Дипломная работа ремонт полипропиленовых трубопроводов

Не устраненная течь даже в виде маленькой струйки воды нанесет непоправимый вред. Влага может попасть на электрические приборы, проникнуть к электрокабелям или испортить только что выполненный ремонт у соседей на нижних этажах.

Как устранить течь в соединении полипропиленовых труб: причины возникновения и варианты ремонта

Взамен металлических труб в частных строениях и квартирах при монтаже инженерных коммуникаций широко используются аналогичные изделия из полипропилена. Они отличаются меньшим весом и длительным сроком службы.Однако даже такой качественный современный материал может давать протечки. Для уменьшения вероятности ремонта полипропиленовых труб или быстрого устранения аварийной ситуации нужно владеть информацией относительно причин не герметичности полимерных трубопроводов.

1. Первые признаки протечки трубопровода
2. Как устранить течь в полипропиленовой трубе
3. Причины возникновения протечек
4. Как заделать дырку в полипропиленовой трубе
5. Хомут
6. Холодная сварка
7. Клеевой бандаж
8. Герметик и ленты
9. Ремонт полипропиленовых труб в труднодоступных местах
10. Видео по теме
11. Просверлил полипропиленовую трубу в стене
12. Как запаять дырку в полипропиленовой трубе
13. Чем заклеить полипропиленовую трубу
14. Эксперимент с изолентой и скотчем

Некоторым ремонтным рабочим известны секреты, как правильно склеить пп трубы с помощью текстильного лоскутка и эпоксидной смолы.Склейка полипропиленовых труб требует отключения напора в системе.

Ремонт полипропиленовых труб

В существующих ГОСТах и СНиПах указаны требования, которые касаются материалов, используемых в бытовых трубопроводах. Из них следует, что полипропилен вполне пригоден для этих систем. Но не следует забывать о примечании, что в системах отопления и на пожароопасных объектах рекомендуется использовать изделия из металлов – полипропилен при нагреве теряет свои положительные эксплуатационные свойства.Полипропиленовая труба может обладать какими-то недостатками только в том случае, когда при производстве использовано некачественное сырье или нарушена технология. Изделия европейских производителей, изготовленные в соответствии со всеми стандартами, определенными ГОСТ и DIN, очень редко имеют дефекты, приводящие к поломкам.Некачественной может быть какая-то отдельная партия, не прошедшая контроль. Еще одной причиной поломок могут стать ошибки при проведении сварки в процессе монтажа. Но они проявляются уже при испытаниях трубопровода и немедленно устраняются. Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод, что ремонт системам из полипропилена требуется редко. Чаще всего повреждения возникают при нечаянных механических повреждениях.

Недостатки полипропиленовых труб

• – низкий порог сопротивления механическим повреждениям, что может привести к пробою;
• – дефект внешнего слоя армированного изделия, влекущий за собой вздутие полипропиленовых труб при повышении температуры внутренней среды;
• – некачественная сварка как следствие неполного удаления алюминиевого слоя;
• – неправильный подбор материала для конкретного трубопровода влечет за собой разрыв полипропиленовой трубы (например, установка в системе горячего водоснабжения не армированных изделий);
• – дефект может вызвать постоянное попадание на материал прямых солнечных лучей и многократное замерзание.

Ремонт полипропиленовых труб – основные способыЧтобы провести ремонт полипропиленовых труб своими руками, понадобится:

• – метр или рулетка;
• – маркер;
• – труборез;
• – сварочный аппарат с соответствующей насадкой;
• – стержни из полипропилена;
• – фитинги;
• – отрезки трубы;
• – отвертка.

Процесс начинается с внешнего осмотра с целью выявления поврежденных участков. Следует отметить области с трещинами, царапинами и разрывами. Участки с трещинами или царапинами, глубина которых превышает 10% от толщины стенки, необходимо заменить. Если полипропиленовая труба течет в месте соединения, то в этой области необходимо установить соединительный фитинг (муфту):

• – перекрывается подача воды, трубопровод вытирается и просушивается;
• – маркером выделяется поврежденный участок, делаются замеры;
• – поврежденный участок вырезается при помощи трубореза;
• – зачищаются торцевые поверхности;
• – труба и муфта прогреваются на сварочном аппарате и соединяются.

Если в результате механического воздействия потекла полипропиленовая труба, и отверстие небольшое, то следует применить ремонтные полипропиленовые стержни:

• – протереть и просушить поврежденный участок трубопровода;
• – на стержне пометить расстояние, превышающее толщину стенки на 2 мм;
• – включить сварочный аппарат и подождать окончания нагревания;
• – прогреть штырь 5 секунд и вставить в отверстие;
• – после остывание лишний участок стержня отрезается.

Если необходим ремонт полипропиленовых труб с большой областью течи, трещинами или царапинами, обычно поврежденный участок заменяется отрезком трубы соответствующего качества. Его можно присоединить как при помощи сварки, так при помощи муфт, закрепляющихся механическим способом.Отключается подача воды, и готовятся отрезки, по длине соответствующие поврежденным участкам. Для ремонта пригодны материалы, которые хранились не более двух лет. При нарезании нужно следить за тем, чтобы рез был строго перпендикулярным по отношению к оси. На концах отмечается глубина сварки (половина от ширины муфты).

• – зачищаются торцы спаиваемых участков;
• – включается сварочный аппарат и прогревается до 260 градусов;
• – прогреваются соединяемые концы (время определено нормативными документами и зависит от наружного диаметра);
• – трубы вынимаются из аппарата и соединяются.

Подготовка полипропиленовых труб к зиме Если трубопровод установлен в месте, промерзающем зимой, то его обязательно необходимо подготовить перед наступлением холодов:

• – при монтаже на самых нижних точках должны быть установлены краны для слива воды – следует открыть их;
• – перекрыть подачу воды, спустить воду из бачка унитаза, засыпать в унитаз соль и кинуть в него деревянный брусок;
• – открыть все смесители и краны;
• – можно продуть трубопровод при помощи автомобильного компрессора.

При укладке трубопровода в доме, в котором никто не живет зимой, следует учитывать, что лучше всего не прятать его в стены или коробы. Если полипропиленовые трубы зимой все-таки замерзнут, открытый трубопровод будет гораздо легче отогреть.

Конденсат на полипропиленовых трубах может возникнуть, если:

• – возникает большая разница температур в трубопроводе и внешней среде;
• – помещение недостаточно вентилируется (например, отсутствует вытяжной вентилятор в квартире с герметичными евро-окнами);
• – в воздухе слишком много пара;
• – в туалете конденсат может образоваться, если постоянно течет вода в бачке, не успевая согреться в трубе.

Чтобы избавиться от конденсата, самым надежным вариантом считается монтаж на трубах термоизоляционного материала.[content-egg module=GdeSlon template=compare]

После нанесения «рукав» надевается на место стыка и нагревается строительным феном для лучшего обтягивания трубы. Процесс ремонта полипропиленовой трубы предусматривает использование термоклея, так как на выходе проводится вваривание в трубу и оболочку. Процесс доверяется профессионалу, иначе произойдет прорыв, что приведет к подтоплению. Именно поэтому важно уделить внимание обслуживанию трубопроводной системы во избежание появления нежелательных поломок.

