РД 153-34.1-39.603-99 стр.6 6.3. Упрочнениехимическим никелированием

 

Алмазное выглаживание внедрено предприятием "Днепроэнергоремонт" на ремонтном участке Приднепровской ГРЭС (Украина).

 

6.3. Упрочнение химическим никелированием

 

Для повышения износостойкости и коррозионной стойкости шпинделей из углеродистой и легированных сталей паровой и водяной арматуры небольших проходов применяется химическое никелирование. Покрытия, полученные химическим никелированием, представляют собой сплав никеля с 10—15% фосфора. Этот метод обеспечивает равномерность покрытия, высокие защитные свойства в условиях атмосферной и высокотемпературной коррозии, твердость поверхности до 50 — 55 HRC. В целях увеличения сцепления слоя покрытия с основным металлом и повышения твердости покрытия производится термическая обработка деталей в электрических печах по режиму: нагрев до 400 ± 20°С с выдержкой в течение 1 ч. После никелирования детали должны быть гладкими и блестящими.

Хотя химическое никелирование может быть легко освоено в мастерских ТЭС, тем не менее, оно требует высокой технологической дисциплины. Имеется много случаев, когда никелированные штоки вентилей подвергались коррозии из-за некачественного покрытия.

 

6.4. Упрочнение азотированием

 

Для повышения износостойкости деталей арматуры, работающих на воздухе, в воде и на паре, применяется азотирование рабочих поверхностей.

При азотировании атомарный азот диффундирует в поверхностный слой деталей и образует с железом и легирующими элементами химические соединения — нитриды. Благодаря этому в результате азотирования можно получить твердость поверхностного слоя в 1,5—2 раза более высокую, чем при цементации. К достоинству азотирования следует отнести сохранение твердости азотированного слоя при нагреве детали до 500-600°С.

Наибольшей твердостью после азотирования отличаются легированные стали, содержащие в своем составе алюминий, хром, молибден и вольфрам. При азотировании углеродистой стали поверхностный слой получается не очень твердым, но коррозионно-стойким. Поэтому азотирование углеродистых сталей называют антикоррозионным, а легированных — твердостным.

Твердостное азотирование применяется в тех случаях, когда к деталям предъявляются особые требования в отношении износостойкости, например, к шиберам клапанов, работающих на паре, измерительному инструменту, деталям станков.

Антикоррозионное азотирование рекомендуется применять для обработки деталей, подвергающихся при эксплуатации коррозии, например, шпинделя (штока), пружины.

При твердостном азотировании глубина азотированного слоя составляет: для стали 38Х2МЮА — 0,45 мм, 12Х18Н10Т — 0,2—0,5 мм. Глубина азотированного слоя при антикоррозионном азотировании стали 35 составляет 0,1—0,2 мм, сталей 38Х2МЮА и 25Х2М1Ф — 0,1-0,3 мм.

 

6.5. Применение электроэрозионного синтеза для упрочнения деталей

 

Сущность метода электроэрозионного синтеза (ЭЭС) заключается в нанесении на упрочняемую поверхность порошковой смеси компонентов, подвергающихся затем электроискровой обработке, вызывающей протекание в порошковом слое реакции синтеза сплавов. Использование сложных исходных смесей позволяет получать конечные продукты с заданными эксплуатационными свойствами. Основная зона покрытия имеет толщину 300 мкм, переходная — 500 мкм. Процесс ЭЭС оказывает незначительное термическое влияние на материал основы.

Проведенные исследования показали, что ЭЭС-обработка значительно повышает стойкость деталей к абразивному и контактному износу. Они обладают хорошими противозадирными свойствами. Оптимальным методом финишной обработки является притирка притиром с ЭЭС-покрытием.

Метод ЭЭС разработан фирмой "РЭСТИ" (г. Ижевск) и реализован на базе мастерских Ижевской ТЭЦ-2. Фирма может выполнять заказы по покрытию деталей, а также организовать участки для восстановления деталей.

Для восстановления изношенных деталей типа "вал" этой же фирмой разработаны технология и оборудование для электроконтактной наплавки металлической порошковой лентой с предварительно нанесенным ЭЭС-покрытием. Толщина наплавляемого слоя до 10 мм на диаметр; финишная обработка — токарная, а также шлифовка и полировка; твердость наплавленного металла от 30 до 60 HRC. Термическое влияние на восстанавливаемую деталь при электроконтактной наплавке практически отсутствует. При ремонте арматуры этот метод используется для восстановления штоков.

На Ижевской ТЭЦ-2 с помощью метода ЭЭС упрочнялись стаканы и золотники регулирующих питательных клапанов Dу 225 мм с цилиндрическим поворотным золотником, седла и шиберы регулирующих клапанов Dу 100 мм шиберного типа, гильзы и золотники регулирующих клапанов уровня конденсата ПВД, а также защитные втулки насосов, пилы Геллера и некоторое другое оборудование. Проведенные работы в несколько раз повысили срок службы деталей и за счет снижения усилия трения контактных поверхностей существенно снизили крутящий момент, необходимый для управления арматурой.

 

7. ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ АРМАТУРЫ

 

В процессе изготовления арматуры могут иметь место дефекты материала деталей или погрешности обработки и сборки, которые снижают прочность конструкции или ухудшают эксплуатационные качества изделия. Аналогичные дефекты может иметь арматура, прошедшая ремонт. Для выявления этих дефектов и последующей их ликвидации после изготовления и ремонта арматура должна проходить гидравлические испытания на прочность и герметичность затвора и сальниковых уплотнений.

