного. Нанесение полимерных покрытий на трубопро-
воды, не снижая усталостную прочность деталей, повышает их
эксплуатационные свойства.
К недостаткам пластмасс относятся: невысокая твердость,
низкие теплостойкость, теплопроводность и модуль упругости,
наличие остаточных, внутренних напряжений, изменение фи-
зико-механических свойств под влиянием изменения темпера-
туры во времени.
Однако небольшая трудоемкость, простота изготовления и
восстановления, низкая себестоимость и другие преимущества
открывают широкие возможности для внедрения полимеров
в ремонтное производство. При разработке технологии ремонта
с использованием полимерных материалов необходимо знать, что
основой их служит синтетическая или естественная смола, кото-
рая играет роль связующего материала. Многие марки пластмассы
получают путем добавления к смоле отвердителей, пластификато-
ров, наполнителей, красителей, катализаторов и других материа-
лов. Ремонтники в качестве отвердителей используют полиэти-
ленполиамин, гексаметилендиамин, которые переводят пластмассу
в твердое неплавкое и нерастворимое состояние, дающее воз-
можность заделывать трещины.
Дибутилфталат, касторовое масло и другие пластификаторы,
которые вводят в состав пластмасс для повышения их эластич-
ности, ударной вязкости и текучести, удобны при ремонте по-
крытий. Наполнителями служат металлические порошки, асбест,
цемент, кварцевый песок, графит, стекловолокно, хлопчатобу-
мажная ткань и др. Наполнители придают пластмассам необхо-
димые физико-механические свойства.
Наиболее широкое распространение в практике ремонта га-
зового оборудования получили составы на основе эпоксидных
282
смол, главным связующим компонентом которых является эпок-
сидная смола марки ЭД-5 или ЭД-6.
Ценное свойство смолы — способность в сочетании с отвер-
дителем переходить из жидкого в неплавкое и нерастворимое
твердое состояния. Это связано с тем, что под действием отвер-
дителя эпоксидная смола переходит в соединение, обладающее
трехмерной сетчатой структурой с высокой твердостью и тепло-
стойкостью (т. е. температура деструкции порядка 340 °C). Тех-
нология подготовки эпоксидной смолы для заделки трещины сле-
дующая: для приготовления пасты емкость со смолой помещают
в горячую воду и подогревают до температуры 50...70°C. Непре-
рывно размешивая смолу, вводят пластификатор. Когда смесь
охладится до температуры 20...30 °C, вводят отвердитель при не-
прерывном помешивании до появления мелких пузырьков —
признак начала отвердения. Затем добавляют наполнитель и снова
тщательно перемешивают состав.
Технологический процесс ремонта деталей с помощью смо-
лы сводится к следующему. Поверхности ремонтируемых дета-
лей с обеих сторон трещин или вокруг пробоин тщательно зачи-
щают напильником, шлифовальной штукатуркой или абразив-
ной машинкой, удаляя следы коррозии, окислы. Затем границы
трещины засверливают сверлом диаметром 2,5...3,0 мм на глуби-
ну 2...3 мм и снимают фаски под углом 60...70° (рис. 11.20, а).
Поверхность детали до расстояния 40...50 мм от трещины тща-
тельно зачищают и делают насечку. Перед нанесением пасты
поверхности обезжиривают. Небольшие трещины в корпусных
деталях можно заделывать пастой с любым порошкообразным
наполнителем.
ЖШ
Рис. 11.20. Заделка трещины нанесением покрытия:
а — разделка поверхности; б — заполнение эпоксидным составом;
в — прикатывание накладки роликом (1 — слой эпоксидного клея; 2 — ролик;
J — тканевая накладка); г — нанесение покрытий
283
Пасту наносят слоем толщиной до 3 мм, в некоторых случаях
с постановкой дополнительных накладов (см. рис. 11.20, б, в).
По окончании заделки деталь выдерживают при комнатной
температуре в течение 12...24 ч до полного отвердения эпоксид-
ной пасты. Время отвердения может быть сокращено путем про-
грева детали инфракрасным излучением или другим доступным
способом. При этом следует нагревать близлежащие к дефекту
участки поверхности или прогревать деталь с обратной стороны
через теплопроводную прокладку. Во избежание разложения и
выгорания эпоксидной пасты нельзя пользоваться открытым
пламенем. Нагревать деталь нужно постепенно, доводя темпера-
туру до такой величины, при которой наблюдается затвердение
пасты (не более 100°С). При такой тепловой обработке время
отвердения состава можно сократить до 3...4 ч.
Восстановление деталей нанесением полиамидов ограничи-
вается следующими условиями: полиамидные покрытия можно
наносить на сопрягаемые детали, изготовленные с точностью,
соответствующей восьмому и более грубым квалитетам, которые
работают при температуре не выше 80°С, скорости скольжения
до 0,5 м/с и давлении до 1,5 МПа. Непригодность полиамидов
для восстановления поверхностей деталей с шероховатостью
Ra = 25...30 мкм объясняется изменением размеров этих поверх-
ностей вследствие влагопоглощающей способности полиамид-
ного покрытия. В практике ремонта с использованием полиме-
ров применяют специальные пресс-формы (рис. 11.21), которые
базируются по восстанавливаемым поверхностям. Такими поверх-
ностями могут быть участки цилиндрической поверхности I и III,
Рис. 11.21. Схемы восстановления деталей
нанесением пластмассового покрытия:
а — восстанавливаемый вал: /, //, III — поверхности вала; 1 — пресс-форма;
2 н 7 — покрытия; 3 — вал; 4 и 5 — детали пресс-формы; 6 — втулка;
б — восстанавливаемая втулка; в — напыление пластмассы на жесткую поверхность
284
а также торцевая поверхность II. Для выхода воздуха между час-
тями пресс-формы предусмотрены цепи толщиной 0,02...0,04 мм.
В необходимых случаях для удаления воздуха сверлят отверстия
диаметром 0,2...0,3 мм.
Слой металла, снимаемый с детали при ее подготовке, дол-
жен быть одинаковым по всей поверхности восстановления
с целью равномерного охлаждения пластмассы. В противном слу-
чае из-за неравномерной усадки при охлаждении ухудшаются ме-
ханические свойства покрытия и снижается точность размеров.
Толщина покрытия вследствие низкой теплопроводности пласт-
масс должна быть минимальной.
В настоящее время в ремонтной практике газоэнергетики тех-
нологические способы восстановления деталей и узлов газовых
труб и оборудования имеют различные варианты.
Контрольные вопросы
1.	Перечислите прогрессивные на перспективу технологии ремонта деталей
и узлов оборудования.
2.	Назовите новые технологии восстановления изношенных поверхностей
деталей, работающих при знакопеременных нагрузках.
3.	В чем особенность упрочняющих способов ремонта деталей?
4.	Каковы основные преимущества плазменной сварки ?
5.	Какова перспектива и место применения вибродуговых способов наплав-
ки поверхностей?
6.	Назовите основные причины снижения качества притирки уплотнений
газовой аппаратуры.
7.	Перечислите методы притирки газовой арматуры. Что собой представля-
ет абразивно-доводочный материал и его роль в процессе ремонта арматуры?
8.	Назовите способы ремонта газового оборудования с применением поли-
меров.
9.	Какие средства используются для восстановления проходимости энерго-
носителя по трубопроводам?
ГЛАВА 12
ПРОЕКТИРОВАНИЕ
РЕМОНТНО-МЕХАНИЧЕСКИХ
ПРЕДПРИЯТИЙ ГАЗОЭНЕРГЕТИКИ
12.1. СОВРЕМЕННЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ
РЕМОНТНО-МЕХАНИЧЕСКИХ ПРЕДПРИЯТИЙ
Развитие ремонтно-механических предприятий газовой про-
мышленности обусловливается сложной работой, выполняемой
газовым оборудованием, системами транспортирования энерго-
носителя. В настоящее время протяженность магистральных тру-
бопроводов России составляет 230 тыс. км, трубопроводы на не-
фтяных и газовых промыслах имеют еще большую протяженность.
Созданы интегрированная система нефтеснабжения, единая сис-
тема газоснабжения (ЕГС). Энергетическая безопасность целого
ряда европейских стран связана с надежностью газоснабжения.
На начало нового века намечается большая программа сооруже-
ния новых трубопроводов, в основном для экспортных целей.
Однако основную газонефтетранспортную нагрузку будут выпол-
нять функционирующие ныне системы, которые сильно «постаре-
ли». К 2000 г. доля нефтепроводов, которым свыше 20 лет, состави-
ла 73% и свыше, 30 лет — 41%.
Значительная часть нефте- и газопроводов перешагнула срок
службы, равный 33 годам. И хотя этот «нормативный» срок не
имеет научно обоснованного физического смысла и носит услов-
ный характер, старение трубопроводов объективно связано
с увеличением рисков при эксплуатации. Это объясняется сни-
жением защитных свойств изоляционных покрытий, накоплени-
ем и развитием дефектов в трубах и сварных соединениях, изме-
нением напряженно-деформированного состояния, процессами
старения самого трубного металла.
У систем противокоррозионной защиты газопроводов чаще
приходится капитально ремонтировать ряд основных деталей
и узлов. Сложными и трудоемкими для проведения ремонта яв-
286
ляются компрессоры, насосы, вентиляторы, газовые турбины. Для
восстановления их используются новейшие технологии и техно-
логическое оснащение ремонтных производств. Ремонт газовых
баллонов под сжиженный газ специфичен, требует применения
активных методов дефектации.