Способы устранения протечек

При сваривании ппр труб учитывается диаметр. От этого влияет выбор муфтовой или раструбной сварки. Соединение производится с помощью муфты, а стыковые и резьбовые узлы выполняют с фитингами с раструбом. Если размерность диаметра трубы более 63 мм, тогда применяют стыковую сварку. Соединение делают специальным оборудованием.Раструбная пайка выполняется сварочным аппаратом, если диаметр не достигает 40 мм, а если превышает, выбирают центрирующие приспособления. После обезжиривания переходят к процессу сварки. Пайка отвечает за надежность и качественное соединение.Для четкости крепления участков важно правильно отрезать, поэтому берут заточенные ножницы. При установке систем отопления важно зачистить края изделия. Любой ремонт пайкой считается актуальным методом для соединения комплектующих. Процесс легко можно совершить самостоятельно. Они не позволяют подтекать конструкции и придают прочность с долговечностью.

— участки корпусов, где должны устанавливаться АЭ преобразователи, а также подлежащие УЗ, капиллярному или магнитопорошковому контролю, должны быть очищены от краски и зачищены до металлического блеска;

n1.doc

—Введение………………………………….………………………………………..3

1. Общие сведения о задвижках…..…………………………………………5

1.1. Классификация задвижек………………………………………………. 5

1. . Условия использования задвижек……………………………………….9

1. Техническое обслуживание и ремонт задвижек……………. ………11

2.1. Надзор, техническое обслуживание и ревизия задвижек………………..11

2.2. Конструктивно – технологические предпосылки эффективности

ремонта ……………………………. …………………………………….13

2.3. Диагностика трубопроводной арматуры………………………………. 173. Разработка техпроцесса изготовления шпинделя……………………….243.4 Выбор инструмента………………. ……………………. ….263.5 Выбор режимов обработки………………………………………………..264. Разработка технологического процесса ремонта корпуса задвижки. 314.1 Дефектация корпуса задвижки…………………..………………………. 314.4 Выбор инструмента………………. ……………………. ….364.5 Выбор режимов обработки………………………………………………..365. Силовой расчет задвижек……….………………………………………….39
6. Безопасность жизнедеятельности…………………………………………..426.1 Анализ проектируемого технологического процесса…………………. 426.2 Вредные производственные факторы…………………………………….426.3 Опасные производственные факторы…………………………………….436.4 Производственная санитария……………………………………………. 456.4.5 Загазованность, запыленность………………………………………..496.5 Техника безопасности……………………………………………………. 516.6 Чрезвычайные параметры…………………………………………………52Острота проблемы технического обслуживания и ремонта промышленной трубопроводной арматуры (ПТА) возникла с началом реформирования народного хозяйства страны и формирования рыночных отношений. В результате преобразований произошло резкое увеличение стоимости ПТА, которая стремительно приблизилась к мировому уровню. Ограниченный объем финансовых ресурсов потребителей ПТА заставил их искать выход из сложного положения, когда замена изношенной арматуры на новую стала тяжелым экономическим бременем. В этих условиях потребители арматуры и вспомнили о возможности осуществления ремонта и начали его проводить стихийно на низком техническом уровне, но ставя задачу создания системы технического обслуживания и ремонта ПТА. Эта ситуация и родила спрос на-технические средства проведения ремонта, технологические процессы, методики оценки эффективности проведения ремонтов, положения по организации ремонтного производства, нормативы по обеспечению качества и .д.Необходимым условием нормального функционирования системы технического обслуживания и ремонта является взаимодействие исполнителей, вооруженных конструкторской и технологической ремонтной документацией, техническими средствами — в виде технологического оборудования, технологической оснастки, средствами диагностики, испытаний и контроля процессом ремонта. В рыночных условиях экономическая эффективность является превалирующим фактором, определяющим заинтересованность в запуске и повседневном поддержании нормального функционирования системы технического обслуживания и ремонта.О целесообразности проведения ремонта ПТА свидетельствуют структура технологических процессов, результаты технико-экономических расчетов и практические данные эффективности эксплуатации специализированных подразделений и организаций, осуществляющих техническое обслуживание и ремонт ПТА. Затраты на проведение мелкого, среднего и капитального ремонтов находятся в диапазоне от 7% до 50% стоимости новой арматуры, что позволяет вполне определенно утверждать, что в современных экономических условиях и при современном уровне качества трубопроводной арматуры правильно организованный и в достаточной мере технически оснащенный процесс ремонта экономически выгоден потребителю арматуры.Свойства задвижек, возможность их использования в различных производствах зависят от многочисленных факторов. К важнейшим факторам можно отнести конструктивное оформление базовых деталей, таких как корпус, клин, крышка, применяемый для этих деталей материал, способы получения заготовок, массогабаритные характеристики.Эксплуатация задвижек предполагает не только сам процесс непосредственного функционирования изделия, это еще и надзор за состоянием трубопроводных систем, технологического оборудования и трубопроводной арматуры. для поддержания в работоспособном состоянии оборудования, трубопроводной арматуры и постоянного обеспечения безопасности осуществляется постоянный надзор, техническое обслуживание и ремонт.Клиновые задвижки с позиции обеспечения герметичности в затворе и ресурса герметичности являются наиболее сложным объектом из всех типов запорной арматуры. Они относятся к четырехповерхностным системам. Для обеспечения герметичности в них необходимо точно изготовить четыре поверхности. При этом поверхности должны точно располагаться относительно друг друга. Наибольшей технологической проблемой является обеспечение точности угловых параметров затвора. Для достижения точности в технологическом процессе ремонта должны использоваться или специализированная технологическая оснастка на универсальное оборудование, или специализированное ремонтное оборудование. Технологические приемы должны обеспечивать качество всей совокупности метрических параметров.1. Общие сведения о задвижках
1.1. Классификация задвижек По совокупности эксплуатационных свойств, характеризующих использование по назначению, задвижки относятся к классу запорной арматуры. Они предназначены для полного, в отдельных случаях и частичного, перекрытия (запирания) потоков газообразных, жидких, пульпообразных и сыпучих материалов, транспортируемых по трубопроводам. Функциональной особенностью задвижек, отличающих их от других типов запорной арматуры, является динамика работы запорного органа при перекрытии транспортируемого потока. У задвижек запирание осуществляется при поступательном перемещении запорного органа перпендикулярно направлению движения транспортируемого потока. Эта особенность обусловила одно из важнейших достоинств задвижек перед другими типами запорной арматуры — низкий коэффициент гидравлического сопротивления (?) проточной части [5].Задвижки широко применяют для перекрытия потоков газообразных и жидких сред в трубопроводах с диаметрами условных проходов от 50 до 2000 мм при рабочих давлениях 0,4.. .20 МПа и температуре среды до 450єC.На отечественных магистральных нефтепроводах обычно применяют стальные клиновые задвижки с электро- или гидропневмоприводом. В газовой промышленности их применяют на газопроводах и трубопроводах компрессорных и газораспределительных станций.Возможность использования задвижек в эксплуатационной системе во многом зависит от материала, из которого изготовлены корпусные детали. Материал определяет прочностные, коррозионные, износостойкие и другие свойства задвижек (рис.1.1). В настоящее время задвижки изготавливают из чугуна, стали, цветных материалов, различных сплавов, плакированные химически и износостойкими материалами.

