Archive for Статьи

Ультразвуковой анализ основан на звуковом излучении и в основном используется для определения критических распространяющихся состояний деформации деталей химической установки. Очень часто ультразвуковой анализ для определения расширяющихся трещин в элементах химической установки, которые подвергаются высоким нагрузкам. Это могут быть высоконапорные трубопроводы или сосуды под давлением.

Физически ультразвуковой метод основывается на передаче высокочастотных звуковых колебаний в ходе начинающихся деформационных процессов и замедленного разрушения металлов. Для заблаговременного распознавания начавшейся усталости металла и, как следствие, образования трещин, критические места химической установки оснащают высокочувствительными звуковыми приемниками. Ультразвуковой анализ помогает заранее принять необходимые меры по устранению этих нежелательных явлений.

Химическое оборудование с повышенным потенциалом опасности (ядерные установки, резервуары с ядовитыми веществами, высоконапорные системы и трубопроводы) должно оснащаться оборудованием и сигнальными приборами, которые действуют по принципу звуковой эмиссии.

Контроль утечек позволяет определить сквозные повреждения деталей конструкции и возможную негерметичность химической установки. В этих целях используется несколько хорошо зарекомендовавших себя методов. Отдельные аппараты и резервуары проверяют на герметичность перед вводом в эксплуатацию путем откачки воды посредством сжатого газа. Негерметичность установки легко определяется наличием поднимающихся газовых пузырьков.

Также детали химической установки можно проверить путем гидравлического испытания на стенде. В процессе испытания установка нагружается сжатым газом, затем его подача перекрывается. Измерение внутреннего давления в установке при помощи манометра показывает постоянство давления в случае полной герметичности и неуклонное падение давления в случае негерметичности химической установки. Определение мест разгерметизации легко проводится путем нанесения густой мыльной пены кистью на детали конструкции.

Легко определить очень мелкие протечки помогает продувочный тест. Его проводят перед вводом установки в эксплуатацию. Вовнутрь установки закачивается гелий, после чего проводится поверхностное обследование деталей газовым детектором. В случае негерметичности установки газовый детектор определит место утечки гелия. Во время эксплуатации химических установок этот способ контроля в сочетании с высокочувствительными детекторами широко применяется для производственных материалов.
 

Этот метод дефектоскопии в основном применяется для тестирования сварных швов и отливок с целью определения вероятных внутренних дефектов материала. Энергия используемого рентгеновского излучения позволяет просвечивать материалы толщиной до 300 миллиметров. Как гамма-излучатель в большинстве случаев применяют радиореактивный кобальт 60, который позволяет просвечивать материалы толщиной до 200 миллиметров.

В процессе прохождения через деталь конструкции, происходит ослабевание излучения с повышением толщины материала. Позади детали размещают пленку, на которой фиксируется изображение этой детали под действием излучения. При наличии дефектов материала в негативном изображении на пленке появятся темные пятна.

При просвечивании рентгеновскими лучами деталь для проверки размещают перед кассетой в направлении лучей рентгеновской трубки. После проявления на кассете появится изображение детали. Из-за больших габаритов рентгеновских установок этим методом проверяют в основном средние и небольшие детали, поскольку установки чаще всего являются стационарными. При использовании гамма-лучей для дефектоскопии, радиоактивный излучатель размещают в таком положении относительно места контроля, чтобы на пленке отобразилось изображение детали в проходящем излучении.

Ультразвуковые методы диагностики позволяют проверять состояние деталей конструкции и особенно сварных швов на отсутствие дефектов внутри материала и трещин. Ультразвуковую дефектоскопию можно проводить при работающей химической установке. Физически ультразвуковая диагностика основывается на свойстве ультразвука сканировать твердое тело, отражаясь при этом от дефектов в материале и задних стенок конструктивных деталей.

