Экспресс-метод контроля сосудов и аппаратов

Схема контроля представлена на рис.1. Сканирующее устройство в виде тележки перемещается оператором вдоль сварных соединений и по образующим сосуда в соответствии с методикой. Для одновременной оценки состояния металла обечайки сосуда в зонах, прилегающих к сварному шву, используются многоканальные сканирующие устройства (тип 6).

Рис.1. Контроль сосуда с помощью многоканального сканирующего устройства: 1 - датчики измерения Н р; 2 - датчик измерения длины; 3 - прибор типа ИКН.

На рис.2 представлены результаты контроля кольцевого сварного шва реактора полимеризации полихлорвинила. Локальное изменение поля Н р соответствует зонам концентрации напряжений и дефектам сварки.

Рис.2. Результаты контроля кольцевого сварного шва реактора полимеризации полихлорвинила.

На рис.3, а представлен фрагмент по результатам контроля участка сварного соединения, находящегося в удовлетворительном состоянии, на рис.3, б - фрагмент участка с трещиной.

Рис.3 a. Результаты контроля участка сварного соединения, находящегося в удовлетворительном состоянии.	Рис.3 б. Результаты контроля участка сварного соединения с трещиной.

На рис.4 показано расположение линий концентрации напряжений (линий КН), выявленных при контроле методом магнитной памяти металла. Линии КН в данном случае образовались в результате потери устойчивости сосуда. Как правило, по линии КН на внутренней поверхности сосуда имеет место коррозионно-усталостный износ металла. На наружной поверхности по линии КН может образоваться трещина усталостного (или коррозионно-усталостного) характера.

Рис.4. Расположение линий концентрации напряжений (линий КН): 1 - сварные швы; 2 - линии КН.

На рис.5 приведен пример контроля стыковых сварных соединений на корпусе конвертора аммиака (подогревателя питательной воды) на АО "Невинномысский Азот". Толщина стенки конвертора 200 мм, диаметр 1550 мм. Контроль проводили в рабочем состоянии (Р=240атм., Т=330°С). На рис.5, а показано расположение трещин на сварном стыке W 12 Local P.W.H.T., на рис.5, б установлено хорошее качество сварного стыка W12, а рис.5, в характеризует неудовлетворительное качество сварного стыка W 12 Local P.W.H.T. с зонами образования поперечных трещин (9-12 часов) и отдельными зонами КН с развивающимися повреждениями на глубине 200 мм.

Рис.5 а. Расположение трещин на сварном стыке W12 Local P.W.H.T: 1 – трещины; 2 – сварной стык W 12; 3 – сварной стык W12 Local P.W.H.T.

Рис.5 б. Результаты контроля сварного стыка W12 хорошего качества.	Рис.5 в. Результаты контроля сварного стыка W12 Local P.W.H.T. неудовлетворительного качества.

В январе 1996г. Госгортехнадзором России утверждена "Методика экспресс-диагностики сосудов и аппаратов с использованием метода магнитной памяти металла".

Данная методика может применяться в энергетике, химической, нефтегазоперерабатывающей, нефтехимической, нефтяной и газовой отраслях промышленности, при контроле сосудов из ферромагнитного и парамагнитного (аустенитного) материала. Методика и соответствующие приборы позволяют осуществлять одновременно с дефектоскопией сварных швов контроль напряжённо-деформированного состояния сосуда (под нагрузкой или после её снятия). Методика позволяет также выполнять контроль "уторных" сварных швов, представляющих проблему для традиционных методов НК.

На основе первичного 100% обследования сосуда с использованием метода МПМ представляется возможным в дальнейшем контролировать только наиболее напряжённые, предрасположенные к повреждениям зоны. В этих зонах с точностью до 1мм можно установить датчики эксплуатационного контроля методом акустической эмиссии.

В зонах КН, выявленных методом МПМ, представляется возможным сделать упрочнение обечайки сосуда, не дожидаясь развития повреждения.

© ООО "Энергодиагностика" 2001-2012. Все права защищены

Создание сайта: ООО "Мо

Метод Магнитной Памяти Металла -
новое направление в технической диагностике

Традиционные методы и средства диагностики (УЗД, МПД, рентген) направлены на поиск уже развитых дефектов и по своему назначению не могут предотвратить внезапные усталостные повреждения оборудования - основные причины аварий и источники травматизма обслуживающего персонала.

Известно, что основными источниками возникновения повреждений в работающих конструкциях являются зоны концентрации напряжений (КН), в которых процессы коррозии, усталости и ползучести развиваются наиболее интенсивно. Следовательно, определение зон КН является одной из важнейших задач диагностики оборудования и конструкций.

Процессами, предшествующими эксплуатационному повреждению, являются изменения свойств металла (коррозия, усталость, ползучесть) в зонах концентрации напряжений. Соответственно, изменяется намагниченность металла, отражающая фактическое напряжённо-деформированное состояние трубопроводов, оборудования и конструкций.

В настоящее время в России разработан и успешно внедряется на практике принципиально новый метод диагностики оборудования и конструкций, основанный на использовании магнитной памяти металла (МПМ). МПМ объединяет потенциальные возможности неразрушающего контроля (НК) и механики разрушений, вследствие чего, имеет ряд существенных преимуществ перед другими методами при контроле промышленных объектов.

Основные практические преимущества нового метода диагностики, по сравнению с известными магнитными и другими традиционными методами неразрушающего контроля (НК), следующие:

· применение метода не требует специальных намагничивающих устройств, так как используется явление намагничивания узлов оборудования и конструкций в процессе их работы;

· места концентрации напряжений от рабочих нагрузок, заранее не известные, определяются в процессе их контроля;

· зачистки металла и другой какой-либо подготовки контролируемой поверхности не требуется;

· для выполнения контроля по предлагаемому методу используются приборы, имеющие малые габариты, автономное питание и регистрирующие устройства;

· специальные сканирующие устройства позволяют контролировать трубопроводы, сосуды, оборудование в режиме экспресс - контроля со скоростью 100 м/час и более.

Метод МПМ является наиболее пригодным для практики методом НК при оценке фактического напряженно-деформированного состояния. Поэтому использование нового метода диагностики наиболее эффективно для ресурсной оценки узлов оборудования.

Предлагаемый метод диагностики, основанный на использовании магнитной памяти металла, позволяет выполнить интегральную оценку состояния узла с учётом качества металла, фактических условий эксплуатации и конструктивных особенности узла.

Основная задача метода МПМ - определение на объекте контроля наиболее опасных участков и узлов, характеризующихся зонами КН. Затем, с использованием, например, УЗД в зонах КН определяется наличие конкретного дефекта. На основе поверочного расчёта на прочность наиболее напряжённых узлов, выявленных методом МПМ, выполняется оценка реального ресурса оборудования.

Кроме того, метод МПМ и соответствующие приборы контроля позволяют:

· выполнять раннюю диагностику усталостных повреждений и прогнозировать надёжность оборудования;

· документировать результаты контроля и составлять банк данных о состоянии оборудования;

· осуществлять экспресс-сортировку новых и старых деталей по их предрасположенности к повреждениям;

· определять на объекте контроля с точностью до 1мм место и направление развития будущей трещины, а также фиксировать уже образовавшиеся трещины;

· в отдельных случаях контролировать трубопроводы, сосуды без снятия изоляции.

Дата добавления: 2015-06-27