Рис.1.1. Задвижки клиновые: а – чугунная с внутренними ребрами жесткости; б – бронзовая; в – стальная без ребер жесткости.Технологический способ получения заготовок корпусных деталей оказывает чрезвычайно большое влияние на выходные свойства арматуры, её показатели качества, такие как прочность, гидравлическая плотность материала.Имеющиеся в настоящее время классификации промышленной трубопроводной арматуры, в том числе и задвижек, разработаны на основе использования совокупности функциональных, конструктивных, технологических классификационных признаков без четко выраженной связи с эксплуатационными характеристиками. На рис. 1.2 представлена классификация задвижек, которой конструктивные признаки формируют эксплуатационные свойства арматуры [9].В представленной классификации конструктивные исполнения порождают внешние характеристики задвижек и раскрывают следующие из них эксплуатационные свойства, выражаемые через классификационные признаки.Первый классификационный признак дает качественное представление о гидравлическом сопротивлении проточной части задвижки;

Рис.1.2. Классификация задвижек
второй классификационный признак позволяет качественно оценить характер монтажа задвижки в трубопроводной системе;третий — характеризует условия использования задвижек, связанные с параметрическими свойствами транспортируемых по трубопроводу сред (химическую активность, температуру, давление и т.д.);четвертый классификационный признак дает возможность качественной оценки таких свойств задвижек, как прочность, гидравлическая плотность (внешняя герметичность), вес, долговечность, коррозионную стойкость и т.д.;пятый классификационный признак свидетельствует об уровне автоматизации управления работой задвижек;шестой классификационный признак дает представление о габаритных размерах и долговечности механизма управления перемещения затвора;седьмой классификационный признак качественно характеризует условия обеспечения базового показателя качества — герметичности затвора, его ресурс и уровень универсальности использования в зависимости от параметрического состояния транспортируемых сред [8].В сравнении с другими видами запорной арматуры задвижки имеют следующие преимущества: незначительное гидравлическое сопротивление при полностью открытом проходе; отсутствие поворотов потока рабочей среды; возможность применения для перекрытия потоков среды большой вязкости; простота обслуживания; относительно небольшая строительная длина; возможность подачи среды в любом направлении.Недостатки, общие для всех конструкций задвижек, следующие: невозможность применения для сред с кристаллизирующимися включениями, небольшой допускаемый перепад давлений на затворе (по сравнению с вентилями), невысокая скорость срабатывания затвора, возможность получения гидравлического удара в конце хода, большая высота, трудности ремонта изношенных уплотнительных поверхностей затвора при эксплуатации [14].1.2. Условия использования задвижек
Условия работы арматуры определяются большим числом факторов: рабочим давлением среды, рабочей температуры, физическими и химическими свойствами рабочей среды, колебаниями давления и температуры, периодичностью выполнения циклов срабатывания или переключений, тью средтлассификационньты. 1.3) б — . ипом привода, местонахождением на открытом месте или в закрыт помещении, климатическими условиями и др.При высоких давлениях рабочей среды имеют большие значения усилия моменты, необходимые для управления армат усложняются условия для обеспечения герметичности запорного органа арматуры, сальникового узла прокладочных соединений. Большие скорости рабочей среды в седле, вызванные значительными перепадами давлений проявляющимися особенно в момент открытия затвора создают эрозионный износ затвора и уплотнительных колец [2, 1, 4].Высокая температура создает особо сложные условия работы деталей. Материалы должны быть теплоустойчивыми, предел прочности на растяжение, предел текучести, а также предел длительной прочности при рабочей температуре должны обеспечивать длительный срок эксплуатации арматуры.Колебания давления и температуры создают условия разуплотнения фланцевых соединений. Периодическое повышение температуры вызывает пластическую деформацию прокладки в связи с временным увеличением затяга болтов и шпилек. При снижении температуры затяг прокладки оказывается недостаточным и прокладочное соединение теряет герметичность.Задвижки используются там, где габариты арматуры не имеют решающего значения, а условия эксплуатации тяжелые высокая температура рабочей среды, требуется длительная герметичность затвора. Задвижки имеют малое гидравлическое сопротивление, малую строительную длину (при малых давлениях), низкую стоимость и широкий диапазон диаметров прохода. Задвижки используются только в качестве запорной арматуры. При необходимости частого открывания и закрывания (высокая частота циклов) применять их не рекомендуется.Периодичность срабатывания арматуры (цикловая нагрузка) оказывает влияние на срок ее службы. Можно условно считать, что такие детали, как ходовая гайка, уплотнительные кольца задвижек, набивка сальника и некоторые другие, могут выполнить определенное число циклов, после чего должны быть подвергнуты ремонту или замене. При частом срабатывании срок службы этих деталей снижается.Каждый тип привода имеет свою силовую характеристику влияющую на контактные давления на уплотнительных кольцах запорного органа задвижек, напряжения в шпинделе и ходовой гайке, бугеле и других деталях. Силовой характеристикой арматуры называется зависимость значений перестановочного усилия о перемещения затвора. Электроприводы создают ударную нагрузку на уплотнительные кольца в конце хода закрывания гидравлический привод обычно нагружает седло более плавно. Ударное действие при закрывании ухудшает состояние уплотнительных поверхностей на клине и седле, что оказывает влияние на срок службы.При расположении арматуры на открытом воздухе ухудшаются условия ее эксплуатации, иногда нарушается регулярная смазка, в подвижные сопряжения попадают пыль и песок, влага, дождь и снег, что ускоряет изнашивание деталей.Конструкция и материал основных деталей: корпуса, крышки, уплотнительных колец, шпинделя, нажимной гайки и др. должны соответствовать условиям работы, в противном случае неизбежен ускоренный выход арматуры из строя. За ней всегда должны быть организованы тщательное наблюдение и своевременный контроль технического состояния.
2. Техническое обслуживание и ремонт

2.1. Надзор, техническое обслуживание и ревизия задвижек

В период эксплуатации трубопроводов одной из основных обязанностей обслуживающего персонала является постоянное и тщательное наблюдение за состоянием наружной поверхности трубопроводов и их деталей (сварных швов, фланцевых соединений, включая крепеж. трубопроводную арматуру) антикоррозионной защиты и изоляции, дренажных устройств, компенсаторов, опорных конструкций и т.д.Основным методом контроля за надежной и безопасной эксплуатацией технологических трубопроводов является периодическая ревизия, которая проводится службой технического надзора совместно с механиками, начальникам и установок (производств).Результаты ревизии служат основанием для оценки состояния трубопровода и возможности его дальнейшей эксплуатации. Как правило, ревизия трубопроводов должна быть приурочена к планово-предупредительному ремонту трубопроводной арматуры, отдельных агрегатов, установок или цехов [20]. Сроки проведения ревизии трубопроводов при давлении до 10 МПа (100 кгс/см 2 ) устанавливаются администрацией предприятия в зависимости от скорости коррозионно-эрозионного износа трубопроводов, опыта эксплуатации, результатов предыдущего наружного осмотра, ревизии. Сроки должны обеспечивать безопасную, безаварийную эксплуатацию трубопровода в период между ревизиями [20].Для трубопроводов высокого давления [свыше 10 МПа (100 кгс/см 2 )] установлены следующие виды ревизии:выборочная, генеральная выборочная и полная. Сроки выборочной ревизии устанавливаются администрацией предприятия в зависимости от условий эксплуатации, но не реже одного раза в 4 года [15].

Арматура технологических трубопроводов – наиболее ответственный элемент коммуникаций, поэтому должны быть приняты необходимые меры по организации постоянного и тщательного надзора за исправностью арматуры, а также за своевременным высококачественным проведением ревизии и ремонта.

