Отчет по производственной практике в ООО БК "Севербугаз"

     Коррозионные  повреждения происходят под действием  химически агрессивных веществ (неф-тей, нефтепродуктов, минерализованной воды, водной среды). Нефтегазовые и газоконденсатные месторождения содержат в пластовом флюиде значительное количество сероводорода и углекислого газа, наносящих огромный ущерб нефтяному оборудованию. Сероводород интенсивно растворяется в воде, образуя сероводородную кислоту и ее производные (сульфат-ионы). Сероводород активно взаимодействует с различными техническими растворами и коррозирует оборудование. Наиболее опасно для оборудования совместное воздействие сероводорода и углекислого газа.

     Доминирующий  фактор в разрушении металла оборудования — скопление на поверхности деталей  атомов водорода, а затем постепенное проникновение их в кристаллическую решетку металла. Между атомами напряженного металла образуются молекулы водорода, которые, создавая высокое внутреннее давление, приводят к образованию микротрещин и делают материал хрупким. Поэтому виды оборудования, находящегося в напряженном состоянии (растяжение, сжатие), быстрее разрушаются в присутствии сероводорода.

     Подавляющее большинство технологических жидкостей  представляет собой электролиты, особенно в скважинах, поэтому основным видом  коррозии нефтяного оборудования является электрохимическая. В присутствии элетролита поверхность одной детали или сплава становится анодом, а другой детали из другого или даже такого же материала — катодом. В результате ионы металла уносятся с анода в электролит и происходит разрушение поверхности. Электрохимическая коррозия особенно проявляется в местах контакта деталей. Часто материалы, применяемые отдельно, не очень поддаются коррозии, но при соприкосновении друг с другом в тех же условиях подвергаются коррозии.

     Коррозия  металла возникает и распространяется быстрее на грубо обработанных поверхностях, особенно в местах концентрации напряжений. Коррозия может быть сплошной и местной. Сплошная коррозия проявляется в постепенном уменьшении первоначальной толщины элементов и характерна для деталей, постоянно соприкасающихся с агрессивной средой — трубопроводов, сосудов и аппаратов системы сбора, подготовки и транспортирования продукции скважин; оборудования, работающего в скважинах (трубы, штанги, пакеры, клапаны и др.); оснований морских установок. Скорость коррозии в этих случаях можно рассчитать на основе коррозионной стойкости материалов в соответствующих средах. Более опасна местная, так называемая, избирательная коррозия, которая охватывает отдельные участки поверхности деталей и на которую влияют структура металла, состояние поверхности, неоднородное напряженное состояние детали, температура среды, состав среды, давление, условия контакта деталей между собой и средой. Местная коррозия проявляется в виде точек, щелей, пятен, язв. Оценивать и прогнозировать процессы развития местной коррозии практически невозможно. Поэтому она во многих случаях приводит к внезапному выходу конструкции из строя.

     С одновременным действием двух факторов связаны коррозийно-механические повреждения, имеющие несколько разновидностей. Коррозионно-усталостное разрушение — это следствие усталостного явления в присутствии химически активной среды. Металлы в такой среде имеют пониженные усталостные показатели (предел выносливости) по сравнению с работой на воздухе. Например, в скважине в присутствии электролита возникающие на насосных штангах трещины быстро растут под действием электрохимической коррозии и предел выносливости материала штанг становится значительно ниже по сравнению с полученным при испытаниях в атмосферных условиях.

     Коррозионное  растрескивание наблюдается при  одновременном воздействии коррозионной среды и внешних или внутренних растягивающих напряжений. Этому виду разрушения подвержены детали, изготовленные из нержавеющей стали, дюралюминия, латуни, магниевых сплавов, находящиеся в напряженном состоянии в среде из концентрированных щелочных растворов, а также сварные соединения.

