Долговечность оборудования

Главными факторами, определяющими экономичность машин, являются величина полезной отдачи машины, долговечность, надежность, расходы на оплату труда операторов, потребление энергии и стоимость ремонтов.

чатые передачи, имеющие ряд преимуществ перед другими. Эти преимущества — меньшая масса и габариты, более высокий КПД, простота устройства, сравнительно меньшая стоимость, долговечность, надежность работы, возможность обеспечить любое передаточное отношение между частотой вращения вала турбины и гребного винта. Недостаток зубчатой передачи — высокий уровень шума.

Анодный заземлитель— это один из главных элементов катодной защиты, который не подлежит восстановлению, т. е. материал в конечном счете переходит в грунт в виде ионов, окислов и др. Важные показатели—долговечность, надежность, стоимость.

Среди многочисленных факторов, определяющих долговечность, надежность машин и механизмов, ведущее место принадлежит качеству используемых конструкционных материалов. Эксплуатационные свойства материалов определяются их прочностными характеристиками, износостойкостью, коррозионной стойкостью, характером напряженного состояния и др. На эти свойства большое влияние оказывает физико-механическое состояние поверхностного слоя, в том числе остаточные напряжения. Известно, что в поверхностных слоях деталей машин могут развиваться большие технологические остаточные напряжения, по своей величине иногда превосходящие предел прочности материала, в результате чего может образовываться сетка микротрещин. Это явление может произойти как сразу после окончательной обработки, так и через некоторый промежуток времени работы вследствие совместного действия остаточных и рабочих напряжений.

Главными факторами, определяющими экономичность машин, являются величина полезной отдачи машины, долговечность, надежность, расходы на оплату, тру да операторов потребление энергии и стоимость ремонтов.

Качество машин, приборов и аппаратов, их долговечность, надежность и взаимозаменяемость в значительной мере зависят от качества выполнения операций технологического процесса, особенно финишных.

К числу задач, решаемых органами надежности объединения,, относятся: разработка методов, норм и программ испытаний приборов на долговечность (надежность) и ресурс; разработка методов-, прогнозирования отказов и методик ускоренных испытаний на долговечность (надежность); сбор, обобщение и анализ информации по производственной и эксплуатационной надежности выпускаемых приборов; сбор и обобщение материалов по надежности зарубежных приборов — аналогов; определение количественных показателей надежности и оценка уровня надежности выпускаемых приборов; разработка и внедрение механизированных методов обработки результатов испытаний приборов на долговечность (надежность) и ресурс и др.

Из рассмотренного ясно, что с помощью анализа годности (обобщенной характеристики служебных свойств) машины и ее изменений (структурного и количественного) за период использования возможна оценка машин, позволяющая судить, насколько удачно сконструирована машина, какова точность ее расчета, подбора материалов и технологии выполнения конструктивных и неконструктивных элементов, в достаточной ли степени учтены условия ее использования, какова сложность требуемого технического обслуживания и ремонта, какова ее действительная надежность и долговечность.

Машины последних категорий благодаря применению более дешевых материалов и облегчению конструктивных элементов (использование принципа их сменности) получили возможность массового выпуска как для стационарных, так и для мобильных процессов. Однако долговечность, надежность и ремонтопригодность многих из этих машин не контролировались и оказались недостаточными.

Описанный выше стенд пригоден для испытания гидромашин на долговечность, надежность работы.^а также для снятия внешних характеристик. Однако на нем невозможно определить такие важные характеристики привода, как глубину регулирования, пусковые и маневренные свойства. Указанные свойства должны определяться на стенде, принципиальная схема которого показана на рис. 72.

Стендовые испытания являются ответственным этапом при создании гидромашин, поскольку во время этих испытаний должны быть выявлены и устранены недостатки конструкции и технологические ошибки, определены характеристики, энергетические показатели, долговечность, надежность, пусковые и маневренные свойства, шумовая характеристика и другие показатели работы гидропередачи.

Коррозионно-механическая стойкость и долговечность работы любого металлического оборудования в основном определяются изменениями, происходящими в тонкой структуре металла (плотность и конфигурация скоплений дислокаций, микродеформация кристаллической решетки) при его изготовлении и эксплуатации под воздействием механических напряжений, как правило, сопровождающихся одновременным воздействием окружающей коррозионно-активной среды. Величина и характер этих изменений существенно влияют на физико-механические и электрохимические свойства металлов, вызывая значительные отклонения параметров его исходного состояния. Это может привести к материально-техническим потерям из-за преждевременного выхода из строя металлического оборудования и необходимости его замены еще до выработки нормативного срока службы. Особенно интенсивно изменения субструктуры металла происходят при действии переменных нагрузок, причем эти изменения отличаются сложной кинетикой протекания [39], включающей в себя чередование стадий деформационного упрочнения и разупрочнения. Этот факт при общепринятой оценке усталостной долговечности не учитывается, и на макроуровне все материалы однозначно делятся на циклически упрочняющиеся, циклически стабильные и разупрочняю-щиеся. Поэтому при определении усталостной долговечности материалов различного оборудования необходим тщательный учет состояния их тонкой структуры в течение всего времени эксплуатации при заданных параметрах нагружения. Это возможно выполнить, так как существующие физические и электрохимические методы исследований (рентгенография, электронная микроскопия, микротвердость, твердость, прицельные электрохимические измерения) инструментально позволяют оценить локальные явления при усталости и коррозионной усталости. Между тем существующие нормы и методы расчета на прочность и долговечность оборудования, работающего в сложных, периодически изменяющихся, зачастую осложненных действием коррозионной среды условиях

