Сравнение методов дефектоскопии.

Для проверки детали на отсутствие любых дефектов потребовалось бы использование многих методов дефектоскопии. Трудоемкость контроля при этом превысила бы во много раз трудоемкость изготовления детали. Поэтому перед тем как приступить к разработке методики дефектоскопии, следует тщательно изучить технологию изготовления детали и определить, какие в ней могут возникнуть несплошности. Для этой работы следует привлекать технологов и конструкторов.

В период отладки дефектоскопии необходимо подвергать часть деталей исследованию с разрушением, чтобы убедиться в правильности контроля. Такому исследованию следует подвергать как забракованные, так и годные детали. Можно разрезать детали, забракованные по механической обработке.

Капиллярные и магнитные методы служат для обнаружения поверхностных несплошностей. В отличие от магнитных, капиллярными методами можно контролировать детали из любых материалов, если несплошности не заполнены инородным твердым веществом. Выбор одного из этих методов для контроля поверхностных дефектов в ферромагнитных материалах определяется главным образом массовостью выпуска деталей. Если объем контроля столь невелик, что им занято не более одного-двух человек, то в большинстве случаев применение капиллярных методов целесообразно, так как эти методы наиболее универсальны. При большом объеме контроля значительными преимуществами обладает магнитный метод дефектоскопии, как более простой и менее трудоемкий. Магнитным методом можно также контролировать несплошности, находящиеся вблизи поверхности (на глубине нескольких миллиметров).

Если методы контроля поверхностных дефектов в основном удовлетворяют требованиям производства, то методы контроля внутренних несплошностей значительно отстают от потребностей промышленности.

Для выявления внутренних несплошностей применяют методы просвечивания и прозвучивания ультразвуком. Принципиально эти методы могут быть использованы и для выявления поверхностных дефектов, однако применение просвечивания для обнаружения поверхностных дефектов в большинстве случаев нецелесообразно из-за большей трудоемкости. Ультразвуковые методы применяют только в тех случаях, когда доступ к контролируемой поверхности затруднен.

Трещины, возникающие в процессе эксплуатации. обычно выходят на поверхность и поэтому могут быть выявлены магнитными или капиллярными методами. Однако для такого контроля часто приходится разбирать машину. В этих случаях целесообразно применять ультразвук. Между ультразвуковым эхо-методом и рентгенографией много общего. Оба они требуют высокой квалификации дефектоскописта, который для решения вопроса о годности той или иной детали должен обладать опытом, выработанным при контроле аналогичных деталей.

Метод просвечивания наиболее чувствителен к пустотам, ориентированным перпендикулярно поверхности контролируемой детали (параллельно направлению лучей). С помощью ультразвука легче выявляются пустоты, вытянутые параллельно поверхности детали (чувствительность метода во многих случаях мало изменяется с изменением толщины детали). При просвечивании может быть определен размер проекции дефекта на рентгеновскую пленку и даже природа несплошности (по ее конфигурации), однако определение глубины залегания и толщины несплошности вдоль направления просвечивания вызывает затруднения. При помощи ультразвука легко установить местоположение несплошности, но значительно сложнее определить ее размеры. Определить характер такой несплошности и ее размер по направлению хода луча почти невозможно.

Для просвечивания необходимо, чтобы были доступны обе поверхности, а для прозвучивания достаточно одной. При помощи ультразвука можно выявить в стальных деталях толщиной более метра такие опасные дефекты, как трещины, в то время как рентгено-графированием выявление мелких флокенов и трещин возможно лишь при толщине стенки не более 10—15 мм Контроль просвечиванием требует принятия значительных мер безопасности, в то время как работа на ультразвуковых дефектоскопах совершенно безопасна.