     Коррозия  при трении (фретинг-коррозия) наблюдается при одновременном действии коррозии и относительно небольших перемещениях деталей в контакте, вызванных вибрацией системы. При этом обычно взаимное перемещение деталей конструкцией не предусмотрено, а возникает вследствие недостаточной жесткости соединений, появления в них зазора. Перемещения деталей очень малы и представляют собой колебательный процесс с малой амплитудой. К таким системам относятся посадочные поверхности зубчатых колес, цепных колес, подшипников качения, деталей втулочно-роликовых цепей, жесткие, шарнирные и даже прессовые соединения.

     Известны  и другие виды повреждений, т.ч. тепловые. Под действием местного температурного нагрева в деталях возникают раковины и трещины. В результате перегрева в условиях недостаточной смазки происходит выплавление баббита из подшипников скольжения в насосах и компрессорах. Неблагоприятные условия создаются в сварных конструкциях — как в самом сварном шве, так и в зоне термического влияния на основной металл, что является следствием структурно-химической неоднородности соединения, остаточных напряжений, концентраторов напряжений, пластической деформации. То же наблюдается при пластической высадке части детали, полученной с применением высокой температуры, например, концов насосных штанг. Под влиянием температуры меняются свойства материалов, особенно пластичных (резина, смола, пластмассы), что приводит к нарушению плотности соединений и другим отрицательным последствиям. В теплообменниках наблюдается образование накипи под действием тепла в случае применения воды с малорастворимыми в ней солями магния и кальция и наличием механических примесей. Часть оборудования выходит из строя вследствие накопления осадков при протекании загрязненной среды. Это относится к запорным устройствам, фильтрам, змеевикам и др. Пружины, амортизаторы, сильфоны, применяемые во многих механизмах, утрачивают со временем свои упругие свойства, нарушая тем самым режим работы оборудования. Намагниченные детали теряют магнитные свойства после некоторого времени эксплуатации или нескольких операций, что отмечается, например, для магнитных фрезеров, магнитных ловителей, применяемых при ликвидации аварий в скважинах.

     Основным  видом повреждений деталей нефтяного  оборудования является изнашивание  поверхностей в различных проявлениях, отмеченных выше. В реальных условиях изнашивание происходит в результате одновременного действия нескольких факторов, что может привести к одновременному разрушению деталей, например, от абразивного износа и усталости.

     Износ является одним из критериев предельного состояния изделия (машины, агрегата, узла, детали). Предельным износом называется такая величина износа деталей, при которой дальнейшая работа сопряжения становится ненадежной или экономически нецелесообразной.

     Величина  предельного износа по-разному отражатся на работе различных узлов, т.к. она связана с функциональным назначением деталей и теми изменениями в их работе, которые происходят в результате изнашивания. Достижение деталью предельного состояния по износу характеризуется различными признаками:

     1)  техническими (снижение прочности  вследствие уменьшения размеров  детали; изменение характера посадок  и сопряжений);

     2)  технологическими (ухудшение служебных  свойств детали, сборочной единицы  или машины); появление утечек; возникновение вибрации, шума;

     3)  экономическими (снижение производительности, увеличение расхода топлива или  смазки, снижение долговечности,  увеличение числа отказов).

     Обычно  какой либо из признаков является определяющим и должен учитываться в первую очередь. Однако определение предельного износа представляет собой сложную задачу и в большинстве случаев устанавливается опытным путем, т.к. методика расчета деталей машин на износ разработана недостаточно. В целом характер износа и степень интенсивности изнашивания определяется давлением контактирующих поверхностей, циклическими награузками, скоростью относительного перемещения поверхностей, режимом их смазывания, качеством обработки и состоянием рабочих поверхностей трения, температурным режимом. Для наземного оборудования нефтяных объектов характер износа, в основном, аналогичен износу детелей в других областях техники, т.к. многие детали машин (подшипники, канаты, валы, зубчатые передачи и др.) работают в сходных условиях. Поэтому достижения в области трения и износа, полученные в других отраслях промышленности, могут переноситься на нефтяное оборудования. В меньшей степени это относится к оборудованию, работающему в скважине, где условия отличаются особой специфичностью и сложностью как при бурении, так и при эксплуатации скважин.

