Основные методы неразрушающего контроля

Структура технического диагностирования

Оформление результатов технического диагностирования

На выполненные при техническом диагностировании работы организация (предприятие), их проводящая, составляет первичную документацию (акты, протоколы, таблицы, схемы, фотографии).

На основании первичной документации о результатах технического диагностирования и проведенных расчетов на прочность должно быть оформлено заключение о техническом диагностировании котла.

Заключение о результатах технического диагностирования (ТД) включает:

титульный лист;

разделы:

1. Данные об организациях, проводивших техническое диагностирование или участвовавших в нем (наименование, номер лицензии).

– Фамилии, квалификация (должности) лиц, проводивших ТД.

– Даты начала и окончания ТД.

2. Основные данные о котле и анализ технической документации:

– Паспортные данные котла: наименование изготовителя, заводской и регистрационный номера, дата изготовления, дата ввода в эксплуатацию, расчетные давление, температура и производительность, краткое описание котла и сведения об основных его элементах (количество, геометрические размеры, материалы, способ соединения), вид топлива, назначенный срок службы.

– Условия эксплуатации: время эксплуатации, лет, час; число пусков, рабочие и разрешенные параметры, сведения о ремонтах; результаты предыдущего ТД и технических освидетельствований.

3. Методы контроля и исследования, применяемые при ТД:

– Приводится обоснование выбора неразрушающих методов контроля и исследования свойств материалов элементов на вырезках.

– Подробное описание зон, методов и объемов контроля и исследований приводится в «Индивидуальной программе», прилагаемой к заключению.

4. Результаты технического диагностирования

Приводятся:

– типы (марки) испытательного оборудования и дефектоскопической аппаратуры, использованных при ТД;

– сведения о квалификации дефектоскопистов;

– сведения о нормативных документах, в соответствии с которыми проводился дефектоскопический контроль;

– данные о состоянии наружных и внутренних поверхностей основных элементов (наличие накипи, шлама, коррозии); сведения о дефектах основного металла, а также дефектах сварных, заклепочных, вальцовочных и фланцевых соединений, обнаруженных при визуальном и измерительном контроле, или методами цветной, магнитопорошковой дефектоскопии или другими методами;

– результаты измерений геометрических размеров основных элементов, включая отклонения от заданной формы;

– результаты ультразвукового контроля сварных, заклепочных соединений;

– данные по ультразвуковому контролю толщины стенки основных элементов;

– результаты измерений твердости металла основных элементов неразрушающими методами;

– сведения об исследованиях химического состава, механических свойств и микроструктуры металла основных элементов на вырезках;

– результаты дефектоскопического контроля неразрушающими методами, результаты механических испытаний металла, химического анализа оформляют протоколами, прилагаемыми к заключению, либо записывают в таблицы по тексту заключения;

– графическое изображение результатов контроля наносится на схемы, которые вместе с другими материалами (дефектограммами, фотографиями дефектов, микроструктуры и др.) прилагаются к заключению.

5. Результаты расчетов на прочность со ссылкой на нормативные документы.

6. Результаты гидравлических испытаний (указывают условия проведения и пробное давление).

7. Выводы о возможности, сроке и разрешенных параметрах.

8. Рекомендации об условиях дальнейшей эксплуатации.

Приложения.

Заключение подписывают все члены бригады, проводившей ТД, и представитель специализированной научно-исследовательской организации (в случае его участия).

Заключение утверждает (на титульном листе) руководитель предприятия, проводившего техническое диагностирование.

Заключение хранится с паспортом котла и в организациях, проводивших диагностирование.

Сроки хранения:

у владельца котла - до момента демонтажа оборудования,

в других организациях - по их усмотрению.

При проведении последующего диагностирования допускается ограничивать разделы заключения об основных данных котла и анализе технической и эксплуатационной документации только данными за время эксплуатации котла после предыдущего диагностирования.

Контрольные вопросы:

1. Когда стоит проводить техническое диагностирование котлов?

2. Где указан назначенный срок службы котла?

3. В каком случае назначенный срок службы котла может быть уменьшен?