В сегодняшних условиях, как никогда, необходимо централи-
зованное ремонтное производство, где качественный ремонт не-
мыслим без применения совершенных методов и способов восста-
новления деталей и агрегатов. Пополнение запасными частями
эксплуатационников систем газоснабжения должно осуществляться
за счет изготовления их силами ремонтно-механических предпри-
ятий газоэнергетики. Без надлежащей материально-технической
ремонтной базы трудно провести модернизацию оборудования
и реконструкцию газовых систем.
При проектировании ремонтно-механических предприятий
газовой промышленности должно уделяться особое внимание
организационным вопросам. Они могут решаться параллельно
с технологической частью проекта и в неразрывной связи с ней.
Сюда относятся следующие вопросы:
— обоснование выбора типа ремонтно-механического цеха,
мастерской, предприятия, производства и организационной фор-
мы выполнения технологического процесса ремонта газового обо-
рудования; характеристика разборочно-моечных и дефектовоч-
ных процессов; обоснование выбранных процессов восстановле-
ния деталей и узлов, а также процессов сборки и испытаний;
обоснование их по отношению к проектируемому объекту;
—	характеристика производственно-технологической струк-
туры проектируемого ремонтно-механического производства, его
специализация и кооперация;
—	организация труда, особенности организации рабочих мест;
порядок обслуживания, включая запчастями, технологической
оснасткой, материалами, а также вопросы утилизации отходов
технологического процесса;
—	организационная форма контроля и испытаний как в про-
цессе ремонта, так и при сдаче в эксплуатацию отремонтиро-
ванного оборудования и систем газотрубопроводов; обосновы-
ваются технологической подготовки ремонтного производства,
организации инструментального и ремонтного производства
цеха, отделения, участка; организация складского хозяйства
и управление цехом, отделением, в том числе всей ремонтной
базой.
287
Решение этих вопросов должно иметь конкретный характер
применительно к проектируемому цеху, мастерской и излагаться
в сжатой и четкой форме. Разработка отдельных вопросов может
быть выполнена в краткой или более развернутой форме, в зави-
симости от характера производства, объема и степени решения
всего проекта в целом.
Независимо от серийности производства в состав проекта вхо-
дят следующие разделы:
—	назначение и состав предприятия или другого производ-
ственного участка (цеха);
—	режимы работы и годовые фонды времени;
—	годовая производственная программа;
—	определение трудоемкости по видам работ (укрупненно или
по ремонтной сложности);
—	расчет необходимого числа основного технологического
оборудования и количества производственных рабочих;
—	подбор оборудования и определение производственных
площадей;
—	определение потребности в основных видах энергии про-
изводственных участков, цехов;
—	проектирование вспомогательных участков; отдела энерге-
тика, механика, инструментальщика и т. д.;
—	проектирование лабораторий контроля;
—	проектирование складов и транспорта;
—	определение списочного состава работающих и составле-
ние штатного расписания;
—	основное оборудование и принципы планировки произ-
водственных участков;
—	сметно-финансовые расчеты;
—	технико-экономические показатели по производственному
участку.
Все это определяет направление развития ремонтно-механи-
ческих предприятий, которые должны по технической оснащен-
ности, уровню технологии не уступать ремонтным производствам
машиностроения, а по отношению к качеству ремонта — превос-
ходить их по надежности и безопасности. Надежность и безопас-
ность трубопроводных систем в известной мере характеризуется
числом аварийных ситуаций. Согласно официальной статистике,
аварийность на магистральных трубопроводах имеет тенденцию
к снижению. Снижение аварий с разрушением трубопроводов:
связано с более широким использованием внутритрубной диаг-
288
ностики, увеличением объема ремонта, в том числе выборочно
по результатам диагностики.
При значительном увеличении парка газового оборудования,
насыщенности систем газоснабжения приборами и устройствами
большинство газовых ремонтно-эксплуатационных производств
практикуют агрегатный и агрегатно-узловой методы ремонта. Это
позволяет при кооперации и концентрации работ создавать узко-
специализированные ремонтно-механические подразделения на
предприятиях газовой промышленности и энергетики.
В стране с учетом специфики газового оборудования и трубо-
проводных систем в ближайшее время будет развиваться специа-
лизация ремонтных производств. В районах сельской местности
и небольших населенных пунктах целесообразно иметь универ-
сальные и мобильные ремонтные подразделения, а в крупных
газовых производствах — современные ремонтно-механические
базы.
Массовое производство восстановления изделий является
в своей сущности поточным. Рабочие места оборудованы,соглас-
но специализации, ремонт организован поточным методом, т. е.
одно изделие за другим идет на разборку и сборку и т. д. Только
такой ремонт гарантирует полное восстановление проектных воз-
можностей трубопровода и реальное продление сроков его служ-
бы. Эту важнейшую задачу — поддержание работоспособности
трубопроводных систем на длительное время — можно решить
при совместной организации современной внутритрубной диаг-
ностики и использовании для ремонта композитных материалов.
Поточное производство ремонта в газовых хозяйствах явление
пока редкое.
12.2.	ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
РЕМОНТНО-МЕХАНИЧЕСКИХ ПРЕДПРИЯТИЙ
ГАЗОЭНЕРГЕТИКИ
Исходным документом для проектирования ремонтно-меха-
нического производства, например цеха, является ведомость га-
зового оборудования и систем транспортирования газа, находя-
щихся на обслуживании с указанием их технических характерис-
тик (основных размеров, ремонтной сложности и т. д.) На
основании этих данных разрабатывается годовая программа ра-
боты цеха, выраженная трудоемкостью ремонтных работ. Трудо-
емкость ремонтных работ, т. е. количество станочных, кузнечно-
19 — 3915
289
сварочных, демонтажных, слесарно-сборочных и прочих работ,
необходимых для производства, зависит от вида и характера ре-
монтных работ, вида ремонтируемого оборудования, его разме-
ров и сложности конструкции. Трудоемкость того или другого
вида ремонта по каждому объекту устанавливается при проекти-
ровании ремонтно-механических цехов, мастерских на основа-
нии практических данных и может быть выражена:
— непосредственно в часах, определяющих продолжительность
ремонта по каждому виду или объекту. Такой способ применяет-
ся только при наличии типовых норм затрат времени и только
при расчете небольших цехов, мастерских, производств запасных
частей, а также специализированных предприятий;
— числом условных единиц, принятых в зависимости от ре-
монтной сложности объекта; при этом за условную единицу при-
нимается установленная трудоемкость в часах для каждого вида
ремонтной работы либо оборудования, принятого за эталон, на-
пример задвижка, компрессор, участок трубопроводной систе-
мы. Эта условная единица называется единицей ремонтной слож-
ности или ремонтной единицей, размерность ее должна быть
научно обоснованной.
Сопоставляя сложность ремонта того или другого оборудова-
ния со сложностью ремонта изделия, принятого за эталон, уста-
навливают для каждого объекта число единиц ремонтной слож-
ности, которое обозначает соответствующий номер категории
ремонтной сложности данного объекта. Распределение оборудо-
вания по группам ремонтной сложности должно быть предус-
мотрено типовым положением в единой системе ППР и эксплу-
атации систем газоснабжения.
Зная трудоемкость единицы ремонтной сложности для дан-
ного вида ремонта и номер категории ремонтной сложности ка-
кого-либо изделия (агрегата, оборудования, трубопровода, аппа-
рата), можно определить общую затрату времени (общую «Т» тру-
доемкость, ч) на выполнение данного вида ремонта газового
оборудования этого типа по следующей формуле:
Т=А£р,	(12.1)
где Л — трудоемкость ремонтной сложности, ч; Ер — число еди-
ниц ремонтной сложности (категория ремонтной сложности) для
данного типа газового оборудования.
Полученное таким образом время на выполнение данного вида
ремонта одного агрегата (системы) определенного типа будет зат-
290
рачиваться в продолжение всего ремонтного цикла, длительность
которого исчисляется в несколько лет. Чтобы установить, какая
часть из этого общего времени будет затрачиваться ежегодно, надо
это время умножить на коэффициент цикличности. Коэффици-
ентом цикличности (Я^) называется отношение количества ре-
монтов данного вида (/7и), выполняемых за цикл, к продолжи-
тельности ремонтного цикла (Ти):
Ки=^.	(12.2)
Если, например, длительность ремонтного цикла равна пяти
годам, то для капитального ремонта коэффициент цикличности
Ки = | - 0,2; если малых ремонтов шесть за цикл, то коэффици-
ент цикличности малых ремонтов (ТО,СР) Ки = у = 1,2. Умно-
жая время, затраченное на выполнение данного вида ремонта
единицы оборудования определенного типа в течение всего ре-
монта, получим ежегодную затрату времени Т{, ч, на данный вид
ремонта одного изделия определенного типа, которую можно
получить из следующей формулы:
Tr = ТКу = hEJ^.	(12.3)
Пример ежегодной затраты времени на ремонтные работы по
этой формуле приведен в табл. 12.1.
Установленная ежегодная затрата времени на ремонт едини-
цы газового оборудования является исходной величиной для рас-
чета количества ремонтно-механического оборудования и рабо-
тающих на ремонтном предприятии.
Необходимо отметить, что единица трудоемкости ремонт-
ной сложности принимается постоянной для всех типов газо-
вого оборудования. Номер категории ремонтной сложности,
установленной для определенного типоразмера агрегата (изде-
лия), остается постоянным для всех видов ремонтных работ
данного типоразмера газового оборудования; он имеет разное
значение только для различных типов (размеров) газового обо-
рудования.
