- •Ремонт судового электрооборудования
- •1.2. Определение ремонтопригодности электрооборудования
- •1.3.2. Подготовка кораблей к ремонту
- •1.3.3. Организация технического контроля
- •2.2.2. Особенности использования акустических сигналов
- •2.2.3. Особенности анализа сложных сигналов
- •2.3. Методы неразрушающего контроля
- •2.4.2. Колебания
- •2.4.3. Разложение колебаний
- •2.5. Оптические методы и средства контроля
- •2.6.2. Основные параметры тепловизионных приборов
- •3.2. Погрешности измерения
- •3.3.2. Отклонение формы
- •3.3.4. Отклонения расположения
- •3.3.5. Шероховатость поверхности
- •3.4.2. Расконсервация и монтаж подшипников
- •3.4.3. Приработка подшипниковых узлов
- •3.5.2. Электроконтактная наплавка
- •3.5.5. Ремонт обмотанных узлов. Восстановление сопротивления изоляции обмоток сушкой
- •3.6. Балансировка жестких роторов и якорей электрических машин
- •3.6.1. Статическая балансировка
- •3.6.2. Динамическая балансировка на балансировочном станке
- •3.7.3. Сборка, регулировка и настройка электродвигателей
1.3.3. Организация технического контроля
Перед непосредственной постановкой корабля на средний ремонт или модернизацию личный состав выполняет следующие основные подготовительные работы:
- опытное кренование для контрольной проверки элементов остойчивости;
- составление списков чертежей, формуляров, описаний и инструкций по обслуживанию и эксплуатации механизмов, устройств и систем, подлежащих сдаче заводу;
- составление ведомостей имеемых в наличии ЗИП (запасные части, инструменты и приспособления) по каждому механизму, агрегату, устройству;
- составление ведомости снабжения с указанием количества и категории его годности.
Перед непосредственной приемкой корабля заводом (при среднем ремонте) сдается довольствующим органам флота топливо, масло, боезапас и другое специальное оборудование, не подлежащее ремонту. Выполняются работы по пропариванию и чистке всех топливных и масляных цистерн.
На корабле, проходящем доковый или текущий ремонт, подготовительные работы определяются перечнем основных ремонтных работ и степенью участия личного состава корабля в ремонтных работах.
Для проведения контроля за качеством ремонта на судостроительных предприятиях организуется отдел технического контроля (ОТК). Основными функциями ОТК являются:
контроль за качеством поступающих на судоремонтное предприятие материалов, полуфабрикатов и готовых изделий путем проверки их соответствия техническим условиям и спецификациям;
контроль за точным соблюдением технологических процессов, обеспечивая соответствие вновь изготовляемых и ремонтируемых изделий чертежам, техническим условиям, стандартам, отраслевым и ведомственным нормалям;
выявление, учет и анализ брака, оформление предупреждений о возможном браке;
осуществление весового контроля поступающих изделий на корабль;
предъявление принятых изделий заказчику;
участие в проведении швартовых и заводских ходовых испытаний отремонтированного корабля.
Детали, узлы, комплекты, изготовленные вновь или отремонтированные, признаются годными, если они соответствуют техническим требованиям. В случае их несоответствия техническим требованиям, они бракуются мастерами ОТК. На них ставят клеймо или надпись «брак». При этом составляется акт по установленной форме с указанием причины и виновника брака. Для эффективной борьбы с браком ОТК ведет строгий учет и анализ его. Бывает два вида брака: окончательный и исправимый. Окончательным является брак, исправление которого либо по техническим причинам невозможно, либо экономически нецелесообразно. Брак может произойти по производственным причинам, особенно при освоении новой продукции и по вине исполнителей (рабочего, конструктора, технолога и т.д.)
Кроме ОТК контроль за качеством ремонтных работ осуществляет личный состав ремонтируемого корабля и представители заказчика. Личный состав корабля контролирует качество ремонтируемых работ по заведованиям как в процессе их выполнения, так и при их приеме. Представителям заказчика предоставлено право окончательного заключения о годности продукции. Необходимость военной приемки на судостроительных заводах объясняется сложностью и высокой ответственностью за качественное выполнение ремонтных работ боевых кораблей.
Основными обязанностями представителями заказчика на судоремонтных заводах являются:
- осуществление контроля над разработкой рабочих чертежей, спецификаций, технических условий, инструкций.
