Модернизация климатических камер и Испытательных стендов

Тысячи ученых страны разрабатывают новые технологии термической обработки материалов.

Регулярно специализированные издания печатают краткие описания изобретений. Внедрение новых технологий связано с проектированием и изготовлением нового оборудования. Агрегаты, которые были актуальными три или пять лет назад, требуют усовершенствования.

Многие крупные предприятия до сих пор используют нагревательное оборудование, созданное более полувека назад. В основном, это печи, изготовленные всемирно известными производителями. У агрегатов прочный кожух, герметичная камера и крепкое основание. Способ вывести оборудование на новый уровень — проанализировать физическое состояние и выполнить модернизацию.

ООО “НПО “ГКМП” принимает заявки на модернизацию климатических камер, испытательных стендов и других газонаполненных электрических установок. Узнайте, как выполняют эту работу профессионалы. Используйте опыт ООО “НПО “ГКМП”, чтобы сэкономь бюджет и вывести свое оборудование на новый уровень.

Модернизация климатических камер и испытательных стендов — комплекс мероприятий по изменению или обновлению устройств с целью повышения эксплуатационных параметров и технического уровня. Выгоды проведения апгрейда: повышение производительности, безопасности, надежности и долговечности термической установки. После внедрения усовершенствований уменьшается количество брака.

Объект модернизации: введенная в эксплуатацию техника для научно-исследовательской деятельности, испытаний и решения производственных задач: климатические камеры, стенды, насосы, приводы. О неполадках в работе оборудования свидетельствуют причины: увеличенный процент брака деталей, участившиеся отказы, внешние проявления признаков износа. Если средний ресурс до капитального ремонта выработан, выгодно заказать модернизацию, чтобы оборудование соответствовало современным требованиями.

Главная часть нагревательной установки — герметичная камера, где путем откачки воздуха насосом создают безвоздушное пространство, или присутствует контролируемая среда с инертным газом. Конструкция раньше времени выходит из строя при нарушении технологического цикла обработки детали, сроков проведения регламентных работ.

В ООО “НПО “ГКМП” часто поступают заявки на модернизацию климатических камер и стендов. Если посмотреть смету, более половины стоимости оборудования приходится на герметичный резервуар.

Как происходит модернизация вакуумных камер и испытательных стендов?

В отличие от текущего ремонта, модернизация предусматривают обследование компонентов герметичной емкости и подключенного оборудования, а также полную замену элементной базы.

Специалисты ООО “НПО “ГКМП” гарантируют проведение всех регламентных мероприятий в соответствии с требованиями нормативно-технической документации. По окончанию работ эксплуатационные параметры климатических камер и стендов удовлетворяют техническому описанию и паспорту нагревательного устройства.

При заключении договора об обслуживании заказчик получает выгоды:

1. бесплатный аудит физического состояния парка термического оборудования;
2. протокол с перечнем рекомендаций, сгруппированных по категориям:

• замена отдельных компонентов;
• модернизация климатических камер и испытательных стендов;
• обслуживание элементной базы и отдельных частей.

В компании “НПО “ГКМП” строго придерживаются регламента работ. Первый этап сотрудничества — приемка и оценка материалов и оборудования. Специалисты сравнивают текущее состояние газонаполненной электрической печи с проектной и нормативно-технической документацией. Далее следует составление дефектной ведомости.

Планирование и выполнение заказа

После обследования наступает этап анализа данных и оформление сделки. Заказчик и Исполнитель (ООО “НПО “ГКМП”) заключают договор оказания услуг модернизации климатических камер, стендов или печей. Исполнитель прорабатывает вопрос с поставщиками материалов, конструкций и узлов. Речь идет о компонентах, которые требуют замены. Стороны заключают хозяйственный договор поставки.

Специалисты ООО “НПО “ГКМП” подготавливают комплект документов, согласовывают с заказчиком план, приступают к реализации.

Завершающий этап — приемка и передача объекта модернизации. В комплекс мероприятий входит контроль качества работ, исправление возможных недочетов, предоставление рекомендаций по дальнейшей эксплуатации, обучение персонала. Когда акт приема и передачи климатических камер и испытательных стендов подписан, стороны сделки считают проект выполненным.

Далее рассмотрим основные дефекты рабочих компонентов и устройств.

Анализ текущего состояния насосного оборудования

Модернизацию теплотехнических установок начинают с обследования вакуумной системы. Заказчика знакомят с результатами работы и предлагают выбор: обновление (полная замена) вакуумных насосов, установка бустеров или создание системы «сухого вакуума».

Для оснащения климатических камер используют следующие виды насосов: водокольцевые (ВВН), пластинчато-роторные, турбомолекулярные, диффузионные (для высокого вакуума) и другие. Оборудование отличается уровнем вакуума, производительностью, назначением, принципом действия.

Конструкция любой вакуумной установки состоит из кожуха, патрубка всасывания и нагнетания и вращающегося вала. Через муфту агрегат соединяется с электродвигателем.

Полезную работу в насосах ВВН выполняет импеллер с набором лопаток. Лопасти расположены внутри моноблочного изделия. Производители выпускают оборудование ВВН с двумя рабочими камерами или двухступенчатые водокольцевые агрегаты. Второй вариант техники используют для перекачивания больших объемов газовоздушной смеси.

