РЕМОНТ ХОЛОДИЛЬНЫХ УСТАНОВОК

8.1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ТЕОРИИ НАДЕЖНОСТИ. В соответствии с ГОСТ 27.002-89 "Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения", под надежностью понимают свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортировки. Состояние холодильной установки, при котором она может выполнять свои функции, сохраняя параметры, установленные требованиями технической документации (паспортом, регламентом и техническими требованиями), называется работоспособностью. Всякое отклонение от оптимального режима работы установки называют неисправностью. Неисправности устраняют в процессе работы или при профилактическом ремонте. При неисправности установка не соответствует хотя бы одному из требований технической документации. Неисправность, приводящая к потере работоспособности, называется отказом, приводящая к потере’ исправности — повреждением, или дефектом. Неисправность, устраняемую наладкой или регулировкой режима, называют неполадкой. Холодильная установка может быть работоспособна, но неисправна. Например, могут наблюдаться утечки масла через сальники или снижение давления масла по сравнению с номинальным из-за увеличения зазоров в подшипниках, в то время как установка обеспечивает охлаждение объекта при заданной температуре. Ремонт — это комплекс работ, необходимых для поддержания исправности и работоспособности холодильной установки, в которые входят замена восстановление изношенных деталей, сборочных единиц и сборочных комплексов, регулировка и наладка оборудования с доведением его параметров до соответствия требованиям технической документации. Различают плановый, неплановый и аварийный (вынужденный) ремонты. Плановый ремонт выполняют в плановом порядке с периодичностью, предусмотренной нормативно-технической документацией. Неплановый ремонт предусматривается нормативно-технической документацией, но осуществляется не в плановом порядке. Аварийный ремонт выполняют при отказе оборудования в межремонтный период. Планово-предупредительный ремонт проводят до появления неисправностей для предупреждения прогрессирующего износа деталей, что снижает вероятность выхода оборудования из строя. Совокупность работ по поддержанию работоспособности оборудования между ремонтами называют техническим обслуживанием. Надежность — способность холодильной установки сохранять рабочие параметры при выполнении функций в течение требуемого промежутка времени или наработки. Под наработкой подразумевают продолжительность работы оборудования в часах или выпуска определенного количества продукции, если это лучше характеризует его работу. Безотказность — способность оборудования сохранять работоспособность в течение определенной наработки без вынужденных перерывов. Безотказность характеризуется наработкой на отказ (средняя продолжительность безотказной работы) и интенсивностью отказов (отношение числа отказов к количеству оставшихся исправными изделий в определенном интервале времени). Нормативная наработка на отказ для холодильных компрессоров составляет, тыс. ч: винтовых 3,5; аммиачных — 2,3 и 5,4 при холодопроизводительности выше и до 116 кВт; хладоновых— 10,3 при холодопроизводительности ниже 36 кВт. Любое изделие (деталь или оборудование) характеризуется также долговечностью —- способностью сохранять работоспособность до предельного состояния с необходимыми перерывами для обслуживания и ремонта. Предельное состояние определяется невозможностью или нецелесообразностью эксплуатации из-за снижения эффективности или, появления опасности. Долговечность, один из основных показателей надежности, следует отличать от ресурса — наработки до состояния, указанного в технической документации. Различают п о л н ы й р е с у р с — до конца эксплуатации, до капитального ремонта и т. п. Н а з н а ч е н н ы й р е с у р с — наработка, при которой прекращают эксплуатацию изделия независимо от его состояния из соображений безопасности или экономической целесообразности. Например, подшипники целесообразно менять через определенное количество часов их работы. Показатели долговечности всегда будут выше показателей надежности. Ремонтопригодность характеризует свойство изделия быть приспособленным к предупреждению, обнаружению и устранению отказов и неисправностей при проведении технического