При проверке приемопередающая совмещенная искательная головка излучает ультразвуковые колебания в зону материала, которая подлежит проверке. Ультразвуковые волны пронизывают материал, отражаются от различных дефектов и задней стенки детали, затем вновь принимаются ультразвуковой головкой. После приема ультразвуковые колебания преобразуются в электрические сигналы, которые можно наблюдать на переносном дисплее в виде появляющихся пиков напряжения (вылетов). Форма и положение таких отклонений позволяет определить размер и положение дефектных участков материала.

Контроль сварных швов является одной из важнейших областей применения ультразвуковой дефектоскопии. В этом случае чаще всего используют наклонные (угловые) искательные головки – они позволяют получить результаты исследования с минимальными искажениями от поверхности сварных швов. Угловая искательная головка посылает колебания в заготовку под углом. Эти колебания отражаются от задней стенки и тестируют сварной шов сбоку. Для полной проверки сварного шва головку перемещают параллельно сварному шву по зигзагообразной траектории с легкими поворотами. Таким образом, удается определить различные дефекты сварного шва. 

В процессе эксплуатации химических аппаратов и трубопроводов химических установок они должны постоянно контролироваться на предмет своей функциональной надежности. Кроме этого, постоянный контроль над состоянием материалов и возникающими дефектами дает возможность своевременно определить и предотвратить вероятные сбои в работе химической установки. Критическими местами химических установок считаются, в первую очередь, сварные швы и элементы конструкции, которые подвержены особо высоким нагрузкам. Регулярный осмотр этих критических мест предписан правилами эксплуатации химических установок в законодательной форме.

Локализация неисправностей в химической установке

Визуальное наблюдение и контроль состояния предполагают обычные текущие осмотры химических установок в ходе работы с целью определения возможного появления больших трещин, которые видны невооруженным глазом. Также он служит для определения коррозионных явлений на наружной поверхности химической установки. Изнутри поверхности аппаратов и трубопроводов проверяются при помощи телевизионных камер или эндоскопов в отключенном состоянии установки.

Пластичные консистентные смазки являются пастообразными смесями мыла и смазочного масла. Мягкость пластических смазок определяется исходя из показателя консистенции, который находится в диапазоне от 000 до 00, 1-6. Консистентные (вязкие) смазки используются в случаях, когда одной заправки смазки хватает на очень долгий промежуток времени (работа без техобслуживания). Для этого место смазки делается таким, чтобы через ниппель можно было полностью заполнить смазочным средством зону смазки. При работе происходит нагрев места опоры, а вместе с ним и находящейся там смазки. В итоге консистентная смазка выделят смазочное масло, которое покрывает поверхность скольжения. Условное обозначение консистентных смазок содержит соответствующий символ (ромб или треугольник), в котором нанесено буквенное обозначение и числовой коэффициент вязкости.

Консистентная смазка на нефтяной основе

Твердые смазочные материалы представляют собой порошок, который состоит из графита, сульфата молибдена или политетрафторэтилена. Эти порошки являются крошеными пластинками, которые скользят относительно друг друга в смазочном зазоре. Твердые смазки в основном используются в экстремальных условиях работы: при слишком высоких (до 400 градусов Цельсия) или слишком низких температурах, при наличии воздействия на место смазки кислот и других агрессивных веществ. Кроме этого, твердые смазочные материалы иногда добавляют к жидким смазкам. Это позволяет исключить непосредственный контакт деталей конструкции при недостаточном смазочном эффекте (в случае аварийной работы).

Чаще всего в качестве смазочных масел используются нефтяные, или минеральные, масла. Их производят из нефтепродуктов в виде углеводородной смеси. Чтобы улучшить некоторые свойства этих масел (стойкость к окислению, защита от коррозии) к ним добавляют присадки.