Для упрощения расчетов часто применяют одинаковую (сред-
нюю) категорию ремонтной сложности для всех типоразмеров
газового оборудования данного производства.
19*
291
Таблица 12.1. Трудоемкость единицы ремонтной сложности
и ежегодные затраты времени в течение 5 лет (7^) на единицу
газового оборудования 10-й категорий ремонтной сложности
Наимено- вание ремонт- ных работ	Коли- чество ремон- тов за цикл, п.	Коэф- фаденг циклич- ности, 4	Трудоемкость условной единицы ремонтной сложности				Ежегодная затрата времени на единицу оборудования (агрегат)			
			Слесар- ю-меха- ничес- киеираэ- борочю- сбороч- ные работы, чея./1-h	Ремонг- но-вос- стано- витель- ные работы, н/ч-h	Прочие работы, 4h,	Всего норио- часов, h	Слесар- нниеха- ничес- киеираз- бороч- но-сбо- рочные работы, чел/чЪ	Ремонт- но-вос- стано- вигель- ные работы, н/ч-h	Прочие работы, Ч	Общая трудо- емкость, Т
ТО-1	10	0,2	1,0	0,1	—	1,1	20	2,0	—	22,0
ТО-2	8	1,6	0,75	0,1	—	0,85	12	1,6	—	13,6
ТО-3	6	1,2	4,0	2,0	0,1	6,1	48	24	1,2	73,2
СР	2	0,4	16,0	7,0	0,5	23,5	64	28	2	94,0
Р	1	0,2	23,0	10,0	2,0	35,0	46	20	4	70
Всего			44,75	19,2	2,6	66,55	190	75,6	7,2	272,8
Примечание. Принятая норма времени на очистку или промывку 0,35 чел./ч,
на испытания — 0,4 чел./ч.
Средние категории сложности ремонта газового оборудования
и трубопроводных систем в разных отраслях промышленности и
коммунальных хозяйствах могут колебаться в больших пределах,
например от 7,5 до 14,0. Помимо ремонта оборудования систем
газоснабжения ремонтно-механическое предприятие (цех) выпол-
няет работы по ремонту отопительных, вентиляционных, трубо-
проводных систем, а также производит ремонт собственно техно-
логического оборудования (сварочных аппаратов, станков, прес-
сов, подъемно-транспортных механизмов и др.). Все эти ремонтные
работы могут быть классифицированы так же, как и по газовому
оборудованию. Вместо определения затраты времени на ремонт
по трудоемкости и числу условных единиц можно для упрощения
пользоваться нормативами суммарных величин затрат на тот или
другой вид и размер трубопроводов и ГПР. Например, для внут-
ренних трубопроводов трудоемкость условной единицы принима-
ется в человеко-часах на 1000 мэ здания, а для внешних — в чело-
веко-часах на 1 га территории промышленного предприятия. Часы
трудоемкости распределяются в процентном отношении.
292
Установив ежегодную затрату времени на ремонт единицы
газового оборудования и зная количество обслуживаемого ремон-
том оборудования данного вида (турбины, компрессора, насоса,
вентилятора и т. д.), можно подсчитать годовую затрату времени
TN на ремонт всего оборудования данного вида в часах:
TN= 7^= hEpKuN,	(12.4)
где Тг — ежегодная затрата времени на ремонт единицы оборудо-
вания данного вида, ч; N — количество единиц оборудования
данного вида, обслуживаемого ремонтом.
Объем ремонтных работ в год для всего количества оборудо-
вания данного вида определяется по формуле:
QE=EpKuN,	(12.5)
где QE — общий годовой объем, выраженный числом единиц ре-
монтной сложности, может быть положен в основу определения
количества технологического оборудования ремонтно-механичес-
кого цеха, а также численности работающих и других расчетов.
В некоторых случаях, когда механическое предприятие рабо-
тает по типовым ремонтным технологиям, основанием служат
нормы трудоемкости по видам работ плюс коэффициенты ужес-
точения норм.
12.3.	СОСТАВ РЕМОНТНО-МЕХАНИЧЕСКОГО ПРЕДПРИЯТИЯ
Состав ремонтно-механического предприятия газовых и энер-
гетических производств зависит от объемов выполняемых работ.
Наибольший перечень производственных подразделений (отде-
лений, участков) имеют предприятия, производящие капиталь-
ный ремонт газового оборудования крупных регионов. В состав
ремонтно-механических предприятий входят основные и вспо-
могательные отделения, участки, службы, а также служебные
и бытовые помещения, промышленные площадки.
К основным производственным подразделениям ремонтно-ме-
ханического предприятия, осуществляющего ремонт газового
оборудования, относятся приемо-сдаточные (комплектовка) от-
деления, разборочно-моечный и дефектовочный, заготовитель-
ный, кузнечно-прессовый, сварочный, механический, трубный,
прецизионный, электромеханический, сборочный и изоляцион-
ный участки и другие отделения.
Вспомогательные подразделения ремонтно-механического
предприятия заняты обслуживанием рабочих мест и основного
293
технологического оборудования, т. е. основного ремонтного про-
изводства. Сюда входят отделения или участки энергетика, меха-
ника, инструментальщика, а также склад ремфонда, склады ма-
териалов, запасных частей, технологической оснастки, службы
и средства транспортирования материалов, полуфабрикатов и го-
товых изделий.
Разборочно-моечный участок. На участке выполняют подраз-
борку и разборку, предварительную и окончательную мойку
и очистку агрегатов и деталей систем газоснабжения. Здесь же
производится дефектовка. На крупных ремонтных предприятиях
есть контрольно-сортировочный участок, где контролируют и сор-
тируют детали на годные и требующие восстановления, а также
назначают маршруты для восстановления деталей. Этот участок
часто называют участком дефектовки.
Участок комплектования деталей по маршрутам восстановле-
ния, который предназначен для хранения и учета деталей, требу-
ющих восстановления. Здесь же производится комплектование
партии по маршрутам технологического процесса ремонта.
В сборочное отделение входит ряд участков, например, комп-
лектовочный и слесарно-подготовительный. Здесь хранятся год-
ные и восстановленные детали, осуществляются селективный
подбор и сборка отдельных узлов, слесарно-подгоночные рабо-
ты, подбор деталей для сборочных участков и транспортирова-
ние их на место сборки.
В производственные подразделения восстановления также
включается ряд участков, например, гальванический, пластмассо-
вый, прецизионный.
На кузнечно-прессовом участке правят и восстанавливают де-
тали методом пластических деформаций; разбирают и собирают
изделия, производят замену отдельных частей, гибку, сварку труб,
листов и элементов.
Особое место в практике ремонта трубопроводов занимает
сварочный участок, где восстанавливают изношенные детали
сваркой; ручной газовой, электродуговой, автоматической, виб-
родуговой, под слоем флюса и в среде углекислого газа при-
родным газом, газовой резкой и наплавкой. Эти участки органи-
зуются в подразделениях, занимающихся ремонтом подземных
трубопроводов и противокоррозионной защитой. На крупных ре-
монтно-механических предприятиях существуют гальваничес-
кие подразделения, где восстанавливают изношенные детали
хромированием, осталиванием и химическим никелированием;
294
производят защитные покрытия, а также осуществляют ремонт
пайкой.
Существуют также участки металлизационные, где восстанав-
ливают изношенные детали металлизацией. Снятие технологи-
ческих напряжений при ремонте, термическую обработку дета-
лей в муфельных и шахтных печах и токами высокой частоты
(ТВЧ) производят на термических участках.
Слесарно-механические участки служат для выполнения холод-
ной ручной и механической обработки деталей и подсборки. Здесь
же притирают пробки, золотники, краны и другую уплотнитель-
ную арматуру. Имеются также участки нестандартного оборудо-
вания.
В состав вспомогательных производств входят инструменталь-
ный и другие участки, которые призваны обслуживать техноло-
гическое ремонтное производство.
На инструментальном участке изготавливают и восстанавли-
вают нестандартные инструменты и приспособления, затачива-
ют весь режущий инструмент, хранят и выдают приспособления
и инструменты.
Ремонтно-механический участок отдела главного механика об-
служивает и ремонтирует основное технологическое оборудова-
ние и сантехнические установки; изготавливает нестандартное
оборудование.
Электрические приборы и оборудование ремонтируются на спе-
циально организованном электроремонтном участке. Здесь осуще-
ствляют уход за электросиловыми, осветительными и компрессор-
ными установками и сетями, ремонтируют электродвигатели, сред-
ства электро- и коррозионной защиты и диагностики.
Ремонтно-строительный участок обслуживает и ремонтирует
водопровод, канализацию, печи, здания и сооружения.
Вспомогательные отделения и склады: склад материала, склад
запасных частей, промежуточный склад, инструментально-раз-
даточная кладовая, заточная мастерская, экспедиция и др. Слу-
жебные и бытовые помещения: контора цеха, гардеробная, убор-
ные, умывальные, душевые, комнаты для принятия пищи и др.
Состав основных и вспомогательных отделений может изме-
няться в зависимости от производственной мощности газового
и энергетического хозяйства и объема ремонтных работ, выпол-
няемых ремонтно-эксплутационным подразделением газовой про-
мышленности. В небольших ремонтно-механических цехах не-
которые отделения объединяются, а в крупных, наоборот, их дела-
295
ют самостоятельными. Так, вместо электроремонтного отделе-
ния для крупных цехов проектируют отдельный электроремонт-
ный цех. Термическое и кузнечное отделения организуют только
при ремонтно-механических цехах; иногда их объединяют толь-
ко для инструментального и ремонтно-механических цехов.