     Износ как проявление объективной реальности можно только уменьшить, но полностью  устранить нельзя. Все виды износов  можно подразделить на две основные группы: естественные и аварийные.

     Естественное  изнашивание является следствием работы сил трения и других факторов при нормальных условиях эксплуатации, когда соблюдаются все требуемые для данного механизма правила ухода за ним. Естественное изнашивание нарастает медленно и закономерно.

     Аварийное изнашивание является, главным образом, следствием неправильного ухода за оборудованием, и, реже, результатом дефектов производства. Аварийное изнашивание нарастает быстро и проявляется иногда после непродолжительной работы механизма. Очевидно, что аварийный износ допускать нельзя.

     Из  разных видов изнашивания наиболее распространено механическое истирание.  

     2.2 Техническое обслуживание  

     Техническое обслуживание насоса проводится только при его использовании. При этом необходимо:

     - следить, чтобы температура подшипников не превышала температуру помещения более, чем на 50°С и была не выше 343 К (70°С), для чего в кронштейне предусмотрены резьбовые отверстия М8х1-7Н. Рекомендуемые приборы-реле температуры РТЗОЗ-1 5Д4.542.001 ТУ или РТКЗОЗ ТУ1145-004-045972137-99.

     - поддерживать необходимое количество смазки в подшипниках;

     - освобождать от смазки, промывать и заполнять свежей смазкой стаканы подшипников и подшипники в течение первого месяца работы через 100 часов, а в последующее время через 1000 часов работы насоса;

     - следить за протечками, периодически  подтягивать сальник так, чтобы жидкость из него просачивалась в пределах 0,3... 1,5 л/ч, если протечки отсутствуют, ослабить затяжку сальника, а в случае износа набивки заменить ее новой. 

     Разборка  и сборка насоса  

     При разборке насоса следует следить  за состоянием посадочных и уплотнительных поверхностей и оберегать их от забоин, царапин и других повреждений.

При разборке необходимо помечать взаимное положение  деталей, запрещается менять детали местами.

     Для замены вышедших из строя рабочего колеса, подшипников необходимо разобрать  насос ,изображенный на рисунке 1, в следующей последовательности:

     - отсоединить от насоса подводящий и отводящий трубопроводы;

     - снять защитный кожух муфты;

     - разъединить муфту, вынув резиновые пальцы;

     - снять кожух и полумуфту;

     - снять насос с фундаментной плиты;

     - отжимными винтами снять крышку 3 с корпуса

          - отвернуть обтекатель 1, крепящий рабочее колесо 4 к валу 14;

     - ослабить затяжку сальника 8, отвернув гайки 9;

     - снять корпус 5 с кронштейна 12 и удалить набивку 7;

     - снять рабочее колесо с вала; -снять крышку 16;

     - вынуть вал с подшипниками из кронштейна 12;

     - снять крышку 11;

     - выпрессовать подшипники с вала.

      Сборку  производить в следующей последовательности:

     - напрессовать на вал со стороны муфты радиальный подшипник 15;

     - напрессовать на вал радиально-упорный подшипник 13 узким торцем наружного кольца в сторону радиального подшипника;

     - установить в кронштейн крышку подшипника 16;

     - установить вал с подшипниками в кронштейн до упора в крышку подшипника 16;

     - установить крышку подшипника 11;

     - подбором прокладок под крышкой 16 отрегулировать осевой люфт до появления сопротивления вращению вала вручную;

     - установить на вал отбойное кольцо 10;

     - повесить на вал втулку сальника 8, набивку 7, кольцо сальника 6,

     - установить в расточку корпуса 5 кольцо сальника 6 и набивку 7;

     - установить корпус 5 на кронштейн 12, закрепить гайками;

     - установить рабочее колесо 4 на вал 14, закрепить обтекателем 1, зафиксировать стопорной шайбой;

 

     

-

Рисунок 5 – Насос  центробежный типа К20/30 
 

     - установить на рабочее колесо плавающее кольцо 2 внутренней фаской к колесу;