обслуживания и ремонта. Другими словами, ремонтопригодность— это возможность проведения технического обслуживания и ремонта с минимальными затратами времени и труда. Календарная продолжительность эксплуатации до определенного момента называется сроком службы. Сохраняемость — свойство оборудования сохранять эксплуатационные показатели в течение срока хранения и транспортировки, а также после них. Различают техническую и эксплуатационную надежность. Техническая надежность характеризует только технические возможности оборудования, обусловленные конструкцией и качеством изготовления. По показателям технической надежности судят об уровне разработки и принимают решение о необходимости доводки или модернизации аппарата или машины. Эксплуатационная надежность определяется реальными условиями использования оборудования с учетом всех факторов: качества проектирования и изготовления, режима работы, квалификации обслуживающего персонала, качества обслуживания и ремонта, обеспеченности запчастями и т.п. О надежности холодильной установки можно судить по наработке на отказ и по коэффициенту технического использования, представляющему собой отношение времени исправной работы к сумме времени работы, плановых и неплановых ремонтов без учета организационных простоев. Сравнение фактической и проектной надежности по этим показателям позволяет сделать вывод о том, насколько отдельные факторы влияют на надежность и, следовательно, на производительность. При оценке надежности проводят анализ среднего времени простоя между ремонтами каждой единицы оборудования, удельного времени простоя в ремонте, частоты возникновения отказов, работоспособности и др. Надежность всей машины определяется надежностью каждой детали. На стадии разработки проекта надежность обеспечивается равнопрочностью всех деталей, повышением ремонтопригодности, введением систем защиты; на стадии изготовления—точностью и чистотой обработки деталей, упрочнением поверхностей трения, противокоррозионными покрытиями, точностью сборки и наладки; на стадии эксплуатации — соблюдением режима работы, смазки и своевременным обслуживанием. С экономической точки зрения оптимальная степень надежности будет соответствовать минимальным суммарным затратам. 8.2. ИЗНОС ОБОРУДОВАНИЯ. Надежность работы холодильного оборудования в первую очередь зависит от человеческого фактора — это высококвалифицированные, грамотные специалисты, осуществляющие эксплуатацию, ремонт оборудования и служба КИП, ведущая постоянный контроль за работой систем холодоснабжения. Пути повышения надежности работы оборудования — это соблюдение проектных температурных режимов, поддержание оптимальных условий работы, своевременный технический уход, выражающийся в поддержании нормальной работоспособности оборудования. При работе оборудования оно часто испытывает переменные нагрузки, изменения температурных условий — что приводит к снижению эксплуатационных качеств холодильных установок, т. е. Они снижаются. Иными словами возникают дефекты или износы оборудования. Различают износы нормальные (или естественные) и аварийные (или преждевременные). Нормальные износы возникают в результате действия сил трения высоких и низких температур и других причин в процессе длительной работы при нормальных условиях эксплуатации и соблюдения правил ухода. К аварийным относятся износы, которые преждевременно выводят машину или ее узлы из строя. Эти дефекты возникают в результате повреждений и поломок деталей и узлов вследствие конструктивных и производственных дефектов из-за нарушения правил технической эксплуатации. Все виды износов дефектов тщательно изучают, составляют аварийный акт, в котором указывают причины, вызвавшие аварию и принимают меры для предупреждения аварий. Различают виды нормального износа: механический, тепловой и коррозионный. Механический износ — возникает в результате действия сил трения и вызывает изменение размеров детали и ухудшение трущейся поверхности. У компрессоров изнашиваются от трения сопряженные поверхности трущихся деталей. Скорость изнашивания трущихся деталей зависит от свойств и качества материалов, чистоты обработки рабочих поверхностей, отклонений от заданной формы поверхности (овальность, конусность, перекосы), твердости поверхностей деталей, изменения нагрузки сопряженных