4. Что в себя включает техническое диагностирование?

5. Какой документ определяет периодичность, методы, зоны и объем технического диагностирования?

6. На кого возлагается организация проведения технического диагностирования котлов?

7. Кто должен непосредственно проводить техническое диагностирование котлов?

8. Какие требования предъявляются к персоналу, проводящему неразрушающий контроль?

9. Кто ответствен за подготовку к техническому диагностированию?

10. Что входит в подготовку к техническому диагностированию?

11. Для чего используются результаты анализа технической документации?

12. Какие методы неразрушающего контроля входят в типовую программу?

13. Для чего нужна типовая программа?

14. Что делают с выявленными в результате визуального контроля дефектами?

15. С какой целью измеряют геометрические размеры основных элементов котлов?

16. Запишите формулы для нахождения относительного прогиба.

17. Запишите формулы для нахождения овальности цилиндрических элементов.

18. Как диагностируют трубы поверхностей нагрева?

19. В каких документах указаны зоны ультразвукового контроля?

20. Для чего исследуют химический состав металла?

21. Для чего применяют стилоскопирование?

22. Как поступают при невозможности проведения внутреннего и наружного осмотров элемента котла?

23. В каком случае котел считают выдержавшим гидравлические испытания?

24. Как поступают с обнаруженными трещинами?

25. Какой документ составляется по окончании проведения технического диагностирования?

В разделе рассказывается о неразрушающем контроле, его видах, принципах на которых они основаны, область применения. Часто используемые в энергомашиностроении виды рассматриваются подробно.

Неразрушающий контроль (НК) должен обеспечивать качество, надежность и безопасность эксплуата­ции огромного числа разных объектов. Это возможно при условии надежности контроля, а также надлежащей организации процесса контроля.

Сплошной контроль качества объектов должен осуществляться методами, после применения которых, объекты могут быть использованы по прямому назначению, т.е. методами неразрушающего контроля.

Методы неразрушающего контроля, основанные на воздействии проникающих веществ и физических полей на объект или на регистрации полей, создаваемых самим объектом контроля, образуют класс физических методов неразрушающего контроля.

Физические методы неразрушающего контроля используются для:

1. Дефектоскопии – обнаружения несплошностей материалов.

2. Структуроскопии – исследования структуры материалов.

3. Толщинометрии – измерения толщины стенок и покрытий.

4. Интроскопии – изучения внутреннего строения вещества.

Задачей данного раздела является суммирование полученных знаний по различным методам неразрушающего контроля с целью научить специалистов выбирать оптимальный метод (или несколько методов) контроля в зависимости от производственных задач, а также – научить организовывать с наибольшей эффективностью службу неразрушающего контроля в процессе производства и эксплуатации.

Согласно ГОСТу 18353-79 в основу классификации методов неразрушающего контроля положены физические процессы взаимодействия физического поля или вещества с объектом контроля. С точки зрения физических явлений, на которых они основаны, выделяют 9 видов неразрушающего контроля:

1. Магнитный;

2. Электрический;

3. Вихретоковый;

4. Радиоволновый;

5. Тепловой;

6. Оптический;

7. Радиационный;

8. Акустический;

9. Проникающими веществами.

Каждый из видов контроля классифицируется по трем признакам:

1. Характеру взаимодействия поля или вещества с контролируемым объектом. Взаимодействие должно быть таким, чтобы контролируемый признак объекта вызывал определенные изменения поля или состояния вещества.

Например, наличие несплошности вызывало изменение прошедшего через нее излучения или проникновение в нее пробного вещества.

2. Первичному информативному параметру - это конкретный параметр поля или вещества (амплитуда поля, время его распространения, количест­во вещества и т.д.), изменение которого используют для характеристики контролируемого объекта.

Например, наличие несплошности увеличивает или уменьшает ам­плитуду прошедшего через нее излучения.

3. Способу получения первичной информации - это конкретный тип датчика или вещества, который используют для измерения и фиксации упомянутого информационного параметра.

