Pokudin_-_Tekhnologia_sudoremonta_-_2007

100

зависимости от характера повреждения, уровня нагруженности и др. обстоятельств. Таким образом, можно говорить о том, что информация о возникновении повреждений у работающего объекта поступает и ее надо суметь использовать.

Овладение навыками проведения дефектации с использованием рабочих параметрических данных базируется на хорошее знание объекта. В процессе тренировки способность проведения анализа развивается, и это значительно повышает эффективность использования параметрической информации для достижения поставленной цели —установление своеобразного «диагноза» в виде определения технических причин изменения параметров.

В реальной ситуации возникает несколько версий в виде вариантов возможных причин происхождения события, связанных с изменением технического состояния объекта. Далее приступают к проверке их состоятельности. Для этого выбирается одна, наиболее простая и легко проверяемая из них, и устанавливается, какие еще события в виде изменения других, сопутствующих параметров, должны были происходить, если эта версия имела бы место. В результате возникает потребность в дополнительной информации, на основании чего формируется задание - какие параметры дополнительно должны быть проверены. Произведя сверку реально поступающей информации о параметрах с предполагаемым их изменением, получают подтверждение «да» или опровержение «нет» проверяемой версии. Если выбранная версия не подтвердилась, приступают к очередной аналогичной проверке остальных, располагая их в порядке нарастания сложности процесса проверки. Понятно, что версии, проверка состоятельности которых требует проведения более сложных операций (вскрытий, разборок для осмотров и дефектации отдельных элементов и т.п.), оказываются на последнем месте.

Использование портативных средств диагностики типа пирометров, состояния подшипников, течеискателей и др. намного упрощает поиск неисправности.

101

3.3. Дефектация осмотрами Этот вид дефектации имеет наибольшую информативность и

производительность Для этого, как правило, используется чисто зрительное восприятие, которое может быть дополнено использованием оптических луп 7 и 10-кратного увеличения, эндоскопами. Для её реализации нужно не только смотреть, но и видеть информацию, указывающую на отклонения в техническом состоянии, что предполагает наличие определенного опыта. Элементы двигателей, механизмов, устройств, конструкций и систем, подлежащих обязательному осмотру, приведены в инструкциях по эксплуатации, правилах технической эксплуатации и соответствующих документах Регистра по проведению освидетельствований.

Еще до начала разборок и подетальной дефектации осмотрами обнаруживаются такие виды повреждений, как неплотности соединений механизмов и трубопроводов, через которые происходят утечки жидкостей, пропаривание, прорыв газов. Легко обнаруживаются трещины, разрывы, выпучины, нарушения взаимного фиксированного положения деталей (сдвигов), повреждения или отсутствие стопоров. Видимыми являются и косвенные признаки неисправностей: изменение дымности, потемнение и вспучивание краски в местах нагрева, выделение продуктов износа в местах стыковых соединений, где они «дышат».

При вскрытиях и разборках, проведении подетальной дефектации осмотры производят в два этапа: до и после очистки деталей.

До очистки обращают внимание на наличие и характер эксплуатационных отложений, свидетельствующих о качестве рабочих процессов, нарушениях в обслуживании и использовании объектов.

На поверхностях трения деталей ЦПГ обращают внимание на равномерность распределения смазки, наличие «сухих» зон, деструктивные отложения продуктов сгорания масла (лаковые отложения, вязкие отложения «смогатуры» в кепах колец). Даже без извлечения поршня при осмотре его фрагментов через продувочные окна можно обнаружить поверхностные

102

дефекты и «залегание» поршневых колец по их темному цвету от прорыва через них газов. Важно также выявить наличие механических примесей в отложениях.

Осматривая поверхности деталей с газовой стороны у двигателей и котлов, обращают внимание на характер и толщину отложений нагара, сажи, указывающие на качество сжигания топлива. Так малая толщина и твердость нагара говорит о хорошем горении, толстые и рыхлые слои —наоборот. Осмотр со стороны полостей охлаждения двигателей и водяного пространства котла позволяет выявить наличие шлама и даже накипи, указывающие на недостаточность водоподготовки, неэффективности используемых присадок.

Важность этого этапа осмотров обусловлена тем, что он позволяет выявить правильности водо- и топливоподготовки, своевременности проведения ТО. После удаления отложений вся эта информация исчезнет.