В других случаях термическую обработку и изготовление поко-
вок производят в соответствующих цехах хозяйства. Сварочное,
трубопроводное, жестянницко-медницкое и котельное отделения
иногда образуют отдельный сварочно-монтажный цех. В отдель-
ных газовых и энергетических производствах создается предмет-
ная специализация, например служба ремонта газопроводов, служ-
ба внутридомового газового оборудования и т. д. Все эти вопро-
сы учитываются при проектировании ремонтно-механических
предприятий газовой промышленности.
12.4.	ОСНОВНЫЕ ЧАСТИ ПРОЕКТА
РЕМОНТНО-МЕХАНИЧЕСКОГО ПРЕДПРИЯТИЯ
В зависимости от количества номенклатуры и сложности га-
зового оборудования, протяженности газотранспортных трубо-
проводов, а также сооружений на них создаются определенные
структуры ремонтных баз. В одних случаях это мощные ремонт-
но-механические предприятия, в других — сложные комплексы.
В местах с небольшими объемами ремонтов функционируют или
организуются ремонтно-эксплуатационные стационарные или
передвижные мастерские. Мобильность этих производств, каче-
ство и длительность ремонтов определяются рядом факторов и,
прежде всего, технической оснащенностью и наличием опытных
специалистов-ремонтников.
Для упрощения изучения вопросов, связанных с проектирова-
нием ремонтно-механических баз газоэнергетики, рассмотрим
общий порядок проектирования этих производственных подраз-
делений на примере цехов. Следует знать, что для успешной раз-
работки проекта цеха в заданный срок необходимо составить ка-
лендарный план проектных работ. Все работы по проекту нужно
разбить на части, которые выполняются в определенной последо-
вательности, диктуемые ходом расчета и проработкой технологи-
ческой части, которые могут выполняться одновременно с други-
ми работами, или разрабатываются параллельно. Такой порядок
обеспечивает возможность ускорения процесса проектирования.
Необходимо знать, что состав проекта в той или другой его стадии
296
предопределяет возможность дифференциации работы, последо-
вательного и параллельного выполнения отдельных его частей.
С этой целью календарный план выполнения проектных работ
удобно изображать в виде графиков, дающих возможность следить
за ходом всего проектирования и увязывать последовательность
стадий проектирования в ходе разработки. Изложим состав и со-
держание основных частей проекта ремонтно-механического и сва-
рочно-монтажного цехов как наиболее типовых; в значительной
мере эти сведения распространяются и на другие цеха, мастерские
ремонтных баз газоэнергетики.
Проект ремонтно-механического цеха можно разделить на
следующие основные части:
—	задание на проектирование и производственная программа
цеха;
—	технологическая и проектно-конструкторская часть проек-
та с расчетами;
—	расчетная часть проекта, относящаяся к ремонтно-механи-
ческому цеху;
—	план расположения оборудования и общая компоновка цеха
с разработкой основных данных для проектирования строитель-
ной части, вентиляционных систем и др.;
—	план транспортировки, т. е. технологический маршрут;
—	разработка заданий для проектирования энергетической,
санитарно-технической и других специальных частей проекта;
—	организация производства и управления цехом;
—	вопросы охраны труда, противопожарной техники и эко-
логической безопасности;
—	экономическая часть проекта, включающая технико-эко-
номические показатели;
—	объяснительная записка к проекту (все эти вопросы иллю-
стрируются схемами, графиками, доказываются расчетами).
С увеличением парка газового оборудования, повышением
требований к качественным показателям его эксплуатации воз-
никла необходимость широкого развития средств технического
обслуживания и ремонта. От научного уровня организации и тех-
нологии ремонта зависит успешная работа всего комплекса газо-
снабжения страны.
Правильная постановка задач при планировании техничес-
кого обслуживания и ремонта оборудования и системы транс-
портирования энергоносителей позволяет содержать на долж-
ном их уровне, обеспечивая бесперебойность в работе транс-
297
портных систем. Для достижения этой задачи нужна надлежащая
ремонтная база. Поэтому для организации систем технического
обслуживания и ремонта систем газоснабжения необходимы зда-
ния, сооружения и технологическое ремонтное оборудование
(станки, прессы, сварочные аппараты и т. д.), которые должны
быть правильно рассчитаны и спланированы в соответствии с
действующими технологическими, санитарными и противопожар-
ными нормами, а также грамотно подобраны и заложены в про-
ект. Любое промышленное предприятие, в том числе ремонтно-
механический цех и мастерская, входящие в состав ремонтной
базы, представляет собой сложную организацию, неодинаково
развивающуюся на отдельных своих участках. Поэтому ежегодно
при составлении техпромфинплана выполняют проверочные рас-
четы всех цехов и отделений и намечают организационно-техни-
ческие мероприятия для ликвидации «узких» мест в ремонтном
производстве. При строительстве нового или реконструкции дей-
ствующего предприятия требуется обеспечение соответствия меж-
ду всеми участками производства на базе достижений науки, тех-
ники, передовой технологии и новейшей организации ремонта.
Соответствие между всеми участками можно получить только при
тщательном проектировании.
12.5.	СТАДИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
РЕМОНТНО-МЕХАНИЧЕСКИХ ПРЕДПРИЯТИЙ
Составление проекта ремонтно-механического предприятия
является большой и сложной задачей. В разработке проекта уча-
ствует большое количество квалифицированных инженерно-тех-
нических работников разных специальностей, поэтому для обес-
печения лучшей организации работы, качества проекта и мини-
мальных затрат проектирование осуществляется в две стадии:
технический проект, а на его основе после утверждения — про-
ектирование рабочих чертежей. Разработка проекта в одну ста-
дию допускается в тех случаях, когда для решения вопросов
о выборе площадки для строительства, источников и способов
во до-, энергоснабжения подлежащего проектированию объек-
та, а также о выборе основных, технических решений не требу-
ется предварительное выполнение проектных и изыскательских
работ благодаря наличию аналогичных решений в виде соответ-
ствующих типовых или рекомендованных для повторного при-
менения индивидуальных проектов или имеется опыт проекти-
298
рования аналогичных объектов ремонтных баз газовой промыш-
ленности. Следует знать, что назначением технического проек-
та являются выявление основных проектных решений, обеспе-
чивающих возможность наиболее эффективного использования
трудовых, материальных и денежных ресурсов как в строитель-
стве, так и при эксплуатации проектируемого объекта, а также
возможности осуществления строительства в намеченные сро-
ки; определение общей сметной стоимости строительства и ос-
новных технико-экономических показателей проектируемого
объекта. При разработке технического проекта должен быть ус-
тановлен состав ремонтно-механического предприятия и в слу-
чае целесообразности уточнена его мощность: обеспечен пра-
вильный выбор площадки для строительства, источников и спо-
собов снабжения проектируемого объекта водой, топливом,
теплом, газом и электроэнергией, определены основные техно-
логические и строительные решения и методы осуществления
строительства проектируемого предприятия, а также транспор-
тные артерии. В технический проект входят технологическая,
энергетическая, строительная, сметная и технико-экономичес-
кая части. Ведущая часть проекта — технологическая, так как
правильность решений всех остальных частей и технико-эконо-
мических показателей по проекту в первую очередь будет зави-
сеть от качества решений технологической части. Ведущим про-
ектировщиком является проектная организация, разрабатываю-
щая технологическую часть проекта, следовательно, главным
инженером проекта должен быть инженер-технолог, хорошо
знающий технологию ремонта деталей, узлов машин, систем
газоснабжения и модернизацию оборудования (рис. 12.1). При
проектировании инженер-технолог должен иметь глубокие зна-
ния по технологии производства, быть эрудированным в смеж-
ных областях знаний, связанных с ремонтами. Технологическая
часть включает расчет по уточненным показателям или по тех-
нологическому процессу числа работающих, технологического
ремонтного оборудования и оснастки, запасов складов, площа-
дей, расхода воздуха, производственной воды и пара, электро-
энергии, газа и сметной стоимости оборудования, производствен-
ного инвентаря и дорогостоящих приспособлений и инструмен-
тов; компоновку и план расстановки оборудования с подробной
спецификацией. По энергетической части рассчитывают сети и
мощность трансформаторной подстанции. Решают вопрос транс-
портных средств и дорог.
299
Рис. 12.1. Иллюстрация более характерных работ,
выполняемых на ремонтно-механическом предприятии
при модернизации оборудования
Строительная часть включает: расчет всех бытовых и админи-
стративных помещений и описание конструкций; планы корпу-
сов в масштабе 1:400 или 1:200 и разрезы с подсчетом площадей
и объемов; генеральный план с привязкой участка к географи-
ческой сетке и всех корпусов к границе участка; проект верти-
кальной планировки участка с определением объема земляных
работ.
Каждый пролет цеха характеризуется основными размерами —
шириной пролета L и шагом t или иначе, сеткой колонн £ х t.
Ширина отдельных пролетов здания определяется на основа-
нии планировки оборудования в зависимости от размеров ремон-
тируемых и обрабатываемых деталей, применяемого оборудова-
ния и средств транспорта. Шириной пролета здания £ называют
расстояние между осями подкрановых стоек или колонн (рис. 12.2).
Ширина пролетов здания обычно принимается кратной 3.
Шагом колонн называется расстояние между осями двух ко-
лонн в направлении продольной оси пролета. Согласно стандар-
ту, ширина пролета здания находится в установленной размер-
ной зависимости от пролета мостового крана (см. рис. 12.2, а).
