Авторы: Боровцов Константин Андреевич, Субботкин Михаил Геннадьевич
Должность: Мастер производственного обучения, Мастер производственного обучения
Учебное заведение: филиал федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования "Мурманский арктический университет"
Населённый пункт: г. Кировск, Мурманская область
Наименование материала: Статья
Тема: Агрегат 2 ГрТ 8000/71 УХЛ4
Раздел: среднее профессиональное
Агрегат 2 ГрТ 8000/71 УХЛ4 с вертикальным напорным
патрубком.
Целью статьи является изучение особенностей эксплуатации и ремонта
электронасосного агрегата 2 ГрТ 8000/71 УХЛ4. В процессе работы будут
рассмотрены различные аспекты, включая конструктивные особенности
агрегата,
его
технические
характеристики,
процедуры
подготовки
к
эксплуатации, а также методы и технологии, применяемые при его ремонте.
Актуальность данной темы обусловлена необходимостью повышения
надежности и долговечности насосного оборудования, что напрямую влияет
на
эффективность
производственных
процессов
и
снижение
эксплуатационных затрат.
Агрегат
электронасосный
2ГрТ800/71
УХЛ4
–
цетробежный,
грунтовый, двухкорпусный, предназначен для перекачивания абразивных
гидросмесей (хвосты руд черных металлом), максимальной плотностью 1300
кг/м
3
, температурой от 1 до 70
° C
, имеющих твердые включения размером 6
мм, максимальной объемной концентрацией твердых частиц до 15%,
микротвердостью 9 Гпа.
Особенности агрегата:
горизонтальный,
устанавливается
с
электродвигателем
на
отдельные фундаментные рамы;
соединение вала насоса с валом электродвигателя — жёсткое
фланцевое;
материал проточной части — специальный износостойкий
коррозионностойкий чугун;
напорный
патрубок
может
быть
вертикальным
или
горизонтальным
Детали проточной части насоса, кроме подвода, выносятся из
износостойкого чугуна, корпус насоса (наружный), крышка насоса из стали
25Л-П ГОСТ 977-75, вал – из стали 35 ГОСТ 1050-74.
Условное
обозначение
электронасосного
агрегата
соответствует
ГОСТ 9075-75. Цифры и буквы означают:
2- модификация
ГрТ- обозначение типа насоса (грунтовый, двухкорпусный),
8000- подача в м
3
/ч
71- напор в м,
УХЛ – климатическое исполнение для районов с умеренным и
холодным климатом,
4- категория размещения электронасосного агрегата при эксплуатации
Рисунок 1 – Агрегат электронасосный 2ГрТ800/71 УХЛ4
Агрегат электронасосный, состоит из насоса и электродвигателя,
установленных на отдельных фундаментальных рамах. Соединение вала
насоса с валом электродвигателя жесткое, фланцевое.
Подвод перекачиваемой жидкости к насосу – осевой, отвод –
вертикально вверх или горизонтально, перпендикулярно к оси насоса.
Корпусная часть (корпус насоса, верхняя и нижняя половины корпус
внутренний, бронедиски, крышка насоса, патрубок всасывающий, одежда
всасывающего патрубка) служит проточной частью насоса и предназначена
для формирования потока гидросмеси, размещения элементов насоса. Для
увеличения надежности и повышения износостойкости корпусная часть
имеет двойную стенку (т.е. состоит из наружного и внутреннего корпусов).
Наружный корпус имеет горизонтальный разъём. Уплотнение по
разъему обеспечивается резиновым шнуром.
Для слива пульпы из межкорпусного пространства предусмотрено два
отверстия, которые закрываются пробками.
Герметичность в местах соединения бронедисков с внутренним
корпусов и крышки с наружным корпусом обеспечивается резиновым
шнуром.
Для снижения износа корпусных частей в щелевой зазор между
рабочим колесом и одеждой всасывающего патрубка подается промывочная
вода.
Ротор насоса (вал-рабочее колесо) предназначен для передачи и
преобразования механической энергии электродвигателя в энергетическую
перекачиваемой гидросмеси.
Уплотнение вала – резиново-металлическое, с подачей промывочной
воды к нему от постороннего источника.
Рабочее колесо состоит из корпуса и запрессованной втулки с
внутренней трапецеидальной резьбой для навинчивания на вал.
Ротор насоса опирается на направляющий подшипник скольжения с
вкладышем и принудительной смазкой маслом турбинным Тзо ГСТ 32-74.
Направление вращения ротора – по часовой стрелке, если смотреть со
стороны электродвигателя.
Маслостанция в объём поставки завода-изготовителя электронасосного
агрегата не входит.
Гидравлическое осевое усилие от насоса воспринимается пятой
электродвигателя.
Основная проблема заключается в отсутствии эффективного механизма
размыва насосов перед их запуском. Это приводит к затруднению запуска
оборудования, увеличивает износ деталей и повышает риск аварийных
ситуаций.
На этапе анализа была проведена детальная инспекция всех элементов
системы. Основное внимание уделялось магистральным трубам и насосам,
так как они являются основными узлами, нуждающимися в модернизации.
Было выявлено место, где целесообразно выполнить врезку и установить
дополнительную запорную арматуру.
Процесс выполнения включает следующие этапы:
1. Выбор места для врезки:
- Место для врезки выбирается на основании анализа существующей
системы и чертежей.
- Место должно обеспечивать удобный доступ и минимальные риски
для существующих трубопроводов.