После удаления отложений приступают к более детальному осмотру поверхностей. При этом можно определить:

1.Характер изнашивания поверхностей трения. По грубым рискам устанавливается абразивный характер износа, а гладкая, полированная поверхность деталей ЦПГ укажет на коррозионно-механический износ. Кроме того могут быть выявлены натиры и задиры поверхностей, наличие на них наработков.

2.Характер повреждения поверхностей. Имеет ли место коррозия, кавитация, фреттинг, питтинг. По распространенности последнего выявляется и причина его возникновения.

3.Наличие следов задеваний движущихся деталей за неподвижные на роторах турбин и рабочих колесах центробежных насосов.

Аналогичные следы имеют место на торцевых поверхностях дисков и колес при осевых смещениях из-за износов упорных подшипников. Следы задевания могут быть обнаружены и на головках поршней двигателей (рис.3.1). Это происходит при сильном износе юбки поршня, когда горячая головка начинает вступать в контакт с цилиндровой

103

втулкой, оставляя на последней вертикальный след. Из-за угрозы задиров цельный поршень бракуют, у составного меняют юбку.

4.Состояние поверхностей уплотнения на клапанах газообмена двигателей, арматуры трубопроводов, компрессоров, топливной аппаратуры и т.п. Несплошности уплотняющих поясков и плоскостей указывают на места

	проходов жидкостей,	газов,	Рис.3.1. Следы задира на головке
			поршня при сильном износе его
	воздуха. Аналогичным	образом	юбки

оценивается состояние уплотняющих поверхностей у опорного бурта втулки цилиндра, пояска цилиндровой крышки, плоскости разъемов форсунок, лазов котлов, корпусов насосов.

5.Наличие цветов побежалости у деталей, работающих с умеренными температурами, как свидетельство воздействий высоких температур. Они могут встречаться у подшипников качения, вкладышах подшипников на рабочей и тыльной стороне, шейках валов.

6.Характер разрушения в местах разрывов и образования трещин. По характерным признакам определяют усталостный характер повреждения или наличие перегрузок. Легко определить и тот концентратор

напряжения, от которого берет начало трещина.

Можно привести еще много других примеров выявления дефектов и повреждений. Главное, что они имеют свое проявление и чем более опытный специалист производит осмотр, тем больше информации он умеет извлечь. Недаром расследование и экспертиза аварий включает в себя обязательный тщательный осмотр деталей и его анализ.

Поэтому дефектация осмотрами является обязательной, а все остальные методы, даже с использованием самого современного оборудования,

104

используют уже после него для получения той информации, которая не может быть им выявлена.

3.4. Дефектация обстукиванием

Является очень простым, но достаточно информативным методом, о котором иногда забывают и не всегда используют . Наоборот, специалисты с большим практическим опытом пользуются им довольно часто.

Дефектация производится молоточком массой 40-50 г, анализируя тоны звука и характер отдачи молотка при нанесении легких ударов по проверяемому элементу. Если опыта проведения такой дефектации нет, то следует предварительно потренироваться на заведомо исправном и неисправном объектах, сравнивая их между собой.

Кдефектации обстукиванием прибегают в следующих случаях.

1.Контроль наличия трещин. Еще при изготовлении контролю по отливки корпусов механизмов, картеров, поршней, насосов и т.п..

Обстукиванием можно выявить только сквозные трещины. Важно то, что при малой затрате времени удается установить наличие трещины, а её характер

ипротяженность выявляют более чувствительными способами. При нанесении ударов в зоне ее расположения звук становится глухим, дребезжащим, сила отдачи снижается. Такие изменения хорошо заметны при сравнении звуков, получаемых на соседних зонах, где нет трещины. Обстукивания производят по периметру с некоторыми интервалами по длине на нескольких уровнях по высоте детали. Особенно тщательно проверяют участки по краям и около вырезов, утолщений. В судовых условиях обычно проверяют рабочие колеса насосов, поршни, поперечины фундаментных рам, лопатки турбин турбонагнетателей. Особенно тщательно следует проверять барабаны центробежных сепараторов, разрывы которых при высоких оборотах грозят серьезными последствиями. Известны тяжелые случаи травматизма по этой причине.