деталей и от качества смазки (грязное масло, недостаточно, несоответствующее). Длительный срок службы сопряжения обеспечивается надлежащей технической эксплуатацией сопряжения, что позволяет поддерживать интенсивность износа в нормальных пределах. Тепловой износ — возникает от действия высоких температур. Металл выгорает и выкрашивается, на поверхности появляются трещины. При этом детали деформируются, меняют свои размеры и форму. У компрессоров тепловой износ деталей может появиться при неправильной эксплуатации (отсутствие смазки, загрязнения, перекосы и др.). Коррозийный износ — происходит тогда, когда металлические детали подвержены химическому или электрохимическому воздействию окружающей среды, те.ел. Металл окисляется и разрушается. Металл конденсатора коррозируется от воздуха, растворенного в охлаждающей его воде (кислород воздуха). Металл испарителей от водных растворов минеральных солей — NaCl, CaCl2. Кроме этого разрушение металла оборудования может идти под действием переменных усилий (шатуны, шток поршня) — это называется усталостью металла. Разрушение детали от усталости происходит без признаков остаточной деформации. Методы определения износов На условия работы узлов трения может оказывать влияние, как сам хладагент, так и продукты его взаимодействия со смазкой и различными загрязнениями системы. Вязкость масло-фреоновых смесей в картерах компрессоров снижается с повышением температуры и увеличением количества R-22, содержащейся в смеси. При влажном ходе компрессора в картер поступает смесь, содержащая фреон в жидкой фазе. Попадая в узлы трения с повышенной температурой, масло-фреоновая смесь вспенивается, разрывается масляной слой и узел остается без масла, что ведет к износу. Аналогичные явления происходят при понижении р в картере во время пуска компрессора или быстрого снижения t0. В присутствии влаги фреоны разлагаются с образованием агрессивных сред, способствующих износу машин. При разложении R-22 образуются СО2, соляная и плавиковая кислота, а также Cl (хлор). Продукты разложения вступают в реакции с металлами, вызывая их сильное разрушение. Своевременное выявление в холодильных компрессорах и аппаратах неисправностей и скрытых дефектов имеет важное значение для предотвращения аварий. Они выявляются при помощи следующих методов контроля: наружный осмотр, гидравлическое или воздушное испытания, обмеры, акустический метод, дефектоскопия, проверка на ощупь, рентгеновское просвечивание, магнитная и ультразвуковая дефектоскопия. Наружный осмотр — этим осмотром обнаруживают в деталях трещины, изломы, изгибы, скручивание, неправильную сборку, загрязнения. Осмотр лупой. Все это необходимо, чтобы выяснить пригодность детали к дальнейшей работе и возможность восстановления работоспособности методом ремонта. Гидравлическое и воздушное испытание — цилиндры компрессоров и цилиндровые втулки, аппараты, арматура и трубопроводы подвергают гидравлическим и воздушным испытаниям для выявления трещин, пористости, не плотности прилегания сопрягаемых поверхностей. Обмер — при помощи микрометрических измерительных инструментов и сравнивают с нормами износа, установленными заводом — изготовителем и правилами эксплуатации холодильных установок. Детали заменяют новыми или ремонтируют. Акустический метод — (проверка на слух). Работа исправной машины сопровождается характерным гулом. В неисправной машине появляется дополнительные усиленные шумы — называемые стуками. Проверка на ощупь — дефекты компрессора можно выявить на ощупь или с помощью термометра. Нарушена центровка, неправильные зазоры, низкое качество баббита, нарушение нормальной смазки. Дефектоскопия — керосиновая, масляная и содовая пробы. Детали погружают в данные жидкие вещества. Потом тщательно протирают, потом покрывают меловой обмазкой, тогда трещины проявляются темными полосками. Магнитные методы — этим методом выявляют в стальных и чугунных деталях компрессоров трещины. Этим методом проверяют колен валы, шатуны, штоки и другие детали компрессоров. Детали намагничивают. Рентгеновский метод — и гамма лучи при помощи просвечивания обнаруживают внутренние дефекты в деталях холодильных установок — трещины, раковины, рыхлость, шлаковые включения. Ультразвуковой метод — для этого используют ультразвуковые дефектоскопы различных типов.