- наблюдение за технологическими процессами изготовления изделий и ремонта корабля в целом;
- контроль за комплектностью, подготавливаемых к испытаниям кораблей в полном вооружении, со всеми механизмами, устройствами, оборудованием, запасными частями, снабжением и технической документацией;
- определение и подтверждение готовности ремонтируемого корабля по платежным этапам;
- наблюдение за состоянием весовой дисциплины при ремонте корабля. Представитель заказчика приступает к приемке после проверки контрольным мастером ОТК и предъявления им положительного заключения о годности данного изделия к сдаче. В этом случае мастер ОТК выписывает извещение на приемку. Если представитель заказчика бракует предъявленную продукцию, то при повторном предъявлении мастер ОТК должен подписывать извещение у главного инженера завода. Окончательная приемка представителем заказчика оформляется подписью удостоверения.
Таким образом, технический контроль на судостроительных предприятиях является необходимой составной частью производственного процесса. ОТК и представители заказчика, как органы технического контроля и наблюдения, призваны не только осуществлять контроль за качеством выпускаемой продукции, но и предупреждать брак.
1.4. Организация электроремонтного производства
Электроремонтное производство включает в себя несколько самостоятельных технологических потоков для ремонта электрических машин и агрегатов, аппаратуры управления электроприводами, электрораспределительных устройств и других, выполняемых на специализированных по видам работ производственных участках (рис. 1.2).
I. Электрооборудование со склада промежуточного хранения ремонтного фонда поступает в цех на дефектацию. Дефектация электрических машин производится в два этапа. Первый этап - в собранном виде: проверка в действии на холостом ходу, снятие виброшумовых характеристик электрических машин, проверка комплектности и основных параметров оборудования. Второй этап - в разобранной электрической машине: выявление деталей и узлов, подлежащих замене и восстановлению с применением высокоточного измерительного инструмента и стендовых проверок.
Дефектация электрораспредустройств (ЭРУ) и пускорегулирующей аппаратуры (ПРА) производится в собранном виде или с частичной разборкой.
2. Разборка.
Разборка ПРА и ЭРУ производится с применением механизированного инструмента. Разборка электрических машин выполняется на механизированных гидравлических стендах с применением индукционных нагревателей. На участке разборки производят технологическую маркировку деталей и узлов. После промывки сборочных единиц производят их комплектование по видам ремонта (замены) и отправляют на ремонтные участки, специализированные по видам работ.
3. Очистка.
Очистку узлов и деталей от эксплуатационных загрязнений, влаги и коррозии в зависимости от конструкции, степени и вида загрязнений производят протиркой вручную или одним из химических способов в механизированных камерах или ваннах с применением органических и неорганических растворителей и поверхностно-активных веществ, при одновременной механической очистке. Для отдельных деталей очистка совмещается со снятием старых лакокрасочных покрытий и последующей сушкой. Сушка осуществляется в печах терморадиационного или конвекционного типа или на стеллажах. Для снятия лакокрасочных покрытий с металлических деталей больших габаритов применяется дробеструйная установка.
Рис.1.2. Схема типового процесса ремонта судового электрооборудования
4. Восстановление и изготовление деталей.
После комплектования по видам работ в зависимости от конструкции узлов и деталей, вида и количества дефектов производится их восстановление или изготовление деталей, которое могут включить одну или несколько обрабатывающих операций, указанных ниже.
4.1. Гальваническая обработка производится для восстановления антикоррозийных и декоративных покрытий (кадмирование, никелирование, лужение, серебрение, хромирование и т.п.) изношенных поверхностей валов, щитов твердым хромированием на механизированной поточной линии.
4.2. Электроконтактная наплавка представляет собой процесс образования металлопокрытий, при котором происходит формирование слоя металлопокрытия и соединения его с поверхностью наплавляемого изделия. Она осуществляется в твердом состоянии путем нагрева присадочного металла и поверхностного металла детали импульсами тока методом электросопротивления и совместной пластической деформации. Особенностями нагрева присадочного и основного металлов методом электросопротивления является высокая скорость нагрева (до 50 тыс. градусов/с), высокая скорость перлитного превращения для случая углеродистой стали, локализация тепла в области контакта.
Перлит – в металловедении, структурная составляющая, включающая углеродистые сплавы, эвтектоидная смесь феррита и цементита.