Синтетическими смазочными материалами называют жидкости, имеющие свойства смазочного средства, которые получают химическим путем. Эти смазочные вещества имеют высокую стоимость и применяются в тех областях, где минеральные масла не способны выдерживать существующие условия (низкие и высокие температуры, повышенные нагрузки и т.п.) или не соответсвуют предъявляемым требованиям (например, по трудновоспламеняемости). Синтетическими смазочными веществами являются различные поли-а-олефины, полигликоли, силиконовые и эфирные масла.  

Каждое место смазки должно смазываться тем маслом, которое рекомендует изготовитель машины. Все масла имеют маркировку из специальных знаков, которая наносится стойкой краской в местах смазки и на емкости с маслом. Эта стандартная маркировка включает в себя соответствующий символ с буквенным обозначением и нанесенным коэффициентом вязкости.
 

Смазочные материалы применяются для уменьшения трения и износа между взаимно движущимися между собой деталями конструкции химических аппаратов. Смазочные материалы обеспечивают легкость хода механизмов, заметно снижают износ деталей и продлевают срок эксплуатации всей машины. Кроме этого, поверхности скольжения получают эффективную коррозионную защиту.

Смазочные масла

Смазочные масла используются для смазки подшипников в закрытых корпусах и быстроходных деталей машин. Во многих случаях они используются в системах циркуляции, унося тепло, которое создается трением, от места смазки. Наиболее важным свойством смазочных масел является их вязкость. Вязкость обозначается цифровым индикатором, значение которого уменьшается при снижении вязкости (близкой к вязкости воды) и увеличивается при увеличении вязкости (близкой к вязкости меда).

Очень важным качеством смазочного масла является минимальное изменение вязкости в зависимости от изменения температуры. Само смазочное масло должно иметь низкую температуру затвердевания, высокую температуру вспышки, хорошую стойкость к действию химикатов и старению. Осмоление смазочного масла под действием давления и тепла должно полностью исключаться.
 

В случае применения графитовых и угольных материалов в химической промышленности говорят об искусственных угольных продуктах, спрессованных в формы. Эти материалы пропитываются дегтем или синтетической смолой в качестве связующего вещества.

Графитовые и угольные материалы обладают стойкостью к действию практически всех жидких и газообразных химикатов. Вызвать их разрушения могут только агрессивных химические среды сильно окисляющего действия в условиях очень высоких температур (более 500 градусов Цельсия). Кроме этого, угольные и графитовые материалы довольно хорошо проводят тепло и электричество.

В химическом машиностроении область применения графитовых и угольных материалов лежит в изготовлении теплообменников, элементов трубопроводов и специальных колонн, используемых для производства фосфорной и соляной кислот. Также из этих материалов изготавливают тигли для плавления солей и угольные электроды, которые используются для создания электрической дуги в процессе электролиза расплава алюминия.
 

Аппараты и резервуары с химически стойкими футеровками применяются в случаях, когда коррозионная стойкость отдельных веществ (например, резиновых обкладок) недостаточна для противостояния особенно агрессивным химическим и термомеханическим нагрузкам. Такие процессы имеют место в емкостях и запасных баках с горячими щелочами и кислотами. Также особо агрессивная среда наблюдается в охладителях и абсорбционных колоннах хлористого водорода или влажного газообразного хлора.

Футеровка состоит из нескольких слоев и наносится на внутреннюю поверхность стальных или железобетонных резервуаров. Непосредственную защиту от коррозии выполняет уплотняющий слой, в качестве которого обычно выступает резиновая обкладка. На обкладку наносится слой шпатлевки, который состоит из замазки на основе синтетической смолы или шпатлевки на жидком стекле. На шпатлевку накладывается футеровка, состоящая из фасонных элементов и керамических плит. После этого, все покрытие фиксируется замазкой для швов.

Слой замазки и керамические плиты принимают на себя все механические нагрузки – износ и удары. Теплоизоляционные свойства футеровки снижают температуру, которая воздействует на резиновую обкладку. Кроме этого, футеровка играет роль химического барьера.