Ревизию и ремонт трубопроводной арматуры, в том числе и обратных клапанов, а также приводных устройств арматуры (электро-, пневмо-, гидропривод, механический привод), как правило, производят в период ревизии трубопровода. Ревизию и ремонт арматуры следует производить в специализированных мастерских или на ремонтных участках. В отдельных случаях по усмотрению технического надзора допускается ревизия арматуры путем ее разборки и осмотра непосредственно на месте установки (приварная арматура, крупногабаритная, труднодоступная и т.д.). При ревизии арматуры должны быть выполнены следующие работы:а) внешний осмотр;б) разборка и осмотр состояния отдельных деталей;в) осмотр внутренней поверхности и при необходимости контроль неразрушающими методами;г) притирка уплотнительных поверхностей;д) сборка, опробование и опрессовка на прочность и плотность.При планировании ревизии и ремонта арматуры следует и в первую очередь проводить ревизию и ремонт арматуры, работающей в наиболее сложных условиях, при этом соблюдать принцип чередования. Результаты ремонта и испытания арматуры оформляются актом [7].

2.2. Конструктивно – технологические предпосылки

эффективности ремонта

Во многих отраслях промышленности в период до рыночных отношений существовала устойчивая точка зрения, что ремонт машиностроительной техники не всегда целесообразен [11]. Если мелкий и средний ремонт ещё экономически эффективен, то капитальный всегда дороже техники, вновь изготовленной на специализированном предприятии в машиностроении. В качестве основного аргумента приводится утверждение, что производственный процесс ремонтного производства намного сложнее соответствующего процесса в машиностроении. Считают, что капитальный ремонт включает все элементы машиностроительного производства, а также специфические технологические операции ремонта. В связи с этим трудоемкость изготовления машин всегда будет меньше трудоемкости капитального ремонта тех же объектов, так как в последнем случае сборке, испытанию и окраске машин предшествует их разборка с очисткой, дефектацией и др [23].Задвижки предназначены для отключения, распределения, регулирования, смешения или сброса потоков среды. Перечисленные процессы обеспечиваются основным функциональным узлом — узлом затвора с помощью совокупности вспомогательных механизмов и деталей арматуры. Для них являются два важнейших показателя качества, которые должны быть обеспечены после ремонта: герметичность корпусных деталей и всех соединений по отношению к внешней среде и внутренняя герметичность в затворе. Критерием внутренней герметичности в затворе является допустимая величина протечки.Конструктивные особенности базовых деталей задвижек характеризуются сложной геометрической формой. В связи с этим большинство конструктивных элементов изготавливается из литья [19]. Это корпуса, крышки, стойки, диски, тарелки, клинья. При этом стенки этих деталей делаются со значительным запасом прочности и коррозионной долговечности, так как превалирующим фактором при изготовлении литья выступают литейные технологические требования.Именно эти факторы создают благоприятные условия для проведения восстановительного ремонта, так как обеспечивается сохранность всех базовых деталей задвижки как заготовок, подвергающихся совокупности технологических воздействий по восстановлению функций. Стоимость этих заготовок в общей цене задвижек колеблется от 30% до 40%.Функциональными поверхностями базовых деталей задвижек, которые обеспечивают требования по герметичности, являются уплотнения фланцевых соединений, уплотнения клина и сальник. От их состояния во многом зависит выбор того или иного вида ремонта. Опыт эксплуатации задвижек показывает [4], что наиболее часто встречаются следующие неисправности, подлежащие устранению при ремонте:1) потеря герметичности в клине в связи с пропуском среды между уплотнительными поверхностями корпуса и запорного органа (клина);2) потеря герметичности в затворе в связи с пропуском среды под уплотнительным кольцом корпуса;3) потеря герметичности сальникового узла в связи с пропуском среды между шпинделем и сальниковой набивкой;4) потеря герметичности сальникового узла в связи с пропуском среды между поверхностью сальниковой камеры и сальниковой набивкой;5) потеря герметичности фланцевого соединения в связи с пропуском среды между поверхностями фланцев корпуса, крышки и прокладки;6) образование задиров на поверхности шпинделя в зоне сальниковой набивки;7) защемление шпинделя в сальниковом узле;8) выход из строя ходовой резьбы шпинделя и ходовой гайки ввиду износа;9) выход из строя крепежных деталей.Этот перечень неисправностей не возникает единовременно при эксплуатации задвижек. Они возникают постепенно в результате накопления повреждений. Для устранения неисправностей требуется провести ремонт,Наиболее целесообразно установить три вида ремонта, используя технологические критерии: первый ремонт – РМ-1 (мелкий), второй ремонт — РМ-2 (средний) и третий ремонт — РМ-З (капитальный).РМ-1 должен производиться (как правило) без снятия задвижки из трубопровода с использованием доводочных операций, шлифования, притирки, выполняемые переносными устройствами. Ремонту подвергаются фланцевые соединения, элементы клина, сальниковые узлы. для контроля качества ремонта используются приборы и устройства ддя измерения метрических параметров: шероховатости, волнистости, отклонений формы, угловых и линейных параметров.РМ-2 может производиться как в условиях нахождения корпуса задвижки в трубопроводе, так и в стационарных условиях, когда арматура демонтирована. Характерная особенность этого ремонта состоит в использовании не только доводочных операций, но и операций лезвийной обработки.При этом могут быть использованы как универсальные средства механической обработки, так и специальные мобильные устройства и установки. Кроме того, при этом ремонте должны более широко использоваться методы контроля качества материала (наличие скрытых трещин, пор, качества сварных швов и т.д.). Также широко используются средства метрологического контроля метрических параметров.При РМ-З производится более широкий фронт работ. При необходимости заменяются крепежные детали, детали бугельного и сальниковых узлов, производится замена материалов уплотнения клина. В этом случае используется весь ассортимент технологических операций восстановления. Здесь применяются процессы наплавки и сварки, лезвийной обработки и доводки. Для оценки качества выполнения операций должны использоваться средства контроля качества материалов и метрических параметров деталей и поверхностей. РМ-З производится в стационарных условиях, когда задвижка демонтирована с трубопровода. Для проведения этого вида ремонта может быть использовано универсальное оборудование, оснащенное специальной оснасткой и инструментом. Может быть использовано как специализированное оборудование, предназначенное для стационарного применения, так и мобильное.Для всех видов ремонта обязательно проведение дефектации деталей задвижки и анализ характера износных повреждений.Особенности конструктивного исполнения базовых деталей задвижек, технологическая целесообразность проведения ремонта, определяемая структурой технологических процессов, достаточно убедительно, но все-таки косвенно свидетельствуют, что имеют место конструктивно-технологические предпосылки эффективности ремонтов. Однако необходимы дополнительные аргументы и подтверждения. Они представлены в таблице 2.1 [20].Таким образом, проведенный анализ и представленные данные позволяют вполне определенно утверждать, что в современных экономических условиях и при современном уровне качества задвижек правильно организованный и в достаточной мере технически оснащенный процесс ремонта экономически выгоден потребителю арматуры.2.3. Диагностика трубопроводной арматуры
Диагностирование состояния задвижек обеспечивает обнаружение акустически активных зон или зон концентрации механических напряжений корпусов задвижек и оценки в этих зонах как поверхностных нарушений сплошности металла типа трещин, так и внутренних несплошностей. При диагностировании проверяется герметичность как при эксплуатации при рабочих давлениях действующего трубопровода, так и при испытаниях на герметичность на стендах в соответствии с требованиями НТд [7, 8].Неразрушающий контроль (НК) корпусов задвижек для магистральных трубопроводов является неотъемлемой частью работ, выполняемых до и после капитального ремонта задвижек.Для проведения контроля корпусов задвижек должны быть обеспечены следующие условия:— корпус должен быть очищен от грязи, отслаивающейся краски и рыхлых продуктов коррозии;— участки корпусов, где должны устанавливаться АЭ преобразователи, а также подлежащие УЗ, капиллярному или магнитопорошковому контролю, должны быть очищены от краски и зачищены до металлического блеска;— при контроле задвижек на испытательных стендах должно быть обеспечено энергоснабжение переменного тока напряжением 220В;— при контроле задвижек с большими проходами должны быть обеспечены подмостки или леса для удобного расположения аппаратуры и дефектоскописта.Подготовка задвижки под контроль (очистка от грязи, отслаивающейся краски и рыхлых продуктов коррозии) и удаление контактной смазки после АЭ и УЗ контроля, пенетрантов после капиллярного контроля и магнитных суспензий после магнитопорошкового контроля в обязанности дефектоскопистов не входят и выполняются специально выделенным персоналом. К руководству и проведению работ по контролю запорной арматуры допускаются специалисты, аттестованные по соответствующим видам контроля в соответствии с действующими Правилами аттестации специалистов неразрушающего контроля Ростехнадзора имеющие квалификацию не ниже II уровня.При диагностировании задвижек используют следующие виды контроля:— контроль с использованием АЭ метода,— капиллярный (цветной) контроль;— контроль напряженного состояния металла корпусных деталей;На рис. 2.1 представлена схема основных мест обследования задвижки.Визуальный контрольВизуальному контролю подвергают задвижки в случае обеспечения непосредственного доступа к их корпусам. Визуальный контроль наружной поверхности корпусных деталей производят путём осмотра невооружённым глазом или с помощью оптических приборов с увеличением до 10. Внутренняя поверхность корпуса также должна подвергаться визуальному контролю при обеспечении доступа к ней. При визуальном контроле должны быть выявлены недопустимые дефекты поверхности основного металла и сварных соединений.