В процессе прокатки и ковки пустоты и засоры в металле вытягиваются, располагаясь параллельно плоскости деформации. При этом величина раскрытия дефектов значительно уменьшается и в большинстве случаев не превышает десятой доли миллиметра. Это в большой степени затрудняет просвечивание деформированного металла. Более распространено просвечивание литых деталей, имеется возможность обнаружить усадочные раковины и засоры в деталях толщиной до нескольких сот миллиметров; из-за крупнозернистой структуры и плохого качества поверхности применение ультразвука в этом случае затруднено.

Для контроля сварных соединений применяют магнитные и капиллярные методы, методы просвечивания и ультразвуковую дефектоскопию. Наибольшее распространение для контроля ответственных сварных конструкций получила рентгенография. Чувствительность этого метода, определяемая по эталонам чувствительности с канавками, находится в пределах 1—6%. Такая чувствительность обеспечивает достаточно надежное выявление газовых пор, неметаллических включений и непроваров при толщине шва до 20—30 мм.

С помощью рентгенографии можно выявить только те трещины, которые имеют размеры в пределах чувствительности метода, и их направление составляет небольшой угол с направлением лучей. Например, поперечная тонкая трещина в шве, наполовину его глубины и более, не выявится, если угол между ее плоскостью и осью луча будет более 40°.

Стыковые сварные соединения условно можно разбить на три диапазона: толщиной до 10 мм, от 10 до 30—50 мм и свыше 30—50 мм. Контроль соединений толщиной до 10 мм ультразвуком затруднен. При таких толщинах значительными преимуществами обладают рентгенография и гаммаграфия с использованием источников с мягким излучением. При этом удается выявить почти все дефекты сварного соединения. Просвечивать сварные соединения толщиной' свыше 30—50 мм целесообразно лишь в тех случаях, когда они не могут быть проконтролированы ультразвуком. В большинстве случаев такие толщины целесообразнее контролировать ультразвуком. Сварные соединения толщиной от 10 до 30—50 мм в большинстве случаев оказывается целесообразным контролировать ультразвуком, дублируя просвечиванием контроль мест с несплошностями, допустимость которых вызывает сомнение. Причем, если при просвечивании несплошность не выявлена, наиболее вероятно, что в детали имеется трещина. Чем меньше размер недопустимых несплошностей, тем целесообразнее применение ультразвука.

Дефектоскопия ПВД

Все работы по дефектации и ремонту корпуса подогревателя производятся в объеме карты контроля тех.освидетельствования и по отдельным техническим решениям.

Характерные дефекты ПВД

Корпус

1.1 Раковины, коррозионное разрушение основного метала и сварных соединений.

1.2 Коррозионное разрушение поверхности мембран до толщины менее 4‚5 мм.

1.3 Увеличение зазора между поверхностями фланцев горизонтального разъёма по кромке мембран более 1 мм.

1.4 Уменьшение ширины “уса” мембраны до значения менее 8 мм.

Трубная система

2.1 Нарушение плотности кожухов охладителей пара и конденсата. Приводит к недогреву питательной воды.

2.2 Размывы диафрагм, шайб дроссельных и обводных устройств. Приводит к недогреву питательной воды.

2.3 Трещины и другие дефекты в соединениях раздающих и сливных коллекторов, эрозионный износ их стенки до толщины менее 31 мм являются особо опасными‚ так как повреждение коллектора при работе ПВД может быть причиной разрыва корпуса аппарата. Причиной утонения стенки коллекторов может также стать чрезмерное снятие металла при зачистке.

2.4 Эрозионное разрушение труб змеевиков с наружной стороны в зоне первого хода пароохладителя.

2.5 Трещины в сварном соединении гиба спирали с коллектором при замене гиба из стали 12Х18Н10Т на гиб из стали 20 вследствие неполного удаления аустенитного сварного шва.

2.6 Эрозионно-коррозионньпй износ (ударная коррозия) входных участков спиралей с внутренней стороны до толщины стенки 3, 0 мм для гибов из трубы диаметром 32мм и толщиной 4мм, вследствие некачественного углового сварного соединения, излома осей стыкового шва, несоответствия радиуса гиба входного участка, увеличенного зазора между торцом гиба и гнезда в коллекторе, нарушение соосности отверстия коллектора и гиба. Некачественное соединение спирали с коллектором, вызванное нарушением геометрии установки, приводит к сужению потока, образованию вихрей и пульсации давления воды и повышенной местной ударной коррозии змеевика.