При гидравлических испытаниях на прочность проверяется непроницаемость металла и сварных соединений.

При гидравлических испытаниях на герметичность проверяется непроницаемость затвора, сальниковых и прокладочных уплотнений.

Детали арматуры, изготавливаемые из отливок, могут иметь песчаные и газовые раковины, пористость металла, трещины, разностенность, остаточные внутренние напряжения. Опыт показывает, что многие скрытые дефекты литых деталей корпусов выявляются после длительной эксплуатации арматуры. В сварных соединениях возможны непровары, трещины, пористость, растрескивание околошовной зоны.

Указанные дефекты могут быть выявлены в процессе гидроиспытаний на прочность.

Испытания на прочность проводятся пробным давлением, установленным ГОСТ 356-80 [1]. Оно должно в 1,5 раза превышать условное давление. Многие предприятия задают область применения выпускаемой арматуры не через условное давление, а через рабочие параметры: давление и температуру. В этом случае для определения значения пробного давления надо по таблицам ГОСТ 356-80 [1] по заданным рр и tр определить значение условного давления, а по нему — значение пробного.

Испытания проводятся водой при нормальной температуре (+5 ¸ +20°C), а наличие или отсутствие протечек выявляется внешним осмотром испытуемого изделия, падением давления в замкнутом объеме или с помощью специальных приборов. Продолжительность устанавливается соответствующими документами (техническими условиями, стандартами). Она должна быть достаточной для осмотра и оценки годности изделия: для арматуры с условным проходом менее 50 мм — 1-3 мин, 50 мм и выше — 3-5 мин. Для ответственной арматуры больших проходов выдержка под давлением должна быть не менее 10 мин. Арматура считается выдержавшей испытания на прочность и плотность основного металла и сварных соединений, если не будет обнаружен пропуск воды и отпотевание поверхности деталей. Для лучшего выявления протечек через литые корпусные детали в процессе гидроиспытаний их рекомендуется простукивать медным или свинцовым молотком массой 0,8—1,0 кг.

Детали, в которых были выявлены течи, после исправления заваркой должны быть подвергнуты повторному испытанию на прочность.

Испытания арматуры на герметичность проводятся для проверки качества притирки уплотнительных поверхностей деталей затвора. Одновременно контролируется качество сборки разъемных соединений: сальниковых уплотнений штока (шпинделя) и корпуса с крышкой и прокладочных уплотнений фланцевых соединений. Испытания проводятся давлением, равным 1,25 рабочего.

В процессе испытания на герметичность затвора запорной арматуры (задвижек, запорных клапанов) производится двукратный подъем и опускание затвора. Уплотнительные поверхности перед испытанием должны быть обезжирены. Герметичность контролируется после закрытия арматуры нормальным усилием одного человека. Задвижки с условным проходом свыше 150 мм допускается закрывать усилием двух человек. Электроприводную арматуру при гидроиспытаниях рекомендуется закрывать электроприводом, настроенным на отключение при превышении уставки токового реле или муфты ограничения крутящего момента, установленной для испытываемого изделия.

Допустимые протечки среды через затвор запорной арматуры определяются классом герметичности изделия, определяемым его функциональным назначением. Нормы герметичности запорной арматуры в настоящее время определяются ГОСТ 9544-93 [15], согласно которому установлены четыре класса герметичности. Максимально допустимые протечки для каждого класса при испытаниях водой приведены ниже.

 

 

Классы герметичности

 

А

В

С

D

Нет видимых протечек

0,0006 см3/мин ´ Dу

0,0018 см3/мин ´ Dу

0,006 см3/мин ´ Dу

 

При определении допустимой протечки номинальный условный диаметр Dу принимается в миллиметрах. Погрешность измерения протечек не должна превышать ±0,01 см3/мин — для протечек £ 0,1 см3/мин и ±5% — для протечек более 0,1 см3/ мин.

Длительное время допустимые протечки среды через затворы запорной арматуры регламентировались ГОСТ 9574-75, в котором были установлены 3 класса герметичности: первый, второй и третий. В технических условиях большинства заводов-изготовителей класс герметичности изделия указан по ГОСТ 9544-75. Нормы протечек по ГОСТ 9544-75 и ГОСТ 9544-93 различаются между собой. Для возможности сопоставления протечек по обоим ГОСТ в табл. 9 приведены данные о допустимых протечках, установленных ГОСТ 9544-75, и протечках, рассчитанных для арматуры различных проходов по ГОСТ 9544-93.

 

Таблица 9. Допустимые протечки среды через запорную арматуру

по ГОСТ 9544-75 и ГОСТ 9544-93

 

Условный

Допустимые протечки, см3/мин

проход

по ГОСТ 9544-75

по ГОСТ 9544-93

Dу, мм

1-й класс

2-й класс

Класс В

Класс С

Класс D

10

0,01

0,01

0,006

0,08

20

0,01

0,01

0,012

0,036

50

0,02

0,05

0,03

0,09

65

0,03

0,08

0,039

0,117

80

0,04

0,10

0,048

0,144

100

0,16

0,5

0,06

0,18

0,36

150

0,3

0,9

0,09

0,27

0,54

200

0,45

1,3

0,12

0,36

0,76

250

0,65

2,0

0,15

0,45

0,90

300

0,8

2,5

0,18

0,54

1,08

400

1,3

4,0

0,24

0,72

1,54

500

1,7

5,0

0,3

0,90

3,00

600

2,4

7,0

0,36

0,108

9,6

700

0,42

0,126

4,2

800

3,5

10

0,48

0,144

4,8

 

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *