Поверочные угольники.

Предназначены для контроля углов на просвет, а также для лекаль­ных и слесарных работ.

При использовании измерительных инструментов следует стремиться к тому, чтобы по­грешности измерения были минимальны. Под погрешностью измерения принято понимать раз­ность между истинным размером и размером, полученным в результате измерения. Во избежа­ние грубых ошибок необходимо следить за тем, чтобы на поверхности инструментов не было: царапин, следов коррозии, которые могут повлиять на точность измерения. При сдвигании губок штангенциркуля нулевые штрихи шкал нониуса и штанги должны совпадать, а между измерительными поверхностями губок не должно быть просвета.

Показателями исправности микрометров служат:

- свободное движение микрометрического винта в гайке и отсутствие мертвого хода (люфта);

- свободное перемещение барабана по стерж­ню при зазоре, не превышающем 0,15 мм на сторону;

- отсутствие повреждении на измеритель­ных поверхностях;

- отсутствие просвета между измерительными поверхностями пятки и винта микрометра;

- совпадение нулевого штриха барабана с нулевым делением.

Под погрешностью показании индикатора в пределах данного участка понимают сумму абсолютных значений наибольших (положительной и отрицательной) погрешностей, накоплен­ных на данном участке при прямом и обратном ходе измерительного стержня.

Допускаются следующие погрешности показаний:

- в пределах участка шкалы, равного 0,1 мм в начале второ­го оборота стрелки, — 6 мкм;

- в пределах 1 мм на любом участке измерения —12 мкм;

- в преде­лах всего интервала измерений на участках 0÷2; 0÷3; 0÷5; 0÷10 мм соответственно 12, 15, 18, 22 мкм. Вариация показаний составляет 3 мкм.

Знание погрешностей приборов и способов измерения позволяет выбирать средние, наи­более вероятные показания, а также вносить коррективы в результаты измерений.

1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ И ИСПЫТАНИЯ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ.

Различают рабочее, расчетное, условное и пробное давления.

Рабочее давление в аппарате максимальное избыточное давление в аппарате при нормальном протекании технологического процесса, без учета допускаемого повышения во время действия предохранительных устройств. Рабочее давление устанавливается технологическим режимом.

Под расчетным давлением аппарата Р_р понимают максимально допускаемое при эксплуатации рабочее давление, на которое производят расчет на прочность обечаек, днищ и крышек аппаратов при максимальной температуре их стенок. При прочностном расчете также учитывают гидростатическое давление, если его величина составляет более 5 % рабочего давления. Для литых сосудов и аппаратов, работающих при давлении менее 0,2МП_а , расчетное давление принимают 0,2 МП_а.

Под условным давлением Р_у понимают избыточное рабочее давление среды в аппарате при температуре 20 ⁰С (без учета гидростатического давления от столба жидкости). Для стандартизации металлических аппаратов и их узлов ГОСТом устанавливается ряд значений Р_у в МП_а.

Пробным давлением Р_пр – называют максимальное давление, при котором аппарат испытывают на прочность и плотность после его изготовления, а также периодически в процессе эксплуатации.

Пробное давление при гидравлическом испытании определяют по следующей таблице:

Расчетное давление, Рр, Мпа.	Пробное давление гидравлического испытания, Рпр., Мпа.
Вакуум	1,5рh [s20]/[st], но не менее0,2
От 0 до 0,07	0,2
От 0,07 до 0,5	1,5Рр [s20]/[st], но не менее 0,2
Свыше 0,5	1,25Рр[s20]/[st], но не менее Рр+0,3

[s₂₀ ] –допускаемое напряжение при 20 ⁰С;

[s_t] - допускаемое напряжение при рабочей температуре;

Р_h – наружное давление, действующее на аппарат под вакуумом.

Пробное давление, определенное по этой таблице пр температуре от 200 до 400 ⁰С, не должно превышать рабочее более чем в 1,5 раза, а при температуре стенки свыше 400 ⁰С более чем в 2 раза. При испытании высоких аппаратов необходимо учитывать гидростатическое давление столба жидкости. Если колонны испытывают гидравлически до монтажа в горизонтальном положении, то к пробному давлению испытания прибавляют гидростатическое давление, которое будет при заполнении колонны водой в вертикальном положении. Во всех случаях напряжение в стенках сосуда при гидравлическом испытании не должны составлять более 90% от предела текучести материала при 20 ⁰С.

Под рабочей температурой понимают температуру среды, соприкасающейся со стенками аппарата при нормальном протекании в нем технологического процесса.

Расчетная температура – наибольшая температура стенки (положительная или отрицательная) аппарата при работе. Чаще всего ее принимают равной максимально возможной температуре среды при эксплуатации аппарата.

При обогревании стенки сосуда или аппарата открытым пламенем, горячими газами с температурой 250 ⁰С и выше или электронагревателями расчетную температуру принимают равной температуре среды (соприкасающейся со стенкой), увеличенной на 50 ⁰С, но не менее 250 ⁰С.

При защите внутренней футеровкой расчетную температуру стенки принимают равной температуре поверхности футеровки, соприкасающейся со стенкой.

Для серийно изготовляемых аппаратов, трубопроводной арматуры и других изделий эксплуатационные рабочие параметры заранее не известны, поэтому их проектируют на определенный температурный интервал и условное давление.

Для проверки надежности, безопасности и работоспособности химических аппаратов проводят их испытания, как на заводе изготовителя, так и на месте установки аппарата. Объем контроля аппарата определяется программой и методикой испытаний, которая входит в состав проекта аппарата

1) Первоначальный вид контроля, которому подвергаются все типы оборудования – осмотр. При нем выявляют дефекты металла и сварных швов, проверяют соответствие изделия требованиям чертежа, а также наличие и правильность нанесения маркировки.

2) Гидравлическое испытание. Его широко применяют в химическом и нефтяном машиностроении. Испытывают все сосуды и аппараты, работающие под давлением, а также некоторые аппараты без давления.

При гидравлическом испытании аппарат отсоединяю от коммуникаций, заливают водой и в нем создается пробное давление, под которым аппарат выдерживают в течении 10 – 60 минут (в зависимости от толщины стенки).

10 минут при толщине стенки S £ 50мм;

20 минут при S = 50¸100 мм;

30 минут при S > 100 мм;

60 минут для литых и многослойных аппаратов независимо от толщины стенки. Затем давление снижают до рабочего, осматривают стенки и обстукивают молотком массой от 0,5 до 1,5 кг (в зависимости от толщины стенки) сварные швы. Аппарат считается выдержавшим испытание, если не отмечено падения давления по манометру, течи, капель или потения через сварные швы и фланцевые соединения, а также если после испытания не обнаружено признаков разрыва и остаточных деформаций. Если аппарат имеет несколько изолированных полостей (например, корпус и рубашку), то каждую полость испытывают отдельно. При гидравлическом испытании необходимо следить, чтобы аппарат был заполнен водой полностью, воздушных «мешков» в верхней части оставаться не должно. После испытания воду полностью удаляют. При испытании аппарата на улице в зимнее время подъем давления производится медленно, по специальному графику, чтобы обеспечить прогрев стенок. Сосуды и аппараты без давления, которые не содержат летучие, токсичные, пожароопасные и взрывоопасные вещества, испытывают, наливая в них воду. Залитый до верхней кромки сосуд выдерживают 4 часа с обстукиванием сварных швов молотком.

3) Пневматическое испытание. Его проводят, когда аппарат невозможно испытать гидравлически из-за больших напряжений от веса воды или из-за наличия какой-либо футеровки, которая портится от воды а иногда для проверки его герметичности. Пневматические испытания выполняют воздухом или инертным газом при том же пробном давлении. Этот вид испытания допускается только при положительных результатах тщательного осмотра и проверки прочности сосуда расчетом. При проведении пневматических испытаний должны быть приняты меры предосторожности, а именно: вентили и манометр выносят в безопасное помещение, иногда испытания проводят в изолированных камерах или блиндажах. Сосуд должен находиться под пробным давлением в течении 5 минут; затем давление снижают до рабочего и выполняют осмотр аппарата с проверкой его швов и разъемных соединений мыльным раствором и в течении определенного времени замеряют величину падения давления, которая должна быть не ниже заданной. Остукивание сосуда под давлением при пневматическом испытании запрещается.

4) Промазка сварных швов керосином. Это специальный метод контроля, применяемый при повышенных требованиях к герметичности, при котором с одной стороны шов промазывают керосином, а с другой на шов наносят меловую обмазку. При наличии в шве дефектов через 20 – 40 минут на обмазке появляется пятна.

5) Испытание фреоном. Этот метод позволяет выявить самые незначительные неплотности сварных швов и фланцевых соединений. Аппарат заполняют смесью воздуха и фреона (концентрация фреона 10%), поднимают давление до рабочего и проверяют сварные швы и соединения специальным чувствительным индикатором, который улавливает ничтожную утечку фреона.

Сварные швы – весьма ответственные места сосудов и аппаратов, поэтому для них предусмотрен ряд методов контроля и испытаний, а именно: внешний осмотр и измерение, механические испытания, ультразвуковая дефектоскопия или просвечивание рентгеновскими лучами и гамма-излучением, замер твердости шва и др.

Первоначально производят внешний осмотр и измеряют сварные швы, при этом выявляют трещины, непровары, раковины и другие не допустимые дефекты. Затем швы просвечивают. Объем контроля при просвечивании определяется в зависимости от условий работы аппарата. При тяжелых условиях (токсичная или взрывоопасная среда, высокое давление или температура) контролируют 100% сварных швов. При легких условиях проверяют 50% или 25% швов. Механические испытания заключаются в испытании сварных образцов на растяжение, на изгиб и на ударную вязкость. При работе с некоторыми коррозионными средами контролируют сварные швы на склонности к межкристаллитной коррозии.

Механические узлы испытывают после сборки. Все подвижные соединения должны, как правило, свободно проворачиваться от руки. Подвижные элементы под нагрузкой испытывают в течение 3-х часов.

Все методы испытаний и требования, предъявляемые к материалам, обеспечивают работоспособность и безопасную эксплуатацию аппаратов.