 

Методы и объем контроля

1.1 В процессе подготовки, выполнения сборочно-сварных работ и заключительных операций, оценки качества собранного фланцевого разъема должен производиться контроль и фиксироваться его результаты:

Контролируются:

1) материалы (основные и сварочные);

2) рабочий и инженерно—технический персонал;

3) приспособления и аппаратура;

4) геометрические размеры кромок перед сваркой;

5) сварные швы;

6) толщина трубных элементов;

7) документация.

1.2 Контроль материалов, сварочной и измерительной аппаратуры выполнять в объеме Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением (утв. Постановлением Госгортехнадзора России от 11.06.2003г. № 91).

1.3 Геометрические размеры контролировать в соответствии с требованиями конструкторской документации и “Инструкции по монтажу и ремонту мембранного уплотнения фланцевого разъема подогревателей высокого давления, 080302282 РА”.

1.4 Контроль металла производить в соответствии с таблицей контроля.

Таблица 8.1 Объемы контроля элементов ПВД

 

№	Объект контроля	Метод контроля	Объем Контроля
	Отвод от входного стакана(патрубка) к раздающему коллектору	ВИК, измерение толщины УЗТ	За сварным швом и на расстоянии 50 и 100 мм от него по всей поверхности
	Отвод от верхнего сборника к центральной отводящей трубе	-//-	-//-
	Гибы отводов от входного стакана(патрубка) к раздающим коллекторам и от сливных коллекторов к верхнему сборнику	-//-	В среднем радикальном сечении гиба и на расстоянии 50мм от него по обе стороны
	Участки коллекторных и перепускных труб за дроссельными шайбами	-//-	За сварным швом дроссельной шайбы и на расстоянии 50 и 100 мм от него по ходу пит.воды в доступных местах
	Участки конденсатопроводов за регулирующими клапанами(РК) уровня воды в ПВД	-//-	1. За всеми св.швами на расстоянии 50 и 100мм от них по ходу конденсата 2. В среднем радиальном сечении гиба и по 50мм от него по обе стороны
	Входной участок спирали от раздающего коллектора до начала трубы	ВИК УЗТ	1.Уч-к длиной 30мм от линии сплавления-сканированием УЗ толщиномером с шагом в продольном направлении 10мм. 2.Уч-к 150мм-УЗТ растянутой части гиба и нейтралей с шагом 10мм
	Угловой сварной шов варки гиба входного участка спирали в коллектор	ВИК	Доступная для осмотра поверхность шва
	Прямые участки и гибы выходных участков змеевиков и св.швов	ВИК УЗТ	Уч-к 150мм растянутой части и нейтралей гибов (не менее чем 20 точках)
	Стыковые и угловые св.соединения с наружным диаметром более 76мм	ВИК МПД УЗК	100%
	Стыковые швы сегментов мембран	-//-	-//-
	Сварные швы приварки мембран к фланцам	Послойный ВИК МПД или ЦД	100%
	Сварной шов мембран между собой	ВИК послойный контроль макроструктуры	100%
	Сварные швы приварки водоуказательной колонки и расширительных бачков	ВИК УЗК (РГК)	100%

Подготовка поверхностей и сварных соединений к контролю и проведение контроля при дефектации и после устранения дефектов должны осуществляться в соответствии с требованиями унифицированных методик контроля.