Ввиду большого количества строительных элементов, изобра-
жаемых на планах производственных зданий, им придают опре-
зоо
g
g
g
g
—r	~~=a Деревянная оштукатуренная
перегородка
Кирпичная перегородка
В один кирпич - 250мм
В 1,5 кирпича - 380мм
Железобетонная перегородка
: л. ...	т-, Стеклянная перегородка с
нижней деревянной частью
: < . „,.. Сетчатая перегородка с
нижней деревянной частью
Цеховой трансформаторный
киоск
Барьер
 .....? Звукоизолирующая
перегородка
ф- Кирпичный стояк
I [3 Металлические колонны
п£г1 Железобетонная колоша
I и ее фундамент
fa 1^ Окно
Лестничная клетка
Подвал, подземный тоннель,
приямок
Антресоли
Люк
Ш___Й
Одностворчатые двери
Двустворчатые двери
и ворота
Раздвижные двери
и ворота
б
Рис. 12.2. Схема определения ширины и высоты пролета цеха (а)
и условные обозначения строительных элементов (размеры в мм, 6)
деленные условные обозначения (см. рис. 12.2, б). По водоснаб-
жению, канализации, отоплению и вентиляции на основании дан-
ных технологической части и определения теплопотерь, воздухо-
обменов рассчитывают и конструируют сети, котельную и осуще-
ствляют проектирование генерального сантехнического плана.
Сметная часть включает составление сметы по всем частям
проекта, за исключением технологической, сводной сметы, про-
екта организации строительства.
Технико-экономическая часть — анализ сводной сметы и опре-
деление основных фондов по группам; составление калькуляции
себестоимости выпускаемой продукции; составление технико-эко-
номических показателей и анализ их в сравнении с показателями
аналогичных действующих предприятий или с показателями дру-
гих утвержденных проектов.
Строительство зданий и сооружений, а также монтаж оборудо-
вания осуществляют по рабочим чертежам. Рабочие чертежи разра-
батывают в соответствии с утвержденным техническим проектом
и уточнениями, предусмотренными в протоколе утверждения.
До разработки рабочих чертежей заказчик должен получить от
организации, на которую возложено комплектование оборудова-
ния для стройки, подтверждение возможности поставки оборудо-
вания, предусмотренного техническим проектом, своевременно
сообщить об этом проектной организации и выдать ей исходные
данные по заказанному технологическому оборудованию (станки,
сварочные аппараты, прессы и т. д.). При проектировании произ-
водственных зданий должны быть предусмотрены противопожар-
ные мероприятия, установленные нормами, нормативно-техничес-
кой документацией, стандартами, противопожарными требовани-
ями, основными положениями проектирования.
Производства ремонтно-механических и других предприятий
по пожарной опасности подразделяются на пять категорий: А, Б,
В, Г и Д. К категории А относятся химические производства,
связанные с выработкой, обработкой или применением газооб-
разных веществ, легковоспламеняющихся жидкостей и тому по-
добные производства.
12.6.	ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТРЕБНОГО КОЛИЧЕСТВА
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ
Число заготовительных, металлорежущих станков, сварочно-
го, кузнечно-прессового и другого оборудования ремонтно-ме-
ханического производства можно определить двумя способами:
302
— по видам ремонтных работ по каждой единице газового
и другого оборудования, предусмотренного программой, а также
по количеству единиц, обслуживаемого оборудования газоснаб-
жения региона;
— по процентному отношению технологического ремонтного
оборудования ремонтно-механического составляющего к числу ре-
монтируемого газового оборудования и трубопроводных систем.
Такой способ применяется при укрупненном проектировании.
Имея трудоемкости ремонта по видам работ, можно устано-
вить годовую затрату времени на станочно-машинную работу для
ремонта всего количества газового и энергетического оборудова-
ния каждого вида, например, металлорежущего кузнечного
N2, N2 и т. д. Обозначив годовую затрату времени соответственно
через 7^ , TNicr, и т. д. и просуммировав эти величины,
получим суммарную годовую затрату времени на станочную ра-
боту (TLNc ) для ремонта оборудования всех видов, т. е.
=iT-N=х(i2-6>
	i	i
где n — число видов оборудования, например металлорежущего,
кузнечного, сварочного, гальванического и др.; Q£ — суммарное
число единиц ремонтной сложности.
Помимо станочных работ по ремонту с изготовлением запас-
ных и сменных частей основного оборудования газоэнергетики,
ремонтно-механический цех выполняет дополнительные работы
по модернизации оборудования, поддержанию техники безопас-
ности, изготовлению нестандартного технологического оборудо-
вания, средств малой механизации и автоматизации ремонтного
производства.
При расчете необходимого количества станков и другого тех-
нологического оборудования для ремонтно-механического цеха
следует учитывать выполнение этих и других дополнительных
работ. Для этого суммарную ежегодную затрату времени для ре-
монта всего газоэнергетического оборудования увеличивают на
соответствующий процент в зависимости от объема и условий
работ, например, на 10...20% и более (вплоть до 50%). Исходя из
общей затраты времени на выполнение всех ремонтно-восста-
новительных работ ремонтно-механическим цехом и всеми ре-
монтными базами, определяют потребное число станков Sпо ана-
литической формуле:
303
т
(12.7)
где TZHa — суммарное время на станочную работу в год для ре-
монта всего газового и энергетического оборудования региона, ч;
Fa — расчетный годовой фонд времени работы станка, ч;
m — количество смен работы ремонтно-механического цеха;
% — коэффициент загрузки станков ремонтно-механического
цеха, средняя величина которого обычно принимается равной
в пределах 0,75—0,80.
Полученное общее количество технологического оборудования,
ремонтно-механического цеха распределяют по его типам, исполь-
зуя опытные данные ремонтных предприятий газоэнергетики:
Наименование оборудования
Процент к общему
количеству
Токарно-винторезное и револьверное..................... 20...30
Сверлильное............................................ 3...4
Фрезерное.............................................. 6...7
Шлифовальное........................................... S...4
Строгальное и долбежное................................ 3...4
Заготовительное........................................ 2...3
Отрезное............................................... 3...4
Электросварочное....................................... 10...12
Газосварочное.......................................... 8... 10
Кузнечно-прессовое..................................... 20... 15
Прочее................................................. 20...21
Общее количество заготовительных, трубогибочных, метал-
лорежущих и других станков, сварочных аппаратов, процессов
ремонтно-механического цеха и цеховых ремонтных баз при ук-
рупненном проектировании иногда определяют в процентном от-
ношении к числу единиц обслуживаемого ремонтом газового обо-
рудования, причем процент принимают равным в зависимости
от вида производства (при средней категории ремонтной слож-
ности газового оборудования — от 10% и выше). Более подробно
эти вопросы изложены в специальной нормативно-технической
документации отраслей промышленности. Кроме станочного обо-
рудования для механической обработки и верстаков для слесар-
ных и разборочно-сборочных работ, в ремонтном цехе необходи-
мо предусмотреть оборудование для выполнения котельно-сва-
рочных, жестяницко-медницких, трубопроводных, кузнечных,
304
изоляционно-защитных и электротехнических работ. Выбор ти-
пов и количества технологического оборудования для этих отде-
лений определяется характером и объемом работ.
Для котельно-сварочного отделения необходимо следующее
оборудование: электросварочные аппараты для электро- и газо-
вой сварки, трубогибы, вальцы для правки и гибки листового
железа, гибочные устройства и шаблоны, сверлильные станки,
плиты правильные, верстаки. Такое оборудование для котельных
работ, как гибочная машина, дыропробивные прессы и комби-
нированные прессы, ножницы и т.п., целесообразно устанавли-
вать только при наличии большого количества соответствующих
работ; для кузнечных отделений ремонтно-механических цехов
— молоты приводные, пневматические, печи нагревательные,
горны, наковальни, плиты, баки для термообработки под воду и
масло и пр.
Ремонт электрооборудования, если нет отдельного электро-
ремонтного цеха, выполняется ремонтно-механическим цехом, в
котором должно быть выделено специальное помещение и пре-
дусмотрено технологическое электроремонтное оборудование.
Для подъема и транспортирования материалов, заготовок и
ремонтируемого оборудования в цехе устанавливают подвес-
ные кран-балки, мостовые краны, поворотные консольные кра-
ны, тельферы на монорельсовых путях, а также используют
электрические тележки. Подвесные кран-балки и мостовые кра-
ны, устанавливаемые в пролетах станочного и сварочно-мон-
тажного отделения, одновременно обслуживают демонтажное
и слесарно-сборочное отделения при расположении последне-
го в продолженных пролетах станочного отделения. При рас-
положении сборочного отделения в пролете, перпендикуляр-
ном к станочным пролетам, в сборочном устанавливаются свои
мостовые краны. Балочные краны используются также в отде-
лениях горячей обработки цеха. Поворотные консольные кра-
ны устанавливают на местах узловой и общей сборки и раз-
борки ремонтируемых, например, компрессоров, насосов, ар-
матуры. У некоторых станков в дополнение к балочным или
мостовым кранам оборудуются рольганги, стенды. Грузоподъ-
емность подвесных кран-балок составляет 1...5 т, мостовых —
10...30 т. Местных поворотных, консольных кранов, электри-
ческих талей грузоподъемность не превышает 2,0 т (в зависи-
мости от массы отдельных деталей, узлов и цельных изделий,
поступающих в ремонт).
20-3915	305
Число мостовых и балочных кранов устанавливают из расч
один мостовой или балочный кран на 40...60 м длины пролет—
Число местных поворотных кранов определяют, исходя из
объема производимых на них работ и условий планировки рабо-
чих мест. Большей частью бывает достаточно одного крана на
одно-два разборочно-сборочных места.