4.3. Слесарно-механические работы выполняются для восстановления (изготовления) деталей или элементов конструкции деталей (корпуса, обшивки, изоляционных панелей, шин, деталей крепежа и т.п.). При восстановлении и обработке посадочных шеек валов и подшипниковых щитов применяются прессовое оборудование и высокоточное металлорежущее оборудование для получения размеров по 5-6 квалитету точности и достижения шероховатости 0,63 с соблюдением высоких требований к механически обрабатываемым поверхностям.
4.4. Сварка, пайка, лужение производятся для восстановления повреждений корпусных конструкций, контактных соединений и бандажей, покрытия контактных поверхностей ремонтируемого электрооборудования. При сварке производятся работы на узлах и деталях из стали, меди, чугуна, алюминия и его сплавов на различном оборудовании.
4.5. Монтажно-жгутовые работы производятся для восстановления и изготовления новых внутренних соединений в электрооборудовании, выполняются с помощью механизированного инструмента и специализированной оснастки.
4.6. Приточно-сушильные работы производятся при ремонте обмоток с низким сопротивлением изоляции методом окунания в кремнийорганические лаки, с последующей сушкой в высокотемпературных печах конвекционного типа.
4.7. Обмоточно-изолировочные и бандажировочные работы включают изготовление новой изоляции обмоток, пазовой изоляции (клиньев, прокладок и т.п.), наложение бандажей из стеклобандажной ленты.
4.8. Балансировка вращающихся узлов производится по завершении их ремонта, как правило, в собственных подшипниках или на опорных поверхностях.
Она подразделяется на статическую, которая выполняется на призмах и динамическую, которая производится на универсальных многоскоростных станках, по возможности на рабочей скорости вращения машины и окончательную балансировку в собранной машине.
5. Окраска деталей и узлов производится после окончания всех операций по ремонту или изготовление отдельных деталей и узлов в зависимости от вида деталей (узлов), объема ремонтных работ и состояния старого покрытия производится восстановление или замена старых покрытий.
Для окраски используются механизированные поточные линии. Сушка изделий после окраски производится: после ручной подкраски и окраски - в тупиковых камерах конвекционного типа, после окраски на конвейере - в проходной терморадиационной камере.
6. Комплектация деталей и узлов после ремонта и изготовленных вновь, производится на участке комплектации в соответствии с технологическими картами комплектации и технологической маркировкой.
7. Сборка и механические регулировки отремонтированных узлов производятся с помощью механизированного инструмента и универсальной переналаживаемой оснастки.
Сборка электрических машин производится на универсальных гидравлических стендах, а сборка подшипникового узла на специализированном участке с предварительной расконсервацией подшипников в специальных ваннах с последующей сушкой в сушильных терморегулируемых шкафах. Сборка ЭРУ и ПРА производится на специализированных рабочих местах, обеспеченных всеми необходимыми для предварительной настройки видами питания и инструментом.
8. Наладка в действии и испытание состоит из комплекса индивидуальных проверок для каждого типа оборудования и комплексных проверок электрических машин с ПРА и ЭРУ, выполняется на специализированных стендах с применением универсальных нагрузочных устройств и имитаторов нагрузки.
Стендовая проверка обеспечивает наладку и испытание всех параметров изделий, гарантирующих их надежную работу при установке на судно.
9. Наружная окраска и отделка электрических машин осуществляется в сборе после испытаний в специальных камерах с последующей сушкой. ПРА и ЭРУ собираются из окрашенных окончательно деталей и поэтому не требуют дополнительной наружной окраски.
10. Консервация подразделяется на три вида:
- межоперационная консервация на протяжении всего технологического цикла для защиты от воздействия внешней среды более 4-х часов;
- консервация готового оборудования для транспортировки и установки на судно;
- консервация для длительного хранения в обменном фонде
11. Отремонтированное оборудование транспортируется на склад готовой продукции.
2. ТЕХНИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА СУДОВОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ
2.1. Задачи технической диагностики
Техническое диагностирование - процесс определения технического состояния объекта диагностирования с определенной точностью. Результатом диагностирования является заключение о техническом состоянии объекта с указанием, при необходимости, места, вида и причины дефекта.
Принято различать рабочие воздействия, которые поступают на объект при его функционировании, и тестовые воздействия, когда на объект подаются сигналы только для целей диагностирования.
В процессе диагностирования, в зависимости от условий эксплуатации электрооборудования, решают следующие задачи:
- определяют, может ли электрооборудование по своему состоянию выполнять возложенные на него функции;
- определяют характер дефекта, возникшего в электрооборудовании;
- предсказывают момент времени, когда диагностические показатели достигнут определенного значения или когда электрооборудование потеряет работоспособность.