2.2.8. Влияние динамики изменения внешних силовых нагрузок на долговечность оборудования

Оборудование нефтяной и газовой промышленности эксплуатируется в чрезвычайно тяжелых условиях. Долговечность и надежность работы оборудования во многом зависят от технико-экономической характеристики применяемых конструкционных материалов. К ним предъявляются очень высокие требования: они должны обладать определенным комплексом прочностных и пластических свойств, сохраняющихся в широком интервале температур; хорошими технологическими свойствами, не должны быть дефицитными и дорогими. Во многих случаях предъявляются высокие требования к коррозионной стойкости материала, особенно к специфическим видам разрушения — водородному охрупчиванию, коррозионному растрескиванию, межкристаллитной коррозии и др. Важное значение при выборе конструкционных материалов имеют металлоемкость и масса оборудования. Многие нефтяные и газовые месторождения расположены в отдаленных и труднодоступных районах, во многих районах намечается тенденция увеличения глубины скважин. В связи с этим весьма перспективно использование конструкционных материалов с высокими удельной прочностью, плотностью, коррозионной стойкостью и отвечающих также другим требованиям. К таким материалам относятся прежде всего алюминиевые сплавы, получающие все более широкое применение в нефтяной и газовой промышленности, неметаллические материалы, титан и его сплавы. Эти материалы могут быть использованы также в виде покрытий, что позволяет значительно расширить диапазон свойств конструкционных материалов и увеличить долговечность оборудования. Конструкционный материал должен обладать высокими показателями прочности — времен-

ные схемы с низкопотенциальными тепловыми ресурсами; они имеют более высокую долговечность оборудования вводов к потребителям. К недостаткам открытых водяных систем следует отнести необходимость увеличения мощности водоподготовительных установок, рассчитываемых на компенсацию расходов воды, отбираемой из системы; нестабильность санитарных показателей воды, усложнение санитарного контроля и контроля герметичности системы.

На рис. 1.11 представлены кривые зависимости поврежденное™ от относительной долговечности для двух структурных состояний: феррито-сорбитной структуры и структуры отпущенного бейнита. Для деталей паропроводов, работающих в области б карты механизмов ползучести, с помощью этих кривых можно оценивать остаточную долговечность оборудования.

При организации работ по дефектоскопии на заводах-изготовителях и ремонтных предприятиях отрасли необходимо контролировать наиболее ответственные заготовки и сварные соединения деталей с целью поиска недопустимых технологических дефектов. Это существенно повышает надежность, долговечность оборудования и безопасность при его работе.

О38. Петросянц А. А., Федоров В. А. Изнашивание стеклянных покрытий насосно-компрессорных труб. — В кн.: Износ и долговечность оборудования и инструмента. Труды МИНХ и ГП им. Губкина, вып. 93, М., «Недра», 1972, с. 91—95.

автоматизированный контроль, который предотвращает выход производства на нерасчетные и перегрузочные режимы, что повышает надежность и долговечность оборудования.

Централизованная система смазки, проводимая систематически, а не от случая к случаю, значительно повышает долговечность оборудования, обеспечивает его надежную работу и удлинение его межремонтного периода. При этом улучшается качество обслуживания, значительно сокращаются затраты на ремонт, а также уменьшается расход смазочных материалов. Система смазки становится четкой и организованной.

При сравнительной оценке основных параметров ремонтной системы оптимальными надо считать такие параметры, которые позволяют получить минимальное значение относительных ремонтных потерь цикла Z4, т. е. получить наибольшую долговечность оборудования.

В настоящее время еще не сформировалось единого подхода К анализу температурных пульсаций и оценке их влияния на долговечность оборудования. Имеются публикации в виде отдельных статей, докладов, в которых изложены результаты изучения отдельных частных задач. Наибольший интерес как в теоретическом, так и в экспериментальном плане представляют работы, выполненные в ФЭИ, МЭИ, ЦКТИ. Однако систематическое изложение основных вопросов и решений в опубликованной литературе отсутствует.