Рис.2.1. Схема основных мест обследования задвижки: t – толщинометрия;d — дефектоскопия
Контроль с использованием АЭ методаАЭ контролю подвергаются в обязательном порядке:— новая задвижка перед монтажом на трубопроводе;— бывшая в эксплуатации и направленная на капитальный ремонт;арматура после капитального ремонта.АЭ контроль проводят при стендовых испытаниях запорной арматуры на прочность и плотность материала корпусов. В процессе эксплуатации задвижки подвергать АЭ контролю можно только при обеспечении непосредственного доступа к корпусным деталям и возможности изменения давления в трубопроводе в соответствии с требованиями технологии АЭ контроля. В связи со сложностью обеспечения на действующем трубопроводе необходимых условий для проведения АЭ контроля арматуры при их эксплуатации рекомендуется такой контроль проводить при гидроопрессовке отдельных участков трубопровода, например, после капитального ремонта.Герметичность затворов контролируют с помощью АЭ течеискателей в соответствии с инструкциями по эксплуатации на них и оценивается при этом только качественно.Капиллярный (цветной) контроль Капиллярному контролю подвергают участки поверхности корпусных деталей в зонах акустически активных источников, обнаруженных при ЛЭ контроле, или в зонах концентрации механических напряжений, обнаруженных с помощью магнитометрического индикатора напряжений магнитного поля.Участки поверхности, подвергаемые цветному контролю, должны быть тщательно очищены от грязи, краски, рыхлых продуктов коррозии и зачищены до металлического блеска.Ультразвуковой контроль Ультразвуковому контролю подвергают участки тела и сварных швов корпусных деталей с акустически активными источниками, обнаруженными при АЭ контроле, или в зонах концентрации механических напряжений, обнаруженных с помощью магнитометрического индикатора механических напряжений. При ультразвуковом контроле обнаруживают внутренние дефекты (нарушения сплошности металла) и дефекты, развивающиеся с внутренней поверхности корпусных деталей. Ультразвуковой контроль проводят с использованием прямых совмещенных или прямых раздельно-совмещенных преобразователей с рабочей частотой 2,5 МГц для обнаружения внутренних дефектов тела корпусных деталей и наклонными совмещёнными преобразователями с рабочей частотой 2,5 МГц и углами ввода по стали 65° для обнаружения дефектов, развивающихся с внутренней поверхности основного металла, а также при контроле сварных швов корпусных деталей.Магнитопорошковый контроль Магнитопорошковый контроль допускается проводить взамен цветного при наличии соответствующей аппаратуры и специалистов.Контроль напряженного состояния металла корпусных деталей При невозможности проведения АЭ контроля задвижки, но при обеспечении непосредственного доступа к их корпусным деталям, при наличии соответствующей аппаратуры и специалистов, допускается проведение контроля напряжённого состояния металла корпусных деталей с помощью магнитометрического индикатора механических напряжений типа ИМНМ- 1 Ф. С помощью индикатора находят линии концентрации механических напряжений и коэффициенты интенсивности напряжений вдоль этих линий на поверхности, как основного металла, так и в районе сварных швов корпусных деталей арматуры. Участки корпусных деталей в районе линий концентраций механических напряжений должны быть обследованы с использованием цветного или магнитопорошкового и ультразвукового методов контроля.Радиографический контроль Радиографическому контролю в обязательном порядке подвергают кольцевые сварные швы приварных патрубков, как на новой арматуре, так и на арматуре после капитального ремонта до монтажа на трубопроводе [17].Оценка результатов контроля Визуальный контрольНа основном металле корпусных деталей задвижек недопустимы трещины, надрывы, наплавки, механические повреждения с острыми краями, раковины размером в плане более 4 мм и глубиной более 15 % толщины, несплошности округлой или удлиненвой формы размером более 1,5 мм и глубиной более З мм, коррозионные повреждения, выводящие толщину детали за минусовой допуск. Переход от основного металла к наплавленному должен быть плавным без подрезов и наплывов, ширина и высота швов должна быть равномерной. Сварные швы приварки патрубков для соединения с трубопроводом не должны иметь трещин, прожогов, кратеров, грубой чешуйчатости, подрезов глубиной более 0,5 мм.Контроль с использованием АЭ методаПри АЭ контроле регистрируются акустически активные зоны (источники). Классификацию источников АЭ выполняют с использованием следующих параметров: число импульсов, суммарный счет, активность, скорость счета, амгiлитуда, энергия (либо энергетический параметр). В систему классификации также входят параметры нагружения контролируемого объекта. Выявленные и идентифицированные источники разделяют на четыре класса:— источник 1 класса — пассивный источник;— источник 2 класса — активный источник;— источник З класса — критически активный источник;— источник 4 класса — катастрофически активный источник.Зоны корпусных деталей с зафиксированными акустически активными источниками 2, 3, 4 классов должны быть обследованы с использованием цветного, магнитопорошкового методов или магнитного индикатора трещин на наличие поверхностных дефектов и с помощью ультразвукового дефектоскопа на наличие внутренних дефектов.Капиллярный (цветной) контроль При цветном контроле фиксации подлежат индикаторные следы размером более 1 мм.Не допускаются трещины, а также дефекты, которым соответствуют индикаторные следы размером:— более 10 % толщины плюс 1 мм для стенок толщиной до 20 мм;— более З мм плюс 0,05 для стенок толщиной от 20 до 60 мм;— более 5 мм для стенок толщиной более 60 мм.Ультразвуковой контроль При ультразвуковом контроле основного металла корпусных деталей фиксации подлежат несплошности с эквивалентной отражающей площадью 10 мм 2 для толщин до 50 мм и 15 мм 2 для толщин от 50 до 100 мм.
Недопустимы несплошности:— с эквивалентной отражающей поверхностью более 20 мм 2 для толщин до 50 мм, и более 30 мм 2 для толщин от 50 до 100 мм;— непротяжённые с эквивалентной отражающей поверхностью от 10 до 20 мм 2 для толщин до 50 мм и от 15 до 30 мм 2 для толщин от 50 до 100 мм, если их количество более 15 при минимальном расстоянии между ними не менее 10 мм для толщин до 50 мм или не менее 15 мм для толщин от 50 до 100 мм, проектируемые на участок поверхности ввода ультразвуковых колебаний размером 200х300 мм.Магнитопорошковый контроль Оценка качества контролируемых участков корпусных деталей проводится как при капиллярном (цветном) контроле.Магнитометрический контроль При магнитометрическом контроле фиксируются линии и зоны наибольшего напряжения деформированного состояния (НДС) металла корпусных деталей задвижек.Линии и зоны НДС корпусных деталей должны быть обследованы с использованием цветного, магнитопорошкового методов или магнитного индикатора трещин на наличие поверхностных дефектов и с помощью ультразвукового дефектоскопа на наличие внутренних дефектов.
3. Разработка техпроцесса изготовления шпинделя3.1 Выбор заготовкиШпиндель изготавливается из материала 12Х18Н9Т ГОСТ 5949 — 75.В качестве заготовки принимаем заготовку от проката ш 28Термическая обработка заготовки — закалка (аустенизация)при t = 1050 ± 10єC, охлаждение на воздухе