105

2.Контроль состояния креплений. Обстукивание производят по граням гаек, выявляя признаки ослабления затяжки. При хорошем состоянии затяжки звук получается звонкий с упругой отдачей молотка. Впечатление аналогичное тому, когда стучат по твердому монолитному объекту. В зависимости от степени ослабления затяжки звук становится более глухим, а отдача вялой.

Таким образом проверяют состояние креплений шатунных болтов, анкерных связей, шпилек цилиндровых крышек., фундаментных и сшивных болтов и т.п. Им можно обнаружить и трещину у корня шпильки, проверяя ее в ненагруженном состоянии после разборки. Надо помнить, что это является только сравнительным экспресс-анализом, выполняемым при каждом удобном случае (при вскрытии картера, например) но который не заменяет предназначенный планами ТО контроль уровня затяга более радикальными мерами.

3.Контроль наличия расслоений в биметаллических композициях. Таким способом проверяется качество толстых слоев заливки баббита на вкладыш подшипника. Обстукивание производят со стороны баббитовой заливки.

4.Контроль качества посадки. Проверяют посадку с натягом втулок и облицовок на валы. В зоне контакта деталей могут быть местные неприлегания из-за овальности, волнистости формы. В этих местах звук получается глухим, а на остальных участках звонким, как у монолитного изделия.

5.Контроль состояния стенок труб. Проверяется степень изношенности их по толщине, что обычно необходимо для определения зоны распространения коррозионного поражения. Таким образом определяют, можно ли производить сварку в зоне наличия свищей, трещин, или лучше этот участок или всю трубу заменить.

3.5.Микрометрическая дефектация

Впроцессе эксплуатации деталей судовых технических средств первоначальные размеры и свойства деталей, установленные чертежами и техническими условиями, изменяются вследствие износов или различных повреждений.

106

Износы, образующиеся в результате нормальной работы механизмов, вследствие постоянного воздействия неустранимых факторов, таких как трение, коррозии, эрозии, усталость, пластические деформации, называются нормальными физическими износами. Нормальный физический износ в случае несвоевременного его устранения может достичь предельных значений и привести к повреждениям и авариям механизмов. Поэтому инструментальный метод дефектации (микрометрирование) предполагает использование универсальных и специальных измерительных средств.

С помощью микрометрирования производят следующие операции:

-измерение размеров, характеризующих прочность (диаметр, толщина);

-соответствие допусков на размеры предъявляемым требованиям;

-проверка величин зазоров и натягов в соединениях деталей;

-проверка отклонения формы изделия от заданной (овальность, конусообразность, наличие радиального и торцевого биения, неплоскостность, непрямолинейность и т.д.);

-количественная оценка шероховатости поверхности.

Для каждого вида измерений имеется определенная категория измерительных инструментов, которые различаются как их кинематикой, так и точностью измерений.

Инструменты, с помощью которых определяют размеры, называются

измерительными, а их измерения — абсолютными. Приборы, показывающие только величины отклонения, называются поверочными, а их измерения относительными. При измерениях пользуются следующими инструментами.

!. Металлические линейки (разметочные и лекальные, последние для проверки плоскостности, прямолинейности). Цена деления шкалы 1,0 мм.

2.Разметочные и проверочные угольники, угломеры (включая и оптические, с ценой деления 1 минута).

3.Уровни для проверки ориентации относительно касательной и перпендикуляра к поверхности земной коры. Имеются брусковые и рамные

107

уровни. Цена одного деления в зависимости от класса 0,02-0,05; 0,06-0,10;

0,12-0,20 мм/м.

4.Штангенциркули, штангенглубомеры, штангенрейсмусы предназначены для измерений и разметочных работ. Цена деления: 0,10; 0,05; 0,02 мм.

5.Микрометрические инструменты: микрометр, микрометрические скобы, микроштихмасс, микрометрический глубиномер. Цена одного деления равна 0,01 мм. Эти приборы можно самостоятельно настраивать на «О» отсчета. Проверка их точности производится на калибрах и на плитках Иогансона.

6.Пластинчатые щупи 1-го и 2-го классов точности, комплектуемые в наборы от 1 до 7 в зависимости от количества пластин и интервалов размеров между ними.