2. Проведение врезки:
- Врезка выполняется с использованием специализированного
оборудования.
- После подготовки поверхности трубы выполняется резка и
установка тройника или специального фитинга.
3. Установка новой трубы:
- К врезке подключается новая труба, ведущая к насосу.
- На конце новой трубы устанавливается запорная арматура DU-100.
4. Проверка герметичности:
- Все соединения тщательно проверяются на герметичность и
надежность.
- Проводится первичное тестирование на предмет утечек.
Модернизация
системы
позволит
снизить
частоту
ремонтов
и
связанных с ними затрат:
- Сокращение времени простоя оборудования: Размыв насосов перед
запуском уменьшит риск поломок и, следовательно, снизит время простоя.
Время простоя одного насоса оценивается в 4 часа на ремонт, что обходится
предприятию в 10,000 рублей за каждое событие. При текущей частоте
поломок 10 раз в год, это составляет 100,000 рублей.
- Увеличение срока службы оборудования: Улучшение условий
эксплуатации насосов продлит их срок службы. Средний срок службы насоса
увеличивается на 20%, что при стоимости насоса 200,000 рублей и средней
продолжительности службы 5 лет, дает экономию в 40,000 рублей за 5 лет,
или 8,000 рублей в год.
Благодаря улучшенному размыву и снижению нагрузки на насосы:
- Снижение износа деталей: Стоимость комплектующих на насос
составляет 50,000 рублей в год. Ожидается снижение износа на 15%, что
эквивалентно экономии в 7,500 рублей в год.
2.6.1 Расчёт затрат на модернизацию
Затраты на материалы
1. Труба (стальная) DU-100:
- Длина одной трубы: 1,75 метра.
- Количество труб: 3.
- Общая длина труб:
3 ·1 ,75 м
= 5,25 метра.
- Стоимость за метр: 5000 рублей.
- Общая стоимость: :
5 ,25 ·5000
руб/м = 26,250 рублей.
2. Запорная арматура DU-100:
- Стоимость одной запорной арматуры: 20,000 рублей.
- Количество: 3.
- Общая стоимость: :
3 ·20000
руб = 60,000 рублей.
3. Фланцы и соединительные элементы:
- Фланцы (6 шт.): 3000 рублей каждый.
- Соединительные элементы (болты, прокладки): 2000 рублей.
- Общая стоимость: :
6 · 3000
руб + 2000 руб = 20,000 рублей
Затраты на работу
Человеко-часы сварщиков и слесарей:
- Средняя ставка сварщика: 472 рублей/час.
- Средняя ставка слесаря: 412 рублей/час.
- Общее время работы: 30 часов.
- Стоимость работы сварщика:
15 часов · 472
руб/час = 7,080 рублей.
- Стоимость работы слесаря:
15 часов · 412
руб/час = 6,180 рублей.
- Общая стоимость: 7,080 руб + 6,180 руб = 13,260 рублей.
Затраты на дополнительные расходы (электроды, газ)
Расчет количества электродов
1. Длина сварного шва:
- Длина трубы: 1,75 метра.
- Количество труб: 3.
- Сварка фланцев: по 2 фланца на каждую трубу (по 4 шва на трубу,
так как каждый фланец имеет два шва — внутренний и наружный).
- Общая длина сварных швов на одной трубе: 1,75 м + (4 * 0,5 м) =
3,75 метра (предположим, что каждый шов фланца имеет длину 0,5 метра).
- Общая длина сварных швов: 3,75 м * 3 трубы = 11,25 метра.
2. Количество электродов на метр сварного шва:
- Для сварки стали DU-100 обычно требуется примерно 2,5 электрода
на метр сварного шва.
- Общая потребность в электродах: 11,25 м * 2,5 электрода/м = 28,125
электродов (округляем до 29 электродов).
3. Стоимость электродов:
- Стоимость одного электрода: 50 рублей.
- Общая стоимость электродов: 29 электродов * 50 руб/электрод =
1450 рублей.
Расчет количества газа
1. Расход газа на метр сварного шва:
- Средний расход газа для сварки одного метра шва: 10 литров.
- Общий расход газа: 11,25 метра * 10 литров/м = 112,5 литров
(округляем до 113 литров).
2. Стоимость газа:
- Стоимость одного литра газа: 2 рубля.
Таблица 1 – Материалы и общая стоимость
- Общая стоимость газа: 113 литров * 2 руб/литр = 226 рублей.
Таблица 2 - Затраты на модернизацию.
Затраты
Сумма (рублей)
Труба DU-100
26,250
Запорная арматура DU-100
60,000
Фланцы и соединительные элементы
20,000
Работы сварщиков и слесарей
13,260
Расходные материалы
2676
Итого
122186
Материалы
Количество
Стоимость за
единицу
Общая
стоимость
Электроды
29 шт.
50 руб.
1450 руб.
Газ
113 литров
2 руб/л
226 руб.
Шлифовальные
круги и прочие
-
-
1000 руб.
Итого
-
-
2676 руб.
Важной частью работы стал экономический расчёт стоимости и
целесообразности предложенной модернизации системы подачи и размыва
воды высокого давления. Было проведено сравнение текущих
эксплуатационных затрат с затратами, которые потребуются на внедрение
новых технологий и оборудования. Результаты анализа показали, что
предложенные меры позволят значительно повысить эффективность работы
насосных станций и снизить эксплуатационные расходы.