3.2 Назначение обработокПодрезание торцов шероховатость Rz=20, следовательно, назначают две операции:— черновое подрезание торцев;— п/чистовое подрезание торцев.Снятие фасок торцов шероховатость Rz=20, следовательно, назначают две обработки:— черновое снятие фаски;— п/чистовое снятие фаски.На поверхности 1 шероховатость R_а=1,6, следовательно, назначают три обработки:

• черновое точение;
• п/чистовое точение;
• чистовое точение.

На поверхности 2 шероховатость R_а=1,6, следовательно, назначают две обработки:

• черновое точение;
• п/чистовое точение;
• чистовое точение.

Поверхность 3 шероховатость R_z=20, следовательно назначают одну обработку – фрезерование.На поверхности 4 шероховатость R_а=1,6, следовательно, назначают три обработки:

• черновое точение;
• п/чистовое точение;
• чистовое точение.

На поверхности 5 шероховатость R_а=1,6, следовательно, назначают две обработки:

• черновое подрезание канавки;
• чистовое подрезание канавки.

Поверхность 6 – нарезание резьбы:
3.3 Выбор оборудованияДля токарных операций выбираем токарно-винторезный станок так как перечень выполнения токарных операций разнообразен. Марку станка выбираем в зависимости от габаритов заготовки ( диаметр заготовки h=28мм, длина заготовки L=432 мм) и для обработки профильной поверхности, следовательно выбираем токарно-винторезный станок с ЧПУ марки 16К20T1.Для фрезерной операции выбираем вертикально-фрезерный станок, марки 6Р80Г.
3.4 Выбор инструментаПри выборе инструмента следует придерживаться правила, которое говорит о том, что как можно большее количество поверхностей должно быть обработано одним инструментом. Марку материала инструмента выбирают в зависимости от материла обрабатываемой детали.Для обработки поверхностей 1,2,4 выбираем проходной-подрезной резец, 2101-0601 ГОСТ20872-80.Для обработки поверхности 5 выбираем канавочный резец, 2126-1179 ГОСТ20872-80.Для обработки поверхности 3 выбираем дисковую трехстороннюю фрезу 2240-0388 ГОСТ 3755-78.Для нарезания резьбы (пов. 6) выбираем токарный резьбовой резец 2666-0015 ВК-8 ГОСТ18885-73.
3.5 Выбор режимов обработки1. Расчет режимов резания на токарную обработку поверхности  24_-0,3 мм.Инструмент: резец проходной с ?=90є с трехгранной пластиной из твердого сплава (ТУ2-035-892-82) ГОСТ19046-80 Т15К6. Обозначение резца: 2101-0601 ГОСТ 20872-80 hxb=25×25мм.Глубина резания: t=3мм.

Подача: S_Т=0,9мм/об, S_М=S_ТСкорость резания:

где: С_V – поправочный коэффициент на скорость;Т – период стойкости;x, y, m – показатели степени;

K_v=K_MvK_ИvK_Пv= — общий поправочный коэффициент;K_Mv =1,04 – коэффициент на обрабатываемый материал ;K_Иv=1 – коэффициент на инструментальный материал ;K_Пv=0,9 – коэффициент, учитывающий влияние поверхности заготовки.

. n=n_ф=800мин -1 – принимаем по станку.Cила резания:

где C_p – поправочный коэффициент;x, y, n – показатели степени;

— общий поправочный коэффициентгде k_Mp – коэффициент, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала;k_?p, k_yp, k_?p, k_rp – коэффициенты, учитывающие влияние геометрических параметров режущей части инструмента.

Мощность резания:

Инструмент: резец проходной с ?=95є с ромбической пластиной из твердого сплава (ТУ2-035-892-82) ГОСТ19059-80 Т15К6. Обозначение резца: 2101-0601 ГОСТ 20872-80 hxb=20×20мм.Глубина резания: t=1мм.

Подача: S_Т=0,33мм/об, S_М=S_ТСкорость резания:

где: С_V – поправочный коэффициент на скорость;Т – период стойкости;x, y, m – показатели степени;

K_v=K_MvK_ИvK_Пv= — общий поправочный коэффициент;K_Mv =1,04 – коэффициент на обрабатываемый материал ;K_Иv=1 – коэффициент на инструментальный материал ;

K_Пv=0,9 – коэффициент, учитывающий влияние поверхности заготовки.
. n=n_ф=1400мин -1 – принимаем по станку.Cила резания:

где C_p – поправочный коэффициент;x, y, n – показатели степени;

— общий поправочный коэффициентгде k_Mp – коэффициент, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала;k_?p, k_yp, k_?p, k_rp – коэффициенты, учитывающие влияние геометрических параметров режущей части инструмента.

Мощность резания:

Инструмент: резец проходной с ?=95є с ромбической пластиной из твердого сплава (ТУ2-035-892-82) ГОСТ19059-80 Т15К6. Обозначение резца: 2101-0601 ГОСТ 20872-80 hxb=20×20мм.Глубина резания: t=0,5мм в два прохода.

Подача: S_Т=0,2мм/об, S_М=S_ТСкорость резания:

где: С_V – поправочный коэффициент на скорость;Т – период стойкости;x, y, m – показатели степени;

K_v=K_MvK_ИvK_Пv= — общий поправочный коэффициент;K_Mv =1,04 – коэффициент на обрабатываемый материал ;K_Иv=1 – коэффициент на инструментальный материал ;K_Пv=0,9 – коэффициент, учитывающий влияние поверхности заготовки.