Длина щупов бывает: 50, 100, 200 мм. Самая тонкая пластина в наборе щупов —0,02 мм. При пользовании щупами нельзя прилагать большие усилия, которые не повышая точности измерений, ведут к быстрому повреждению в первую очередь тонких пластин.

7.Индикаторы часового типа. Обычно имеют цену деления 0,01 мм (для специальных измерений имеются приборы с ценой деления 0,001 мм). Пределы измерения от 0 до 10 мм, а также они являются составной частью многих измерительных инструментов (нутромеров, скоб).

8.Оптические приборы для контроля прямолинейности и плоскостности с точностью до 0,01 мм.

9.Для контроля шероховатости поверхностей используются переносные портативные профилометры с большим диапазоном измерений. Так

профилометр TR100 позволяет измерять Ra в пределах 0,05-10,0 мкм и Rz 0,1-50 мкм.

Для сопоставимости результатов измерений, выполненных в разное время, их необходимо выполнять в одних и тех же местах. С этой целью обычно создают «карты обмера», образцы которых приводятся в документации по ТО и ремонту. В соответствии с этим при изготовлении и ремонте

108

производят начальные и все последующие измерения при контроле технического состояния в тех же зонах. Только при таких условиях возможно получить информацию о скоростях износа, дающих представление о качественном уровне эксплуатации.

3.6. Капиллярная дефектациия

Физическая основа метода заключается в использовании жидкостей с низким поверхностным натяжением, способных проникать в самые мелкие несплошности (поры, свищи, трещины и т.д.). В зависимости от способа обнаружения затекавшей жидкости различают несколько методов.

Мелокеросиновая проба. После смачивания поверхности высушивают и наносят на них меловой раствор. После высыхания мела дефекты проявляются в виде мокрых, не высыхавших пятен и полос.

Цветная дефектоскопия. В проникавшую жидкость (индикатор) добавляют яркие красители (судан). С помощью каолиновой смеси несплошности выявляются в виде ярко окрашенных пятен, полос.

При проведении капиллярной дефектации проникающую жидкость (индикатор) после нанесения с выдержкой 5-10 мин тщательно удаляют с проверяемой поверхности. Керосин хорошо удаляется протиркой ветошью и высушиванием. Для удаления цветного индикатора используют специальные жидкости —очиститель и протирают сухими салфетками.

Проявляющие жидкости (меловой или каолиновый растворы) наносят кистью или пульверизатором.

Трещины проявляются резкими линиями, а поры — точками. Интенсивность выхода и проявления индикатора пропорциональна глубине дефекта (рис.3.2).

В нормативных документах РМРС указан перечень основных деталей двигателей и вспомогательных механизмов, которые подлежат обязательному контролю при ремонте. Перечень деталей, подвергаемых обязательной проверке на наличие трещин, приведен в Приложении.

Рис.3.2. Схема процессов капиллярного метода контроля: а — очистка; б —нанесение жидкости; в - очистка; г - нанесение проявителя, д —появление пятна

Люминесцентный метод. В жидкость добавляют вещества, ярко светящиеся при ультрафиолетовом освещении —люминофоры. После очистки поверхности ее припудривают специальными порошками и освещают ультрафиолетовыми лампами. По свечению определяют дефектные зоны.

Детали, работавшие в масле, протирают насухо, а затем их подвергают переменному деформированию или начинают их проворачивать. Появление на поверхностях выдавленного масла указывает на наличие трещины. Таким образом, были обнаружены трещины коленчатых валов.

3.7. Магнитная дефектация

Эти методы используются для обнаружения дефектов и повреждений деталей, изготовленных только из ферромагнитных сплавов.

Метод основан на том, что силовые линии искажаются и уплотняются в зоне дефектов. На поверхность намагниченной детали наносят сухой металлический порошок (крокус) или порошковую суспензию. Частицы порошка располагаются с той же плотностью, что и силовые линии. По сгусткам и валикам порошковой массы определяют наличие и протяженность дефектов. Таким образом выявляются усталостные и мельчайшие трещины после закалки, у корней лопаток турбин и лопастей гребных винтов, в галтелях КВ и т.д. Схема искажения магнитного поля и характер отложений порошка показан на рис.3.3 а и б.

Магнитопорошковый метод является одним из самых надежных и чувствительных методов выявления поверхностных и подповерхностных