Методики контроля:

Ø Визуальный контроль выполняется послойно в соответствии с Инструкцией по визуальному и измерительному контролю. РД 03-606-03 (утв. Постановлением Госгортехнадзора от 11.06.2003г. № 92, зарегистрировано в Минюсте 20.06.2003г. № 4782), с оценкой качества по РД 153-34.1-003-01. Сварка, термообработка и контроль трубных систем котлов и трубопроводов при монтаже и ремонте энергетического оборудования (РТМ-Iс), по категории III В;

Ø Контроль макроструктуры определяется по ГОСТ 10243-75 (СТ СЭВ 2837-81). Государственный стандарт Союза ССР. Сталь. Методы испытаний и оценки макроструктуры (введен Постановлением Госстандарта СССР от 19.08.1975 № 2176) (ред. от 01.08.1982);

Ø УЗК сварных соединений выполнять по ГОСТ Р55724-2013. Национальный стандарт Российской Федерации. Соединения сварные. Методы ультразвуковые (утв. и введен в действие Приказом Росстандарта от 08.11.2013 № 1410-ст;

Ø Контроль МПД выполнять ГОСТ Р 56512-2015. Национальный стандарт Российской Федерации. Контроль неразрушающий. Магнитопорошковый метод. Типовые технологические процессы (утв. и введен в действие Приказом Росстандарта от 06.07.2015 № 875-ст). Условный уровень чувствительности “Б”;

Ø Контроль цветной дефектоскопией (капиллярные методы) осуществлять по ГОСТ 18442-80, РБ-090-14. Класс чувствительности 2;

Ø Контроль радиографический выполнять по ГОСТ 7512-82. Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Радиографический метод (утв. Постановлением Госстандарта СССР от 20.12.1982 № 4923) (ред. от 01.03.1988);

Ø Оценку качества выполнять согласно РТМ-1с.

Гидравлические испытания пробным давлением проводить после ремонта или технического освидетельствования.

Методы, объем и периодичность контроля составных частей ПВД при дефектации должны соответствовать рабочей программе контроля, разработанной в соответствии с требованиями Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением (утв. Постановлением Госгортехнадзора России от 11.06.2003г. № 91) и техническими условиями на ремонт.

При контроле сварных соединений (по указаниям рабочей программы контроля) необходимо выполнить КК или МПК внутри и снаружи ПВД как сварных соединений, так и основного металла в зоне шириной не менее 20 мм с двух сторон от границы сплавления основного металла и металла сварного соединения

В случае обнаружения дефектов при выборочном контроле УЗТ участков спиралей необходимо провести дополнительный выборочный контроль в удвоенном объеме, при повторном обнаружении дефектов объем контроля аналогичных участков на этом ПВД должен быть увеличен до 100%.

Дефектоскопия — равноправное и неотъемлемое звено технологических процессов, позволяющее повысить надёжность и долговечность работы оборудования.

Надёжности контроля способствует его автоматизация, совершенствование методик, а также рациональное сочетание нескольких методов. Годность изделий определяется на основании норм браковки, разрабатываемых при их конструировании и составлении технологии изготовления. Нормы браковки различны для разных типов изделий, для однотипных изделий, работающих в различных условиях, и даже для различных зон одного изделия, если они подвергаются различному механическому, термическому или химическому воздействию.

Применение дефектоскопии в процессе производства и эксплуатации изделий даёт большой экономический эффект за счёт сокращения времени, затрачиваемого на обработку заготовок с внутренними дефектами, экономии металла и др.

 

 

Заключение

В данной ВКР представлен расчет ТЭС с установленной мощностью 1200 МВт, использующая в качестве основного вида топлива Экибастузский уголь, резервным видом топлива является мазут.

В результате выполненной работы можно сделать выводы по представленным разделам:

В первой части работы проведено обоснование проекта, выбрано основное оборудование ТЭС, в качестве которого используется котел ПК – 39 (Пп-950/255) и турбина К-300-240 ХТГЗ.

Далее произведен тепловой расчет тепловой схемы проточной части турбины, рассмотренный на примере турбины К-300-240 ХТГЗ, который заключался в расчете сетевых подогревателей, подогревателей высокого давления (ПВД), расчет деаэратора питательной воды, подогревателей низкого давления (ПНД), проверке баланса пара в турбине.