. n=n_ф=2000мин -1 – принимаем по станку.Cила резания:

где C_p – поправочный коэффициент;x, y, n – показатели степени;

— общий поправочный коэффициентгде k_Mp – коэффициент, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала;k_?p, k_yp, k_?p, k_rp – коэффициенты, учитывающие влияние геометрических параметров режущей части инструмента.

Мощность резания:

2. Расчет режимов резания на фрезерную обработку пазов.
Назначение режимов резания на фрезерную операциюПараметры применяемых фрез

Тип фрезы	Ширина В, мм	Диаметр фрезы D, мм	Число зубьев z, мм
дисковая	18	80	18

Режимы резания при фрезеровании

t, мм	В, мм	Szт , мм/зуб	Sz, мм/зуб	Vт, м/мин	V, м/мин	Nт, кВт	N, кВт	Sшер, мм/об
6	18	0,08	0,18	62	66	3,09	4,15	0,1

t – глубина резания; B – ширина фрезерования; Sz_т – табличное значение подачи ();Sz – подача с учетом коэффициентов; Vт – табличное значение скорости();V – скорость с учетом коэффициентов; Nт – табличное значение мощности резания();N – мощность с учетом коэффициентов; Sшер() – подача, допустимая по шероховатости обрабатываемой поверхности.Поправочные коэффициенты на подачу

Кsм	Кsи	Кsz	Кsl
0.8	1	0.7	1
0.8	1	1.5	1

Кs_м – от обрабатываемого материала;Кs_и – от материала инструмента;Кs_z – от отношения фактического числа зубьев к нормативномуКs_l – от отношения вылета фрезы к ее диаметру
Таблица 3.4. Поправочные коэффициенты на скорость и мощность резания

Кvо=КNo	Кvи=КNи	Кvт=КNт	Кvв=КNв	Кvп=КNп	Кvж=КNж	КNм	Кvм
1	1	1	1,2	0,8	1	1,4	0,7
			1	1

К_Nм, Кv_м – от твердости обрабатываемого материала;Кv_о, К_No – от обрабатываемого материала;Кv_т, К_Nт – от периода стойкости режущей части фрезы;Кv_в, К_Nв – от отношения фактической ширины фрезерования к нормативной;Кv_п, К_Nп – от состояния поверхности заготовки;Определение сил резания при фрезерованииИз карты 88 [16] определяем силы резания :Поправочные коэффициенты на силы резания :Кр_о = 1 — от группы обрабатываемого материала;Кр_м = 1,4 — от твердости обрабатывмаемого материала;Кр_z = 1,5 — от отношения фактического числа зубьев к нормативному;Кр_в = 1 — от отношения фактической ширины фрезерования к нормативной;Силы резания с учетом поправочных коэффициентов :Режимы резания для всех поверхностей шпинделя4. Разработка технологического процесса ремонта корпуса задвижки
4.1 Дефектация корпуса задвижки

Задвижка после съема с технологической линии поступает на разборный участок ремонтного комплекса РК-1 (рис.4.1), где происходит ее очистка, разборка и выявление ее дефектов.
Рис. 4.1. Ремонтный комплекс РК-1
Дефектация задвижки представлена в табл. 4.1. В результате анализа дефектов выявлены следующие значимые дефекты подлежащие ремонту:— износ уплотнительных колец затвора корпуса задвижки;— повреждение клина задвижки (износ, трещины царапины);— коррозионный и механический износ поверхности шпинделя.В качестве примера разработки технологии ремонта рассмотрим технологию ремонта корпуса задвижки.Дефектация задвижки

4.2 Назначение обработокНа уплотнительные поверхности фланцев (пов. 1,4 рис. 4.2), а так же уплотнительные поверхности затвора задвижки (пов. 2,3 рис. 4.2) назначают следующие виды обработок:1. Токарная операция (подготовка поверхностей к наплавке);2. Наплавочная (наплавка уплотнительных поверхностей);3. Токарная (обработка уплотнительных поверхностей после наплавки);4. Шлифовальная (шлифование уплотнительных поверхностей);5. Притирочная (притирка уплотнительных поверхностей).

Рис. 4.2. Ремонтные места корпуса задвижки
4.3 Выбор оборудованияДля механической обработки уплотнительных поверхностей корпусов стальных задвижек с углом наклона клиновой камеры 5° ± 1,5° применяем специальную универсальную технологическую оснастку для токарно-винторезных станков — УТ-2 (рис.4.3). Эта насадка позволяет обрабатывать задвижки Ду 50,80,100,150 и монтируется на токарном станке – 1М63.

Рис. 4.3.Универсальная технологическая оснастка УТ-2
Для наплавки уплотнительных поверхностей применяется станок универсальный наплавочный СН-6, предназначенный для высокопроизводительной автоматической прецизионной наплавки уплотнительных поверхностей задвижек и вертикальных отверстий цилиндрической формы износостойкими материалами.Для шлифования и притирки уплотнительных поверхностей применяется специальный станок УШП1-1, предназначенный для шлифования и притирки уплотнений затворов арматуры в условиях ремонтного участка. Способен обеспечить малые отклонения формы (до 0,6мкм) и волнистости поверхности (до 0,3мкм); шероховатость поверхности по Ra до 0,2мкм. Принципиальная схема устройства приведена в приложении Г.
4.4 Выбор инструментаДля токарных операций выбираем резец расточной 2140-0001 ВК4 ГОСТ 18882-73.При наплавке применяется вращаемый мундштук (изделие находится неподвижно). Диаметр электродной проволоки 2. 5 мм.Для шлифования применяется абразивный круг 24А16СТ15К.Для притирки используют – притир, воспроизводящий форму обрабатываемой поверхности. Изготавливается притир из плотного мелкозернистого чугуна с твердостью по Бринеллю 140-200 ед.
4.5 Выбор режимов обработкиПо нормативам [16] для токарных операций принимаем следующие режимы резания:Инструмент: резец расточной с ?=95є с ромбической пластиной из твердого сплава (ТУ2-035-892-82) ГОСТ19059-80 ВК4. Обозначение резца: 2140-0001 ВК4 ГОСТ 18882-73., hxb=10×10мм.Глубина резания: t=0,5мм в два прохода.

где: С_V – поправочный коэффициент на скорость;Т – период стойкости;x, y, m – показатели степени;

K_v=K_MvK_ИvK_Пv= — общий поправочный коэффициент;K_Mv =1,04 – коэффициент на обрабатываемый материал ;K_Иv=1 – коэффициент на инструментальный материал ;K_Пv=0,9 – коэффициент, учитывающий влияние поверхности заготовки.

. n=n_ф=1000мин -1 – принимаем по станку.

где C_p – поправочный коэффициент;x, y, n – показатели степени;

— общий поправочный коэффициентгде k_Mp – коэффициент, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала;k_?p, k_yp, k_?p, k_rp – коэффициенты, учитывающие влияние геометрических параметров режущей части инструмента.