Бустерные насосы

Устройство предназначено для создания среднего и низкого вакуума. Если перевести слово «booster» с английского языка, получится — «вспомогательный прибор». В ступенчатой схеме соединения устройств, бустер находится между форвакуумной (предварительной) и высоковакуумной установкой. В некоторых технологических процессах последнее звено — насос сверхвысокого уровня разрежения.

Основная часть механических бустерных агрегатов — вращательный механизм с двумя дисками, которые работают по принципу ротора. Вихревые потоки направляют сжатые газы к выходному отверстию. В конструкцию пароструйного устройства входит электронагревательная установка.

Для работы насоса необходима техническая жидкость: специальный раствор и смазка. При нагреве жидкость испаряется, струя пара направляет газ к выходу. В безмасляных — сухих — бустерных насосах вместо жидкостей используют полимеры.

Модернизации подлежит нестабильно работающее насосное оборудование. Перечень неисправностей, которые ускоряют износ и способствуют отказам: перегрев электродвигателя при интенсивной работе и большом объеме откачки, разгерметизация, сближение дисков-восьмерок (в роторной конструкции).

Безотказно работают бустерные установки, которое максимально точно соответствуют технологическому процессу по мощности и остаточному давлению.

Причины выхода из строк вакуумных систем

Насосные агрегаты требует ремонта и модернизации при механическом износе пар трения, интенсивной работе агрегата в течение длительного времени, несоблюдении сроков проведения профилактических мероприятий. Повышенной нагрузке подвергаются детали из эластичных материалов: сальники, гибкие трубопроводы, диафрагмы мембранных насосов (изделиям требуется регулярный осмотр и замена).

На принятие срочных мер указывает возникновение пульсации при перекачке жидкостей (масла, воды для охлаждения системы). Важно своевременно реагировать на отказы электрических компонентов (самопроизвольное отключение агрегата или отсутствие реакции при запуске). Надежность и долговечность агрегата зависит от качества материалов: искусственного каучука, стали, композитов.

При обследовании насосов и климатических камер и испытательных стендов сначала занимаются крупными компонентами, а модернизацию всей элементной базы производят на следующем этапе.

Обследование рабочей камеры

Назначение климатической камеры — обеспечить внутри емкости атмосферу, которая способствует протеканию отжигу, отпуску, закалке. Герметичная емкость должна поддерживать рабочие параметры заданное время. Если давление не соответствует уровню вакуума, параллельно подключают форвакуумный насос.

В некоторых технологических процессах проникновение внутрь минимального количества воздуха и загрязнений категорически неприемлемо. Примеры: изготовление полупроводниковой продукции, исследование процессов в высоком вакууме, моделирование космического пространства. Требование относится к производственной и научно-исследовательской деятельности.

Основные операции по устранению дефектов климатических камер и испытательных стендов включают работы: шлифование и полирование поверхностей, устранение течей.

Для обнаружения утечек используют разные методы: масс-спектрометрического исследования, мониторинга падения давления в рабочей камере, гидростатического тестирования, распада вакуума и другие.

Способы отличаются назначением (для выявления крупных и мелких течей), требуемым уровнем вакуума, рабочей средой (при помощи газа или погружением климатической камеры в емкость с водой) и трудозатратами.

Масс-спектрометрический метод обнаружения утечек

Перед обследованием термической установки в рабочей камере создают требуемый уровень вакуума и нагнетают газообразный гелий. В настройках масс-спектрометра указывают атомную массу гелия. Чтобы обнаружить утечку, используют гелиевый течеискатель, который фиксирует повышенную концентрацию элементарных частиц газа в зоне контроля.

Для печей большого объема используют форвакуумные насосы, которые ускоряют процесс и обеспечивают заданный уровень вакуума во всем пространстве климатической камеры. В конструкцию гелиевого течеискателя входит собственная система откачки.

Когда в рабочей камере печи и газоанализатора достигнут необходимый уровень вакуума, приступают к обнаружению утечек. Молекулы газа попадают в течеискатель и проходят в спектрометр, который идентифицирует гелий. Контроллер передает соответствующий сигнал, экран выводит численное значение показателя.

Обнаруженные дефекты климатической камеры или испытательного стенда локализуют и устраняют.

Мониторинг падения давления

Течи в герметически закрытых емкостях возникают из-за проникновения (натекания) в рабочую зону воздуха извне, значительного выделения газов с внутренних поверхностей нагревательной установки и неисправностей насосного оборудования. Метод падения давления позволяет обнаружить крупные утечки газа.

Чтобы удостовериться в натекании, исследуемый сосуд изолируют от окружающей среды, внутри создают вакуум (P). Фиксируют начальное значение P₁. Через равные промежутки времени снимают показатели уровня вакуума (P₂, P₃ и так далее). На основании полученных данных строят график.

Если есть натекание, численное значение P постепенно увеличивается. На графике линия начинается в точке P₁ и под углом идет вверх. Если камера держит вакуум, — прямая на графике параллельна оси абсцисс (горизонтали).

Второй показатель, который определяют при испытаниях, относится к выделению газов изнутри. Если есть утечка, на графике появляется вторая (изогнутая) линия. Чтобы обнаружить и устранить дефект, внутреннюю и внешнюю поверхность камеры очищают от наслоений.

Гидростатический метод поиска утечек основан на появлении пузырьков газа при погружении климатической камеры в емкость с жидкостью.