Кратко рассмотрим виды и методы неразрушающего контроля. Магнит­ный вид неразрушающего контроля основан на анализе взаимодействия магнитного поля с кон­тролируемым объектом. Его, как правило, применяют для контроля объектов из ферромагнитных материалов. По характеру взаимодействия физического поля с объектом этот вид не дифференцируют: во всех случаях ис­пользуют намагничивание объекта и измеряют параметры, используемые при контроле магнитными методами. Электрический вид неразрушающего контроля основан на регистрации параметров электрического поля, взаимодействующего с кон­тролируемым объектом (собственно электрический метод), или поля, воз­никающего в контролируемом объекте в результате внешнего воздействия (термоэлектрический, трибоэлектрический методы). Первичными информативными параметрами являются: электрическая емкость или потенциал.

Вихретоковый вид неразрушающего контроля основан на анализе взаимодействия электромаг­нитного поля вихретокового преобразователя с электромагнитным полем вихревых токов, наводимых в контролируемом объекте.

Он применяется только для контроля изделий из электропроводящих материалов.

Радиоволновыйвид неразрушающего контроля основан на регистрации изменений параметров электромагнитных волн радиодиапазона, взаимодействующих с контролируемым объектом.

Обычно применяют СВЧ-волны длиной 1–100 мм и контролируют из­делия из материалов, в которых радиоволны не очень сильно затухают: диэлектрики, магнитодиэлектрики (ферриты), полупроводники, тонкостенные металлические объекты.

По характеру взаимодействия с объектом контроля различают методы прошедшего, отраженного, рассеянного излучения и резонансный. Пер­вичными информативными параметрами служат частота, фаза, амплитуда, поляризация, время распространения вторичных волн и др.

Тепловой вид неразрушающего контроля основан на регистрации изменений тепловых или температурных полей контролируемых объектов, вызванных дефектами.

Он применяется для контроля любых объектов из любых материалов.

По характеру взаимодействия поля с объектом контроля различа­ют методы: пассивный или собственного излучения (на объект контроля не воздейству­ют внешним источником) и активный (объект контроля нагревают или охлаждают от внешнего источника). Измеряемым информативным параметром является температура или тепловой поток.

Оптический вид основан на регистрации параметров оптического излучения, взаимодействующего с контролируемым объектом. По харак­теру взаимодействия различают методы прошедшего, отраженного, рассе­янного и индуцированного излучения. Первичными информативными па­раметрами служат амплитуда, фаза, частотный спектр, время прохождения света через объект контроля и др.

Радиационный вид основан на регистрации и анализе проникающе­го ионизирующего излучения после взаимодействия с контролируемым объектом.

В зависимости от природы ионизирующего излучения вид контроля подразделяют на подвиды: рентгеновский, гамма -, бета - (поток электро­нов), нейтронный методы контроля. В последнее время находят примене­ние даже потоки позитронов. Широкое применение для контроля получило рентгеновское и гамма-излучение. Их можно использовать для контроля объектов из различных материалов. Эти виды излучения имеют электро­магнитную природу волн.

По характеру взаимодействия с объектом контроля основной способ радиационного контроля – метод прохождения излучения через вещество. Информатив­ный параметр здесь – плотность потока излучения.

Акустический вид основан на регистрации параметров упругих волн, возбуждаемых и возникающих в контролируемом объекте.

Этот вид контроля применим ко всем материалам, достаточно хорошо проводящим акустические волны: металлы, пластмассы, бетон, керамика и др. Чаще всего используют упругие волны ультразвукового диапазона (с частотой колебаний выше 20 кГц) – этот метод называют ультразвуковым.

По характеру взаимодействия с объектом контроля различают пассивный и активный методы контроля.

Неразрушающий контроль проникающими веществами основан на проникновении пробных веществ в полости дефектов контролируемого объекта.

Его делят на методы капиллярные и течеискания. Капиллярные методы основаны на капиллярном проникновении в полость дефектов объекта контроля индика­торной жидкости, хорошо смачивающей материал объекта. Методы течеи­скания используют для выявления только сквозных дефектов.