При операции наплавки принимаем следующие режимы:— скорость наплавки V, мм/с — 5— скорость вращения мундштука W, мин -1 – 16— сила тока I, А – 250— скорость подачи проволоки V_пр, мм/сек- 10.Глубина резания, мм – 0,15Подача , мм/ход – 0,003Скорость детали, м/мин – 18Скорость круга, м/с 50.5. Силовой расчет задвижки
В силовом расчете задвижки необходимо определить крутящий момент и усилие на маховике ручного привода, необходимые для управления задвижкойD_y = 100 мм, Р = 2,5 МПа. Задвижка клиновая, имеющая вращаемый шпиндель. Угол наклона клина — 2°52’. Передаточное отношение привода Д, которым снабжена задвижка, при ручном управлении i_м = 97,9; к. п. д. ? = 0,77. диаметр обода маховика D_м= 800 мм. диаметры уплотняющих колец D₁ = 200 мм, D₂ = 127 мм.Задвижка должна быть рассчитана на условия работы при односторонней гарантированной плотности. Все расчеты проводятся в соответствии с таблицей 6.3. [21, 18].1. Определяем крутящий момент и усилие на маховике, необходимые для закрытия задвижки. а) Наибольшее усилие, необходимое для перемещения клина при закрытии клиновой задвижки с латунными уплотняющими кольцами при угле наклона клина ? = 2°52’ для условий работы задвижки при односторонней гарантированной плотности определяется формулой:где Q_y — усилие, необходимое для уплотнение, Н; Q_ср – усилие от давления среды на клин, Н; Q_G – вес подвижных частей, который здесь относительно мал, поэтому его в расчете не учитываем.Определяем эти величины:здесь приняты данные средний диаметр уплотняющих колец D_к = 0,1635 м; ширина уплотняющих колец b = 0,0365 м; удельное давление q_y = 2.88 МПа.Q_ср = 0,785* D_к 2 *P_y = 0.785*0.1635 2 *2.5*10 6 = 52.4 кН.Таким образом, наибольшее усилие вдоль шпинделя, необходимое для закрытия задвижки, имеет величину:Q_O = Q₁ = 0.60*54000+0.25*52400 = 45,5 кН.b) Момент на шпинделе, необходимый для закрытия задвижки, усилие, выталкивающее шпиндель, определяется по формуле:где М_о – момент в резьбе, Н*м; М_с – момент трения в сальнике, Н*м; М_б – момент трения в бурте, Н*м.Момент в резьбе определяется по формуле:Момент трения в сальнике:где Т – сила трения в сальнике.Момент трения в бурте:где d_б – средний диаметр бурта по шарикоподшипнику – 0,24 см; µ_б – коэффициент трения – 0,01.Таким образом, наибольший момент на шпинделе, необходимый для закрытия задвижки:М = 673 + 340 + 66,3 = 1079,3 Н*м.Наибольший момент на маховике, необходимый для закрытия задвижки вручную:где i = 97,9 — передаточное отношение; ? =0,77—коэффициент полезного действия передачи.с) Усилие на маховике, необходимое для закрытия задвижки:где D_м = 0,80 м — диаметр обода маховика.2. Определяем крутящий Момент и усилие на маховике, необходимые для открытия задвижки. а) Наибольшее усилие, необходимое для перемещения клина при открытии, определяется по формуле:b) Крутящий момент на шпинделе:где М’_o — момент в резьбе (857 Н*м); М’_с — момент трения в сальнике (вычислен ранее); М_б ’ — момент трения в бурте (819,8 Н*м).Таким образом, наибольший крутящий момент на шпинделе, необходимый для открытия задвижки:Наибольший момент на маховике ручного привода равен:в) Усилие на маховике, необходимое для открытия,В результате расчета получены следующие моменты и усилия, необходимые для управления задвижкой.Закрытие задвижки: момент на шпинделе М = 1079,3 Н·м;момент на маховике М_М = 14.34 Н·м;усилие на маховике Q_M= 35.85 Н.Открытие задвижки:момент на шпинделе М ’ = 1710.8 Н·м;момент на маховике М’_M = 22.7 Н·м;усилие на маховике = 56.7 Н.6. Безопасность жизнедеятельности6.1 Анализ проектируемого технологического процессаВ дипломном проекте детально разрабатывается технологический процесс ремонта задвижки в условиях единичного производства. В нём задействованы токарные, шлифовальные и фрезерные станки. Материал штока. Обработка ведётся с применением СОЖ.При таком производстве может возникать ряд вредных и опасных производственных факторов.

6.2 Вредные производственные факторы

К вредным производственным факторам можно отнести:— повышенная загазованность и запылённость воздуха рабочей зоны;— повышенный уровень шума и вибраций.Устранение причин вредных факторов позволяет избежать профессиональных заболеваний или снизить их вероятность.Недостаточность освещения является одним из наиболее вредных факторов, она влияет на сохранность зрения человека, состояние его центральной нервной системы, безопасность при работе, производительность и качество опускаемой продукции.В зимний период в производственных помещениях может иметь место
достаточность отопления, в результате чего рабочие будут ощущать дискомфорт, влияющий на безопасность, производительность и качество выпускаемой продукции. А также будет наблюдаться повышенный уровень респираторных заболеваний. Летом к наиболее вредным факторам следует относить: духоту в рабочем помещении, возникающую в результате высокой температуры на улице; пыль; пух.
Повышенная загазованность возникает в результате обработки (особенно при шлифовании) с применением масляных СОЖ. Воздух рабочей зоны может
одержать масляный туман (аэрозоль) и летучие продукты термодеструкции
СОЖ (окиси углерода, хлористого водорода, углеводородов, сернистого ангидрида, альдегидов). При шлифовании имеет место интенсивное образование металлической и абразивной пыли.Шум и вибрации возникают при обработке инструментом заготовок, при работе электродвигателей, гидростанций и гидроприводов, зубчатых и ременных передач и передвижении подвижных частей оборудования.6.3 Опасные производственные факторыК опасным производственным факторам можно отнести:— движущиеся части оборудования;— незащищённые подвижные элементы производственного оборудования;— отлетающие частицы абразивных кругов и металлическая стружка;— опасный уровень напряжения в электрической сети;— чрезвычайные ситуации (в основном пожары).Устранение причин опасных факторов или их профилактика позволяет
снизить производственный травматизм и число несчастных случаев со смертельным исходом и с инвалидизацией. Движущиеся части оборудования представляют опасность травматизма. В рассматриваемом случае таковыми являются шпиндели с заготовками, шлифовальные круги, суппорты с инструментом. Причиной несчастного случая могут послужить плохое знание техники безопасности, снижение внимания в результате усталости или недомогания.Также могут представлять опасность незащищённые подвижные элементы производственного оборудования: незакрытые кожухами гитары, делительные устройства, ременные передачи и т.д.Травму могут нанести отлетающие частицы шлифовальных кругов. При попадании на оголённые места кожи металлической стружки могут быть порезы и ожоги.Поражение работающих электрическим током может наступить в результате следующих причин:— нарушение техники безопасности при обслуживании и ремонте электрооборувания;— отсутствие или неисправность заземления и зануления оборудования;— прикосновение к токоведущим частям оборудования;— разрушение изоляции под действием агрессивных сред или механические повреждения изоляции;— наличие токопроводящей пыли и высокой относительной влажности воздуха;
Наиболее распространённый и зависящий от человеческого фактора вид чрезвычайных ситуаций — пожары. Причины пожаров на машиностроительных предприятиях известны следующие:— нарушение технологического режима, неисправность электрооборудования,— плохая подготовка электрооборудования к ремонту,— самовозгорание промасленной ветоши,— несоблюдение правил планово-предупредительных ремонтов,— коррозия и износ оборудования,— нарушение техники безопасности при проведении сварочных работ,-конструктивные недостатки оборудования,— ремонт оборудования на ходу,— конструкция оборудования с отклонением от технологических схем.