Для транспортирования материалов, деталей и частей ремон-
тируемого оборудования применяют также электрические тележ-
ки, обычно по 2...4 шт. на цех, с постоянной и подъемной плат-
формой.
12.7.	ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОЩАДЕЙ ЦЕХА И ПЛАНИРОВКА
При детальном проектировании определение площади отде-
лений и участков ремонтно-механического цеха определяют на
основе расчетов по элементам, т. е. суммированием площадей по
нормам под каждый станок, пресс, сварочный пост и т. д. При
укрупненном проектировании размер площади устанавливают по
площади, приходящейся на одного производственного рабочего,
а для слесарных и разборочно-сборочных отделений — по про-
центным соотношениям площадей отделений цеха, мастерской
по нормативам данным отрасли.
Планировка станочного, кузнечно-прессового и других отде-
лений цеха может производиться по технологическому процессу
или по типам оборудования с соблюдением предметной специа-
лизации ремонтного производства. При этом необходимо сосре-
доточить в одном пролете станки приблизительно одинаковых
размеров. Таким образом, крупные станки будут располагаться
в одном пролете, средние — в другом и мелкие — в третьем месте.
При таком расположении лучше используется крановое оборудо-
вание, устанавливаемое в пролетах крупных и средних станков.
При расстановке станков промежутки между ними, проходы
и проезды принимают тех же размеров, что и для механического
цеха. Производственная площадь цеха, приходящаяся на один ос-
новной станок, в среднем составляет 25...30 м2 (рис. 12.3).
Демонтажное отделение, предназначенное для разборки
и промывки поступающего в ремонт газового и энергетического
оборудования, располагается в начале цеха, так как поступающее
оборудование прежде всего разбирается и промывается. Это от-
деление следует размещать в тех пролетах, в которых установле-
ны крупные станки и мостовые краны, обслуживающие одно-
306
Рис. 12.3. План ремонтно-механического цеха:
1, 2 — продольно-строгальные станки; 3 — долбежный; 4, 5 — радиально-сверлильные;
6 — зубофрезерный; 7 — круглошлифовальный; 8 — расточный; 9, 10 — токарные;
11 — карусельный; 12... 17 — токарные; 18...20 — универсально-фрезерные;
21, 22, 24, 25 — вертикально-сверлильные; 23 — круглошлифовальный;
26, 27 — поперечно-строгальные; 28...34 — токарные; 35, 36 — револьверные;
37, 38, 39 — вертикально-фрезерные; 40 — горизонтально-фрезерный;
41 — плоскошлифовальный; 42 — настольный сверлильный; 43...45 — вертикально-
сверлильные; 46 — долбежный; 47, 48 — поперечно-строгальные; 49 — болторезный;
50...55 — токарные; 56, 57 — ножовочные пилы; 58 — центровальный;
59, 60 — молоты 230 и 150 кг; 61, 62 — нагревательные печи; 63 — двойной горн;
64 — наковальня; 65 — правильная плита; 66 — водяной бак; 67 — масляный бак;
68 — термическая печь; 69 — верстак; 70 — вертикально-сверлильный; 71 — радиально-
сверлильный; 72 — верстак; 73 — пресс-ножницы; 74 — гибочные вальцы;
75 — разметочная плита; 76 — горн; 77 — правильная плита; 78 — горн; 79 — верстак;
80 — болторезный; 81, 82 — верстаки для трубопроводных работ; 83, 84 — горн;
85 — трубогибочный станок; 86 — ацетиленовый генератор; 87 — вертикальный сверлиль-
ный передвижной; 88, 89, 91, 94 — точило; 90 — радиально-сверлильный передвижной;
92, 93, 95 — настольные сверлильные; 96, 97, 98 — разметочные плиты; 99, 100 — точило;
101, 102 — резцезаточные; 103, 104 — мостовые краны 5 т; 105, 106 — кран-балки;
107, 108, 109 — поворотные консольные краны; ПО — мостовые краны 10 т
20*
временно пролеты механического и демонтажного отделений.
Ввиду этого демонтажные отделения располагают поперек двух
или нескольких пролетов.
Площадь демонтажного отделения может быть определена
в зависимости от количества ремонтируемых машин, агрегатов,
одновременно находящихся в разборке, ширины проходов и про-
ездов для транспортных средств; она равна сумме габаритных пло-
щадей одновременно разбираемых изделий, умноженной на ко-
эффициент, учитывающий проходы и места расположения дета-
лей при их разборке, примерно равный 2,5. Она составляет 20...25%
от площади слесарно-сборочного отделения или 15...20% от пло-
щади станочного отделения. Так как заранее установить размеры
и количество ремонтируемого оборудования трудно, площадь для
его разборки и промывки часто принимают без детальной плани-
ровки и подсчета в указанной процентной величине от площади
слесарно-сборочного или станочного отделения.
В слесарно-сборочном отделении отводят места для верста-
ков слесарной обработки, сборки узлов, которая производится
на верстаках или столах, и для общей сборки ремонтируемых
узлов газового оборудования и трубопроводных элементов газо-
снабжения.
Площадь слесарно-сборочного отделения может определять-
ся на основании планировки всех указанных рабочих мест, обо-
рудования, устройств, а также проходов и проездов, соответству-
ющих применяемым транспортным средствам. Полученная та-
ким образом производственная площадь, приходящаяся на одного
производственного рабочего, в зависимости от характера и раз-
меров ремонтируемых машин колеблется в пределах 25...30 м2,
а там, где ремонту подлежит крупногабаритное газовое оборудо-
вание, эти нормы могут быть увеличены.
Площадь слесарно-сборочного отделения можно также опре-
делить из числа единиц оборудования, которое одновременно
может находиться в капитальном ремонте, принимая во внима-
ние размеры ремонтируемого газового и энергетического обору- f
дования, где площадь на единицу оборудования средних разме-
ров обычно принимается 25...35 м2.
Обычно площадь монтажного отделения с испытательным
и окрасочным участками составляет 65...70% площади механи-
ческого и сварочного отделений. Это отделение располагается
в продолженных пролетах механического отделения или в про-
лете, перпендикулярном к пролетам механического отделения.
308
*1 «ЬмДО
В первом случае сборочное отделение обслуживается теми же кра-
нами, что и механическое, а во втором — в сборочном отделении
устанавливается свой мостовой кран. Второй способ расположе-
ния сборочного отделения применяется только в крупных ре-
монтных цехах.
Общая удельная площадь ремонтно-механического цеха
в среднем составляет 36...46 м2 на единицу основного оборудова-
ния ремонтно-механического цеха. В эту норму не входят терми-
ческое, кузнечное, электроремонтное, трубопроводное отделения,
конторско-бытовые помещения.
Смежно с демонтажным отделением в начале цеха и поперек
следующих пролетов располагается склад деталей, подлежащих
ремонту, а также склад материалов и заготовок с заготовитель-
ным отделением.
В конце механического отделения, перед сборочным, распо-
лагается промежуточный склад, в котором хранятся готовые смен-
ные детали и запасные части, т. е. комплектовочное отделение.
При разборке общей компоновки цеха необходимо распола-
гать его отделения в соответствии с последовательностью ремонт-
ных операций. Этого можно достигнуть при расположении отде-
лений цеха по следующей схеме:
—	демонтажное отделение, склад деталей, подлежащих ре-
монту, и склад материалов с заготовительным отделением распо-
лагается в начале цеха, поперек пролетов;
—	станочное отделение обычно размещается в параллельных
пролетах;
—	промежуточный склад, как правило, размещается поперек
пролетов;
—	слесарно-сборочное отделение может быть спланировано
по одному из указанных выше способов.
Склад сварочной проволоки, электроды, флюсы, защитные
газы, инструментально-раздаточный склад и заточное отделение
следует располагать по возможности так, чтобы они занимали
центральное положение относительно соответствующих осталь-
ных отделений и участков цеха.
Примерное процентное соотношение размеров площадей от-
делений ремонтно-механического цеха к его площади, занятой
станками, а также площадей участков слесарно-сборочного отде-
ления к общей площади этого отделения следующее, в процен-
тах: демонтажно-дефектовочное — 15...20; сварочное, слесарно-
сборочное, включая окрасочный, испытательный участки и эк-
309
спедицию — 45...50; склад заготовок и металла с заготовитель-
ным отделением — 5... 10; промежуточные склады — 7... 12; скла-
ды полуфабрикатов, ремфонда и инструментально-раздаточные
выбираются в пределах — 5... 15. Из опытных данных известно,
что сварочно-монтажные и сборочные помещения в процентах к
общей площади этих производств составляют: общая сборка —
60...70; узловая сборка-монтаж — 20...25; испытательное отделе-
ние — 6... 10.
Все отделения горячей обработки, в которых возможно выде-
ление вредных газов: трубосварочное, жестяницко-медницкое,
кузница, — необходимо сосредоточивать в одном пролете, имею-
щем большую высоту, несгораемое перекрытие и отделенном от
остальной части цеха капитальной стеной (см. рис. 12.3). Пло-
щадь этих отделений определяется на основании планировки обо-
рудования и рабочих мест. Укрупненно площадь устанавливается
по удельным площадям, съему готовой продукции в год с 1м2 пло-
щади пола от 0,8...1,2 т с 1 м2 площади кузнечного или термичес-
кого отделения или по процентному отношению площадей отде-
лений горячей обработки к общей площади механического и сва-
рочно-сборочного отделений цеха, которое составляет примерно
для жестяницко-медницкого отделения 1,0... 1,5%, котельно-сва-
рочного — 5...7%, трубопроводного — 4...5%, отделения металло-
покрытий — 2,5...3%, кузнечного — 3,5...5%. Площади складов
определяют таким же способом, как и площади складов механи-
ческого цеха, или принимают из расчета 1...2 т на 1 основной
станок ремонтно-механического цеха; кладовые — 0,3...0,5 т на
один основной пресс, сварочный аппарат, станок цеха.