Мозгалевский А.В. в своих трудах рассматривает три задачи диагностики:
определение работоспособности объекта;
поиск возникшего дефекта;
прогнозирование изменения состояния объекта.
При ремонте судового электрооборудования обычно решается две первых задачи - это определение работоспособности, по результатам которой состояние объекта диагностирования относят к одному из подмножеств: S1 (подмножество работоспособных состояний) или S2 (подмножество неработоспособных состояний). Вторая задача - поиск возникшего дефекта, когда анализируют подмножество S2.
Вопросам же прогнозирования технического состояния перед поступлением электрооборудования в ремонт уделяется очень мало внимания.
2.2. Задачи акустической диагностики.
2.2.1. Основные положения технической диагностики
Техническое состояние любого объекта может характеризоваться определенной совокупностью свойств, подверженных изменению в процессе его производства и эксплуатации. Если количественные характеристики этих свойств заданы в технической документации на изготовление, эксплуатацию или ремонт объекта, то в технической диагностике их принято называть параметрами состояния объекта. Выход любого из параметров состояния за пределы, оговоренный технической документацией, рассматривается как отказ.
Однако не все свойства, подверженные изменению в процессе производства и эксплуатации, характеризуются количественно или качественно в технической документации на объект. Те из указанных свойств, которые содержат техническое состояние объекта и могут характеризоваться качественно, называются диагностическими признаками. Свойства, имеющие количественные характеристики, непосредственно измеряемые в процессе диагностирования, принято называть диагностическими параметрами.
Оценка технического состояния по результатам прямых или косвенных измерений параметров состояний, а также диагностических признаков и параметров и составляет суть технической диагностики различных объектов.
Специфика технической диагностики в судовых условиях определяется необходимостью одной из основных целей технической диагностики СЭУ - переводом на обслуживание и ремонт по техническому состоянию. В отличие от береговых энергетических установок, в результате технического диагностирования СЭУ недостаточно только определить их техническое состояние, нужно еще и предсказать его на определенный отрезок времени, например, на время плавания судна, когда достаточно сложный ремонт механизмов и оборудования невозможен.
Таким образом, техническая диагностика СЭУ - это область науки и техники, изучающая и разрабатывающая методы и средства определения и прогнозирования технического состояния механизмов и оборудования без их разборки.
В технической диагностике можно выделить два основных класса задач: задачи обеспечения контролеспособности объекта диагностики и задачи распознавания состояния объекта по результатам измерений. В первый класс входят: определение параметров состояний объектов, или диагностических признаков, качественно характеризующих состояние объекта, или количественно его характеризующих диагностических параметров, а также разработка методов и средств измерения с характеристиками объекта, разработка методов и средств поиска дефектов в диагностируемом объекте. Ко второму классу задач относятся: разработка алгоритмов распознавания технических состояний по результатам диагностических измерений, определение правил принятия решений, а также составление диагностических моделей и моделей распознавания технического состояния объекта диагностики. Специфика выбираемого вида диагностического сигнала, например, сигнала вибрации проявляется, прежде всего, при решении первого класса задач технической диагностики.
В соответствии с ГОСТ 20911-75 «Техническая диагностика. Основные термины и определения», техническое состояние объекта диагностики может подразделяться на несколько видов, связанных со сложностью решаемых диагностических задач. Так объект на момент постановки диагноза может определяться как исправный (неисправный), работоспособный (неработоспособный) или правильно (неправильно) функционирующий. В первом случае необходимо определить полный комплекс параметров состояний (или диагностических признаков и параметров), задаваемый разработчиком объекта, и вынести решение о неисправности по полученным результатам. Во втором случае решение принимается только по тем параметра, которые характеризуют работу объекта в составе конкретной системы. В третьем случае выносится решение по параметрам, характеризующим объект в определенном режиме работы системы, в состав которой входит диагностируемый объект.
В отличие от контроля технического состояния объекта (цель его - только определение вида технического состояния), понятие технического диагностирования гораздо шире и включает в себя дополнительно самостоятельные исследования объекта с не установленными показателями исправности, определение места, вида и причины дефекта в неисправном объекте, выдача исходных данных для прогнозирования технического состояния объекта диагностики.
При диагностировании технического состояния могут быть использованы не только рабочие воздействия, имевшие место в объекте при работе в номинальных режимах в составе судовой системы, но и тестовые воздействия, формируемые специально для решения диагностических задач. В последнем случае в понятие диагностирования объекта входит управление объектом и средствами диагностирования с целью решения поставленных задач.