Выбрано необходимое вспомогательное теплоэнергетическое оборудование турбинного цеха и оборудования котельного цеха ТЭС.

В следующем разделе представлен тепловой расчет котельного агрегата типа ПК – 39, в котором были определены коэффициенты избытка воздуха, объемы и энтальпии продуктов сгорания, объемы дымовых газов, трехатомных газов и водяных паров, а также регенеративный воздухоподогреватель, топка котла и ширмы I ступени. Для удобства все расчеты были сведены в таблицы.

В разделе специального задания рассмотрен вопрос проведения дефектоскопии металла на энергоблоке, а также подробно проанализированы методы неразрушающего контроля энергетического оборудования, на примере контроля металла подогревателей высокого давления.

 

Библиографический список.

1. Выбор тепломеханического оборудования ТЭС: методические указания к курсовому и дипломному проектированию/ А.А. Поморцева, В.Н. Потапов. – Свердловск: УПИ, 1991– 36с.

2. Тепловые электрические станции: учебно-методическое пособие для выполнения курсовой работы по дисциплине «Тепловые электрические станции»/ Б.В. Берг. – Екатеринбург: УГТУ – УПИ, 1993 – 28 с.

3. Организация и планирование энергетики: нормативно-справочные материалы к выполнению курсовой работы/ Т.А. Кутявина, Ф.Ф. Никифоров Ф.Ф., Б.Ю. Клюев. – Екатеринбург: УГТУ – УПИ, 1993 – 20 с.

4. Тепловой расчет котельного агрегата: нормативный метод/ Н.В. Кузнецов [др.]; под ред. Н.В. Кузнецова. – Москва: Энергия, 1973 – 295 с.

5. Тепловой расчет котельных агрегатов: методические указания/ М.П. Фадюшина. – Екатеринбург: УГТУ–УПИ, 2007 – 72 с.

6. Тепловые электрические станции: учебник для вузов/ В.Я. Рыжкин; под редакцией Гиршфельда В.Я. – Москва: Энергоатомиздат, 1987 – 325 с.

7. Тепловые и атомные электрические станции: справочник/ В.А. Григорьев, В.М. Зорин. – Москва: Энергоатомиздат, 1989 – 608 с.

8. Определение вредных выбросов из дымовых труб тепловых
электростанций: методические указания/ А.А. Поморцева. – Свердловск: УПИ, 1998 – 16 с.

9. Термодинамические свойства воды и водяного пара: справочник/ С.Л. Ривкин, А.А. Александров. – Москва: Энергоатомиздат, 1984 – 80 с.

10. Стационарные паровые турбины: учебник для вузов/ Трухний А.Д. – Москва: Энергоатомиздат, 1990 1990 – 640 с.

11. Паровые турбины. Теория теплового процесса и конструкции турбин: учебник для вузов/ А.В. Щегляев. – Москва: Энергоатомиздат, 1993 – 384 с.

12. Проект паровой турбины: методические указания к курсовому проектированию по дисциплине «Энергетические машины»/ Е.В. Урьев, С.В. Жуков. – Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2000 – 59 с.

13. Паровые и газовые турбины: учебное пособие для вузов/ С.А. Кантора. – Ленинград: Машиностроение, 1970 – 248 с.

14. Теплофикационные паровые турбины и турбоустановки: учебник для вузов/ А.Д. Трухний, Б.В. Ломакин. – Москва: Издательство МЭИ, 2002 – 437 с.

15. Проектирование электрических станций: учебник для вузов/ М.Н. Околович. – Москва: Энергоиздат, 1982 – 400 с.

16. Тепловые электрические станции: учебник для вузов/ В. Д. Буров, Е. В. Дорохов, Д. П. Елизаров [и др.]; под ред. В. М. Лавыгина, А. С. Седлова, С. В. Цанева. – 2-е изд., перераб. и доп. – Москва: Издательский дом МЭИ, 2007 – 466 с.