В качестве примера планировки на рис. 12.3 приведен план
ремонтно-механического цеха на 55 станков с расположением
слесарно-сборочного отделения в пролете, перпендикулярном
к пролетам станочного отделения.
12.8. РАБОЧИЙ СОСТАВ ЦЕХА
И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЕГО ЧИСЛЕННОСТИ
В рабочий состав ремонтно-механического цеха входят про-
изводственные и вспомогательные рабочие, обслуживающий пер-
сонал и служащие, т. е. инженерно-технический и другой персо-
нал, включая руководство цеха.
В состав производственных рабочих входят рабочие-станоч-
ники, сварщики, заготовители, слесари для слесарно-сборочных
310
работ и производственные рабочие других основных отделений
цеха: трубосварочного, жестяницкого, трубопроводного, кузнеч-
ного и др.
При детальном проектировании количество рабочих-станоч-
ников определяют по той же формуле, что и для расчета количе-
ства станочников, слесарей и других отделений цеха: обслужива-
ющий персонал — 1...1.5, инженерно-технический — 9...12, дру-
гой персонал и служащие — 1,5...2,5% от общего количества
основных рабочих.
12.9. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЛИЧИН ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ИЗДЕРЖЕК
В ПРОЕКТИРУЕМОМ ЦЕХЕ
Для выполнения годовых производственных программ ремон-
тно-механического цеха по ремонту газового и энергетического
оборудования должна быть определена потребность в основных,
вспомогательных материалах и энергозатратах.
К основным материалам, необходимым для проведения ре-
монта ремонтно-механическим цехом, относятся трубы, прутко-
вый и листовой прокат, отливки, штамповки, изоляцинно-защит-
ные материалы, сварные полуфабрикаты, арматура, резиновые и
резино-тканевые рукава, ингибиторы и другое. Годовая потреб-
ность в основных материалах для каждого цеха определяется по
количеству выпускаемых изделий, деталей для них и массе заго-
товок на основании чертежей и спецификации или по опытным
данным газовых и теплоэнергетических хозяйств.
При определении стоимости материалов, необходимых для
выполнения годовой производственной программы цеха, пред-
приятия составляют материальные ведомости на основании дан-
ных по каждому цеху. Стоимость материалов ранее принималась
по ценам снабжающих организаций с начислением транспорт-
ных расходов (примерно 4...5% от стоимости материалов). Необ-
ходимо при этом учитывать возврат части затрат на отходы, ко-
торые в дальнейшем используются. Теперь же существуют ры-
ночные условия, и подход другой.
К вспомогательным материалам относятся притирочные со-
ставы, смазки, краска, изоляционные материалы, смазочно-ох-
лаждающие и моюще-очищающие средства, грунты, флюсы
и газы, флюсы для припайки. К технологическим материалам
принадлежат сварочная проволока, электроды, шлаки, газы, элек-
троплиты, ингибиторы коррозии и др. Потребность во вспомо-
311
гательных материалах определяют, исходя из практически уста-
новленных норм расхода на один станок или одного рабочего.
Затраты на вспомогательные материалы, как и на основные, при-
нимались по ценам снабжающих организаций. При укрупнен-
ных расчетах стоимость вспомогательных материалов часто при-
нимают в процентном соотношении от стоимости основных ма-
териалов (примерно в размере 2,5...4% в зависимости от характера
ремонтного производства).
Определение годовой потребности в энергии всех видов
и топливе для технологических целей определяется по норма-
тивно-технической документации отрасли.
Затраты на электроэнергию, расходуемую в течение года
(5Э в руб.), составляют:
5Э =	(12.8)
где 5’к — стоимость 1 кВтч электроэнергии, руб.; W — годовая
потребность в электроэнергии, кВт-ч.
Стоимость электроэнергии принимают по отпускным ценам,
ориентировочная стоимость 1 кВт-ч силовой электроэнергии ра-
нее составляла 20...25 коп., в зависимости от источника электро-
снабжения; стоимость электроэнергии для освещения — 15 коп.
за 1 кВт-ч. Сейчас эти цены резко возросли.
Затраты на сжатый воздух (5^, в руб.), потребляемый в год,
составляют:
(12-9)
где 5м<;ж — стоимость 1 м3 сжатого воздуха, руб.; Qz — годовая
потребность в сжатом воздухе, м3.
Затраты на сжатый воздух принимаются по себестоимости,
ориентировочная себестоимость 1 м3 составляла 30...40 коп.
Затраты на воду (5, в руб.), потребляемый в течение года, равны:
S. = SMBQ„	(12.10)
где Л'„„ — стоимость 1 м3 воды, руб.; Qt — годовая потребность в
воде, м3.
Затраты на воду рассчитывают по отпускной цене. Если хо-
зяйство снабжается водой от городского водопровода или по се-
бестоимости, ориентировочная стоимость 1 м3 воды колебалась
4,0...9,0 коп.
Затраты на пар (5П в руб.), потребляемый в год для производ-
ственных целей, а также для отопления и вентиляции, составляют:
312
S„ = SrQn,	(12.11)
где Sr — стоимость 1 т пара, руб.; Qn — годовая потребность
в паре, т.
Стоимость пара колеблется в широких пределах в зависимо-
сти от рода и размера установки, снабжающей цех паром. Затра-
ты на пар рассчитывают по отпускным ценам. Если пар получа-
ют со стороны или по себестоимости при своей котельной установ-
ке, ориентировочная стоимость 1 т пара составляет 5,О...6,5 руб.;
стоимость одной мегакалории доходит до 9 руб.
Затраты на топливо (5Т, в руб.), потребляемое за год, составляют:
£ = ^0,	(12.12)
где — стоимость 1 т топлива, руб.; (?. — годовая потребность в
топливе, т.
Затраты на топливо рассчитывают по отпускным ценам, в за-
висимости от его вида.
Следует заметить, что указанные цены являются ориентиро-
вочными. Рекомендуется для этого пользоваться справочными
данными поставщиков энергоносителей для газовой промыш-
ленности и энергетики.
Затраты на технологические издержки тесно переплетаются
с внедрением мероприятий по научной организации труда и ох-
ране окружающей среды. Производительность труда в ремонтно-
механических цехах в значительной степени зависит от условий
труда: микроклимата, освещенности, загазованности помещения,
шума, вибраций, излучений с применением экологически безо-
пасных моющих и других материалов. В проектах цехов дается
описание мероприятий, предусматривающих предупреждение
несчастных случаев при выполнении технологических операций
в проектируемых цехах.
Применительно к конкретным орудиям производства и обо-
рудованию, используемым в проектируемых технологических
процессах, должны быть указаны основные принципы конст-
рукций устройств и приспособлений по технике безопасности.
Разработка самих конструкций этих устройств и технологичес-
кой оснастки производится после утверждения проектного зада-
ния заказчиком при выполнении следующей стадии проектиро-
вания. Таким образом, пользуясь изложенным материалом, можно
представить сложность вопросов, решение которых так необхо-
димо для будущих ремонтников-эксплуатационников газовой
промышленности.
зв
Контрольные вопросы
1.	Каковы современные направления развития ремонтных предприятий га
зоэнергетики?
2.	Каковы исходные материалы принимаются при разработке проекта ре
монтно-механического предприятия (цеха, мастерской)?
3.	Назовите основные части проекта ремонтно-механического предприя
тия, их назначение.
4.	Какова роль технологической части проекта?
5.	Как определяется трудоемкость по видам ремонтных работ?
6.	Ремонтная сложность, и каким образом ее используют в проектах?
7.	Как рассчитывается потребность ремонтного производства в технологи
ческом оборудовании?
8.	План цеха и порядок его разработки.
9.	Каковы механизмы определения численности работающих на ремонтно
механическом предприятии?
10.	Технологические издержки и порядок их определения.
ЛИТЕРАТУРА
1.	Андреев Г.С. и др. Сварка и ее контроль на магистральных трубопроводах. —
Л.: Недра, 1973. - 176 с.
2.	Бородавкин П.П. Подземные магистральные трубопроводы. — М.: Недра,
1982. - 384 с.
3.	Гордюхин А.И. Газовые сети и установки. — М.: Стройиздат, 1978. — 383 с.
4.	Иванов Б.И. Очистка металлических поверхностей пожаробезопасными
составами. — М.: Машиностроение, 1979. — 183 с.
5.	Егоров М.Е. и др. Технология машиностроения. Учебник. — М.: Высш,
школа, 1976. — 534 с.
6.	Капцов ИИ. Сокращение потерь газа на магистральных газопроводах. —
М.: Недра, 1988. - 160 с.
7.	Козлов Ю.С. и др. Очистка изделий в машиностроении. — Киев: Техника,
1982. - 264 с.
8.	Малолетков Е.К., Гордеев Л.Ф. и др. Организация и технология ремонта
строительных машин. — М.: Госстройиздат, 1962. — 276 с.
9.	Масловский В.В. Оборудование ремонтно-механических предприятий га-
зоэнергетики. Уч. пособие. — Харьков: ХГАГХ, 2002. — 173 с.
10.	Масловский В.В. Технология обработки на доводочно-притирочных стан-
ках. Учебник. — М.: Высш, школа, 1979. — 151 с.
11.	Масловский В.В. Справочник по доводочным работам. — Харьков: Пра-
пор, 1985. — 121 с.
12.	Масловский В.В., Капцов И.И. Основы технологии ремонта систем газо-
снабжения. — Харьков: ХГАГХ, 1999. — 327 с.
13.	Молодык И.В., Зенкин А.С. Восстановление деталей. Справочник. — М.:
Машиностроение, 1989. — 480 с.
14.	Новиков М.П. Основы технологии сборки машин и механизмов. — М.:
Машиностроение, 1980. — 592 с.
15.	Одельский Э.Х. Газоснабжение. Учебник для вузов. — Минск: Вышэй-
шая школа, 1966. — 336 с.
16.	Технологии авторемонтного производства. Учебник / Под ред. К.Т. Кош-
кина. — М.: Транспорт, 1969. — 568 с.
17.	Фетисов ГЛ., Карпман М.Г., Матюнин В.М. и др. Материаловедение
и технология металлов. — М.: Высш, школа, 2000. — 639 с.
18.	Шмелева И.А. и др. Дуговая сварка стальных трубных конструкций. —
М.: Машиностроение, 1985. — 232 с.
19.	Фастов Л.М. и др. Ремонтные работы на городских газопроводах. — Л.:
Недра, 1989. - 151 с.
20.	Ястребова НА. и др. Технология компрессоростроения. Учебник. — М.:
Машиностроение, 1987. — 336 с.
СОДЕРЖАНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ....................................................3
ГЛАВА 1. РАЗВИТИЕ РЕМОНТА ГАЗОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ
И ТРУБОПРОВОДНЫХ СИСТЕМ, ИХ ИЗНОСЫ............................5
1.1.	Рост парка газового оборудования........................5
1.2.	Сведения о надежности и долговечности машин.............9
1.3.	Технология ремонта и этапы ее развития.................13
1.4.	Роль ученых в изучении износа и технологии ремонта.....15
1.5.	Трение и износ в системах..............................17
1.6.	Виды износов...........................................18
1.7.	Основные факторы, вызывающие ускоренный износ оборудования.24
ГЛАВА 2. ОРГАНИЗАЦИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ
И ТЕХНОЛОГИИ РЕМОНТА ГАЗОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ,
ТРУБОПРОВОДНЫХ СИСТЕМ........................................32
2.1.	Задачи ремонтной службы, формы организации и виды
специализации ремонтных предприятий.........................32
2.2.	Производственный и технологический процессы ремонта....36
2.3.	Научные основы единой системы планово-предупредительного
ремонта и виды ремонтов......................................37
2.4.	Эксплутационно-ремонтные работы на газопроводах
и сооружениях на них.........................................41
2.5.	Организационные формы проведения капитального ремонта..44
2.6.	Основы разработки типовых ведомостей дефектов на ремонт
оборудования................................................51
2.7.	Технико-экономическая целесообразность ремонта.........53
ГЛАВА 3. ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ К РЕМОНТУ
ГАЗОТРУБОПРОВОДОВ В ПОЛЕВЫХ УСЛОВИЯХ.........................56
3.1.	Технология выполнения основных подготовительных работ
по ремонту газопроводов.....................................56
3.2.	Отключение участков действующих газопроводов...........57
3.3.	Вскрышные земляные работы..............................64
3.4.	Водоотлив из траншей и котлованов и их защита
от поверхностных вод........................................69
3.5.	Особенность ремонтно-восстановительных работ магистральных
трубопроводов...............................................74
316
ГЛАВА 4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ПОДГОТОВКА ПРОИЗВОДСТВА
К РЕМОНТУ ДЕТАЛЕЙ И АГРЕГАТОВ....................................79
4.1.	Методология и этапы технологической подготовки
ремонтно-механического производства............................79
4.2.	Нормативно-техническая документация ремонтно-механических
предприятий...................................................82
4.3.	Организационные формы технологического процесса ремонта........88
4.4.	Нормативно-техническая документация ремонта газопроводов.......93
4.5.	Техническая документация ремонтно-механических предприятий.....95
4.6.	Порядок разработки технологического процесса
восстановления деталей........................................99
4.7.	Особенность разработки типовых технологий на ремонт газового
оборудования.................................................103
4.8.	Технико-экономическое обоснование выбора рационального
способа ремонта..............................................105
ГЛАВА 5. ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ РЕМОНТА ГАЗОВОГО
ОБОРУДОВАНИЯ И ТРУБОПРОВОДНЫХ СИСТЕМ............................111
5.1.	Характеристика основных методов ремонта оборудования..........111
5.2.	Восстановление деталей ремонтными размерами...............113
5.3.	Восстановление деталей и узлов дополнительными деталями.......117
5.4.	Особенность ремонта резьбовых соединений
дополнительными деталями.....................................120
5.5.	Восстановление деталей механической обработкой................122
5.6.	Специфичность восстановления деталей обработкой давлением.....125
5.7.	Восстановление деталей и трубопроводов сваркой и наплавкой....128
5.8.	Выбор способа сварки в связи с технологической свариваемостью.133
ГЛ А ВА 6 ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ ОЧИСТКИ
МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ......................................138
6.1.	Сведения о механизме образования загрязнений и их физико-хими-
ческих свойств...............................................138
6.2.	Основы технологии очистки металлической поверхности...........142
6.3.	Физико-технологическая характеристика моющих и специальных
очищающих составов...........................................147
6.4.	Технология очистки поверхностей труб..........................151
ГЛАВА 7. ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ РАЗБОРОЧНЫХ
И СБОРОЧНЫХ РАБОТ..............................................156
7.1.	Разборочные и сборочные процессы в ремонтной практике.........156
7.2.	Варианты технологии сборки....................................158
7.3.	Методика разработки технологического процесса сборки..........160
7.4.	Типовые технологии общей сборки оборудования
и трубопроводных систем......................................164
317
7.5.	Технология общей сборки центробежных компрессоров.........166
7.6.	Методы и технология сборки................................176
ГЛАВА 8. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ РЕМОНТА ГАЗОВОГО
ОБОРУДОВАНИЯ И ТРУБОПРОВОДОВ..................................179
8.1.	Ремонт газового оборудования агрегатно-узловым методом....179
8.2.	Ремонт трубопроводных систем с использованием присоединений..182
8.3.	Ремонт трубопроводов с использованием приспособлений......188
8.4.	Технологии ремонта трубопроводов с применением соединительных
патрубков..................................................194
8.5.	Основы технологии групповой сборки........................197
8.6.	Технология соединений, собираемых с использованием тепловых методов
200
8.7.	Технология сборки магистральных трубопроводов................203
ГЛАВА 9. ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ РЕМОНТА ТРУБОПРОВОДНЫХ
СИСТЕМ.....................................-..................210
9.1.	Особенности структуры сварных соединений..................210
9.2.	Технология сварки неповоротных стыков трубопровода........215
9.3.	Техника сварки заполняющих и облицовочных слоев трубопровода.220
9.4.	Технология сварочно-монтажных работ.......................223
9.5.	Технологические методы упрочнения сварных конструкций
и влияние коррозии...........................................227
9.6.	Конструкторско-технологические варианты при ремонте сваркой
энергетического оборудования и трубных элементов.............230
9.7.	Технологические способы уменьшения вредного влияния сварки...237
ГЛАВА 10. ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ КОНТРОЛЯ И ДЕФЕКТАЦИИ
В РЕМОНТНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ......................................240
10.1.	Определение технического состояния деталей и узлов газового
оборудования...............................................240
10.2.	Дефекты сварных соединений и их причины..................242
10.3.	Контрольные операции в технологическом процессе ремонта.....245
10.4.	Современные приборные методы контроля сварных соединений....248
10.5.	Особенность контроля трубозаготовок энергетического
оборудования................................................255
ГЛАВА 11. ПРОГРЕССИВНЫЕ НА ПЕРСПЕКТИВУ ТЕХНОЛОГИИ
РЕМОНТА ОБОРУДОВАНИЯ..............................................258
11.1.	Технология восстановления деталей чистовой упрочняющей
обработкой.................................................258
11.2.	Технология промывки внутридомовых газопроводов...........264
11.3.	Технология восстановления деталей вибродуговой наплавкой.268
11.4.	Технология восстановления изделий плазменной сваркой
сжатой дугой...............................................271
318
11.5.	Технология восстановления деталей металлизацией...........273
11.6.	Технология притирки уплотнительных поверхностей арматуры.....276
11.7.	Технология восстановления деталей с использованием полимеров.282
ГЛАВА 12. ПРОЕКТИРОВАНИЕ РЕМОНТНО-МЕХАНИЧЕСКИХ
ПРЕДПРИЯТИЙ ГАЗОЭНЕРГЕТИКИ.........................................286
12.1.	Современные направления развития ремонтно-механических
предприятий..................................................286
12.2.	Исходные данные для проектирования ремонтно-механических
предприятий газоэнергетики...................................289
12.3.	Состав ремонтно-механического предприятия.................293
12.4.	Основные части проекта ремонтно-механического предприятия.296
12.5.	Стадии проектирования ремонтно-механических предприятий...298
12.6.	Определение потребного количества технологического
оборудования.................................................302
12.7.	Определение площадей цеха и планировка....................306
12.8.	Рабочий состав цеха и определение его численности.........310
12.9.	Определение величин технологических издержек
в проектируемом цехе.........................................311
ЛИТЕРАТУРА.........................................................315