Диагностирование технического состояния СЭУ может проводиться на основе прямых или косвенных измерений всей совокупности параметров состояния элементов СЭУ. Однако такой подход, называемый диагностированием в пространстве состояний, в практических задачах обычно не применяется. Причина этого, во-первых, невозможность проведения прямых и косвенных измерений части параметров методами неразрушающего контроля без разборки механизма и оборудования, а во-вторых, экономическая нецелесообразность проведения большого объема измерений, так как разработчики каждого элемента или узла механизма задают свои параметры состояния, не учитывая возможность и целесообразность их измерения в составе диагностируемого объекта.
Как правило, диагностирование механизмов и энергетического оборудования производится в пространстве признаков, когда специально для решения диагностической задачи на базе статистического анализа возникающих дефектов и неисправностей, а также ресурсных испытаний, определяется минимальная совокупность диагностических признаков и параметров. Они достаточно полно отражают техническое состояние объекта и доступны прямому измерению на судне с помощью простой измерительной аппаратуры. В результате решения этой наиболее сложной задачи технической диагностики, состояние объекта определяется и прогнозируется только по результатам измерений выделенной совокупности диагностических параметров.
Для обеспечения возможности намерения выделенных диагностических параметров обычно приходится вносить конструктивные изменения в объект диагностики. Направленное изменение конструкции объекта - составная часть работ по созданию систем технического диагностирования.
Система технического диагностирования включает в себя объект, соответствующим образом подготовленный для диагностических измерений, средства технического диагностирования (СТД), устройства сопряжения СТД с объектом, техническую документацию и, при необходимости (для неавтоматизированных систем диагностики), исполнителей.
Специально разрабатываемые средства технического диагностирования могут быть аппаратурными или программными. Аппаратурные средства подразделяются на универсальные или специализированные, встроенные или внешние. Внешние СТД могут быть базовыми (береговыми) - для периодического диагностирования или бортовыми - для периодического или непрерывного технического диагностирования объекта.
Очень важным вопросом обеспечения контролеспособности объекта диагностики является выбор глубины помех дефекта. Причем важен не столько вопрос локализации дефекта до узла, детали, сколько факт его обнаружения на ранней стадии развития, когда ни один из параметров состояния объекта диагностики или его элементов еще не дошел до граничных значений. Только обнаружение зарождающихся дефектов может привести к решению задачи прогнозирования технического состояния объекта с высокой достоверностью.
Перечисленные вопросы обеспечения контролеспособности объектов диагностики должны решаться индивидуально для каждого вида механизмов и оборудования СЭУ их разработчиками и изготовителями. Выбор вида диагностических сигналов и оптимизация совокупности диагностических параметров должны проводиться с учетом сложности их измерений, стоимости и сложности СТД, стоимости работ по конструктивным доработкам объекта диагностики и других экономических факторов, определяющих стоимость диагностирования. В основном экономическими соображениями определяются такие характеристики систем диагностирования как глубина диагностирования, допустимые ошибки диагноза и прогноза технического состояния объекта.
Из особенностей решения задач, распознавания состояний судовых механизмов и оборудования по результатам измерения диагностических параметров, следует отметить выбор вида диагностических моделей, под которыми понимаются модели, устанавливающие соответствие измеряемых параметров техническому состоянию объекта. Имеющая место неоднозначность связи технического состояния с величинами диагностических параметров элементов СЭУ и ошибки измерения диагностических параметров приводят к тому, что в большинстве случаев используются статистические диагностические модели.
Как правило, число состояний объекта диагностики в статических диагностических моделях определяется числом диагностических параметров. При делении величин диагностического параметра на два класса, характеризующих исправное и неисправное состояние объекта, число состояний неисправного объекта оказывается больше единицы и возможна постановка задачи поиска дефекта в неисправном объекте. Если же величины хотя бы одного диагностического параметра, характеризующие исправное состояния объекта, можно разделить на классы с вероятностью отнесения получаемой величины Р, к одному из классов более 1/n, где n - число классов, возможна постановка задачи планирования состояния объекта диагностики.
Конечной стадией создания системы технической диагностики объекта является разработка алгоритмов диагностирования, под которым понимается совокупность предписаний о последовательности проведения операций при диагностировании объекта. В алгоритм диагностирования технического состояния судовых механизмов и оборудования целесообразно включать предписания о порядке выполнения операций при прогнозе их технического состояния.