17. Основы энергетики: учебник/ Г. Ф. Быстрицкий. – Москва: Инфра – М, 2007 – 278 с.

18. Энергетические установки электростанций: учебник для вузов по специальности " Электрические станции" / Э.П. Волков, В.А. Ведяев, В.И. Обрезков – Москва: Энергоатомиздат, 1983 – 280 с.

19. Котельные установки и парогенераторы (конструкционные характеристики
энергетических котельных агрегатов): справочное пособие/ Е. А. Бойко, А. А. Шпиков. – Красноярск: КГТУ, 2003 – 230 с.

20. Ультразвуковой контроль: справочник/ И.Н. Ермолов, Ю.В. Ланге. – Москва: Машиностроение, 2008 – 859 с.

21. Ультразвуковая дефектоскопия в энергомашиностроении/ Е.Ф. Кретов - Изд. 3-е, перераб. и доп. - Санкт-Петербург: СВЕН, 2011– 312 с.

22. Радиационная дефектоскопия/ С.В. Румянцев. Изд. 2-е. – Москва: Атомиздат, 1974 – 512 с.

23. Неразрушающий контроль и техническая диагностика энергетических объектов: учебное пособие/ А.А. Решетов, А.К. Аракелян; под ред. проф. А.К. Аракеляна. – Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 2010 – 470 с.

24. Дефектоскопия металлов/ А.К. Денель. – Москва: Металлургия, 1972 – 304 с.

25. Применение радиоактивных изотопов в промышленной дефектоскопии/ С.В. Румянцев. – Москва: Атомиздат, 1960 – 301 с.

26. Меры и образцы в области неразрушающего контроля/ Л.С. Бабаджанов, М.Л. Бабаджанова. – Москва: ФГУП " Стандартинформ", 2007 – 208 с.

27. Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий. Справочник. В 2-х книгах. Кн. 1/ Под ред. В.В. Клюева. – 2-е изд., перераб. и доп. – Москва: Машиностроение, 1986. – 488 с.

28. Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий. Справочник. В 2-х книгах. Кн. 2/ Под ред. В.В. Клюева. – 2-е изд., перераб. и доп. – Москва: Машиностроение, 1986. – 352 с.

29. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением. Утверждены Приказом Ростехнадзора от 25.03.2014 № 116. – Екатеринбург: ИД " УралЮрИздат", 2014 – 200 с.

30. ГОСТ 18442 - 80^⃰ . Государственный стандарт Союза ССР. Контроль неразрушающий. Капиллярные методы. Общие требования. - Взамен ГОСТ 18442-73; введ. 1981-07-01; Москва: Издательство стандартов, 1987, 24 с.

31. ГОСТ Р 56512-2015. Национальный стандарт Российской Федерации. Контроль неразрушающий. Магнитопорошковый метод. Типовые технологические процессы. - Взамен ГОСТ 21105-87; введ. 2016-06-01; Москва: Стандартинформ, 2016, 32 с.

32. ГОСТ 7512-82. Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Радиографический метод. - Взамен ГОСТ 7512-75; введ. 1984-01-01; Москва: Издательство стандартов, 1988, 34 с.

33. ГОСТ Р 55724-2013. Национальный стандарт Российской Федерации. Соединения сварные. Методы ультразвуковые. - Взамен ГОСТ 14782-86; введ. 2015-07-01; Москва: Стандартинформ, 2014, 42 с.

34. ГОСТ 10243-75 (СТ СЭВ 2837-81). Государственный стандарт Союза ССР. Сталь. Методы испытаний и оценки макроструктуры. - Взамен ГОСТ 10243-62; введ. 1978-01-01; Москва: Издательство стандартов, 1985, 26 с.

35. Инструкция по визуальному и измерительному контролю. РД 03-606-03. Утверждены Постановлением Госгортехнадзора РФ от 11.06.2003 № 92. – Екатеринбург: ИД " УралЮрИздат", 2014 – 84 с.

 

 

⇐ Предыдущая12345678

Поделиться: